專利名稱：用于液態(tài)天然氣存儲(chǔ)罐的隔膜部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于LNG(液態(tài)天然氣)存儲(chǔ)罐的隔膜部件，特別是涉及一種具有T-形皺起圖案的隔膜部件，該隔膜部件設(shè)計(jì)用于減少施加到錨定件上的應(yīng)力。
領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員眾所周知，用于LNG存儲(chǔ)罐的隔膜部件是一個(gè)特別設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)部件，該結(jié)構(gòu)部件可以完全防止LNG產(chǎn)生不利的泄漏，除了克服由于與具有-162℃的低溫LNG接觸而產(chǎn)生的熱應(yīng)力外，還可以有效地克服機(jī)械應(yīng)力、LNG的氣體壓力和液體壓力。這樣的一個(gè)隔膜部件安裝到LNG存儲(chǔ)罐內(nèi)部的側(cè)壁和底壁上。


圖1是一個(gè)常規(guī)的用于LNG存儲(chǔ)罐的川崎隔膜部件。如圖所示，該川崎隔膜部件由多個(gè)水平皺起部件和垂向皺起部件構(gòu)成，所述的水平皺起部件和垂向皺起部件交替地排列在隔膜部件上，每一個(gè)皺起部件由兩個(gè)平行皺起3和4構(gòu)成。在川崎隔膜部件中，每一個(gè)水平皺起部件在兩個(gè)垂向皺起部件之間水平延伸，而且在該水平皺起部件和兩個(gè)垂向皺起部件之間形成有空隙。在水平皺起部件和垂向皺起部件所形成的每一個(gè)方格的中心均形成一個(gè)錨孔5，該錨孔5用于將隔膜部件錨定到LNG存儲(chǔ)罐的內(nèi)壁上。當(dāng)由于LNG存儲(chǔ)罐的內(nèi)部壓力而導(dǎo)致隔膜部件收縮時(shí)，水平皺起部件和垂向皺起部件將按照?qǐng)D1中的虛線所示進(jìn)行變形。
圖2是一個(gè)常規(guī)的用于LNG存儲(chǔ)罐的三菱隔膜部件的平面視圖。如圖所示，該三菱隔膜部件由多個(gè)水平皺起部件和垂向皺起部件構(gòu)成，每一個(gè)皺起由兩個(gè)單個(gè)皺起5和6構(gòu)成。在三菱隔膜部件中，每一個(gè)水平皺起部件5在兩個(gè)垂向皺起部件6之間水平延伸。在水平皺起部件和垂向皺起部件所形成的每一個(gè)方格的中心形成一個(gè)錨孔7，該錨孔7用于將隔膜部件錨定到LNG存儲(chǔ)罐的內(nèi)壁上。在三菱隔膜部件中，水平皺起部件和垂向皺起部件5、6完全互相接觸，因此當(dāng)由于存儲(chǔ)罐的壓力而受到應(yīng)力作用時(shí)，允許該隔膜部件有效地膨脹和收縮。
在上述的兩個(gè)常規(guī)的隔膜部件中，都有一個(gè)錨孔形成在水平皺起部件和垂向皺起部件所界定的每一個(gè)方格的中心，用于將該隔膜部件錨定到一個(gè)LNG存儲(chǔ)罐的內(nèi)壁上，從而達(dá)到克服熱應(yīng)力特性所需的工作穩(wěn)定性。然而，當(dāng)熱應(yīng)變根據(jù)應(yīng)力狀態(tài)使得兩個(gè)常規(guī)的隔膜部件產(chǎn)生不對(duì)稱和不均勻的變形時(shí)，在每一個(gè)隔膜部件的錨定件處集中巨大的應(yīng)力，并使得在錨定點(diǎn)處隔膜部件的穩(wěn)定性大大降低。
