Кінцева ділянка допоміжного елемента резервуара для зрідженого природного газу

Реферат: Контейнер для зрідженого природного газу, який містить несучу конструкцію (11) і непроникний та теплоізольований резервуар, розроблений для вміщення зрідженого природного газу, кожна стінка якого має послідовно розташовані по товщині, починаючи від внутрішньої частини згаданого резервуара до його зовнішньої частини, головний непроникний елемент, головний теплоізоляційний елемент, допоміжний непроникний елемент та допоміжний теплоізоляційний елемент, причому допоміжний непроникний елемент вертикальної стінки містить перший непроникний лист зверху на згаданій стінці і з'єднувальний елемент, який непроникно з'єднує згаданий перший непроникний лист із згаданою несучою конструкцією, при цьому згаданий контейнер відрізняється тим, що згаданий з'єднувальний елемент містить першу металеву пластину (22), паралельну згаданому першому непроникному листу, та другий непроникний лист (17), який, з одного боку, з'єднаний із згаданим першим непроникним листом, а, з іншого боку, з'єднаний із згаданою першою металевою пластиною. UA 104308 C2 (12) UA 104308 C2 UA 104308 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Технічна Область Винаходу Представлений винахід стосується виготовлення непроникних і теплоізольованих резервуарів, виконаних в несучій конструкції. Рівень Техніки Французькі заявки на патент № FR 2 691 520 і № FR 2 724 623 вже пропонували непроникний і теплоізольований резервуар, виконаний в несучій конструкції, сформованою подвійним корпусом корабля. Кожна стінка резервуару містить послідовно, починаючи від внутрішньої частини резервуару до несучої конструкції, головний непроникний елемент, який контактує з продуктом, який міститься в резервуарі, теплоізоляційний елемент, допоміжний непроникний елемент і допоміжний теплоізоляційний елемент. Головний теплоізоляційний елемент, допоміжний непроникний елемент і допоміжний теплоізоляційний елемент по суті сформовані з певної кількості попередньо виготовлених панелей, прикріплених до несучої конструкції. Кожна попередньо виготовлена панель сформована, по-перше, з першої твердої пластини, яка містить шар теплоізоляційного матеріалу, з яким вона формує допоміжний теплоізоляційний елемент, по-друге, з гнучкого або твердого листа, приклеєного по суті до усієї поверхні теплоізоляційного шару вищезгаданого допоміжного теплоізоляційного елемента, при цьому згаданий лист формує допоміжний непроникний елемент, по-третє, з другого теплоізоляційного шару, який частково покриває вищезгаданий лист і приклеюється до нього, і, по-четверте, з другої твердої пластини, яка покриває другий теплоізоляційний шар, з яким вона формує головний теплоізоляційний елемент. На верхній ділянці вертикальних стінок резервуара допоміжний непроникний елемент з'єднаний з несучою конструкцією. Ця ділянка, відома як "кінцева ділянка допоміжного елемента", не описується у вищезгаданих документах. Фігура 1 зображає поперечний переріз кінцевої ділянки допоміжного елемента резервуара попереднього рівня техніки. Несуча конструкція 1 сформована подвійним корпусом корабля. Вона містить вертикальну секцію 2 і горизонтальну секцію 3. L-подібний плоский елемент 4 приварений до горизонтальної секції 3 і виступає вниз. Відомим способом попередньо виготовлені панелі (не зображені) кріпляться до вертикальної секції 2 для формування головного теплоізоляційного елемента, допоміжного непроникного елемента і допоміжного теплоізоляційного елемента. Фігура 1 зображає шар 5 ізоляційного матеріалу і непроникний лист 6 найвищої попередньо виготовленої панелі. На кінцевій ділянці допоміжного елемента лист 6 повинен непроникно з'єднуватися з несучою конструкцією 1. Це робиться шляхом використання гнучкого листа 7, який, з одного боку, з'єднується з листом 6 попередньо виготовленої панелі, а, з