储存设施、船舶、输送系统、用于对液化气体的储存设施的贮槽结构进行组装的方法、用于装载或卸载船舶的方法与流程

本发明涉及具有膜的密封且隔热的储罐的领域。特别地，本发明涉及用于储存和/或运输低温液化气体的密封且隔热的储罐，诸如用于运输例如温度范围介于-50℃至0℃之间的液化石油气(也称为lpg)的储罐，或者用于在大气压下运输约-162℃的液化天然气(lng)的储罐。这些储罐可以安装在陆地上或浮动结构上。在浮动结构的情况下，储罐可用于运输液化气体，或者接纳用作推进浮动结构的燃料的液化气体。

背景技术：

1、例如，在文献wo2020016509中已知用于液化气体的储存设施。这种储存设施包括支撑结构以及位于支撑结构内部并附接至支撑结构的密封且隔热的储罐。密封且隔热的储罐包括多层结构，该多层结构在厚度方向上包括密封膜以及布置在密封膜与支撑结构之间的隔热屏障。

2、这种储存设施包括位于储罐底壁上的贮槽结构，该贮槽结构局部中断密封膜，所述贮槽结构包括贯穿储罐底壁的容器。贮槽结构布置在形成于支撑结构中的井中，使得容器中的液体位于储罐的最低高度处。因此，通过在这种容器内部放置泵，能够优化可以被装载到储罐中和从储罐中排出的有用货物体积。

3、在用液化气体(诸如lng)装载储罐期间，储罐中与流体直接接触的部件(诸如贮槽结构)经受导致热收缩的显著的温度变化。这就是在wo2020016509中规定借助于允许贮槽结构的容器收缩和膨胀的紧固装置将贮槽结构附接至支撑结构以限制紧固装置中的应力的原因。

4、虽然这种系统足以限制与贮槽结构的热收缩相关的机械应力，但是这种系统的缺点是复杂的，并且在将贮槽结构附接至支撑结构时需要大量的组装时间。

5、事实上，在组装期间，需要控制贮槽结构的倾斜度和对中，同时确保结构周围的支撑是充分的。此外，这些检查必须考虑支撑结构中的表面不规则性。

技术实现思路

1、本发明基于以下构思：简化储存设施中的贮槽结构的组装，同时允许贮槽结构的热收缩/膨胀。

2、根据一个实施例，本发明提供了一种用于液化气体的储存设施，储存设施包括支撑结构和密封且隔热的储罐，其中，储罐包括附接至支撑结构的至少一个底壁，其中，底壁在厚度方向上包括多层结构，多层结构包括至少一个密封膜以及布置在密封膜与支撑结构之间的至少一个隔热屏障，其中，底壁包括贮槽结构，贮槽结构局部中断底壁的密封膜，贮槽结构包括具有侧壁的容器，容器被布置成穿过底壁的厚度并至少部分地位于在支撑结构中形成的井中，所述井沿着井轴线朝向储罐的外部延伸，贮槽结构包括金属支撑环，金属支撑环围绕侧壁进行附接，从而在径向方向上从容器朝向所述容器的外部突出，其中，储存设施包括附接至支撑结构并围绕井布置的至少一个支撑梁，支撑梁包括平行于支撑结构延伸的至少一个胶粘剂层，贮槽结构的金属支撑环被构造成搁置在支撑梁上。

3、由于这些特性，支撑梁使得能够简化贮槽结构的组装。事实上，支撑梁的胶粘剂层使得在所述贮槽结构的组装期间能够更容易地调节贮槽结构的倾斜度，胶粘剂层能够在不同区域被或多或少地压缩，以补偿支撑结构中的缺陷。

4、优选地，支撑梁是具有细长形状的结构元件。支撑梁可以具有不同的形状。在本发明的优选实施例中，支撑梁具有弯曲的形状。

5、根据一些实施例，这种设施可以包括以下特征中的一个或多个。

6、根据一个实施例，支撑梁在平行于井轴线的方向上包括胶粘剂层、胶合板层和金属层，贮槽结构的金属支撑环被构造成搁置在支撑梁的金属层上。

7、因此，支撑梁的金属层与金属支撑环配合，使得能够通过金属对金属接触而在贮槽结构与支撑结构之间保证一些滑动。最后，胶合板层使得能够限制贮槽结构与支撑结构之间的热传递。

