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CN108349576B - 储罐容纳系统 - Google Patents

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CN108349576B
CN108349576B CN201580084156.5A CN201580084156A CN108349576B CN 108349576 B CN108349576 B CN 108349576B CN 201580084156 A CN201580084156 A CN 201580084156A CN 108349576 B CN108349576 B CN 108349576B
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wall
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Altair Engineering Inc
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Abstract

一种大容积天然气储罐包括多个刚性管状壁，刚性管状壁具有沿着纵向轴线延伸且具有闭合横截面的中间区段和相对端部。每个壁在每个端部处都与两个其他壁的相应端部互连，使得互连的内部限定内部流体储存室。平坦地连续互连的壁的外表面限定了储罐的侧部。罐还包括外部支撑结构，每个外部支撑结构都在形成储罐的每个侧部的壁的外表面之间延伸并且加强储罐以抵抗来自内部流体储存室中的流体的动态载荷。罐的特征在于包括封闭板，每个封闭板至少部分地横跨外部支撑结构的外表面延伸。封闭板的内表面、外部支撑结构的内表面、以及壁的外表面至少部分地限定辅助流体储存室。

Description

储罐容纳系统
技术领域
本文公开的实施例总体上涉及储罐，并且更特别地涉及用于流体(包括液体和气体)的储罐。
背景技术
用于容纳诸如液体或压缩气体这样的流体的工业储罐是常见的并且对工业至关重要。储罐可以用于暂时性或永久性地将流体储存在现场位置，或者可以用于在陆地或海上运输流体。多年来已经完成了与流体储罐的结构构造有关的许多发明。在授予ThomasLamb的美国专利US3944106中能够找到具有立方体形状构造的非常规流体储罐的一个示例。
特别是在海外通过大型远洋油轮或运输船对诸如液化天然气(LNG)这样的流体进行有效储存和长距离运输的需求一直在不断增长。为了更经济地运输诸如LNG这样的流体，这样的LNG运输船的保持或储存容量已从1965年的约26,000立方米显著增加到2005年的超过200,000立方米。自然地，这些超级运输船的长度、舷宽和吃水也会增加以适应更大的货物容量。然而，进一步增加这些超级运输船的尺寸的能力具有实际限制。
海洋运输船在储存和运输特别是液体形式的流体方面会遇到困难。大型LNG运输船的趋势是使用大型的侧向膜式罐和保温箱支撑式罐。随着运输流体的罐的容积增加，罐容纳壁上的静液载荷和动态载荷会显著增加。这些膜式和保温式的罐由于运输船通过海洋的自然运动而受制于要管理罐中液体的“摇晃(sloshing)”运动的缺点。因此，这些类型的罐的有效保持容量已被限制为80％满载以上或10％满载以下，以免损坏罐的内衬和保温。当运输船的尺寸增加时，能够预见到这些罐的缺点和限制的增加。
将现有的美国专利US3944106中的罐对比类似尺寸的几何立方体罐进行评估以用于例如在大型LNG海洋运输船中以大容量容纳LNG。已经确定使用几何立方体的壁厚的三分之一，'106的罐就更为刚硬。与几何立方体罐相比，'106的罐进一步显著降低了流体的速度、减少了传递到罐的能量、并且减小了由流体传递到罐的力，这导致罐的变形显著减小。然而，进一步确定'106构造的罐可以改进。
另外已经研发了用于LNG和压缩天然气(CNG)的立方体形罐设计。这些罐的细节可以在美国专利申请公报US2008/0099489和US2010/0258571中找到。
所以，设计和制造用于在陆地或海上有效储存和运输大量流体(例如LNG)的储罐将是有利的。进一步希望提供能够在用于大型LNG运输船的船坞中制造的储罐。进一步有利的是提供便于在现场设计、制造和使用的模块式罐设计。
发明内容
本文公开了大容积天然气储罐的实施例。
在一方面，一种大容积天然气储罐包括：多个刚性管状壁，其中每个刚性管状壁都包括沿着纵向轴线延伸且具有闭合管状横截面的中间区段和相对端部，其中每个刚性管状壁在每个端部处都与所述多个刚性管状壁中的两个其他刚性管状壁的相应端部互连，使得所述多个刚性管状壁的互连的内部限定内部流体储存室，其中平坦地连续互连的刚性管状壁的外表面限定了储罐的侧部；多个外部支撑结构，其中每个外部支撑结构都在形成储罐的每个侧部的刚性管状壁的外表面之间延伸，其中每个外部支撑结构都加强储罐以抵抗来自内部流体储存室中的流体的动态载荷；并且其特征在于包括多个封闭板，其中每个封闭板至少部分地横跨所述多个外部支撑结构中的一个外部支撑结构的外表面延伸，其中封闭板的内表面、外部支撑结构的内表面、以及所述多个刚性管状壁的外表面至少部分地限定辅助流体储存室。
以下将更详细地描述这些方面和其他方面。对于本领域技术人员而言，在结合附图阅读以下的预期用于实施本发明的最佳模式的描述时，本发明的其他应用将变得显而易见。
附图说明
本文的描述参考了附图，其中相同的附图标记在若干视图中始终表示相同的部分，并且在附图中：
