CN1182003C - 具有改进的纵向立体交叉角的水密绝热容器 - Google Patents

具有改进的纵向立体交叉角的水密绝热容器 Download PDF

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Abstract

用于海上运输液化气的水密绝热容器，该容器建造在由构成二面体(4)的纵向邻接面(2)构成的支承结构(1)中；该容器由两个相继的水密隔层构成，其中之一是与容器中的制品相接触的第一水密隔层，另一个是在上述第一水密隔层和支承结构之间的第二水密隔层(14、55、30、40)，第一绝热障(12、13、24、27、28、29、37、38、51、54、71)在这两个水密隔层之间，第二绝热障(15、16、57、58、31、32、41)在上述第二水密隔层和支承结构之间；上述第一水密隔层包括大体上平坦的活动金属列板(62)，并且，在至少一个上述二面体的纵向立体交叉角(A)的每一面上，有一纵列成波纹状故可横向变形的角列板(65)。

Description

具有改进的纵向立体交叉角的水密绝热容器
技术领域
本发明涉及到一种水密绝热容器，尤其是用于存储液化气体，例如在大约-160℃温度下存储具有高甲烷含量的液化天然气的容器，该容器建在船的支承结构中，特别是用于通过海洋运输液化气的船身中。
背景技术
法国专利申请No.99/07254公布了这样一种建在尤其是船的支承结构中的、具有多面体形状特别是不规则的八面体形状的水密绝热容器，容器的角落一般成90度或135度的角；该容器由两个相继的水密隔层构成，其中第一水密隔层与容器中的制品接触，而第二水密隔层置于第一水密隔层和支承结构之间，这两个水密隔层与两绝热障交错设置。根据该文件，第一水密隔层由薄金属板构成，尤其是由基本上平坦的因瓦镍铁合金列板构成，由其上卷的纵向边缘机械地固定在第一绝热障上。
第二隔层和第一绝热障主要由一组机械地固定在而不是焊接在支承结构上的预制嵌板构成，每个嵌板又依次包括一形成嵌板底板的第一刚性板、由该底板支承并与之构成第二绝热障构件的第一绝热层、部分覆盖上述第一绝热层的第二绝热层和形成嵌板盖板并覆盖第二绝热层的第二刚性板，第二绝热层与所述第二刚性板构成第一绝热障构件。
还根据该文件，在两个相邻嵌板的第一绝热障构件相会处的区域用绝热砖填充，每个绝热砖包括一覆盖有刚性板的绝热层，绝热砖的刚性板和嵌板的第二刚性板构成能支承第一水密隔层的、基本上连续的壁，第二绝热障构件之间的接合处的区域填充用绝热材料制成的连接物。
从法国专利No.2 683 786还得知，一第二绝热障包括若干防水箱，每个防水箱由一个由胶合板制成的平行六面体盒子构成，内装有纵向和横向的隔板，并用名叫珠光体(perlite)的微粒状绝热材料填充。然而，这种绝热障结构复杂并且制造费用高。
为了生产所述绝热层，众所周知使用多孔状泡沫体，尤其是，例如密度约每立方米105千克的聚氨基甲酸酯泡沫塑料，或用用玻璃纤维增强的密度例如约每立方米120千克的多孔状泡沫体。使用上述预制嵌板极大地减少了生产容器的时间和成本。
众所周知当船在浪涛中行驶时，船体的变形在第一和第二水密隔层处产生很高的拉伸力，叠加在所述水密隔层中因容器冷却而产生的拉伸应力上。正如所知，上卷的因瓦镍铁合金列板的纵向边缘形成的扩张联接板(expansion gussets)允许第一水密隔层在横向有一定程度的、大约每米0.3到0.6毫米的伸长，以便弹性吸收因容器冷却产生的拉伸应力，补偿列板相应的收缩。
然而，当使用多孔状泡沫体制成的绝热层时，如果他们是可压缩的，那么，在容器内容物的静压力及运输过程中因船横摇和纵摇引起的液体运动在容器壁上产生的动压力的作用下，所述绝热层在大体上垂直于支承结构的壁的方向上有挤压和收缩的趋势。这种挤压和收缩也在第一水密隔层中产生张力，特别是在列板的横向上，尤其是在接近容器的纵向立体交叉角(longitudinal solid angles of intersection)的地方。在一种已知的方法中，可用钢板件生产所述第一水密隔层，所述钢板件具有横向和纵向的肋条，这些肋条对头焊接起来，形成褶皱面。这种表面上的肋条可以张开，从而允许第一水密隔层拉伸。然而，这种构件存在显著的热膨胀和收缩运动。另一方面，当与可压缩绝热层一起使用大体上平坦的由具有上卷的纵向边缘的因瓦镍铁合金薄板制成的列板时，热收缩运动的幅度虽然更有限，但在绝热层的挤压和收缩作用下，第一水密隔层有损坏的危险，因为绝热层的挤压和收缩在水密隔层上产生横向拉伸应力，在水密隔层的上卷边缘上的扩张联接板可能不足以承受相应的拉伸。
FR2629897(D1)中涉及一种容器，在图6中示出了其一个角度。在该角度中，支撑着水密隔层的绝缘壁包括一具有方形横截面的梁架206。金属板210和205被焊接到梁架206的翼206a-c以及位于船支撑壁1上的翼201和202上。因此，金属板210和205将梁架206与支撑壁1连接起来，使得所述绝缘壁不可压缩。
