CN116951302A - 包括贯通导管的罐壁 - Google Patents

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CN116951302A CN202310473098.1A CN202310473098A CN116951302A CN 116951302 A CN116951302 A CN 116951302A CN 202310473098 A CN202310473098 A CN 202310473098A CN 116951302 A CN116951302 A CN 116951302A
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马蒂厄·马龙切特
尼古拉·萨特
P·兰德鲁
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Gaztransport et Technigaz SA
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Abstract

本申请涉及包括贯通导管的罐壁。密封隔热罐具有罐壁、次级隔热屏障(9)、次级密封膜(8)、初级隔热屏障(7)和初级密封膜(6)。罐还具有贯穿罐壁布置的贯通导管(5)。围绕着贯通导管(5)，罐壁具有形成次级隔热屏障(9)的次级隔热块体(17)、形成次级密封膜(8)的第一密封层(20)、形成初级隔热屏障(6)的初级隔热块体(35)和密封地连接到初级密封膜(6)的封闭板。

Description

包括贯通导管的罐壁
技术领域
本发明涉及密封隔热罐的制造。特别地，本发明涉及设计成容纳热或冷的液体的罐，更具体地，涉及用于在海上承载结构中储存和/或运输液化气体的罐。
背景技术
密封隔热罐可用于不同行业，以储存冷或热的产品。例如，在能源行业，这种产品可以是液化天然气(LNG)。液化天然气(LNG)是可以在大气压下以大约-163℃储存在陆上罐中或漂浮结构上载带的罐中的液体。特别地，这种漂浮结构包括驳船、用于运输产品的液化天然气载具和被称为FPSO和FSRU的用于产品的储存、液化或再气化的离岸设施。
这些密封隔热罐由一个或几个与隔绝层相关联的密封膜制成。特别是从文献FR2781557A中已知一种包括紧固到承载结构上的罐壁的密封隔热罐，其中，罐壁具有多层结构，该多层结构依次包括用于与罐中容纳的产品接触的初级密封膜、初级隔热屏障、次级密封膜和次级隔热屏障。
密封膜具有足够的弹性以承受例如流体静压、货物移动时的动态压力和/或温度变化所导致的力。然而，这种密封膜和下方的绝热材料相对脆弱，并且不一定能承受吊架(例如LNG罐装载/卸载吊架)的重量。为此，可提供支撑脚，如文献FR 2961580 A中所示。
此外，在储存这种液体期间，密封隔热罐的热力学条件导致一定量的蒸发，这导致罐的内部压力变化。为了控制这些罐的压力，蒸发气体被收集并输送到蒸发歧管，以便例如在船舶的推进发动机中重新液化或燃烧。为此，可提供歧管导管，如文献FR 2984454 A中所示。
因此，存在可能会要求贯通导管穿过罐壁的多层结构的不同功能。
发明内容
在上述罐中，当罐充满诸如LNG的非常冷的液体时，以及当罐被清空而导致回复到环境温度时，所有元件都会由于温度变化对罐壁的作用而发生变形。除了这些在密封隔热罐的使用寿命中反复出现的热收缩和膨胀效应之外，船舶中的罐还受到由于船舶的船体在海上变形而产生的应力。这导致元件的疲劳，必须随着时间的推移对这种疲劳进行监控以防止失效。
本发明的一个构思是增加被贯通导管穿过的多层结构周围的区域中的罐壁的疲劳强度。
根据一个实施例，本发明提供一种布置在承载结构中以容纳流体的密封隔热罐，所述密封隔热罐包括：
罐壁，所述罐壁锚固在所述承载结构上，所述罐壁具有多层结构，所述多层结构沿厚度方向从所述密封隔热罐的外部到内部依次包括：次级隔热屏障、由次级隔热屏障承载的次级密封膜、由次级密封膜承载的初级隔热屏障，和由初级隔热屏障承载的初级密封膜，所述初级密封膜用于与所述密封隔热罐中容纳的流体接触，所述多层结构包括布置在所述初级密封膜和所述次级密封膜之间的初级空间，所述初级空间包含有所述初级隔热屏障，以及
贯穿所述罐壁布置的贯通导管，所述初级密封膜密封地连接到贯通导管，
所述罐壁围绕所述贯通导管包括：
多个次级隔热块体，所述次级隔热块体锚固在所述承载结构上，所述次级隔热块体围绕所述贯通导管形成所述次级隔热屏障，每个所述次级隔热块体具有至少一个沿所述罐壁的厚度方向延伸的侧边，所述次级隔热块体彼此相关地布置成使得：在两个相邻的次级隔热块体的相对的侧边之间形成通道，
密封层，所述密封层覆盖所述次级隔热块体，所述密封层形成所述次级密封膜，
密封板，所述密封板平行于所述罐壁布置，所述密封板具有面向所述密封隔热罐的内部的内表面，所述内表面处于与密封层相同的水平高度处，所述密封板围绕所述贯通导管布置，所述次级密封膜延伸至所述密封板，
外导管，所述外导管围绕所述贯通导管以平行于所述贯通导管的方式从所述密封板朝向所述密封隔热罐的外部延伸，所述外导管与所述初级空间连通以允许惰性气体在所述初级空间和所述外导管之间流动，