图1是具有储罐和储罐支撑结构的储罐容纳系统的第一示例的透视图；
图2是从图1中的A方向观察时的图1的储罐容纳系统的底侧的透视图；
图3A-3C是图1的储罐容纳系统的透视图，示出了支撑结构的构造的可行变型；
图4是从储罐的内部空间观察时的储罐的角部的示例的后视局部透视图；
图5A是从储罐的内部空间观察时的图4的示例性角部的后视局部透视图；
图5B和5C是从储罐的内部空间观察时的角部的可选示例的后视局部透视图；
图6A和6B分别是沿着图5A中的线6A-6A和图5B中的线6B-6B截取的截面图，示出了用于完成角部的组成部分之间的接头的示例性方法；
图7是图1的储罐容器的透视图，其中储罐以虚线描绘以示出定位在储罐的水平圆筒壁中的分隔壁和储罐的内部空间内的角撑板的示例；
图8是类似于图7的图1的储罐容器的透视图，未示出储罐和分隔壁；
图9是沿着线9-9截取的图1的储罐的剖视透视图，示出了在圆筒壁之间形成的内部空间；
图10A-10C是在各附图中示出的用于封闭图9中所示的内部空间的封闭板的示例的透视图；
图11是具有储罐和可选储罐支撑结构的储罐容纳系统的第二示例的透视图；
图12是从图11中的B方向观察时的图11的储罐容纳系统的底侧的透视图；
图13是图5中的储罐系统的剖视透视图，示出了定位在储罐的水平圆筒壁中的分隔壁的可选示例；
图14是图11中的储罐容纳系统的可选剖视透视图，示出了定位在储罐的水平圆筒壁中的分隔壁；
图15是图11中的储罐容纳系统的剖视透视图，示出了定位在储罐的底角部中的角部加强件的示例；
图16是图11中的储罐容纳系统的可选剖视透视图，示出了定位在储罐的底角部中的角部加强件的示例；
图17是图11中的储罐容纳系统的可选剖视透视图；
图18是图11中的储罐系统的可选局部剖视透视图，示出了储罐的内部空间内的角撑板的另外的示例；
图19是图11中的储罐容纳系统的可选局部剖视透视图，示出了角部加强件和角撑板的可选示例；
图20是储罐容纳系统的第三示例的透视图，示出了储罐以及可选的储罐支撑件和封闭板的结构；
图21是从图20中的C方向观察时的图20的储罐容纳系统的底侧的透视图；
图22是图20的储罐容纳系统的侧视图；以及
图23是示出处于运输船的货舱内的安装位置的图20的储罐容纳系统的截面图。
具体实施方式
在图1-23中示出了储罐容纳系统10的示例。在图1-10中示出了储罐容纳系统10的第一示例。参照图1-3，储罐容纳系统10的第一示例包括具有大致立方体构造的储罐12，其中六个几何正方形侧部相对于彼此基本上成直角地取向。罐12优选地由十二个互连的中空或管状壁(图1所示的单个示例性圆筒形壁14)构成。尽管在下面的示例中，互连的管状壁为圆筒形并且具有闭合的、大致圆形的横截面，但是其他的中空或管状形状也是可行的。
示例性储罐12包括彼此分开大约90度定位的四个竖直取向的圆筒壁16和在角部20a处布置在竖直壁16的端部之间并与其刚性连接的八个水平取向的圆筒壁18。如图所示，八个水平的圆筒壁18包括布置在储罐12的底部处的四个下部圆筒壁18a和布置在储罐12的顶部处的四个上部圆筒壁18b。在优选示例中，竖直壁16和水平壁18中的每一个可以具有相同的长度、具有大致相同的横截面和曲率。
互连的中空圆筒壁14限定内部流体储存室22，所述内部流体储存室22适于容纳保持在大气压或大气压以上的包括流体(例如液化天然气(LNG))的材料。本领域技术人员已知的其他流体(例如气体)也可以由罐12储存或容纳。尽管描述和示出为所有六个侧部具有相同尺寸的立方体，但是应当理解储罐12可以采用不同的几何构造，例如，具有较长的水平尺寸和较小的竖直尺寸的矩形。可以使用本领域技术人员已知的其他形状和构造。
图4示出了从储罐12的内部空间295(在图9中清楚可见)观察时的示例性角部20a，并且图5A示出了从储罐12的外部观察时的角部20a。在该示例中，角部20a邻近四个竖直圆筒壁16的每个相对端部布置，以用于使总共八个角部20a形成示例性立方体储罐12的八个角部。在该示例中，竖直圆筒壁16连接到两个下部水平圆筒壁18a。竖直圆筒壁16沿着大致竖直的纵向轴线24延伸，并且两个水平圆筒壁18a均相应地沿着轴线26和28与轴线24大致成直角地延伸。轴线26和28在正交于轴线24的平面内相对于彼此大致成直角地延伸，使得水平圆筒壁18a以大致水平的取向定位。
轴线24、26和28在角部20a内部的点(未示出)处相交。整体上如图所示，竖直圆筒壁16和两个水平圆筒壁18a沿着它们相应的轴线延伸并且它们相应的远端30、32和34大致上在相应的圆筒壁之间的接头40处连接，从而封闭内部流体储存室22。接头40包括封闭构件60，所述封闭构件定位成封闭竖直圆筒壁16和两个水平圆筒壁18a的相应远端30、32和34之间的空间或间隙，如下所述，但是用于接头40的其他构造也是可行的。
在图5B所示的角部20b的可选示例中，竖直圆筒壁16和两个水平圆筒壁18a类似地使它们相应的远端30、32和34在接头42处连接。可以看出，该示例中的接头42不包括封闭构件60。在图5C所示的角部20c的又一个可选示例中，与竖直圆筒壁16和两个水平圆筒壁18a的所有相应远端30、32和34在接头42处汇合不同，端帽50在接头44处抵接相应的远端30、32和34的部分(整体上如图所示)。在该示例中，端帽50在形状上为球形，但是可以使用本领域技术人员已知的将封闭并形成不透流体的角部的其他的形状、构造和接头。
在未示出的可选示例中，为了制造和/或组装目的，角部20可以为圆形或球形以更紧密地匹配圆筒壁的轮廓。