US3150795公开了一种柱形隔膜容器。在载荷支撑壁1的厚度方向上不发生变形，当隔热部是由软材料制成时，一些硬材料块被建造在所述壁中以承受载荷。在两个载荷支撑壁之间的角部，水密隔层由布置于墙壁角部两侧的金属板3和通过焊接封接到金属板3上屋檐状条6构成。金属板3，而不是条6被固定到由绝热材料制成的载荷支撑壁上。
发明内容
本发明的目的是提供这样一种容器，其壁具有比如如前所述的预制嵌板，但没有如前所述的缺点。
为此目的，本发明提供一种建在尤其是船的支承结构中的水密绝热容器，该支承结构有若干通过其纵向边缘相邻的大体上平坦的面和多边形的横截面，每对纵向相邻的面构成一个二面体，该容器包括两个相继的水密隔层，其中之一是与容器中的制品相接触的第一水密隔层，而另一个是在上述第一水密隔层和支承结构之间的第二水密隔层，第一绝热障在这两个水密隔层之间，第二绝热障在上述第二水密隔层和支承结构之间，第二绝热障和第二水密隔层与第一绝热障主要由一组在支承结构上、基本上在其全部内表面上并列的壁构件构成，所述壁构件可在厚度方向上部分变形，能支承和保持第一水密隔层，该第一水密隔层有用低膨胀系数的薄金属板制成的、大体上平坦的活动金属列板，其纵向边缘向容器内上卷，每个活动列板与至少一个纵向相邻的活动列板水密地组装在一起，上述活动列板的相邻的上卷边缘焊接到一个机械固定在上述壁构件上的焊接支架的两个面上，其特征在于，在至少一个所述二面体的纵向立体交叉角的每个面上，上述第一水密隔层具有一纵列的波纹状角列板，每个角列板对着上述二面体的所述立体交叉角有第一纵向边缘，该边缘向容器内上卷并焊接到机械地固定在上述壁构件上的焊接支架的一个面上，与所述角列板纵向相邻的一个活动列板的纵向边缘焊接在上述焊接支架的另一面上，每个角列板在其两个纵向边缘之间有至少一个波纹以便能够横向变形，从而弹性跟随支承上述第一水密隔层的上述壁构件可能产生的任何变形，该变形可能由装在上述容器中的制品的静压力或动压力和/或热收缩所引起。
作为一种优选实施例，每个角列板有若干、最好有三个高度大体上相同或相同的波纹。
有利的是，在上述二面体的所述立体交叉角(solid angle ofintersection)上，第一水密隔层包括一金属角撑架，其角度大体上等于二面体的角度，每个角列板的第二纵向边缘焊接到该金属角撑架上。
作为一种优选实施例，所述壁构件在其与所述支承结构相背的面上有构成大体上连续的壁的支承板；通过至少一个穿过角撑架腿上的椭圆形孔固定到所述承板上的固定螺钉，将上述角撑架的每个腿固定在至少一个上述支承板上，上述椭圆形孔大体上垂直于上述二面体的立体交叉角，以便在该方向上为所述腿提供相对于上述支承板的有限的运动自由度；每个椭圆孔洞被一角列板盖着，角列板的一个纵向边缘固定在上述角撑架的立体交叉角和上述椭圆形孔之间的所述腿上。
根据本发明的另一特征，沿上述二面体的立体交叉角，上述壁构件具有预制角结构，每个预制角结构有两个子结构对称于平分上述二面体的平面，每个上述子结构在其厚度上依次包括：机械地固定和/或连接在上述支承结构上的、构成子结构底板的第一刚性板；支承在该底板上的第一绝热层；大体上全部覆盖上述第一绝热层的第二刚性板，该第二刚性板与所述第一绝热层及上述底板构成第二绝热障构件；连接在上述第二刚性板上的第二水密隔层构件；第二绝热层部分地覆盖上述第二刚性板，在其上形成一个不被上述第二层覆盖的边界；构成上述子结构支承板并覆盖第二绝热层的第三刚性板，它与所述第二绝热层一起构成第一绝热障构件；上述子结构各自的底板大体上平行于所述二面体的两面。
作为一种优选实施例，上述角撑架的两条腿各自固定在上述两个子结构的支承板上。
有利的是，一刚性止推板大体上在平分所述二面体的平面内插在上述两个子结构的第二绝热障构件之间，上述两个子结构的第二绝热障构件各有一个大体上平行于上述平分面的纵向面，支承上述止推板。
作为一种优选实施例，每个角结构的两个子结构的第二绝热障构件有一切削成与上述等分面大体成为直角的小平面，以便在上述角结构和支承结构的二面体的立体交叉角之间形成一空间，一抗张力绝热材料层覆盖上述切削小平面以便将上述两个子结构连接在一起。
有利的是，每个角结构有一连续的、气密且液密的柔性连接板，最好是由一夹在两个玻璃纤维层之间的连续的可变形的薄铝层构成，其两个边界部分各自水密地固定到所述两个子结构的第二水密隔层构件上，上述连接板的穿过上述等分面的中心部分不固定在上述子结构上，以便当角结构以上述方式变形时允许连接板的弯曲度改变。
作为一种优选实施例，一个柔性绝热材料制成的角衬垫插在上述两个子结构的第一绝热障构件之间并且在上述连接板上，该角衬垫不固定在上述连接板上。
有利的是，支承结构包括焊接到支承结构的与上述二面体立体交叉角平行的、在二面体每侧的内表面上的金属板，角结构的每个子结构的底板位于上述二面体立体交叉角和上述一个金属板之间；用大体上垂直于支承结构的内表面的柱螺栓将角结构固定到支承结构上，上述柱螺栓每个都有有螺纹的自由端，并这样安排，使得：柱螺栓位于上述二面体立体交叉角和上述金属板之间，与所述未被每个子结构的第二绝热障构件覆盖的边界对齐，在第二刚性板和一个子结构的第一绝热层中形成的腔与每个柱螺栓对齐，腔的底部由上述子结构的底板构成，并有一个可穿过柱螺栓的细长孔，一垫圈在柱螺栓的上方靠在底板上，由拧在上述柱螺栓上的螺母固定，上述细长孔与上述二面体立体交叉角大体成直角，上述柱螺栓安装在上述细长孔的远离上述二面体立体交叉角的端部附近，以便允许上述底板相对于上述支承结构朝上述金属板做有限的移动，在上述金属板和上述底板之间，夹有可变形的填料，最好是可硬化树脂。
