用於在船隻中支承貯存箱的裝置的製作方法
2023-08-13 21:45:26
專利名稱：用於在船隻中支承貯存箱的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種按照權利要求1前序部分所述的用於在船隻中支承用
於液化氣特別是LNG的獨立貯存箱的裝置，以及一種特別適合於上述裝 置的雙葉式(bilobe)壓力箱。
背景技術：
對於在船隻特別是遠洋船隻中運輸液化氣，傳統上有多種解決方案。 在各種情況下均涉及到使用於低溫或冷凍液化氣的容器在船隻內相對於船 只外殼熱絕緣，同時建立該容器與船隻外殼的連接，該連接經受得住裝載 的負荷和在行駛中出現的1.5g以下的加速度。除整體l&存箱、薄金屬ji!i存 箱和半薄金屬貯存箱(Semi-Membrantank)之外，還使用液化氣獨立|& 存箱，這種獨立貯存箱本身即不依靠船隻結構地機械穩定。在此還有無壓 箱和壓力箱之分，其中無壓箱中的液化氣的溫度自然特別低。
在此，液化天然氣(LNG)對結構提出特別的要求，因為其溫度低於 通常技術上的液化氣。
已經建造出用於運輸液化氣的具有開頭所述類型裝置的船隻，其中|& 存箱是圓筒形的，並以其縱向軸線沿船隻的縱向，偶爾也沿橫向放置。在 此，固定在船隻外殼上的基座和與圓筒形貯存箱相匹配的、大致弓形的鞍 部形成結構單元，而隔熱層設置在鞍部和貯存箱之間。貯存箱在兩個鞍部 中的一個上被保證不相對縱向移動，但在另一個鞍部上可相對於該鞍部沿 縱向移動，從而在縱向上不能產生熱應力。因為貯存箱形鎖合/形狀配合 (formschltissig)地位於鞍部中，所以該貯存箱被j黃向於縱向地保持固定。 但是，在該方向上的熱收縮出現到鞍座中的最底部的點，因此就這方面來說也不出現很大的熱應力。
很大的熱應力對於所謂的雙葉式貯存箱是不合適的，這種雙葉式|&存 箱具有兩個平行的、彼此切入其中的圓筒的形狀。這種雙葉式貯存箱已經 使用一段時間了，因為它比圓筒形貯存箱更有效地利用了船隻空間，同時 保持了在機械穩定性方面的優點。為了在船隻中支承雙葉式貯存箱，已經 使用了前述結構方式的、具有用於兩個貯存箱半體的共同鞍部的裝置。對 應於貯存箱形狀，這些鞍部具有兩個沿貯存箱橫向相互連接的弓形的設計。 這裡，在橫向上的熱收縮在鞍部中間發生到鞍部最高點上，結果產生熱應
力。如果是沸點相對較高的液化氣例如乙烯(充氣溫度約-ioor)，這還
能接受。在如在液化天然氣中所出現的更低的溫度下，所述已知結構受到 限制，更確切地說，由於自身的溫度以及附加地由於對於冷凍液化氣必須 使用的貯存箱材料的大的熱膨脹係數。
發明內容
本發明的目的在於，創造一種開頭所述類型的裝置，該裝置不僅適合 於圓筒形的，而且適合於雙葉式貯存箱，所述貯存箱應填裝低溫的、所謂
冷凍的液化氣特別是LNG,
根據本發明，上述目的由以權利要求l描述其特徵的裝置來實現，其 中優選實施例由從屬權利要求給出。與根據本發明的裝置特別相配的、根 據本發明的雙葉式壓力箱由權利要求IO描述其特徵。