多个初级隔热块体，所述初级隔热块体布置在所述次级密封膜上，所述初级隔热块体围绕所述贯通导管形成所述初级隔热屏障，所述初级隔热块体中的第一初级隔热块体和第二初级隔热块体各自具有沿所述罐壁的厚度方向延伸的侧边，所述侧边具有切口部分和与所述切口部分相邻的至少一个界面部分，所述切口部分用于接纳所述贯通导管的一部分，所述第一初级隔热块体的界面部分布置成与所述第二初级隔热块体的界面部分相对，
所述次级隔热块体与所述第一初级隔热块体和第二初级隔热块体彼此相关地布置成：使得所述第一初级隔热块体的界面部分和所述第二初级隔热块体的界面部分与两个相邻的次级隔热块体之间的通道在厚度方向上不重叠。
这些特征有助于增加次级密封膜的疲劳抗性，同时保持横跨次级隔热块体布置的柔性密封膜层。事实上，两个相邻的初级隔热块体的界面部分在厚度方向上与相邻的次级隔热块体的通道之间没有任何重叠，避免了由于热收缩或压缩力而增加次级密封膜上的应力的风险。
根据实施例，这种密封隔热罐可以具有以下特征中的一个或多个。
根据一个实施例，所述密封层是覆盖所述次级隔热块体的第一密封层，并且，所述罐壁包括第二密封层，所述第二密封层围绕所述贯通导管横跨所述第一密封层和所述密封板的内表面密封地固定，所述第二密封层将所述次级密封膜延伸至所述密封板。
根据一个实施例，所述第二密封层包括至少两个密封条带，每个密封条带横跨两个相邻的次级隔热块体布置。
根据一个实施例，所述第二密封层具有两个密封条带，所述两个密封条带在贯通导管的两侧彼此对准，以便覆盖所述通道。
根据一个实施例，所述第二密封层的两个密封条带布置成：垂直于所述第一初级隔热块体的至少一个界面部分和所述第二初级隔热块体的至少一个界面部分。
根据一个实施例，所述罐壁包括设置在所述贯通导管两侧的两块预制板，每个所述预制板包括下隔热块体、所述第一密封层和上隔热块体，所述下隔热块体形成次级隔热块体，所述第一密封层覆盖次级隔热块体，所述上隔热块体设置在所述第一密封层和所述下隔热块体的中心区域而不覆盖所述第一密封层的周边区域，所述上隔热块体是所述初级隔热屏障的一部分，所述初级隔热块体在所述两块预制板的所述第一密封层的所述周边区域上和所述通道上设置在两块预制板的上隔热块体之间。
根据一个实施例，所述初级密封膜具有多块密封板，所述密封板在所述密封板的边缘处彼此密封地连接，其中，所述两块预制板的上隔热块体具有位于所述密封板的边缘处的锚固条带，以将所述密封板锚固到所述预制板，所述初级隔热块体具有位于所述密封板的边缘处的热保护条带，使得所述密封板不被锚固到所述初级隔热块体。
根据一个实施例，所述初级密封膜包括至少一系列波纹，所述至少一系列波纹包括沿着相互平行的准线延伸的波纹，所述波纹朝向所述密封隔热罐的内部突出，并且其中，窗口将所述一系列的波纹中的至少一个波纹的准线中断，优选地，所述波纹具有位于所述窗口处的开口端部，所述密封隔热罐具有用于封闭所述至少一个波纹的开口端部的至少一个端部件。
根据一个实施例，所述窗口将所述至少一系列波纹中的波纹的至少两个准线中断，并且所述贯通导管居中在被中断的波纹的两个准线之间的位置上。
如有必要，上述针对一系列平行波纹的布置和特征可应用于沿不同方向延伸的多个系列的平行波纹。
根据一个实施例，初级密封膜具有第一系列波纹和与第一系列波纹相交的第二系列波纹，窗口将所述第一系列波纹中的波纹的至少两个准线和所述第二系列波纹中的波纹的至少两个准线中断，并且贯通导管居中在所述第一系列波纹中的波纹的两个被中断的准线和所述第二系列波纹中的波纹的两个被中断的准线之间的位置上。
根据一个实施例，第一系列波纹中的波纹的准线垂直于第二系列波纹中的波纹的准线。
所述窗口可具有不同的形状，特别是取决于贯通导管的形状和/或初级密封膜的组成部件的形状。
根据一个实施例，窗口是四边形，四边形的两条边平行于第一系列波纹中的波纹的准线，另两条边平行于第二系列波纹中的波纹的准线。特别地，窗口可为正方形、矩形或平行四边形。
根据一个实施例，贯通导管具有圆形截面，并且穿过窗口的中心。
根据一个实施例，所述外导管包括第一周边连接板和第二周边连接板，所述第二周边连接板围绕整个所述第一周边连接板密封地紧固到所述第一周边连接板，所述第一周边连接板以平行于所述贯通导管的方式从所述第二周边连接板向所述密封隔热罐的外部延伸，所述第二周边连接板密封地紧固到所述密封板并以平行于所述贯通导管的方式向所述承载结构突出。
根据一个实施例，所述罐壁还具有至少一块封闭板，所述封闭板围绕贯通导管布置在所述初级隔热块体上，并且密封地连接至贯通导管。
根据一个实施例，封闭板由围绕贯通导管的一体式金属板构成。
根据一个实施例，所述初级隔热块体中的至少一个具有至少一个槽，其中，所述封闭板具有至少一个槽，所述封闭板的槽被一个端部件覆盖并叠置在所述初级隔热块体的槽上，以便允许惰性气体在波纹和外导管之间流动。
根据一个实施例，所述罐壁具有***在所述初级隔热块体和所述封闭板之间的热保护板。
有利地，热保护板围绕贯通导管一体地包裹。
有利地，热保护板包括至少一个槽，该槽叠置在初级隔热块体的一个槽上并位于封闭板的一个槽下方。