因此，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題提出本發(fā)明，本發(fā)明的目的就是提供一種用于LNG存儲(chǔ)罐的隔膜部件，在該隔膜部件中，錨孔分別在水平皺起部件和垂向皺起部件的中部區(qū)域(middle land)上形成，因此允許水平皺起部件和垂向皺起部件有效地克服外部應(yīng)力，同時(shí)有效地減少保持在錨孔內(nèi)的錨定件的不利的應(yīng)力集中。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于LNG存儲(chǔ)罐的隔膜部件，該隔膜部件包括多個(gè)具有相同剖面的水平皺起部件和垂向皺起部件，所述的水平皺起部件和垂向皺起部件互相交替地、規(guī)則地在所述的隔膜部件上形成，每一個(gè)水平皺起部件和垂向皺起部件由兩個(gè)外側(cè)皺起、兩個(gè)中央皺起和一個(gè)錨孔構(gòu)成。所述的兩個(gè)外側(cè)皺起具有同樣的剖面形狀和同樣的尺寸，所述的兩個(gè)外側(cè)皺起沿著直線和平行地在每一個(gè)皺起部件兩側(cè)延伸，而在所述的兩個(gè)外側(cè)皺起之間形成一個(gè)中間空隙。所述的兩個(gè)中央皺起與所述的兩個(gè)外側(cè)皺起具有同樣的長(zhǎng)度，所述的兩個(gè)中央皺起從兩個(gè)外側(cè)皺起之間的中間空隙的中央部分沿著相反的方向伸出，而在所述的兩個(gè)外側(cè)皺起和所述的兩個(gè)中央皺起之間留出一個(gè)中部區(qū)域。所述的錨孔在兩個(gè)外側(cè)皺起和兩個(gè)中央皺起之間留出的中部區(qū)域的中心上形成。
在所述的隔膜部件中，所述的兩個(gè)垂向皺起部件和兩個(gè)水平皺起部件形成一個(gè)方格，該方格內(nèi)的每一個(gè)外側(cè)皺起的長(zhǎng)度大于所述的方格的寬度的1／2。
此外，所有所述的垂向皺起部件和水平皺起部件具有同樣的截面形狀，或者為半圓截面形狀，或者為橢圓截面形狀。
從下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更加容易理解。這些附圖包括圖1是一個(gè)常規(guī)的用于LNG存儲(chǔ)罐的川崎隔膜部件的平面視圖；圖2是一個(gè)常規(guī)的用于LNG存儲(chǔ)罐的三菱隔膜部件的平面視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例的一個(gè)用于LNG存儲(chǔ)罐的隔膜部件的立體圖；圖4是本發(fā)明用于LNG存儲(chǔ)罐的隔膜部件的平面視圖；圖5是沿著圖4中的A-A線的剖面圖，表示在本發(fā)明的隔膜部件上的一個(gè)垂向皺起部件；以及圖6是沿著圖5中的B-B線的剖面圖，表示在本發(fā)明的隔膜部件上的一個(gè)水平皺起部件。
圖3和圖4是根據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例的用于LNG存儲(chǔ)罐的一個(gè)隔膜部件的視圖。如圖所示，本發(fā)明的隔膜部件20由多個(gè)具有相同剖面的水平皺起部件和垂向皺起部件形成。
這就是說(shuō)，每一個(gè)垂向皺起部件由兩個(gè)外側(cè)皺起21、22構(gòu)成，所述的兩個(gè)外側(cè)皺起21和22具有同樣的剖面形狀和同樣的尺寸。上述的兩個(gè)外側(cè)皺起21、22沿著直線和平行地在每一個(gè)垂向皺起部件兩側(cè)延伸，而在所述的兩個(gè)外側(cè)皺起21、22之間形成一個(gè)中間空隙。一個(gè)上方中央皺起23和一個(gè)下方中央皺起24從兩個(gè)外側(cè)皺起21、22之間的中間空隙的中央部分分別向上和向下伸出，而在兩個(gè)外側(cè)皺起21、22和上方中央皺起23和下方中央皺起24之間留出一個(gè)中部區(qū)域(middleland)。所述的上方中央皺起23、下方中央皺起24與兩個(gè)外側(cè)皺起21、22具有同樣的長(zhǎng)度。
