Мембранна вантажна ємність для транспортування і зберігання зрідженого природного газу

 

Винахід відноситься до галузі транспортного суднобудування, засобів морського транспортування і зберігання зрідженого природного газу (СПГ) і стосується питання створення мембранної вантажної ємності для його транспортування і зберігання.

Відома мембранна вантажна ємність для транспортування та зберігання СПГ, що складається з складовою оболонки, що утворює герметичний і термоізольований резервуар, вбудований в несучу конструкцію судна (європейські патенти №248721 і №573327). Резервуар містить два герметичних бар'єру, причому первинний бар'єр знаходиться в контакті з речовиною, що міститься в резервуарі, а вторинний бар'єр розташований між первинним бар'єром і несучою конструкцією; вищезазначені герметичні бар'єри чергуються з двома термоизолирующими бар'єрами (первинним і вторинним).

Патенти Франції №1376525 і №1379651, а також патент Російської Федерації 2282101, опубл. 20.08.2006, бюлетень №23 (прототип) описують конструкцію мембранної вантажної ємності, що містить в якості первинного герметичного бар'єру контактують з СПГ металеві пластини з хвилястими гофрами, на поверхні яких сформовано дві серії хвиль, між якими розташовані плоскі поверхні. Перша сер хвилями другої серії, так, що хвилі першої серії перериваються при їх перетині з хвилями другої серії.

Недоліками такого конструктивного рішення є низька міцність і надійність первинного герметичного бар'єру при зовнішніх силових впливах і перепадах температури при заливанні і спорожнення вантажної ємності. Ці недоліки обумовлені наступними причинами:

- глибоким пластичним деформуванням листів первинного бар'єру при його виготовленні, пов'язаним із необхідністю (для досягнення необхідної форми виробу) утворення в ньому великих залишкових деформацій і напружень, викликаних локальною розтягом та стиском, які дуже негативно позначаються надалі на статичній і втомної міцності бар'єру;

- появою значних локальних напружень у зонах глибокого пластичного деформування при статичних і динамічних зовнішніх впливах з боку перевезеної (збереженої) рідини, а також при температурних впливах, пов'язаних із заповненням (випорожненням) вантажної ємності рідиною.

Наявність такого недоліку особливо негативно позначається при створенні великих вантажних ємностей, а також при експлуатації частково заповнених ємностей, сопр� у втраті герметичності конструкції, у пластичному деформуванні хвилястих гофрів у зоні їх перетину і в збільшенні ймовірності появи в ній втомних тріщин. Збільшення товщини пластин не веде до ліквідації недоліків конструкції, оскільки збільшує матеріаломісткість конструкції, знижує гнучкість герметичного бар'єру, яка необхідна (особливо в районі перетину хвилястих гофрів) для забезпечення можливості термічного стиску і розтягання пластин без ризику порушення герметичності.

Завданням пропонованого винаходу є підвищення міцності і надійності мембранної вантажної ємності для транспортування і зберігання скрапленого газу, зменшення ймовірності порушення її герметичності.

Для досягнення зазначеного технічного результату пропонуються наступні рішення. Щодо винаходу первинний герметичний бар'єр вантажної ємності виконано у виді гофрованого одношарової або двошарової пластини, причому гофри мають хвилеподібну форму, а вершини і западини хвиль утворюють форму зигзага. При одношаровому виконанні пластина виконується з нержавіючої сталі або алюмінієвого сплаву, при двошаровому виконанні металева пластина з внутрішньої сторони ємності має склопластиків�ие первинний герметичний бар'єр, з'єднані між собою, причому металеві листи з'єднані за допомогою зварювання (переважно внахлест). З внутрішньої сторони пластина стикається з зрідженим природним газом. З зовнішньої сторони хвилеподібні лунки пластини заповнені пористим синтетичним матеріалом. В якості заповнювача може використовуватися композиція на основі поліуретану або полівінілхлориду, сферопластик, пінопласт, або паста на основі рубленого скловолокна і сполучного.