根据一个实施例，所述贯通导管形成了所述密封隔热罐的内部和布置在所述密封隔热罐外部的蒸汽歧管之间的通道。
这种罐可以是陆上存储设施(例如用于储存液化气体的陆上存储设施)的一部分，或者被安装在沿海或深水漂浮结构上，沿海或深水漂浮结构特别是液化天然气载具、LPG运输船、漂浮存储和再气化单元(floating storage and regasification unit，FSRU)、漂浮生产与储存以及卸载(floating production，storage and unloading，FPSO)单元等。
根据一个实施例，本发明还提供了一种用于运输冷的液体产品的船舶，该船舶具有双层船体和布置在双层船体中的密封隔热罐。
根据一个实施例，本发明还提供了所述船舶用于装载或卸载冷的液体产品的用途，其中，所述冷的液体产品通过绝热管道而被从所述船舶上的密封隔热罐引导至陆上或漂浮储存设施，或通过所述绝热管道而被从陆上或漂浮储存设施引导至所述船舶上的密封隔热罐。
根据一个实施例，本发明还提供了用于冷的液体的输送***，所述***包括所述船舶、绝热管道以及泵，所述绝热管道布置成将安装在所述船舶的船体中的密封隔热罐连接到陆上或漂浮储存设施，所述泵用于经由所述绝热管道将冷的液体产品从所述船舶上的密封隔热罐驱动到陆上或漂浮储存设施，或经由所述绝热管道将冷的液体产品从所述陆上或漂浮储存设施驱动到所述船舶上的密封隔热罐。
附图说明
参照附图，通过下文中仅作为非限制性示例给出的本发明的几个具体实施例的详细描述，可以更好地理解本发明，并且本发明的附加目的、细节、特征和优点能够得到更清楚地阐述。
图1是根据本发明的一个实施例的包括流体收集装置的罐壁的截面图。
图2是图1中的区域II的放大截面图。
图3是图2所示的罐壁区域的局部分解透视图。
图4是沿图2所示的罐壁区域的贯通导管的轴线的平面图，示出了围绕贯通导管的次级隔热屏障，省略了初级隔热屏障。
图5是与图4相似的视图，示出了初级隔热屏障。
图6是可使用在初级隔热屏障中的初级隔热块体的分解透视图。
图7是与图5相似的视图，示出了热保护板和热保护条带在初级隔热屏障上的定位。
图8是类似于图7的视图，并且处于初级密封膜的组装的中间阶段。
图9是类似于图8的视图，并且处于初级密封膜的组装的更进一步的阶段。
图10是与图9相似的视图，示出了初级密封膜。
图11是可在制造图10所示的初级密封膜中使用的端部件的透视图。
图12是液化天然气载具中的罐和该罐的装载/卸载集散站的剖示图。
具体实施方式
参照图1，密封隔热罐1具有罐壁2，所述罐壁被紧固到承载结构3的相应的壁的内表面。承载结构3例如是双壳体船的内壳或是岸上结构。图1是密封隔热罐1的局部视图，图中仅示出了顶壁。
按照惯例，术语“上”、“上方”、“上面”和“顶部”通常指朝向密封隔热罐1内部的位置，而术语“下”、“下方”、“下面”和“底部”通常指朝向密封隔热罐1外部的位置，而与罐壁2相对于地球重力场的取向无关。
密封隔热罐1可具有不同的几何形状，例如在船体中的棱柱形几何形状或陆地上的圆柱形几何形状，或其他形状。
以下实施例是关于用于海上储存和/或运输液化天然气的密封隔热罐1来描述的。在未描述的变型中，这种密封隔热罐1可以是用于在陆地上储存其他冷或热的产品的罐。
图1和图2示出了流体收集装置4。该装置包括穿过罐壁2(例如密封隔热罐1的顶壁)的贯通导管5。
参照图1，罐壁2沿着厚度方向从密封隔热罐1内部朝向承载结构3依次具有：与液化气体接触的初级密封膜6、初级隔热屏障7、次级密封膜8和次级隔热屏障9。初级隔热屏障7、次级密封膜8和次级隔热屏障9本质上是一组预制板，这些预制板安置在胶黏剂滴粒11上并紧固到承载结构3。
流体收集装置4包括在承载结构3外部延伸的筒体12，以及锚固在筒体12内部的贯通导管5。筒体12和贯通导管5是具有圆形截面的圆筒体。然而，其它形状也是可能的。承载结构3具有圆形开口13。筒体12被围绕圆形开口13焊接。贯通导管5在圆形开口13的中心处穿过罐壁2。因此，贯通导管5穿过初级密封膜6、次级密封膜8、初级隔热屏障7和次级隔热屏障9，进入密封隔热罐1中。特别地，贯通导管5连接到密封隔热罐外部的蒸汽歧管，该蒸汽歧管抽取该蒸汽，并将该蒸汽输送到船舶的推进***以向船舶提供动力，或者将该蒸汽输送到液化***以随后将经液化的气体返回到罐。
初级密封膜6密封地连接到贯通导管5。除了在使得初级密封膜6和次级密封膜8之间的气相能够流向两个次级导管14、15的通道处，次级密封膜8也密封地连接到贯通导管5。气相通常是分子氮或其它惰性气体。因此，初级密封膜6和次级密封膜8之间的空间形成连接到两个次级导管14、15的初级密封空间。
此外，筒体12密封地连接到承载结构3。隔绝层16均匀地分布在贯通导管5的外侧上，贯通导管的直径小于圆形开口13的直径。这样，隔绝层16和圆形开口13之间的间隙使得气相能够在次级隔热屏障9与筒体12和隔绝层16之间的中间空间之间流动。气相通常是分子氮或其它惰性气体。因此，中间空间和承载结构3与次级隔热屏障9之间的空间形成次级密封空间。
