CN105263826A - 用于制造用于储存流体的船舶的热绝缘的自支撑壳体的方法以及由此制造的自支撑壳体 - Google Patents

用于制造用于储存流体的船舶的热绝缘的自支撑壳体的方法以及由此制造的自支撑壳体 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于制造对具有不透流体的隔膜的流体储存罐提供热绝缘的自支撑壳体的方法，所述方法包括：提供多个由包含纤维增强型热塑性基质的复合材料制成的支承腹板(14)；提供基底面板(10)和覆盖面板(11)；在基底面板(10)与覆盖面板(11)之间***支承腹板(14)，使得基底面板(10)和覆盖面板(11)在壳体的厚度方向上隔开，并且支承腹板(14)在厚度方向上延伸；将支承腹板(14)附接至基底面板(10)和覆盖面板(11)；通过热绝缘填充物对布置在支承腹板(14)之间的多个隔室(15)进行填充；其中，基底面板(10)和覆盖面板(11)中的每一个均包括用于附接支承腹板(14)的至少一个热塑性元件(21、22)；并且其中，通过在支承腹板(14)与基底面板(10)和覆盖面板(11)的热塑性元件(21、22)之间的界面区域(25)处执行的热塑性焊接操作，将支承腹板(14)附接至基底面板和覆盖面板。本发明还涉及一种由此制造的壳体，并且涉及包括热绝缘阻挡部的密封的热绝缘罐，热绝缘阻挡部包括多个如上所述的壳体。

Description

用于制造用于储存流体的船舶的热绝缘的自支撑壳体的方法以及由此制造的自支撑壳体
技术领域
本发明涉及具有隔膜的不透流体的(fluid-tight，流体密封的)、热绝缘的罐的领域，所述罐用于流体(诸如低温流体)的储存和/或运输。
具有隔膜的不透流体的、热绝缘的罐特别用于液化天然气(GNL)的储存，所述液化天然气在大约-162℃下以大气压储存。这些罐可安装在陆地上或安装在浮动装置上。在浮动装置的情况中，罐可旨在用于运输液化天然气或接收液化天然气，该液化天然气用作用于推进浮动装置的燃料。
背景技术
文献FR2877639描述了一种不透流体的、热绝缘的罐，罐包括罐壁，罐固定至浮动装置的支撑结构，并且罐在从罐的内部向外部的厚度方向上相继地呈现有被锚定于支撑结构的主流体密封阻挡部、主绝缘阻挡部、副流体密封阻挡部、以及副绝缘阻挡部，所述主流体密封阻挡部旨在与液化天然气接触。
绝缘挡板包括多个相邻的、平行六面体的、热绝缘的壳体。平行六面体壳体包括层板基底面板、层板覆盖面板、以及夹设于基底面板与覆盖面板之间的多个支承腹板。支承腹板是波状的，以确保良好地阻止在垂直于基底面板和覆盖面板的方向上的压缩力，从而阻止由容纳在罐中的液体施加的流体静压力。壳体还填充有热绝缘衬里，所述热绝缘衬里在布置于支承腹板之间的隔室内延伸。
此文献提供了基底面板和覆盖面板的内面中的凹槽的机加工，以通过互锁形状将支承腹板接合于基底面板和覆盖面板。然而，这种组装需要附加的机加工操作。
还已知通过装订针将支承腹板接合于基底面板和覆盖面板。然而，当支承腹板由复合材料制成时，这种装订针是不合适的。实际上，用装订针将复合材料壁固定至基底面板和覆盖面板趋向于降低腹板的强度。
发明内容
本发明基于的构思是提出一种用于制造用于对流体储存罐热绝缘的自支撑壳体的方法，其中，以简单且可靠的方式实现将支承腹板固定于基底面板和/或覆盖面板。
根据一个实施例，本发明提供一种用于制造用于对具有不透流体的隔膜的流体储存罐提供热绝缘的自支撑壳体的方法，所述方法包括：
-提供多个支承腹板，所述多个支承腹板由包含纤维增强型热塑性基质的复合材料制成的支承腹板；
-提供基底面板和覆盖面板；
-在基底面板与覆盖面板之间***支承腹板，使得基底面板和覆盖面板在壳体的厚度方向上隔开，并且支承腹板在所述厚度方向上延伸；
-将支承腹板固定至基底面板并且/或者固定至覆盖面板；
-用热绝缘衬里对布置在支承腹板之间的多个隔室进行加衬；
其中，基底面板和覆盖面板中的每一个均包括用于固定支承腹板的至少一个热塑性元件；并且其中，通过在支承腹板与基底面板和覆盖面板的热塑性元件之间的界面区域处执行的热塑性焊接操作，将支承腹板固定至基底面板和覆盖面板。
因此，可以简单且可靠的方式将支承腹板接合于基底面板和/或覆盖面板，因为固定元件不会使支承腹板的结构完整性变差，从而使得它们的强度不会由于固定至基底面板和/或覆盖面板而被降低。
根据实施例，方法可包括以下特征中的一个或多个：
