本發(fā)明涉及用于儲(chǔ)存和/或輸送流體(例如致冷流體)的薄膜隔熱密封槽的領(lǐng)域。

薄膜隔熱密封槽尤其用于儲(chǔ)存液化天然氣(gnl)，液化天然氣在大氣壓下儲(chǔ)存于大約-162℃。這些槽可以安裝于地上或者浮動(dòng)結(jié)構(gòu)上。

背景技術(shù)：

在低溫液化氣的儲(chǔ)存槽中，槽壁的基本功能是隔絕貨物以限制導(dǎo)致貨物蒸發(fā)的熱流(heatflux，熱負(fù)荷)，并且在船舶槽的情況下還保護(hù)船殼免受低溫。但是槽壁也應(yīng)當(dāng)承受貨物的流體動(dòng)力載荷，這因此意味著抗壓。

用于實(shí)現(xiàn)該功能的一種可能的選項(xiàng)是用一層均質(zhì)材料制成槽壁，它既具有隔絕性又在結(jié)構(gòu)上抗壓。這樣的槽的實(shí)例可見于文獻(xiàn)中，例如文獻(xiàn)us-a-4116150和wo-a-2013124573。然而，這些實(shí)例中使用的隔絕材料(即增強(qiáng)聚氨酯泡沫)具有高成本。此外，難以找到同時(shí)在機(jī)械強(qiáng)度和隔熱方面優(yōu)化的結(jié)構(gòu)隔絕材料。

另一種可能的選項(xiàng)是用異質(zhì)隔絕塊制成槽壁，該槽壁包括耐壓機(jī)械支承部分和設(shè)置在支承部分之間的隔絕材料。由于隔絕材料在這種情況下至少部分地?cái)[脫流體動(dòng)力載荷，因此存在隔絕材料的更多可能的選擇。這樣的槽的實(shí)例可見于文獻(xiàn)中，例如文獻(xiàn)fr-a-2867831、fr-a-2989291和wo-a-2013182776。

在fr-a-2867831中，隔絕塊是具有平行內(nèi)隔板的箱體，所述隔板劃分出由膨脹珍珠巖或者氣凝膠填充的隔間。在fr-a-2989291中，隔絕塊是用纖維材料填充的類似的箱體。在一種實(shí)施方案中，使用小截面的支柱代替平行隔板。在wo-a-2013182776中，提出在支承支柱之間充入隔絕泡沫。在所有情況下，通過這樣的隔絕塊傳遞的總熱流來自于通過支承部分傳遞的熱流和通過加入的隔絕材料傳遞的熱流。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的基本思想是提供一種隔絕塊，隔絕塊的至少某些支承部分由具有良好機(jī)械強(qiáng)度的纖薄材料制成，以使得由非結(jié)構(gòu)性隔絕材料所占據(jù)的空間最大化。

為此，本發(fā)明提供一種適于制成冷液體儲(chǔ)存槽中的隔絕壁的平行六面體隔絕塊，該隔絕塊包括：

一矩形底板，

一矩形蓋板，該蓋板平行于底板并且在隔絕塊的厚度方向上與底板間隔開，

布置在底板和蓋板之間的多個(gè)支承支柱，所述支承支柱在厚度方向上縱向延伸并且具有的截面的尺寸與隔絕塊的長度和寬度相比較小，以及

布置在底板和蓋板之間以及支承支柱之間的隔絕填料。

根據(jù)實(shí)施方案，這樣的隔絕塊可以包括一個(gè)或者多個(gè)下列特征。

根據(jù)一種實(shí)施方案，蓋板分成多個(gè)矩形蓋板部分，所述蓋板部分具有小于10mm的厚度并且沿著隔絕塊的橫向并置，在每種情況中，沿著隔絕塊的整個(gè)長度在并置的兩個(gè)蓋板部分之間均形成有縫隙，

隔絕塊還包括連接件，該連接件固定在蓋板的面向底板的內(nèi)表面上以連接并置的兩個(gè)蓋板部分，連接件沿著隔絕塊的橫向相繼具有第一端部、中間部和第二端部，所述第一端部固定在并置的兩個(gè)蓋板部分中的第一個(gè)的內(nèi)表面上，所述中間部跨越并置的兩個(gè)蓋板部分之間的縫隙，所述第二端部固定在并置的兩個(gè)蓋板部分中的第二個(gè)的內(nèi)表面上。

由于這些特征，減小了由蓋板占據(jù)的空間，這使得可以在相同體積的情況下增加隔絕塊中的隔絕填料的體積。此外，連接件使得可以賦予蓋板一定的抗彎強(qiáng)度，以便為相對(duì)脆弱的密封膜提供可靠的且足夠均勻的支撐表面。

根據(jù)一種實(shí)施方案，連接件和并置的兩個(gè)蓋板部分配置成限定通過并置的兩個(gè)蓋板部分之間的縫隙與隔絕塊的外部連通的殼體，連接件的中間部在厚度方向上在與縫隙相對(duì)的側(cè)部上將該殼體封閉，該殼體具有在隔絕塊的橫向上從縫隙延伸的約束區(qū)，殼體的約束區(qū)在并置的兩個(gè)蓋板部分至少一個(gè)的邊緣區(qū)下延伸，該殼體在隔絕塊的長度方向上是開放的以容許彎成直角的金屬帶在隔絕塊的長度方向上在殼體中滑動(dòng)。

由于這些特征，連接件也使得可以容納用于密封金屬膜的焊接支撐體。

蓋板的連接件可以采用多種對(duì)稱或者非對(duì)稱的形狀。根據(jù)一種實(shí)施方案，所述并置的兩個(gè)蓋板部分的至少一個(gè)在邊緣區(qū)的區(qū)域中具有凹入到蓋板部分內(nèi)表面中的锪孔，殼體包括锪孔的內(nèi)部空間。由于這些特征，殼體的內(nèi)部空間可以至少部分地設(shè)置于蓋板中，從而可以減小連接件的體積。