在隔绝层16中，两个次级导管14、15以平行于贯通导管5的方式从筒体12的外部延伸到初级密封空间。第一次级导管14提供了初级密封空间和控制初级空间中的气相的排放构件(未示出)之间的通道。第二次级导管15提供了初级空间和压力测量装置(未示出)之间的通道。特别地，这两个次级导管14、15使得能够用惰性气体(例如氮气)来冲洗初级密封空间。
另外两个导管(未示出)焊接到筒体12上，并通至筒体12内部的次级密封空间中，也使得能够对气相进行管理以及对次级密封空间中的压力进行测量。连接到次级密封空间的导管还使得能够用惰性气体(例如氮气)冲洗次级密封空间。
下面参照图2至图10更详细地描述罐壁2的被贯通导管5穿过的区域II。
两块预制板10a、10b靠近贯通导管5布置。参照图4，预制板10a、10b具有锚固在承载结构3上的次级隔热块体17。次级隔热块体17具有由胶黏剂滴粒11支撑的刚性底板18和由聚氨酯泡沫制成的隔热层19。
复合材料构成的第一密封层20(例如包括金属板和浸渍树脂的玻璃纤维层)粘附到次级隔热块体17的隔热层19的整个表面上。第一密封层20是次级密封膜8的组成部分。
预制板10a、10b还包括上隔热块体21a、21b。上隔热块体21a、21b具有由聚氨酯泡沫制成的隔热层22，该隔热层部分地覆盖并粘附到第一密封层20上。刚性的顶板23覆盖隔热层22，并与隔热层一起形成初级隔热屏障7的组成元件。
如上文参照图1所解释的，贯通导管5穿过圆形开口13、次级隔热屏障9、次级密封膜8、初级隔热屏障7和初级密封膜6。圆形的封闭板24在超出承载结构3之外的区域中围绕贯通导管5延伸。封闭板24具有平行于罐壁2的上表面，围绕贯通导管5的隔绝层16粘合到该上表面上。该封闭板24还具有两个孔25、26，两个次级导管14、15焊接到这两个孔上。
次级隔热屏障9和贯通导管5之间的密封借助于封闭板24、第一周边连接板27、第二周边连接板28和密封板29来实现。管状的第一周边连接板27围绕封闭板24的整个周边密封地紧固到封闭板，并且以平行于贯通导管5的方式延伸到密封隔热罐1中以形成外导管。该周边连接板在与封闭板24相对的端部处通过同样为管状的第二周边连接板28连接到圆形的密封板29。因此，封闭板24、密封板29和周边连接板27、28在外导管中形成内部空间30，所述内部空间30与贯通导管5的外壁相邻。第二密封层31密封地固定在第一密封层20和密封板29上，以密封次级密封膜8。
密封板29具有被贯通导管5穿过的圆形通道32。该圆形通道32的直径大于贯通导管5的直径，从而在密封板29和贯通导管5之间留出间隙。该间隙使得气相能够从初级密封膜6和次级密封膜8之间的初级密封空间朝向内部空间30流动。
为了将蒸汽从内部空间30排出，两个次级导管14、15密封地连接到封闭板24。这种结构使得能够用惰性气体进行冲洗。为了提供隔绝，内部空间30填充有蒸汽和气体可透过的隔绝材料。
第二周边连接板28是管状的，并且焊接到密封板29的下表面。第二周边连接板28的内部直径与第一周边连接板27的外径大致相等。因此，周边连接板27、28可以装配在一起，并且在未焊接的情况下滑动地配合。因此，当将第二周边连接板28焊接到第一周边连接板27上时，密封板29和承载结构3之间的间隙可被调节，以使密封板29精确地与次级密封膜8对齐。此外，将第一周边连接板27和第二周边连接板28装配在一起，能够使贯通导管5在开口13中居中，并且能够使密封板29定向。封闭板24与第一周边连接板27之间、第一周边连接板27与第二周边连接板28之间以及第二周边连接板28与密封板29之间的焊缝被制造成在这些元件之间形成密封。
封闭板24、密封板29、第一周边连接板27和第二周边连接板28是金属元件，例如由不锈钢制成。
参照图1，为了减小施加在围绕贯通导管5形成的粘结上的力，贯通导管在贯通导管的部分33处锚固，所述部分33沿远离密封隔热罐1的内侧的方向与承载结构3间隔开。这减少了罐壁2的粘结上的受力。这种锚固包括延伸到筒体12中的截头锥形金属元件34。
参照图1和图2，翅片40规则地布置在贯通导管5和第一周边连接板27之间的内部空间30中，以相对于贯通导管5定位和固定第一周边连接板27。
参照图2至图5，两个初级隔热块体35横跨预制板10a、10b的次级隔热块体17和密封板29布置，以形成贯通导管5和预制板10a、10b之间的初级隔热屏障7。与上隔热块体21a、21b一样，初级隔热块体35具有抵靠次级隔热屏障9的隔绝层36。顶板37布置在隔绝层36的顶部。
预制板10a、10b的上隔热块体21a、21b和初级隔热块体35支撑初级密封膜6，所述初级密封膜由带有波纹38a、38b的金属板制成。这些波纹38a、38b形成弹性区域，所述弹性区域旨在吸收热收缩以及静态和动态压缩力。在FR 1379651A、FR 1376525 A、FR 2781557A和FR 2861060 A中具体描述了这种波纹或方格板材金属密封屏障。
初级密封膜6借助于具有L形截面的凸缘39密封地连接到贯通导管5。凸缘39被焊接到初级密封膜6和贯通导管5上。
图3更详细地示出了围绕贯通导管5形成罐壁2的元件的结构。
贯通导管5和第一周边连接板27在开口13的中心处穿过承载结构3。第一周边连接板27在开口中居中。