-基底面板和覆盖面板均具有外面以及朝向壳体的内部的内面，通过热塑性膜来覆盖基底面板和覆盖面板的内面，以固定支承腹板。
-用热塑性膜完全覆盖基底面板和/或覆盖面板的内面。
-该方法包括以下步骤：在焊接操作之前，在界面区域之间的基底面板的内面和/或覆盖面板的内面上布置可移除的保护遮罩。因此，膜在支承腹板的固定区域外部被保护。
-还用热塑性膜覆盖基底面板和/或覆盖面板的外面。因此，当罐变冷时平衡板的热屈曲。
-用热塑性膜部分地覆盖基底面板和/或覆盖面板的内面，多个热塑性膜带中的每一个均被布置在具有支承腹板的界面区域中。
-基底面板和/或覆盖面板包括层板本体，热塑性膜粘附于层板本体。
-热塑性膜是包含纤维增强型热塑性基质的复合材料。这种热塑性膜增加了基底面板和/或覆盖面板的屈曲强度和抗穿刺能力。
-基底面板和/或覆盖面板包括由复合材料制成的本体，该复合材料包含纤维增强型热塑性基质，所述本体形成用于固定支承腹板的热塑性元件。
-基底面板和/或覆盖面板包括浸有热塑性基质的、用于固定支承腹板的木制本体。
-热塑性元件是热塑性栓柱，所述热塑性栓柱被***于布置在基底面板和/或覆盖面板中的孔内以及布置在支承腹板中的孔内。
-用于固定支承腹板的热塑性元件包含与支承腹板的热塑性基质相同的热塑性基质。这便于进行焊接操作。
-通过从以下方法中选择的方法来执行热塑性焊接：通过红外辐射进行焊接、超声焊接、感应加热、摩擦焊接、通过添加填充材料进行焊接、热空气喷射焊接和燃烧(flaming)。
-该制造方法提供：
·支承腹板具有上端，所述上端旨在支撑覆盖面板并设置有固定带，固定带旨在锚定用于不透流体的隔膜的金属列板的焊接的焊接支撑部，金属列板旨在搁置抵靠于自支撑壳体，所述固定带包括折叠的纵向边缘，所述折叠的纵向边缘旨在与焊接支撑部的折叠的纵向边缘配合；
·覆盖面板具有在覆盖面板的整个厚度上延伸的平行凹槽；
·支承腹板布置在基底面板与覆盖面板之间，使得固定带中的每一个均在覆盖面板的凹槽内延伸。
-在支承腹板的成型过程中将固定带设置到支承腹板的主体部中。
-支承腹板包括主体，主体的上端设置有容纳部，并且包含热塑性材料的***部被模制在固定带上，所述***部定位于支承腹板的主体的上端的容纳部中、并通过热塑性焊接操作固定至所述主体。
根据一个实施例，本发明还提供一种自支撑壳体，其旨在用于具有不透流体的隔膜的流体储存罐的热绝缘，所述壳体包括：
-基底面板和覆盖面板，所述基底面板和所述覆盖面板在壳体的厚度方向上间隔开；
-多个支承腹板，所述多个支承腹板夹设在所述基底面板与所述覆盖面板之间，并且在厚度方向上延伸，以限定多个隔室，所述支承腹板由包含纤维增强型热塑性基质的复合材料制成；以及
-热绝缘衬里，所述热绝缘衬里在布置于支承腹板之间的所述隔室内延伸，
其中
-基底面板和覆盖面板中的每一个均包括至少一个热塑性元件；并且
-通过在支承腹板与基底面板和覆盖面板的热塑性元件之间的界面区域中的热塑性焊接，支承腹板被固定至基底面板和/或覆盖面板。
根据实施例，这种壳体可包括以下特征中的一个或多个：
-支承腹板具有载荷分布板，载荷分布板分别沿着所述支承腹板的面向基底面板和覆盖面板布置的两个边缘延伸。
-支承腹板具有多个波状部，所述多个波状部的轴线垂直于基底面板和覆盖面板延伸。
根据一个实施例，本发明还提供一种用于制造用于具有不透流体的隔膜的流体储存罐的热绝缘的自支撑壳体的方法，所述方法包括：
-提供多个支承腹板，所述多个支承腹板由包含纤维增强型热塑性基质的复合材料制成；所述支承腹板具有上端，该上端旨在用于支撑覆盖面板并设置有固定带，固定带用于锚定用于不透流体的隔膜的金属列板的焊接的焊接支撑部，金属列板旨在搁置抵靠于自支撑壳体，所述固定带包括折叠的纵向边缘，该折叠的纵向边缘用于与焊接支撑部的折叠的纵向边缘配合；
-提供基底面板和覆盖面板，覆盖面板具有在覆盖面板的整个宽度上延伸的平行凹槽；
-在基底面板与覆盖面板之间***支承腹板，使得基底面板和覆盖面板在壳体的厚度方向上隔开，并使得支承腹板在厚度方向上延伸，从而使得固定带中的每一个均在覆盖面板的凹槽内延伸；
-用热绝缘衬里对设置于支承腹板之间的多个隔室进行加衬；
-将支承腹板固定至基底面板并固定至覆盖面板。
根据实施例，一种用于制造自支撑壳体的方法可包括以下特征中的一个或多个：
-通过用包含纤维增强型热塑性基质的复合材料成型来制造支承腹板，并且在支承腹板的成型过程中将固定带设置在支承腹板的主体部中。
-制造支承腹板的步骤包括：