根據(jù)一種實(shí)施方案，連接件是與蓋板平行的板，其中間部跨越所述并置的兩個(gè)蓋板部分的至少一個(gè)的锪孔，并且其端部遠(yuǎn)離锪孔固定至蓋板的內(nèi)表面。由于這些特征，可以將連接件占據(jù)的空間最小化。

根據(jù)一種實(shí)施方案，連接件的中間部與蓋板的內(nèi)表面在厚度方向上間隔開，殼體還具有入口區(qū)，該入口區(qū)面對(duì)縫隙位于連接件的中間部與蓋板的內(nèi)表面之間，殼體的約束區(qū)沿隔絕塊的寬度方向在入口區(qū)的延長線上延伸。由于這些特征，殼體的內(nèi)部空間可以至少部分地設(shè)置于連接件中。

根據(jù)一種實(shí)施方案，連接件是在隔絕塊的長度方向上伸長的異型件，連接件包括與蓋板的內(nèi)表面平行的平坦上表面以及從平坦上表面出發(fā)在厚度方向上凹入的中間凹槽，連接件的中間部形成中間凹槽的底部。由于這些特征，連接件可以以相對(duì)簡單的方式制造。

這樣的凹槽可以具有各種合適形狀。根據(jù)實(shí)施方案，中間凹槽具有矩形的或者反t形的截面。

具有合適強(qiáng)度的各種材料可以用于蓋板，例如不同類型的膠合板或者復(fù)合材料。優(yōu)選地，蓋板用強(qiáng)化膠合板制成。強(qiáng)化膠合板可以用浸漬了大量熱固性樹脂的木片獲得，例如用山毛櫸木、杉木或者樺木。優(yōu)選地，強(qiáng)化膠合板的密度大于或等于0.9。作為對(duì)比，普通膠合板的典型密度為大約0.7。這樣的強(qiáng)化膠合板在成本、機(jī)械強(qiáng)度和隔熱方面提供了令人滿意的性能。例如，蓋板的厚度可以為大約5mm。類似的考慮也適用于底板。

具有合適強(qiáng)度的各種材料可以用于蓋板的連接件，例如不同類型的膠合板或者復(fù)合材料。優(yōu)選地，連接件用與蓋板的熱收縮系數(shù)相近的材料形成，尤其是與蓋板中使用的材料相同的材料。根據(jù)一種實(shí)施方案，連接件是強(qiáng)化膠合板制成的。

蓋板的連接件可以具有很多可能的構(gòu)造。根據(jù)一種實(shí)施方案，連接件在隔絕塊的基本上整個(gè)長度上連續(xù)延伸。由于這些特征，蓋板的強(qiáng)度具有良好的均一性。

根據(jù)另一種實(shí)施方案，將多個(gè)連接件在隔絕塊的長度方向上沿著縫隙布置，連接件的長度比隔絕塊的長度短。由于這些特征，提高了連接件的安裝便利性，并且連接件的構(gòu)造可以容易地適應(yīng)于各種應(yīng)用情形。

為了使傳導(dǎo)熱流最小化，優(yōu)選地限制支承支柱的截面。然而，既然支承支柱用于承受流體靜力和流體動(dòng)力載荷以將其從蓋板向支承壁傳遞，那么在壓應(yīng)力過度集中的情況下可能存在蓋板和/或底板穿孔的風(fēng)險(xiǎn)。此外，支承支柱能夠在蓋板和/或底板中形成彎曲應(yīng)力。為了降低應(yīng)力和穿孔的風(fēng)險(xiǎn)，可以在支承支柱與蓋板和/或底板之間的連接處使用各種載荷分布元件。

根據(jù)一種實(shí)施方案，隔絕塊還包括布置在支承支柱與蓋板或底板之間的喇叭口狀的載荷分布部件，該載荷分布部件總是包括面向支承支柱的較小截面表面和面向蓋板或底板的較大截面表面。

根據(jù)一種實(shí)施方案，支承支柱設(shè)置成在隔絕塊的長度方向上延伸的多行，隔絕塊還包括布置在支承支柱與蓋板之間的載荷分布梁，該載荷分布梁在隔絕塊的長度方向上取向并且總是安放在一行支承支柱上。

根據(jù)一種實(shí)施方案，載荷分布梁總是包括面向支承支柱的較小截面表面和面向蓋板的較大截面表面。

這些梁可以類似地用于底板上。

此外，在隔絕塊的拐角處可以考慮各種結(jié)構(gòu)。根據(jù)一種實(shí)施方案，隔絕塊包括在底板與蓋板之間在厚度方向上延伸的四個(gè)角柱，每個(gè)角柱布置在底板的角部區(qū)與蓋板的相應(yīng)角部區(qū)之間，并且包括從角部沿著底板和蓋板的縱向邊緣在隔絕塊的一部分長度上延伸的縱向帆狀物以及從角部沿著底板和蓋板的橫向邊緣在隔絕塊的部分寬度上延伸的橫向帆狀物。這樣的角柱在隔絕塊的長度方向上和寬度方向上具有相對(duì)較高的慣性力矩，這可用于對(duì)抗隔絕塊中平行于蓋板和底板的可能的剪切應(yīng)力。

或者，每個(gè)布置在底板的角部區(qū)和蓋板的相應(yīng)角部區(qū)之間的角柱包括從角部沿著底板和蓋板的角部的二等分線延伸到位于隔絕塊內(nèi)部的內(nèi)端的二等分帆狀物以及與該二等分帆狀物垂直的反二等分帆狀物，該反二等分帆狀物固定至二等分帆狀物的內(nèi)端并且在蓋板和底板的橫向邊緣和縱向邊緣之間傾斜地延伸。由于這些特征，角柱具有出色的耐彎曲性。

在這種情況下有利的是，每個(gè)二等分帆狀物沿著隔絕塊的厚度方向相繼地包括與底板接觸的較寬下部和與蓋板接觸的較窄上部，從而二等分帆狀物的面向底板角部的外邊緣具有布置在較寬下部和較窄上部之間并且與隔絕塊的厚度方向垂直或者傾斜的臺(tái)肩面。

