PL215308B1

PL215308B1 - SEALED, THERMALLY INSULATED TANK particularly mounted on the floating structure and the floating structure

Info

Publication number: PL215308B1
Application number: PL377988A
Authority: PL
Inventors: Jacques Dhellemmes; Pierre Michalski; Gratiet Jean-Claude Le
Original assignee: Gaztransp Et Technigaz
Priority date: 2004-11-10
Filing date: 2005-11-08
Publication date: 2013-11-29
Also published as: ES2277768B2; FR2877637A1; CN1773159A; DE102005051691B4; DE102005051691A1; ES2277768A1; KR20060052600A; DK200501561A; FR2877637B1; CN100485249C; PL377988A1; JP4260792B2; US20060096209A1; JP2006137420A; ITTO20050786A1; KR101215010B1

Abstract

A sealed, thermally insulated tank consists of tank walls fixed to the load-bearing structure of a ship, the tank walls having, in succession, in the direction of the thickness from the inside to the outside of the tank, a primary sealing barrier, a primary insulating barrier, a secondary sealing barrier and a secondary insulating barrier, at least one of the insulating barriers consisting essentially of juxtaposed non-conducting elements ( 3 ), each non-conducting element including a thermal insulation liner, at least one panel and load-bearing partitions rising through the thickness of the thermal insulation liner in order to take up the compression forces. These partitions include at least one anti-buckle partition ( 14 ) that includes a plurality of anti-buckle wall elements that have a respective orientation forming an angle relative to a general longitudinal direction of the anti-buckle partition, for example forming corrugations or double-wall portions.

Description

Przedmiotem wynalazku jest zbiornik szczelny i izolowany cieplnie montowany zwłaszcza na konstrukcji pływającej oraz konstrukcja pływająca. Dziedzina wynalazku dotyczy wytwarzania zbiorników szczelnych i izolowanych cieplnie utworzonych ze ścian zbiornika przymocowanych do struktury nośnej konstrukcji pływającej, odpowiednich do produkcji, magazynowania, ładowania, transportu morskiego i/lub wyładowania zimnych płynów takich jak skroplone gazy, zwłaszcza o dużej zawartości metanu. Przedmiotem wynalazku jest także zbiornikowiec przystosowany do przewozu płynnego metanu wyposażony w taki zbiornik.The subject of the invention is a sealed and thermally insulated tank mounted in particular on a floating structure and a floating structure. The field of the invention relates to the production of sealed and thermally insulated tanks made of tank walls attached to the support structure of a floating structure, suitable for the production, storage, loading, sea transport and / or discharge of cold fluids such as liquefied gases, especially with high methane content. The invention also relates to an oil tanker equipped with such a tank for the transport of liquid methane.

Transport morski skroplonego gazu w bardzo niskiej temperaturze realizuje się przy określonym stopniu odparowania gazu w dniu podróży. Jest istotne aby możliwie jak najbardziej zmniejszyć wartość tego współczynnika co wymaga poprawy izolacji cieplnej odpowiednich zbiorników.Sea transport of liquefied gas at very low temperature is carried out at a certain degree of gas evaporation on the day of voyage. It is important to reduce the value of this coefficient as much as possible, which requires improving the thermal insulation of the relevant tanks.

Proponowano już zbiornik szczelny i izolowany cieplnie utworzony ze ścian zbiornika przymocowany do struktury nośnej statku. Ściany zbiornika składają się z, patrząc w kierunku grubości od wnętrza na zewnątrz zbiornika: szczelnej bariery pierwotnej, bariery izolującej pierwotnej, szczelnej bariery wtórnej i bariery izolującej wtórnej. Co najmniej jedna z tych barier izolujących jest zasadniczo utworzona z elementów izolujących cieplnie ułożonych obok siebie. Każdy element izolujący cieplnie zawiera wykładzinę izolująca cieplnie umieszczoną w postaci warstwy równoległej do ściany zbiornika oraz elementy nośne, które wznoszą się wzdłuż grubości wykładziny izolującej cieplnie, w celu przyjmowania sił ściskających.A sealed and thermally insulated tank, made of the walls of the tank, attached to the supporting structure of the ship, has already been proposed. The walls of the tank consist, when viewed in thickness from the inside to the outside of the tank, of an airtight primary barrier, an insulating primary barrier, an airtight secondary barrier and an insulating secondary barrier. At least one of these insulating barriers is essentially formed of adjacent thermally insulating elements. Each heat-insulating element comprises a heat-insulating lining arranged in the form of a layer parallel to the wall of the tank, and support elements that rise along the thickness of the heat-insulating liner to absorb compressive forces.

Na przykład, w opisie patentowym nr FR-A-2527544, te bariery izolujące są utworzone przez zamknięte komory równoległościenne wykonane ze sklejki wypełnione perlitem. Wewnątrz komora zawiera równoległe rozporki nośne umieszczone pomiędzy płytą pokrywy i płytą dna aby zapewnić wytrzymałość na ciśnienie hydrostatyczne wywierane przez płyn zawarty w zbiorniku. Rozporki nie nośne wykonane z pianki z tworzywa sztucznego są umieszczone pomiędzy rozporkami nośnymi w celu zapewnienia ich wzajemnego usytuowania. W skład etapów wytwarzania takiej komory wchodzi montaż ścian zewnętrznych z arkuszy sklejki oraz umieszczenie rozporek, co wymaga licznych operacji montażowych, zwłaszcza łączenia. Ponadto, zastosowanie proszku takiego jak perlit komplikuje wytworzenie komory, ponieważ proszek wytwarza pył. Tak więc, jest niezbędne zastosowanie sklejki z drewna o wysokiej jakości, więc drogiego, dla uzyskania dobrej szczelności komory na kurz, to znaczy sklejki z drewna nie mającego sęków. Ponadto, jest niezbędne ugniatanie proszku przy określonym ciśnieniu w komorze i jest niezbędne wprowadzenie obiegu azotu w każdej komorze dla usunięcia całego znajdującego się tam powietrza, ze względów bezpieczeństwa. Wszystkie te operacje komplikują wytwarzanie i zwiększają koszt komory. Ponadto, jeżeli zwiększa się grubość komór izolujących bariery izolującej, to zwiększa się znacznie ryzyko wyboczenia ścian komory i rozporek nośnych. Jeżeli chce się zwiększyć odporność na wyboczenie komory i jej wewnętrznych rozporek nośnych, to trzeba zwiększyć przekrój rozporek, co zwiększa występowanie mostków termicznych pomiędzy skroplonym gazem i strukturą nośną statku. Ponadto, jeżeli zwiększa się grubość komory, to stwierdza się, że we wnętrzu komory tworzą się gazowe prądy konwekcyjne bardzo niesprzyjające uzyskaniu dobrej izolacji cieplnej.For example, in FR-A-2527544, these insulating barriers are formed by closed cuboidal chambers made of plywood filled with perlite. Internally, the chamber includes parallel support struts placed between the cover plate and the bottom plate to withstand the hydrostatic pressure exerted by the fluid contained in the reservoir. Non-load-bearing struts made of plastic foam are placed between the load-bearing struts in order to ensure their mutual positioning. The steps of producing such a chamber include the assembly of the external walls from plywood sheets and the placement of struts, which requires numerous assembly operations, especially joining. Furthermore, the use of a powder such as perlite complicates the manufacture of the chamber because the powder produces dust. Thus, it is necessary to use a high-quality, therefore expensive plywood, in order to obtain a good seal against the dust chamber, i.e. a knot-free plywood. Moreover, it is necessary to knead the powder at a certain pressure in the chamber and it is necessary to circulate nitrogen in each chamber to remove all air therein for safety reasons. All these operations complicate manufacture and increase the cost of the chamber. Moreover, if the thickness of the insulating chambers of the insulating barrier is increased, the risk of buckling of the chamber walls and load-bearing struts increases considerably. If one wants to increase the buckling resistance of the chamber and its internal struts, the strut cross-section must be increased, which increases the occurrence of thermal bridges between the liquefied gas and the ship's load-bearing structure. Moreover, if the thickness of the chamber is increased, it is found that gaseous convection currents are formed inside the chamber, which are very unfavorable for obtaining good thermal insulation.

W opisie patentowym nr FR-A-2798902, opisano inne komory izolujące cieplnie przeznaczone do zastosowania w takim zbiorniku. Ich sposób wytwarzania polega na przemiennym ułożeniu wielu warstw pianki o małej gęstości i wielu płyt ze sklejki drewnianej, nakładając klej pomiędzy każdą warstwą pianki i każdą płytą, przy czym wysokość tego ułożenia odpowiada długości komór, ponadto na pocięciu na fragmenty ułożenia wzdłuż wysokości, w regularnych odstępach odpowiadających grubości komory, i na przyklejeniu z jednej i drugiej strony tak pociętego każdego fragmentu ułożenia, płyty dna i górnej płyty ze sklejki drewnianej. Te płyty są usytuowane prostopadle do pociętych płyt, które służą jako rozporki. Chociaż uzyskuje się w ten sposób dobry kompromis odporności na wypaczanie i izolacji cieplnej, to należy stwierdzić, że ten sposób wytwarzania wymaga również licznych etapów montażowych.In the patent specification No. FR-A-2798902, other thermally insulating chambers for use in such a tank are described. Their method of manufacture consists in alternating multiple layers of low-density foam and multiple plywood boards, applying glue between each foam layer and each board, the height of which corresponds to the length of the chambers, moreover, cutting into pieces along the height in regular patterns. spacing corresponding to the thickness of the chamber, and gluing on one and the other side of each fragment of the stack, the bottom plate and the top plywood board, which has been cut in this way. These plates are situated perpendicular to the cut plates which serve as spacers. While a good compromise between warping resistance and heat insulation is thus obtained, it should be noted that this manufacturing method also requires numerous assembly steps.

Opis patentowy nr US-4 416 715-A opisuje sztywną płytę izolacyjną złożoną z zagiętej warstwy osłony. Osłona jest wypełniona granulowanym materiałem izolującym. Zagięta płyta stanowi zbrojenie, które usztywnia osłonę. Zagięta płyta w jednym elemencie, który służy jako zbrojenie i osłona, jest wykonana przez zginanie arkusza papieru albo kartonu. Wzięta niezależnie, zagięta płyta nie ma sztywności na poziomie utworzonych zagięć, które tworzą elastyczne przeguby pomiędzy ścianami.The patent specification No. US-4,416,715-A describes a rigid insulation board composed of a folded sheath layer. The cover is filled with granulated insulating material. The bent plate is a reinforcement that stiffens the cover. The folded plate in one element, which serves as reinforcement and cover, is made by bending a sheet of paper or cardboard. Taken independently, the folded plate has no stiffness at the level of the folds formed which create flexible hinges between the walls.

PL 215 308 B1PL 215 308 B1

Z tego powodu, podczas przenoszenia płyty pomiędzy dwoma stanowiskami montażowymi, kształt zagiętej płyty jest utrzymywany za pomocą prętów i palców.For this reason, when the plate is transferred between the two assembly stations, the shape of the folded plate is kept by the bars and fingers.

Celem wynalazku jest zbiornik szczelny i izolowany cieplnie montowany zwłaszcza na konstrukcji pływającej.The object of the invention is a sealed and thermally insulated tank mounted in particular on a floating structure.

Celem wynalazku jest konstrukcja pływająca.The object of the invention is a floating structure.

Celem wynalazku jest zbiornik tego typu, w którym zostanie poprawiona co najmniej jedna z cech charakterystycznych takich jak koszt wytwarzania zbiornika, wytrzymałość ścian na ciśnienie i izolacja cieplna ścian, bez pogarszania innych jego cech charakterystycznych. Innym celem wynalazku jest zaproponowanie zbiornika tego typu, którego elementy izolujące cieplnie byłyby łatwiejsze do wytwarzania bez pogarszania wytrzymałości na ciśnienie ścian i izolacji cieplnej ścian i jeśli możliwe poprawiając te cechy charakterystyczne.The object of the invention is to provide a tank of this type in which at least one of the characteristics of the tank manufacturing cost, the pressure resistance of the walls and the thermal insulation of the walls will be improved without deteriorating its other characteristics. Another object of the invention is to propose a tank of this type, the heat insulating elements of which would be easier to manufacture without compromising the pressure resistance of the walls and the thermal insulation of the walls and, if possible, improving these characteristics.

Zbiornik szczelny i izolowany cieplnie montowany zwłaszcza na konstrukcji pływającej zawierający co najmniej jedną ścianę zbiornika przymocowaną do struktury nośnej konstrukcji pływającej, gdzie ściana zbiornika zawiera kolejno patrząc wzdłuż grubości ściany w kierunku od wnętrza na zewnątrz zbiornika, pierwotną, szczelną barierę, pierwotną barierę izolującą, wtórną barierę szczelną i wtórną barierę izolującą, przy czym co najmniej jedna z tych barier izolujących jest zasadniczo utworzona z elementów izolujących cieplnie ułożonych obok siebie, gdzie każdy element izolujący cieplnie zawiera wykładzinę izolującą cieplnie umieszczoną w postaci warstwy równoległej do ściany zbiornika oraz przyjmujące siły ściskające elementy nośne, które wznoszą się na grubości wykładziny izolującej cieplnie, według wynalazku charakteryzuje się tym, że elementy nośne elementu izolującego cieplnie są wykonane w postaci co najmniej jednej struktury nośnej utworzonej z jednego elementu zawierającego każdorazowo elementy łączące, przy czym elementy nośne pomiędzy sobą i co najmniej jedna część wysokości tych elementów nośnych, jest sztywno połączona elementami łączącymi a ponadto co najmniej jedna struktura nośna elementu izolującego cieplnie ma kształt pustego profilu mającego stały przekrój w kierunku wzdłużnym.A sealed and thermally insulated tank mounted in particular on a floating structure comprising at least one tank wall attached to the supporting structure of the floating structure, where the tank wall comprises sequentially, looking along the wall thickness from inside to outside the tank, a primary, tight barrier, a primary insulating barrier, a secondary an airtight barrier and a secondary insulating barrier, at least one of the insulating barriers being substantially formed of adjacent thermally insulating elements, each thermally insulating element comprising a thermally insulating lining arranged as a layer parallel to the tank wall and absorbing the compressive forces of the supporting elements , which rise in the thickness of the heat-insulating lining, according to the invention is characterized in that the load-bearing elements of the heat-insulating element are made in the form of at least one load-bearing structure formed by one element containing each These are connecting elements, the support elements between themselves and at least one part of the height of the support elements being rigidly connected with the connecting elements, and furthermore, at least one support structure of the heat insulating element has the shape of a hollow profile having a constant cross section in the longitudinal direction.

Korzystnie elementy łączące struktury nośnej zawierają płytę, która jest umieszczona równolegle do ściany zbiornika na jednej stronie elementu izolującego cieplnie, przy czym te elementy nośne wystają w stosunku do powierzchni wewnętrznej płyty.Preferably, the connecting elements of the supporting structure comprise a plate which is arranged parallel to the tank wall on one side of the heat insulating element, the supporting elements protruding relative to the inner surface of the plate.

Korzystnie elementy nośne struktury nośnej zawierają co najmniej dwie przegrody wzdłużne umieszczone w pewnej odległości od siebie a pomiędzy przegrodami wzdłużnymi jest usytuowana co najmniej jedną wnęka o przekroju stałym pomiędzy nimi, w której jest umieszczona wykładzina izolująca cieplnie.Preferably, the load-bearing elements of the load-bearing structure comprise at least two longitudinal baffles spaced apart from each other, and between the longitudinal baffles there is at least one recess with a constant cross-section between them, in which the heat-insulating lining is placed.