·在模具中布置包含纤维增强型热塑性基质的复合材料；
·在模具内***固定带，固定带旨在锚定用于不透流体的隔膜的金属列板的焊接的焊接支撑部；
·使复合材料成型，在该步骤的过程中，将固定带设置到所述支承腹板的主体部中。
-通过热成型或热压缩来使复合材料成型。
根据其它实施例，用于制造自支撑壳体的方法可包括以下特征中的一个或多个：
-支承腹板包括主体，该主体具有设置有容纳中的上端，并且包含热塑性材料的***部被模制在固定带上，所述***部被定位于支承腹板的主体的上端的容纳部中、并且通过热塑性焊接操作而被固定至所述本体。
-制造支承腹板的步骤包括：
·在模具中布置复合材料，其包括设置有容纳部的上端；
·通过在固定带上模制热塑性材料来形成***部；
·将所述***部定位在支承腹板的主体的容纳部中，并通过热塑性焊接操作将所述***部固定至主体。
本发明还涉及一种具有支承腹板的自支撑壳体，支承腹板具有上端，所述上端用于支撑覆盖面板、设置有固定带，固定带旨在锚定用于不透流体的隔膜的金属列板的焊接的焊接支撑部。
根据一个实施例，本发明还提供一种不透流体的、热绝缘的流体储存罐，该罐包括：热绝缘阻挡部，热绝缘阻挡部包括彼此邻近地布置的多个上述的壳体；以及密封隔膜，密封隔膜搁置抵靠于热绝缘阻挡部。
这种罐可形成陆基储存装置(例如用于储存GNL)的一部分，或者这种罐可安装在沿岸水中的或离岸的浮动结构中，所述浮动结构特别地为GNL运输船、浮动储存和再气化单元(FSRU)、浮动生产、储存和卸载单元(FPSO)、以及其它结构。
根据一个实施例，一种用于运输流体的船包括双层船体、以及布置在所述双层船体中的如上所述的罐。
根据一个实施例，本发明还提供一种用于装载或卸载这种船的方法，其中，将流体通过绝缘管线从浮动的或陆基的储存装置导送到船的罐，或者从船的罐导送至浮动的或陆基的储存装置。
根据一个实施例，本发明还提供一种用于传送流体的***，该***包括：所述的船；绝缘管线，布置为将安装在船的船体中的罐连接于浮动的或陆基的储存装置；以及泵，用于将流体通过绝缘管线从浮动的或陆基的储存装置驱动到船的罐、或从船的罐驱动到浮动的或陆基的储存装置。
附图说明
参考附图，从本发明的多个特殊实施例的以下描述，本发明将更好理解，且本发明的其它目的、细节、特征和优点将显得更明显，所述实施例仅为了说明而给出且是非限制性的。
图1是根据一个实施例的罐壁的简化透视图。
图2是图1的罐壁的绝缘壳体的简化顶视图。
图3是支承腹板的侧视图。
图4是沿着图3的平面IV-IV的横截面图。
图5和6示出了根据一个实施例的支承腹板的制造的步骤。
图7是根据第一实施例的自支撑壳体的示意横截面图。
图8是根据第二实施例的自支撑壳体的示意横截面图。
图9是根据第三实施例的自支撑壳体的示意横截面图。
图10是根据第四实施例的支承腹板和基底面板之间的组装的详细视图。
图11是根据一个实施例的覆盖面板和支承腹板的横截面图，装配有与用于不透流体的隔膜的金属列板(strakes，箍条)的焊接的焊接支撑部配合的固定带。
图12是示出了根据图12的实施例的支承腹板和固定带的透视图。
图13是根据另一实施例的覆盖面板和支承腹板的横截面图，设置有用于与焊接支撑部配合的固定带，焊接支撑部用于不透流体的隔膜的金属列板的焊接。
图14是示出了根据图13的实施例的支承腹板和固定带的透视图。
图15是GNL运输船(tanker，油轮)的罐、以及用于装载和卸载此罐的终端的简化示意图。
具体实施方式
图1示出了不透流体的、热绝缘的罐的壁部。这种罐的总体结构是众所周知的、并具有多面体形状。因此，考虑到罐的所有壁部可具有类似的总体结构，所以将仅描述罐壁的一个区域。
从罐的外部到内部，罐壁包括：支撑结构1；副热绝缘阻挡部2，副热绝缘阻挡部由热绝缘壳体3形成，该热绝缘壳体在支撑结构1上彼此相邻地布置、并通过副保持元件4锚定于支撑结构；副密封隔膜5，副密封隔膜由壳体3承载；主热绝缘阻挡部6，主热绝缘阻挡部由热绝缘壳体7形成，热绝缘壳体7彼此紧靠地布置、并通过主保持元件8锚定于副密封隔膜5；以及主密封隔膜9，主密封隔膜由壳体7承载、并旨在与容纳在罐中的低温流体接触。
特别地，支撑结构1可以是自支撑金属板，或者更一般地，支撑结构可以是任何类型的具有适当的机械特性的刚性间隔件。特别地，支撑结构可由船的船体或双层船体形成。支撑结构包括限定罐的总体形状的多个壁部。