储罐12的基本结构优选地由铝构成，但是可以使用其他材料，例如镍钢、高强度压力等级钢和本领域技术人员已知的其他材料。还应当理解的是，可以使用本领域技术人员已知的与以上的描述和图示不同的部件、以及不同的形状和取向。在优选示例中，在制造期间，储罐12的组成部件以形成不透流体的内部流体储存室22的方式使用缝焊工艺被刚性地且永久性地接合在一起。例如，接头40、42和/或44可以完成并且密封为在竖直圆筒壁16和水平圆筒壁18之间形成不透流体的角部。完成的接头的构造以及完成接头所用的工艺可以根据一个或多个设计、强度、制造和/或其他方面的考虑而变化。参照图6A和6B说明储罐12的组成部分之间的各种接头的示例。
图6A是竖直壁16和水平壁18a之间的图5A中的接头40的横截面。根据该示例，在完成接头40之前先组装储罐12，使得在完成接头40之前在竖直壁16和水平壁18a的相应远端30和32之间存在空间或间隙。如图所示，封闭构件60的尺寸确定成并且构造成大致封闭相应远端30和32之间的间隙。封闭构件60沿着接头40延伸，并且参照图4和5A可以理解，封闭构件60在示例性角部20a中具有三个大致环形的、端部敞开的环形部分。然而，封闭构件60可以具有其他的形状，所述形状可以根据封闭构件在可选的角部和/或储罐12的其他组成部分之间的接头中的应用而变化。在根据允许直接焊接的公差来制造和/或组装储罐12的组成部分并不可行、没有成本效益或者以其他方式不符合期望的情况下，可以有利地使用封闭构件60。附加地或可选地，可以包括封闭构件60以在接头40中执行增强或加强功能。
竖直壁16和水平壁18a的相应远端30和32从壁的内侧(面向内部流体储存室22)和外侧这两侧倒角，使得在每一个远端30和32处形成尖的顶点，但是顶点可以例如可选地为圆形。所示的封闭构件60成形为具有矩形横截面并且取向成使得尖顶点与顶端56和58的每个点相对。在该构造中，形成四个向内渐缩的凹槽。
具体地，形成两个凹槽以用于接收焊料以将竖直壁16接合到封闭构件60，并且形成两个凹槽以用于接收焊料以将封闭构件60接合到水平壁18a。例如，取决于待封闭的间隙的尺寸，封闭构件60的横截面可以具有不同的尺寸或形状。应当理解的是，远端30和32以及封闭构件60中的一个或多个可以具有不同于具体图示的形状和构造。例如，远端30和32以及封闭构件60的相对部分能够可选地例如为圆形，并且远端30和32以及封闭构件60可以形成为使得仅形成通向壁16和18a的外侧或内侧之一的凹槽。
图6B是在竖直壁16和水平壁18a之间的图5B中的接头42的横截面。根据图6B中所示的示例性接头42，在完成接头42之前先组装储罐12，使得待接合的竖直壁16和水平壁18a的相应远端30和32大致相邻并且可以连续地缝焊或以其他方式机械地接合在一起以完成接头42。在所示的示例中，竖直壁16和水平壁18a的相应远端30和32从壁的内侧和外侧这两侧倒角，使得在每一个远端30和32处形成尖的顶点。向内渐缩的凹槽由远端30和32的相对的点形成，其尺寸和形状确定成用于接收焊料以接合竖直壁16和水平壁18a。应当理解的是，远端30和32能够可选地例如为圆形的，或者可以形成为使得形成仅通向壁16和18a的外侧或内侧之一的单个凹槽。
可以使用本领域技术人员已知的由竖直圆筒壁16和水平圆筒壁18a在角部处的相交而形成的接头的其他构造和取向。另外，应当理解的是，参考仅用于图解的角部说明了所示的接头，并且所述的示例原则上能够应用于储罐12的组成部分之间的任何其他接头或接缝。
所公开的储罐保持系统10包括附加的外部和/或内部结构，所述附加的外部和/或内部结构构造成有效地且高效地应对和管理来自容纳在储罐12内的流体的静态载荷和动态载荷、以及来自储罐12的载荷，正如下面进一步所述。
在第一示例中参照图1-3、7和8示出了连接到储罐12的外表面的代表性外部支撑结构100。支撑结构100大致围绕壁14的外部定位成为储罐12的一个或多个部分提供径向支撑和/或加强，以便增强储罐容纳系统10以抵抗由内部流体储存室22内的流体的运动引起的应力、以及整体上来自大部分的储罐容纳系统10的应力。第一示例性支撑结构100包括多个第一支撑件102(即，102a、102b、102c等)、多个第二支撑件104(即，104a、104b、104c等)、以及多个第三支撑件106(即，106a、106b、106c等)。还使用了下面进一步描述的基部150。应当理解的是，被描述和/或示出为离散的连接部件的支撑结构100和基部150的某些组成部件可以例如是一体的，反之亦然。
在第一示例中，支撑件102、104和106中的每一个是大致平面构件，其从储罐12向外延伸并且具有尺寸和形状确定成紧密地围绕储罐12的选定外部分的开口108(示出了用于支撑件102a的代表性开口108)。在第一示例中，支撑件102和104竖直地取向并且水平地间隔开，并且相对于彼此成直角且平行于储罐12的侧部的相应边缘对准。支撑件106水平地取向并且竖直地间隔开，并且类似地平行于储罐12的侧部的相应边缘对准。支撑件102、104和106大致定位和取向成加强分别形成储罐12的六个侧部的相邻的水平和竖直圆筒壁16和18的选定的外部分并向其提供径向支撑。
例如，在第一示例中，支撑件102、104和106互连以形成支撑结构100的部分120，所述部分沿着形成储罐12的直立侧的下部圆筒壁18a的面向外部分包围储罐12。可以看出所示的支撑结构100的部分120的部件可以进一步成形和定位成抵接下面将进一步详细描述的封闭板300b或300c、以及储罐12的另外的部分。