根据本发明的另一特征，上述壁构件由预制嵌板构成，每个嵌板在其厚度方向上依次包括：机械地固定在和/或连接在上述支承结构上、形成嵌板底板的第一刚性板，该底板支承的、与其构成第二绝热障构件的第一绝热层；部分覆盖上述第一层的第二绝热层，在该第一层上形成不被上述第二层覆盖的边界；形成上述嵌板的支承板并覆盖第二绝热层的、与该第二个绝热层一起构成第一绝热障构件的第二刚性板。
作为一种优选实施例，上述壁构件还包括绝热砖，每个绝热砖有一个构成绝热砖的支承板的刚性板所覆盖的绝热层，至少一个上述绝热砖粘接到所述角结构的一子结构的第一绝热障构件与上述角结构的相邻嵌板的第一绝热障构件相会的每一个区域，以填充这一连接区域。
有利的是，上述二面体的角大于90度，最好大体上等于135度。
附图说明
从下面参照附图对本发明的一个具体实施例所做的非限定性说明中，本发明将会被很好的理解，并且本发明的其他目的、细节、特点和它的优点将变得更加清楚明白，图中：
——图1是本发明的在支承结构中的容器的局部截面透视图；
——图2是纵向二面体每面上的容器壁沿图1中II-II的局部截面图；
——图3是图2所示的容器壁的局部截面和四分之一局部透视图；
——图4是图2中用框IV标出的细节部分的局部放大图，示出了容器壁的变形。
具体实施方式
图1表示船的双层船体，本发明的容器建在该船体中。此双层船体壁形成隔间，每个隔间由若干大体上平坦的纵向面2形成，所述纵向面沿其纵向边缘焊接起来，总体上形成一段圆柱体或一段圆锥体，所述纵向面并在隔间纵向末端沿横隔壁3焊接起来。一个隔间的纵向面2和横向隔壁3构成下面将说明的容器的支承结构1。横向隔壁3也是双层的。一般来说，纵向面2在上述船的船头部分(未绘出)总体上为具有多角准曲线(polygonal director curve)的圆锥形，而在船的其余部分，为具有多角准曲线的圆柱形，如图1所示。每一对相邻的纵向面2确定一个二面体4，其立体交叉角A大体上与连接所述两个面的焊缝5重合。如图1所示，每个二面体4的角度α大体上等于135度，支承结构1的横截面大体上是八角形的。
如图2和图3所示，纵向面2和横隔壁3(未绘出)分别支承垂直地焊接在纵向面2和横向隔壁3上的柱螺栓6，并且柱螺栓的自由端7有螺纹。在纵向面2上，柱螺栓6排成纵列。
使用并列的且固定在支承结构1的基本上整个内表面8上的预制壁构件制成两个第二隔层和第一绝热障，壁构件具体由部分如图2和图3所示的嵌板9，角结构10和装在角结构10和并列嵌板9之间的绝热砖46构成。
嵌板9大体上为直角平行六面体形状；它包括被第一绝热层13覆盖的厚9毫米的第一胶合板层12，第一绝热层自身被由一条三层材料构成的第二水密隔层构件覆盖，该三层材料由一大约0.1毫米厚的铝层14粘接到第一玻璃纤维布，后者再被粘接在自身上的第二玻璃纤维布部分覆盖而构成；支承有12毫米厚的第二胶合板层16的第二绝热层15用聚氨脂粘合剂与所述第二玻璃纤维布粘接。组件15到16构成第一绝热障构件，从俯视图看为矩形，其边与组件12到13的边平行；从俯视图看，这两个组件的形状为两个具有相同中心的矩形，宽度恒定的***边缘17围绕组件15到16并由组件12到13的边界组成，组件12到13构成第二绝热障构件。
刚提到的嵌板9可预制为组件，其不同部件按上述顺序连接在一起；因而，这组件形成所述第二隔层和第一绝热障。绝热层13和15可由泡沫塑料组成，如通过在其中加入玻璃纤维增强其强度而得到良好机械性能的聚氨酯泡沫塑料。这种增强泡沫塑料的密度例如大约为每立方米120千克。
为把嵌板9固定到支承结构上，沿嵌板两纵向边缘均匀分布有腔18，腔18是在***边缘17上形成的U形横截面的凹进部分，其穿过薄层14、第一纤维布和第一绝热层13、直到胶合板层12。腔18的底部由嵌板9的第一刚性板12构成；在腔18的底部打孔形成孔19，孔的直径足够大以允许柱螺栓6通过。柱螺栓6和孔19布置成这样：如果使嵌板9面对着支承结构1的纵向面2或横隔壁3，所述嵌板9可以固定成这样，使得柱螺栓6可配合到每个孔19中。腔18通向组件12到13的横向壁(未绘出)。
众所周知，仅因制造上的误差，船的双层船体相对于支承结构1的理论表面会有某种偏差。在已知的方法中，利用可硬化树脂填料20把嵌板9支承在支承结构1上就可补偿这种偏差，所述填料从支承结构的有缺陷的内表面8开始，可以获得一种由相邻嵌板构成的衬里，露出所述第一层12，后者总体上确定一表面，该表面实际上与理想的理论表面之间不存在偏差。嵌板9、填料20和内表面8连接在一起。