在兩個(gè)外側(cè)皺起21、22和上方中央皺起23、下方中央皺起24之間留出的中部區(qū)域的中心形成一個(gè)錨孔25。
另一方面，與垂向皺起部件具有同樣剖面形狀的水平皺起部件互相交替地沿著水平方向設(shè)置在垂向皺起部件之間的位置上。這就是說(shuō)，這些水平皺起部件沿著水平方向在垂向皺起部件的外側(cè)皺起21、22的外側(cè)延伸，同時(shí)又在垂向皺起部件的下方中央皺起23和下方中央皺起24的外側(cè)端部之間所形成的中間空隙內(nèi)延伸。在該附圖中，每一個(gè)水平皺起部件的外側(cè)皺起用標(biāo)號(hào)31、32表示，而兩個(gè)中央皺起用標(biāo)號(hào)33和34表示，在每一個(gè)中部區(qū)域上形成的錨孔用標(biāo)號(hào)35表示。
在本發(fā)明的隔膜部件20中，由兩個(gè)垂向皺起部件和兩個(gè)水平皺起部件形成一個(gè)正方形方格。在每一個(gè)方格內(nèi)，每一個(gè)垂向皺起部件和水平皺起部件的每一個(gè)外側(cè)皺起的長(zhǎng)度E大于方格的寬度D的1／2。
如圖5、6所示，所有的垂向皺起部件和水平皺起部件具有同樣的截面形狀。在本發(fā)明中，這些皺起部件可以具有半圓截面形狀或者橢圓截面形狀，只要該形狀不影響本發(fā)明的正常功能即可。
在上述的本發(fā)明的隔膜部件20中，一個(gè)垂向皺起部件和一個(gè)水平皺起部件形成一個(gè)T-形皺起圖案，每一個(gè)T-形皺起圖案均在其兩個(gè)位置上具有三個(gè)皺起段。這就是說(shuō)，在每一個(gè)垂向皺起部件中，作為例子，三個(gè)皺起部件21、22和23或者21、22和24形成三個(gè)皺起段。在每一個(gè)方格中，四個(gè)外側(cè)皺起分別沿著該方格的四邊設(shè)置，而所述的四個(gè)外側(cè)皺起在方格的角處并不互相接觸，每一個(gè)外側(cè)皺起的長(zhǎng)度E大于方格的寬度D的1／2。由于這樣一種特定的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的隔膜部件20能夠有效地防止在每一個(gè)方格內(nèi)的外側(cè)皺起的端部產(chǎn)生不利的應(yīng)力集中。
此外，每一個(gè)皺起部件的中央皺起23和24、33和34被設(shè)計(jì)為與其內(nèi)端分開(kāi)一定距離，在內(nèi)側(cè)端部之間留出一個(gè)中部區(qū)域。在每一個(gè)皺起部件的中部區(qū)域上形成一個(gè)錨孔25、35。因此，最終本發(fā)明的隔膜部件20防止了安裝在錨孔25、35內(nèi)的錨定件(未示出)處產(chǎn)生不利的應(yīng)力集中。
這就是說(shuō)，即使當(dāng)隔膜部件20的外部應(yīng)力狀態(tài)不利地改變時(shí)，錨孔25和35所產(chǎn)生的應(yīng)力比隔膜部件其他部分產(chǎn)生的應(yīng)力要小，因此即使在外部應(yīng)力狀態(tài)改變時(shí)，也能夠保證錨定件穩(wěn)定地保持在錨孔25和35內(nèi)。換句話說(shuō)，保持在錨孔25和35內(nèi)的錨定件有效地受到該皺起部件的中部區(qū)域周圍的皺起的保護(hù)，因此即使在外部應(yīng)力狀態(tài)改變時(shí)，也可以穩(wěn)定地保持在其指定位置上。
當(dāng)隔膜部件20由于LNG存儲(chǔ)罐的內(nèi)部壓力而收縮時(shí)，水平皺起部件和垂向皺起部件將按照?qǐng)D4中的點(diǎn)畫(huà)線所示進(jìn)行變形。最好如圖4所示，在錨定件周圍的中部區(qū)域的變形要小于皺起部件的其他部分的變形。這最終保證錨定件保持在錨孔25和35內(nèi)，從而即使在外部應(yīng)力狀態(tài)改變時(shí)也能夠有效保護(hù)錨定件。