主密封隔膜9和副密封隔膜5例如由具有凸起边缘的金属列板的连续带形成，所述列板通过其凸起边缘焊接至平行的焊接支撑部，所述平行的焊接支撑部固定至壳体3、7的覆盖部。金属列板由例如(不胀钢)制成，即为铁和镍的合金，的膨胀系数通常在1.2·10-6K-1和2·10-6K-1之间。
副热绝缘阻挡部2的壳体3和主热绝缘阻挡部6的壳体7可具有相同或不同的结构、以及相同或不同的尺寸。
参考图2，我们现在将描述副热绝缘阻挡部2和/或主热绝缘阻挡部6的壳体3、7的总体结构。壳体3、7具有基本上矩形平行六面体(parallelepipedicrectangle，长方体)的形状。壳体3、7包括彼此平行的基底面板10和覆盖面板11。基底面板10和覆盖面板11例如由层板制成。
多个间隔元件夹设在基底面板10与覆盖面板11之间，并且垂直于基底面板和覆盖面板。该多个间隔元件首先包括两个相对的侧壁12、13，并且其次包括多个支承腹板14。支承腹板14在垂直于所述侧壁12、13的方向上彼此平行地布置在两个侧壁12、13之间。支承腹板14在壳体3、7的厚度方向上延伸。
在一个实施例中，覆盖面板11在其内面上具有用于容纳焊接支撑部的凹槽，焊接支撑部用于不透流体的隔膜的金属列板的焊接。在下面将针对图11至14描述的其它实施例中，通过与壳体3、7的支承腹板14整体结合的固定带30来保持焊接支撑部31，并且覆盖面板11具有通槽32，通槽允许将焊接支撑部31附接至固定带30。
支承腹板14之间设置有用于接收热绝缘衬里的隔室15。热绝缘衬里可由任何具有适当的热绝缘特性的材料制成。例如，热绝缘衬里选自这样的材料：例如珍珠岩、玻璃棉、聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫、聚氯乙烯泡沫、气凝胶或其它材料。
支承腹板14是波状的，并伸出至其大致纵向的方向的两侧。因此，每个波状部沿着垂直于基底面板10和覆盖面板11的轴线延伸。在所示实施例中，波状部是基本上正弦曲线的。然而，其它形状的波状部也是可能的。例如，波状部可特别地采用三角形齿或矩形凹口的形状。由于它们的形状，这些波状的支承腹板14具有较高的抗弯性，而不需要很大的厚度。虽然具有周期性结构的波状部允许具有耐压强度的良好均匀性，但是也可提供非周期性的波状部，以满足一定的局部机械要求。
图3和图4示出了支承腹板14。沿着支承腹板14的抵靠基底面板10和覆盖面板11延伸的边缘，支承腹板包括载荷分布板16a、16b。上板16a具有旨在搁置抵靠于覆盖面板11的平坦表面，而下板16b具有旨在搁置抵靠于基底面板10的平坦表面。板16a、16b的宽度大于支承腹板14在其于两个板16a、16b之间延伸的主要部分中的壁部的厚度。因此，通过在支承腹板14与基底面板10和覆盖面板11之间提供更大的支撑表面，载荷分布板16a、16b防止了应力集中在特定的区域上。载荷分布板可具有平行六面体形状，如图3或图4所示。在此情况中，板16a、16b的宽度可等于波状部的波幅(振幅，amplitude)。在其它实施例中，载荷分布板16a、16b本身可具有波状部。
支承腹板14由具有纤维增强型热塑性基质的复合材料制成。针对图5和图6描述一种用于支承腹板14的制造的方法。
在图5上所示的第一阶段中，以复合材料板的形式制造中间产品。为此，向双带压机17提供玻璃纤维18和热塑性树脂19(例如基于聚丙烯的树脂)。可将热塑性树脂19以挤出膜或粉末的形式装载到双带压机17中。以切割至预期长度的玻璃纤维线圈的形式提供玻璃纤维18。将热塑性树脂19和玻璃纤维18在双带压机17中层压在一起。在双带压机17的出口处，切割装置允许获得多个板。
这种板具有包括热塑性基质和玻璃纤维毡或垫的复合结构。这种复合结构被标识为GMT，用于玻璃纤维垫增强型的热塑性塑料。
然后，如图5上所示的，形成复合材料板。为此，在烤炉20中加热复合材料板，然后布置在模具21中，复合材料板将通过压力的施加而在模具21中成型。然后，使由此形成的支承腹板14冷却。因此，通过热压缩、通过加热复合材料板、然后通过在压力下对复合材料板进行深拉(deep-drawing，深冲)，形成支承腹板14。在另一实施例中，也可通过热成型(即通过复合材料板在温度和真空的条件下的熔解)来制造支承腹板14。
