本發(fā)明涉及具有膜的密封且熱隔絕的罐的領域。具體而言，本發(fā)明涉及用于對處于低溫的液化氣體進行儲存和/或運輸?shù)拿芊馇覠岣艚^的罐的領域，該罐比如是用于對溫度例如介于-50℃與0℃之間的液化石油氣體(也稱為lpg)進行運輸、或者用于對大氣壓下溫度為約-162℃的液化天然氣體(lng)進行運輸?shù)墓?。這些罐可以被安裝在陸地或浮式結構件上。在浮式結構件的情況下，罐可以用于對液化氣進行運輸或者對用作浮式結構件推進燃料的液化氣體進行接納。

背景技術：

1、在用于對處于低溫的液化氣進行儲存的罐中，罐壁的主要功能是對貨物進行隔絕，以限制導致貨物蒸發(fā)的熱流以及在運輸船的罐的情況下保護船體免受低溫影響。然而，罐壁還必須承受貨物的流體動力載荷，這意味著罐壁必須抵抗壓縮。

2、wo-a-2017207904描述了這種由隔絕塊制成的罐，該罐包括：矩形形狀的底部板；矩形形狀的覆蓋板，該覆蓋板平行于底部板并且沿次級邊界隔絕塊的厚度方向與底部板間隔開；布置在底部板與覆蓋板之間的熱隔絕填料，該熱隔絕填料特別地是玻璃棉、巖棉、棉絨、纖維材料、珍珠巖、膨脹珍珠巖、低密度聚合物泡沫、氣凝膠；以及由比隔絕填料更堅硬的材料、特別是膠合板制成的支撐柱，該支撐柱沿厚度方向在底部板與覆蓋板之間延伸以承受壓力載荷。每個支撐柱具有與次級邊界隔絕塊的縱向尺寸和橫向尺寸相比更小的截面，支撐柱包括布置成與附接區(qū)域對齊的主支撐柱。

3、wo-a-2017207904使用兩個金屬膜，該金屬膜包括由膨脹系數(shù)較低的鋼制成的列板(strake)，該列板被平放在隔絕塊的覆蓋板上，每個列板包括平行的兩個向上翻折的(turned?up)側向邊緣，該側向邊緣以密封的方式被焊接在金屬條上。這些金屬膜特別可靠，并且具有從多年使用獲得的經(jīng)驗的優(yōu)勢。

4、然而，隔絕塊的制造涉及相對復雜的組裝操作。此外，用于制作支撐柱的剛性材料可能具有一定的熱導率并且可能形成熱橋，這會限制罐的熱隔絕性能。

技術實現(xiàn)思路

1、形成本發(fā)明基礎的理念是設計一種密封且熱隔絕的罐，該罐克服了這些缺點中的至少一些缺點。

2、本發(fā)明的一些方面基于以下觀察：如果在熱塊中減少或消除可能形成熱橋的剛性材料的使用，而用導熱性低的材料來代替這些剛性材料，則這具有削弱對隔絕塊所支承的密封屏障的支撐的風險，當密封屏障是相對較薄、精細且易碎的金屬膜時，這種情況尤其嚴重。

3、因此，形成本發(fā)明基礎的另一理念是設計一種密封且熱隔絕的罐，該罐既提供有利的熱性能，也提供長使用壽命。

4、為此，本發(fā)明提供了一種結合在支撐結構件中的密封且熱隔絕的罐，支撐結構件包括兩個支撐壁，兩個支撐壁是平坦的并且通過在所述兩個支撐壁之間形成拐角而限定出縱向拐角邊緣，密封且熱隔絕的罐包括布置在每個所述支撐壁上的罐壁，

5、布置在每個所述支撐壁上的罐壁在厚度方向上在從密封且熱隔絕的罐的外部朝向內部依次包括：次級隔絕屏障、次級密封屏障、初級隔絕屏障、以及用于與容納在密封且熱隔絕的罐中的產品相接觸的初級密封屏障，