当嵌板9这样通过中间夹的树脂填料20靠在支承结构1上时，柱螺栓6穿过孔19，而止推垫圈22和上紧螺母23安装在柱螺栓6的螺纹末端7上。在腔19的底部，螺母23把垫圈22压靠在嵌板9的第一刚性板12上。于是，每个嵌板9通过若干分布在其***的点固定在支承结构1上，这从机械的观点看是有利的。当实现了这种固定时，用绝热材料的填料24填入腔19，该填料24与嵌板的第一绝热层13齐平。孔19的截面大于柱螺栓6的截面以形成有限的间隙可安装有公差的嵌板9。
在一种已知的方法中，例如从法国专利No.99/07254已知，上述嵌板9可以覆盖支承结构1的除角部以外的纵向面2和隔壁3的全部内表面，形成两个绝热障和第二水密隔层。要做到这点，按所知的方法，使用合适的绝热砖连接并列的嵌板9。这种覆盖层的安装因此在下面不叙述。现在将叙述按照本发明的实现和补充沿支承结构1的纵向立体交叉角A的这种覆盖层的方法。
两个金属板25焊接在二面体4的立体交叉角A的每一面上，与所述立体交叉角A基本上等距离并与之平行，并沿着形成所述二面体4的两个纵向面2各自的内表面8。在相对于金属板25形成的纵向边界的立体交叉角A的外侧，支承结构1的纵向面2的内表面8不再被嵌板9覆盖层。角结构10纵向地沿两个金属板25之间的每个立体交叉角并列排放，所述金属板位于所述立体交叉角A两侧。
每个角结构10整体上为一V形，其角度大体上等于二面体4的角度，角结构10由两个作为V字的两条腿的子结构26构成。两个子结构26设计成对称于等分角结构10的平面，角结构10跨在立体交叉角A上，其等分面与二面体4的等分面P大体一致。
每个子结构26包括一个9毫米厚的第一胶合板层27，上覆盖有第一绝热层28，然后盖有9毫米厚的第二层胶合板层29，后者自身又被第二水密隔层构件30覆盖，第二水密隔层构件30由一条三层材料构成，该三层材料的构成是：约0.1毫米厚的一个铝层粘到第一玻璃纤维布上，后者又被粘接在自身上的第二玻璃纤维布部分覆盖；本身支承有15毫米厚的第三胶合板层32的第二绝热层31，用聚氨酯粘合剂与第二水密隔层构件30粘接。组件27到29和组件31到32各自构成一个第二绝热障构件和一个第一绝热障构件。这两个组件总体上各自有直角平行六面体形状并以其表面互相平行地堆叠。大体上平行于支承第一层27的纵向面2的所述两个组件的矩形表面的中心排成大体上垂直于纵向面2的一线。
在面向立体交叉角A的横向末端，第二绝热构件有两个大体垂直的凸出面，两个凸出面中的第一个33平行于等分面P并与第二层29和部分第一绝热层28相交，两个凸出面中的第二个34垂直于等分面P并与第一绝热层28的其余厚度部分和第一层27相交。两个子结构26的面34对齐，形成一个在角结构10的V形的底部切割的小平面。此切割小平面在角结构10和二面体4的立体交叉角A之间留下一大体三角形截面的排水空间35。由玻璃或例如由两层玻璃纤维之间的薄铝层的复合材料制成的绝热抗张应力纤维布36被粘接到面34形成的切割小平面上，其边界在两个子结构26的板27下面伸出，以便当角结构10安装在支承结构1上时能将它们固定在一起。
两个子结构26的面33是平行的，在与面34邻接的地方支承在止推板37的两个面上，止推板37大体上是矩形的且用9毫米厚的胶合板制成，并粘接到第一绝热层28上，并大体上在等分面P内。止推板37只覆盖面33的底部部分。在上述两面33之间保留的间隙用柔性的如玻璃纤维制成的绝热条38填充。
子结构26的组件31到32在纵向面2的平面内的横截面小于组件27到30的截面，因此在组件31到32整个周围，在第二水密隔层构件30上存在宽度恒定的***边缘39。为保证两个子结构26之间的第二水密隔层的连续性，在两个子结构26的边缘39的面对立体交叉角A的部分之间装有柔性条40。柔性条40的边界部分水密地粘接在每个子结构26的第二水密隔层构件上，而柔性条40在绝热条38之上穿过等分面P的中心部分不固定，以便当角结构10变形时，柔性条40可改变曲率。柔性条40由一种复合材料组成，该复合材料由三层组成：外面两层是玻璃纤维布，中间一层是薄金属层，如大约0.1毫米厚的铝层。该金属板保证第二水密隔层的连续性，由于厚度薄，其柔性使其可随子结构26因船体在波涛中的变形或容器冷却而引起的变形而变形。
两子结构26的边缘39的朝向等分面P的部分和第一隔离元件的朝向等分面P的平面形成一空间，其中填入一种柔性填料41，如低密度的聚氨脂泡沫塑料制成的填料，这是为了阻止促使热量传递到容器内的对流运动。柔性填料41可被粘接到第一绝热构件上但不粘接到柔性条40上。
金属角撑架42的角度大体上与二面体4的夹角α相等，以其一脚43固定在角结构10的每一个第三板32上，其基本上在等分面P内的立体交叉角平行于立体交叉角A，以提供第一水密隔层构件。每个腿43在横向基本上盖住支承它的第三板32的三分之二，第三金属板32上表面的相应部分有一定位面(spot face)，用以容纳腿43，使腿43与第三板32的其余部分基本上平齐。用平行于立体交叉角A排列的固定螺钉44把腿43固定在第三板32上。每个固定螺钉44配合在腿43的大体上与立体交叉角A成直角的椭园形孔45中，并且旋进第三板32的整个厚度内。因为当安装角结构10时，容器明显是空的，固定螺丝钉44大体上位于椭园形孔45的最靠近角撑架42的立体交叉角的末端，以便在容器盛满时，允许子结构26相对于角撑架42偏离等分面P有限地移动。