在這種情況下優(yōu)選的是，蓋板的角部區(qū)包括定位成與二等分帆狀物的臺(tái)肩面豎直對(duì)準(zhǔn)的切口，以形成檢修口，該檢修口容許接近臺(tái)肩面。這樣，可以接近與臺(tái)肩面配合的約束構(gòu)件以實(shí)現(xiàn)隔絕塊在槽壁中的固定。

根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方案，每個(gè)二等分帆狀物包括與隔絕塊的厚度方向垂直的上表面，并且蓋板的角部區(qū)包括定位成與二等分帆狀物的上表面豎直對(duì)準(zhǔn)的切口，以形成定位成與二等分帆狀物的上表面齊平的锪孔面，而二等分帆狀物的上表面抵靠蓋板固定。

根據(jù)另一種實(shí)施方案，每個(gè)二等分帆狀物包括與隔絕塊的厚度方向垂直的上表面，并且蓋板的角部區(qū)包括定位成與二等分帆狀物的上表面的外部豎直對(duì)準(zhǔn)的切口，以形成檢修口，該檢修口容許接近二等分帆狀物的上表面的外部部分，而二等分帆狀物的上表面的內(nèi)部部分抵靠蓋板固定。這樣，可以在其外部部分接近與二等分帆狀物的上表面配合的約束構(gòu)件以實(shí)現(xiàn)隔絕塊在槽壁中的固定。

在這種情況下優(yōu)選的是，每個(gè)二等分帆狀物具有梯形形狀，它具有在蓋板的角部的二等分線方向上較寬的上端以及在底板的角部的二等分線方向上較窄的下端。由于二等分帆狀物的這種逐漸收縮，可以減小相應(yīng)的熱橋。

對(duì)于隔絕塊的隔絕填料，可以使用不同的材料，尤其是玻璃棉、石棉、棉絮、纖維材料、珍珠巖、膨脹珍珠巖、低密度聚合物泡沫、氣凝膠等。根據(jù)一種實(shí)施方案，使用顆粒狀或者粉末狀隔絕材料。為此，將側(cè)壁設(shè)置成封閉隔絕塊的四個(gè)側(cè)邊。這些側(cè)壁可以用輕薄材料制成，例如很薄的膠合板或者織物。或者，如果這些側(cè)壁要同時(shí)承擔(dān)載荷吸收功能，它們可以用更厚的材料制成。

根據(jù)一種實(shí)施方案，隔絕塊的底板分成多個(gè)矩形底板部分，這些底板部分沿著隔絕塊的長度方向并置，沿著隔絕塊的整個(gè)長度在并置的兩個(gè)底板部分之間均形成有縫隙，

隔絕塊還包括連接件，該連接件固定至底板的面向蓋板的內(nèi)表面以將并置的兩個(gè)底板部分連接，連接件沿著隔絕塊的寬度方向相繼具有第一端部、中間部和第二端部，所述第一端部固定在并置的兩個(gè)底板部分中的第一個(gè)的內(nèi)表面上，所述中間部跨越并置的兩個(gè)底板部分之間的縫隙，所述第二端部固定至并置的兩個(gè)底板部分中的第二個(gè)的內(nèi)表面，

在并置的兩個(gè)底板部分之間的縫隙的延長線上，連接件具有殼體，連接件的中間部在厚度方向上在與縫隙相對(duì)的側(cè)部將該殼體封閉，并且并置的兩個(gè)底板部分之間的縫隙和相應(yīng)殼體能夠接納密封膜的突伸部分，所述突伸部分包括密封膜的金屬帶的突伸凸緣以及焊接于其上的列板(virure)的翻起的側(cè)邊緣。

根據(jù)一種實(shí)施方案，本發(fā)明還提供一種密封隔絕槽，該密封隔絕槽包括約束在支承結(jié)構(gòu)上的槽壁，該槽壁在厚度方向上從槽的外部到內(nèi)部包括約束在支承結(jié)構(gòu)上的次級(jí)隔絕屏障、約束在次級(jí)隔絕屏障上的次級(jí)密封膜、約束在次級(jí)密封膜上的初級(jí)隔絕屏障以及約束在初級(jí)隔絕屏障上的初級(jí)密封膜。

上述隔絕塊可以用于制造這樣的槽壁中的各個(gè)隔絕屏障，尤其是用于其上的彎曲應(yīng)力相當(dāng)溫和的次級(jí)隔絕屏障。

根據(jù)一種實(shí)施方案，次級(jí)隔絕屏障基本上由按照重復(fù)圖案并置的多個(gè)上述次級(jí)隔絕塊構(gòu)成，次級(jí)密封膜包括布置在次級(jí)隔絕塊的蓋板的殼體中的彎成直角的金屬帶，每個(gè)金屬帶包括在蓋板上方穿過蓋板的縫隙突伸的凸緣，次級(jí)密封膜包括低膨脹系數(shù)的鋼材制成的列板，所述列板在金屬帶之間平放在次級(jí)隔絕塊的蓋板上，每個(gè)列板包括兩個(gè)平行的翻起的側(cè)邊，所述側(cè)邊密封地焊接至金屬帶的突伸凸緣。

根據(jù)一種實(shí)施方案，將膩?zhàn)又渭迦氪渭?jí)隔絕塊的底板和支承結(jié)構(gòu)之間，所述膩?zhàn)又渭ú贾贸膳c次級(jí)隔絕塊的支承支柱豎直對(duì)準(zhǔn)的小截面的膩?zhàn)訅|。

根據(jù)一種實(shí)施方案，初級(jí)隔絕屏障基本上由按照重復(fù)圖案并置的多個(gè)初級(jí)平行六面體隔絕塊構(gòu)成，每個(gè)初級(jí)隔絕塊包括：