6、其中，次級密封屏障包括由并置在次級隔絕屏障上且以密封的方式彼此焊接的次級金屬元件構成的金屬膜，初級密封屏障包括由并置在初級隔絕屏障上且以密封的方式彼此焊接的初級金屬元件構成的金屬膜。

7、次級隔絕屏障包括次級邊界隔絕塊和次級中間隔絕塊，該次級邊界隔絕塊是以與拐角邊緣平行的第一縱向排的形式布置的，該次級中間隔絕塊是以與拐角邊緣平行并且在相對于拐角邊緣而言的相反側與次級邊界隔絕塊相鄰的第二縱向排的形式布置的，

8、所述初級隔絕屏障包括疊置在次級邊界隔絕塊上的初級邊界隔絕塊以及疊置在次級中間隔絕塊上的初級中間隔絕塊。

9、每個次級邊界隔絕塊、每個初級邊界隔絕塊、每個次級中間隔絕塊、和每個初級中間隔絕塊均包括：第一縱向邊緣，該第一縱向邊緣平行于拐角邊緣且位于相對于拐角邊緣而言的相反側；以及第二縱向邊緣，該第二縱向邊緣平行于拐角邊緣且位于拐角邊緣的同一側，

10、其中，初級邊界隔絕塊的第一縱向邊緣與次級邊界隔絕塊的第一縱向邊緣對準，而初級邊界隔絕塊的第二縱向邊緣相對于次級邊界隔絕塊的第二縱向邊緣向后設置(setback)，在與拐角邊緣垂直的寬度方向上，初級邊界隔絕塊的寬度小于次級邊界隔絕塊的寬度，

11、其中，初級中間隔絕塊的第二縱向邊緣與次級中間隔絕塊的第二縱向邊緣對準。

12、罐壁包括保持構件，該保持構件是圍繞疊置的初級中間隔絕塊和次級中間隔絕塊布置的，每個保持構件包括：下部部分，該下部部分被剛性地固定至支撐壁；次級附接部分，該次級附接部分位于下部部分的上方并且與同保持構件相鄰的多個次級中間隔絕塊相互作用；以及初級附接部分，該初級附接部分位于次級附接部分的上方并且與同保持構件相鄰的多個初級中間隔絕塊相互作用。

13、初級金屬元件和次級金屬元件分別包括：

14、初級金屬托架和次級金屬托架，該初級金屬托架在拐角邊緣處被布置在初級邊界隔絕塊上，相應地該次級金屬托架在拐角邊緣處被布置在次級邊界隔絕塊上，初級金屬托架和次級金屬托架分別包括由兩個支撐壁形成的拐角的相互傾斜的兩個面部，

15、初級列板和次級列板，該初級列板被平放在初級中間隔絕塊上，相應地該次級列板被平放在次級中間隔絕塊上，每個初級列板和每個次級列板均分別包括與拐角邊緣平行的兩個向上翻折的邊緣，所述兩個向上翻折的邊緣以密封的方式相應地被焊接在初級支撐件和次級支撐件上，該初級支撐件和該次級支撐件分別被錨固至初級中間隔絕塊和次級中間隔絕塊，初級焊接支撐件和次級焊接支撐件分別是以與拐角邊緣平行的縱向排的形式布置的，以及

16、初級連接板，初級連接板將在最后一排初級焊接支撐件處與初級中間隔絕塊錨固的成排的所述初級焊接支撐件連接至初級金屬托架，該最后一排初級焊接支撐件是由最靠近拐角邊緣的初級焊接支撐件構成的，

17、其中，初級連接板具有與拐角邊緣平行的至少一個縱向波紋部。

18、利用這些特征，特別是初級邊界隔絕塊的第一縱向邊緣和次級邊界隔絕塊的第一縱向邊緣對準以及初級中間隔絕塊的第二縱向邊緣和次級中間隔絕塊的第二縱向邊緣的對準，可以容易地在成排的邊界隔絕塊與成排的中間隔絕塊之間形成調節(jié)井(adjustmentshaft)，以吸收支撐壁的制造公差。