іншого боку - з L-подібним плоским елементом 4. Лист 7 з'єднується з L-подібним плоским елементом 4, а два шари мастики 8 накладаються у спосіб, зображений детальніше на Фігурі 2. Притискна балка 9 кріпиться болтами до L-подібного плоского елемента 4. Ця система закривання допоміжної пластини має декілька недоліків. На першому місці, складне у виконанні механічне з'єднання між листом 7 і L-подібним плоским елементом 4, оскільки воно вимагає не тільки з'єднання листа 7, але й також нанесення двох шарів мастики 8 і кріплення болтами до балки 9. На другому місці, обмежена поверхнева ділянка кріплення між листом 7 і L-подібним плоским елементом 4 вимагає високопрофесійного і досвідченого персоналу для вірного виконання усіх етапів процесу і для забезпечення відсутності протікань зрідженого природного газу або в газоподібній або в рідкій формі. Короткий Опис Винаходу Однією задачею, яку намагається вирішити представлений винахід, є надання резервуара, який не має принаймні деяких вищезгаданих недоліків попереднього рівня техніки. Зокрема, задачею винаходу є надання резервуара, у якому допоміжний непроникний елемент може легше з'єднуватися з несучою конструкцією. Іншою задачею винаходу є максимізація ймовірності автоматизації процесу виготовлення резервуара і виконання процесу якомога надійнішим способом. Рішення, запропоноване винаходом, є контейнером для зрідженого природного газу, який містить несучу конструкцію і непроникний та теплоізольований резервуар, розроблений для вміщення зрідженого природного газу, при цьому згаданий резервуар містить певну кількість стінок, прикріплених до згаданої несучої конструкції, при цьому кожна стінка має послідовно розташовані по товщині, починаючи від внутрішньої частини згаданого резервуара до його зовнішньої частини, головний непроникний елемент, головний теплоізоляційний елемент, допоміжний непроникний елемент і допоміжний теплоізоляційний елемент, при цьому стінки 1 UA 104308 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 згаданого резервуара включають принаймні одну вертикальну стінку, причому допоміжний непроникний елемент згаданої вертикальної стінки містить перший непроникний лист зверху на згаданій стінці і з'єднувальний елемент, який непроникно з'єднує згаданий перший непроникний лист із згаданою несучою конструкцією, при цьому згаданий контейнер відрізняється тим, що згаданий з'єднувальний елемент містить першу металеву пластину, паралельну згаданому першому непроникному листу, третій непроникний лист, з'єднаний із згаданою першою металевою пластиною, і другий непроникний лист, який з'єднаний, з одного боку, із згаданим першим непроникним листом, а, з іншого боку - із згаданим третім непроникним листом. Як варіант, другий непроникний лист може з'єднуватися безпосередньо з першою металевою пластиною. Цей контейнер може бути, наприклад, корабельним або наземним контейнером. Беручи до уваги вищезгадані ознаки, другий непроникний лист з'єднується з кожною із двох паралельних поверхонь. Тому, це з'єднання може виконуватися легко автоматизованим і надійним способом. Перший непроникний лист може з'єднуватися до встановлення в резервуар у цеху. Перша пластина є металічною так, що вона може з'єднуватися з несучою конструкцією безпосередньо або опосередковано неперервним зварюванням. Це неперервне зварювання може також легко виконуватися автоматичним і надійним способом. Таким чином, винахід робить можливим обходитися без шарів мастики. Окрім того, з'єднання другого листа не вимагає високопрофесійного та досвідченого персоналу. Переважно, згаданий другий непроникний лист є гнучким і має невикористану ділянку між першим непроникним листом і третім непроникним листом. Завдяки гнучкості другого листа і завдяки невикористаній ділянці, переміщення, спричинювані несучою конструкцією і допоміжним теплоізоляційним