玻璃棉填料被***到内部空间30中。如前所述，该填料是多孔的，以使气相能够在初级密封空间和次级导管14、15(图3中未示出)之间的内部空间30中自由流动。
通过将第二周边连接板28焊接到第一周边连接板27上，密封板29被定位成与次级密封膜8精确对准。为了避免玻璃棉填料烧毁的风险，在填料和周边连接板27、28之间设置有热保护件(未示出)。
参照图3至图5，次级隔热屏障9、次级密封膜8和初级隔热屏障7由两块预制板10a、10b制成。贯通导管5周围的每个预制板10a、10b都是阶梯形的，使得次级隔热块体17构成次级隔热屏障9的组成元件，第一密封层20完全覆盖次级隔热块体17的上表面，并且较小的上隔热块体21a、21b构成初级隔热屏障7的组成元件。当从上方观察时，预制板10a、10b的上隔热块体21a、21b具有U形截面，并且相对于次级隔热块体17定位成使第一密封层20的周边区域暴露。
具体地，每个次级隔热块体17具有带有半圆形切口的侧面41，以容纳第一周边连接板27和第二周边连接板28。如图2所示，半圆形的直径大于第一周边连接板27和第二周边连接板28的直径，在第一周边连接板和第二周边连接板27、28与次级隔热块体17之间留有用于***玻璃棉填料73的空间。
两个次级隔热块体17被设计成：形成位于所述块体之间的呈两个径向板间通道(radial inter-panel shafts)42a、42b形式的空间。为了确保次级隔热屏障9的连续性，两个径向板间通道42a、42b中的每一者都填充有玻璃棉填料(未示出)，玻璃棉填料允许气相流动穿过次级隔热屏障9，这特别是用于用惰性气体(如氮气)使罐壁惰性化。
预制板10a、10b可以通过与聚氨酯泡沫和胶合板粘合来预制，以用于初级隔热屏障7和次级隔热屏障9。因此，次级隔热块体17包括底板18和隔绝泡沫层19，上隔热块体21a、21b包括隔绝层22和顶板23。上隔热块体21a、21b的顶板23具有横向和纵向锪平面，所述锪平面设计成接纳锚固条带43，初级密封膜6被焊接到所述锚固条带上，如下所述。
两块预制板10a、10b并置以围绕贯通导管5。每个预制板10a、10b还具有通道44，该通道能够在组装期间使先前焊接到承载结构的销71可及，以锚固预制板10a、10b。
第二密封层31横跨第一密封层20粘接并被粘接到密封板29。第二密封层31还包括两个径向密封条带31a、31b，两个径向密封条带在通道42a和42b上方横跨两个次级隔热块体17布置。
两个初级隔热块体35和两个中间块体45位于第二密封层31和第一密封层20的上方，以完成初级隔热屏障7。中间块体45被安装在第二密封层31的径向密封条带31、31b上。
参照图6，每个初级隔热块体35具有侧边46，侧边具有半圆形切口76以容纳贯通导管5，并且侧边具有与切口76相邻的直的界面部分47。当组装初级隔热块体35时，切口76限定的直径大于贯通导管5的直径，如图2所示。
参照图5，两个初级隔热块体35被设计成相遇而在两个界面部分47处不接触。两个初级隔热块体35位于第二密封层31的上方，使得界面部分47与径向板间通道42a、42b在厚度方向上不重叠。在图3中，初级隔热块体35的界面部分47的方向D1垂直于径向板间通道42a、42b的方向D2。
参照图9和图10，初级密封膜6由多个波纹密封板48形成，波纹密封板的内表面旨在与密封隔热罐1中容纳的流体接触。密封板48是薄的金属元件，例如不锈钢板。这些波纹密封板48被切割，以形成围绕贯通导管5的正方形窗口49，从而允许贯通导管5穿过。在本例中，窗口49是正方形的，这对将密封板48切割成所需的形状有利。然而，窗口49也可具有不同的形状，这尤其取决于贯通导管5的几何形状。
初级密封膜6的密封板48具有朝向密封隔热罐1的内部突出的多个波纹38a、38b。更具体地，初级密封膜6具有被称为横向波纹的第一系列波纹38a和被称为纵向波纹的第二系列波纹38b，所述第一系列波纹与所述第二系列波纹彼此垂直地布置。第一系列波纹38a比第二系列波纹38b更高。
在图9中，密封板48的边缘用连续的线示出。密封板48在边沿重叠区域77中被焊接在一起以密封所述初级密封膜6。焊缝是搭接焊缝，并且在例如专利FR 1387955 A中详细描述了相关的方法。密封板48可以制成各种形状和尺寸，因此焊接区域可被不同地定位。
与预制板10a、10b的上隔热块体21a、21b不同，初级隔热块体35不具有锚固条带43。事实上，为了使初级密封膜6围绕贯通导管5，如图3和图8至图10所示，布置在热保护板72上的封闭板51限定出尺寸比设置在密封板48中的窗口49稍大的正方形。封闭板51的中心被切出开口，以允许贯通导管5穿过。封闭板51经由凸缘39密封地焊接到贯通导管5上。
参照图7至图9，初级密封膜6的密封板48焊接到上隔热块体21a、21b的锚固条带43和中间块体45上。将密封板48焊接到锚固条带43，使得能够将初级密封膜6保持在初级隔热屏障7上。为了防止在将密封板48焊接在一起时尤其对初级隔热块体35造成损坏，热保护条带50在密封板48的边缘处被布置在初级隔热块体35上。热保护板72和热保护条带50由诸如复合玻璃纤维材料的耐热材料制成。在热保护板72的中心切割出开口，以允许贯通导管5穿过。