19、此外，隔絕塊可以是由在厚度方向上剛性比由膠合板制成的支撐柱或支撐間隔件的剛性小的結構件形成的。特別地，隔絕塊在厚度方向上的剛性可以是隔絕聚合物泡沫的剛性，這是因為由列板的向上翻折的邊緣和初級連接板的波紋部形成的波紋管允許響應于隔絕塊(包括邊界隔絕塊)在壓力下的收縮而具有一定程度的伸長量。

20、根據(jù)一些實施方式，這種罐可以包括以下特征中的一個特征或更多個特征。

21、根據(jù)一個實施方式，次級金屬元件包括次級連接板，該次級連接板將最后一排次級焊接支撐件連接至次級金屬托架，所述最后一排次級焊接支撐件是由最靠近拐角邊緣的次級焊接支撐件構成的。

22、根據(jù)一個實施方式，所述最后一排次級焊接支撐件被錨固至次級中間隔絕塊。

23、根據(jù)另一實施方式，所述最后一排次級焊接支撐件被錨固至次級邊界隔絕塊，次級金屬元件還包括以縱向排的形式布置的最后的次級列板，該最后的次級列板延伸成跨置于次級中間隔絕塊和次級邊界隔絕塊，所述最后的次級列板以密封的方式被焊接在與次級連接板相對的所述最后一排次級焊接支撐件上。

24、根據(jù)一個實施方式，初級邊界隔絕塊具有供最后一排次級焊接支撐件插入的凹槽，該凹槽具有大于20mm的寬度，隔絕材料件被容置在凹槽中，以圍繞最后一排次級焊接支撐件來填充凹槽。

25、該相對較寬的凹槽使得可以根據(jù)調節(jié)井的尺寸對最后一排次級焊接支撐件的位置進行調節(jié)。具體而言，調節(jié)井的可變性意味著最后一排次級焊接支撐件的位置自身是可變的。

26、根據(jù)一個實施方式，次級邊界隔絕塊或每個次級邊界隔絕塊以及初級邊界隔絕塊或每個初級邊界隔絕塊包括底部面板、覆蓋面板、以及置于底部面板與覆蓋面板之間的隔絕填料，隔絕填料包括置于底部面板與覆蓋面板之間的結構隔絕泡沫、例如纖維增強聚氨酯泡沫，以使覆蓋面板保持成與底部面板相距一距離。

27、根據(jù)一個實施方式，次級中間隔絕塊或每個次級中間隔絕塊以及初級中間隔絕塊或每個初級中間隔絕塊包括底部面板、覆蓋面板、以及置于底部面板與覆蓋面板之間的隔絕填料，隔絕填料包括置于底部面板與覆蓋面板之間的結構隔絕泡沫，以使覆蓋面板保持成與底部面板相距一距離。

28、因此，邊界隔絕塊的隔絕性能和/或中間隔絕塊的隔絕性能會非常高。

29、根據(jù)一個實施方式，初級金屬托架的兩個面部被固定至初級邊界隔絕塊的覆蓋面板，相應地次級金屬托架的兩個面部被固定至次級邊界隔絕塊的覆蓋面板。

30、優(yōu)選地，在這種情況下，初級邊界隔絕塊的覆蓋面板和次級邊界隔絕塊的覆蓋面板分別包括沉頭(countersunk)區(qū)域，該沉頭區(qū)域分別在初級邊界隔絕塊的第二縱向邊緣和次級邊界隔絕塊的第二縱向邊緣上是敞開的(open?out)并且分別對初級金屬托架的面部和次級金屬托架的面部進行接納。

31、因此，初級金屬托架和/或次級金屬托架可以與覆蓋面板的上表面齊平，這使得可以在高度不會發(fā)生變化的情況下使將初級金屬托架/或次級金屬托架覆蓋的連接板放置就位，并且因此確保對連接板的均勻支撐。