8、胶合板层也可以用具有隔热性能的任何部件来代替，因此例如可以用实木或复合材料来实现。

9、根据一个实施例，密封膜围绕所述容器紧密结合至容器。

10、根据一个实施例，支撑结构包括固定螺柱，固定螺柱围绕井布置并平行于井轴线延伸，支撑梁借助于所述固定螺柱附接至支撑结构。

11、根据一个实施例，支撑结构包括平坦支撑壁，平坦支撑壁钻有形成井入口的开口，至少一个支撑梁围绕开口附接至平坦支撑壁。

12、根据一个实施例，容器和井具有带圆形横截面的圆柱形形状。

13、根据一个实施例，储存设施包括至少两个支撑梁，每个梁具有环扇区形状。

14、根据一个实施例，至少两个支撑梁的尺寸被设计成使得支撑梁的环扇区的总和形成至少180°的环扇区。

15、根据一个实施例，储存设施包括围绕井定位的单个环形支撑梁。

16、根据一个实施例，储存设施包括至少一个止动部，止动部附接至支撑结构并且围绕井在周向方向上定位在两个支撑梁之间，金属支撑环包括凹口，止动部被容纳在凹口中，并且凹口的形状被构造成与止动部配合以限制贮槽结构在周向方向上的移动并限制贮槽结构在径向方向上的移动。

17、因此，止动部使得能够限制贮槽结构的移动，同时保持热收缩/膨胀所需的自由度。

18、根据一个实施例，储存设施包括至少一个止动部，止动部径向偏移以布置成超出支撑梁的环扇区形状，金属支撑环具有凹口，止动部被容纳在凹口中，凹口的形状被构造成与止动部配合以限制贮槽结构在周向方向上的移动并限制贮槽结构在径向方向上的移动。在这种构造中，支撑梁的一部分可以插入到止动部与贮槽结构之间。

19、根据一个实施例，止动部具有带圆形截面的圆柱形形状，而凹口具有椭圆形形状。

20、根据一个实施例，金属支撑环包括主环形体和至少一个偏移部分，偏移部分从主环形体在平行于井轴线并朝向支撑结构的方向上偏移，凹口形成在偏移部分中。

21、因此，止动部与凹口之间的相互作用在尽可能靠近支撑结构的位置完成。

22、根据一个实施例，储存设施包括围绕井均匀地分布的四个支撑梁以及围绕井均匀地分布的四个止动部，密封膜具有沿第一方向延伸的第一系列平行波纹以及沿第二方向延伸的第二系列平行波纹，四个止动部中的两个止动部在第一方向上与容器的中心对准，四个止动部中的另外两个止动部在第二方向上与容器的中心对准。

23、因此，通过使得能够更容易地获得支撑梁与金属支撑环之间的平面对平面(flat-to-flat)接触，更大数量的支撑梁使得能够更容易地实现贮槽结构的组装。此外，选择数量为四个使得止动部能够沿着储罐的主轴线定位。

24、根据一个实施例，储存设施包括沿平行于井轴线的方向布置在胶粘剂层与支撑结构之间的薄膜，薄膜被构造成防止胶粘剂层粘附至支撑结构。

25、因此，薄膜使得能够限制胶粘剂层在支撑结构变形期间承受的应力。

26、根据一个实施例，薄膜是借助于纸(例如牛皮纸)制成的，或者是聚乙烯薄膜。

27、根据一个实施例，胶粘剂层包括多个彼此间隔开的胶粘剂部段，泡沫块布置在胶粘剂部段之间。

28、按照这种方式，泡沫块使得能够在贮槽结构的组装阶段期间和胶粘剂层聚合之前避免胶粘剂层的过快蠕变。

29、根据一个实施例，储存设施包括附接至支撑梁的至少一个防提升板，金属支撑环插入到支撑梁与至少一个防提升板之间。

30、因此，防提升板有助于限制贮槽结构在平行于井轴线的方向上的任何潜在提升，特别是在储罐内部与隔热屏障之间存在压力差的情况下。

31、根据一个实施例，金属支撑环以及支撑梁的金属层由不锈钢制成。

32、根据一个实施例，金属层的上表面和金属支撑环的下表面的算术平均粗糙度(ra)介于0.2微米至3.2微米之间，优选地介于0.2微米至1.6微米之间。

33、根据一个实施例，支撑梁的金属层具有由摩擦系数小于0.2、优选地介于0.05和0.2之间的材料制成的涂层。为了便于滑动，能够向金属层添加聚四氟乙烯(ptfe)或高密度聚乙烯(hdpe)型涂层，或者对金属层进行润滑。