елементом, компенсуються допоміжним непроникним елементом. Переважно, згадана перша металева пластина приварюється до металевого компонента, з'єднаного з несучою конструкцією. Переважно, згаданий металевий компонент має вертикальну частину і горизонтальну частину, при цьому перша металева пластина приварена до вертикальної частини, а горизонтальна частина з'єднана з несучою конструкцією. Довжина горизонтальної частини дозволяє регулювати положення вертикальної частини під час встановлення металевого компонента. Це дозволяє регулювати положення вертикальної частини для узгодження з положенням першого листа. В одному варіанті виконання, вертикальну частину, до якої кріпиться третій непроникний лист, встановлюють у такий спосіб, щоб перший і третій лист знаходилися в одній площині. Це додатково спрощує з'єднання. Переважно, згаданий перший непроникний лист з'єднується з шаром ізоляційного матеріалу або з пластиною з клеєної фанери, яка формує частину допоміжного теплоізоляційного елемента. В одному варіанті виконання, згадана несуча конструкція включає секції вертикальної бетонної стінки, встановлені на землю. В іншому варіанті виконання, згадана несуча конструкція включає подвійний корпус плавучого судна. Короткий Опис Фігур Винахід буде більш зрозумілим і інші задачі, деталі, ознаки і його переваги стануть очевиднішими з наступного опису різних окремих варіантів виконання винаходу, наданих виключно у вигляді ілюстрації без виходу за рамки винаходу та з посиланням на додані креслення. На цих кресленнях: - Фігура 1 зображає поперечний переріз резервуара попереднього рівня техніки в кінцевій ділянці допоміжного елемента, - Фігура 2 зображає деталь з Фігури 1, - Фігура 3 зображає поперечний переріз резервуара в одному варіанті виконання винаходу в кінцевій ділянці допоміжного елемента, - Фігури 4 і 5 зображають деталі з Фігури 3, - Фігура 6 зображає вид в перспективі кінцевої ділянки допоміжного елемента в куті резервуара, зображеного на Фігурі 3, - Фігури 7 і 8 зображають скобу в куті з Фігури 6, - Фігура 9 зображає вид, подібний до виду з Фігури 6, у якому були видалені певні частини, - Фігура 10 зображає поперечний переріз резервуара в іншому варіанті виконання винаходу в кінцевій ділянці допоміжного елемента, - Фігури 11 і 12 зображають деталі з Фігури 10, і 2 UA 104308 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - Фігура 13 зображає вид в перспективі кінцевої ділянки допоміжного елемента в куті резервуара, зображеної на Фігурі 10. Детальний Опис Варіантів Виконання Винаходу Фігури 3-9 відносяться до резервуара в першому варіанті виконання винаходу. Резервуар має декілька стінок і виконаний в несучій конструкції 11. Несуча конструкція 11 може бути подвійним корпусом корабля або іншого типу плавучого судна. Як і в попередньому рівні техніки, кожна стінка резервуара має, послідовно розташовані по товщині від внутрішньої частини резервуара до його зовнішньої частини, головний непроникний елемент, головний теплоізоляційний елемент, допоміжний непроникний елемент і допоміжний теплоізоляційний елемент. В більшій мірі ніж в попередньому рівні техніки, визначеному у вступній частині, головний теплоізоляційний елемент, допоміжний непроникний елемент і допоміжний теплоізоляційний елемент по суті виконані з певної кількості попередньо виготовлених панелей, прикріплених до несучої конструкції 11. Точніше, допоміжний непроникний елемент складається з набору непроникних листів. Кожен лист виготовляється з композитного матеріалу, два зовнішні шари якого є скловолоконними шарами, і проміжний шар якого є тонкою деформівною алюмінієвою фольгою товщиною приблизно 0,1 мм. В залежності від того, як він виготовляється, лист може бути твердим або гнучким. Тому, кожна попередньо виготовлена панель містить частково твердий лист, з'єднаний з шаром теплоізоляційного матеріалу. В стиках