用于液态天然气存储罐的罐角片状隔膜部件

摘要

一种用于LNG存储罐的罐角片状隔膜部件,包括一个水平板部件和一个垂直板部件,两者通过一个具有45°倾角的斜板部件连接。两个外侧平行皱起轴向地、互相平行地、对称地在三个板部件上沿着该罐角片状隔膜部件的两侧延伸,并且在斜板部件处弯曲成45°角;而其两个端部分别定位在前述两者板部件上。一个中央皱起从两者板部件的外侧端部沿着中心轴线伸向斜板部件,直到该中央皱起的一个部分与两个外侧皱起的端部重叠为止。

说明书

本发明涉及一种用于LNG(液态天然气)存储罐的隔膜部件，特别是涉及一种罐角片状隔膜部件(corner piece membrane unit)，该隔膜部件具有一个改进的结构，该结构能够有效地在LNG存储罐的罐角处完成所需的密封功能。

众所周知，在设计LNG存储罐时需要提供多个重要的隔膜元件。这些重要的隔膜元件包括一个基本板隔膜部件、一个罐角片状隔膜部件、一个帽盖片状件和一个连接片状件。在上述的元件中，基本板隔膜部件安装到LNG存储罐内部的侧壁和底部上，而罐角片状隔膜部件则光滑地将存储罐的侧壁和底部连接在一起，因此形成一个密封的存储罐。帽盖片状件用于密封基本板隔膜部件的一个沿着直线皱起的端部。另一方面，连接片状件将曲线部分互相联接在一起。这些曲线部分在罐底壁左部由罐底壁上的基本板隔膜部件沿着直线皱起分叉而形成。

如图1、2所示，罐角片状隔膜部件主要是用于将环形接口式基本板隔膜部件连接在一起，从而允许存储罐安全地存储温度为-162℃的低温LNG。这些基本板隔膜部件固定在LNG存储罐内部的侧壁和底壁上。这样的罐角片状隔膜部件用于连接存储罐形成直角的存储罐的罐角，因此该罐角片状隔膜部件必须能够根据低温LNG的液体压力和／或低温LNG产生的温度应力而有效地膨胀和收缩，同时又能够完成所需要的密封功能，防止从罐角处泄漏LNG。

在一个LNG存储罐中，具有罐角片状隔膜部件的罐角是承受静液体压力最强的部分。因此将罐角片状隔膜部件与加强板组装在一起是非常必要的。其中所述的加强板放置在罐角片状隔膜部件和PC混凝土结构(PC concrete structure)之间，从而获得一个所需的结构强度。

然而，图1所示的常规的罐角片状隔膜部件只有一个弯曲成90°单个皱起。罐角片状隔膜部件的皱起的尖利弯曲部分将会不必要地受到应力集中的影响，因此很容易受到疲劳载荷的破坏。

图2是根据现有技术的另外一个实施例的罐角片状隔膜部件。在图2所示的隔膜部件中，两个板并肩靠在一起，并在其端部通过堆焊法焊接在一起，因此保证很容易地沿着周边方向产生一个应变特性。然而，这种的焊接方法使得罐角片状隔膜部件的制造过于复杂，并且很容易在焊点导致结构缺陷。因此，和常规的罐角片状隔膜部件相比，图2所示的罐角片状隔膜部件更容易渗漏LNG，并且不容易沿着垂直方向产生一个均匀的应变特性。

因此，针对现有技术中问题提出了本发明，本发明的一个目的就是提供一种用于LNG存储罐的罐角片状隔膜部件，该罐角片状隔膜部件由一个水平板部件、一个垂直板部件和一个斜板部件构成，斜板部件具有45°倾角，并将所述的水平板部件和垂直板部件连接成一个单个的罐角片状隔膜部件。该罐角片状隔膜部件具有一个中央皱起和两个外侧平行皱起。所述的中央皱起沿着轴向在罐角片状隔膜部件的每一个端部的中央形成。所述的两个外侧平行皱起互相平行地在罐角片状隔膜部件的两侧延伸，同时共同部分地与两个中央皱起的内侧端部重叠。因此可以防止在罐角片状隔膜部件在两个平行外侧皱起外侧的罐角片状隔膜部件的端部产生应力集中。