在根據本發明的裝置中，基座和鞍部不是形成一個結構單元。而是兩 者相互分開並具有兩個相互平行的平面，在所述兩個平面之間存在相應的 同樣平的熱絕緣層。在該隔熱層上或者也在具有兩個平的界面的隔熱層的 兩件式設計中，在所述隔熱層內部能在所有方向上，亦即平直於以及橫向 於ji&存箱縱向地進行相對運動以補償熱應力，從而該結構的功能不再取決 於貯存箱的橫截面形狀，並且由於應力不是被接收而是被減小，也不再取 決於液化氣的最低溫度。因此，根據本發明的裝置尤其適合於支承用於運 輸LNG的雙葉式貯存箱。根據本發明的裝置的隔熱層優選地由抗壓、抗剪切的材料製成，以便 該隔熱層不僅能經受得住被填裝的貯存箱的負栽，而且能經受得住在由溫 差導致相對運動時引起的摩擦力。所述材料可以是聚合物塑料。但優選可 使用已知的層壓板材/ (樹脂)膠合板。隔熱層可牢固地設置在基座的上側 或所配設的鞍部的下側上。在兩件式隔熱層的情況下， 一部分牢固地設置 在基座的上側上，而另一部分牢固地設置在所配設的鞍部的下側上，由此 隔熱層內兩部分之間的相對運動發生在所述兩部分的平的界面上。
根據本發明，第一替代形式是有利的，在這種替代形式中各隔熱層牢 固地設置在其基座的上側上，使得鞍部和基座之間的相對運動發生在鞍部 的下側上。其結構最簡單。
在此設計中，貯存箱在船隻中的固定最好以權利要求4的結構進行， 以避免移動，其中肋板(Steg)防止在鞍部下側和固定在基座上的隔熱層 之間的分別橫向於所述肋板的縱向延伸的滑動。在此，肋板的選擇和布置 自然這樣選擇，使得熱應力的減小不受'限制。就此而言， 一種有利的布置 由權利要求5和6得出。至少一個沿貯存箱橫向在鞍部上延伸的肋板防止 貯存箱在該鞍部上沿縱向運動。而在其它鞍部上不具有橫向延伸的肋板， 因此減小應力所必需的相對運動可在那裡沿縱向發生。根據權利要求6， 縱向延伸的肋板在橫向上固定貯存箱，但是允許這裡對於減小熱應力必需 的相對運動相對於其兩側對稱地在^f黃向上發生。如果貯存箱以其縱向軸線 平行於船隻縱向(常見的和優選的布置形式)，則縱向延伸的肋板應當恰 好位於船隻橫向的中間，因而貯存箱在所有可能的膨脹或收縮的情況下保 持在船隻中間並因此不幹擾其平衡位置。
在海上起浪時防止貯存箱從基座抬起的保持裝置優選根據權利要求7 來設計。該保持裝置同樣設置在船隻的橫向中間處。這相對於可設想的在 貯存箱兩側上的布置形式具有以下優點，即在貯存箱卸載時不會由於在卸 載時確實發生的船底略微凹入的拱起而在貯存箱和船隻外殼之間發生卡 夾。
當然，在一艘船中可以分別藉助於根據本發明的裝置支承多個貯存箱。就此而言，船隻的設計取決於常見的、已知的標準。同樣，在需要的情況 下也可以用其它液體介質如化學品填裝根據本發明支承的|&存箱，以確保 經濟地利用船隻。
下面根據示意性示出的實施例以其它有利的細節更詳細地說明本發
明。在附圖中
圖1示出具有根據本發明的用於支承雙葉式貯存箱的裝置的船隻的簡 化橫剖視圖2示出按照圖1的裝置和貯存箱的在船隻縱向上位於後方的基座和 鞍部區域內的局部縱剖視圖3示出在位於前方的基座和鞍部區域內的與圖2對應的局部縱剖視； 圖4示出圖2截面的放大的細節視圖； 圖5示出圖3截面的放大的細節^f見圖6示出貯存箱鞍部上的拱臺和配設的、船隻側的支架的局部橫剖視
圖7示出圖6中按照剖面線A-A剖開的剖視圖8示出根據本發明的裝置的鞍部的平的下側的示意圖。
具體實施例方式
圖1示出具有根據本發明的用於支承雙葉式貯存箱3的裝置的船體1 的簡化橫剖視圖。所示的截平面垂直於船隻縱向軸線。