上述的角结构10可以预制成壁构件，其各组成部分按照上述要求粘接在一起而装配起来。绝热层28和31可用与嵌板9相同的方法建造。
为把角结构10固定到支承机构1上，如嵌板9的情况一样，有沿子结构26的外部纵向边缘均匀分布的腔46，腔46形成在外部边缘39中，通过第二水密隔层构件30、第二板29和第一绝热层28直到第一板27。腔46通向组件27到30的横向壁(未绘出)。腔46的底部由子结构26的第一板27构成，该底部被打孔形成大体与立体交叉角A成直角的细长孔47，其足够宽，使柱螺栓6能够穿过。柱螺栓6设计为，当角结构10对着平板25之间的二面体4时，所述角结构10可以这样定位，使得柱螺栓6配合到每个细长孔47的相对于立体交叉角A的外端。
如同嵌板9一样，角结构10经可硬化树脂填料20支承到支承结构1上，从支承结构1的有缺陷的内表面8开始，填料20可使第一板27与相邻嵌板9的第一层12很好地对准。也是由可硬化树脂制成的可变形块50插在每个子结构26的第一板27的外部纵向边缘和面对它的板25之间，以便对角结构10定位，同时使子结构26具有平行于支承它的纵向面2朝上述板25移动的有限自由度，并使柱螺栓6在这样的运动中可在细长孔47中滑动。作为一种优选实施例，可变形块50用支承第一板27的软填料20制为单一件，使块50大体上为L形状。角结构10，填料20和内表面8粘接在一起。
角结构10被配合在柱螺栓6的螺纹端7上的、直径大于细长孔47的宽度的止推垫圈48固定在支承结构1上，在腔46的底部，止推垫圈48被螺帽49压在子结构26的第一板27上。固定好后，在腔46中填入绝热材料的填料71，该填料71与每个子结构26的第二水密隔层构件30平齐。
在将子结构26与相邻嵌板9分开的每个连接区，嵌板9的和子结构26的在子结构26焊接在其上的板25的每一侧相对的纵向面之间的空间中填以绝热块料51，如大体上是直角平行六面体形状的玻璃纤维增强的聚氨脂泡沫塑料绝热块料。绝热块料51与上述子结构26的所述纵向面接触，其支承在支承结构1上的边53有一个矩形的纵向凹槽52用以容纳板25和可变形块50。凹槽52的两个面压靠在板25上，靠着板25的顶面和它的对着子结构26的相对的纵向面上。相邻凹槽52的边53部分通过填料20支承在支承结构1上。在平行于支承结构1的纵向面2的平面里，绝热块料51的与边53相对的面大体上与子结构26的第二板29的顶面和嵌板9的第一绝热层13的顶面对齐。
例如由一玻璃纤维层弯曲成U形组成的绝热材料然后被用力填入泡沫块51和邻近嵌板9之间，并大体上填平它们的对齐表面之间的空隙。
但是，尽管第二绝热障的连续性这样就得到了重建，由嵌板9的薄层14形成的第二水密隔层和子结构26的第二水密隔层构件30的连续性却不是这样，因为它们在每个腔18和46上分别打了孔。结构与角结构10的柔性条40类似的柔性条55粘接在嵌板9的***边17和子结构26的***边39之间，其中心部分覆盖并粘接到隔离方块51、隔热材料54、***边17和39的横向末端以及腔18和46上。柔性条55通过其纵向边界部分一方面粘接在腔46和子结构26的第一水密隔层构件之间的第二水密隔层构件30上，另一方面粘接到腔18和嵌板9的第一绝热障构件之间的第二水密层14上，重新建立第二水密隔层的连续性。
因此在子结构26的和相邻嵌板9的第一绝热障构件之间保持有一个凹陷部位，其深度大体是第一绝热障的厚度，其底部由柔性条55及***边缘17和39形成。这些凹陷部位由绝热砖56填充，每个砖由厚度大体等于嵌板9的第二绝热层15的和刚性胶合板层58的厚度的绝热层57组成，大体上是12毫米厚。类似于前述砖，可允许两并置嵌板9被连接起来的绝热砖56的尺度使其能填满凹陷部位。绝热砖56在其绝热层57一侧与柔性条55粘接，所以一旦安装好，板58保证子结构26的和相邻嵌板9的板16和32之间的连续性。面向柔性条55的层57的立体交叉角被倒角以便当装入砖56时过多的粘接剂可以渗出。这些绝热砖56的纵向尺寸可任意，但最好短些，以便即使在子结构26和邻接嵌板9之间稍未对准时也容易安装。
于是，通过将角结构10装到支承结构1上，第二绝热障、第二水密隔层和第一绝热障一次装成。很清楚，节省了劳动力。当然，各种壁构件、嵌板9、角结构10和绝热砖56可以在工厂大规模预制，于是进一步改进此实施例的经济性。
第一水密隔层装在由嵌板9的刚性层16、绝热砖56的刚性板58和要固定在其上的角结构10的刚性板32形成的大体连续的表面上。沿支承结构1的被嵌板9覆盖的部分，除了纵向立体交叉角A的区域，按已知的方法使用0.7毫米厚的因瓦镍铁合金板制的大体上平坦的活动列板62制造第一水密隔层。