支撑结构100的每个部分120包括抵接两个平行的下部圆筒壁18a的面向外部分的竖直取向支撑件102，从而大致包围储罐12的两个相对直立侧的部分。在所示的示例中，支撑件102还包围储罐12的底侧。支撑件102竖直地延伸到大致处于储罐12的两个相对直立侧的中间的位置。支撑件102水平地间隔开，使得支撑件102中的外支撑件102c定位成沿着竖直圆筒壁16在径向方向上从竖直圆筒壁16向上延伸，并且与所连接的水平圆筒壁18a的周向部分抵接。
部分120类似地包括抵接另外两个平行的下部圆筒壁18a的面向外部分的竖直取向支撑件104，从而大致包围储罐12的底侧、以及除了支撑件102之外的储罐12的另外两个相对直立侧的部分。支撑件104还竖直地延伸到大致处于储罐12的两个相对直立侧的中间的位置。支撑件104水平地间隔开，使得支撑件104中的外支撑件104c定位成沿着竖直圆筒壁16在径向方向上从竖直圆筒壁16向上延伸，并且与所连接的水平圆筒壁18a的周向部分抵接。
在该示例中，水平支撑件106能够可选地在储罐12的每个相应直立侧处刚性地互连包括部分120的支撑件102和支撑件104。应当理解的是，能够以可选的数量和/或构造提供支撑件102、104和106中的任何一个。例如，如图3A中所示，支撑件106d能够可选地构造成大致包围储罐12。支撑件106d定位成沿着四个水平圆筒壁18a在径向方向上从水平圆筒壁18a延伸，并且与所连接的竖直圆筒壁16的周向部分抵接。另外，可以看出互连支撑件102和支撑件104的支撑件106的某些部分未被包括在该变型中。
另外，支撑件102和104的中央支撑件102a和104b构造成大致包围储罐12。如图所示，中央支撑件102a和104b定位成抵接平行延伸的八个圆筒壁18a和18b中的四个的面向外部分，从而大致包围储罐12的底侧、储罐12的两个相对直立侧、以及储罐12的顶侧。可以看出，中央支撑件102a和104b在储罐12的底侧和顶侧处相交并且互连包围了四个下部圆筒壁18a的外部分的支撑结构100的四个部分120，如上所述。
支撑件102、104和106朝向储罐12的下半部的集中被用于加强储罐12的下部部分及其对于静液力和其他力的容量。在第二示例中，T形板103选择性地连接到支撑件102和104并与支撑件垂直以形成T形截面，以便增加支撑件的强度以防止屈曲和其他变形。如图2中清楚所示，也可以预期的是，支撑件的集中可以选择性地被整合到基部150中，例如被整合在储罐12的底侧的中心处。
图3B和3C示出了支撑结构100的构造的可选变型，其中，支撑结构100被进一步设计成通过适应在其中安置储罐12的储存区域例如海运运输船162的货舱160(为了清楚起见，在图3B中示出但在图3C中未示出)的形状来提供对储罐12的受控的横向和竖直支撑。例如，与包围储罐12的侧部的开口108的相应部分相对的支撑件102、104和106的外表面或外周110(示出了用于支撑件104a的代表性外周110)可以构造成抵接和/或接合限定了货舱160的直立壁164和/或顶壁166。
此外，或可选地，用于将容纳系统10和储罐12固定到货舱160的装置可以定位在货舱160的壁164和容纳系统10的一些部分之间，从而例如在运输船162的横倾或俯仰运动的情况下抑制容纳系统10相对于货舱160的运动。例如，如图所示，垫块170定位在直立壁164和容纳系统10的支撑结构100的直立部分之间。此外，在所示的示例中，垫块172定位在顶壁166和支撑结构100的上部部分之间。例如在货舱160进水(flooding)的情况下，可以有利地使用垫块172以抑制容纳系统10漂浮。尽管示出和描述了垫块170和172，但也可以使用本领域技术人员已知的其他装置。
在优选示例中，第一支撑件102、第二支撑件104和第三支撑件106由铝板制成，并且相应的开口108的尺寸确定成与储罐12外部的选择性地定位有支撑件的部分一致。应当理解的是，可以使用上述用于壁14的其他材料以及本领域技术人员已知的其他材料。
储罐容纳系统10包括用于将储罐12支撑在刚性支撑表面(例如货舱160的地板168)上的基部150。在一个示例中，基部150由竖直支撑件102和104形成，正如图2中清楚可见的那样。在该示例中，与包围储罐12的底部的开口108的相应部分相对的竖直支撑件102和104的周边110可以形成大致平坦的平台或表面以形成基部150，如图2中所示，提供用于储罐12抵接货舱160的平坦地板168的平坦安置区。
如上所述，基部150可以部分地或整体地由支撑件102和104形成，或者可以单独地或与支撑件102和104相组合地由可选结构形成。所示的基部150由邻近储罐12的底侧的以一定角度取向的加强裙部152加强。如图3A中所示，也可以使用多个刚性连接的加强腹板154。
基部150、裙部152和/或腹板154可以与上面参考图3B和3C所述的支撑结构100类似地成形以适应货舱160的形状。例如，形成基部150的竖直支撑件102和104的周边110在图3B和3C的变型中被倒角以近似于直立壁164和地板168之间的货舱160的横截面。
此外，用于将容纳系统10和储罐12支撑在货舱160内的装置可以定位在货舱160的地板168和基部150之间。例如，如图所示，垫块174定位在地板168和容纳系统10的基部150之间。尽管示出和描述了垫块174，但本领域技术人员已知的其他装置也可以用于将容纳系统10支撑在货舱160内。上述变型作为非限制性示例而提供，并且应当理解的是，取决于货舱160的具体构造，支撑结构100和/或基部150的部件的许多其他的变型也是可行的。