雙葉式貯存箱3具有由兩個圓弧段構成的橫截面。貯存箱3安放在兩 個或多個鞍部6上，圖l中示出其中一個鞍部。鞍部6與貯存箱3牢固連 接，優選焊接在一起。基座4設置在船體1中並與船體牢固連接。在基座 4的平的上側5和鞍部6的平的下側7之間設有隔熱層8。該隔熱層8將j3^ 存箱及其內容物的重力傳遞到基座4上。隔熱層8優選至少部分地由層壓 板材製成。該隔熱層與鞍部6的平的下側7牢固連接，而在基座4的平的上側5上滑動。或者隔熱層8與基座4的平的上側5牢固連接，而在鞍部 6的平的下側7上滑動。才艮據另一替代形式，隔熱層8包括兩個或多個層， 其中最下面的層與基座4的平的上側5牢固連接，而最上面的層與鞍部6 的平的下側7牢固連接。
在圖l和下面的圖中未示出貯存箱3的絕緣外殼。除了鞍部6的被圖 1所示的隔熱層8覆蓋的平的下側7外，該絕緣外殼在所有側面上包圍l!i 存箱3和鞍部6。未示出的絕緣外殼和隔熱層8使貯存箱3的冷損失或從 船體1到貯存箱3的熱傳遞最小。
另外，平行於隔熱層8作用的橫向力和縱向力在船隻傾側時是靜力， 而在船隻搖晃、俯仰或偏航時是動態力。該平行於基座4的平的上側5和 平行於鞍部6的平的下側7的力通過下面藉助於其它附圖2-8詳細說明的 裝置傳遞。從圖1中可辨識出該裝置的拱臺14和支架15。
圖2示意性示出具有本發明支承裝置的貯存箱3的側視圖。優選地， 圖2所示的支承裝置是兩個或多個支承裝置中在行駛方向上較後面或最後 面的一個。貯存箱3上安裝有鞍部6。在鞍部6的平的下側7和基座4的 平的上側5之間設有隔熱層8。支架15沿船隻縱向在鞍部6的前方和後方 與基座4牢固連接。如下文參考圖6和7詳細說明的那樣，所述支架15 包圍與鞍部6牢固連接的拱臺14。拱臺14優選是形成鞍部6的平的下側7 的板的延續部分。
W板10垂直於鞍部6的平的下側7設置並與該鞍部牢固地相連接。所 述肋板10橫向於船隻縱向軸線設置，並接合在與基座4的平的上側5牢固 連接的隔熱層8的對應凹部11中。通過肋板10與隔熱層8或與隔熱層中 的凹部，平行於船隻縱向軸線的力通過形鎖合在基座4和鞍部6之間傳遞。
圖3示意性示出貯存箱3在船體1中的另一種支承裝置的側視圖。優 選地，圖2所示的支承裝置在船隻行駛方向的後方設置在貯存箱3上，而 圖3所示的支承裝置在船隻行駛方向的前方設置在貯存箱3上。圖3所示 的支承裝置與圖2所示的支承裝置的區別在於，鞍部6的平的下側7上沒 有設置肋板IO。因此，在貯存箱3和鞍部6以及貯存箱3和基座4之間，沒有力沿船隻縱向傳遞。因此，由溫度變化引起的貯存箱3的長度變化以 及特別是各鞍部6的間距變化不導致鞍部6和基座4之間的應力。
圖4示意性示出圖2所示支承裝置的放大剖視圖。通過基座4的溝槽 形設計或也通過其它措施來確保隔熱層8不相對於基座4沿船隻1的橫向 或縱向移動。鞍部6的平的下側7上的肋板10接合在隔熱層8內的對應凹 部11中。貯存箱3的在圖1-3中未示出的絕緣外殼沿船隻縱向在鞍部6的 前方和後方連接在鞍部6上。
圖5示意性示出圖3所示支承裝置的放大剖視圖。不同於圖2和4所 示的支承裝置，在圖3和5所示的支承裝置中，沒有肋板10設置在鞍部6 的平的下側7上。因此，鞍部6的平的下側7能在隔熱層8上滑動。在鞍 部6和基座4之間沒有力或至少沒有超過鞍部6和隔熱層8之間的摩擦力 的力平行於鞍部下側7或平行於基座4的上側5傳遞。
圖6示出上文在圖2和3中所示的拱臺14和支架15的局部橫剖視。 所示的截平面垂直於船隻縱向軸線。支架15以倒置的"U"形包圍換臺14。 換句話說，支架15和基座4共同形成一個隧道或通道，拱臺14設置於該 隧道或通道之中。在基座4的上側5和拱臺14之間設有隔熱層8，而在拱 臺14和支架15之間設有隔熱層16。通過基座4的溝槽形設計確保隔熱層 8不相對於基座4移動。在拱臺14的下側上並垂直於該下側，設有平行於 船隻縱向軸線的肋板12，該肋板接合在隔熱層8內的對應凹部中。通過形 鎖合，橫向於船隻縱向軸線的水平力一方面在拱臺14和肋板12之間，另 一方面在隔熱層8和基座4之間傳遞，防止了拱臺14進而以及貯存箱橫向 於船隻縱向軸線的移動。此外，支架15防止了拱臺14進而以及與該拱臺 相連接的鞍部6從隔熱層8和基座4的抬起。