用已知的方法，在制作嵌板9时，采取措施，在板16中形成截面形状为倒T形的纵向槽59，该T形的立股垂直于板16的面向容器同部的面，该T形的两段横臂平行于该面。由横截面为方括号形的L形(或倒T形)型材构成的焊接支架60装入所述槽59中，L的长边焊接到第一水密隔层的两相邻活动列板62的上卷边缘61上，而L的短边嵌入槽59的平行于板16的均平面的部分中。焊接支架60可在槽59中滑动，允许活动列板62相对于支承它的刚性板16纵向移动。嵌板9的每个板16有被列板的宽度隔开并且对称于嵌板9的纵轴线的两个平行的槽59。嵌板9尺寸的设计使得装在两个相邻嵌板9中的两个相邻焊接凸缘60间的距离等于活动列板62的宽度；因此，如图2部分所见，活动列板62的安装可与每个板16的中心区成一直线，活动列板62(未绘出)可跨在两个相邻的嵌板9上。
根据本发明，还在绝热砖56的每个刚性板58中形成了与嵌板9中的槽59相类似的纵向槽63，相对于相邻嵌板9，大体在砖56横向上的第一个三分之一处，与嵌板9支承的焊接支架60类似的焊接支架64***其中。一活动列板62经其上卷的纵向边缘61焊接到焊接支架64上，并在邻接砖56的那一边焊接到嵌板9带的焊接支架60上。如前所述，在二面体4的立体交叉角的区域，由角结构10的角撑架42制成第一水密隔层。
为了实现第一水密隔层的连续性，1毫米厚的因瓦镍铁合金层制成的一纵列角撑架65安装在角撑架42的每一面上；每个角撑架65有焊接到焊接支架64上的第一纵向边缘67和焊接到角撑架42的第二纵向边缘68。在其横向上，每个角撑架65依次有：其向容器内上卷并且与支柱64上的活动列板62边对边焊接在一起的第一纵向边缘67；覆盖但没有固定在砖56的部分刚性板58上的第一平板部件69；有三个高度和曲率大体相同的波纹的波纹状部件66，覆盖但没有固定在砖56的刚性板58大体上的其余部分，直到与相邻子结构26交界处；第二平板部件70，覆盖但没有固定在未被角撑架42覆盖的所述子结构26的部分第三平板32上，然后覆盖但没有固定在有细长孔45的腿43的前半部分上；最后是角撑架65的第二纵向边缘68，它焊接在角撑架42的立体交叉角和长孔45之间的腿43上。
作为数值举例，所述活动列板62在两个上卷边缘之间的宽度大约是500毫米，而长度大约是40米，这就是容器的长度。角撑架的宽度稍大于活动列板的宽度。可采用这样的壁构件，其中第二绝热障的厚度约是180毫米，第一绝热障的厚度约是90毫米。
现在参照图4说明在填充容器时，特别在接近支承结构1的二面体4的立体交叉角的地方，容器所表现的特点。在此之前叙述的构成本发明的容器壁的各种构件在大概为摄氏5到25度之间的环境温度和大气压力下，安装在空的支承结构1上。当用摄氏零下160度的液化甲烷填充容器时，两个物理现象使容器的壁构件产生变形：一方面，与液体在容器壁上给定点上方的液面高度成比例的压力F垂直作用于容器内表面，该压力因作用于液体表面的汽压而稍有变化；另一方面，与液化甲烷接触的容器壁基本上在其整个圆周上热收缩。
第一个现象的后果是，均为可压缩材料制成的嵌板9的绝热层13和15、砖56的绝热层57和角结构10的绝热层28和31被部分压缩。作为这种压缩的结果，容器的第一和第二绝热障变薄，从而有增大容器的内表面，因而拉伸第一水密隔层的效果，这种拉伸集中于该容器的的立体交叉角区域。
为了经受住这种拉伸而不被撕裂，第一水密隔层在已知的方法中装有由活动列板62的上卷边缘61形成的扩展连接板，可从焊接其边缘的焊接支架61弹性分开，以使活动列板62的横向尺寸在局部大体上增加0.3到0.6毫米。
由于作用于形成二面体4的两个面上的静压力(该静压力在立体交叉角A附近基本上是相同的)，如图4中的箭头F所示，角撑架42的移动总体上在垂直于立体交叉角A并且大体上平行于等分面P的后退方向上。每个子结构26的第一和第二绝热障构件的收缩H大体上垂直于支承它的纵向面2，在容器空的位置，即图4中刚性板32以连续线表示的位置，和容器满载位置，即图4中刚性板以虚线描绘并以标号32’表示的位置之间，一般达H＝3毫米。对于135度的二面体角度α，在垂直于纵向面2的方向和等分面P之间形成的角度β是22.5度。角撑架42在上述后退方向的后退量R＝H/cosβ，因此可高达约3.24毫米。角撑架在其收缩的位置用虚线描绘并标以标号42’。作为这种收缩的效果，可以看到，在形成二面体4的每个两纵向面2上，角撑架42的横向端相对于支承结构1的移动引起第一水密隔层的横向拉伸l＝Rsinβ，大体上l＝1.24毫米。
于是，上卷边缘61的变形不足以引起必需的横向拉伸。按照本发明，角列板65的波纹部分提供增加第一水密隔层周长的补充手段，波纹部分可以变形而在要求的限度内增加角列板65的横向尺寸，就是至少拉长l。波纹部分66的刚度最好低于，决不能高于，角列板65的上卷边缘61的刚度，以便其优先伸长。
作为一种变型，在波纹部分66中可以只形成一个在图4中以虚线描绘的、高于前述三个波纹高度的波纹66’。然而，这种选择要求板58和在波纹66’基部的列板65之间的角度θ大于在前述三个波纹的情况中的角度。于是，大的角度θ增加了容器中所盛液体的压力在底部压扁波纹66’的危险，与希望的效果相反，在第一水密隔层中产生张力，并可能由于应力集中超过因瓦镍铁合金的塑性强度限而导致其断裂。
