半膜贮罐的支撑组件和系统技术方案

用于将半膜贮罐的壁和顶部附连到周围支撑结构的支撑组件（１）包括互锁的倾斜滑动表面，其中允许垂直于壁和顶部的运动，并且允许沿着平行于贮罐侧部和顶部的一条线或两垂直线的运动。这些支撑组件排列在壁和顶部的表面上，为贮罐壁和顶部提供了必要支撑，同时降低了在贮罐内的热应力。包括这种阵列、周围支撑结构和贮罐隔热件的支撑系统能在船的外部组装并且配合着下降到其隔间内，从而方便了建造。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及支撑半膜贮罐的侧壁和顶部的系统，这种半膜贮罐用于贮存和运输温度显著不同于环境温度的液体，特别包括例如液化天然气(LNG)、液化石油气和无水氨等液体，这些液体可在显著低于环境温度的温度下贮存和运输。本专利技术还可应用于在显著高于环境温度的温度下贮存和运输的液体的容器的半膜贮罐。
技术介绍
半膜贮罐不能自我支撑。其侧壁需要来自周围支撑结构的支撑。美国专利5,727,492描述了具有弯曲板结构的侧壁的半膜贮罐，然而带有相对较轻的加强构件的平板结构也可用于半膜贮罐。在任一情况下都需要周围支撑结构。如美国专利5,727,492所述，周围支撑结构可包括双层壳体油轮的内壳体或支撑例如在以地面为基地的设备中的贮罐的梁的格栅。半膜贮罐的侧壁和顶部通过隔热支撑件或支撑组件连接到周围支撑结构。半膜贮罐的底部通常是平板结构并且安置在承载隔热件上，承载隔热件又安置在下部支撑结构上。贮罐底部和承载隔热件可以是平的，例如处于一个平行于下部支撑结构的水平面，或者处于数个朝向一个固定点的倾斜面以便于排液。通常，贮罐底部将绕着所述固定点收缩和膨胀，该固定点通常位于其几何中心或者位于与贮罐顶部上的膨胀穹顶垂直对齐的另一点。这种固定点通常通过附连于贮罐底部外表面的结构键的组合保持在固定位置。这些键从所述固定点径向延伸并且与在承载隔热件内的键槽配合，承载隔热件的取向通常沿着贮罐的横轴和纵轴。随着因油罐的填充和排空产生的温度变化，贮罐底部通过在承载隔热件上的滑动而收缩和膨胀，贮罐底部抵靠着承载隔热件通过重力而得以保持。在贮罐充满时，其侧壁和顶部的温度也显著偏离周围支撑结构的正常环境温度。若贮罐用于冷液体，该热偏差导致收缩，并且往往会使贮罐承受显著的热应力。在贮罐和周围支撑结构之间的支撑方法将显著影响这些热应力的水平和分布。在贮罐结构基本上完成后，隔热系统通常直接固定到贮罐表面。用于半膜贮罐的隔热支撑系统通常直接附连到周围支撑件，在船只安装的情况下，该周围支撑件由纵向和横向结构一体制造。已公开的美国专利申请公报2003/0066834A1描述了用于半膜贮罐的支撑系统的支撑组件阵列。该组件是处于贮罐壁和周围支撑结构之间的部件。该公开的专利申请中的组件包括三个部件或块第一块刚性附连到贮罐壁，第二块刚性附连到周围支撑结构，而第三块处于前两块之间。第三块以滑动方式与第一块接合，允许沿着平行于贮罐壁的平面的第一线滑移；并且第三块以滑动方式与第二块接合，允许沿着第二线滑移，该第二线垂直于第一线，也平行于贮罐壁的平面。组合起来，两个滑移运动允许贮罐壁相对于支撑结构在贮罐壁的平面内的正交运动。支撑系统阻止了垂直于贮罐顶部和侧壁的向内和向外的运动。如果考虑到矩形贮罐具有四个侧壁、一个顶部和一个底部，那么将会理解，产生于低温的无限制的热收缩导致这六个构件的每一个在其平面内收缩。事实上，通过从周围支撑结构——贮罐通过支撑系统与该周围支撑结构附连——的向内偏离，贮罐试图变得更小。半膜贮罐的壁必须至少具有与通过顶部突出的固定膨胀穹顶对齐的固定点。此外，不会自我支撑的壁和顶部必须被垂直支撑，并且壁还必须被支撑成垂直于其各个平面。例如美国专利公报2003/0066834A1的支撑系统仅允许在每个壁的平面内的收缩而阻止离开支撑结构的向内运动。某些支撑组件逆着壁的垂直运动而固定并因此而支撑贮罐壁。逆着垂直于每个壁的平面的运动的约束在贮罐壁与顶部、底部或其它壁相交的边缘施加了很大的热应力。这些交界点因此必须具有足够的柔性以适应收缩并且足够强以在贮罐结构材料内承受可接受的应力。柔性通常通过使用具有大体弯曲的截面形状获得，当贮罐收缩时该形状能够接受相当大的扭曲。曲率半径必须足够大以允许这种扭曲而不会产生不可接受应力。弯曲边缘的结构材料的厚度必须足够厚和足够强，从而防止屈曲并且在因贮罐充满、排空或部分充填而产生的温度条件下维持可接受的应力水平。由于应力水平的大小，重量相对轻的结构的小半径弯曲边缘对于此目的是不够的。本专利技术的目的是提供用于半膜贮罐的壁和顶部的支撑系统，该支撑系统提供了在贮罐和其周围支撑结构之间的隔热的结构附连，克服了现有装置的缺点并且提高了建造和安装这种贮罐的效率。