Korzystnie przegrody wzdłużne zawierają co najmniej jedną przegrodę w przybliżeniu prostopadłą do ściany zbiornika.Preferably, the longitudinal baffles include at least one baffle approximately perpendicular to the tank wall.

Korzystnie przegrody wzdłużne zawierają co najmniej jedną przegrodę nachyloną w stosunku do ściany zbiornika.Preferably, the longitudinal baffles include at least one baffle inclined with respect to the tank wall.

Korzystnie przegrody wzdłużne zawierają co najmniej dwie przegrody mające nachylenia w kierunku przeciwnym w stosunku do siebie.Preferably, the longitudinal baffles include at least two baffles inclined in the opposite direction to each other.

Korzystnie elementy łączące struktury nośnej zawierają co najmniej jedną ścianę łączącą przegrody wzdłużne na całej ich długości, przy czym przegrody wzdłużne mają pogrubienie w obszarach połączenia z co najmniej jedną ścianą łączącą.Preferably, the connecting elements of the load-bearing structure comprise at least one wall connecting the longitudinal baffles along their entire length, the longitudinal baffles having a thickening in the areas of connection with the at least one connection wall.

Korzystnie element izolujący cieplnie zawiera płytę dna i płytę pokrywy i że co najmniej jedna z przegród wzdłużnych najbardziej zewnętrzna w kierunku bocznym elementu izolującego cieplnie znajduje się w odległości od odpowiedniego brzegu bocznego co najmniej jednej z tych płyt dna i pokrywy ograniczając wnękę końcową mającą otwartą stronę boczną.Preferably, the heat insulating element comprises a bottom plate and a cover plate and that at least one of the laterally outermost longitudinal baffles of the heat insulating element is spaced from a corresponding side edge of at least one of the bottom and cover plates delimiting an end recess having an open lateral side. .

Korzystnie element izolujący cieplnie zawiera drugą płytę utworzoną niezależnie od struktury nośnej i która jest przymocowana do końca tych elementów nośnych przeciwnego do pierwszej płyty.Preferably, the heat insulating element comprises a second plate formed independently of the support structure and which is attached to the end of the support elements opposite to the first plate.

Korzystnie powierzchnia wewnętrzna drugiej płyty ma wycięcia w których są zagnieżdżone elementy nośne.Preferably, the inner surface of the second plate has cutouts in which the support elements are nested.

Korzystnie druga płyta ma współczynnik rozszerzalności cieplnej inny od współczynnika elementów nośnych.Preferably, the second plate has a thermal expansion coefficient different from that of the support elements.

Korzystnie element izolujący cieplnie ma dwie struktury nośne których odpowiednie płyty mają wewnętrzne powierzchnie zwrócone do siebie, zaś elementy nośne wystające z tych powierzchni wewnętrznych są połączone dwa na dwa na poziomie ich końców znajdujących się na przeciw tych płyt.Preferably, the heat insulating element has two load-bearing structures, the respective plates of which have inner surfaces facing each other, and the load-bearing elements projecting from these inner surfaces are connected two by two at their ends opposite the plates.

Korzystnie element izolujący mający przewodność cieplną mniejszą niż przewodność elementów nośnych jest każdorazowo włożony pomiędzy dwa połączone elementy nośne.Preferably, an insulating element having a thermal conductivity lower than that of the support elements is each sandwiched between two connected supports.

PL 215 308 B1PL 215 308 B1

Korzystnie elementy nośne dwóch struktur nośnych są każdorazowo połączone dwa na dwa przez element łączący mający współczynnik rozszerzalności cieplnej inny od współczynnika elementów nośnych.Preferably, the load-bearing elements of the two load-bearing structures are connected in each case two by two by a connecting element having a thermal expansion coefficient different from that of the load-bearing elements.

Korzystnie co najmniej jedna bariera izolująca utworzona z elementów izolujących cieplnie jest każdorazowo przykryta jedną z tych szczelnych barier, która jest utworzona z poszycia metalowego z cienkiej blachy o małym współczynniku rozszerzalności, której brzegi są wywinięte na zewnątrz elementów izolujący cieplnie, przy czym elementy izolujące cieplnie mają płyty pokrywy, w których są umieszczone rowki rozłożone równolegle na szerokości poszycia, w których to spawane wsporniki są umieszczone w sposób ślizgowy, przy czym każdy spawany wspornik ma ciągłe skrzydło, które wystaje na powierzchnię zewnętrzną płyty pokrywy i na dwie powierzchnie, których wywinięte brzegi dwóch sąsiednich poszyć są połączone szczelnie.Preferably, at least one insulating barrier made up of thermally insulating elements is each covered by one of these tight barriers, which is made up of a metal sheathing made of sheet metal with a low expansion coefficient, the edges of which are turned outwards from the thermally insulating elements, the thermally insulating elements having cover plates having grooves spaced parallel across the width of the plating, in which the welded supports are slidingly arranged, each welded support having a continuous wing which protrudes over the outer surface of the cover plate and over two surfaces with the folded edges of two adjacent covers are tightly joined.

Korzystnie wtórne człony mocujące są integralne ze strukturą nośną statku zaś elementy izolujące cieplnie będące barierą izolującą wtórną są przymocowane wtórnymi członami mocującymi do struktury nośnej oraz bariera izolująca pierwotna jest połączona członami mocującymi pierwotnymi ze szczelną barierą wtórną i ta szczelna bariera wtórna jest przymocowana spawanymi wspornikami do płyt pokrywy elementów izolujących cieplnie bariery izolującej wtórnej.Preferably the secondary securing members are integral with the supporting structure of the ship and the heat insulating elements constituting the secondary insulating barrier are attached by the secondary securing members to the supporting structure and the primary insulating barrier is connected by the primary securing members to the tight secondary barrier and the sealed secondary barrier is secured with welded supports to the plates. covers of the heat insulating components of the secondary insulating barrier.

Korzystnie konstrukcja pływająca zawiera zbiornik szczelny i izolowany cieplnie jak opisano powyżej.Preferably, the floating structure comprises a sealed and heat insulated tank as described above.

Korzystnie konstrukcja pływająca stanowi zbiornikowiec przystosowany do przewozu płynnego metanu.Preferably, the floating structure is a tanker adapted to carry liquid methane.

Taka struktura nośna zbiornika utworzona z jednego elementu łączy właściwości mechaniczne bardzo korzystne jednocześnie w zakresie sztywności i odporności na wypaczanie w kierunku grubości pustych elementów, ułatwieniu wykonania, izolacji cieplnej i kosztu wytwarzania. Rzeczywiście dla danej geometrii elementów nośnych, ich odporność na wypaczanie zwiększa się przez zintegrowane połączenia sztywne, w stosunku do oddzielnych elementów nośnych. Ponadto, wytwarzanie połączeń pomiędzy elementami nośnymi i elementami nośnymi, to znaczy co najmniej w części ich wysokości, w postaci jednego elementu umożliwia zaoszczędzenie operacji montażowych, i pozwala na uzyskanie stosunkowo sztywnej struktury nośnej bez nadmiernego zwiększania przekroju elementów nośnych i/lub ich grubości, a więc punktów cieplnych, oraz upraszcza umieszczanie wykładziny izolującej cieplnie w elemencie izolującym cieplnie.Such a single-piece tank support structure combines mechanical properties which are very advantageous both in terms of stiffness and resistance to warping in the direction of the thickness of the hollow elements, ease of manufacture, thermal insulation and manufacturing cost. Indeed, for a given geometry of the load-bearing elements, their resistance to warping is increased by the integrated rigid connections in relation to the separate load-bearing elements. Moreover, the production of the connections between the load-bearing elements and the load-bearing elements, i.e. at least in part of their height, in the form of a single piece makes it possible to save assembly operations and allows a relatively rigid load-bearing structure to be obtained without excessively increasing the cross-section of the load-bearing elements and / or their thickness, and thus the heat points, and simplifies the positioning of the heat-insulating lining in the heat-insulating element.

W korzystnym przykładzie wykonania elementów łączących, elementy łączące struktury nośnej zawierają płytę, która jest umieszczona równolegle do ściany zbiornika na jednej stronie elementu izolującego cieplnie, przy czym te elementy nośne wystają w stosunku do powierzchni wewnętrznej płyt.In a preferred embodiment of the connecting elements, the connecting elements of the supporting structure comprise a plate that is arranged parallel to the tank wall on one side of the heat insulating element, the supporting elements protruding relative to the inner surface of the plates.

Inaczej mówiąc, w tym przypadku, struktura nośna zawiera płytę dna albo płytę pokrywy elementu izolującego cieplnie. Umownie nazywa się „pokrywą” płytę umieszczoną od strony elementu izolującego cieplnie, zwróconego w stronę wnętrza zbiornika i nazywa się „dnem” płytę umieszczoną od strony elementu izolującego cieplnie zwróconego w stronę struktury nośnej. Struktura nośna tak ukształtowana może także zawierać jednocześnie płytę dna i płytę pokrywy.In other words, in this case, the support structure comprises a bottom plate or a cover plate of the heat insulating element. By convention, the plate situated on the side of the heat-insulating element facing the inside of the tank is referred to as the "cover" and the plate situated on the side of the heat-insulating element facing the load-bearing structure is referred to as the "bottom". The support structure so shaped may also include a bottom plate and a cover plate simultaneously.

W korzystnym przykładzie wykonania struktury nośnej, co najmniej jedna struktura nośna elementu izolującego cieplnie ma kształt pustego profilu mającego stały przekrój w kierunku wzdłużnym.In a preferred embodiment of the support structure, at least one support structure of the heat insulating element is shaped as a hollow profile having a constant cross section in the longitudinal direction.

Na przykład, takie struktury nośne mogą być uzyskane przez wytłaczanie albo kształtowanie ciągle dowolnego odpowiedniego materiału. Zwłaszcza można uzyskać takie profile o przekroju stałym za pomocą filiery do wytłaczania ciągłego, na wyjściu której odcina się pusty element o pożądanej długości, tak, że wymiar odpowiednich elementów izolujących cieplnie jest łatwo modyfikowany. Liczne kształty przekroju profilu są możliwe do wykonania.For example, such support structures can be obtained by extruding or continuously shaping any suitable material. In particular, such profiles with a constant cross-section can be obtained by means of a continuous embossing column, at the exit of which a hollow element of the desired length is cut off, so that the dimension of the respective heat-insulating elements is easily modified. Numerous cross-section shapes of the profile are possible.

Elementy nośne mogą mieć dowolny kształt. W korzystnym przykładzie wykonania elementów nośnych, te elementy nośne struktury nośnej zawierają co najmniej dwie przegrody wzdłużne umieszczone w pewnej odległości od siebie dla wyznaczenia pomiędzy nimi co najmniej jednej wnęki o przekroju stałym, która może przyjąć wykładzinę izolującą cieplnie. Takie przegrody służą jednocześnie jako rozporki nośne dla przyjmowania ciśnienia wywieranego na elementy izolujące cieplnie i do rozdzielania wnęk. Te wnęki, których może być jedna, dwie, trzy albo więcej na element izolujący cieplnie, umożliwiają łatwe wprowadzenie wykładziny izolującej do elementu izolującego cieplnie, zwłaszcza przez koniec w przypadku, jednego profilu.The support elements can be of any shape. In a preferred embodiment of the load-bearing elements, these load-bearing elements of the load-bearing structure comprise at least two longitudinal partitions spaced apart to define therebetween at least one recess with a constant cross-section which can receive a heat insulating lining. Such partitions simultaneously serve as supporting struts for absorbing the pressure exerted on the heat-insulating elements and for separating the cavities. These recesses, which may be one, two, three or more for the heat insulating element, allow the insulating lining to be easily inserted into the heat insulating element, especially through the end of a single profile.

Korzystnie, przegrody wzdłużne zawierają co najmniej jedną przegrodę w przybliżeniu prostopadłą do ściany zbiornika. Taka struktura poprawia rozdział naprężeń na przegrody wzdłużne. Wnęki wzdłużne mogą mieć wiec przekrój w przybliżeniu prostokątny albo kwadratowy.Preferably, the longitudinal baffles include at least one baffle approximately perpendicular to the tank wall. Such a structure improves the distribution of stresses to the longitudinal partitions. The longitudinal recesses can thus be substantially rectangular or square in cross-section.

PL 215 308 B1PL 215 308 B1

Korzystnie, przegrody wzdłużne zawierają co najmniej jedną przegrodę nachyloną w stosunku do ściany zbiornika. Korzystnie co najmniej dwie przegrody mają nachylenia w kierunku przeciwnym w stosunku do siebie. Takie nachylone przegrody umożliwiają jednoczesne przyjęcie sił ścinających i sił wyboczenia oraz zginających. W ten sposób, można umieścić wnęki o innym kształcie i przekroju poprzecznym, na przykład trapezoidalnym albo trójkątnym.Preferably, the longitudinal baffles include at least one baffle inclined with respect to the tank wall. Preferably, at least two partitions have inclinations in the opposite direction to each other. Such inclined partitions allow the simultaneous absorption of shear forces and buckling and bending forces. In this way, recesses of a different shape and cross-section, for example trapezoidal or triangular, can be arranged.

Korzystnie, elementy łączące struktury nośnej zawierają co najmniej jedną ścianę łączącą, łączącą przegrody wzdłużne na całej ich długości, przegrody wzdłużne mają pogrubienie na poziomie ich obszarów połączenia z co najmniej jedną ścianą łączącą. Taka ściana łącząca może być równoległa albo nachylona w stosunku do ściany zbiornika. Może chodzić zwłaszcza o płytę dna i/lub płytę pokrywy. Takie pogrubienie poprawia trwałość i sztywność odpowiedniego obszaru połączenia.Preferably, the connecting elements of the load-bearing structure comprise at least one connecting wall connecting the longitudinal baffles along their entire length, the longitudinal baffles being thickened at their connection areas with the at least one connection wall. Such a connecting wall may be parallel or inclined with respect to the tank wall. It can in particular be a bottom plate and / or a cover plate. Such a thickening improves the durability and stiffness of the respective connection area.

W szczególnym przykładzie wykonania przegród wzdłużnych, element izolujący cieplnie zawiera płytę dna i płytę pokrywy. Co najmniej jedna przegroda wzdłużna najbardziej zewnętrzna w kierunku bocznym elementu izolującego cieplnie znajduje się w odległości od odpowiedniego brzegu bocznego co najmniej jednej z tych płyt dna oraz pokrywy dla wyznaczenia wnęki końcowej mającej otwarty bok. Taka wnęka końcowa, która może być umieszczona z jednej albo obu stron elementów izolujących cieplnie, tworzy przestrzeń pomiędzy najbardziej zewnętrznymi przegrodami wzdłużnymi dwóch sąsiednich elementów izolujących cieplnie. Ta przestrzeń umożliwia wprowadzenie wykładziny izolującej dla zapewnienia ciągłości bariery izolującej na poziomie styków pomiędzy elementami izolującymi cieplnie ułożonymi obok siebie.In a particular embodiment of the longitudinal baffles, the heat insulating element comprises a bottom plate and a cover plate. At least one of the outermost longitudinal baffle in the lateral direction of the heat insulating element is spaced from the respective lateral edge of at least one of these bottom and cover plates to define an end recess having an open side. Such an end recess, which can be placed on one or both sides of the heat insulating elements, forms a space between the outermost longitudinal baffles of two adjacent heat insulating elements. This space allows the insertion of an insulating lining to ensure the continuity of the insulating barrier at the level of the contacts between the thermal insulating elements arranged next to each other.