基部150以针对壁14以及支撑件102、104和106所述的方式固定到相邻的储罐12的结构。形成基部150的结构可以由与上述的支撑件相同的材料制成，或者可以由本领域技术人员已知的其他材料和构造制成。
图7示出了第一示例中的储罐容纳系统10的特征，其中包含了用于储罐12的一些上述创新性的外部结构、内部结构和其他结构。图7的储罐容纳系统10包括储罐12，所述储罐具有上述的与封闭构件60组合而形成的角部20a，如图4、5A和6A中所示。根据图1-3、7和8的讨论来构造支撑结构100和基部150。如图所示，该示例还包括内部结构，所述内部结构被构造用于储存和管理内部流体储存室22内和其他地方的流体。
例如，如图7中所示，储罐容纳系统10包括分隔壁结构200a，其中平面板204由加强外周边204a和膜式内部分204b组成，所述膜式内部分构造成通过限定卵形孔206来部分地阻挡液体的流动。内部空间295部分地由封闭板300b限定，并且容纳被定位在壁14之间并刚性地连接至壁的相交角撑板502、504和506。
示例性储罐12在每个几何侧部的尺寸为150英尺(f)或50米(m)。在储存LNG的应用中，形成底部水平圆筒壁18的铝板的厚度可以在约2-5英寸之间变化，形成顶部水平圆筒壁18的铝板的厚度可以在约0.5-3英寸之间变化，形成竖直水平圆筒壁16的铝板的厚度可以在约2-4英寸之间变化，形成底角部20的铝板的厚度可以在约3-6英寸之间变化，并且形成顶角部20的铝板的厚度可以在约1-3英寸之间变化。形成封闭板300b的铝的厚度可以在约2-4英寸之间变化。形成封闭构件60的铝的厚度可以在底角部20处的约4-6英寸之间以及顶角部20处的3-4英寸之间变化。
形成支撑结构100以及上述内部结构和加强件的部件的铝板的厚度大致上可以在约1-3英寸之间变化。支撑结构100的某些部分例如T形板103和平面板204的加强外周边204a可以由厚度在约3-6英寸之间变化的铝板形成。
代表性的外部支撑结构100的部件的组成和构造可以根据一个或多个设计、强度、制造和/或其他方面的标准而变化。例如，可以预期的是，上述的外部支撑结构100可以根据来自储罐12内容纳的流体的实际的、预计的和/或模拟的静态载荷和动态载荷以及来自储罐12本身的载荷来进行修改或不同的设计。所以，可以理解的是，支撑件102、104和106的数量、安置方式和取向可以进行变化。可以使用本领域技术人员已知的基部150的构造和材料的类似变型。在图11-19所示的储罐容纳系统10的第二示例中使用了代表性的外部支撑结构100的可行变型的一个实例。
参照图11和12，第二示例中的支撑结构100主要包括第一支撑件102(在第二示例中用102m、102n和102o标识)、第二支撑件104(用104m、104n和104o标识)、以及第三支撑件106(用106m、106n和106o标识)。也使用了大致如上所述的基部150。在第二示例中，支撑件102、104和106中的每一个是大致平面构件，每个平面构件限定了尺寸确定成紧密包围储罐12的选定外部分的内部开口108。
在第二示例中，支撑件102和104竖直地取向并且水平地间隔开，并且相对于彼此成直角且平行于储罐12的侧部的相应边缘对准。支撑件106水平地取向并且竖直地间隔开，并且类似地平行于储罐12的侧部的相应边缘对准。与第一示例一样，支撑件102、104和106大致上定位和取向成加强分别形成储罐12的六个侧部的相邻的水平和竖直圆筒壁16和18的选定的外部分并且为其提供径向支撑。
在第二示例中，支撑件102、104和106中的每一个构造成大致包围储罐12。相对于储罐12的单侧，支撑件102中的两个外支撑件102m和102o均定位成沿着竖直圆筒壁16在径向方向上从竖直圆筒壁16向上延伸，并且与所连接的水平圆筒壁18a和18b的周向部分抵接。类似地，支撑件104中的两个外支撑件104m和104o均定位成沿着竖直圆筒壁16在径向方向上从竖直圆筒壁16向上延伸，并且与所连接的水平圆筒壁18a和18b的周向部分抵接。最后，支撑件106中的两个外支撑件106m和106o均定位成沿着水平圆筒壁18在径向方向上从水平圆筒壁18水平地延伸，并且与所连接的竖直圆筒壁16的周向部分抵接。
尽管为了清楚起见相对于储罐12的单面描述了支撑件102、104和106中的外支撑件，但是从图中能够理解，支撑件102、104和106中的外支撑件可以构造成包围储罐12的多个面。例如，可以看出支撑件102、104和106中的外支撑件可以包围储罐12的四个面以大致形成围绕储罐12的环，其中四个组成部分的定位和取向原则上均类似于以上关于单面所述的内容。
中央支撑件102n和104n定位成抵接平行延伸的八个圆筒壁18a和18b中的四个的面向外部分，从而大致上包围储罐12的底侧、储罐12的两个相对直立侧、以及储罐12的顶侧。中央支撑件106n定位成抵接四个竖直圆筒壁16的面向外部分，从而大致上包围储罐12的所有四个直立侧。中央支撑件102n、104n和106n可以跨越在间隔开的圆筒壁14之间所形成的储罐12的侧部上的空间290。然而，中间支撑件可以进一步成形和定位成抵接下面进一步详细描述的封闭板300c。
可以看出，定位成如上所述和图示的支撑件102、104和106可以在它们相应的相交部处刚性地互连以围绕储罐12形成加强格栅结构。在未示出的代表性的外部支撑结构100的第二示例的一个变型中，可以预期的是，由于通过其内容物而施加在储罐12上的静液力的逐渐减小，上部支撑件106中的一个或多个可以在承载能力上减小。例如，由于壁14的内部上的静液载荷越靠近基部150越大，因此包括多个水平取向的支撑件106的支撑结构100可以包括第一支撑件106以及比第一支撑件106更远离基部150定位的第二支撑件106，第一支撑件相对强于第二支撑件。然而，进一步可以预期的是，取决于应用，静液力的这种逐渐减小在某些应用中可能会由预期的动态载荷抵消。