між сусідніми панелями смуги гнучкого листа з'єднують сусідні тверді листи. На верхній ділянці вертикальної стінки резервуара, допоміжний непроникний елемент, також відомий як допоміжний елемент, з'єднаний з несучою конструкцією 11. Фігура 3 зображає у поперечному перерізі цю ділянку, відому як кінцева ділянка допоміжного елемента. Фігури 4 і 5 зображають деталі з Фігури 3. Несуча конструкція 11 містить вертикальну секцію 12 і горизонтальну секцію 13. L-подібний плоский елемент 14 приварюється до горизонтальної секції 13. Плоский елемент 14 має вертикальну частину 27, яка простягається донизу, паралельно вертикальній секції 12, і горизонтальну частину 28, яка розташована на нижньому кінці вертикальної частини 27 і виступає на певну відстань з вертикальної секції 12. Кріпильний кронштейн 20 фіксується під горизонтальною частиною 28. U-подібний профіль 21 кріпиться до плоского елемента 14 і до кронштейна 20. Точніше, профіль 21 має дві паралельні стінки 30, з'єднані стінкою 29, перпендикулярною до стінок 30. Одна із стінок 30 кріпиться до горизонтальної частини 28 плоского елемента 14, а інша до кронштейна 20. Спершу можна побачити, що несуча конструкція 11 і плоский елемент 14 мають ту ж форму, що й конструкція та плоский елемент попереднього рівня техніки, зображені на Фігурі 1. Іншими словами, винахід не вимагає зміни форм зазвичай використовуваних несучих конструкцій. Подруге, кронштейн 20 і профіль 21 можуть легко автоматично і надійно кріпитися неперервним зварюванням. На Фігурах 3-5, шар 15 теплоізоляційного матеріалу, який належить попередньо виготовленій панелі і розташований зверху на стінці, є видимим. Цей шар 15 покритий твердим листом 16 за виключенням верхнього краю. На цьому верхньому краї шар 15 тонший, а панель має заглиблену поверхню 24, яка містить горизонтальну канавку 25. Поверхня 24 приблизно лежить у тій же площині, що й стінка 29 профілю 21, що є можливим завдяки тому, що геометрична форма профілю 21 є такою, що, під час кріплення його, положення стінки 29 може регулюватися. Металеву пластину 22 приварюють до стінки 29 елемента і вона проходить донизу, покриваючи поверхню 24 по канавці 25. На своєму нижньому кінці, пластина 22 має губу 26, яка загинається в канавку 25. Смугу твердого листа 23 кріплять до пластини 22. Як показує Фігура 5, смугу гнучкого листа 17 кріплять як до листа 16 так і до листа 23. Між листами 16 і 23 розташована невикористана ділянка. Можна побачити, що це з'єднання виконується на двох паралельних поверхнях, на яких розташовані тверді листи. Тому, це з'єднання може легко виконуватися автоматичним і надійним способом. У варіанті відсутня смуга листа 23, а смуга листа 17 безпосередньо з'єднана з пластиною 22. Вищезгадана конструкція надає можливість листу 16 попередньо виготовленої панелі непроникно з'єднуватися з несучою конструкцією 11 за допомогою гнучкого листа 17, необов'язково твердого листа 23, пластини 22, профілю 21 і плоского елемента 14. Більше того, гнучкість листа 17 дозволяє компенсувати допоміжним непроникним елементом переміщення несучої конструкції 11 і допоміжного теплоізоляційного елемента з полишенням невикористаної ділянки між листом 23 і листом 16. 3 UA 104308 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Фігура 6 зображає вид в перспективі кута резервуара, сформованого двома вертикальними стінками. На кожній стінці можна побачити певну кількість вищеописаних компонентів. Фігура 7 зображає вид, подібний до виду з Фігури 6, і зображає варіант, у якому скоба 31 кріпиться в куті для утримування гнучкого листа 17 на місці. Причиною цьому є те, що з'єднання з плоскою поверхнею піддає з'єднання кутових зон дії результуючої термомеханічних сил, перпендикулярно направлених до площини з'єднання, що може спричинити відривання і руйнування з'єднання. В залежності від розмірів резервуара і характеристик