通过首先将限定出窗口49的密封板48的边缘焊接到封闭板51，然后用端部件52密封地封闭中断的波纹38a、38b的端部，围绕贯通导管5的初级密封膜6首先被完成。实际上，由于贯通导管5的直径大于第一系列波纹38a中的波纹之间的间隙，一些准线与贯通导管相交的横向波纹被窗口49打断。相似地，由于贯通导管5的直径大于第二系列波纹38b中的波纹之间的间隙，一些准线与贯通导管5相交的纵向波纹被围绕贯通导管5的窗口49打断。
参照图11，端部件52具有两部分式基板53、54和外壳55，所述两部分式基板53、54设计成分别密封地焊接到封闭板51和密封板48，所述外壳设计成密封地焊接到波纹的端部。基板的部分53、54之间的凹口56的宽度基本上等于密封板48的厚度。
参照图3、图5和图6，初级隔热块体35的顶板37具有四个贯穿顶板37延伸的槽57，封闭板51具有叠置在初级隔热块体35的槽57上的槽69，并且热保护板72具有叠置在初级隔热块体35的槽57上并位于封闭板51的槽69下方的槽70。在初级密封膜6的安装过程中，端部件52被叠置在槽57、69、70上，以便使波纹38a、38b中的气相能够朝向初级隔热块体35的隔绝层36流动。隔绝层36还具有位于顶板37的槽57下方的连接槽74，三个平行槽75从该连接槽分别朝向初级隔热块体35中的半圆形切口76延伸。因此，已经通过顶板37的气相可以流动到初级隔热块体35的外部，并进入初级隔热块体35和贯通导管5之间的空间中。
初级隔热块体35的这种特殊结构与圆形通道32和贯通导管5之间的间隙以及包括多孔填料的内部空间30相联接，建立了促进气相在初级密封空间中流动的回路，所述流动特别是从波纹38a、38b到次级导管14、15，并且反之亦然。类似地，如上所述，开口13和第一周边连接板27之间的以及承载结构3和次级隔热块体17之间的空间形成了促进气相在次级密封空间和筒体12之间流动的回路。这些回路尤其使得罐壁2能够用惰性气体(例如氮分子)惰性化。
图9和图10示出了，窗口49的尺寸实际上大于贯通导管5的直径。因此，形成在初级密封膜6中的窗口49也易于将准线非常接近贯通导管5而实际上不与贯通导管5相交的波纹中断。
如图9和图10所示，贯通导管5的中心位于被中断的横向波纹38a的准线之间并且位于被中断的纵向波纹38b的准线之间，更准确地说，贯通导管的中心位于这些准线的中央。这种定位的结果是，准线在任何情况下都沿着比贯通导管5的直径短的弦与贯通导管5相交。因此，考虑到窗口49的边缘和贯通导管5之间的空间，和准线沿贯通导管的最大横向尺寸或纵向尺寸(即其直径)与贯通导管5相交的情况相比，贯通导管5的这种定位使得能够在更短的距离上中断横向波纹38a或纵向波纹38b，因为在此情况下贯通导管5是具有圆形截面的圆筒体。考虑到这些中断容易局部地降低初级密封膜6的柔性从而增加了局部疲劳和磨损的可能性，在尽可能短的距离上中断初级密封膜6的波纹38a、38b是有益的。
将贯通导管5居中在被中断的横向波纹38a和被中断的纵向波纹38b之间的中央提供了最佳的结果。然而，也可以考虑贯通导管5的其他形状和不同的居中。在各种情况下，可用于调整贯通导管5在波纹38a、38b之间的定位的一个原则是：选择的位置能够使与被中断的波纹38a、38b的准线相交的贯通导管5的尺寸最小化或至少减小该贯通导管的尺寸。在初级密封膜6的特定几何形状使得在不同长度上中断几个波纹38a、38b的情况下，用于优化贯通导管5的定位的相关参数可以是最长中断的长度或所获得的这些中断的累加长度。
贯通导管5需要尺寸大约是两个波纹38a、38b之间的间隙的两倍的窗口49，在此例中，这两个波纹38a、38b是等距的。为此，每个系列中的两个波纹38a、38b被中断。然而，贯通导管5及其附近的罐壁2的这种布置也可适配贯通导管5的其他尺寸。例如，对于更大的贯通导管，相应的窗口49可中断一个或每个系列中的更多数量的波纹38a、38b，例如中断三个或四个或更多个波纹。
尽管在上述实施例中，贯通导管5穿过密封隔热罐1的顶壁，但在另一实施例中，贯通导管可在密封隔热罐1的侧壁的顶部处穿过罐壁2，或在所述密封隔热罐1中的任何其他位置处穿过罐壁。
上述密封隔热罐1可用在不同类型的设施(例如陆上设施)中，或者用在漂浮结构(例如液化天然气载具等)中。
参照图12，液化天然气载具58的剖视图示出了安装在液化天然气载具58的双层船体59中的具有整体为棱柱形状的密封隔热罐1。
罐壁2包括初级密封膜6、次级密封膜8、以及两个隔热屏障7、9，所述初级密封膜用于与容纳在密封隔热罐1中的LNG接触，所述次级密封膜布置在初级密封膜6和液化天然气载具的双层船体59之间，所述两个隔热屏障分别布置在初级密封膜6和次级密封膜8之间以及次级密封膜8和液化天然气载具58的双层船体59之间。
按照已知的方式，布置在液化天然气载具58的上部甲板上的装载/卸载管道60可使用适当的连接器连接到海上或港口集散站，以将例如LNG的液化气货物输送到密封隔热罐1，或从密封隔热罐1输送该液化气货物。