Виконання герметичного первинного бар'єру у вигляді пластини з хвилястими зигзагоподібними гофрами забезпечує його високу податливість при перепадах температури, пов'язаних з залиттям газу в вантажну ємність або з її випорожненням, а також низький рівень температурних напружень в конструкції бар'єру. Наявність заповнювача в лунках з зовнішньої сторони первинного бар'єру забезпечує низький рівень напружень у конструкції бар'єру, обумовлених статичними і динамічними силовими впливами рідини. Відсутність зон перетину гофрів (їх безперервність) забезпечує при однаковій матеріаломісткості більш високий рівень міцності пропонованої конструкції в порівнянні з прототипом. Наявність з внутрішнього боку емиальной, або квадроакспальной) другого склопластикового шару дає можливість застосування при виготовленні герметичного первинного бар'єру малої товщини металевої пластини (фольги) і істотно підвищує теплоізоляційні властивості цього бар'єру.

Суть винаходу пояснюється кресленнями, де показано:

- фрагмент ємності для транспортування і зберігання зрідженого газу, що є прототипом пропонованого винаходу (фіг.1);

- внутрішня поверхня герметичного первинного бар'єру вантажної ємності-прототипу (фіг.2);

- фрагмент запропонованої ємності для транспортування і зберігання зрідженого газу (фіг.3);

- внутрішня поверхня первинного герметичного бар'єру пропонованої вантажної ємності (фіг.4);

- вигляд у плані первинного герметичного бар'єру пропонованої ємності (фіг.5);

- переріз первинного герметичного бар'єру по А-А, розташування якої зазначено на фіг.5, при одношаровому виконанні гофрованої пластини (фіг.6);

- переріз первинного герметичного бар'єру на Л-А, розташування якої зазначено на фіг.5, при двошаровому виконанні гофрованої пластини (фіг.7);

- переріз первинного герметичного бар'єру по Б-Б, розташування якої зазначено на фіг. Б-Б, розташування якої зазначено на фіг.5, при двошаровому виконанні гофрованої пластини (фіг.9);

- раціональний спосіб розташування гофрованих пластин, з'єднаних між собою при зварюванні герметичного первинного бар'єру вантажної ємності (фіг.10).

Переліки конструктивних елементів 1-5 для прототипу і пропонованої конструкції аналогічні (фіг.1, 3). Ємність для транспортування і зберігання зрідженого газу містить первинний герметичний бар'єр 1, вторинний герметичний бар'єр 2, первинний теплоізоляційний бар'єр 3, вторинний теплоізоляційний бар'єр 4. Ємність закріплена на силової конструкції 5 корпусу судна. Первинний герметичний бар'єр включає гофровану металеву пластину 6 і заповнювач лунок з зовнішньої сторони бар'єру 7.

Досягнення технічного результату з допомогою пропонованого виконання ємності для транспортування і зберігання скрапленого газу здійснюється наступним чином. При перепадах температур, пов'язаних з залиттям газу в вантажну ємність або з її випорожненням, температурне розширення або звуження елементів металевих пластин герметичного первинного бар'єру супроводжується їх вигином в районах вершин і западин хвильових поверхонь гофрів і�ві напруження в пластині вкрай малі, а изгибние температурні напруги можуть досягати значних величин внаслідок малості товщини пластини. Висока податливість заповнювача лунок, обумовлена значно більш низькими значеннями пружних характеристик полімерних матеріалів у порівнянні з металевими, забезпечує низький рівень температурних напружень в заповнювачі. Разом з тим, він ефективно передає тиск рідини на первинний теплоізоляційний бар'єр, виключаючи появу великих напружень в металевій пластині, викликаних цим тиском.

Рекомендується з'єднання окремих пластин герметичного бар'єру по бічних крайках за допомогою зварювання таким чином, щоб сусідні пластини мали взаємно перпендикулярні напрямку орієнтації гофрів (при цьому пластини з різною орієнтацією гофрів розташовуються в шаховому порядку), що сприяє подальшому зниженню температурних напруг.