з'єднання, така скоба 31 може бути потрібною або може бути непотрібною. Фігура 8 зображає детальніше скобу 31 і її кріпильні болти. Фігура 9 подібна до Фігури 6, проте гнучкий лист 17 був знятий для зображення компонентів, розташованих під ним. Можна побачити, що твердий лист 23 набуває вздовж стінок форми плоскої смуги. Як і в попередньому рівні техніки, така плоска смуга виготовляється з двох шарів скловолокна, які розташовані по одному на кожній стороні алюмінієвої фольги і вимочуються в смолі та пресуються в гарячому стані до тверднення смоли. В куті, твердий лист 23 набуває форми L-подібної смуги. Цей тип неплоскої смуги може виготовлятися твердненням смоли з використанням тепла і тиску у прес-формі з бажаною геометричною формою. Як варіант, в куті використовується гнучкий лист 23, який завдяки своїй гнучкості здатен прилягати до кутової ділянки. Фігури 10-13 показують другий варіант виконання резервуара згідно з винаходом. Резервуар має декілька стінок і виконаний в несучій конструкції 111. Несуча конструкція 111 містить вертикальні стінні секції, виготовлені з попередньо напруженого бетону. У цьому варіанті виконання, несуча конструкція 111 і резервуар формують наземний контейнер для зберігання зрідженого природного газу. Металеву пластину 114 кріплять до несучої конструкції 111. Наприклад, пластина 114 може позиціонуватися під час заливання бетону. Металеву пластину 120 приварюють до пластини 114 і вона простягається в горизонтальному напрямі. У спосіб, подібний до першого варіанту виконання, головний теплоізоляційний елемент, допоміжний непроникний елемент і допоміжний теплоізоляційний елемент резервуара по суті сформовані з певної кількості попередньо виготовлених панелей, прикріплених до несучої конструкції 111. Фігура 11, зокрема, показує, що кожна верхня попередньо виготовлена панель містить шар 115 ізоляційного матеріалу, покритий фанерною пластиною 132. Пластина 132 покривається твердим листом 116 за виключенням тоншого верхнього краю, де вона має заглиблену лицьову поверхню 124. Металеву пластину 122 кріплять гвинтами до панелі 132 на лицьовій поверхні 124, полишаючи непокриту ділянку 133, розташовану поблизу такої частини панелі 132, яка покривається листом 116. Пластину 122 частково покривають твердим листом 123. Як показано на Фігурі 12, смугу гнучкого листа 117 кріплять, з одного боку, до листа 116, а, з іншого боку - до листа 123. Між листами 116 і 123 розташована невикористана ділянка. Можна побачити, що це з'єднання виконується на двох паралельних поверхнях, на яких розташовані тверді листи. Тому, з'єднання може виконуватися легко автоматичним і надійним способом. Листи 116 і 123 переважно розташовані в одній і тій же площині, таким чином, навіть полегшуючи з'єднання. Як варіант, лист 123 відсутній, а смугу листа 117 кріплять безпосередньо до пластини 122. Металевий кутовий профіль 121 частково приварюють до пластини 120 і частково до пластини 122. Точніше, кутовий профіль 121 має горизонтальну стінку 130, приварену до пластини 120, і вертикальну стінку 129, приварену до пластини 122. Тому, вищезгадана конструкція робить можливим з'єднувати непроникно лист 116 попередньо виготовленої панелі з несучою конструкцією 111 за допомогою гнучкого листа 117, твердого листа 123, пластини 122, кутового профілю 121 і пластин 120 та 114. Лист 117 може з'єднуватися автоматичним і надійним способом. Подібним чином, кутовий профіль 121 може приварюватися автоматичним і надійним способом. Геометрична форма кутового профілю 121 дозволяє узгоджувати його положення з положенням пластини 122. Фігура 13 показує кінцеву ділянку допоміжного елемента в перспективі. Можна побачити кутову ділянку 133 між двома сусідніми вертикальними стінками. Цей кут більший за кут у випадку першого варіанта виконання таким чином, що існує менший ризик від'єднання шляхом відривання. Однак, в залежності від розміру резервуара і характеристик поверхневого шару, кріпильна скоба може встановлюватися необов'язково у спосіб, подібний до способу кріплення скоби 31 в першому варіанті виконання. 