W innym przykładzie wykonania elementów nośnych, elementy nośne co najmniej jednej struktury nośnej zawierają słupki o małym przekroju poprzecznym w stosunku do wymiarów elementu izolującego cieplnie w płaszczyźnie równoległej do ściany zbiornika.In another embodiment of the load-bearing elements, the load-bearing elements of at least one load-bearing structure comprise posts with a small cross-section with respect to the dimensions of the heat-insulating element in a plane parallel to the tank wall.

Takie słupki o małym przekroju mają taką zaletę, że mogą być rozłożone w elemencie izolującym cieplnie zależnie od lokalnych potrzeb. Dostosowując liczbę i rozkład słupków nośnych, odporność elementu izolującego cieplnie zwłaszcza na ściskanie może być bardziej wyrównana niż przy wykorzystaniu rozporek znanych ze stanu techniki. Jest także możliwe uniknięcie miejscowego wgniecenia albo zaciśnięcia płyt pokrywy. Takie słupki powinny mieć przekrój pusty albo pełny, a liczne kształty są możliwe do zastosowania. Zwłaszcza, słupki puste o przekroju poprzecznym zamkniętym umożliwiają uzyskanie bardzo dobrej odporności na wypaczanie minimalizując przy tym skuteczny przekrój przewodności cieplnej.Such low-section studs have the advantage that they can be distributed in the heat-insulating element according to local needs. By adjusting the number and distribution of the supporting pillars, the resistance of the heat insulating element, in particular to compression, can be more even than when using struts known from the prior art. It is also possible to avoid local denting or pinching of the cover plates. Such posts should be hollow or solid, and numerous shapes are possible. In particular, hollow posts with a closed cross-section make it possible to obtain a very good resistance to warping while minimizing the effective cross-section of thermal conductivity.

W innym przykładzie wykonania elementów łączących, elementy łączące zawierają ramiona, które są umieszczone pomiędzy elementami nośnymi. Korzystnie, ramiona są umieszczone równolegle do ściany zbiornika wzdłuż co najmniej jednej strony wykładziny izolującej. Umieszczone w ten sposób ramiona oferują dodatkową powierzchnię, którą dodaje się do powierzchni elementów nośnych, dla ewentualnego mocowania płyt dna i/lub pokrywy wykonanych niezależnie od struktury nośnej.In another embodiment of the link elements, the link elements include arms which are positioned between the support elements. Preferably, the arms are disposed parallel to the tank wall along at least one side of the insulating liner. The arms positioned in this way offer an additional surface, which is added to the surface of the support elements, for possible fastening of the bottom and / or cover plates made independently of the support structure.

W szczególnym przykładzie wykonania struktury nośnej, co najmniej jedna struktura nośna ma kształt skrzynki ze ścianami zewnętrznymi wystającymi wokół powierzchni wewnętrznej płyt. Taka koncepcja umożliwia umieszczanie wykładziny izolującej w postaci materiału granulowanego. Jednakże, zależnie od struktury wykładziny izolującej, można także stosować elementy izolujące cieplnie pozbawione ścian zewnętrznych.In a particular embodiment of the load-bearing structure, the at least one load-bearing structure is box-shaped with outer walls extending around the inner surface of the plates. This concept allows the insulating lining to be placed in the form of a granular material. However, depending on the structure of the insulating lining, heat insulating elements without external walls may also be used.

Elementy izolujące cieplnie mogą być otwarte albo zamknięte. Korzystnie, obecność płyty pokrywy zapewnia równomierne podtrzymywanie sąsiedniej szczelnej bariery. Jednakże, taka płyta nie jest obowiązkowa ponieważ podtrzymanie może także być realizowane w wystarczający sposób przez same elementy nośne. Korzystnie, obecność płyty dna zapewnia dobre rozłożenie przenoszenia sił ściskających z pierwotnej bariery izolującej do wtórnej bariery izolującej albo z wtórnej bariery izolującej do kadłuba. Jednakże, taka płyta nie jest obowiązkowa ponieważ przenoszenie może także być zapewnione w sposób wystarczający przez same elementy nośne. Takie płyty mogą być ukształtowane na wiele sposobów. W ten sposób jak wspomniano, możliwe jest utworzenie struktury nośnej integrującej w jednym elemencie płytę z elementami nośnymi.The heat insulating elements can be open or closed. Advantageously, the presence of the cover plate ensures that the adjacent sealed barrier is evenly supported. However, such a plate is not mandatory since the support can also be sufficiently realized by the support elements themselves. Advantageously, the presence of the bottom plate provides a good distribution of the transfer of compressive forces from the primary insulating barrier to the secondary insulating barrier or from the secondary insulating barrier to the hull. However, such a plate is not obligatory since the transfer can also be sufficiently provided by the carriers themselves. Such plates can be shaped in many ways. In this way, as mentioned, it is possible to create a support structure that integrates the plate with the support elements in a single element.

W tym przypadku, w szczególnym przykładzie wykonania elementu izolującego cieplnie, zawiera on drugą płytę wykonaną niezależnie od struktury nośnej, która jest przymocowana na końcu tych elementów nośnych - przeciwnym do pierwszej płyty tworzącej elementy łączące.In this case, in a particular embodiment of the heat insulating element, it comprises a second plate made independently of the supporting structure, which is attached at the end of the supporting elements - opposite to the first plate constituting the connecting elements.

W tym celu może być zastosowany każdy element mocujący. Korzystnie, powierzchnia wewnętrzna drugiej płyty ma wycięcia ułożone w taki sposób, aby współpracować przez zagnieżdżenie z elementami nośnymi.Any fastening element can be used for this purpose. Preferably, the inner surface of the second plate has cutouts arranged to cooperate by nesting with the support elements.

PL 215 308 B1PL 215 308 B1

Korzystnie w tym przypadku, druga płyta ma współczynnik rozszerzalności cieplnej inny niż elementy nośne w taki sposób, aby wykonać zaciśnięcie pomiędzy drugą płytą i elementami nośnymi zamocowanymi w niej podczas oziębiania zbiornika.Preferably in this case, the second plate has a coefficient of thermal expansion different from the support members so as to effect a clamping between the second plate and the support members fixed therein while the tank is cooled.

W innym przykładzie wykonania elementu izolującego cieplnie, ma on dwie struktury nośne ułożone w taki sposób, że ich odpowiednie płyty mają powierzchnie wewnętrzne zwrócone do siebie. Elementy nośne wystające z tych powierzchni wewnętrznych są połączone dwa na dwa na poziomie ich końców umieszczonych na przeciwnych płytach, aby utworzyć każdorazowo element nośny tego elementu izolującego cieplnie. Innymi słowy, w tym przypadku, elementy nośne każdej z dwóch struktur nośnych są ustawione obok siebie dla utworzenia każdorazowo elementu nośnego mającego dwie części, które przechodzą odpowiednio przez część grubości elementu izolującego cieplnie. Można stosować zwłaszcza dwie struktury nośne całkowicie symetryczne.In another embodiment of the heat insulating element, it has two load-bearing structures arranged in such a way that their respective plates have their inner surfaces facing each other. The load-bearing elements protruding from these inner surfaces are connected two by two at their ends arranged on opposite plates to form each load-bearing element of this heat insulating element. In other words, in this case, the support elements of each of the two support structures are arranged adjacent to each other to form each support element having two parts which respectively extend over a part of the thickness of the heat insulating element. In particular, two completely symmetrical support structures can be used.

Korzystnie, element izolujący mający przewodność cieplną mniejszą niż przewodność elementów nośnych jest każdorazowo umieszczony pomiędzy dwoma połączonymi elementami nośnymi. To umożliwia poprawienie izolacji cieplnej zapewnianej przez element izolujący cieplnie.Preferably, an insulating element having a thermal conductivity lower than that of the support elements is each disposed between two connected support elements. This makes it possible to improve the thermal insulation provided by the heat insulating element.

Montaż dwóch struktur nośnych może być wykonany dowolnym sposobem. Korzystnie, elementy nośne dwóch struktur nośnych są połączone dwa na dwa każdorazowo przez element łączący mający współczynnik rozszerzalności cieplnej inny niż współczynnik elementów nośnych w taki sposób, aby wykonać zaciśnięcie pomiędzy elementem łączącym i elementami nośnymi podczas oziębiania zbiornika. W odmianie albo w połączeniu, element łączący może także być zagnieżdżony, przyklejony, spięty, itd.The assembly of the two supporting structures can be done in any way. Preferably, the support elements of the two support structures are connected two by two, each by a connecting element having a thermal expansion coefficient different from that of the support elements, so as to effect a clamping between the connecting element and the support elements while cooling the tank. Alternatively or in combination, the linking element may also be nested, glued, stapled, etc.

Korzystnie, struktura albo struktury nośne elementu izolującego cieplnie jest/są wytwarzana/e w procesie formowania, wytłaczania, kształtowania ciągłego, kształtowania termicznego, wydmuchiwania, wtrysku, albo formowania obrotowego. Struktury nośne mogą być wytwarzane z dowolnego odpowiedniego materiału odpowiedniego dla wymienionych procesów, zwłaszcza z tworzyw sztucznych takich jak PC, PBT, PA, PVC, PE, PS, PU i inne żywice. Korzystnie, struktury nośne są wykonywane z materiałów kompozytowych. Zastosowanie tego typu materiałów łączy warunki konieczne dla uzyskania elementów nośnych o mniejszej grubości ściany niż ze sklejki drewnianej, oferując przy tym przewodność cieplną lepszą albo tego samego rzędu wielkości co sklejka drewniana i mniejszy współczynnik rozszerzalności. Na przykład, takie struktury nośne mogą być wykonane z materiału kompozytowego na bazie żywicy polimerowej, na przykład żywicy poliestrowej albo innej. W rozumieniu wynalazku, materiały kompozytowe na bazie żywicy polimerowej zawierają polimery albo mieszaniny polimerów z dowolnymi wypełniaczami, domieszkami, zbrojeniem albo włóknami, na przykład, włóknami szklanymi albo innymi, umożliwiającymi uzyskanie wystarczającej sztywności i odporności na pęknięcia i inne właściwości. Domieszki mogą być wykorzystane dla zmniejszenia gęstości materiału i/lub poprawienia jego właściwości cieplnych, zwłaszcza zmniejszania przewodności cieplnej i/lub współczynnika rozszerzalności. Można również stosować kompozyt zawierający w dużej proporcji trociny drzewne z lepiszczem syntetycznym. W pewnych przykładach wykonania, struktura nośna może także być wykonana z warstw drewna albo sklejki formowanej przez ściskanie na ciepło.Preferably, the support structure or structures of the heat insulating element is / are produced by a molding, extruding, continuous forming, thermoforming, blowing, injection or rotational molding process. The support structures can be manufactured from any suitable material suitable for the processes mentioned, especially plastics such as PC, PBT, PA, PVC, PE, PS, PU and other resins. Preferably, the load-bearing structures are made of composite materials. The use of these types of materials combines the conditions necessary to obtain load-bearing elements with a wall thickness less than that of plywood, while offering a thermal conductivity better or of the same order of magnitude as plywood and a lower coefficient of expansion. For example, such support structures can be made of a composite material based on a polymer resin, for example a polyester resin or the like. In the context of the invention, the polymer resin composite materials include polymers or polymer mixtures with any fillers, admixtures, reinforcement or fibers, for example glass or other fibers, to obtain sufficient stiffness and tear resistance and other properties. The dopants can be used to reduce the density of the material and / or improve its thermal properties, especially to reduce its thermal conductivity and / or its coefficient of expansion. You can also use a composite containing a large proportion of wood sawdust with a synthetic binder. In certain example embodiments, the support structure may also be made of layers of wood or plywood by heat compression.

W szczególnym przykładzie wykonania, co najmniej jedna bariera izolująca tworząca te elementy izolujące cieplnie jest każdorazowo przykryta jedną z tych szczelnych barier, która jest utworzona z poszycia metalowego z cienkiej blachy o małym współczynniku rozszerzalności, którego brzegi są wywinięte na zewnątrz tych elementów izolujących cieplnie. Te elementy izolujące cieplnie zawierają płyty pokrywy, w których są rowki rozmieszczone równolegle na szerokości poszycia, w których spawane wsporniki są umieszczone w sposób ślizgowy. Każdy spawany wspornik ma ciągłe skrzydło, które wystaje na powierzchnię zewnętrzną płyty pokrywy i na dwie powierzchnie, których wywinięte brzegi dwóch sąsiednich poszyć są spawane w sposób szczelny. Spawane wsporniki ślizgowe tworzą połączenia ślizgowe umożliwiające różnym barierom przemieszczanie innych w stosunku do siebie pod wpływem różnic kurczów cieplnych i ruchu płynu zawartego w zbiorniku.In a particular embodiment, at least one insulating barrier constituting these heat insulating elements is each covered by one of these sealed barriers, which is formed by a metal sheet metal skin with a low expansion coefficient, the edges of which are folded over the outside of the heat insulating elements. These heat insulating elements comprise cover plates in which there are grooves arranged parallel across the width of the skin, in which welded supports are slidingly arranged. Each welded support has a continuous wing which protrudes over the outer surface of the cover plate and over two surfaces of which the folded edges of two adjacent skins are tightly welded. Welded sliding supports create sliding connections that allow different barriers to move others in relation to each other under the influence of differences in heat contractions and the movement of the fluid contained in the tank.

Korzystnie, równoległe rowki są umieszczone we wzdłużnych żebrach wystających z płyt pokrywy. Ten przykład wykonania umożliwia zmniejszenie grubości płyt pokrywy pomiędzy żebrami. Korzystnie, warstwa pianki izolującej jest umieszczona pomiędzy wzdłużnymi żebrami na płytach pokrywy dla utrzymania bariery uszczelniającej przykrywającej puste elementy.Preferably, the parallel grooves are provided in the longitudinal ribs protruding from the cover plates. This embodiment makes it possible to reduce the thickness of the cover plates between the ribs. Preferably, a layer of insulating foam is placed between the longitudinal ribs on the cover plates to maintain a sealing barrier covering the hollow elements.

Korzystnie, wtórne człony mocujące połączone ze strukturą nośną statku łączą elementy izolujące cieplnie stanowiące wtórną barierę izolującą ze strukturą nośną zaś pierwotne człony mocujące połączone ze spawanymi wspornikami szczelnej bariery wtórnej łączą pierwotną barierę izolującą ze szczelną barierą wtórną, natomiast spawane wsporniki łączą szczelną barierę wtórną z płytami pokrywyPreferably, the secondary attachment members connected to the supporting structure of the vessel connect the heat insulating elements constituting the secondary insulating barrier to the supporting structure, and the primary attachment members connected to the welded supports of the tight secondary barrier connect the primary insulation barrier to the tight secondary barrier and the welded supports connect the sealed secondary barrier to the plates. covers

PL 215 308 B1 elementów izolujących cieplnie wtórnej bariery izolującej. W ten sposób, wykonuje się mocowanie pierwotnej bariery izolującej do wtórnej bariery izolującej nie zakłócając ciągłości szczelnej bariery wtórnej umieszczonej pomiędzy nimi.The heat insulating elements of the secondary insulating barrier. In this way, the primary insulating barrier is attached to the secondary insulating barrier without disturbing the continuity of the sealed secondary barrier therebetween.