与第一示例类似地，第二示例的第一支撑件102、第二支撑件104和第三支撑件106由铝板制成，并且相应的开口108的尺寸确定成与储罐12外部的选择性地定位有支撑件的部分一致。应当理解的是，可以使用上述用于壁14的其他材料和本领域技术人员已知的其他材料。
如下所述，第一和第二示例中公开的储罐容纳系统10还包括内部结构，所述内部结构被构造用于储存和管理内部流体储存室22内或其他地方的流体，以及用于进一步加强储罐12。应当理解的是，下面参考储罐容纳系统10的第一和第二示例中的一者或两者描述的各种内部结构和其他特征也可以彼此以任意组合使用、以及与支撑结构100的上述示例中的一个或多个特征进一步组合使用。
在用于储存诸如LNG这样的液体的容纳系统10的优选示例中，储罐10可以包括定位在内部流体储存室22内并固定到内部流体储存室的分隔壁结构200a、200b、200c和/或200d，相应地如图7、13、17和图18中所示。如附图中大致所示，分隔壁结构200位于每个水平圆筒壁18中，以用于阻止或缓解容纳在内部流体储存室22中的流体的摇晃或动态运动。
在一个示例中，每个分隔壁200在大致中游位置定位且固定到相邻的水平圆筒壁18。如上所述，容纳在壁14中的液体的摇晃运动在壁14的内部上产生相应的动态载荷。分隔壁结构200提供内部结构以部分地阻挡容纳在水平圆筒壁18中的液体的流动，这样就减小了摇晃的程度并且降低了由水平圆筒壁18的端部接收的动态载荷的大小。另外，应当理解的是，全部或部分的分隔壁结构200可以构造成执行壁14的圆筒形横截面的加强功能。
如图7中所示，示例性分隔壁结构200a包括大致平面板204，其构造成跨越限定内部流体储存室22的一部分的水平圆筒壁18的横截面。在该示例中，平面板204限定围绕板204以“x”图案布置的多个卵形孔206以允许在板204的任一侧上的流体连通。
平面板204的外周边204a的材料可以比平面板204的内部分204b的材料具有相对更大的刚性。在该布置中，平面板204的外周边204a执行对壁14的圆筒形横截面的加强功能，而内部分204b用作膜以通过例如如图所示限定孔206来部分地阻挡容纳在水平壁18中的液体的流动。尽管应当理解可以使用不同厚度的各种材料，但是在上述用于容纳LNG的尺寸示例中的罐系统10的应用中，形成板204的铝材料的厚度可以在外周边204a处为约4-5英寸，而内部分204b可以为约1-2英寸厚。在该示例中，可以进一步提供多个交叉构件208用以加强内部分204b以抵抗由于包含在水平壁18中的液体的流动而引起的垂直于平面板204的动态载荷。
应当理解的是，如本领域技术人员已知的，可以使用用于平面板204的可选构造，可以使用更多或更少的孔，并且孔206可以具有任何合适的多边形或圆形轮廓以适应特定的内容物或应用。例如，平面板204可以构造成具有大致均匀的厚度。另外，在图13所示的示例性分隔壁结构200b中，每个板204限定了布置为两排、每排三个孔206的六个矩形孔206。在图18所示的分隔壁结构200c的另一示例中，多个多边形孔206围绕平面板204的周边布置。在图19所示的分隔壁结构200d的示例中，多个多边形孔206围绕平面板204均匀地布置。
图15和16示出了容纳系统10的水平剖切截面的示例，示出了设置用于加强角部20的内部的角部加强件250的示例。参照图15，定位在储罐12的底角部20中的角部加强件250包括第一板252、第二板254和第三板256(成角度地定位在第一板和第二板下方并从第一板和第二板向下延伸)。第一板252、第二板254和第三板256跨越角部20的相应部分并且连接到内部流体储存室22内的角部20的相应内壁，正如图16中清楚可见的那样(示出了具有角部加强件250的所有四个下角部20)。应当理解的是，角部20中的一些或全部可以包括角部加强件250，并且取决于应用可以不需要设置角部加强件250中的一个或多个。
在一个示例中，第一板第一边缘258、第二板第一边缘260和第三板第一边缘262均沿着由竖直圆筒壁16和水平圆筒壁18形成的相邻接头30连接到角部20。第一板252、第二板254和第三板256在接头264处连接。在一个示例中，第一板252、第二板254和第三板256间隔开120度。应当理解的是，正如本领域技术人员已知的，角部加强件250可以采用其他构造、板或腹板的形式以适应特定应用。
在示例性分隔壁结构250中，第一板252、第二板254和第三板256中的每一个限定相应的通孔270、272和274以允许板的任一侧上的流体连通，使得以其他方式分隔的内部流体储存室22的各部分不会被阻断。如图15中所示，分隔壁结构250可以定位在储罐12的每个顶角部20中。本领域技术人员应当理解的是，可以使用用于分隔壁结构250的其他构造和取向，并且其他的加强件可以定位在角部20中。
参照图19，示出了角部加强件440的可选示例。在该示例中，罐角部20的加强件440是限定了内部孔450(由板材445围绕)的板445的形式(仅在图19的截面图中示出了板的一半)。在该示例中，板445成约45度的角度，并且在其端部上或者可选地完全围绕其周边被缝焊到角部20的相邻壁以及相邻的竖直圆筒壁16和水平圆筒壁18。孔450用于减轻重量并且对储存流体的摇晃提供阻力，如上所述。