32、根據(jù)另一實施方式，初級拐角梁被布置在所述初級邊界隔絕塊的覆蓋面板以對初級金屬托架進行支撐，相應地次級拐角梁分別被布置在所述次級邊界隔絕塊的覆蓋面板上以對次級金屬托架進行支撐，初級拐角梁和次級拐角梁分別是以與拐角邊緣平行的方式成長形的，初級金屬托架被布置成跨置于位于所述二等分(bisector)平面的兩側的兩個所述初級拐角梁并且被旋擰至位于所述二等分(bisector)平面的兩側的兩個所述初級拐角梁，相應地，次級金屬托架分別被布置成跨置于位于所述二等分(bisector)平面的兩側的兩個所述初級拐角梁，并且被旋擰至位于所述二等分(bisector)平面的兩側的兩個所述次級拐角梁。

33、因此，可以生產特別剛性的梁來對初級金屬托架和/或次級金屬托架進行支撐。

34、根據(jù)一個實施方式，初級隔絕屏障和次級隔絕屏障還分別包括纖維或蜂窩狀隔絕材料塊，所述纖維或蜂窩狀隔絕材料塊分別被插入到在拐角邊緣的兩側布置于兩個支撐壁上的兩個初級邊界隔絕塊的第二縱向邊緣之間，以及插入到在拐角邊緣的兩側布置于兩個支撐壁上的兩個次級邊界隔絕塊的第二縱向邊緣之間。

35、因此，可以確保對拐角邊緣處空間的良好填充，以防止壁中存在的氣相對流運動。

36、根據(jù)另一實施方式，初級邊界隔絕塊和次級邊界隔絕塊在第二縱向邊緣上具有以與由兩個支撐壁形成的拐角的二等分平面平行的方式傾斜的面部，并且在拐角邊緣的兩側布置于兩個支撐壁上的兩個初級邊界隔絕塊是以結合的初級拐角隔絕塊的形式制造的，相應地在拐角邊緣的兩側布置于兩個支撐壁上的兩個次級邊界隔絕塊是以結合的次級拐角隔絕塊的形式制造的，兩個初級邊界隔絕塊的傾斜面部和兩個次級邊界隔絕塊的傾斜面部相應地附接至布置在所述二等分平面中的連接板。

37、因此，可以使用結合的初級拐角隔絕塊和/或結合的次級拐角隔絕塊來生產拐角邊緣處的罐壁，從而便于罐的組裝。

38、根據(jù)一個實施方式，保持構件包括布置在第一縱向排與第二縱向排之間的拐角保持構件，拐角保持構件的初級附接部分包括以垂直于拐角邊緣的方式延伸的初級保持板，初級保持板包括與拐角保持構件的次級附接部分附接的中央部分、與兩個初級中間隔絕塊相互作用的第一端部部分、以及與兩個初級邊界隔絕塊相互作用的第二端部部分。

39、因此，可以使用同一個拐角保持構件來對初級中間隔絕塊和初級邊界隔絕塊進行保持。

40、優(yōu)選地，在這種情況下，拐角保持構件的次級附接部分包括以垂直于拐角邊緣的方式延伸的次級保持板，該次級保持板包括與兩個次級中間隔絕塊相互作用的第一端部部分以及與兩個次級邊界隔絕塊相互作用的第二端部部分。

41、因此，拐角保持構件也可以用于對次級中間隔絕塊和次級邊界隔絕塊進行保持，從而限制了待安裝在支撐結構件中的保持構件的總數(shù)量。

42、根據(jù)一個實施方式，拐角保持構件的次級附接部分包括次級保持板；與次級保持板平行的上部板；將次級保持板連接至上部板的連接構件；以及布置在次級保持板與上部板之間的間隔構件，間隔構件包括剛性的止動部件，該止動部件在次級保持板和上部板抵靠止動部件的止動位置限定出次級保持板與上部板之間的最小間距；以及彈性可壓縮構件，該彈性可壓縮構件趨于使次級保持板和上部板保持在間隔開的位置，連接構件在間隔開的位置限定出次級保持板與上部板之間的最大間距，所述最大間距大于所述最小間距，彈性可壓縮構件被構造成響應于趨于使上部板和次級保持板更靠近在一起的載荷而被彈性地壓縮，直至次級保持板和上部板抵靠止動部件的止動位置，

