NO20110643A1 - A tank for fluid - Google Patents

Abstract

Tank for lagring av fluid, spesielt hydrokarboner inkludert flytende naturgass med lav temperatur. Tanken omfatter tankvegger som definerer et indre tankrom, der minst en bjelke er tilveiebrakt i det indre tankrommet som har minst en bjelkeende festet til tankveggen. Den minst ene utsparingen er tilveiebrakt i tankveggen for å motta bjelkeenden for forankring til tankveggen.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en tank for et fluid, spesielt hydrokarboner inkludert flytende naturgass med lav temperatur, som definert i innledningen til det selvstendige krav 1. Tanken kan bli benyttet til lagring, distribusjon og transport av fluid. Tankene kan bli benyttet til ulike formål om bord i skip og flytende fartøy, slik som lagring og for drivstoff. Videre kan tankene bli benyttet på tyngdekraftbaserte offshorestrukturer og landtanker eksponert for dynamiske belastninger slik som bølgebelastninger og belastninger forårsaket av jordskjelv. Tanken ifølge oppfinnelsen kan også bli benyttet som trykktank, som bør være designet for å tåle eksponering til høyt internt trykk.

En tank for oppbevaring av fluid ved veldig lav temperatur, slik som LNG, er vist i US 2007194051. Tanken som vises omfatter ytre plater og indre cellestruktur med fluidkommunikasjon mellom alle cellene i cellestrukturen.

Den oppfinneriske tanken omfatter tankvegger som definerer et indre tankrom. Tanken kan være tilveiebrakt med å ha ulike konfigurasjoner slik som for eksempel kule, sylindriske, koniske og ulike prismeformer. En dobbeltvegget tankkonstruksjon er den mest vanlige designstrukturen for lagring av en flytende naturgass med lav temperatur under trykk, men den kan også bli benyttet til trykkbeholdere generelt, og en slik tank kan også velges for tanken ifølge oppfinnelsen. I ett aspekt har tankveggen en sandwichstruktur hvorved ekstruderte bjelkeelementer blir satt sammen til en sandwichstruktur.

For å tilveiebringe tilstrekkelig styrke til tankstrukturen blir et bjelkearrangement posisjonert i det indre av tanken. Bjelkearrangementet omfatter flere bjelker, fortrinnsvis strekkstag, organisert ortogonalt relativt i forhold til hverandre slik som i lag. I tillegg reduserer bjelkearrangementet skvulpeeffekten forårsaket av bevegelsen til skipet og bevegelsen til væsken selv, når deler av fluidet foreligger i en flytende tilstand.

Bjelkene har i det minste én ende festet til tankveggen. Bjelkene kan danne sammenkoblingspunkter med andre bjelker eller hver av bjelkeendene kan være festet til en separat tankvegg. Det har vist seg fordelaktig å arrangere bjelkene i det indre tankrommet i et ortogonalt tredimensjonalt mønster. Bjelkene, eller strekkstagene, kan bli ekstrudert eller produsert fra valsede profiler eller ved enhver annen produksjonsfremgangsmåte for å produsere en bjelke som gir tilstrekkelig styrke til tankkonstruksjonen.

Tradisjonelt har strekkstagene/bjelkene blitt sveiset fast til tankveggene ved å benytte friksjonssveising eller MIG-sveising. Sveiseprosedyrer er tids- og kostnadskrevende, og et behov for løsninger som tilveiebringer et alternativ til sveiseprosedyren vil være verdifullt for å kutte produksjonskostnader i fremstilling av tanken.

Det er et mål for oppfinnelsen å tilveiebringe en alternativ løsning for en robust og pålitelig kobling mellom bjelken og tankveggen. I overensstemmelse med en tank som definert i det selvstendige kravet blir en mekanisk forbindelse foreslått for å feste bjelken til tankveggen. Ytterligere utførelsesformer av oppfinnelsen er definert i de følgende uselvstendige kravene.

I overensstemmelse med tanken som definert i det selvstendige kravet blir i det minste én bjelke tilveiebrakt i det indre tankrommet som har minst én bjelkeende festet til tankveggen.

I én utførelsesform av oppfinnelsen inkluderer bjelkeenden(e) en brakett for festing til tankveggen. Braketten kan bli festet til bjelkeenden ved sveising, ved å benytte bolter eller på annen hensiktsmessig måte. I denne utførelsesformen vil braketten danne festefor bjelken til tankveggen og braketten er arrangert for å bli mottatt og forankret i utsparingen i tankveggen.

Minst én utsparing er tilveiebrakt i tankveggen for mottak av bjelkeenden for forankring til tankveggen. Åpningen til utsparingen som åpnes inn i det indre tankrommet har en størrelse som tillater at deler av bjelkeenden eller braketten strekker seg gjennom den, der endedelene av bjelkeenden eller braketten kan mottas og forankres i utsparingen.