本发明的第二目的就是提供一种罐角片状隔膜部件。该罐角片状隔膜部件由一个水平板部件、一个垂直板部件和一个斜板部件构成，斜板部件具有45°倾角，并将所述的水平板部件和垂直板部件连接成一个单个的罐角片状隔膜部件。该罐角片状隔膜部件具有一个中央皱起和两个外侧皱起。所述的中央皱起轴向沿着在罐角片状隔膜部件的中央形成。所述的两个外侧平行皱起互相平行地在所述的中央皱起的两侧延伸，所述的两个外侧平行皱起的长度小于中央皱起的长度。因此可以防止在罐角片状隔膜部件在两个平行外侧皱起外侧的罐角片状隔膜部件的端部产生应力集中。

本发明的第三个目的就是提供一种用于LNG存储罐的罐角片状隔膜部件，该罐角片状隔膜部件由一个垂直板部件和一个水平板部件构成，水平板部件和垂直板部件均对称地具有一个中央皱起和一个弧形皱起。一个纵向皱起在所述的两个板部件接触的直角连接部延伸。因此当在存储罐内的低温LNG的液压和／或者温度应力施加到该罐角片状隔膜部件上时，允许三种皱起的曲率半径增加或者减小高度。

从下面参照附图对本发明的详细描述，本发明的上述和其他目的、特点和优点将会更加容易理解。这些附图包括：

图1是根据现有技术的一个实施例的用于LNG存储罐的罐角片状隔膜部件的立体图；

图2是根据现有技术的另外一个实施例的用于LNG存储罐的罐角片状隔膜部件的立体图；

图3是根据本发明一个主要的实施例的用于LNG存储罐的罐角片状隔膜部件的立体图；

图4是根据本发明第二个实施例的用于LNG存储罐的罐角片状隔膜部件的立体图；

图5是根据本发明第三个实施例的用于LNG存储罐的罐角片状隔膜部件的立体图；

图3是根据本发明一个主要的实施例的用于LNG存储罐的罐角片状隔膜部件的立体图。如图所示，根据该主要的实施例的罐角片状隔膜部件由一个水平板部件A1、一个垂直板部件A2和一个斜板部件A3构成。斜板部件A3的倾角为45°，并将水平板部件A1和垂直板部件A2连成一个单个罐角片状隔膜部件。

两个外侧平行皱起10互相平行地、对称地于隔膜部件两侧延伸在三个板部件A1、A2和A3上，并且在斜板部件A3处弯曲成45°角，而每一个外侧皱起10的两个端部11分别定位在水平板部件A1和垂直板部件A2上。

另一方面，一个中央皱起12从水平板部件A1和垂直板部件A2的外侧端部沿着中心轴线向着斜板部件A3伸出，直到该中央皱起的一个部分与两个外侧皱起10的端部11重叠为止。

在上述的罐角片状隔膜部件中，两个外侧皱起10保护两个间隔开的中央皱起12，从而使该罐角片状隔膜部件能响应施加到该罐角片状隔膜部件上的切向应力更有效地膨胀和收缩。另外，由于该实施例的罐角片状隔膜部件在其角部具有45°的倾角，因此显著地提高了操作稳定性，与现有技术的弯曲成90°的常规罐角片状隔膜部件相比，能够更容易、更简单地将该罐角片状隔膜部件安装到一个LNG存储罐的罐角内。

在图3所示的罐角片状隔膜部件中，水平板部件A1与存储罐的底壁接触，而垂直板部件A2则与存储罐的侧壁接触。

此外，上述的罐角片状隔膜部件中的两种类型皱起10和12的高度相同。这些皱起10、12具有半圆截面或者多边形截面，从而不妨碍本发明的正常功能。

图4是根据本发明第二个实施例的用于LNG存储罐的罐角片状隔膜部件的立体图。如图所示，根据本发明第二个实施例的罐角片状隔膜部件由一个水平板部件B1、一个垂直板部件B2和一个斜板部件B3。斜板部件B3的倾角为45°，并将水平板部件B1和垂直板部件B2连成一个单个罐角片状隔膜部件。

两个外侧平行皱起10’互相平行地、对称地于隔膜部件的两侧延伸在三个板部件B1、B2和B3上，并且在斜板部件B3弯曲成45°角，而每一个外侧皱起10′的两个端部11′分别定位在水平板部件B1和垂直板部件B2上。

另一方面，一个中央皱起12′沿着两个外侧平行皱起10′之间的空隙轴向中心地从水平板部件B1的外侧端部连续延伸到垂直板部件B2的外侧端部，同时在斜板部件B3处弯曲成45°的角度。