W korzystnym przykładzie wykonania, wykładzina izolująca cieplnie zawiera pianki sztywne albo ₃ elastyczne, wzmacniane albo nie, o małej gęstości, to znaczy mniej niż 60 kg/m³, na przykład rzędu ₃ do 50 kg/m³, które mają bardzo dobre właściwości cieplne. Można także stosować materiał z porami nanometrycznego rzędu wielkości typu aerożelu. Materiał typu aerożel jest materiałem stałym o małej gęstości, który ma strukturę szczególnie drobną i silnie porowatą, mogącą dochodzić aż do 99%. Wielkość porów tych materiałów wynosi przeważnie pomiędzy 10 i 20 nanometrów. Struktura nanometryczna tych materiałów mocno ogranicza średni swobodny przepływ molekuł gazu, a więc transport konwekcyjny ciepła i masy. Aerożele są więc bardzo dobrymi izolatorami cieplnymi, o prze-3 -1 -1 -3 -1 -1 wodności cieplnej na przykład mniejszej niż 20x10^-3Wxm^-1xK^-1, korzystnie mniej niż 16x10^-3Wxm^-1xK^-1. Mają one przeważnie przewodność cieplną 2 do 4 razy mniejszą niż przewodność innych klasycznych materiałów izolującym takich jak pianki. Aerożele mogą być konfekcjonowane w różnych postaciach, na przykład, w postaci proszku, kulek, włókien nie tkanych, tkanin, itd. Bardzo dobre właściwości izolujące tych materiałów umożliwiają zmniejszenie grubości barier izolujących, w których są one stosowane, co powoduje zwiększenie objętości użytkowej zbiornika.In a preferred embodiment, the insulating lining thermally contains rigid foam or ₃ flexible, reinforced or not, of low density, i.e. less than 60 kg / m ^3, for instance the order _{of 3} to 50 kg / m ^3, which have very good thermal properties . A material with pores that are nanometric of the order of magnitude of the airgel type can also be used. The airgel type material is a low-density solid material with a particularly fine and highly porous structure, which can be up to 99%. The pore sizes of these materials are generally between 10 and 20 nanometers. The nanometric structure of these materials strongly restricts the average free flow of gas molecules, and thus the convective transport of heat and mass. Thus, aerogels are very good thermal insulators, with a thermal water content of 3 -1 -1 -3 -1 -1, for example less than 20x10 ^-3 Wxm ^-1 xK ^-1 , preferably less than 16x10 ^-3 Wxm ^-1 xK ^-1 . They generally have a thermal conductivity of 2 to 4 times lower than that of other classic insulating materials such as foams. Aerogels can be packaged in various forms, for example powder, spheres, non-woven fibers, fabrics, etc. The very good insulating properties of these materials make it possible to reduce the thickness of the insulating barriers in which they are used, which increases the usable volume of the tank.

Wynalazek dostarcza także konstrukcję pływającą, zwłaszcza zbiornikowiec przystosowany do przewozu płynnego metanu, według wynalazku charakteryzujący się tym, że zawiera zbiornik szczelny i izolowany cieplnie stanowiący przedmiot powyżej omówionego wynalazku. Taki zbiornik może zwłaszcza być wykorzystywany w pływającej instalacji produkcyjnej i magazynowej (znanej pod angielskim skrótem FPSO), służącej do magazynowania skroplonego gazu w celu jego eksportu z miejsca wytwarzania, albo w jednostce pływającej dla magazynowania i ponownego zgazyfikowania (znanej pod angielskim skrótem FSRU), służącej do rozładowywania zbiornikowca przystosowanego do przewozu płynnego metanu dla zasilania sieci transportowej gazu.The invention also provides a floating structure, in particular a tanker adapted to carry liquid methane, according to the invention, characterized in that it comprises a sealed and thermally insulated tank constituting the subject of the above-discussed invention. Such a tank can in particular be used in a floating production and storage facility (known as FPSO) for the storage of liquefied gas for export from the production site, or in a vessel for storage and re-gasification (FSRU), used to unload a tanker adapted to carry liquid methane to supply the gas transport network.

Wynalazek stanie się bardziej zrozumiały, a inne cele, szczegóły właściwości i zalety wynalazku ujawnią się wyraźniej podczas lektury poniższego opisu korzystnych szczególnych przykładów wykonania wynalazku, przedstawionego tytułem przykładu, nie ograniczającego, w powiązaniu z załączonymi rysunkami.The invention will be more clearly understood, and other objects, details of the features and advantages of the invention will emerge more clearly on reading the following description of the preferred specific embodiments of the invention, given by way of non-limiting example in conjunction with the accompanying drawings.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia w wyrwanym widoku perspektywicznym ściany zbiornika w ogólnym przykładzie wykonania przydatnym dla zrozumienia wynalazku; fig. 2 i 3 - przedstawiają pierwotny człon mocujący ściany zbiornika z fig 1 widziany w dwóch prostopadłych kierunkach; fig. 4 w przekroju poprzecznym ścianę zbiornika w przykładzie wykonania wynalazku; fig. 5 w widoku perspektywicznym komorę izolującej ściany zbiornika przedstawionej na fig. 4; fig. 6 przedstawia w powiększeniu w przekroju poprzecznym zaznaczony obszar XV z fig 4, fig. 7 w widoku perspektywicznym z wyrwaniem obszar ściany zbiornika w innym przykładzie wykonania wynalazku; fig. 8 do 10 przedstawiają przekroje poprzeczne innych przykładów wykonania elementu izolującego cieplnie ze strukturą nośną w kształcie pustego profilu; fig. 11 - w widoku perspektywicznym uformowaną strukturę nośną jednego elementu; fig. 11A - w przekroju poprzecznym odmianę struktury nośnej z fig 11; fig. 12a - w widoku perspektywicznym w rozłożeniu na części pierwszy typ elementów izolujących cieplnie wykonanych przy użyciu struktury nośnej z fig 11; fig. 12b - w widoku perspektywicznym w rozłożeniu na części drugi typ elementów izolujących cieplnie wykonanych przy użyciu struktury nośnej z fig. 11; fig. 13 - widok częściowy w przekroju poprzecznym pokazujący montaż elementu izolującego cieplnie z fig 12; fig. 14 i 15 - widoki analogiczne do pokazanego na fig. 11 pokazujące inne odmiany struktury nośnej; fig. 16 - widok częściowy w przekroju poprzecznym elementu izolującego cieplnie w innym przykładzie wykonania wynalazku; fig. 17 widok z góry struktury nośnej elementu izolującego cieplnie z fig 16; fig. 18 do 21 - inne przykłady wykonania elementów nośnych w postaci słupków, widziane w przekroju poprzecznym; fig. 22 i 23 - w widoku z góry i w przekroju wzdłuż linii XXIII-XXIII, strukturę nośną elementu izolującego cieplnie w innym przykładzie wykonania; fig. 24 - w widoku perspektywicznym strukturę nośną formowaną cieplnie z jednego elementu; fig. 25 przedstawia w widoku perspektywicznym rozłożony na części elementu izolującego cieplnie w innym przykładzie wykonania, przy czym wykładzina izolująca jest pominięta.The subject matter of the invention is illustrated in the drawings in which: Fig. 1 shows a cutaway perspective view of a tank wall in a general embodiment useful for understanding the invention; Figures 2 and 3 show the primary wall securing member of the vessel of Figure 1 seen in two orthogonal directions; 4 is a cross sectional view of a tank wall in an embodiment of the invention; Fig. 5 is a perspective view of the chamber of the insulating tank wall shown in Fig. 4; Fig. 6 is an enlarged, cross-sectional view of the marked area XV in Fig. 4, Fig. 7 in a broken perspective view of the tank wall area in another embodiment of the invention; Figures 8 to 10 show cross sections of other embodiments of a heat insulating element with a hollow profile-shaped supporting structure; Fig. 11 is a perspective view of the formed support structure of one element; Fig. 11A is a cross-sectional view of a variant of the support structure of Fig. 11; Fig. 12a is an exploded perspective view of a first type of thermal insulation elements made using the supporting structure of Fig. 11; Fig. 12b is an exploded perspective view of a second type of thermal insulation elements made using the support structure of Fig. 11; Fig. 13 is a partial cross-sectional view showing the assembly of the heat insulating element of Fig. 12; Figures 14 and 15 are views analogous to that of Figure 11 showing other variants of the support structure; Fig. 16 is a partial cross-sectional view of a heat insulating element in another embodiment of the invention; 17 shows a top view of the supporting structure of the heat insulating element in FIG. 16; Figures 18 to 21 illustrate other embodiments of the support elements in the form of posts, viewed in cross section; Figures 22 and 23 are a plan view and a sectional view taken along line XXIII-XXIII of the support structure of the heat insulating element in another embodiment; Fig. 24 is a perspective view of a heat-molded single-piece support structure; Fig. 25 is an exploded perspective view of a heat insulating element in another embodiment, the insulating lining being omitted.

Poniżej zostanie opisane wiele przykładów wykonania zbiornika szczelnego i izolowanego cieplnie zintegrowanego i zamocowanego do podwójnego kadłuba konstrukcji typu FPSO albo FSRU albo statku typu zbiornikowiec do przewozu metanu. Struktura ogólna takiego zbiornika jest dobrzeMany embodiments of a sealed and thermally insulated tank integrated and attached to a double hull structure of the FPSO or FSRU type or a methane tanker will be described below. The overall structure of such a tank is fine

PL 215 308 B1 znana i ma postać wielościanu. Będzie tu więc opisany tylko jeden obszar ściany zbiornika, przyjmując, że wszystkie ściany zbiornika mają podobne struktury.It is known and has the form of a polyhedron. Thus, only one region of the tank wall will be described here, assuming that all the walls of the tank have similar structures.

Poniżej zostanie opisany ogólny przykład wykonania zbiornika według wynalazku w oparciu o fig. 1 do fig. 3. Na fig. 1, przedstawiono obszar podwójnego kadłuba statku oznaczony cyfrą 1. Ściana zbiornika składa się kolejno wzdłuż swojej grubości: z wtórnej bariery izolującej 2, która jest utworzona z komór 3 ułożonych obok siebie na podwójnym kadłubie 1 i przymocowanych do niego przez wtórne człony mocujące 4; następnie ze szczelnej bariery wtórnej 5 podtrzymywanej przez komory 3; następnie z bariery izolującej pierwotnej 6 utworzonej z komór 7 ułożonych obok siebie i przymocowanych do szczelnej bariery wtórnej 5 przez pierwotne człony mocujące 48, na koniec ze szczelnej bariery pierwotnej 8 podtrzymywanej przez komory 7.In the following, a general embodiment of the tank according to the invention will be described with reference to Figs. 1 to 3. In Fig. 1, the area of the double hull indicated by the number 1 is shown. The wall of the tank consists successively along its thickness: of a secondary insulating barrier 2 which it is formed of chambers 3 arranged side by side on the double hull 1 and fixed to it by secondary locking members 4; then from the sealed secondary barrier 5 supported by the chambers 3; then from an insulating primary barrier 6 formed of chambers 7 arranged side by side and attached to the sealed secondary barrier 5 by primary securing members 48, finally from an airtight primary barrier 8 supported by chambers 7.

Komory 3 i 7 są równoległościennymi elementami izolującymi cieplnie, które mają struktury identyczne albo różne i wymiary równe albo różne.The chambers 3 and 7 are parallelepiped heat-insulating elements which have identical or different structures and dimensions equal or different.

Wtórne człony mocujące 4 są mocowane na kołkach 31 przyspawanych na podwójnym kadłubie 1 w regularnej sieci prostokątnej w taki sposób, że człony mocujące 4 zapewniają każdorazowo mocowanie czterech komór 3, których naroża stykają się. Są również przewidziane dwa wtórne człony mocujące 4 w obszarze środkowym każdej komory 3.Secondary fastening members 4 are fastened on studs 31 welded on the double hull 1 in a regular rectangular network in such a way that the fastening members 4 each secure the fastening of the four chambers 3 whose corners touch. There are also two secondary locking members 4 in the central area of each chamber 3.

Szczelna bariera wtórna 5 jest wykonana znaną techniką w postaci membrany utworzonej z poszycia inwarowego 40 o podniesionych krawędziach. Jak lepiej pokazano na fig. 3, płyty pokrywy 11 komory 3 mają rowki wzdłużne, o przekroju w kształcie odwróconej litery T, oznaczone cyfrą 41. Spawany wspornik 42, w postaci taśmy inwarowej zagiętej w kształcie litery L, jest wprowadzany w sposób ślizgowy w każdy rowek 41. Każde poszycie 40 jest umieszczone pomiędzy dwoma spawanymi wspornikami 42 i ma dwa podniesione boki 43 spawane każdorazowo w sposób ciągły szwem spawalniczym 44 do odpowiadającego spawanego wspornika 42, jak pokazano na fig. 2 i 3.The sealed secondary barrier 5 is made by known technique in the form of an invar skin 40 with raised edges. As better shown in Fig. 3, the cover plates 11 of the compartment 3 have longitudinal grooves in an inverted T-shape, indicated by 41. A welded support 42, in the form of an L-bent invar tape, is slidably inserted into each of them. a groove 41. Each skin 40 is interposed between two welded supports 42 and has two raised sides 43 each continuously welded with a weld seam 44 to a corresponding welded support 42 as shown in Figures 2 and 3.

Również, mocowanie komory 7 jest wykonane każdorazowo na czterech narożach i w dwóch punktach w obszarze środkowym komory 7. W tym celu, stosuje się każdorazowo pierwotny człon mocujący 48, który jest pokazany szczegółowo na fig. 2 i 3. Pierwotny człon mocujący 48 ma tuleję dolną 49 przymocowaną do łapy 50 przyspawaną w trzech punktach 51 na spawanym wsporniku 42 powyżej podniesionych krawędzi 43 poszycia 40. Pręt 52 wykonany z Permalitu, materiału kompozytowego na bazie drewna bukowego impregnowanego żywicą, ma dolny koniec zamocowany w dolnej tulei 49 i górny koniec zamocowany w tulei 54 przymocowanej do podkładki oporowej 53, która opiera się na płytach pokrywy 11 komory 7 mieszcząc się w wycięciach 28, na poziomie naroży komory 7 i na poziomie szybików 30. Tuleja 54 jest gwintowana i nakręcana na gwintowany koniec odpowiedniego pręta 52. Gdy podkładka 53 zostanie w ten sposób umieszczona na swoim miejscu, to śruby blokujące 56 zostają wprowadzone w otwory 55 znajdujące się w podkładce 53 i zostają wkręcone w płytę 11, aby całkowicie uniemożliwić późniejszy obrót podkładki 53. W każdej barierze izolującej, komory 3 i 7 są ułożone obok siebie z małym odstępem, rzędu 5 mm.Also, the fastening of the chamber 7 is made at each of the four corners and at two points in the central area of the chamber 7. To this end, a primary locking member 48 is used in each case, which is shown in detail in Figs. 2 and 3. The primary locking member 48 has a lower sleeve. 49 attached to the lug 50 welded at three points 51 on a welded bracket 42 above the raised edges 43 of the skin 40. The rod 52 is made of Permalite, a resin impregnated beech wood composite material, with a lower end secured in a lower sleeve 49 and an upper end secured in a sleeve 54 attached to a thrust washer 53, which rests on the plates of the cover 11 of the chamber 7 to fit in the cutouts 28, at the level of the corners of the chamber 7 and at the level of the shafts 30. The sleeve 54 is threaded and screwed onto the threaded end of the respective rod 52. When the washer 53 is thus placed in place, the locking bolts 56 engage in the holes 55 in the sleeper dce 53 and are screwed into the plate 11 to completely prevent later rotation of the washer 53. In each insulating barrier, the chambers 3 and 7 are arranged next to each other with a small spacing of the order of 5 mm.