应指出，以上仅作为一个实例来描述该制造支承腹板14的方法，并且本发明不限于以这样的方式制造的支承腹板14。特别地，支承腹板14也可通过注射成型、通过挤压或拉挤成型来获得。而且，热塑性基质可包括任何适当的热塑性材料，诸如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚酰胺(PA)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、或其它材料。类似地，还可想到用碳纤维或用碳纤维和玻璃纤维的混合物来增强热塑性基质。
图7示出了根据一个实施例的支承腹板14与基底面板10和覆盖面板11的组装。基底面板10和覆盖面板11具有层板本体。用热塑性膜21、22覆盖基底面板10和覆盖面板11的面向壳体内部的内面。为了允许将支承腹板固定至面板10、11，在热塑性膜21、22与复合材料的支承腹板14之间的界面区域25中执行塑料焊接操作。
例如通过红外辐射来执行焊接操作。然而，也可使用任何其它适当的塑料焊接的方法，诸如超声焊接、感应加热、摩擦焊接、通过添加填充物进行焊接、热空气喷射焊接、或燃烧。应注意的是，在感应焊接的情况中，必须在支承腹板和/或基底面板10和/或覆盖面板11上、在支承腹板14与基底面板10和覆盖面板11之间的界面处提供金属***部，以允许加热热塑性材料。
在一个实施例中，在执行焊接操作之前，首先在支承腹板14与面板10、11之间的界面区域25之间在基底面板10和覆盖面板11的内面上布置保护遮罩。当已经执行了焊接操作时，则可移除保护遮罩。因此，在焊接操作过程中不会损坏热塑性膜21、22。这种保护遮罩例如由金属材料或陶瓷材料制成，和/或由玻璃制成。有利地，这种遮罩设置有冷却回路，以用于使流体(例如水、空气或油)循环，以便调节所述遮罩的温度。
在所示的实施例中，基底面板10和覆盖面板11的外面也用热塑性膜23、24覆盖。这种布置允许平衡覆盖面板11和基底面板10的屈曲，特别是当在罐变冷的过程中受到较高的热应力时平衡所述屈曲。
在图8所示的实施例中，热塑性膜21、22仅部分地覆盖基底面板10和覆盖面板11的内面。在此情况中，热塑性膜的带29布置在具有支承腹板14的界面区域25之间。
热塑性膜21、22、23、24、29例如由包含纤维增强型热塑性基质的复合材料制成。因此，这些热塑性膜21、22、23、24、29通过增加基底面板和覆盖面板的屈曲强度并提高其抗穿刺能力而帮助增加它们的机械强度。这些热塑性膜21、22、23、24、29通常具有0.5mm至5mm的量级的厚度。
在一个实施例中，将热塑性膜21、22、23、24、29通过胶粘固定至基底面板和覆盖面板11的本体。所使用的胶粘剂是例如丙烯酸胶、聚氨酯胶或环氧树脂胶。
在另一实施例中，将热塑性膜21、22、23、24、29通过热压工艺固定至面板的本体。在这种情况中，可想到在层板制造工艺中直接结合热塑性膜的固定的步骤。为此，使木材(层板)和热塑性膜的预粘层重叠，然后使产生的叠层经受热压。例如，对于这种热压，该叠层在5分钟的持续时间内受到190℃至200℃的量级的温度、并受到0.2MPa的量级的压力。
为了便于进行焊接操作，热塑性膜21、22、23、24、29包含与支承腹板14的热塑性基质相同的热塑性基质。
在图9所示的实施例中，基底面板10和覆盖面板11的实际本体形成用于固定支承腹板14的热塑性元件。在第一变型中，基底面板10和覆盖面板11包括由复合材料制成的本体，该复合材料包含与支承腹板14的热塑性基质相同的热塑性基质，复合材料通过纤维来增强。
根据第二变型，基底面板10和覆盖面板11由浸有热塑性基质的木制本体制成，该热塑性基质具有与支承腹板14的性质相同的性质。可通过凝聚之前浸有热塑性基质的纤维来制造该本体。可替代地，该本体可由层板制成，层板的内层(以及可选地外层)由这样的木材制成，该木材具有足够多的孔，以使得塑料基质在热量和压力下在所述层内扩散。这种木材例如选自桦树、松树、栎树或其它木材。
图10示出了另一实施例中的支承腹板14与基底面板10和覆盖面板11的组装。在此实施例中，基底面板10和覆盖面板11在它们与支承腹板14连接的界面区域25中具有通孔，将热塑性栓柱26***该通孔。热塑性栓柱26设置有头部27和远端28，头部搁置抵靠于基底面板10和覆盖面板11的外面，远端在设置于支承腹板14的边缘中的孔内延伸。将热塑性栓柱26焊接在设置于支承腹板14中的孔内可确保：将支承腹板14固定至基底面板10和覆盖面板11。在一个实施例中，通过摩擦、通过以旋转的方式驱动热塑性栓柱26来执行焊接操作。热塑性栓柱26相对于支承腹板14的移动导致了界面的加热，直到热塑性材料局部塑化为止，然后进行焊接。