矩形底板，

矩形蓋板，該蓋板平行于底板并且與底板在隔絕塊厚度的方向上間隔開，

布置在底板和蓋板之間的多個(gè)支承支柱，所述支承支柱在厚度方向上縱向延伸并且具有的截面的尺寸與隔絕塊的長度和寬度相比較小，以及

布置在底板和蓋板之間以及支承支柱之間的隔絕填料。

根據(jù)一種實(shí)施方案，初級(jí)隔絕塊的底板分成多個(gè)矩形底板部分，所述底板部分沿著初級(jí)隔絕塊的橫向并置，沿著初級(jí)隔絕塊的整個(gè)長度在并置的兩個(gè)底板部分之間均設(shè)置有縫隙，

初級(jí)隔絕塊還包括連接件，該連接件固定至底板的面向蓋板的內(nèi)表面以連接并置的兩個(gè)底板部分，連接件沿著初級(jí)隔絕塊的橫向相繼具有第一端部、中間部和第二端部，所述第一端部固定至并置的兩個(gè)底板部分中的第一個(gè)的內(nèi)表面上，所述中間部跨越并置的兩個(gè)底板部分之間的縫隙，所述第二端部固定至并置的兩個(gè)底板部分中的第二個(gè)的內(nèi)表面，

在并置的兩個(gè)底板部分之間的縫隙的延長線上，連接件具有殼體，連接件的中間部在厚度方向上在與縫隙相對(duì)的側(cè)部將該殼體封閉，其中并置的兩個(gè)底板部分之間的縫隙和相應(yīng)的殼體接納次級(jí)膜的金屬帶之一的突伸凸緣以及焊接于其上的列板的翻起的側(cè)邊。

具有合適強(qiáng)度的各種材料可以用于底板的連接件，例如不同類型的膠合板或者復(fù)合材料。優(yōu)選地，連接件用與底板的熱收縮系數(shù)相近的材料形成，尤其是與底板中使用的材料相同的材料。根據(jù)一種實(shí)施方案，連接件是強(qiáng)化膠合板制成的。

很多可能的構(gòu)造可以用于安置隔絕塊的支承支柱。根據(jù)一種實(shí)施方案，初級(jí)隔絕塊的支承支柱定位成與次級(jí)隔絕塊的支承支柱豎直對(duì)準(zhǔn)。這樣的配置使得可以將次級(jí)隔絕塊的蓋板中的彎曲應(yīng)力最小化。

根據(jù)另一種實(shí)施方案，初級(jí)隔絕塊的支承支柱位于次級(jí)隔絕塊的支承支柱之間。

根據(jù)密封隔絕槽的一種實(shí)施方案，次級(jí)隔絕屏障基本上由多個(gè)次級(jí)隔絕塊構(gòu)成，所述次級(jí)隔絕塊具有上述的角柱并且按照重復(fù)圖案并置，并且初級(jí)隔絕屏障基本上由多個(gè)初級(jí)隔絕塊構(gòu)成，所述初級(jí)隔絕塊具有上述角柱并按照重復(fù)圖案并置，初級(jí)隔絕塊與次級(jí)隔絕塊在槽壁的厚度方向上對(duì)齊。

在這種情況下優(yōu)選的是，槽壁還包括在次級(jí)隔絕塊的角部區(qū)域處附著至支承結(jié)構(gòu)的固定機(jī)構(gòu)，約束構(gòu)件分別與相鄰的四個(gè)次級(jí)隔絕塊配合以將相鄰的次級(jí)隔絕塊約束在支承結(jié)構(gòu)上，并與疊置于所述的相鄰次級(jí)隔絕塊上的四個(gè)初級(jí)隔絕塊配合以將初級(jí)隔絕塊約束于次級(jí)密封膜上。

根據(jù)一種實(shí)施方案，約束構(gòu)件均包括初級(jí)支承元件，該初級(jí)支承元件保持支承在四個(gè)初級(jí)隔絕塊中每一個(gè)的二等分帆狀物的臺(tái)肩面上。根據(jù)一種實(shí)施方案，約束構(gòu)件均包括次級(jí)支承元件，該次級(jí)支承元件保持支承在四個(gè)次級(jí)隔絕塊中每一個(gè)的蓋板的锪孔面上，锪孔面定位成與二等分帆狀物的上表面齊平。

這樣的槽可以是陸地儲(chǔ)存裝置的一部分，例如用于儲(chǔ)存gnl，或者安裝于近?；蛘呱詈５母∈浇Y(jié)構(gòu)中，尤其是甲烷船舶、浮式儲(chǔ)存及再氣化裝置(fsru)、浮式生產(chǎn)儲(chǔ)存卸載裝置(fpso)等。

根據(jù)一種實(shí)施方案，用于輸送流體產(chǎn)品尤其是冷液體的船舶包括雙船體以及布置在雙船體中的上述槽。

根據(jù)一種實(shí)施方案，本發(fā)明還提供一種裝載和卸載這樣的船舶的方法，其中將流體產(chǎn)品通過隔絕管道從浮式或陸地儲(chǔ)存裝置引至船舶的槽，或者從船舶的槽引至浮式或陸地儲(chǔ)存裝置。

根據(jù)一種實(shí)施方案，本發(fā)明還提供一種用于流體產(chǎn)品尤其是冷液體的輸送系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括上述的船舶、隔絕管道以及泵，所述隔絕管道設(shè)計(jì)成將安裝在船舶船體中的槽連接至浮式或陸地儲(chǔ)存裝置，所述泵用于將流體產(chǎn)品流通過隔絕管道從浮式或陸地儲(chǔ)存裝置引至船舶的槽或者從船舶的槽引至浮式或陸地儲(chǔ)存裝置。

附圖說明

通過下面對(duì)本發(fā)明的多種具體實(shí)施方案的說明，將會(huì)更好地理解本發(fā)明，并且本發(fā)明的其他目的、細(xì)節(jié)、特征和優(yōu)點(diǎn)將更清楚地呈現(xiàn)，所述說明僅僅是示例性的而非限制性的，并且參照了附圖。