圖7示意性示出按照圖6中的剖面線A-A剖開的剖一見圖。可以看出， 拱臺14形成在鞍部6上，或者更確切地說，形成在鞍部6的平的下側7 或在構成鞍部6的平的下側7的板上，或者與之構造成一體。隔熱層16 是矩形的，通過拱臺14上側的溝槽形設計確保隔熱層16不相對於拱臺滑 動。拱臺14和支架15之間在側面保留有縫隙。通過圖6所示的肋板12與隔熱層8內的凹部13的相互作用，來實現在橫向於船隻縱向軸線方向上 的引導。
圖8是一貯存箱(在圖8中未示出)的鞍部6的平的下側7的示意圖。 鞍部的平的下側7在橫向於船隻縱向軸線2的方向上具有其最大的尺寸。 從圖1中已可看出，鞍部6的平的下側7在該方向上近似具有貯存箱的寬 度。拱臺14形成在構成鞍部的平的下側7的板上，在船隻縱向軸線2附近 設置在各鞍部的前面和後面。在拱臺14上，也在圖6中示出的肋板12分 別設置在船隻縱向軸線2上。此外，在船隻行駛方向上後方的支承裝置21 中，也在圖2和4中示出的肋板10橫向於船隻縱向軸線2地設置在鞍部的 平的下側7上。肋板10接收平行於船隻縱向軸線2的力，防止貯存箱相對 於船體沿船隻縱向軸線2的方向移動。肋板12接收橫向於船隻縱向軸線的 力，防止貯存箱相對於船體橫向於船隻縱向軸線2移動。
可替代地，肋板10不是設置在沿船隻行駛方向位於後面的支承裝置 21上，而是設置在沿船隻行駛方向位於前面的支承裝置22上。另外，與 圖中所示不同，鞍部6的平的下側7可以是多件式的和/或不是矩形的。此 外，肋板12可以設置在鞍部6的分開的段中和/或具有其它數量。附圖標記列表:
1船體
2船隻縱向軸線
3貯存箱
4基座
5平的上側
6鞍部
7平的下側
8隔熱層
10肋板，橫向
11凹部，橫向
12肋板，縱向
13凹部，縱向
14拱臺
15支架
16拱臺和支架之間的隔熱層
21前面的鞍部
22後面的鞍部
權利要求
1.一種用於在船隻(1)中支承用於液化氣特別是LNG的獨立的、圓筒形貯存箱(3)的裝置，該裝置具有至少兩個基座(4)，所述基座在船隻(1)的縱向或橫向上彼此間隔開地安裝在船隻外殼上，並分別支承與貯存箱(3)的形狀相匹配的、用於接納貯存箱(3)的鞍部(6)，所述裝置具有設置在各鞍部(6)上的用於使基座(4)相對於貯存箱(3)熱絕緣的隔熱層(8)以及具有用於將貯存箱(3)固定在基座(4)上的保持裝置(10；12；15)，該保持裝置允許貯存箱(3)和至少一個基座(4)之間的在隔熱層(8)上沿貯存箱縱向的相對運動，其特徵在於，各鞍部(6)均直接固定在貯存箱(3)上並具有平的下側(7)，各基座(4)均具有平的上側(5)，所有的下側和上側(7；5)互相平行，隔熱層(8)分別設置在鞍部(6)的下側(7)和對應基座(4)的上側(5)之間，保持裝置(10；12；15)允許各鞍部(6)與其基座(4)之間的在隔熱層(8)上或內的受限的相對運動。
2. 根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述隔熱層(8)由 抗壓、抗剪切的材料，優選層壓板材製成。