可将热绝缘衬里定位在隔室15中，其中所述隔室在已将支承腹板14固定至覆盖面板11和基底面板10之后设置于支承腹板14之间。然而，执行此步骤的顺序无关紧要。特别地，还可预组装热绝缘衬里和支承腹板14，然后将支承腹板14固定至基底面板10和覆盖面板11。在另一实施例中，还可将支承腹板14固定至基底面板10或覆盖面板11中的一个，然后对设置于支承腹板14之间的隔室15进行加衬，例如通过喷射泡沫来进行加衬，然后通过将基底面板10或覆盖面板11中的另一个固定至支承腹板14来封闭自支撑壳体。
在图11和12所示的实施例中，支承腹板14在其上端处包括用于保持焊接支撑部31(仅在图11上示出)的固定带30，焊接支撑部用于焊接不透流体的隔膜的金属列板。图11所示的覆盖面板11具有多个凹槽32，所述多个凹槽被定位成与支承腹板14的上端相对。因此，固定带30在凹槽32内延伸，以允许焊接支撑部31与固定带32接合。焊接支撑部31和固定带30两者均由金属片材制成，并且焊接支撑部和固定带两者组成滑动接合部。为了实现此效果，固定带30包括折叠成U形的纵向边缘，以形成钩33。类似地，焊接支撑部31具有折叠成U形的纵向边缘，以形成钩34。两个钩33、34互锁，使得焊接支撑部31经由固定带30而被保持在支承腹板14上。以这种方式产生的滑动接合部允许焊接支撑部31在纵向方向上相对于自支撑壳体3、7滑动。在图11和图12上，固定带30整体结合在***部35中，所述***部通过在固定带30上模制热塑性材料而形成。固定带30包括锚定臂36，锚定臂基本上垂直于自支撑壳体3、7的厚度方向延伸、并允许将固定带30牢固地锚定在***部35中。将***部35定位在形成于上载荷分布板16a的水平处的容纳部中，然后通过热焊接固定至支承腹板14的主体。可通过任何上述焊接方法来执行热焊接操作。固定带30在支承腹板14中的这种整体结合可避免使用装订针，装订针容易损坏支承腹板14的结构、导致破裂。而且，这种经由热焊接至支承腹板14的主体的热塑性材料的***而形成的整体结合便于从支承腹板14的模具进行生产和提取。
在图13和14所示的另一实施例中，在支承腹板14的热成型过程中将固定带30设置在支承腹板的主体部(mass)中。因此，固定带呈现有基本上垂直于壳体3、7的厚度方向延伸的锚定臂36。将固定带30布置在模具21内，并在支承腹板的热成型过程中将固定带设置在支承腹板14的主体部中。固定带30在支承腹板14中的这种整体结合是简单的。
上面所描述的用于自支撑壳体的制造的技术可用在各种类型的罐中，例如，可用来制造陆基(land-based，基于地面的)装置中的或浮动结构(诸如GNL运输船或类似物)中的GNL罐的主热绝缘阻挡部和/或副热绝缘阻挡部。
参考图15，GNL运输船70的简化图示出了大致棱柱形状的、不透流体的且绝缘的罐71，其安装在船的双层船体72中。罐71的壁部包括：主流体密封阻挡部、副流体密封阻挡部、以及两个热绝缘阻挡部，其中主流体密封阻挡部旨在与容纳在罐中的GNL接触，副流体密封阻挡部布置在主流体密封阻挡部与船的双层船体72之间，并且所述两个热绝缘阻挡部分别布置在主流体密封阻挡部与副流体密封阻挡部之间、以及副流体密封阻挡部与双层船体72之间。
以本身已知的方式，布置于船的上甲板上的装载/卸载管道73可通过合适的连接器连接至浮动终端或基于港口的终端，以便从罐71传送GNL的货物或将GNL的货物传送到罐。
图15示出了浮动终端的一个实例，该浮动终端包括装载和卸载站75、水下管道76和陆基装置77。装载和卸载站75是固定的离岸装置，该离岸装置包括移动臂74以及支撑移动臂74的塔78。移动臂74承载成捆的绝缘柔性软管79，所述软管可连接于装载/卸载管道73。可定向的移动臂74可适配于所有尺寸的运输船。连接管(未示出)在塔78内延伸。装载和卸载站75允许从陆基装置77装载到运输船70或将运输船70卸载至陆基装置77。这包括液化气储存罐80和连接管81，液化气储存罐和连接管通过水下管道76而被连接于装载或卸载站75。水下管道76允许在较大距离(例如5km)上在装载或卸载站75和陆基装置77之间传送液化气，这允许GNL运输船70在装载和卸载操作的过程中留在距离海岸较大的距离处。
为了产生用于液化气的传送所必要的压力，使用船70中的船载泵、和/或安装在陆基装置77中的泵、和/或装配于装载和卸载站75的泵。
虽然已经结合多个特殊实施例描述了本发明，但是显而易见的是，本发明不局限于此，并且如果所描述的装置及它们的组合的所有技术等同物落在本发明的范围内，则本发明包括这些等同物。