圖1是根據(jù)一種實(shí)施方案的密封隔絕槽壁的部分剖開的立體圖。

圖2是疊置的能夠用于圖1的槽壁中的次級(jí)隔絕塊和初級(jí)隔絕塊的截面立體示意圖。

圖3是根據(jù)一種實(shí)施方案的隔絕塊的截面圖。

圖4是圖3的iv區(qū)域的放大圖。

圖5、6和7是與圖4類似的視圖，呈現(xiàn)了蓋板的其他實(shí)施方案。

圖8是與圖2類似的實(shí)施方案，呈現(xiàn)了次級(jí)和初級(jí)隔絕塊的另一種實(shí)施方案。

圖9是圖8的隔絕塊的縱剖視圖。

圖10是根據(jù)一種實(shí)施方案的隔絕塊的俯視圖。

圖11、12和13是截面立體視圖，呈現(xiàn)了隔絕塊的蓋板的其他實(shí)施方案。

圖14是截面立體視圖，呈現(xiàn)了根據(jù)一種實(shí)施方案的次級(jí)隔絕塊的底板。

圖15是根據(jù)一種實(shí)施方案的初級(jí)隔絕塊的底板的截面示意圖。

圖16是根據(jù)一種實(shí)施方案的初級(jí)隔絕塊的立體示意圖。

圖17是甲烷船舶的槽和該槽的加載/卸載終端的剖開的示意圖。

圖18是能夠用于圖1的槽壁中的疊置的初級(jí)和次級(jí)隔絕塊的立體示意圖。

圖19是能夠用于圖1的槽壁中的疊置的初級(jí)和次級(jí)隔絕塊的截面立體示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1中示出了一種密封隔熱槽的壁。這樣的槽的總體結(jié)構(gòu)是公知的并且呈現(xiàn)多面體形狀。因此只致力于描述槽壁的一個(gè)區(qū)域，當(dāng)然所有的槽壁可以具有類似的總體結(jié)構(gòu)。

因此，無論槽壁在地球重力場(chǎng)中的實(shí)際取向如何，將使用術(shù)語“上”和“上方”表示在槽壁厚度方向上朝向槽內(nèi)的位置，并且用術(shù)語“下”和“下方”表示朝向槽外即朝向支承結(jié)構(gòu)的位置。

從槽的外部到內(nèi)部，槽壁包括支承壁1、由并置于支承結(jié)構(gòu)1上并通過次級(jí)約束構(gòu)件4錨定于其上的隔絕塊3形成的次級(jí)隔熱屏障2、由隔絕塊3支承的次級(jí)密封膜5、由并置并通過初級(jí)約束構(gòu)件8錨定于次級(jí)密封膜5上的隔絕塊7形成的初級(jí)隔熱屏障6以及由隔絕塊7支承并將與槽中所容納的致冷流體接觸的初級(jí)密封膜9。

支承結(jié)構(gòu)包括多個(gè)支承壁，所述支承壁限定槽的總體形狀。支承結(jié)構(gòu)尤其可以通過船舶的船體或者雙船體形成。支承壁1尤其可以是自支撐的金屬板，或者更一般地是具有合適的機(jī)械性質(zhì)的任何類型的剛性隔板。

初級(jí)密封膜9和次級(jí)密封膜5例如由具有翻起的邊緣的金屬列板的連續(xù)層構(gòu)成，所述列板通過其翻起的邊緣焊接在隔絕塊3、7上保持的平行焊接支撐體上。金屬列板例如由制造，即鐵和鎳的合金，其膨脹系數(shù)通常為1.2×10^-6至2×10^-6k^-1，或者為錳含量高的鐵合金，其膨脹系數(shù)為7×10^-6k^-1量級(jí)。在船舶的槽的情況下，列板優(yōu)選平行于船舶的縱向10取向。

次級(jí)隔絕塊3和初級(jí)隔絕塊7可以具有相同或不同的結(jié)構(gòu)以及相同或不同的尺寸。

圖2是由初級(jí)隔絕塊7疊置的次級(jí)隔絕塊3的半視圖，出于簡化省略了密封膜。

每個(gè)隔絕塊3和7為長方體形，所述長方體具有兩個(gè)大面(或者主面)以及四個(gè)小面(或者側(cè)面)。兩個(gè)隔絕塊具有相同的長度和相同的寬度。次級(jí)隔絕塊3比初級(jí)隔絕塊7更厚。

次級(jí)隔絕塊3包括平行的、按照厚度方向間隔的底板15和蓋板16。底板15和蓋板16限定次級(jí)隔絕塊3的主面。

蓋板16具有外支撐表面，它使得可以接納次級(jí)密封膜5。蓋板16還具有用于接納焊接支撐體11的殼體，該焊接支撐體使得可以焊接次級(jí)密封膜5的金屬列板12，這將在下面進(jìn)行說明。習(xí)慣上，次級(jí)隔絕塊3的縱向是平行于焊接支撐體11的方向。

在次級(jí)隔絕塊3的厚度方向上延伸的支承支柱17一方面固定于底板15，另一方面固定于蓋板16。支承支柱17使得可以承受壓力。支承支柱17按照多行排列并且交錯(cuò)分布。將支承支柱17之間的距離確定為實(shí)現(xiàn)良好的壓力分布。在一種實(shí)施方案中，支承支柱17等距分布。支承支柱17通過任何合適的手段(例如通過螺釘固定、夾持和/或膠合)固定于底板15和蓋板16。

在圖2所示的實(shí)施方案中，支承支柱17具有正方形形狀的全剖面。在底板15和蓋板16的四個(gè)角部處，通常設(shè)置了角柱18。角柱18均包括在角部處會(huì)合的縱向帆狀物19和橫向帆狀物20?？v向帆狀物19和橫向帆狀物20在這里具有矩形形狀?；蛘?，它們可以具有如圖11所示的梯形形狀。

支承支柱17和角柱18可以用多種材料形成。它們可以用普通膠合板或者強(qiáng)化膠合板制成，或者用塑料制成，例如聚氯乙烯(pvc)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚乙烯(pe)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)、聚氨酯(pu)、聚丙烯(pp)，任選地通過纖維強(qiáng)化。