可以使用本领域技术人员已知的适合特定应用的角部加强件的其他形式、构造、取向和位置。如上所述用于构造储罐12的材料可以用于构造分隔壁200、250和440。在一个示例中，所示的分隔壁200、250和440刚性地和连续地缝焊到储罐12。
应当理解的是，所示的角部加强件250和440在某些应用中可能不是必需的或期望的。参照图7-9可以看出，某些公开的实施例，例如具有外部支撑结构100的第一示例的图1-10的实施例，可以不包括角部加强件。在该示例和其他示例中，如果需要，所示的角部加强件250和440的加强功能可以通过储罐12和/或外部支撑结构100的其他方面来执行。
在上面描述和示出的储罐12的示例中，十二个圆筒壁16和18是封闭截面的，形成了内部流体储存室22。在该示例中，开口290形成于罐12的六个侧部中的每一个侧部上，通向圆筒的面向内部壁之间的内部空间295。在各图示出的储罐容纳系统10的示例中，开口290被密封封闭，并且内部空间295被安置成与圆筒内部的内部流体储存室22流体连通以利用内部空间295作为流体的附加储存部，如下所述。
代表性地参照图9，可以看出封闭板300a以及外部圆筒壁16和18a的面向内部分(例如，标注了竖直圆筒壁16的内部分310和水平圆筒壁18a的内部分312)可以用于密封并限定由封闭板300a以及形成储罐12的圆筒壁16和18a的内壁部分310和312限定的辅助储存室302。
各图中示出了封闭板300的多个构造，另外参照图10A-C对其进行解释。在图10A所示的示例中，封闭板300a是平面的并且构造成在相邻的壁14之间法向地延伸。在图10B所示的可选示例中，封闭板300b是球形或圆形的并且大致上在相邻的壁14之间延伸，但是处于连接相邻壁14的纵向轴线的假想线的更外侧的位置处。在图10C所示的可选示例中，封闭板300c也是球形或圆形的，但是在壁14的外部分处在相邻壁14之间延伸，使得封闭板300c大致上在相邻的壁14之间切向地延伸。
通过使用封闭板300a、300b或300c以及相应地使用内部空间295进行储存，实现了增加的储存容量。在具有上述尺寸的罐12的一个示例中，与类似尺寸的立方体相比，罐系统10的体积储存效率从约0.81增加到0.88，这远远优于现有设计。此外，当使用连接在罐12中心的递增外侧的位置处的封闭板300b、300c时，热损失减少，即，罐12的外表面较少地包括易于用作散热器的弯曲部和角部。
例如，储罐容纳系统10可以构造成仅包括一种类型的封闭板300a、300b和300c，或者可以构造成包括封闭板300a、300b和300c以及未具体示出的其他封闭板(例如三角形或l形封闭板)的组合。封闭板300a、300b和300c可以由用于壁16、18a的材料制成，如上所述。本领域技术人员应当理解，可以使用封闭板300a、300b和300c的其他构造和取向以用于密封和限定辅助储存室302。
如图9中清楚可见的那样，在上述的一个示例中，其中圆筒壁14是封闭截面的并且内部流体储存室22用作唯一的储存区域，圆筒壁16和18a分别具有外部分320和322(例如面向罐的外部的圆形横截面的外半部或圆周)，以及相应的内部分310和312。如图9所示，相应的第一和第二壁部分可以由封闭板300a限定或定位在其位置附近。
如图9中进一步所示，容纳在内部流体储存室22中的液体向竖直圆筒壁16的内部310施加径向静液力F1。竖直圆筒壁310、320的承载能力必须足以应对力F1。在不使用封闭板300a且不使用辅助储存室302(或空间295)进行储存的情况下，内壁部分310必须承受与外壁部分320相似的载荷且需要基本类似的构造。在上述用于容纳LNG的尺寸示例中的罐系统10的应用中，对于铝制，壁16和18的厚度估计为1至6英寸厚。对于钢制，可以使用0.5-4英寸的厚度。取决于所使用的材料和应用，可以使用本领域技术人员已知的其他厚度。
然而，在使用封闭板300a(或封闭板300b或300c)并且使用辅助储存室302的情况下，将液体包含在辅助储存室302中会对部分地限定了辅助储存室302的竖直圆筒壁部分310的相对侧部产生相反的径向静液力F2。由于静液力F2抵消和平衡了静液力F1，因此竖直圆筒壁16和水平圆筒壁18a的承载能力和对应厚度可以在相应的壁部分310和312中减小，这样就降低了储罐12的质量和材料成本。
在仅利用圆筒壁14内的内部流体储存室22的储罐12的示例中，与内部室22连通的壁(未示出)的外部中的一个或多个端口可以用于填充流体或从内部流体储存室22抽取流体。在辅助储存室302与内部流体储存室22一起使用的情况下，例如壁部分310和/或312上的一个或多个端口(未示出)可以设在合适的壁14中以提供内部流体储存室22和辅助储存室302之间的流体连通。
参照图18，示出了第一角撑板400(示出了两个)的示例。在该示例中，每个角撑板400定位在辅助储存室302中的竖直相邻的水平管状壁18之间并且与其刚性地连接。每个角撑板400可以包括一个或多个孔410(示出了两个)以允许流体流动通过角撑板400以阻止辅助储存室302中的流体的摇晃，基本上正如上述的分隔壁200所述。在一个示例中，角撑板是刚性平面板，但是可以采取本领域技术人员已知的其他形式和构造以适合于应用。
也如图18中所见，一个或多个第二角撑板420基本上如图所示定位在第一角撑板400和水平圆筒18之间并与其刚性地连接。在该示例中，第二角撑板420优选地具有多个相似的孔425以允许流体的受限流动以阻止辅助储存室302内部的流体摇晃。第一和第二角撑板400、420提供结构加强并且阻止辅助储存室302内部的流体摇晃。可以使用本领域技术人员已知的其他的角撑板、加强板和防摇晃结构。例如，如图19中所示，在没有第一角撑板400的情况下使用第二角撑板420。在该示例中，第二角撑板420刚性地连接到四个相邻的水平圆筒壁18，并且还包括第三角撑板430，其基本上示出为处于大致竖直取向的第二角撑板420之间的水平位置处。