除了权利要求中所指出的元件或步骤，词语“包括”或“容纳”或“包含”及其变化形式的使用并不排除存在其它的元件或步骤。除非另外特别说明，否则用于元件或步骤的不定冠词“一”的使用并不排除存在多个这种元件或步骤。
在权利要求书中，括号中的任何参考符号不应解释为是对权利要求书的限制。

Claims (23)

1.一种用于制造旨在对具有不透流体的隔膜的流体储存罐提供热绝缘的自支撑壳体(3、7)的方法，所述方法包括：
-提供多个支承腹板(14)，所述支承腹板由包含纤维增强型热塑性基质的复合材料制成；
-提供基底面板(10)和覆盖面板(11)；
-在所述基底面板(10)与所述覆盖面板(11)之间***所述支承腹板(14)，使得所述基底面板(10)和所述覆盖面板(11)在所述自支撑壳体(3、7)的厚度方向上隔开，并且所述支承腹板(14)在所述厚度方向上延伸；-将所述支承腹板(14)固定至所述基底面板(10)并且/或者固定至所述覆盖面板(11)；
-用热绝缘衬里对布置在所述支承腹板(14)之间的多个隔室(15)进行加衬；
其中，所述基底面板(10)和所述覆盖面板(11)中的每一个均包括用于固定所述支承腹板(14)的至少一个热塑性元件(21、22、26、29)；并且其中，通过在所述支承腹板(14)与所述基底面板(10)和所述覆盖面板(11)的所述热塑性元件(21、22、26、29)之间的界面区域(25)处执行的热塑性焊接操作，将所述支承腹板(14)固定至所述基底面板和所述覆盖面板。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述基底面板(10)和所述覆盖面板(11)中的每一个均具有外面以及朝向所述自支撑壳体的内部的内面，用热塑性膜(21、22、29)覆盖所述基底面板(10)和所述覆盖面板(11)的所述内面，以用于固定所述支承腹板(14)。
3.根据权利要求2所述的制造方法，其中，用所述热塑性膜(21、22)完全覆盖所述基底面板(10)和/或所述覆盖面板(11)的所述内面。
4.根据权利要求3所述的制造方法，包括以下步骤：在所述焊接操作之前，在所述界面区域(25)之间在所述基底面板(10)的所述内面和/或所述覆盖面板(11)的所述内面上布置能移除的保护遮罩。
5.根据权利要求3或4所述的制造方法，其中，用热塑性膜(23、24)完全覆盖所述基底面板(10)和/或所述覆盖面板(11)的所述外面。
6.根据权利要求2所述的制造方法，其中，用所述热塑性膜部分地覆盖所述基底面板(10)和/或所述覆盖面板(11)的所述内面，多个热塑性膜带(29)中的每一个均被布置在具有所述支承腹板(14)的所述界面区域(25)中。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的制造方法，其中，所述基底面板(10)和/或所述覆盖面板(11)包括层板本体，并且其中，将所述热塑性膜(21、22、29)粘附于所述层板本体或通过热压组装于所述层板本体。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的制造方法，其中，所述热塑性膜(21、22、23、24)是包含纤维增强型热塑性基质的复合材料。
9.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述基底面板(10)和/或所述覆盖面板(11)包括由复合材料制成的本体，所述复合材料包含纤维增强型热塑性基质，所述本体形成用于固定所述支承腹板(14)的热塑性元件。
10.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述基底面板(10)和/或所述覆盖面板(11)包括浸有热塑性基质的、用于固定所述支承腹板的木制本体，所述木制本体形成用于固定所述支承腹板(14)的所述热塑性元件。