未示出的隔熱填料在支承支柱17之間形成的空間中延伸。隔熱填料例如是玻璃棉、棉絮、聚合物泡沫例如聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫或者聚氯乙烯泡沫。這樣的聚合物泡沫可以在制造次級(jí)隔絕塊3時(shí)通過注射操作施加在支承支柱17之間?；蛘?，可以通過如下方式形成隔熱填料：在棉絮、玻璃棉或者聚合物泡沫的預(yù)切塊中設(shè)置孔用于容納支承支柱17。

初級(jí)隔絕塊7具有與次級(jí)隔絕塊3類似的總體結(jié)構(gòu)，將在下面解釋一些差別。出于簡化，初級(jí)隔絕塊7的與次級(jí)隔絕塊3類似的構(gòu)成元件用增加了100的相同附圖標(biāo)記表示。

在圖2的配置中(其中初級(jí)支柱117疊置在次級(jí)支柱17上)，初級(jí)底板115和次級(jí)蓋板16基本上既不受彎曲應(yīng)力也不受剪切應(yīng)力。因此，在流體動(dòng)力載荷下初級(jí)蓋板116發(fā)生彎曲變形而支承支柱17和117以及角柱18和118發(fā)生壓縮變形。

相對(duì)而言，初級(jí)底板115、次級(jí)蓋板16以及次級(jí)底板15受到較小的應(yīng)力，即基本上通過船舶壓艙物的載荷產(chǎn)生，然而其導(dǎo)致與貨物重量相關(guān)的應(yīng)力相比較小的應(yīng)力。因此可以減小這些結(jié)構(gòu)元件的有效厚度，以便為隔絕填料留出更大的空間并因此改善壁的熱性能。

因此，對(duì)于初級(jí)底板115、次級(jí)蓋板16以及次級(jí)底板15特別有利的是使用結(jié)構(gòu)堅(jiān)固的薄材料，例如強(qiáng)化膠合板或者復(fù)合材料。

合適的強(qiáng)化膠合板的實(shí)例尤其是由rancan公司以商標(biāo)銷售的材料，例如標(biāo)號(hào)ml15和ml20。這些材料尤其可以以4至9mm的厚度使用。

下面將參照?qǐng)D3至7更詳細(xì)地說明次級(jí)蓋板16，其中類似的元件用相同的附圖標(biāo)記表示，盡管形狀不同。

圖3是次級(jí)隔絕塊3的截面圖。可以看到蓋板16具有在隔絕塊的寬度上間隔的兩個(gè)縱向殼體21以用于接納焊接支撐體11。為此，將蓋板16在隔絕塊的寬度上分成三個(gè)相繼的部分。這是因?yàn)榇渭?jí)蓋板16的小厚度不容許在其厚度中以常規(guī)方式加工殼體。因此，殼體21在這里通過蓋板16的兩個(gè)相繼部分之間的縫隙22并通過在蓋板16的內(nèi)表面上固定于縫隙22的連接件23形成。

在圖4的放大視圖中可以更好地看出，連接件23在這里是具有梯形截面的異型棒狀，它的長底邊面向蓋板16并且短底邊面向底板15。長底邊的中間部掏空為矩形截面的凹槽26，而長底邊的兩個(gè)端部24在縫隙22的兩側(cè)固定至蓋板16的內(nèi)表面。連接件23的中間部25因此在距縫隙22一些距離的情況下跨越該縫隙。可以看到凹槽26在縫隙22的每一側(cè)在蓋板16的邊緣部分28下延伸。實(shí)際上，為了能夠接納焊接支撐體11的水平凸緣30，凹槽26僅在縫隙22的一側(cè)延伸即可，如圖6所示。

在圖5的實(shí)施方案中，尤其適用于較厚的蓋板16，殼體21包括在邊緣部分28處設(shè)置于蓋板16的內(nèi)表面中的锪孔。連接件23在這里是簡單的平板。

圖6的實(shí)施方案類似于圖4，不同之處在于連接件23的外形在這里是矩形而不是梯形。

圖7的實(shí)施方案類似于圖6，不同之處在于凹槽26的截面在這里是反t形，這增大了端部24的可用于固定至蓋板16的表面。

在圖3至7中，連接件可以分別是在次級(jí)隔絕塊3的整個(gè)長度上延伸的異型件。取決于支承支柱17的位置，其他配置也可以是合適的。例如圖8示出了次級(jí)隔絕塊3的另一種實(shí)施方案，其中與圖2相同或相似的元件用相同的附圖標(biāo)記表示。在這種情況下，支承支柱17很靠近用于焊接支撐體穿過的縫隙22，并且連接件23在這些支承支柱17處中斷。換言之，殼體21在這里由多個(gè)連接件23構(gòu)成，所述連接件沿著縫隙22并置并且在隔絕塊的長度方向上互相間隔開，以使支承支柱17在其間穿過。該狀況在圖9中可以更好地看出，該圖是圖8的次級(jí)隔絕塊3的縱剖視圖，其中三個(gè)連接件23在隔絕塊的長度方向上并置。

將上述兩種狀況概括于圖10中，該圖是次級(jí)隔絕塊3的俯視圖，其蓋板16包括被兩個(gè)縱向縫隙分隔的三個(gè)矩形部分。作為例子，該次級(jí)隔絕塊3包括分成五個(gè)縱行的十四個(gè)支承支柱17。與中心行相比較，位于圖右側(cè)的行距相應(yīng)的縫隙22較遠(yuǎn)并且連接件23在隔絕塊的整個(gè)長度上連續(xù)地形成。相反，位于圖左側(cè)的行更靠近相應(yīng)的縫隙22并且四個(gè)連接件23沿著左側(cè)縫隙22布置，它們?cè)谥С兄е?7處相互間隔。

連接件23通過任何合適的手段(例如夾持、釘住、螺釘固定、插入止回銷、膠合或者同時(shí)使用這些方案中的多種)固定至蓋板16。縫隙22和殼體21的加工可以在將連接件23組裝至蓋板16之前或者之后進(jìn)行。