I én utførelsesform er utsparingene konfigurert slik at når bjelkeenden, med eller uten braketten, posisjoneres inn i utsparingen som er tilveiebrakt i tankveggen, så tilveiebringer konfigurasjonen av utsparingen, der åpningen på utsparingen er mindre enn profilen til bjelkeenden/braketten, en forankring for bjelkeenden og låser bjelken på plass relativt i forhold til tankveggen. Utsparingen kan da være profilert i samsvar med profilen på bjelkeenden (eller braketten) i overensstemmelse med denne utførelsesformen. Når bjelken forankres til tankveggen går bjelkeenden inn i en endedel av utsparingen og blir posisjonert i utsparingen på det ønskede stedet. Bjelken blir forankret til tankveggen fordi størrelsen på åpningen er mindre enn endedelen av bjelken/braketten. Når bjelkeenden/braketten blir installert for forankring i utsparingen strekker en del av bjelkeenden (eller braketten) seg ut gjennom åpningen på utsparingen som åpnes inn i det indre av tanken.

I en annen utførelsesform ifølge oppfinnelsen er åpningen på utsparingen som vender mot det indre av tanken, dimensjonert med en størrelse som muliggjør at bjelkeenden/braketten kan bli satt inn i utsparingen fra det indre av tanken. For å tilveiebringe forankring av bjelkeenden til tankveggen er låsemidler tilveiebrakt. Låsemidlene kan omfatte kileelementer som skal posisjoneres inn i utsparingen ved å opptas gjennom endepartiet av utsparingen eller alternativt gjennom åpningen av utsparingen som åpner inn i det indre av tanken. Kileelementene har et parti som er større enn størrelsen på åpningen av utsparingen for derved å tilveiebringe en kileeffekt mot bjelkeenden/braketten for å forankre bjelken til tankveggen.

Et eksempel på en utførelsesform ifølge oppfinnelsen vil bli beskrevet med referanse til figurene der

Figur 1 viser en perspektivfremstilling av tankstrukturen.

Figur lbviser koblingen av bjelkeenden til veggen i overensstemmelse med én utførelsesform av oppfinnelsen. Figur lc er et snitt gjennom braketten og tankveggen som indikert med piler i figur lb. Figur 2a viser koblingen av bjelkeenden til veggen i overensstemmelse med en annen utførelsesform av oppfinnelsen. Figur 2b viser et snitt gjennom braketten og tankveggen som indikert med piler i figur 2a. Figur 3 viser et snitt gjennom braketten og tankveggen som viser forankringen av bjelkeenden til veggen i detalj.

En utførelsesform av tanken 10 er vist i figur 1. Tanken er vist med en dobbel veggkonstruksjon bygget opp av sammenkoblede ekstruderte bjelkeelementer 3. Bjelkeelementet 3 tilveiebringer en indre vegg 11 og en ytre vegg 12, og interne veggseksjoner som går mellom den ytre og indre veggen 11,12. De indre veggseksjonene 13 har en skråstilt festing til den indre og ytre veggen 11,12. Og de indre veggseksjonene 14 er vinkelrett festet til den indre og ytre veggen 11,12.

Fagfolk på området vil forstå at profilen/tverrsnittet av denne sandwichkonstruksjonen som utgjør tankveggene kan ha en utforming som er forskjellig fra den som er vist i figuren. De indre veggseksjonene kan være posisjonert på ulike måter og tilveiebringe ulike profilmønstre i overensstemmelse med designkriteriene for den spesifikke tanken. Videre kan tankveggen utgjøres av bjelkeelementer som har ulikt eller likt profilmønster slik at profilen kan være uniform eller ikke-uniform langs veggen. Dobbeltveggkonstruksjonen kan selvfølgelig være tilveiebrakt på annen måte enn å benytte sammenkoblede ekstruderte bjelkeelementer 3.

Tanken 10 er tilveiebrakt med bjelker 1 som har en H-profil, arrangert i det indre rommet av tanken for å forsterke tankstrukturen for å motstå belastningspåvirkning som virker på strukturen til tanken. Bjelkene 1 er vist arrangert vertikalt og horisontalt i et ortogonalt mønster som strekkstag. Som vist i figur 1 er én ende av bjelken festet til tankveggen og den andre bjelkeenden er festet på en vinkelrett måte til en annen bjelkeende. En brakett 2 er festet til én ende av bjelken 1 for å bli forankret til veggen. Braketten 2 er vist festet til bjelkeenden ved hjelp av bolter 4, og bjelkeendene er festet sammen ved å benytte sveising.

Likevel vil fagfolk på området innse at disse sammenkoblingene kan bli tilveiebrakt på annen måte, for eksempel ved å sveise bjelkeenden til braketten eller benytte bolter for å koble sammen bjelkeendene.