角撑架42的后退也导致每个子结构26的板32相对于其支承的腿43向立体交叉角A的外部横向滑动距离l。这种滑动是椭园形孔45允许的，固定螺钉44在孔中自由滑动。如图4所示，在后退期间，固定螺钉44的头从接近椭园形孔45末端B(相对于立体交叉角A来说是内端)的位置V，移动到接近外端C的位置V’。孔45的长度L至少等于伸长量l和平板32的由于形成第二水密隔层的三层材料条的热收缩引起的移动量的和。因这种移动是向着支承着每个子结构26的面2的中心，它增加了伸长量l，大小例如约1.7毫米。整个地，长度L最好大体上等于3.1毫米。
在上述子结构26的压缩期间，柔性条40的在边缘39的各部分上的固定点D和E的移动距离h’大体上等于垂直地向纵向面2的收缩H的几分之一，如图4中字母D’和E’所示。这导致柔性条40的曲率半径的增加大体上等于距离h’。
细长孔47绕配合在其中的柱螺栓6形成一个间隙，以便将角结构10安装在容器的立体交叉角A上。
在容器中，特别是在液体的汽相与液相平衡的容器上部，除了由容器所盛液体的静压力引起的上述变形外，还可以由上述液体的运动产生的动压力造成容器壁的其它变形。此外，在海洋运输中，海浪会在上述液体的表面产生波浪。于是，角结构10的两个子结构26的收缩必然不总是相等。
第二个现象是热收缩现象，对第一水密隔层及第一和第二绝热障构件产生不同影响，第一水密隔层的因瓦镍铁合金列板62、65尽管具有非常低的收缩系数，仍因接触液化汽而有显著的收缩，第一和第二绝热障构件的收缩系数则要高得多。一方面，这第二个现象有使刚性板16、58和32相对于列板62和65滑动的趋势，这是因为列板是非固定地安装在上述刚性板的表面上，并且固定螺钉44可在角撑架42的长椭圆孔中滑动。另一方面，二面体4的每个纵向面2支承的所有第一和第二绝热障构件的收缩可导致使子结构26离开立体交叉角A移动的横向张应力。
虽然结合一个具体实施例对本发明进行了说明，但很明显，这并不是对本发明加以限制，本发明包括所述装置的落在本发明范围内的所有等同技术及其组合。

Claims (12)

1.建在船的支承结构(1)中的水密绝热容器，该支承结构(1)有若干通过其纵向边缘相邻的大体上平坦的面(2)和多边形的横截面，每对纵向相邻的面(2)构成一个二面体(4)，该容器包括两个相继的水密隔层，其中之一是与容器中的制品相接触的第一水密隔层(43、65、62)，而另一个是在上述第一水密隔层和支承结构(1)之间的第二水密隔层(14、55、30、40)，第一绝热障(15、16、57、58、31、32、41)在这两个水密隔层之间，第二绝热障(12、13、24、27、28、29、37、38、51、54、71)在上述第二水密隔层和支承结构(1)之间，第二绝热障和第二水密隔层以及第一绝热障主要由一组在支承结构(1)上、基本上在其全部内表面(8)上并列的壁构件(9、10、56)构成，所述壁构件(9、10、56)可在厚度方向上部分变形，能支承和保持第一水密隔层，该第一水密隔层有用低膨胀系数的薄金属板制成的、大体上平坦的活动金属列板(62)，其纵向边缘(61)向容器内上卷，每个活动列板(62)与至少一个纵向相邻的活动列板(62)水密地组装在一起，上述活动列板(62)的相邻的上卷边缘(61)焊接到一个机械地固定在上述壁构件(9)上的焊接支架(60)的两个面上，其特征在于，在至少一个所述二面体(4)的纵向立体交叉角(A)的每个面上，上述第一水密隔层具有一纵列的波纹状角列板(65)，每个角列板对着上述二面体的所述纵向立体交叉角(A)有第一纵向边缘(67)，该边缘向容器内上卷并焊接到机械地固定在上述壁构件(56)上的焊接支架(64)的一个面上，与所述角列板纵向相邻的一个活动列板(62)的纵向边缘焊接在上述焊接支架(64)的另一面上，每个角列板(65)在其两个纵向边缘(67、68)之间有至少一个波纹(66)以便能够横向变形，从而弹性地跟随支承上述第一水密隔层的上述壁构件(9、10、56)可能产生的任何变形，该变形可能由装在上述容器中的制品的静压力(F)或动压力和/或热收缩所引起，其中，所述壁构件(9、10、56)在其与所述支承结构(1)相背的面上有构成大体上连续壁的支承板(16、32、58)；在上述二面体的所述立体交叉角(A)上，第一水密隔层包括一具有两腿(43)的金属角撑架(42)，所述两腿形成的角度大体上等于两面体(4)的角度(α)，通过至少一个穿过角撑架腿(43)上的椭圆形孔(45)固定到所述支承板(32)上的固定螺钉(44)，把上述角撑架(42)的每条腿固定在至少一个上述支承板(32)上，上述椭圆形孔(45)大体上垂直于上述二面体的立体交叉角(A)，以便在此方向为所述腿(43)提供相对于上述支承板(32)的有限的运动自由度(L)；每个角列板(65)的第二纵向边缘焊接到该金属角撑架(42)上；每个椭圆形孔(45)被一角列板(65)覆盖，角列板的第二纵向边缘(68)焊接在上述角撑架(42)的立体交叉角和上述椭圆形孔(45)之间的所述腿(43)上。
2.如权利要求1所述的容器，其特征在于每个角列板(65)有若干个高度大体相同或相同的波纹(66)。