43、其中，拐角保持構件的下部部分包括以垂直于次級保持板的方式從夾持組件突出的錨固桿，錨固桿包括附接至所述支撐壁的下端部以及與下端部相反且聯(lián)接至次級保持板的上端部，以能夠沿下端部方向在次級保持板上施加牽引力。

44、因此，可以在來自罐內部的壓縮力的方向上為拐角保持構件引入一定程度的撓性，并且因此使上部板在密封且熱隔絕的罐的使用期間大致跟隨隔絕塊的上表面的移動，以使熱隔絕屏障對壓縮應力的響應均勻化。

45、根據(jù)一個實施方式，初級連接板包括：波紋板，該波紋板具有至少一個與拐角邊緣平行的縱向波紋部，波紋板延伸成跨置于所述初級邊界隔絕塊和所述初級中間隔絕塊，并且波紋板具有第一縱向邊緣和以密封的方式焊接至初級金屬托架的第二縱向邊緣；

46、以及半列板，該半列板具有向上翻折的邊緣和平坦邊緣，該向上翻折的邊緣平行于拐角邊緣，該向上翻折的邊緣以密封的方式被焊接在成排的所述初級焊接支撐件中的初級焊接支撐件上，該平坦邊緣平行于拐角邊緣，該平坦邊緣以密封的方式連接至波紋板的第一縱向邊緣。

47、根據(jù)一個實施方式，波紋板的第一縱向邊緣被固定至初級中間隔絕塊，并且半列板的平坦邊緣被焊接至波紋板，使得半列板與波紋板的第一縱向邊緣交疊。根據(jù)另一實施方式，半列板的平坦邊緣被固定至初級中間隔絕塊，并且波紋板的第一縱向邊緣被焊接至半列板，使得波紋板與半列板的平坦邊緣交疊。

48、根據(jù)一些實施方式，波紋板的第一縱向邊緣或者半列板的平坦邊緣通過固定螺紋件而被固定至初級中間隔絕塊，初級中間隔絕塊包括用于對固定螺紋件的頭部進行容置的凹槽。

49、根據(jù)其他實施方式，初級中間隔絕塊支承有金屬的錨固條，該錨固條被固定至初級中間隔絕塊的覆蓋面板并且以與拐角邊緣平行的方式延伸，波紋板的第一縱向邊緣或半列板的平坦邊緣通過焊接而被固定至錨固條。

50、根據(jù)一個實施方式，多個金屬的錨固條被固定至初級中間隔絕塊的覆蓋面板，以形成以與拐角邊緣平行的方式延伸的不連續(xù)排。金屬的錨固條的該不連續(xù)排包括由沒有錨固條的間隔分開的多個錨固條。

51、根據(jù)一些實施方式，波紋板的第一縱向邊緣或半列板的平坦邊緣疊置在錨固條的不連續(xù)排上，至少一個第一部分通過固定螺紋件在沒有錨固條的間隔中被固定到初級中間隔絕塊，并且至少一個第二部分通過焊接而被固定到所述錨固條。

52、根據(jù)一個實施方式，初級連接板具有至少三個縱向波紋部。這種構型使得可以增加初級膜在拐角邊緣附近的伸長和移動能力。

53、根據(jù)一個實施方式，所述至少一個縱向波紋部被定位在所述初級中間隔絕塊上。根據(jù)另一實施方式，所述至少一個縱向波紋部被定位在所述初級邊界隔絕塊上。根據(jù)另一實施方式，所述至少一個縱向波紋部被定位成與所述初級中間隔絕塊和所述初級邊界隔絕塊之間的調節(jié)井對齊。