在上述的罐角片状隔膜部件中，中央皱起12′沿着中轴线连续地在水平板部件B1和垂直板部件B2之间延伸，从而保护两个外侧皱起10，所述的两个外侧皱起10′没有到达水平板部件B1和垂直板部件B2的外侧端部。根据本发明的第二个实施例的罐角片状隔膜部件能够有效地完成所需的操作功能。这就是说，上述的罐角片状隔膜部件可以响应施加到该罐角片状隔膜部件上的切向应力更有效地膨胀和收缩。另外，由于该实施例的罐角片状隔膜部件在其角部具有45°的倾角，因此显著地提高了工作稳定性，与现有技术的弯曲成90°的常规罐角片状隔膜部件相比，能够更容易、更简单地将该罐角片状隔膜部件安装到一个LNG存储罐的罐角内。

在图4所示的罐角片状隔膜部件中，水平板部件B1与存储罐的底壁接触，而垂直板部件B2则与存储罐的侧壁接触。

此外，上述的罐角片状隔膜部件中的两种类型皱起10′和12′的高度相同。这些皱起10′、12′具有半圆截面或者多边形截面，从而不妨碍本发明的正常功能。

图5是根据本发明第三个实施例的用于LNG存储罐的罐角片状隔膜部件的立体图。如图所示，根据本发明第三个实施例的罐角片状隔膜部件由一个垂直板部件20和水平板部件20′构成。该垂直板部件20连接到LNG存储罐的侧壁上。另一方面，水平板部件20′与垂直板部件20形成一体而构成一个单个的罐角片状隔膜部件，两个板部件的夹角为90°，并且该水平板部件20′连接到LNG存储罐的底壁上。每一个板部件20、20′均具有一个弧形皱起22。

一个中央皱起分别从每一个板部件20、20′的外侧端部沿直线伸向有关的弧形皱起22的中部25a。在这种情况下，在每一个中央皱起21的内侧端部23和有关的弧形皱起22的中部25a之间形成一个空隙。

一个纵向皱起26沿着两个板部件20和20′接触的直角连接部延伸。上述的纵向皱起26向着该罐角片状隔膜部件的角部的内侧方向皱起，如图5所示。

在上述的罐角片状隔膜部件中，两个板部件或者说垂直板部件20和水平板部件20′中的每一个板部件均对称地具有一个中央皱起21和弧形皱起22，并且还具有一个沿两个板部件20和20′间的直角转弯接合处延伸的纵向皱起26。根据本发明的第三个实施例的罐角片状隔膜部件能够有效地完成所需的操作功能。这就是说，在该实施例的罐角片状隔膜部件中，当在存储罐内的低温LNG的液压和／或者温度应力施加到该罐角片状隔膜部件上时，每一个皱起21、22和26的曲率半径可以增加，或者高度可以降低。

在上述的罐角片状隔膜部件中，纵向皱起26沿存储罐的侧壁和底壁之间的角布置。

此外，上述的罐角片状隔膜部件中的中央皱起21和弧形皱起22的高度相同。三种类型的皱起21、22和26具有半圆截面或者多边形截面，从而不妨碍本发明的正常功能。

如上所述，本发明提供一个用于LNG存储罐的罐角片状隔膜部件。根据本发明的一个实施例的罐角片状隔膜部件由一个水平板部件、一个垂直板部件和一个斜板部件。斜板部件的倾角为45°，并将水平板部件和垂直板部件连成一个单个罐角片状隔膜部件。两个外侧平行皱起互相平行地、对称地于隔膜部件的两侧在三个板部件上沿着轴向延伸，并且在斜板部件处弯曲成45°角。在这种情况下，每一个外侧皱起的两个端部分别定位在水平板部件和垂直板部件上。一个中央皱起从水平板部件和垂直板部件的外侧端部沿着中心轴线向着斜板部件伸出，直到该中央皱起的一个部分与两个外侧皱起的端部重叠为止。与常规的罐角片状隔膜部件不同，本发明的罐角片状隔膜部件允许存储罐安全地存储具有-162℃温度的低温LNG。本发明的罐角片状隔膜部件根据低温LNG的液体压力和／或低温LNG所产生的温度应力而更有效地膨胀和收缩，并且同时完成所需的密封功能。该实施例的罐角片状隔膜部件显著地提高了工作稳定性，并且更容易、更简单地将该罐角片状隔膜部件安装到一个LNG存储罐的罐角内。

尽管为说明目的描述了本发明的最佳实施方式，本领域的普通技术人员应该能够理解，各种改进、增加和减少均是可能的，均不偏离后面后面权利要求中所公开的本发明的范围和实质内容。