Korzystnie, jako wykładzina izolująca do komór 3 i/lub 7, jest wprowadzona warstwa materiałów nanoporowatych typu aerożelu, które są bardzo dobrymi izolatorami cieplnymi. Aerożele mają także taką zaleta, że są hydrofobowe tak, że unika się w ten sposób stosowania pochłaniaczy wilgoci statku w barierach izolujących. Warstwa izolująca może być wykonana z aerożeli, ewentualnie workowanych, w postaci tekstylnej albo w postaci kulek.Preferably, as an insulating lining to the chambers 3 and / or 7, a layer of nanoporous materials of the airgel type, which are very good thermal insulators, is introduced. Aerogels also have the advantage of being hydrophobic, so that the use of vessel moisture absorbers in isolation barriers is avoided. The insulating layer can be made of airgels, possibly bagged, in the form of a textile or in the form of balls.

W sposób ogólny, aerożele mogą być wykonane z wielu materiałów zawierających krzemionkę, tlenek glinowy, węglik hafnu jak również rozmaite polimery. Ponadto, zależnie od sposobu wytwarzania, aerożele mogą być wytwarzane w postaci proszku, kulek, listków monolitycznych i elastycznej wzmocnionej tkaniny. Aerożele są ogólnie wytwarzane ekstrahując albo wymieniając płyn struktury mikrocząstkowej żelu. Żel jest typowo wytwarzany przez transformację i reakcje chemiczne jednego albo wielu rozcieńczonych prekursorów. W wyniku tego powstaje struktura żelu, w której znajduje się rozpuszczalnik. Wykorzystuje się na ogół czynniki ponadkrytyczne takie jak CO2 albo alkohol dla wymiany rozpuszczalnika żelu. Można modyfikować właściwości aerożeli stosując rozmaite domieszki i środki wzmacniające.In general, aerogels can be made of a variety of materials including silica, alumina, hafnium carbide as well as various polymers. Moreover, depending on the manufacturing method, the aerogels can be produced in the form of powder, spheres, monolithic leaves and elastic reinforced fabric. Aerogels are generally produced by extracting or replacing the fluid in the microparticle structure of a gel. A gel is typically produced by transformation and chemical reactions of one or more dilute precursors. As a result, a gel structure is formed which contains the solvent. Generally, supercritical agents such as CO2 or alcohol are used to replace the gel solvent. The properties of the aerogels can be modified by using a variety of dopants and enhancers.

Zastosowanie aerożeli jako wykładzin izolujących umożliwia znaczne zmniejszenie grubości barier izolujących: pierwotnej i wtórnej. Można przyjąć, na przykład, bariery 2 i 6 o grubości odpowiednio 200 mm i 100 mm z materacy wykonanych z tkanego aerożelu w komorach 3 i 7. Ściana zbiornika ma więc całkowitą grubość 310 mm. Można przyjąć ścianę zbiornika mającą całkowitą grubość 400 mm stosując każdorazowo warstwę cząstek aerożelu zwłaszcza kulek aerożelu w komorach 3 i 7.The use of airgels as insulating linings enables a significant reduction in the thickness of the primary and secondary insulating barriers. It is possible to assume, for example, barriers 2 and 6 with a thickness of 200 mm and 100 mm, respectively, from mattresses made of woven airgel in the chambers 3 and 7. The tank wall thus has a total thickness of 310 mm. A reservoir wall having a total thickness of 400 mm can be assumed by using in each case a layer of airgel particles, in particular airgel beads in the chambers 3 and 7.

PL 215 308 B1PL 215 308 B1

W odniesieniu do fig. 4 i 5, zostanie teraz opisany pierwszy przykład wykonania zbiornika szczelnego i izolowanego cieplnie według wynalazku. W pierwszym przykładzie wykonania, bariery izolujące: pierwotna i wtórna są utworzone z profilowanych komór w postaci pojedynczych bloków 70 wypełnionych wykładziną z materiału izolującego zamiast wspomnianych powyżej komór 3 i 7. Taka komora 70 jest pokazana w widoku perspektywicznym na fig. 5. Jest ona uzyskana przez wytłaczanie materiału kompozytowego na bazie żywicy polimerowej i włókien, na przykład, poliestru albo żywicy epoksydowej wzmocnionej włóknem szklanym albo węglem. W tym celu, materiał może być opracowany w następujący sposób: włókna są najpierw impregnowane żywicą w kąpieli statycznej albo pod ciśnieniem. Przechodzą one następnie przez filierę, której zadaniem jest nadanie odpowiedniej geometrii profilu. Jednocześnie zachodzi polimeryzacja. Wyrób jest ciągły i cięty na odpowiednie wymiary. Chodzi więc o wytwarzanie w ciągłej linii, w której znajdują się między jednym a drugim końcem włókna i żywica, filiera i wyrób końcowy do cięcia na odpowiednie wymiary.Referring to Figures 4 and 5, a first embodiment of a sealed and thermally insulated vessel according to the invention will now be described. In the first embodiment, the primary and secondary isolating barriers are formed of single-block profiled chambers 70 filled with a lining of insulating material instead of the above-mentioned chambers 3 and 7. Such a chamber 70 is shown in the perspective view in Fig. 5. by extruding a composite material based on a polymer resin and fibers, for example polyester or a glass fiber or carbon reinforced epoxy resin. To this end, the material can be developed as follows: the fibers are first impregnated with resin in a static bath or under pressure. They then pass through the abutment, the task of which is to give the appropriate profile geometry. At the same time, polymerization takes place. The product is continuous and cut to appropriate dimensions. It is therefore a matter of producing in a continuous line, in which there are fibers and resin between one end and the other, a pillar and an end product to be cut to the appropriate dimensions.

Komora 70 jest wykonana w postaci profilu o przekroju stałym z ustawionymi równolegle: prostokątną płytą dna 71 i prostokątną płytą pokrywy 72, a pomiędzy tymi płytami, znajdują się przegrody wzdłużne 75, które wyznaczają wiele wnęk wzdłużnych 73 o przekroju zasadniczo prostokątnym jak również dwie wnęki końcowe 74 na poziomie dwóch brzegów bocznych komory 70. Przegrody wzdłużne 75 są pogrubione na poziomie obszarów końcowych 68 połączonych z płytą dna 71 i płytą pokrywy 72. Wnęki 73 i 74 służą do wprowadzenia w nie wykładziny izolującej 76, na przykład pianki fenolowej, pianki poliuretanowej o małej gęstości, ewentualnie wzmacnianej włóknem, i/lub jednej albo wielu warstw materiału izolującego na bazie aerożelu.The chamber 70 is made in the form of a constant section profile with parallel oriented rectangular bottom plate 71 and rectangular cover plate 72, and between these plates are longitudinal baffles 75 which define a plurality of longitudinal recesses 73 of substantially rectangular cross section as well as two end recesses. 74 at the level of the two side edges of the chamber 70. The longitudinal partitions 75 are thickened at the end areas 68 connected to the bottom plate 71 and the cover plate 72. The cavities 73 and 74 serve to insert an insulating lining 76, e.g. phenolic foam, polyurethane foam with low density, optionally fiber reinforced, and / or one or more layers of airgel-based insulating material.

W przykładzie pokazanym na fig. 5, grubość płyty dna 71 jest 6 mm, grubość płyty pokrywy 72 jest 9 mm a grubość przegród wzdłużnych 75 jest każdorazowo 6 mm. Liczba przegród wzdłużnych 75 ma tylko znaczenie ilustracyjne i może być dowolnie modyfikowana.In the example shown in Fig. 5, the thickness of the bottom plate 71 is 6 mm, the thickness of the cover plate 72 is 9 mm and the thickness of the longitudinal baffles 75 is each 6 mm. The number of longitudinal baffles 75 is for illustrative purposes only and may be freely modified.

Płyta dna 71 ma, na poziomie dwóch wnęk 73, wycięcia wzdłużne 77 przechodzące każdorazowo przez całą grubość i całą długość płyty 71. Te wycięcia 77 służą do przejścia członów mocujących komory 70. Nad dwoma wycięciami 77, płyta pokrywy 72 ma dwa rowki wzdłużne 78 o przekroju w kształcie odwróconej litery T. Rowki 78 spełniają taką samą funkcję, co rowki 41 z pierwszego przykładu wykonania. Spawany wspornik 42, w postaci taśmy inwarowej zagiętej w kształcie litery L, jest wprowadzany w sposób ślizgowy w każdy rowek 78.The bottom plate 71 has, at the level of the two recesses 73, longitudinal slots 77 extending each through the entire thickness and the entire length of the plate 71. These slots 77 serve for the passage of the fastening members of the chamber 70. Above the two notches 77, the cover plate 72 has two longitudinal slots 78 by in an inverted T-section. The grooves 78 perform the same function as the grooves 41 of the first embodiment. A welded bracket 42, in the form of an L-folded invar tape, is slidably inserted into each groove 78.

Komory 70 bariery izolującej wtórnej 2 i bariery izolującej pierwotnej 6 są każdorazowo mocowane w czterech punktach. W tym celu, płyta pokrywy 72 ma otwory 80 otoczone każdorazowo wycięciem 81 i znajdujące się również nad dwoma wycięciami płyty dna 71.The chambers 70 of the secondary insulating barrier 2 and the primary insulating barrier 6 are each fixed at four points. To this end, the cover plate 72 has openings 80 surrounded by a cutout 81 in each case and also located above the two cutouts of the bottom plate 71.

Wykonanie ściany zbiornika w pierwszym przykładzie wykonania zostanie teraz opisane w odniesieniu do fig. 4 i 6. Komory 70 tworzące wtórną barierę izolującą 2 są mocowane do podwójnego kadłuba 1 każdorazowo za pomocą czterech kołków 82 spawanych do podwójnego kadłuba 1 i umieszczone na wprost otworów 80, na które nakłada się każdorazowo podkładkę 83, która opiera się o płytę dna 71 i nakrętkę 84. Ponieważ geometria podwójnego kadłuba 1 jest niedoskonała, przewidziano podkładkę wokół gwintowanych kołków 31. Grubość każdej podkładki jest obliczana komputerowo na podstawie zestawienia topograficznego powierzchni wewnętrznej podwójnego kadłuba 1. W ten sposób, układa się płyty dna 10 wzdłuż regularnej powierzchni teoretycznej. Pomiędzy płytami dna 10 i podwójnym kadłubem 1, umieszczono w sposób klasyczny listwy z żywicy polimeryzującej 29, które są przyklejone do płyt dna 10 i są zgniatane przy podwójnym kadłubie podczas układania komory 3 w taki sposób aby zapewnić ich podtrzymywanie. Dla uniknięcia przylegania żywicy do podwójnego kadłuba, arkusz papieru pakowego (niepokazany) jest przewidziany pomiędzy nimi.The design of the tank wall in the first embodiment will now be described with reference to Figs. 4 and 6. The chambers 70 forming the secondary insulating barrier 2 are attached to the double hull 1 each by means of four pins 82 welded to the double hull 1 and positioned in front of the holes 80. on which each is placed a washer 83 which bears against the bottom plate 71 and the nut 84. Since the geometry of the double hull 1 is imperfect, a washer is provided around the threaded pins 31. The thickness of each washer is computed by computer on the basis of the topography of the inner surface of the double hull 1. In this way, the bottom plates 10 are arranged along a regular theoretical surface. Between the bottom plates 10 and the double hull 1, polymerizing resin strips 29 are placed in a conventional manner, which are glued to the bottom plates 10 and are crushed against the double hull when arranging the chamber 3 in such a way as to ensure their support. To avoid the resin sticking to the double hull, a sheet of kraft paper (not shown) is provided between them.

Wprowadza się cylindryczny szybik 85 w wykładzinę izolującą 76, aby móc wykonać te operacje od górnej strony komory 70. Szybik 85 można następnie wypełnić materiałem izolującym.The cylindrical shaft 85 is inserted into the insulating lining 76 to be able to perform these operations from the top of the chamber 70. The shaft 85 can then be filled with insulating material.

W odmianie, podkładka 83 może także być ułożona w taki sposób, aby opierać się na płycie pokrywy 72 zamiast na płycie dna 71. W tym celu, podkładka 83 jest przymocowana na szczycie wydłużonego członu mocującego (na przykład, podobnego do członów 48), który wprowadza się przez szybik 85 i którego podstawa jest mocowana do kołka 82, na przykład za pomocą gwintowanej tulei.In a variant, the washer 83 may also be arranged to bear against the cover plate 72 instead of the bottom plate 71. To this end, the washer 83 is secured on the top of an elongated retaining member (e.g., similar to members 48) that is is inserted through shaft 85 and the base of which is secured to the pin 82, for example by means of a threaded sleeve.

Szczelne bariery 5 i 8 są wykonywane, jak w ogólnym przykładzie wykonania, za pomocą poszyć inwarowych 40 przyspawanych do spawanych wsporników 42 umieszczonych w rowkach 78 komory 70. Spawane wsporniki 42 szczelnej bariery wtórnej przechodzą przez wycięcia wzdłużne 77 komory 70 tworzącej pierwotną barierę izolującą 6. Mocowanie komory 70 tworzącej pierwotną barierę izolującą 6 jest wykonane za pomocą pierwotnych członów mocujących 48 identycznych jak opisaneThe airtight barriers 5 and 8 are made, as in the general embodiment, by invar shells 40 welded to welded supports 42 positioned in grooves 78 of the chamber 70. Welded supports 42 of the sealed secondary barrier pass through the longitudinal cuts 77 of the chamber 70 forming the primary insulating barrier 6. The securing of the chamber 70 forming the primary insulating barrier 6 is made by means of primary securing members 48 identical to those described.

PL 215 308 B1 w ogólnym przykładzie wykonania. Za każdym razem, podkładka oporowa 53 jest umieszczana na dnie wycięcia 81.PL 215 308 B1 in a general embodiment. Each time, a thrust washer 53 is placed on the bottom of the cutout 81.

W tych dwóch barierach izolujących, komory 70 są ułożone obok siebie bok w bok, z minimalnym luzem umożliwiającym przyjęcie błędów wyrównania.In these two isolation barriers, the chambers 70 are arranged side-by-side with minimal play to accommodate alignment errors.

Wprowadzenie otworów 80 pionowo w wycięcia 77 zapewnia dobrą pracę członów mocujących 48 w kierunku osiowym, gdy są one połączone z leżącymi poniżej spawanymi wspornikami 42. To umożliwia także zastosowanie komór dokładnie identycznych dla wykonania dwóch barier izolujących, co upraszcza ich wytwarzanie. Jednakże, w komorach wtórnej bariery izolującej, można zastąpić wycięcia 77 przez otwory cylindryczne.The insertion of the holes 80 vertically into the cutouts 77 ensures good operation of the securing members 48 in the axial direction when connected to the underlying welded supports 42. This also allows the use of exactly identical chambers for making the two isolating barriers, which simplifies their manufacture. However, in the secondary insulating barrier chambers, the cutouts 77 may be replaced by cylindrical holes.

Można także przesunąć otwory 80 w stosunku do rowków 78 w każdej z barier izolujących.It is also possible to offset the holes 80 with respect to the grooves 78 in each of the isolating barriers.