34、根据一个实施例，井轴线是井的回转轴线，贮槽结构具有贮槽结构的回转轴线，井的回转轴线和贮槽结构的回转轴线是平行的并且彼此间隔开的距离介于0至30毫米之间。

35、这种设施可以是陆上储存设施，例如用于储存lng，或者可以是浮动、沿海或深水储存设施，特别是用于液化天然气运输船、浮动储存和再气化装置(fsru)、海上浮动生产储存装置(fpso)等。这种设施也可以作为任何类型的船舶的燃料罐。

36、根据一个实施例，本发明还提供了一种用于对液化气体的储存设施的贮槽结构进行组装的方法，储存设施包括支撑结构以及由支撑结构支撑的密封且隔热的储罐，其中，该方法包括以下步骤：

37、-提供包括井的支撑结构，所述井沿着井轴线从储罐向外延伸，

38、-提供贮槽结构，贮槽结构包括具有侧壁的容器，并且贮槽结构包括金属支撑环，金属支撑环围绕侧壁进行固定，从而在径向方向上从容器朝向容器的外部突出，

39、-将支撑脚和至少一个支撑梁附接至支撑结构，使得支撑脚和支撑梁围绕井布置，支撑梁包括平行于支撑结构延伸的至少一个胶粘剂层，

40、-使贮槽结构下降，从而将金属支撑环放置在至少一个支撑梁上并将容器至少部分地定位在井中，

41、-借助于支撑脚调节贮槽结构的对中和倾斜度，

42、-等待胶粘剂层聚合，

43、-移除支撑脚。

44、根据一个实施例，本发明还提供了一种用于对液化气体的储存设施的贮槽结构进行组装的方法，储存设施包括支撑结构以及由支撑结构支撑的密封且隔热的储罐，其中，该方法包括以下步骤：

45、-提供包括井的支撑结构，所述井沿着井轴线朝向储罐的外部延伸，

46、-提供贮槽结构，贮槽结构包括具有侧壁的容器，并且贮槽结构包括金属支撑环，金属支撑环围绕侧壁进行固定，从而在径向方向上从容器朝向容器的外部突出，

47、-将至少一个支撑梁的一部分预组装在金属支撑环上，

48、-将支撑脚附接至支撑结构，使得支撑脚围绕井设置，

49、-围绕井放置属于至少一个支撑梁的胶粘剂层，

50、-使贮槽结构下降，从而将至少一个支撑梁的所述部分放置在胶粘剂层上并将容器部分定位在井中，

51、-借助于支撑脚调节贮槽结构的对中和倾斜度，

52、-等待胶粘剂层聚合，

53、-移除支撑脚。

54、根据一个实施例，至少一个支撑梁的所述部分包括胶合板层和金属层。

55、根据一个实施例，支撑脚包括第一调节装置和第二调节装置，第一调节装置使得能够调节贮槽结构的对中，第二调节装置使得能够调节贮槽结构的倾斜度。

56、根据一个实施例，第一调节装置包括相对于贮槽结构在径向方向上延伸的调节螺钉。

57、根据一个实施例，第二调节装置包括在平行于井轴线的方向上延伸的调节螺钉。

58、根据一个实施例，本发明同样涉及一种用于运输冷液体产品的船舶，所述船舶具有双层船体以及布置在双层船体内的储存设施。

59、根据一个实施例，本发明还提供了一种用于冷液体产品的输送系统，所述系统包括上述船舶、被布置成将安装在船舶船体中的储罐连接至浮动或陆上储存设施的隔热管线、以及用于通过隔热管线将冷液体产品流从浮动或陆上储存设施驱动到船舶的储罐或者从船舶的储罐驱动到浮动或陆上储存设施的泵。

60、根据一个实施例，本发明还提供了一种用于装载或卸载船舶的方法，其中，冷液体产品通过隔热管线从浮动或陆上储存设施输送到上述船舶的储罐或者从上述船舶的储罐输送到浮动或陆上储存设施。