3. 根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，各隔熱層(8)牢固 地設置在其基座(4)的上側(5)上，使得鞍部(6)和基座(4)之間的 相對運動發生在鞍部(6)的下側(7)上。
4. 根據權利要求3所述的裝置，其特徵在於，所述用於將貯存箱(3 ) 固定在基座(4)上的保持裝置包括在鞍部(6)的下側(7)上的固定肋板 (10; 12)，所述肋板垂直伸出並被接納在隔熱層(8)內的對應凹部(11;13)中。
5. 根據權利要求4所述的裝置，其特徵在於，在鞍部(6)的下側 (7)上設置有至少一個橫向於貯存箱縱向延伸的肋板(10)。
6. 根據權利要求4或5所述的方法，其特徵在於，在各鞍部(6) 的下側(7 )上，至少一個沿貯存箱縱向延伸的肋板(12 )設置在貯存箱(3 )的橫向中間。
7. 根據權利要求1至6中的任一項所述的裝置，其特徵在於，所述 用於將貯存箱(3)固定在基座(4)上的保持裝置在每個鞍部(6)上包括 一個或兩個拱臺(14)，所述拱臺在鞍部(6)上形成在貯存箱(3)的橫 向中間，指向貯存箱縱向並分別設置在與船隻外殼相連接的支架(15)的 下方，其中在支架(15 )和拱臺(14 )之間插入有用於熱絕緣的隔熱層(16 )。
8. 根據權利要求6和7所述的裝置，其特徵在於，沿貯存箱縱向延 伸的肋板(12)設置在拱臺(14)的區域內。
9. 根據權利要求1至8中的一項所述的裝置用於雙葉式壓力箱(3 )。
10. —種用於在船隻(1)中運輸液化氣特別是LNG的雙葉式壓力箱 (3)，具有至少兩個用於在船隻(1)中支承壓力箱的鞍部(6)，所述鞍部沿壓力箱(3)的縱向彼此間隔開地固定在壓力箱(3)上並具有平的下 側(7)，其中所有下側(7)相互平行，所述鞍部在其平的下側(7)上具 有垂直伸出的肋板(10; 12)，其中一個或多個肋板(10)在鞍部(6)上 橫向於壓力箱(3)的縱向延伸，而至少一個肋板(12)在鞍部(6)上沿 壓力箱(3)的縱向在壓力箱(3)的橫向中間延伸。
11. 一種具有用於液化氣特別是LNG的貯存箱(3 )和根據權利要求 1至9中的一項所述裝置的或具有根據權利要求10所述的雙葉式壓力箱(3)的船隻(1)。
全文摘要
本發明涉及一種用於在船隻(1)中支承貯存箱的裝置，包括至少兩個基座(4)，所述基座沿船隻(1)的縱向或橫向彼此間隔開地安裝在船隻外殼上，並分別支承與貯存箱(3)的形狀相匹配的、用於接納貯存箱(3)的鞍部(6)；設置在各鞍部(6)上的用於使基座(4)相對於貯存箱(3)熱絕緣的隔熱層(8)；以及用於在基座(4)上固定貯存箱(3)的保持裝置(10；12；15)，該保持裝置允許貯存箱(3)和至少一個基座(4)之間的相對運動在隔熱層(8)上沿貯存箱縱向發生。各鞍部(6)直接固定在貯存箱(3)上並具有平的下側(7)，各基座(4)具有平的上側(5)，所有下側和上側(7；5)相互平行。隔熱層(8)分別設置在鞍部(6)的下側(7)和所配設的基座(4)的上側(5)之間，保持裝置(10；12；15)允許各鞍部(6)與其基座(4)之間的受限的相對運動在隔熱層(8)上或內發生。
文檔編號F17C13/08GK101321662SQ200680045161
公開日2008年12月10日 申請日期2006年11月22日 優先權日2005年12月1日
發明者A·弗蘭克·託爾斯滕 申請人:塔格海底天然氣工程有限公司