在圖3和9中，支承支柱17直接?？吭诘装?5和蓋板16上。為了改善支承支柱的載荷分布，可以在支承支柱17與底板15和/或蓋板16之間的連接處設(shè)置多個(gè)結(jié)構(gòu)。在蓋板16的情況下，載荷分布結(jié)構(gòu)的實(shí)例示于圖11至13上。載荷分布結(jié)構(gòu)可以分別以獨(dú)立部件的形式實(shí)現(xiàn)，或者與蓋板16一體地實(shí)現(xiàn)，或者與支承支柱17一體地實(shí)現(xiàn)。

在圖11中，將棱錐狀塊件31以建筑柱頭的方式安置在每個(gè)支承支柱17的頂部處。在一種未示出的變化方案中，該塊件是扁平的平行六面體而不是棱錐。在圖12和13中，將縱向梁32布置在每行支承支柱17的頂部處。在圖12中，梁32具有梯形截面。在圖13中，梁32具有方形截面。

大尺寸的支承壁1(例如船舶船體)的制造不能獲得完全平的表面。因此，通常需要在次級(jí)隔絕塊3的底板15下設(shè)置可聚合的膩?zhàn)又渭?，以便能夠彌補(bǔ)支承壁1的平整度缺陷，并因此以低的容差將次級(jí)隔絕塊3對(duì)齊，以便獲得對(duì)于次級(jí)膜5而言很均勻的支撐面。

這些可聚合的膩?zhàn)又渭梢圆扇〔煌呐渲谩D14示出了一個(gè)實(shí)施例，其中可聚合的膩?zhàn)又渭ǘㄎ怀膳c支承支柱17豎直對(duì)準(zhǔn)的方形塊件33和與角柱18豎直對(duì)準(zhǔn)的l形彎角帶34。這樣可以將底板15中的彎曲力最小化，同時(shí)提供相當(dāng)小的膩?zhàn)又渭偨孛?，這限制了通過膩?zhàn)又渭臒醾鲗?dǎo)。在一種未示出的方案中，膩?zhàn)又渭慕孛媸菆A形的。

以上關(guān)于次級(jí)隔絕塊3的所有說明也適用于初級(jí)隔絕塊7。然而，與次級(jí)隔絕塊3相比初級(jí)隔絕塊7可以具有某些差別，尤其是在底板115處。例如，底板115不需要包括膩?zhàn)又渭?。相反，需要使底?15適配于次級(jí)膜5的突伸部分，即列板12的翻起的邊緣和焊接支撐體11的豎直凸緣。

為此，如圖15所示，可以與蓋板16類似地將底板115細(xì)分，以使得次級(jí)膜5的突伸部分可以在縫隙36中通過。為了保持底板115一定的抗彎強(qiáng)度，可以與連接件23類似地使用連接件35。底板的連接件35是例如異型棒，該異型棒在底板115的兩個(gè)相繼部分上跨接地固定于縫隙36處并且在縫隙36的延長線上具有縱向凹槽37。

關(guān)于初級(jí)隔絕塊7的蓋板116，它可以與次級(jí)隔絕塊3的蓋板16類似地形成。然而，由于在初級(jí)蓋板116處彎曲力通常更高，因此優(yōu)選將其用比次級(jí)蓋板16更高強(qiáng)度的材料和/或更厚的材料形成。在必要時(shí)，如果初級(jí)蓋板116足夠厚，用于初級(jí)密封膜9的焊接支撐體的殼體可以以已知的方式加工于其厚度中。

圖16示出了根據(jù)另一種實(shí)施方案的具有角柱40的初級(jí)隔絕塊7，沒有示出蓋板和隔絕填料。將底板115通過兩個(gè)縱向縫隙36細(xì)分成三部分。它支承有設(shè)置成五縱行的十四個(gè)支承支柱117。

角柱40包括由兩個(gè)垂直帆狀物形成的t形截面，所述兩個(gè)垂直帆狀物為：

-在底板115的縱向邊緣43和橫向邊緣44之間45°取向的二等分帆狀物41，它從底板115的角部延伸到至縫隙36的距離的大約一半，

-垂直于二等分帆狀物41取向的反二等分帆狀物42，它與二等分帆狀物41的內(nèi)端45相切地從底板115的縱向邊緣43延伸到橫向邊緣44。

角柱40也可以用于如圖3和9中可見的次級(jí)隔絕塊3中。

在一種實(shí)施方案中，二等分帆狀物41用厚度為9至10mm、長度為100mm并且高度與隔絕屏障的厚度適配的膠合板制成。反二等分帆狀物42用厚度為12mm、長度為200mm的膠合板制成。這樣的膠合板厚度是標(biāo)準(zhǔn)的并且因此容易獲得。或者，也可以使用強(qiáng)化膠合板。

圖18示出槽壁的初級(jí)和次級(jí)隔絕屏障的另一種實(shí)施方案，省略了密封膜。與以上所述相同或者相似的元件用增加了200的相同附圖標(biāo)記表示。使用的圖示虛擬地將槽壁置于透明的或者不可見的支承結(jié)構(gòu)上，從而使次級(jí)隔絕塊203的底板215和次級(jí)約束構(gòu)件204容易從下方看到，這在實(shí)際的構(gòu)造中通常是不可能的。

圖18示出了三個(gè)次級(jí)隔絕塊203，其中兩個(gè)僅部分示出，均具有與次級(jí)約束構(gòu)件204相鄰的角部。未示出的第四個(gè)次級(jí)隔絕塊可以以相同的方式插入，從而位于四個(gè)次級(jí)隔絕塊的相鄰角部處的次級(jí)約束構(gòu)件204同時(shí)與它們中的每一個(gè)配合，以將其約束在支承結(jié)構(gòu)上。初級(jí)約束構(gòu)件208同樣如此。次級(jí)約束構(gòu)件204和初級(jí)約束構(gòu)件208可以以不同的方式制造，例如按照文獻(xiàn)fr-a-2798902和fr-a-2973097的教導(dǎo)。