如上所述，本發(fā)明提供一個(gè)用于LNG存儲(chǔ)罐的隔膜部件。在該隔膜部件中，交替地形成多個(gè)具有同樣剖面形狀的水平皺起部件和垂向皺起部件，而錨孔在形成在水平皺起部件和垂向皺起部件之間。當(dāng)由于熱應(yīng)變而導(dǎo)致隔膜部件收縮時(shí)，該隔膜部件允許水平皺起部件和垂向皺起部件有效地克服不利的外部應(yīng)力，同時(shí)減少保持在錨孔內(nèi)的錨定件的應(yīng)力集中。
盡管為說(shuō)明目的描述了本發(fā)明的最佳實(shí)施方式，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該能夠理解，各種改進(jìn)、增加和減少均是可能的，均不偏離后面后面權(quán)利要求中所公開(kāi)的本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
權(quán)利要求
1．一種用于LNG存儲(chǔ)罐的隔膜部件，包括多個(gè)具有相同剖面的水平皺起部件和垂向皺起部件，所述的水平皺起部件和垂向皺起部件互相交替地、規(guī)則地在所述的隔膜部件上形成，每一個(gè)水平皺起部件和垂向皺起部件由下述部件構(gòu)成兩個(gè)外側(cè)皺起，所述的兩個(gè)外側(cè)皺起具有同樣的剖面形狀和同樣的尺寸，所述的兩個(gè)外側(cè)皺起沿著直線和平行地在每一個(gè)皺起部件兩側(cè)延伸，而在所述的兩個(gè)外側(cè)皺起之間形成一個(gè)中間空隙；兩個(gè)中央皺起，所述的兩個(gè)中央皺起與所述的兩個(gè)外側(cè)皺起具有同樣的長(zhǎng)度，所述的兩個(gè)中央皺起從兩個(gè)外側(cè)皺起之間的中間空隙的中央部分沿著相反的方向伸出，而在所述的兩個(gè)外側(cè)皺起和所述的兩個(gè)中央皺起之間留出一個(gè)中部區(qū)域；以及一個(gè)錨孔，該錨孔在兩個(gè)外側(cè)皺起和兩個(gè)中央皺起之間留出的中部區(qū)域的中心上形成。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔膜部件，其特征在于，所述的兩個(gè)垂向皺起部件和兩個(gè)水平皺起部件形成一個(gè)方格，該方格內(nèi)的每一個(gè)外側(cè)皺起的長(zhǎng)度大于所述的方格的寬度的1／2。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔膜部件，其特征在于，所有所述的垂向皺起部件和水平皺起部件具有同樣的截面形狀，或者為半圓截面形狀，或者為橢圓截面形狀。
全文摘要
一種用于LNG存儲(chǔ)罐的隔膜部件,包括交互制成的多個(gè)具有相同截面的水平皺起部件和垂向皺起部件。兩個(gè)外側(cè)皺起有同樣的剖面形狀和尺寸并沿直線平行地在每一個(gè)皺起部件兩側(cè)延伸,而形成一個(gè)中間空隙。兩個(gè)中央皺起與兩個(gè)外側(cè)皺起具有同樣的長(zhǎng)度,并從中間空隙沿相反方向伸出,而在四個(gè)皺起之間留出一個(gè)中部區(qū)域而形成一個(gè)方格,每一個(gè)外側(cè)皺起的長(zhǎng)度大于方格寬度的1/2。
文檔編號(hào)B65D25/02GK1281118SQ9912521
公開(kāi)日2001年1月24日 申請(qǐng)日期1999年11月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月20日
發(fā)明者金青均, 車百洵, 李英淑, 洪性浩, 尹仁銖, 吳秉澤 申請(qǐng)人:韓國(guó)Gas公社