Таким чином, пропонована конструкція корпусу судна дозволяє знизити рівень напруженості елементів первинного герметичного бар'єру, забезпечити підвищення надійності й міцності мембранної вантажної ємності для транспортування і зберігання зрідженого газу і зменшити ймовірність нарѽия зрідженого природного газу, містить структуровану термоізолюючу оболонку, закріплену на несучої конструкції транспортного судна або ємності для зберігання зрідженого газу і складається з декількох шарів, щонайменше, один з яких є металевим, герметичним, знаходиться в контакті з вантажем або зберігаються скрапленим газом та містить хвилеподібні гофри, відрізняється тим, що вершини і западини хвиль утворюють форму зигзагів, хвилеподібні лунки між гофрами з зовнішньої сторони заповнені пористим синтетичним матеріалом або пастою на основі рубленого скловолокна і сполучного.

2. Резервуар для транспортування або зберігання зрідженого природного газу по п.1, що відрізняється тим, що герметичний шар, що знаходиться в контакті з вантажем або зберігаються скрапленим газом, являє собою металеву гофровану пластину, обформованную з внутрішньої сторони ємності склопластиком.

3. Резервуар для транспортування або зберігання зрідженого природного газу за пп.1 і 2, який відрізняється тим, що сполучені (за допомогою зварювання) по бічних крайок пластини мають взаємно перпендикулярні напрямку орієнтації гофрів, а пластини з різною орієнтацією гофрів розташовані в шахма�

 

Схожі патенти:

Контактна область допоміжної мембрани резервуара для спг

Даний винахід відноситься до виготовлення і непроникних теплоізольованих резервуарів, вбудованих в несучу конструкцію. Контейнер для зрідженого природного газу, що містить несучу конструкцію (11) і непроникний і теплоізольований резервуар для зрідженого природного газу, який має безліч стінок, прикріплених до несучої конструкції. Кожна стінка резервуара в послідовному порядку по товщині зсередини резервуара в зовнішньому напрямку містить основний непроникний бар'єр, основний теплоізоляційний бар'єр, допоміжний непроникний бар'єр і допоміжний теплоізоляційний бар'єр. Стінки резервуара включають щонайменше одну вертикальну стінку, допоміжний непроникний бар'єр якої містить перший непроникний лист зверху стінки і з'єднувальний пристрій, яке непроникно з'єднує перший непроникний лист з несучою конструкцією. З'єднувальний пристрій містить першу металеву пластину (22), паралельну першому непроникній листу, і другий непроникний лист (17), прикріплений з одного боку, до першого непроникній листу, а, з іншого боку, до першої металевій пластині. 20 з.п. ф-ли, 13 іл.

Теплова ізоляція танка для перевезення спг

Винахід відноситься до галузі суднобудування і морського транспорту, а більш конкретно до конструкції вантажних відсіків суден, що перевозять скраплений газ при низьких температурах. Пропонується теплову ізоляцію виконати у вигляді однієї або декількох оболонок, всередині яких розміщується порошковий наповнювач і створюється вакуум. При цьому кожна з оболонок забезпечує тепловий захист однієї або кілька стінок, формують геометрію відсіку судна. Технічний результат полягає в мінімізації втрат скрапленого газу під час його транспортування на судні. 3 з. п. ф-ли, 2 іл.

Багатокутний резервуар для спг

У заявці описаний герметичний резервуар (1), що містить несучу конструкцію (4), герметичний бар'єр циліндричної форми, в якому герметичний бар'єр утворює вертикальну стіну (2) і дно (3). Вертикальна стіна містить безліч вертикальних панелей (8, 8'). Несуча конструкція оточує вертикальну стіну, а днище містить безліч прямокутних компонентів (5), що утворюють подібні один одному, але повернені сектора, при цьому краї прямокутних компонентів одного із секторів, відповідно, паралельні і перпендикулярні до однієї з вертикальних панелей (8). Число вертикальних панелей вдвічі перевищує число секторів. Використання винаходу дозволить зменшити витрати матеріалу. 9 з.п. ф-ли, 1 іл.

Резервуар з армованої гофрованої мембраною

Запропоновано герметичний резервуар, у якого, щонайменше, одна стінка містить герметичну мембрану, розраховану на те, щоб стикатися з вмістом резервуара, і плоску опору, що примикає до мембрани, і у якого мембрана містить, щонайменше, один гофрований металевий лист (1) в цілому прямокутної форми, має перший ряд взаємно паралельних гофрів (2), другий ряд взаємно паралельних гофрів (3), які проходять поперечно гофрам першого ряду. Гофрований металевий лист стикається з плоскою опорою на видаленні від гофрів. Резервуар має підсилюючий елемент (5), розташований під гофром першого ряду між мембраною і опорою, при цьому довжина підсилюючого елемента відповідає відстані між двома гофрами другого ряду. Технічний результат - підвищення здатності мембрани витримувати тиск. 2 н. і 11 з.п. ф-ли, 14 іл.