图12还示出了包括装载/卸载点61、海下管线62和陆上设施63的海运集散站。
装载/卸载点61是静态的离岸设施，包括可动臂64和保持可动臂64的柱65。可动臂64承载一束绝热软管66，所述绝热软管可连接到装载/卸载管道60。可定向的可动臂64可适配所有尺寸的液化天然气载具58。连接管线(未示出)在柱65内延伸。装载/卸载点61使得能够从液化天然气载具58向陆上设施63卸载或从陆上设施向液化天然气载具装载。该设施具有液化气储存罐67和经由海下管线62连接到装载/卸载点61的连接管线68。
海下管线62使得液化气能够在装载/卸载点61和陆上设施63之间在较大的距离(例如，5千米)的距离上输送，这使得液化天然气载具58能够在装载和卸载操作期间保持远离海岸。
为了产生输送液化气所需的压力，使用了液化天然气载具58上载带的泵和/或安装在陆上设施63上的泵和/或安装在装载/卸载点61上的泵。
尽管已经结合多个具体实施例描述了本发明，但本发明显然不限于此，并且包括所描述的装置的所有技术等同物及其组合，这些等同物及其组合落入本发明的范围内。
动词“包括”或“包含”的使用，不排除除了权利要求中提到的那些特征之外的其他元素或其他步骤的存在。
在权利要求中，任何置于圆括号之间的附图标记均不应被理解为对权利要求的限制。

Claims (16)

1.一种密封隔热罐(1)，布置在承载结构(3)中以容纳流体，所述密封隔热罐(1)包括：
-罐壁(2)，所述罐壁锚固在所述承载结构(3)上，所述罐壁(2)具有多层结构，所述多层结构沿厚度方向从所述密封隔热罐(1)的外部到内部依次包括：次级隔热屏障(9)、由所述次级隔热屏障(9)承载的次级密封膜(8)、由所述次级密封膜(8)承载的初级隔热屏障(7)，和由所述初级隔热屏障(7)承载的初级密封膜(6)，所述初级密封膜用于与所述密封隔热罐(1)中容纳的流体接触，所述多层结构包括布置在所述初级密封膜(6)和所述次级密封膜(8)之间的初级空间，所述初级空间包含有所述初级隔热屏障(7)，以及
-贯穿所述罐壁(2)设置的贯通导管(5)，所述初级密封膜(6)密封地连接到所述贯通导管(5)，所述罐壁(2)围绕所述贯通导管(5)包括：
-多个次级隔热块体(17)，所述次级隔热块体锚固在所述承载结构(3)
上，所述次级隔热块体(17)围绕所述贯通导管(5)形成所述次级隔热屏障(9)，每个所述次级隔热块体(17)具有至少一个沿所述罐壁(2)的厚度方向延伸的侧边，所述次级隔热块体(17)彼此相关地布置成使得：在两个相邻的次级隔热块体(17)的相对的侧边之间形成通道(42a，42b)，
-密封层(20)，所述密封层覆盖所述次级隔热块体(17)，所述密封层(20)形成所述次级密封膜(8)，
-密封板(29)，所述密封板平行于所述罐壁(2)布置，所述密封板(29)
具有面向所述密封隔热罐(1)的内部的内表面，所述内表面处于与所述密封层(20)相同的水平高度处，所述密封板围绕所述贯通导管(5)布置，
所述次级密封膜(8)延伸至所述密封板(29)，
-外导管(27，28)，所述外导管围绕所述贯通导管(5)以平行于所述贯通导管(5)的方式延伸，所述外导管(27，28)与所述初级空间连通以允许惰性气体在所述初级空间和所述外导管(27，28)之间流动，
-多个初级隔热块体(35)，所述初级隔热块体布置在所述次级密封膜(8)上，所述初级隔热块体围绕所述贯通导管(5)形成所述初级隔热屏障(7)，
所述初级隔热块体(35)中的第一初级隔热块体和第二初级隔热块体各自具有沿所述罐壁(2)的厚度方向延伸的侧边，该侧边(46)具有切口部分(76)
和与所述切口部分(76)相邻的至少一个界面部分(47)，所述切口部分用于接纳所述贯通导管(5)的一部分，所述第一初级隔热块体(35)的界面部分(47)布置成与所述第二初级隔热块体(35)的界面部分(47)相对，
所述次级隔热块体(17)与所述第一初级隔热块体和第二初级隔热块体(35)彼此相关地布置成：使得所述第一初级隔热块体(35)的界面部分(47)和所述第二初级隔热块体(35)的界面部分(47)与两个相邻的次级隔热块体(17)之间的通道(42a，42b)在厚度方向上不重叠。
2.根据权利要求1所述的密封隔热罐(1)，其中，所述密封层(20)是覆盖所述次级隔热块体(17)的第一密封层，并且，所述罐壁包括第二密封层(31)，所述第二密封层围绕所述贯通导管(5)横跨所述第一密封层(20)和所述密封板(29)的内表面密封地固定，所述第二密封层(31)将所述次级密封膜(8)延伸至所述密封板(29)。
3.根据权利要求2所述的密封隔热罐(1)，其中，所述第二密封层(31)包括至少两个密封条带(31a，31b)，每个密封条带(31a，31b)横跨两个相邻的次级隔热块体(17)布置。
4.根据权利要求3所述的密封隔热罐(1)，其中，所述第二密封层(31)的两个密封条带(31a，31b)在所述贯通导管(5)的两侧彼此对准，以覆盖所述通道(42a，42b)。