3.如权利要求1或2之一所述的容器，其特征在于，沿上述二面体的立体交叉角(A)，上述壁构件具有预制角结构(10)，每个角结构(10)有两个设计得大体上对称于等分上述二面体(4)的平面(P)的子结构(26)，上述每个子结构(26)在厚度上依次包括：机械地固定和/或连接在上述支承结构(1、2)上的、构成子结构(26)底板的第一刚性板(27)；支承在该底板上的第一绝热层；大体上全部覆盖上述第一层(28)的第二刚性板(29)，该第二刚性板与所述第一绝热层及上述底板(27)构成第二绝热障构件；连接在上述第二刚性板(29)上的第二水密隔层构件(30)；第二绝热层(31)部分地覆盖上述第二刚性板(29)，在后者上形成一个未被该第二层(31)覆盖的边界(39)；构成上述子结构(26)的支承板并覆盖第二绝热层(31)的第三刚性板(32)，它与所述第二绝热层一起构成第一绝热障构件；上述子结构(26)各自的底板(27)各自大体上平行于二面体(4)的两个面(2)。
4.如权利要求3所述的容器，其特征在于，上述角撑架(42)的两条腿(43)各自固定在上述两个子结构(26)的支承板(32)上。
5.如权利要求3所述的容器，其特征在于，一刚性止推板(37)插在上述两个子结构(26)的第二绝热障构件(27、28、29)之间，大体上在上述等分所述二面体(4)的平面(P)内，所述两个子结构(26)的第二绝热障构件各有一个大体上平行于上述等分面(P)的纵向面(33)并支承上述止推板(37)。
6.如权利要求3所述的容器，其特征在于每个角结构(10)的两个子结构(26)的第二绝热障构件(27、29)有一切削成大体上与上述等分面(P)成直角的小平面(34)，以便在上述角结构(10)和支承结构(1)的二面体的立体交叉角(A)之间形成一空间，一抗张应力绝热材料层(36)覆盖上述切削小平面(34)以便将上述两个子结构(26)连接在一起。
7.如权利要求3所述的容器，其特征在于每个角结构(10)有一连续的、气密且液密的柔性连接板(40)，最好是由一夹在两个玻璃纤维层之间的连续的可变形的薄铝层构成，其两个边界部分各自水密地固定到所述两个子结构(26)的第二水密隔层构件(30)上，上述连接板的穿过上述等分面(P)的中心部分不固定在上述子结构(26)上，以便当角结构(10)以上述方式变形时允许连接板的弯曲度改变。
8.如权利要求3所述的容器，其特征在于一个由柔性绝热材料制成的角衬垫(41)插在上述两个子结构(26)的第一绝热障构件(31、32)之间并且在上述连接板(40)上，该角衬垫不固定在上述连接板(40)上。
9.如权利要求3所述的容器，其特征在于支承结构(1)包括焊接到支承结构的与上述二面体的的立体交叉角(A)平行的、在二面体每侧的内表面(8)上的金属板(25)，角结构(10)的每个子结构(26)的底板(27)位于上述二面体的立体交叉角(A)和上述一个金属板(25)之间；用大体上垂直焊接于支承结构(1)的内表面(8)的柱螺栓(6)将角结构(10)固定到支承结构(1)上，上述柱螺栓(6)每个都有有螺纹的自由端(7)，并这样安排，使得柱螺栓(6)位于上述二面体的立体交叉角(A)和上述金属板(25)之间，与所述未被每个子结构(26)的第二绝热障构件覆盖的边界(39)对齐，在第二刚性板(29)和一个子结构(26)的第一绝热层(28)中形成的腔(46)与每个柱螺栓(6)对齐，腔的底部由上述子结构(26)的底板(27)构成，并有一个可穿过柱螺栓(6)的细长孔(47)，一垫圈(48)在柱螺栓(6)的上方靠在底板(27)上，由拧在上述柱螺栓(6)上的螺母(49)固定，上述细长孔(47)与上述二面体的立体交叉角(A)大体成直角，上述柱螺栓(6)安装在上述细长孔(47)的远离上述二面体的立体交叉角(A)的端部附近，以便允许上述底板(27)相对于上述支承结构(1)朝上述金属板(25)做有限的移动，在上述金属板(25)和上述底板(27)之间，夹有可变形的填料(50)，最好是可硬化树脂。
10.如权利要求3所述的容器，其特征在于上述壁构件由预制嵌板(9)构成，每个嵌板(9)在其厚度方向上依次包括：机械地固定在和/或连接在上述支承结构(1)上、形成嵌板底板的第一刚性板(12)，该底板(12)支承的、与其构成第二绝热障构件的第一绝热层；部分覆盖上述第一层(13)的第二绝热层(12)，在该第一层上形成未被上述第二层(12)覆盖的边界(17)；形成上述嵌板(9)的支承板并覆盖第二绝热层(15)的、与该第二绝热层一起构成第一绝热障构件的第二刚性板(16)。
11.如权利要求10所述的容器，其特征在于上述壁构件还包括绝热砖(56)，每个绝热砖有一个构成绝热砖(56)的支承板的刚性板(58)所覆盖的绝热层(57)，至少一个上述绝热砖(56)连接到所述角结构(10)的子结构(26)的第一绝热障构件(31、32)与上述角结构(10)的相邻嵌板(9)的第一绝热障构件(15、16)相会的每一个区域，以填充这一连接区域。
12.如权利要求1或2之一所述的容器，其特征在于上述二面体(4)的夹角(α)大于90度，最好大体上等于135度。
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