技术实现思路
本专利技术的一个方面是支撑组件，该支撑组件允许半膜贮罐的壁或顶部垂直于该壁或顶部的平面向内或向外移动，并且同时适应壁或顶部沿着在壁或顶部的平面内的一条线或者沿着该平面内的垂直线的收缩或膨胀。根据本专利技术的支撑组件横越半膜贮罐壁的阵列配置为该壁提供了支撑，该支撑包括所需的垂直支撑，同时最小化在边缘处热导致的应力，其中该边缘由壁与顶部、底部或另一个壁相交而形成。而本专利技术的另一方面是支撑组件的阵列，该阵列允许贮罐边缘与上述现有系统相比其曲率半径减小，与之相伴的是贮罐容积的增加，这进一步允许贮罐结构材料的数量减少，由此简化了结构并且降低了结构成本。本专利技术另一方面是利用支撑组件将贮罐隔热板或隔热片固定在合适位置，例如使用凸缘设备将支撑组件固定到贮罐，同时使用固定到支撑组件——其上固定了隔热板——的凸缘圈，以降低传递到贮罐的热。而本专利技术的另一方面是用于半膜贮罐的壁以及可选地用于贮罐底部的支撑系统，该支撑系统包括周围支撑结构和用于将周围支撑结构与外部包壳结构滑动接合的装置，该外部包壳结构包括例如油轮的内壳体或在现场构建的岸上装置的外部框架，该装置包括例如垂直键与用于壁的贮罐支撑系统的连接装置，该键与附连到绕船(surrounding ship)结构的键槽滑动接合。此方面通过固定贮罐壁和底部——例如绕船结构——在容纳贮罐的周围支撑结构下降到船的壳体内时通过接合键和键槽的简单动作简化了贮罐的安装。在优选实施方式中，键和键槽优选在截面上是渐缩的并且是垂直的以在贮罐和周围支撑结构下降到绕船结构或岸基结构时便于接合。本专利技术的一个特征是允许壁和顶部在低温下从平面的相对小的偏移。在本申请和附带权利要求中，一些术语具有如下含意“壁”指半膜贮罐的垂直取向的侧壁。半膜贮罐的壁以几何样式设置，例如，矩形、梯形、六边形或圆柱形贮罐。这种贮罐的壁如果由平板制成是平面的，而如果由弯曲板构建则是接近平面的。这种壁在本申请中不同的地方称为“平的”或“平面的”。圆柱形贮罐具有一个形成了圆柱的连续壁。“壁的平面”指平板构造的直边壁在环境温度下的主要的平面的外表面或者通过连接这种壁中的弯曲板的尖头的垂直平面。“顶部的平面”指在环境温度下贮罐顶部的主要的平面的外表面。“周围支撑结构”是支撑组件所附连的结构，该结构与贮罐隔开。周围支撑结构可以或不可以与例如绕船结构等外部包壳结构成为一体。可选地，周围支撑结构可以是提升框架，其中装配了贮罐的框架。当贮罐降低到其最终位置时，周围支撑结构可与垂直键配合，这些键接合与所述外部包壳结构成为一体的键槽，反之亦然。“外部包壳结构”是在周围支撑结构外部的结构，如果它们不是同一结构的话。对于在油轮装置内的壁，该外部包壳结构通常是内部纵向壳体结构和包括附连到其上的支撑构件的横向壳体舱壁结构，而对于顶部，其通常是双壳体油轮的主甲板。对于在岸上装置内的壁，外部包壳结构通常是从在地面上的水泥基础向上延伸的交互连接的梁的框架。“坡道”指从贮罐向外突出的倾斜的表面，该表面滑动接合一个由周围支撑结构支撑的互补表面。该表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将半膜贮罐的壁或顶部附连到周围支撑结构的支撑组件，所述组件包括能够固定地附连到周围支撑结构的第一构件以及能够固定地附连到贮罐壁或顶部的第二构件，其中第一构件和第二构件包括互锁的互补倾斜的坡道表面，该坡道表面以如下方式滑动地接合：允许第二构件相对于第一构件沿平行于坡道表面的轴线的方向运动，并且阻止第二构件相对于第一构件沿垂直于坡道表面的方向的运动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特D哥德巴赫，约瑟夫J库尼奥，
申请(专利权)人：纽约散装货轮公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]