5.根据权利要求3或4所述的密封隔热罐(1)，其中，所述第二密封层(31)的两个密封条带(31a，31b)布置成：垂直于所述第一初级隔热块体(35)的至少一个界面部分(47)和所述第二初级隔热块体(35)的至少一个界面部分(47)。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的密封隔热罐(1)，其中，所述罐壁(2)包括设置在所述贯通导管(5)两侧的两块预制板(10a，10b)，每个所述预制板包括下隔热块体、所述第一密封层(20)和上隔热块体(21a，21b)，所述下隔热块体形成次级隔热块体(17)，所述第一密封层覆盖所述次级隔热块体(17)，所述上隔热块体设置在所述第一密封层(20)和所述下隔热块体的中心区域而不覆盖所述第一密封层(20)的周边区域，所述上隔热块体(21a，21b)是所述初级隔热屏障(6)的一部分，所述初级隔热块体(35)在所述两块预制板(10a，10b)的所述第一密封层(20)的所述周边区域上和所述通道(42a，42b)上设置在所述两块预制板(10a，10b)的上隔热块体(21a，21b)之间。
7.根据权利要求6所述的密封隔热罐(1)，其中，所述初级密封膜(6)具有多块密封板(48)，所述密封板在所述密封板(48)的边缘(100)处彼此密封地连接，其中，所述两块预制板(10a，10b)的上隔热块体(21a，21b)具有位于所述密封板(48)的边缘(100)处的锚固条带(43)，以将所述密封板(48)锚固到所述预制板(10a，10b)，所述初级隔热块体(35)具有位于所述密封板(48)的边缘(100)处的热保护条带(50)，使得所述密封板(48)不被锚固到所述初级隔热块体(35)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的密封隔热罐(1)，其中，所述初级密封膜(6)包括至少一系列波纹，所述至少一系列波纹包括沿着相互平行的准线延伸的波纹(38a，38b)，所述波纹(38a，38b)朝向所述密封隔热罐(1)的内部突出，并且其中，窗口(49)将所述一系列波纹中的至少一个波纹(38a，38b)的准线中断，优选地，所述波纹(38a，38b)具有位于所述窗口(49)处的开口端部，所述密封隔热罐(1)具有用于封闭所述至少一个波纹(38a，38b)的开口端部的至少一个端部件(52)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的密封隔热罐(1)，其中，所述外导管(27，28)包括第一周边连接板(27)和第二周边连接板(28)，所述第二周边连接板(28)围绕整个所述第一周边连接板(27)密封地紧固到所述第一周边连接板(27)，所述第一周边连接板(27)以平行于所述贯通导管(5)的方式从所述第二周边连接板向所述密封隔热罐(1)的外部延伸，所述第二周边连接板(28)密封地紧固到所述密封板(29)并以平行于所述贯通导管(5)的方式向所述承载结构(3)突出。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的密封隔热罐(1)，其中，所述罐壁(2)还具有至少一块封闭板(51)，所述封闭板围绕贯通导管(5)布置在所述初级隔热块体(35)上，并且密封地连接至所述贯通导管(5)。
11.根据权利要求8和10的组合所述的密封隔热罐(1)，其中，所述初级隔热块体(35)中的至少一个具有至少一个槽(57)，其中，所述封闭板(51)具有至少一个槽(69)，所述封闭板的槽(69)被一个端部件(52)覆盖并叠置在所述初级隔热块体(35)的槽(57)上，以便允许惰性气体在所述波纹(38a，38b)和所述外导管之间流动。
12.根据权利要求10或11所述的密封隔热罐(1)，其中，所述罐壁(2)具有***在所述初级隔热块体(35)和所述封闭板(51)之间的热保护板(72)。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的密封隔热罐(1)，其中，所述贯通导管(5)形成了所述密封隔热罐(1)的内部和布置在所述密封隔热罐(1)外部的蒸汽歧管之间的通道。
14.用于运输冷的液体产品的船舶(58)，所述船舶(58)具有双层船体(59)和根据权利要求1至13中任一项所述的密封隔热罐(1)，所述密封隔热罐被安置在所述双层船体(59)内。
15.根据权利要求14所述的船舶(58)用于装载或卸载冷的液体产品的用途，其中，冷的液体产品通过绝热管道(66)而被从所述船舶(58)上的密封隔热罐(1)引导至陆上或漂浮储存设施(63)，或通过所述绝热管道而被从陆上或漂浮储存设施引导至所述船舶上的密封隔热罐。
16.用于冷的液体的输送***，所述***包括绝热管道(66)、泵以及根据权利要求14所述的船舶(58)，所述绝热管道布置成将安装在所述船舶(58)的船体中的密封隔热罐(1)连接到陆上或漂浮储存设施(63)，所述泵用于经由所述绝热管道(66)将冷的液体产品从所述船舶(58)上的密封隔热罐(1)驱动到陆上或漂浮储存设施(63)，或经由所述绝热管道将冷的液体产品从陆上或漂浮储存设施驱动到所述船舶上的密封隔热罐。
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