4 UA 104308 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Хоча винахід був описаний по відношенню до ряду спеціальних варіантів виконання, буде очевидним, що він жодним чином не обмежується ними і що він охоплює усі технічні еквіваленти описаного засобу і їх комбінації, якщо вони потрапляють в рамки винаходу. У двох вищеописаних варіантах виконання, гнучкий лист формує, зокрема, з пластиною 22 або 122 з'єднувальний елемент, який непроникно з'єднує лист попередньо виготовленої панелі з несучою конструкцією. Один з'єднувальний елемент був описаний по відношенню до плавучого судна, а інший по відношенню до наземного контейнера. Обидва з'єднувальні елементи можуть, однак, використовуватися на плавучому судні або на наземному контейнері. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Контейнер для зрідженого природного газу, який містить несучу конструкцію (11, 111) і непроникний та теплоізольований резервуар, розроблений для вміщення зрідженого природного газу, при цьому згаданий резервуар містить певну кількість стінок, прикріплених до згаданої несучої конструкції, при цьому кожна стінка має послідовно розташовані по товщині, починаючи від внутрішньої частини згаданого резервуара до його зовнішньої частини, головний непроникний елемент, головний теплоізоляційний елемент, допоміжний непроникний елемент і допоміжний теплоізоляційний елемент, при цьому згадані стінки резервуара включають принаймні одну вертикальну стінку, допоміжний непроникний лист якої містить перший непроникний лист (16, 116) зверху на згаданій стінці і з'єднувальний елемент, який здатен непроникно з'єднувати згаданий перший непроникний лист із згаданою несучою конструкцією, який відрізняється тим, що згаданий з'єднувальний елемент містить першу металеву пластину (22, 122), паралельну до згаданого першого непроникного листа, і другий непроникний лист (17, 117), який, з одного боку, з'єднаний із згаданим першим непроникним листом, а, з іншого боку, з'єднаний із згаданою першою металевою пластиною. 2. Контейнер за попереднім пунктом, який відрізняється тим, що згаданий другий непроникний лист є гнучким і має невикористану ділянку між першим непроникним листом і першою металевою пластиною. 3. Контейнер за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що третій непроникний лист (23, 123) з'єднаний із згаданою першою металевою пластиною, при цьому згаданий другий непроникний лист з'єднаний із згаданим третім непроникним листом. 4. Контейнер за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що згадана перша металева пластина приварена до металевого профілю (21, 121), з'єднаного з несучою конструкцією. 5. Контейнер за попереднім пунктом, який відрізняється тим, що згаданий металевий профіль має вертикальну стінку (29, 129) і горизонтальну стінку (30, 130), при цьому перша металева пластина приварена до вертикальної стінки, а горизонтальна стінка з'єднана з несучою конструкцією. 6. Контейнер за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що згаданий перший непроникний лист з'єднаний з шаром ізоляційного матеріалу (15) або з фанерною пластиною (132), яка формує частину допоміжного теплоізоляційного елемента. 7. Контейнер за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що згадана несуча конструкція містить вертикальні бетонні стінні секції, встановлені на землі. 8. Контейнер за будь-яким із пунктів 1-6, який відрізняється тим, що згадана несуча конструкція включає подвійний корпус плавучого судна. 5 UA 104308 C2 6 UA 104308 C2 7 UA 104308 C2 8 UA 104308 C2 9 UA 104308 C2 10 UA 104308 C2 11 UA 104308 C2 Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 12