54、根據(jù)一個實施方式，所述至少一個縱向波紋部朝向罐的內部突出。

55、優(yōu)選地，在這種情況下，波狀增強件在所述初級連接板與所述初級中間隔絕塊之間或在所述初級連接板與所述初級邊界隔絕塊之間被插入到縱向波紋部中。

56、因此，可以保護一個或更多個縱向波紋部免受由于操作中貨物所施加的壓力載荷而可能導致的過度變形。

57、根據(jù)一個實施方式，支撐結構件包括第三支撐壁，該第三支撐壁在縱向拐角邊緣端部處中斷兩個支撐壁，并且第一縱向排朝向拐角邊緣端部依次包括至少一個第一類型的次級邊界隔絕塊和至少一個第二類型的次級邊界隔絕塊。

58、優(yōu)選地，在這種情況下，第一類型的次級邊界隔絕塊或每個第一類型的次級邊界隔絕塊包括底部面板、覆蓋面板、以及置于底部面板與覆蓋面板之間的隔絕填料，隔絕填料包括置于底部面板與覆蓋面板之間的結構隔絕泡沫，以使覆蓋面板保持成與底部面板相距一距離，以及

59、第二類型的次級邊界隔絕塊或每個第二類型的次級邊界隔絕塊包括由剛性材料制成且填充有隔絕填料的次級隔絕殼體。

60、根據(jù)一個實施方式，支撐結構件包括第三支撐壁，該第三支撐壁在縱向拐角邊緣端部處中斷兩個支撐壁，以及其中，初級邊界隔絕塊朝向拐角邊緣端部依次包括至少一個第一類型的初級邊界隔絕塊和至少一個第二類型的初級邊界隔絕塊。

61、優(yōu)選地，在這種情況下，第一類型的初級邊界隔絕塊或每個第一類型的初級邊界隔絕塊包括底部面板、覆蓋面板、以及置于底部面板與覆蓋面板之間的隔絕填料，隔絕填料包括置于底部面板與覆蓋面板之間的結構隔絕泡沫，以使覆蓋面板保持成與底部面板相距一距離，以及

62、第二類型的次級邊界隔絕塊和每個第二類型的初級邊界隔絕塊包括由剛性材料制成且填充有隔絕填料的初級隔絕殼體。

63、因此，可以增加次級邊界隔絕塊和/或初級邊界隔絕塊在朝向縱向拐角邊緣端部的方向上的剛度，以特別地改進對該區(qū)域中的金屬膜的支撐。

64、這種密封且熱隔絕的罐可以用于對液化氣體進行儲存和/或運輸。在一個實施方式中，液化氣體是lng，即在大氣壓下、在約-162℃的溫度處儲存的具有高甲烷含量的混合物。還可以設想其他液化氣體，特別是乙烷、丙烷、丁烷或乙烯。液化氣體還可以在例如2巴與20巴之間的相對壓力下、特別是在約2巴的相對壓力下進行儲存。

65、這種密封且熱隔絕的罐可以形成陸地或水中儲存設施的一部分，或者可以被安裝在沿?；蛏钏母∈浇Y構件上，所述浮式結構件特別是lng運輸船、浮式儲存和再氣化單元(fsru)、遠程浮式生產和儲存單元(fpso)等。這種罐也可用作任何類型的運輸船上的燃料罐。

66、根據(jù)一個實施方式，用于對液化氣體進行運輸?shù)倪\輸船包括雙船體以及布置在該雙船體中的如上所述的罐。

67、根據(jù)一個實施方式，本發(fā)明還提供了一種用于液化氣體的傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括上述運輸船；隔絕管線，該隔絕管線被布置成將安裝在運輸船的船體中的罐連接至浮式或陸地儲存設施；以及泵，該泵用于將液化氣體流通過隔絕管線從浮式或陸地儲存設施泵送至運輸船的罐，或者用于將液化氣體流通過隔絕管線從運輸船的罐泵送到浮式或陸地儲存設施。

68、根據(jù)一個實施方式，本發(fā)明還提供了一種用于對這種運輸船進行裝載或卸載的方法，其中，將液化氣體通過隔絕管線從浮式或陸地儲存設施輸送到運輸船的罐，或者將液化氣體通過隔絕管線從運輸船的罐輸送到浮式或陸地儲存設施。