Figur lb og lc viser bjelken 1 med en brakett 2 som har en profil som passer inn i en utsparing 20 arrangert i tankveggen. I utførelsesformen som er vist i figurene lb og lc må braketten 2 avpasses inn i utsparingen 20 med braketten 2 ført inn i en endeparti av utsparingen fordi åpningen 21 er for liten til at braketten kan settes inn i utsparingen fra det indre rommet av tanken. Den lille åpningen 21 på utsparingen som åpnes inn i det indre rommet av tanken sikrer at braketten er sikkert forankret i tankveggen etter å ha blitt installert gjennom endepartiet av utsparingen 20. Utsparingen 20 kan strekke seg langs et parti av veggen eller langs hele lengden av veggen, der endepartiet av utsparingen tilsvarer endeoverflaten 15 av tankveggen. Utsparingen kan bli utformet som en del av profilen når veggen produseres eller kan bli tilveiebrakt etter behov etter at tanken er ferdigstilt.

I figurene 2a, 2b og 3 er en utførelsesform av oppfinnelsen som inkluderer en alternativ forankring av bjelken til veggen vist. Åpningen 21 på utsparingen 20 åpnes inn i det indre av tanken, og størrelsen på profilen passer inn i åpningen 21, for derved å gjøre det mulig for braketten å passe inn i utsparingen fra det indre av tanken. I overensstemmelse med denne utførelsesformen er det slik ikke nødvendig for braketten å bli satt inn i utsparingen gjennom dens endedel som i utførelsesformen vist i figurene lb og lc. Låsemidler, her vist som L-formede låsekiler 30, er tilveiebrakt for å sikre at bjelkeenden har forankring til tankveggen. Låsekilene 30 vist i figur 3 opptas i endepartiet av utsparingen og er festet i utsparingen på grunn av forskjellen mellom størrelsen på åpningen 21 og låsedelene 31 til låsekilene. Slik fagfolk kan innse så kan låsemidlene omfatte ett eller flere elementer, og låsekilene kan bli tilveiebrakt for å opptas i åpningen 21, der låsekilene i dette tilfellet har en konfigurasjon som er forskjellig fra den som er vist på figur 3.

Forankringen av bjelkeenden til veggen har her blitt beskrevet ved å ha en brakett tilpasset bjelkeenden, og som fagfolk vil innse, så vill disse beskrivelsene også være gjeldende for aspektet av oppfinnelsen der bjelkeenden ikke er tilveiebrakt med en brakett, men der bjelkeenden er arrangert for å bli forankret direkte til tankveggen.

Claims (10)

1. Tank (10) for fluid, spesielt hydrokarboner inkludert flytende naturgass med lav temperatur, der tanken (10) omfatter tankvegger som definerer et indre tankrom, der minst én bjelke er tilveiebrakt i det indre tankrommet som har minst én bjelkeende festet til tankveggen, karakterisert vedat minst én utsparing (20) er tilveiebrakt i tankveggen for å motta den minst ene bjelkeenden for forankring til tankveggen.

2. Tank ifølge krav 1, karakterisert vedat minst én utsparing har en konfigurasjon som tilveiebringer forankring av den minst ene bjelkeenden.

3. Tank ifølge krav 1 eller 2, karakterisert vedat utsparingen (20) har en åpning (21) i tankveggen som vender inn mot det indre rommet av tanken (10), der profilen på den minst ene bjelkeenden som skal mottas i utsparingen (20) passer inn i størrelsen på åpningen.

4. Tank ifølge ett av kravene 1-3, karakterisert vedat låsemidler er tilveiebrakt for forankring av den minst ene bjelkeenden til tankveggen.

5. Tank ifølge krav 4, karakterisert vedat låsemidlene utgjøres av minst ett kileelement (30) som skal settes inn i utsparingen (20) for å feste den minst ene bjelkeenden til tankveggen.

6. Tank ifølge krav 4 eller 5, karakterisert vedat låsemidlene er tilveiebrakt for å bli satt inn gjennom åpningen (21) eller et endeparti av utsparingen (20).

7. Tank ifølge krav 1 eller 2, karakterisert vedat utsparingen (20) har en profil som i det vesentlig tilsvarer profilen til den minst ene bjelkeenden og åpningen (21) til utsparingen (20) har en størrelse som er mindre enn endepartiet av den minst ene bjelkeenden, der den minst ene bjelkeenden skal opptas i utsparingen (20)gjennom et åpent endeparti av utsparingen (20).

8. Tank ifølge ett av kravene 1-7, karakterisert vedat tankveggene har en dobbeltveggkonstruksjon som tilveiebringer tankveggen med en indre (11) og ytre vegg (12).

9. Tank ifølge ett av kravene 1-8, karakterisert vedat den minst én bjelkeende inkluderer en brakett (2) som skal mottas og forankres i utsparingen (20) i tankveggen.

10. Tank ifølge ett av kravene 1-9, karakterisert vedat bjelkene (1) er arrangert i det indre tankrommet i et ortogonalt tredimensjonalt mønster.