在圖18的次級(jí)隔絕塊203中，可以看到角柱240的二等分帆狀物241具有梯形形狀，其上端較寬并且下端較窄，從而該二等分帆狀物的外邊緣46是傾斜的。在蓋板216的一部分厚度中在蓋板216的每個(gè)角部中形成矩形切口，以在蓋板中形成锪孔面50。二等分帆狀物的水平上端由蓋板覆蓋。二等分帆狀物241的水平上端位于锪孔面50下方。該锪孔面50可以接納次級(jí)約束構(gòu)件204的金屬板51的支承。

在一種未示出的變化方案中，蓋板216的角部可以被完全切割以部分地露出二等分帆狀物241的水平上端，從而在二等分帆狀物241的上端處露出的水平面可以直接接納次級(jí)約束構(gòu)件204的金屬板的支承。

在圖18的初級(jí)隔絕塊207中，可以看到角柱240的二等分帆狀物241具有不同的形狀，其下部47較寬并且上部48較窄，從而二等分帆狀物的外邊緣在部分47和48之間具有水平臺(tái)肩面49。在蓋板316的每個(gè)角部中形成矩形切口53，以露出二等分帆狀物241的水平臺(tái)肩面49。露出的該水平臺(tái)肩面使得可以接納初級(jí)約束構(gòu)件208的金屬板52的支承。如果表面49是傾斜的，則其可以滿足同樣的功能。

在蓋板316的角部形成的矩形切口53使得可以接近約束構(gòu)件，以便于其就位。在該就位后，可以將這些窗口封閉，例如使用文獻(xiàn)fr-a-2973097的教導(dǎo)。

與柱317和217一樣，初級(jí)隔絕塊207的角柱240也疊置于次級(jí)隔絕塊203的角柱240上。

圖19是與圖2類似的視圖，它示出了槽壁的再一種實(shí)施方案。采用與圖18相同的附圖標(biāo)記來表示相同或相似的元件。在圖19的次級(jí)隔絕塊203中，蓋板416是連續(xù)的并且厚度足以在其中挖出l形截面的凹槽55，以接納焊接支撐體11。其余構(gòu)造類似于圖18。

實(shí)施例

附表1中描述了初級(jí)和次級(jí)隔絕塊的多個(gè)實(shí)例，它們?cè)跈C(jī)械強(qiáng)度和整體熱導(dǎo)率方面具有有利的性質(zhì)，尤其是由于對(duì)于底板和蓋板使用了強(qiáng)化膠合板材料并且使用了有限數(shù)量的支承支柱17。隔絕塊均具有1.2m的長度和1m的寬度。下表中的尺寸(厚度和截面)單位為mm。支承支柱具有方形截面。使用與圖2的柱18相符合的四個(gè)角柱?？v向帆狀物19和橫向帆狀物20均具有145mm的長度。對(duì)于初級(jí)，縱向帆狀物19和橫向帆狀物20具有12mm的厚度和213mm的高度。對(duì)于次級(jí)，縱向帆狀物19和橫向帆狀物20具有15mm的厚度和290mm的高度。

用于制造密封隔絕壁的上述技術(shù)可以用于不同類似的儲(chǔ)庫中，例如用于構(gòu)造地面裝置中或者浮動(dòng)結(jié)構(gòu)(例如甲烷船舶等)中的gnl儲(chǔ)庫的壁。

參見圖17，甲烷船舶70的剖視圖示出了安裝在船舶的雙船體72中的總體棱柱形的密封隔絕槽71。槽71的壁包括將與槽中所容納的gnl接觸的初級(jí)密封屏障，設(shè)置在初級(jí)密封屏障和船舶的雙船體72之間的次級(jí)密封屏障，以及分別設(shè)置在初級(jí)密封屏障和次級(jí)密封屏障之間以及次級(jí)密封屏障和雙船體72之間的兩個(gè)隔絕屏障。

本身已知的是，布置在船舶的上甲板上的加載/卸載管道73可以通過合適的連接器連接至海洋或者港口終端，以將gnl貨物從槽71轉(zhuǎn)移或者將其轉(zhuǎn)移至槽71。

圖17示出海洋終端的一個(gè)實(shí)例，它包括一個(gè)加載和卸載站75、一個(gè)水下導(dǎo)管76和一個(gè)地面裝置77。加載和卸載站75是離岸固定裝置，它包括可動(dòng)臂74和支撐可動(dòng)臂74的塔78。可動(dòng)臂74承載能夠連接至加載/卸載管道73的隔絕柔性管束79。可調(diào)方向的可動(dòng)臂74適配于所有的甲烷船舶規(guī)格。連接導(dǎo)管(未示出)在塔78內(nèi)部延伸。加載和卸載站75使得可以將甲烷船舶70從或者向地面裝置77卸載和加載。該地面裝置包括液化氣儲(chǔ)槽80和通過水下導(dǎo)管76連至加載或卸載站75的連接導(dǎo)管81。水下導(dǎo)管76使得可以將液化氣在加載或卸載站75和地面裝置77之間長距離傳輸，例如5km，這使得可以在加載和卸載操作過程中保持甲烷船舶70遠(yuǎn)離海岸。

為了產(chǎn)生傳輸液化氣所需的壓力，使用安裝在船舶70中的泵和/或配備于地面裝置77的泵和/或配備于加載和卸載站75的泵。

盡管已參照多種具體實(shí)施方案說明了本發(fā)明，但是很明顯的是它完全不限于此并且它包括所述手段的所有等價(jià)技術(shù)手段以及它們的組合，所述組合落在本發(fā)明范圍內(nèi)。

動(dòng)詞“包括”或“包含”或者其變型的使用不排除權(quán)利要求中所述以外的其他元件或其他步驟的存在。用于元件或步驟的量詞“一”或“一個(gè)”的使用不排除多個(gè)這種元件或步驟的存在，除非有相反的說明。

在權(quán)利要求中，所有放在括號(hào)中的附圖標(biāo)記不應(yīng)當(dāng)解釋為對(duì)權(quán)利要求的限制。

表1