W oparciu o fig. 7, opisano inny przykład wykonania ściany zbiornika, w której bariery izolujące pierwotna i wtórna, odpowiednio, 6 i 2, są utworzone z komór, odpowiednio, 170a, 170b. W komorach 170a i 170b, elementy identyczne albo analogiczne do występujących w komorze 70 mają taką samą cyfrę oznaczenia odsyłającego zwiększoną o 100 i są opisane, jeżeli wystąpiły różnice. Na fig. 7 pokazano cztery komory w położeniu roboczym.Referring to Fig. 7, another embodiment of a tank wall is described in which the primary and secondary insulating barriers 6 and 2, respectively, are formed of chambers 170a, 170b, respectively. In the chambers 170a and 170b, items identical or analogous to those found in chamber 70 have the same reference numeral increased by 100, and are described if there are differences. Fig. 7 shows the four chambers in the operating position.

Istotną właściwością komór 170a i 170b jest to, że mają ukośne przegrody wzdłużne 192 i 193, to znaczy nie są prostopadłe do płyt dna 171 i pokrywy 172. W pokazanym przykładzie wykonania, każda komora zawiera przegrodę 192 nachyloną o około 30 do 50° w kierunku przegrody 193 nachylonej o około 30 do 50° w kierunku przeciwnym. Każdorazowo te przegrody są umieszczone we wnęce wzdłużnej 173 przylegającej do wnęki końcowej 174, w taki sposób aby podzielić ją na dwie wnęki o przekroju trójkątnym. Jednakże, inne konfiguracje są możliwe, jeśli chodzi o liczbę, położenie i nachylenie nachylonej przegrody. Takie przegrody umożliwiają jednoczesne przyjmowanie sił ścinających i sił wyboczenia oraz skręcających przyłożonych do komory.An essential feature of the chambers 170a and 170b is that they have oblique longitudinal baffles 192 and 193, that is, they are not perpendicular to the bottom plates 171 and the cover 172. In the embodiment shown, each chamber includes a baffle 192 inclined approximately 30 to 50 ° in the direction. a baffle 193 inclined about 30 to 50 ° in the opposite direction. In each case, these partitions are placed in a longitudinal recess 173 adjacent to end recess 174, so as to divide it into two recesses with a triangular cross-section. However, other configurations are possible with regard to the number, position and slope of the inclined partition. Such baffles enable the simultaneous absorption of shear forces and buckling and torsional forces applied to the chamber.

Na komorach 170a i 170b, rowki 178, w które wchodzą spawane wsporniki 42 są umieszczone wzdłuż szerokości, to znaczy prostopadle do przegród wzdłużnych 175. Płyta dna 171 komory 170a i 170b nie ma więc wycięć wzdłużnych.On the chambers 170a and 170b, the grooves 178 into which the welded brackets 42 receive are positioned along the width, i.e., perpendicular to the longitudinal baffles 175. The bottom plate 171 of the chamber 170a and 170b thus has no longitudinal cutouts.

W komorze 170a, wycięcia 177 dla przejścia spawanych wsporników 42 przechodzą przez całą szerokość komory przecinając przegrody wzdłużne 175. Ponadto, te wycięcia 177 są przesunięte w stosunku do rowków 178. W ten sposób, człony mocujące 48 mocujące barierę 6 opierają się na płycie pokrywy 172, na poziomie wycięć 181 otaczających otwory 180, które są przesunięte w stosunku do rowków 178. Przewidziano umieszczenie w równych odstępach nowych członów mocujących 48 dla komory 170a na fig. 7. Jednakże, mniej więcej dziewięć nowych punktów mocowania dla komory 170a i 170b może być wystarczające, na przykład, cztery albo sześć, zależnie od wielkości komory.In chamber 170a, cutouts 177 for the passage of welded supports 42 extend across the width of the chamber, intersecting the longitudinal baffles 175. Furthermore, these cutouts 177 are offset with respect to grooves 178. Thus, barrier fixing members 48 rest against the cover plate 172 , at the level of the cutouts 181 surrounding the openings 180 that are offset with respect to the grooves 178. It is envisaged to have new attachment members 48 equidistantly spaced for chamber 170a in FIG. 7. However, approximately nine new attachment points for chamber 170a and 170b may be provided. for example four or six sufficient, depending on the size of the chamber.

Komory 170b tworzące barierę izolującą wtórną 2 są mocowane do podwójnego kadłuba 1 każdorazowo przez cztery kołki 82 przyspawane do podwójnego kadłuba 1, i które przechodzą każdorazowo przez odpowiedni otwór płyty dna 171. W pionie tych otworów (nie pokazano), przewidziano przejście cylindryczne zawierające otwory 191 prowadzone przez przegrody ukośne 192 albo 193 i otwory 190 prowadzone przez płytę pokrywy 172. Te otwory umożliwiają przejście klucza tulejowego w celu nakręcenia nakrętki 84. Alternatywnie, można przewidzieć raczej człon łączący przechodzący przez te otwory dla połączenia kołka 82 z płytą pokrywy 172 niż mocowanie komory 170b na poziomie jej płyty dna 171.The chambers 170b forming the secondary insulating barrier 2 are attached to the double hull 1 by four pins 82 each welded to the double hull 1 and which each pass through a corresponding hole in the bottom plate 171. The vertical passage of these holes (not shown) is provided with a cylindrical passage comprising holes 191. guided by diagonal baffles 192 or 193 and holes 190 led through cover plate 172. These holes allow a socket wrench to pass through for screwing on a nut 84. Alternatively, a connecting member may be provided through these holes to engage the pin 82 with the cover plate 172 rather than securing the chamber 170b at the level of its bottom plate 171.

Komory 70 i 170a-b są komorami samonośnymi, które są dostosowane do wytrzymywania ciśnienia płynu w zbiorniku tak, że bariery uszczelniające 5 i 8 podtrzymywane przez nie same nie muszą wytrzymywać ciśnienia i są korzystnie wykonywane w postaci bardzo cienkich membran inwarowych o grubości na przykład 0,7 mm.The chambers 70 and 170a-b are self-supporting chambers which are adapted to withstand the pressure of the fluid in the reservoir so that the sealing barriers 5 and 8 supported by them do not need to withstand the pressure themselves and are preferably made in the form of very thin invar membranes with a thickness of e.g. .7 mm.

Na fig. 8, pokazano przekrój poprzeczny komory izolującej cieplnie 270, która również ma strukturę nośną profilowaną. Ta struktura nośna ma przekrój w kształcie odwróconej litery U z płytą pokrywy 272 i dwoma przegrodami nośnymi 275 w przybliżeniu prostopadłymi do niej. Może ona być wytwarzana w sposób przedstawiony poprzednio albo przez formowanie tworzywa sztucznego. Zgodnie z inną możliwością, ten przekrój w kształcie litery U może być uzyskany przez kształtowanie laminowanej płyty drewnianej albo sklejki. Materiał izolujący 276, na przykład, z pianki z tworzywa o małej gęstości, wypełnia przestrzeń pomiędzy przegrodami 275 i przylega do profilowanej struktury nośnej.In Fig. 8, a cross-sectional view of the heat-insulating chamber 270 is shown which also has a profiled support structure. The support structure has an inverted U-shaped cross section with a cover plate 272 and two support baffles 275 approximately perpendicular thereto. It can be produced as previously shown or by molding plastic. According to another possibility, this U-shaped section may be obtained by shaping a laminated wooden board or a plywood. Insulating material 276, for example low-density foam, fills the space between the baffles 275 and abuts against the profiled load-bearing structure.

Na fig. 10, pokazano komorę izolującą cieplnie 470, której przekrój poprzeczny ma kształt grzebienia, z płytą pokrywy 472 i przegrodami nośnymi prostopadłymi 475 mającymi odpowiednio pogrubienie 468 na poziomie połączenia z płytą 472. Materiał izolujący 476 wypełnia wnęki wzdłużne utworzone pomiędzy przegrodami 475. Ta struktura grzebienia może być wytłaczana albo formowanaIn Fig. 10, the heat insulating chamber 470 is shown, which is comb-shaped in cross-section, with the cover plate 472 and the orthogonal bearing baffles 475 having a correspondingly thickening 468 at the connection with the plate 472. Insulating material 476 fills the longitudinal cavities formed between the baffles 475. This the comb structure may be extruded or molded

PL 215 308 B1 z jednego elementu. Inną możliwością jest mocowanie obok siebie, na przykład przez klejenie albo spinanie, wielu komór o kształcie komory 270.PL 215 308 B1 from one element. Another possibility is to attach a plurality of chamber shaped chambers 270 side by side, for example by gluing or strapping.

Zamiast komory 170a albo 170b z fig 7 można zastosować komorę 270 albo 470. W tym przypadku, komora pierwotna spoczywa na szczelnej barierze wtórnej 5 opierając się końcem przegrody 275 albo 475. Komora wtórna spoczywa w ten sam sposób na wspomnianych wałkach z żywicy. Dla uniknięcia zaciśnięcia bariery 5 albo wałków z żywicy, można umieścić płaską płytę rozszerzoną na końcu każdej przegrody 275 albo 475. Można także umieścić płytę dna, nie pokazaną, przymocowaną na dolnej powierzchni komory 270 albo 470, na przykład, przez klejenie, spinanie i/lub zagnieżdżenie końców przegrody 275 albo 475 w grubości płyty. W przypadku, gdy oddzielnie dodaje się takie płyty albo taką płytę, to komorę 270/470 można oczywiście zastosować w położeniu odwrotnym, to znaczy z płytą 272/472 jako dnem i odpowiednio oddzielną płytą, jako pokrywą z rowkami trzymającymi spawane wsporniki sąsiedniej szczelnej bariery.Instead of chamber 170a or 170b in FIG. 7, chamber 270 or 470 may be used. In this case, the primary chamber rests on the sealed secondary barrier 5 abutting the end of the partition 275 or 475. The secondary chamber rests in the same manner on said resin rollers. To avoid pinching of the barrier 5 or the resin rollers, a flat flared plate may be placed at the end of each partition 275 or 475. A bottom plate, not shown, attached to the lower face of the chamber 270 or 470, for example, by gluing, stapling and / or or nesting of the baffle ends 275 or 475 in the thickness of the plate. In the event that such plates or such a plate are separately added, the chamber 270/470 can of course be used in the reverse position, i.e. with plate 272/472 as bottom and a correspondingly separate plate as cover with grooves holding the welded supports of the adjacent sealed barrier.

Na fig. 9, pokazano komorę izolującą cieplnie 370, której profilowana struktura nośna ma przekrój ząbkowany, z przemiennie ułożonymi płytami pokrywy 372 i płytami dna 371, umieszczonymi na części szerokości komory i, które są każdorazowo połączone przegrodami nośnymi 375. Warstwa materiału izolującego jest utworzona przez wzdłużne pasy pianki 376a i 376b przyklejone każdorazowo pomiędzy dwoma przegrodami 375 na płytach 371, odpowiednio, pod płytami 372. Komora 370 może być stosowana tak jak pokazano albo także z płytą pokrywy i/lub płytą dna-dodatkowo do niej przymocowaną. Przekrój profilowanej struktury nośnej może być także wykonany, na przykład w kształcie litery H albo litery I.In Fig. 9, a heat-insulating chamber 370 is shown, whose profiled support structure has a serrated cross-section, with alternately arranged cover plates 372 and bottom plates 371 arranged over part of the width of the chamber and which are each connected by load-bearing partitions 375. A layer of insulating material is formed by by longitudinal strips of foam 376a and 376b each glued between two partitions 375 on the plates 371, respectively, under the plates 372. The chamber 370 may be used as shown with either a cover plate and / or a bottom plate additionally attached thereto. The cross section of the profiled load-bearing structure can also be H-shaped or I-shaped, for example.

Na fig. 11 do 15, opisano inne przykłady wykonania elementów albo komór izolujących cieplnie stosowanych w celu utworzenia barier izolujących ściany zbiornika, których struktura ogólna została opisana na fig. 1 do 3. Wykonanie szczelnych barier i połączenie różnych barier jest podobne do poprzednich przykładów wykonania, nie będzie wiec potrzeby ich ponownego opisywania.In Figs. 11 to 15, other embodiments of the heat-insulating elements or chambers used to form the barrier insulating walls of the tank are described, the general structure of which is described in Figs. 1 to 3. The provision of the sealed barriers and the connection of the various barriers is similar to the previous embodiments. so there will be no need to describe them again.

Na fig. 12a pokazano, w rozłożonym na części widoku perspektywicznym komory 570, a na fig. 12b komory 670, które są odpowiednio wykonane przy wykorzystaniu formowanej struktury nośnej 500, która będzie teraz opisana w odniesieniu do fig. 11.Figure 12a shows an exploded perspective view of a chamber 570 and Figure 12b of chambers 670 that are respectively made using a molded support structure 500 which will now be described with reference to Figure 11.

Struktura nośna 500 jest elementem formowanym wtryskowo z dowolnego odpowiedniego materiału. Ma ona płaską płytę 571 o ściętych narożach, na przykład w kształcie kwadratu o boku 1,5 m albo prostokąta, z powierzchni której wystaje szesnaście cylindrycznych kolistych pustych słupków 575 rozmieszczonych w sieci regularnych kwadratów, dwie tuleje 581 o małym przekroju poprzecznym umieszczone w obszarze środkowym płyty 571, jak również cztery cylindryczne trójkątne słupki 580 umieszczone na czterech narożach płyty 571. Płyta 571 jest ciągła na poziomie dna słupków 575 i 580, ale jest przewiercona na poziomie dna tulei 581 w celu umożliwienia przejścia pręta łączącego. Ponadto, dla komory pierwotnej bariery 6, płyta 571 jest rozdzielona celem umożliwienia przejścia spawanych wsporników 42 i podniesionych brzegów 43 poszycia szczelnej bariery wtórnej. Słupki 580 służą do przyjęcia oporowych członów łączących stosowanych na każdym narożu elementów izolujących cieplnie. Przekrój słupka 575 ma, na przykład, 300 mm dla płyty kwadratowej o boku 1,5 m. Struktura nośna 500 może być przykryta warstwą pianki o małej gęstości, którą umieszcza się pomiędzy słupkami 575 i w słupkach 575, co tworzy wykładzinę izolującą.The support structure 500 is injection molded from any suitable material. It has a flat plate 571 with chamfered corners, for example in the shape of a square 1.5 m side or rectangular, from the surface of which protrude sixteen cylindrical circular hollow posts 575 arranged in a network of regular squares, two bushings 581 with a small cross-section placed in the central area plates 571 as well as four cylindrical triangular posts 580 disposed at the four corners of plate 571. Plate 571 is continuous at the bottom of posts 575 and 580 but is pierced at the bottom of sleeve 581 to allow the connecting rod to pass. Further, for the primary barrier chamber 6, the plate 571 is separated to allow the welded supports 42 and the raised edges 43 of the sealed secondary barrier skin to pass. Posts 580 serve to receive abutment connecting members used at each corner of the heat insulating members. The cross section of the post 575 is, for example, 300 mm for a 1.5 meter square plate. The substructure 500 may be covered with a layer of low density foam which is placed between the posts 575 and the posts 575 to form an insulating liner.

Przekrój słupków może być mniejszy lub większy, ważne jest aby przewidzieć umieszczenie wielu słupków w komorze. W ten sposób, wymiary słupków w przekroju poprzecznym mogą dochodzić do 1/3 a nawet 1/2 wymiaru odpowiedniej komory.The cross-section of the posts may be smaller or larger, it is important to provide for the placement of a plurality of posts in the chamber. In this way, the dimensions of the posts in the cross-section can be up to 1/3 or even 1/2 the size of the respective chamber.