Вдосконалений герметизований і теплоізольований резервуар, вбудований в несучу конструкцію

Винахід може бути застосоване в суднобудуванні. Герметизований і теплоізольований резервуар, вбудований в несучу конструкцію (1) з подвійними стінками, містить теплоізоляційний бар'єр, виконаний за одне ціле з конструкцією (1), допоміжний ущільнювальний бар'єр (5), розташований усередині теплоізоляційного бар'єру, і основний ущільнювальний бар'єр (10), що спирається на теплоізоляційний бар'єр. Теплоізоляційний бар'єр містить допоміжний теплоізоляційний бар'єр, поверх якого знаходиться допоміжний ущільнювальний бар'єр (5), і основний теплоізоляційний бар'єр, що знаходиться на допоміжному ущільнювальному бар'єрі (5). Основний і допоміжний теплоізоляційні бар'єри складаються із зв'язаних модулів, кожен модуль допоміжного теплоізоляційного бар'єру являє собою прямокутний паралелепіпед і містить першу фанерну плиту (3), покриту першим теплоізоляційним шаром (4). Кожен модуль основного теплоізоляційного бар'єру являє собою прямокутний паралелепіпед і містить другий теплоізоляційний шар (6), на який спирається друга фанерна плита (7, 9). Перша фанерна плита (3) прикріплена до подвійної стінки несучої�е винаходу дозволить зменшити знос теплоізоляції резервуара. 11 з.п. ф-ли, 6 іл.

Клейове з'єднання ізоляційних блоків резервуара для зберігання скрапленого газу з використанням хвилястих валиків

У заявці описаний герметизований теплоізольований наземний резервуар, вбудований в несучу конструкцію (1), має теплоізоляційний бар'єр, що містить безліч ізоляційних блоків (14), кожен з яких має панель з клеєної фанери і містить або містить в собі теплоізоляційний матеріал, при цьому згадані ізоляційні блоки (14) з'єднані безпосередньо з несучою конструкцією (1) за допомогою валиків (3) мастики, виконаних на панелі згаданих ізоляційних блоків у вигляді паралельних один одному ліній, при цьому, щонайменше, два з згаданих валиків (3) на панелі, по меншою мірі, одного із згаданих ізоляційних блоків (14) виконані у вигляді паралельних хвилястих ліній. Технічний результат - підвищення міцності конструкції і зниження вартості її виготовлення. 2 н. і 6 з.п. ф-ли, 5 іл.

Цистерна для зріджених газів

Винахід відноситься до галузі кріогенної техніки

Пристрій для вивантаження дрібнозернистих або пилоподібних твердих речовин з резервуара

Винахід відноситься до пристрою для вивантаження дрібнозернистих або пилоподібних твердих речовин з резервуара, в якому має бути створено високий тиск або ж вже знаходиться під високим тиском

Розбірний контейнер для транспортування і зберігання довгомірних вантажів, переважно пиломатеріалів

Винахід відноситься до контейнерів для перевезення довгомірних вантажів з можливістю штабелювання при зберіганні, переважно для пиломатеріалів

Вантажний контейнер

Винахід відноситься до контейнерів для транспортування і зберігання рідких матеріалів

Контейнер для транспортування і зберігання рідин (варіанти)

Винахід відноситься до контейнерів для транспортування і зберігання рідин

Виріб з металевим основним тілом і спосіб його виготовлення

Винахід відноситься до виробу з металевим основним тілом, виконаному у вигляді компоненти газової турбіни, зокрема у вигляді лопатки

Металева ємність для транспортування і зберігання рідин і спосіб її виготовлення

Винахід відноситься до виготовлення металевих ємностей для транспортування і зберігання рідин з замикається отвором для заливки і отвором для відбору рідини і промивки
Up!