11.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述热塑性元件是热塑性栓柱(26)，所述热塑性栓柱被***于布置在所述基底面板(10)和/或所述覆盖面板(11)中的孔内以及布置在所述支承腹板(14)中的孔内。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的制造方法，其中，用于固定所述支承腹板的所述热塑性元件包含的热塑性基质与所述支承腹板(14)的所述热塑性基质相同。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的制造方法，其中，通过从以下方法中选择的方法来执行所述热塑性焊接：通过红外辐射进行焊接、超声焊接、感应加热、摩擦焊接、通过添加填充物进行焊接、热空气喷射焊接以及燃烧。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的制造方法，其中：
-所述支承腹板(14)具有上端，所述上端旨在支撑所述覆盖面板并且所述上端设置有固定带(30)，所述固定带旨在锚定用于不透流体的隔膜(5、9)的金属列板的焊接的焊接支撑部(31)，所述金属列板旨在搁置抵靠于所述自支撑壳体(3、7)上，所述固定带(30)包括折叠的纵向边缘(33)，所述折叠的纵向边缘旨在与所述焊接支撑部(31)的折叠的纵向边缘(34)配合；
-所述覆盖面板(11)具有在所述覆盖面板的整个厚度上延伸的平行的凹槽(32)；
-所述支承腹板(14)布置在所述基底面板(10)与所述覆盖面板(11)之间，使得所述固定带(30)中的每一个均在所述覆盖面板(11)的所述凹槽(32)内延伸。
15.根据权利要求14所述的制造方法，其中，在所述支承腹板(14)的成型过程中将所述固定带(30)设置到所述支承腹板的主体部中。
16.根据权利要求14所述的制造方法，其中，所述支承腹板(14)包括主体，所述主体的上端设置有容纳部，并且包含热塑性材料的***部(35)被模制在固定带(30)上，所述***部(35)定位于所述支承腹板(14)的所述主体的所述上端的所述容纳部中，并且所述***部通过热塑性焊接操作固定至所述主体。
17.一种自支撑壳体(3、7)，旨在用于具有不透流体的隔膜的流体储存罐的热绝缘，所述自支撑壳体(3、7)包括：
-基底面板(10)和覆盖面板(11)，所述基底面板和所述覆盖面板在所述自支撑壳体(3、7)的厚度方向上间隔开；
-多个支承腹板(14)，所述支承腹板夹设在所述基底面板(10)与所述覆盖面板(11)之间，并且所述支承腹板在所述厚度方向上延伸以限定多个隔室(15)，所述支承腹板(14)由包含纤维增强型热塑性基质的复合材料制成；以及
-热绝缘衬里，所述热绝缘衬里在布置于所述支承腹板(14)之间的所述隔室(15)内延伸，
其中
-所述基底面板(10)和所述覆盖面板(11)中的每一个均包括至少一个热塑性元件(21、22、26)；并且
-通过在所述支承腹板(14)与所述基底面板(10)和所述覆盖面板(11)的所述热塑性元件(21、22、26)之间的界面区域(25)中的热塑性焊接，所述支承腹板(14)被固定至所述基底面板(10)和/或所述覆盖面板(11)。
18.根据权利要求17所述的壳体(3、7)，其中，所述支承腹板(14)具有载荷分布板(16a、16b)，所述载荷分布板分别沿着所述支承腹板(14)的面向所述基底面板(10)和所述覆盖面板(10)布置的两个边缘延伸。
19.根据权利要求17或18所述的壳体(3、7)，其中，所述支承腹板(14)具有多个波状部，所述多个波状部的轴线垂直于所述基底面板(10)和所述覆盖面板(11)延伸。
20.一种不透流体的、热绝缘的流体储存罐，包括：热绝缘阻挡部(2、6)，所述热绝缘阻挡部包括彼此邻近地布置的多个根据权利要求17至19中任一项所述的壳体(3、7)；以及密封隔膜(5、9)，搁置抵靠于所述热绝缘阻挡部上。
21.一种用于运输流体的船(70)，所述船包括双层船体(72)以及布置在所述双层船体中的根据权利要求20所述的罐(71)。
22.一种用于装载或卸载根据权利要求21所述的船(70)的方法，其中，将流体通过绝缘管线(73、79、76、81)从浮动的或陆基的储存装置(77)导送到所述船的罐(71)、或者从所述船的罐导送到所述浮动的或陆基的储存装置。
23.一种用于传送流体的***，所述***包括：根据权利要求21所述的船(70)；绝缘管线(73、79、76、81)，所述绝缘管线布置为将安装在所述船的船体中的所述罐(71)连接于浮动的或陆基的储存装置(77)；以及泵，所述泵用于将流体通过绝缘管线从所述浮动的或陆基的储存装置驱动到所述船的罐、或者从所述船的罐驱动到所述浮动的或陆基的储存装置。
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