Dla utworzenia komory 570, mocuje się niezależną płytę 572 o tych samych wymiarach co płyta 571 na końcach słupków 575 położonych po przeciwnej stronie niż ta płyta. Ta płyta 572 może być zamocowana dowolnym sposobem (klejenie, spinanie, zagnieżdżenie, itd...). Na fig. 12, pokazano koliste wycięcia 573 umieszczone na wewnętrznej powierzchni płyty 572 dla wprowadzenia końca każdego słupka 575 w sposób równomierny.To form the chamber 570, an independent plate 572 of the same dimensions as the plate 571 is attached to the ends of the posts 575 opposite the plate. This plate 572 can be attached by any means (gluing, stapling, nesting, etc ...). In Figure 12, circular cutouts 573 are shown disposed on the inner surface of plate 572 to introduce the end of each post 575 uniformly.

Materiały struktury 500 i płyty 572 mogą być wybrane w taki sposób aby wystąpiło cieplne połączenie skurczowe słupków 575 w płycie. Na przykład, element 500 jest wykonany z PVC, zaś płyta 572 ze sklejki drewnianej, która ma mniejszy skurcz cieplny, przez co uzyskuje się zaciśnięcie końca słupków 575 w kolistym rdzeniu wyznaczonym przez wycięcie 573 podczas oziębiania zbiornika. Odwrotnie, zaciśnięcie słupków 575 może także być uzyskane wraz z płytą 572 kurczącą się bardziej niż element 500.The materials of the structure 500 and the plate 572 may be selected such that there is a thermal shrinkage of the posts 575 in the plate. For example, member 500 is made of PVC and board 572 of plywood, which has less heat shrinkage, thereby clamping the end of the posts 575 into a circular core defined by cutout 573 as the vessel is cooled. Conversely, the clamping of the posts 575 can also be obtained with the plate 572 shrinking more than the element 500.

Płyta 572 ma otwory 574 umieszczone na przeciw tulei 581 struktury formowanej 500.Plate 572 has openings 574 opposed to sleeve 581 of molded structure 500.

PL 215 308 B1PL 215 308 B1

W komorze 670, dwie identyczne struktury formowane 500 są umieszczone symetrycznie i są połączone ze sobą przez oparcie o siebie ich odpowiednich słupków 575. To połączenie może być wykonane dowolnym sposobem (klejenie, spawanie, zagnieżdżenie, itd.). Na fig. 12b, pokazano, że jest ono wykonane za pomocą pierścienia łączącego 680, który nakłada się każdorazowo pomiędzy dwa wyrównane słupki 575 i nakłada się na nie. To połączenie jest lepiej widoczne, na fig. 13, gdzie widać pierścień łączący 680 mający zewnętrzną obręcz 682 i wewnętrzną obręcz 681 połączone promieniowym występem 683. Słupki 575 wchodzą pomiędzy dwie obręcze 681 i 682 oraz opierają się z każdej strony na występie 683. Materiał pierścienia 680 może być wybrany z materiałów mających przewodność mniejszą niż przewodność słupków 575, aby realizowały funkcję izolacji cieplnej. Przemiennie albo w połączeniu, może być także wybrany z materiałem o innym współczynniku rozszerzalności cieplnej niż słupki 575 aby realizować funkcję połączenia cieplnego. W odmianie, dwie uformowane struktury mające słupki o przekrojach komplementarnych mogą być łączone ze sobą przez bezpośrednie połączenie wpuszczane słupków.In the chamber 670, two identical molded structures 500 are arranged symmetrically and connected to each other by abutting their respective posts 575 against each other. This connection may be made by any method (gluing, welding, nesting, etc.). In Fig. 12b, it is shown that it is made by a connecting ring 680 which is placed in each case between two aligned posts 575 and overlapping them. This connection is better seen in Fig. 13, which shows a connecting ring 680 having an outer hoop 682 and an inner hoop 681 connected by a radial shoulder 683. The posts 575 extend between the two hoops 681 and 682 and rest on each side of the shoulder 683. The material of the ring 680 may be selected from materials having a conductivity lower than that of posts 575 to perform a thermal insulation function. Alternately or in combination, it may also be selected with a material having a different thermal expansion coefficient than the studs 575 to provide a thermal bonding function. In a variant, two formed structures having posts with complementary cross-sections may be connected to each other by a direct mortise connection of the posts.

Element 500 wypełniony pianką może także być stosowany sam, bez płyty dodatkowej, przez obrócenie płyty 571 do wnętrza zbiornika w celu podtrzymywania sąsiedniej szczelnej bariery. Tak wykonany element izolujący cieplnie spoczywa za pośrednictwem słupków 575 na szczelnej barierze wtórnej albo na wałkach z żywicy przymocowanych do kadłuba.Foam filled element 500 may also be used alone, without an auxiliary plate, by pivoting plate 571 towards the interior of the reservoir to support the adjacent sealed barrier. The heat insulating element thus formed rests via posts 575 on a sealed secondary barrier or on resin rollers attached to the hull.

Na fig. 14 i 15 pokazano uformowane struktury nośne 600 i 700 umożliwiające wykonanie elementów izolujących cieplnie w sposób podobny do struktury 500 opisanej powyżej.Figures 14 and 15 show molded load-bearing structures 600 and 700 capable of producing heat insulating elements in a manner similar to structure 500 described above.

Na fig. 14, oznaczenia odsyłające identyczne jak na fig 11 oznaczają identyczne elementy. Struktura 600 zawiera zewnętrzne płaskie ściany 601, które biegną w sposób ciągły wzdłuż czterech brzegów płyty 571, w taki sposób, aby utworzyć komorę, która może zawierać materiał izolujący w postaci proszku, kulek albo inny. Na przykład, struktura 600 zawierająca kulki z aerożelu może być połączona ze strukturą 600 zawierającą piankę o małej gęstości w celu utworzenia komory 670 jak pokazano na fig. 12.In Fig. 14, reference numerals identical to those in Fig. 11 designate identical elements. Structure 600 includes outer flat walls 601 that extend continuously along the four edges of plate 571 so as to form a chamber that may contain powder, spherical, or other insulating material. For example, a structure 600 containing airgel beads may be combined with a structure 600 containing low density foam to form a chamber 670 as shown in Fig. 12.

Na fig. 15, płaska płyta 771 podtrzymuje trzydzieści sześć pustych słupków rurowych 775 o mniejszym przekroju poprzecznym (na przykład, 100 mm) niż wspomniane poprzednio słupki 575, cztery puste słupki rurowe 780 o przekroju jeszcze mniejszym (na przykład 50 do 60 mm) umieszczone w narożach i dwa słupki rurowe 781 podobne do słupków 780 umieszczone w obszarze środkowym płyty 771 w celu przejścia członów łączących służących do mocowania bariery izolującej.In Fig. 15, flat plate 771 supports thirty-six hollow tubular posts 775 with a smaller cross-section (e.g., 100mm) than the previously-mentioned posts 575, four hollow tubular posts 780 with an even smaller cross-section (e.g. 50 to 60mm) placed at the corners and two tubular posts 781 similar to posts 780 positioned in the center region of plate 771 for the passage of connecting members for attaching an isolating barrier.

Struktury 500, 600 i 700 mogą być formowane wtryskowo. Podobna struktura może także być uzyskana przez kształtowanie cieplne z płyty z tworzywa sztucznego. Ta możliwość jest pokazana na fig. 11A. W tym przypadku, płyta 571, początkowo płaska, jest podgrzewana i odkształcana zgodnie z powierzchnią kształtującą formy wklęsłej 560. Uzyskuje się w ten sposób słupki nośne 575, których końce od strony płyty są otwarte i których przeciwne końce są zamknięte przez ścianę 583. W tym przypadku, wypełnienie przestrzeni 582 we wnętrzu słupków 575, na przykład pianką wykonuje się od strony powierzchni płyty 571 przeciwnej do tych słupków.Structures 500, 600 and 700 may be injection molded. A similar structure can also be obtained by thermoforming from a plastic plate. This possibility is shown in Fig. 11A. In this case, the plate 571, initially flat, is heated and deformed according to the shaping surface of the concave mold 560. This provides support posts 575, the plate side ends of which are open and whose opposite ends are closed by the wall 583. Including In the case of filling the space 582 inside the posts 575, for example with foam, is provided from the side of the plate 571 opposite the posts.

Ściany 601 mogą także być uzyskane przez kształtowanie cieplne.The walls 601 may also be obtained by thermoforming.

Na fig. 24 pokazano w perspektywie strukturę nośną kształtowaną cieplnie 1300 zawierającą płytę 1371, mogącą służyć jako płyta dna albo pokrywa komory oraz słupki nośne 1375 uzyskane w sposób podobny do słupków 575 z fig 11A. W pokazanym przykładzie, słupki 1375 mają postać stożkową, co ułatwia formowanie. Na przykład, można przewidzieć średnicę słupków zmieniającą się od 160 mm przy podstawie i 120 mm na wierzchołku na wysokości około 100 mm.Figure 24 shows a perspective view of a thermoformed support structure 1300 including a plate 1371 capable of serving as a bottom plate or chamber cover and support posts 1375 obtained in a manner similar to the posts 575 of Figure 11A. In the example shown, the posts 1375 are conical in shape to facilitate molding. For example, the diameter of the posts can vary from 160 mm at the base and 120 mm at the apex to a height of about 100 mm.

Aby służyć jako płyta dna komory pierwotnej bariery izolującej, płyta 1371 jest wyposażona w dwa żebra wzdłużne 1384, które są umieszczone na całej długości płyty 1371. Każde żebro 1384 uzyskuje się podczas kształtowania cieplnego wypychając materiał w tym samym kierunku co słupki 1375, w taki sposób aby utworzyć wygięcie w kształcie litery V, otwartego na płaskiej powierzchni płyty 1371, którego przestrzeń wewnętrzna 1385 umożliwia przejście spawanych wsporników 42 i podniesionych brzegów 43 szczelnej bariery wtórnej. Dla wtórnej bariery izolującej, żebra 1384 nie są konieczne.To serve as the bottom plate of the primary insulating barrier chamber, plate 1371 is provided with two longitudinal ribs 1384 that extend the entire length of plate 1371. Each rib 1384 is obtained during thermoforming by pushing the material in the same direction as the posts 1375, thus to form a V-shaped bend open on the flat surface of the plate 1371, the interior space 1385 of which allows the passage of the welded supports 42 and the raised edges 43 of the sealed secondary barrier. For the secondary isolation barrier, ribs 1384 are not necessary.

Opisane poprzednio struktury nośne zawierają płytę, która może służyć jako płyta pokrywy albo dna. Poniżej opisano inny przykład wykonania elementu izolującego cieplnie 870 w odniesieniu do fig. 16, w którym uformowana struktura nośna 800 zawiera elementy nośne 875 o małym przekroju poprzecznym połączone ramionami 890. Ta struktura nośna jest pokazana od góry na fig. 17. Elementy nośne 875 są słupkami cylindrycznymi kolistymi pustymi rozmieszczonymi w sieci regularnej i połączonymi ramionami 890, które są ułożone w kształcie siatki o oczkach kwadratowych. Płyta poPL 215 308 B1 krywy 872 i płyta dna 871, wykonane na przykład ze sklejki, tworzywa sztucznego, kompozytu albo innego materiału są przyklejone na dwóch przeciwnych powierzchniach struktury nośnej 800. Ramiona 890 są umieszczone na końcu elementów nośnych 875 przy płycie 872 i mają płaską górną powierzchnię, co służy do przyklejenia płyty 872.The support structures described previously include a plate that can serve as a cover plate or a bottom plate. Another embodiment of the heat insulating element 870 is described below with reference to Fig. 16, in which the formed support structure 800 comprises small cross-section support members 875 connected by arms 890. This support structure is shown from above in Fig. 17. Support members 875 are circular hollow cylindrical posts arranged in a regular network and connected by arms 890 that are arranged in the shape of a square mesh grid. The cover plate 872 and the bottom plate 871, for example made of plywood, plastic, composite or some other material, are glued to two opposite surfaces of the support structure 800. The arms 890 are located at the end of the support elements 875 at the plate 872 and have a flat surface. upper surface, which is used to stick the 872 plate.

Na fig. 25 pokazano rozłożony na części element izolujący cieplnie 870 w widoku perspektywicznym, w odmianie lekko zmodyfikowanej w zakresie położenia ramion łączących 890.Fig. 25 shows an exploded perspective view of the heat insulating element 870 with a slightly modified variant with regard to the position of the connecting arms 890.

Inne ramiona mogą być umieszczone na dolnym końcu słupków 875. Ramiona mogą być także umieszczone na innym poziomie (na przykład w połowie wysokości) słupków nośnych.Other arms may be located at the lower end of the posts 875. The arms may also be positioned at a different level (e.g., halfway up) of the support posts.

Przestrzeń wewnętrzna komory 870, mianowicie przestrzeń wewnętrzna 880 słupków 875 i przestrzeń 876 pomiędzy słupkami 875 jest wypełniona jednym albo wieloma materiałami izolującymi. Gdy stosuje się pianki o małej gęstości, można wytwarzać komorę umieszczając w formie strukturę 800 o kształcie prostokątnym w widoku z góry, zalewając formę pianką w taki sposób aby zanurzyć strukturę 800 w równoległobocznym bloku pianki, a następnie przymocować płyty 872 i 871 do tego bloku. Płyta dna 871 nie jest zawsze konieczna. Jedna z płyt może także być wykonana z jednego elementu ze strukturą 800.The interior space of the chamber 870, namely the interior space 880 of the posts 875 and the space 876 between the posts 875, is filled with one or more insulating materials. When low density foams are used, a chamber may be produced by placing a rectangular shaped structure 800 in the top view, pouring the foam into the mold so as to dip the structure 800 into the parallelogram foam block, and then securing plates 872 and 871 to the block. The 871 bottom plate is not always necessary. One of the plates can also be made of one piece with a structure 800.

Chociaż opisano słupki nośne o pustym przekroju kolistym umieszczone w strukturach nośnych 500, 600, 700 i 800, to słupki nośne mogą mieć zupełnie inny kształt przekroju poprzecznego i mogą być w dowolny sposób rozłożone w przestrzeni, regularnie albo nie. Na przykład, na fig. 18 pokazano słupek nośny 975 utworzony z wielu koncentrycznych ścian cylindrycznych 976. W słupku 1075 z fig 19, ściany cylindryczne 1076 mają przekrój kwadratowy. Słupki mogą także mieć zmienny przekrój poprzeczny wzdłuż wysokości, na przykład słupki stożkowe.While hollow circular section support posts have been described to be incorporated into support structures 500, 600, 700 and 800, support posts may have a completely different cross-sectional shape and may be spaced in any way, regularly or not. For example, Fig. 18 shows a support post 975 formed of a plurality of concentric cylindrical faces 976. In post 1075 of Fig 19, the cylindrical faces 1076 are square in cross section. The posts may also have a variable cross-section along the height, for example conical posts.

Na fig. 20, pokazano słupki 1175 rozłożone w sposób wyrównany w formie regularnej tablicy i mające pusty przekrój kwadratowy o uciętych narożach. Na fig. 21, słupki 1275, na przykład pełne cylindry koliste, są rozłożone dowolnie. Inne przekroje poprzeczne mogą mieć kształt prostokątny, wieloboczny, w kształcie litery I, pełny albo pusty, dwuścienny, itd..In Fig. 20, bars 1175 are shown aligned in a regular array and having a hollow square section with cut corners. In Figure 21, posts 1275, e.g., solid circular cylinders, are randomly distributed. Other cross-sections may be rectangular, polygonal, I-shaped, solid or hollow, double-walled, etc.

We wszystkich przypadkach, słupki mogą być uformowane jako słupki wystające na płycie i/lub połączone ramionami i/lub w inny sposób połączenia tworzący z nich jeden element. Gdy stosuje się pianki o małej gęstości jako warstwę wykładziny izolującej cieplnie, jest szczególnie korzystne zalanie tą pianką w jednym etapie całej powierzchni płyty, połączeń, miejsc pomiędzy nimi i ewentualnie słupków nośnych. Inna możliwością jest wycięcie studzienek w bloku pianki wykonanym wcześniej i wprowadzenie elementów nośnych do kanałów ukształtowanych w tym celu.In all cases, the posts may be formed as posts projecting on the plate and / or connected by arms and / or otherwise connected to form one element therewith. When low-density foams are used as a layer of the heat insulating lining, it is particularly advantageous to flood the entire surface of the board, the joints, the places therebetween and possibly the supporting posts with this foam in one step. Another possibility is to cut out the wells in the foam block previously made and insert the support elements into the channels formed for this purpose.

W przypadku izolacji granulowanej, jest niezbędne zastosowanie elementu izolującego cieplnie ze ścianami zewnętrznymi, które są korzystnie utworzone z jednego elementu ze strukturą nośną jak pokazano na fig. 14. Dzięki kształtowi elementów nośnych o małym przekroju poprzecznym, przestrzeń wewnętrzna skrzynki pomiędzy nimi nie jest podzielona na przedziały tak, że materiał granulowany można łatwo rozprowadzić na całej powierzchni elementu izolującego cieplnie. Materiał granulowany może także być wprowadzany w puste słupki.In the case of granular insulation, it is necessary to use a heat insulating element with outer walls, which are preferably formed of a single element with a load-bearing structure as shown in Fig. 14. Due to the shape of the load-bearing elements with a small cross-section, the inner space of the box between them is not divided into compartments so that the granular material can be easily spread over the entire surface of the heat insulating element. Granular material can also be inserted into hollow bars.

Słupki nośne o bardzo małym przekroju poprzecznym, na przykład mniejszym niż 40 mm, mogą być pozostawione puste bez pogorszenia izolacji cieplnej. Słupki puste o małym przekroju mogą także być wypełnione stożkami pianki z elastycznego PE albo wełną szklaną.Support posts with a very small cross-section, for example less than 40 mm, can be left empty without deteriorating thermal insulation. Low-section hollow posts can also be filled with flexible PE foam cones or glass wool.

W oparciu o fig. 22 i 23, opisano przykład wykonania elementu izolującego cieplnie zawierającego pustą komorę w postaci jednego bloku 1470 wykonaną przez kształtowanie obrotowe albo przez wtryskiwanie - wydmuchiwanie. Ta komora ma postać pustej osłony zamkniętej 1477 zawierającej osiem słupków stożkowych 1475 wystających ze ściany dna 1471 osłony i stanowiących odpowiednio ścianę wierzchołkową 1483, która może opierać się o ścianę górną 1472 osłony dla przyjmowania sił ściskających.Referring to Figs. 22 and 23, an embodiment of a heat insulating element comprising a single block hollow chamber 1470 made by rotational forming or injection-blow-blow is described. This chamber is in the form of a hollow closed shell 1477 that includes eight conical posts 1475 extending from the bottom wall 1471 of the shell and defines respectively an apex wall 1483 that can bear against the top wall 1472 of the shell to absorb compressive forces.

W celu zamocowania komory, przewidziano sześć szybików stożkowych 1480 umieszczonych na obwodzie osłony i otwartych od strony górnej ściany 1472. Te szybiki mają odpowiednio ścianę dna, która może się opierać o ścianę dna 1471 dla przyjmowania sił ściskających i która może być przewiercona dla przyjmowania pręta mocującego, pokazanego schematycznie jako 1431, który jest, na przykład, kołkiem przyspawanym do kadłuba albo połączonym ze szczelną barierą znajdującą się poniżej.To fix the chamber, six conical shafts 1480 are provided around the perimeter of the skirt and open at the top side of wall 1472. These shafts respectively have a bottom wall that can bear against the bottom wall 1471 to absorb compressive forces and that can be drilled through to receive a fastening bar. shown schematically at 1431 which is, for example, a stud welded to the hull or connected to a sealed barrier below.

Przestrzeń wewnętrzna 1476 komory i przestrzeń wewnętrzna 1482 słupków 1475 mogą być wypełnione dowolnym odpowiednim materiałem izolującym, na przykład przez wtrysk pianki.The interior space 1476 of the chamber and the interior space 1482 of posts 1475 may be filled with any suitable insulating material, such as by injection of foam.

Również, szybiki 1480 mogą być wypełnione materiałem izolującym, na przykład pianką PE albo wełną szklaną, po zamocowaniu komory.Also, the shafts 1480 can be filled with an insulating material, for example PE foam or glass wool, after the chamber is attached.

PL 215 308 B1PL 215 308 B1

Dla uformowania komory 1470 można wykorzystać na przykład, PE o dużej gęstości, poliwęglan, PBT albo inne tworzywa. Szybiki 1480 mogą także być usunięte, jeżeli stosuje się inny sposób mocowania komory, na przykład łączniki przechodzące pomiędzy mocowanymi komorami i opierające się o górną ścianę 1472 tak jak człony mocujące 48 z figur 2 i 3. Płyty dna i/lub pokrywy mogą także być mocowane na ścianach osłony dla jej wzmocnienia.For example, high-density PE, polycarbonate, PBT or other materials can be used to form the chamber 1470. The shafts 1480 may also be removed if another method of securing the chamber is used, for example fasteners extending between the mounted chambers and abutting against the top wall 1472 such as the fastening members 48 of Figures 2 and 3. Bottom and / or cover plates may also be fastened. on the walls of the cover to strengthen it.

W strukturach nośnych 500, 600, 700, 800, 1300 i 1470 opisanych poprzednio, słupki mogą także być zamienione przez przegrody tworzące przedziały we wnętrzu struktury nośnej.In the support structures 500, 600, 700, 800, 1300 and 1470 described previously, the posts may also be replaced by partitions forming compartments within the interior of the support structure.

Chociaż opisano elementy izolujące cieplnie zasadniczo równoległościenne o kątach prostych, inne kształty przekroju są możliwe, zwłaszcza dowolny wieloboczny kształt aby zapewnić pokrycie płaszczyzny.While substantially rectangular parallelepiped heat insulating elements have been described, other cross-sectional shapes are possible, particularly any polygonal shape, to provide coverage of the plane.

Oczywiście wykładzina izolująca elementu izolującego cieplnie może zawierać wiele warstw materiału.Of course, the insulating lining of the heat insulating element may comprise multiple layers of material.

Gdy jedna z barier izolujących: pierwotna i wtórna jest wykonana za pomocą elementów izolujących cieplnie opisanych uprzednio, jest możliwe, ale nie konieczne wykonanie drugiej bariery izolującej w sposób identyczny. Elementy izolujące cieplnie dwóch różnych typów mogą być stosowane w dwóch barierach. Jedna z barier może być wykonana z elementów izolujących cieplnie znanych ze stanu techniki.When one of the primary and secondary insulating barriers is made with the heat insulating elements previously described, it is possible but not necessary to make the second insulating barrier identically. Heat insulating elements of two different types can be used in the two barriers. One of the barriers can be made of heat insulating elements known in the art.

Mocowanie komór bariery izolującej wtórnej i bariery izolującej pierwotnej do kadłuba statku może być wykonane inaczej niż w przykładzie pokazanym na figurach, na przykład przy wykorzystaniu mocujących członów chwytających utworzonych na płycie dna komory.The fastening of the chambers of the secondary insulating barrier and the primary insulating barrier to the hull of the ship can be done differently from the example shown in the figures, for example by using fastening gripping members formed on the bottom plate of the chamber.

W sposób znany mocowanie kątowe barier: pierwotnej i wtórnej w obszarach gdzie ściany struktury nośnej łączą się pod kątem może być wykonane w postaci pierścienia łączącego, którego struktura pozostaje w przybliżeniu stała na całej długości krawędzi połączenia ścian. Struktura takiego pierścienia łączącego jest dobrze znana i nie będzie szczegółowo opisywana. W przypadku, gdy zbiornik jest przymocowany do statku to taki pierścień jest na ogół ułożony wzdłuż kąta utworzonego pomiędzy ścianą wzdłużną podwójnego kadłuba statku i ścianą poprzeczną statku.As is known, angular fastening of the primary and secondary barriers in the areas where the walls of the load-bearing structure meet at an angle can be made in the form of a connecting ring, the structure of which remains approximately constant along the entire length of the edge of the wall connection. The structure of such a coupling ring is well known and will not be described in detail. In the case where the tank is attached to the vessel, such a ring generally extends along the angle formed between the longitudinal wall of the double hull of the vessel and the transverse wall of the vessel.

W rozumieniu wynalazku wyrażenie „ściana zbiornika” zawiera kątowe obszary połączenia zwłaszcza pierścienie łączące niezależnie od ich kształtów, gdzie elementy izolujące cieplnie mogą również być wykorzystane.Within the meaning of the invention, the expression "tank wall" includes angular connection areas, in particular connecting rings, irrespective of their shape, where thermal insulation elements can also be used.

Chociaż wynalazek został opisany w odniesieniu do kilku szczególnych przykładów wykonania, jest oczywiste, że nie jest on do nich w żadnym przypadku ograniczony i że zawiera wszystkie odpowiedniki techniczne opisanych elementów jak również ich kombinacje, jeśli znajdują się one w zakresie wynalazku.While the invention has been described with reference to a few specific embodiments, it is obvious that it is by no means limited thereto and that it includes all technical equivalents of the described elements as well as combinations thereof when they fall within the scope of the invention.

Claims

1.Tight and heat insulated tank mounted in particular on a floating structure comprising at least one tank wall attached to the supporting structure of the floating structure, the tank wall comprising sequentially looking along the wall thickness from the inside to the outside of the tank, a primary tight barrier, a primary insulating barrier , a secondary airtight barrier and a secondary insulating barrier, at least one of the insulating barriers being substantially formed of adjacent thermally insulating elements, each thermally insulating element comprising a thermally insulating lining arranged in a layer parallel to the vessel wall and absorbing compressive forces. load-bearing elements that rise along the thickness of the heat-insulating lining, characterized in that the load-bearing elements of the heat-insulating element are made in the form of at least one load-bearing structure (70, 170a, 170b, 270, 370, 470, 500, 600, 700, 800 , 1300, 1477) created from one element each comprising connecting elements (71, 72, 171, 172, 272, 371, 372, 472, 571, 771, 890, 1371, 1471), the supports between them and at least one part of the height of these supports, is rigidly connected with connecting elements (71, 72, 171, 172, 272, 371, 372, 472, 571, 771, 890, 1371, 1471) and furthermore at least one support structure of the heat insulating element (70, 170a-b, 270 , 370, 470) has the shape of a hollow profile having a constant cross section in the longitudinal direction.

2. The tank according to claim A plate according to claim 1, characterized in that the connecting elements of the support structure comprise a plate (71, 72, 171, 172, 272, 371, 372, 472, 571, 771, 1371, 1471) which is arranged in parallel

To the tank wall on one side of the heat insulating element, the support elements protruding from the inner surface of the plate.

3. A tank according to claim The structure according to claim 1 or 2, characterized in that the load-bearing elements of the load-bearing structure comprise at least two longitudinal baffles (75, 175, 192, 193, 275, 375, 475) placed at a distance from each other and between the longitudinal baffles (75, 175, 192, 193, 275, 375, 475), there is at least one recess (73, 173) with a constant cross section therebetween, in which the heat insulating lining (76, 276, 376a-b, 476) is placed.

4. A tank according to claim The method of claim 3, characterized in that the longitudinal baffles include at least one baffle (75, 175) approximately perpendicular to the tank wall.

5. The tank according to claim The method of claim 3 or 4, characterized in that the longitudinal baffles include at least one baffle (192, 193) inclined with respect to the tank wall.

6. A tank according to claim The method of claim 5, characterized in that the longitudinal baffles include at least two baffles (192, 193) having inclinations in the opposite direction to each other.

The tank according to one of the claims 3, 4, 5, or 6, characterized in that the connecting elements of the load-bearing structure comprise at least one connecting wall (71, 72, 171, 172, 472) connecting the longitudinal baffles (75, 175, 475) along their entire length, the longitudinal baffles have thickenings (68, 168, 468) in areas of connection to the at least one connection wall.

The tank according to one of the claims 3, 4, 5, 6 or 7, characterized in that the heat insulating element (70, 170a-b) comprises a bottom plate and a cover plate and that at least one of the outermost longitudinal baffles in the lateral direction of the heat insulating element is spaced from a respective side edge of at least one of the bottom and cover plates delimiting an end recess (74, 174) having an open lateral side.

9. The tank according to claim The process of claim 2, characterized in that the heat insulating element (570) comprises a second plate (572) formed independently of the support structure (500) and which is attached to the end of the support elements (575) opposite the first plate (571).

10. A tank according to claim The method of claim 9, characterized in that the inner surface of the second plate has cutouts (573) in which the support elements (575) are nested.

11. The tank according to claim The process of claim 10, characterized in that the second plate (572) has a thermal expansion coefficient different from that of the support members (575).

12. A tank according to claim The heat-insulating element (670) as claimed in claim 2, characterized in that the heat insulating element (670) has two support structures (500) the respective plates of which have inner surfaces facing each other, and the support elements (575) protruding from said inner surfaces are connected two by two at their ends extending to each other. against these boards.

13. The tank according to claim The method of claim 12, characterized in that an insulating element (680) having a thermal conductivity lower than that of the support elements is each sandwiched between the two connected support elements.

14. The tank according to claim Device according to claim 12 or 13, characterized in that the load-bearing elements of the two load-bearing structures are each connected two by two by a connecting element (680) having a thermal expansion coefficient different from that of the load-bearing elements.

A tank according to one of the claims The method according to any one of Claims 1 to 14, characterized in that at least one insulating barrier (2, 6) made of thermally insulating elements (70, 170a-b, 870) is in each case covered with one of these airtight barriers (5, 8) which is formed of a metal plating (40) made of thin sheet metal with a low expansion coefficient, the edges of which are turned outwards with heat insulating elements, the thermally insulating elements having cover plates (72, 172, 872) in which there are grooves (78, 178) distributed parallel across the width of the plating, in which the welded supports (42) are slidably arranged, each welded support (42) having a continuous wing which protrudes over the outer surface of the cover plate and over two surfaces whose folded edges (43) of the two adjacent covers are tightly joined.

16. A tank according to claim The secondary securing members (82-84) are integral with the supporting structure (1) of the ship and the heat insulating elements of the secondary insulating barrier (2) are secured to the supporting structure (1) by means of secondary securing members (82-84). and the primary insulating barrier is connected by primary securing members (48) to the sealed secondary barrier (5), and the sealed secondary barrier (5) is attached with welded supports to the cover plates of the heat insulating elements of the secondary insulating barrier (2).

PL 215 308 B1

A floating structure, characterized in that it comprises a sealed and thermally insulated tank according to one of the claims 1 to 16.

18. A floating structure as claimed in claim 18, 17, characterized in that it is a tanker adapted to carry liquid methane.