如图7和8中进一步所见，角撑板502和504可以定位在辅助储存室302中的竖直相邻的平行水平圆筒壁18之间并且与其刚性地连接，而角撑板506定位在水平相邻的平行竖直圆筒壁16之间并且与其刚性地连接。另外，角撑板502、504和506在其相应的相交部处连接。角撑板502、504和506中的每一个在穿过储罐12的中心的平面中延伸。角撑板502和504平行于储罐12的相应的相对侧面竖直地延伸，并且在与壁14的相交部处以及在与相应的相邻角撑板的相交部处中断。角撑板506平行于储罐12的相对的顶面和底面水平地延伸，并且也在与壁14的相交部处以及在与相应的相邻角撑板的相交部处中断。为了清楚起见，仅图示和描述了总共八个角撑板中的三个角撑板502、504和506。可以看出并且能够理解，其它的角撑板与角撑板502、504和506类似地定位和构造。
如图所示，角撑板502、504和506可以在它们的相交部处刚性地互连，并且与支撑结构100互连。如图所示，竖直布置的角撑板502和504分别连接到中心竖直支撑件104a和102a，而水平布置的角撑板506连接到水平支撑件106a。角撑板502、504和506可以流体地分隔辅助储藏室302，或者如上所述，可以包括一个或多个孔(在该示例中未示出)以允许流体流动。
参照图13、14和15，用于填充流体和从罐12提取流体的装置的一个示例是填充塔350的形式。在该示例中，填充塔350包括连接到基本竖直的中空管354的基本水平的中空管352。竖直管354包括位于储罐12的顶部附近或从其延伸的引入口356。引入口356构造成连接到远程流体源例如传送泵(未示出)或本领域技术人员已知的其他装置。竖直管354还包括位于储罐12的底部附近的输出口357。水平中空管352可以在输出口357的位置处连接到竖直管354，并且如图15中所示，到达并且通过圆筒水平壁18中的一个或多个以提供引入口356和内部流体储存室22之间的流体连通。
如图13中清楚地所示，竖直中空管354由多个支撑托架或结构358支撑，其优选地允许在支撑结构358的任一侧上的流体连通。竖直管354和支撑结构358沿着在平面板204之间的空间中形成于分隔壁结构200b的中央部分中的通道定位。竖直管354可以包括一个或多个附加端口(未示出)以提供引入口356和辅助储存室302之间的流体连通。可选地，(未示出的)贯通端口可以通过圆筒壁16b和/或18b的内部分用以便于流体流入和流出罐12。
填充塔350还可以用于从内部流体储存室22和辅助储存室302抽取流体。为了优化抽取，当罐12处于安装位置时，输出口357可以定位成紧邻最底部封闭板300b的内表面。封闭板300b可以成形为在从辅助储存室302提取流体时利用重力。如图13所示，输出口357定位在辅助储存室302的最低点处，恰好在弯曲封闭板300b的表面上的拐点上方，允许从辅助储存室302、并且相应地从互连的内部流体储存室22提取罐12内的所有流体。应当理解的是，其他的管路、管道或端口可以用于允许流体快速、大量的流入和流出罐12以便于填充和提取流体。
参照图20-23，示出了储罐容纳系统10的第三示例。图20是透视图，示出了储罐12和在储罐12的两侧上的一对外部支撑结构100。外部支撑结构100在刚性圆筒壁16、18的外表面之间延伸并且加强储罐12以抵抗来自内部流体储存室22中的流体的动态载荷。图20中的外部支撑结构100之一被示出为包括形成加强格栅结构的多个互连支撑件102、106。
图20中的另一个外部支撑结构100被示出为由至少部分地横跨外部支撑结构100之一的外表面延伸的大致平面封闭板300a覆盖。应当理解的是，图20中的两个外部支撑结构100都可以包括互连的支撑件102、106的格栅结构，并且可以由至少部分地在每个外部支撑结构100的外表面上延伸的封闭板300a覆盖。
封闭板300a的内表面、外部支撑结构100的内表面、以及多个刚性圆筒壁16、18的外表面可以用于限定类似于参考图1-19所述的辅助储存室302。通过将封闭板300a定位在外部支撑结构100的外部和刚性圆筒壁16,18的外表面的外部，可以大大增加辅助储存室302的容积。填充塔350的设计也可以被简化，正如参照图23所述。
图20中的外部支撑结构100还包括多个块600。一些块600布置在开口602内，每个开口602由每个格栅结构中的刚性互连支撑件102、106中的四个的相交部限定。布置在开口602内的块600构造成当抵接从运输船的货舱延伸的托架时将储罐12保持在安装位置，正如参照图23进一步所述。块600可以由船用级的、层压的、致密的木材形成，并且使用例如环氧树脂粘结到支撑件102、106。其他的高强度材料也可以用于块600。
一些块600还布置在外部支撑结构100的支撑表面604上，当储罐12处于运输船的货舱内的安装位置时，支撑表面604从最底部刚性圆筒壁18之一的外表面延伸到覆盖相应外部支撑结构100的相应封闭板300a。支撑表面604和联接块600构造成抵接从运输船中的货舱延伸的壁架以将储罐保持在安装位置，正如参照图23进一步所述。
图21是从图20中的C方向观察时的图20的储罐容纳系统10的底侧的透视图。在此，两个外部支撑结构100基本上均由横跨外部支撑结构100的外表面延伸的封闭板300a覆盖，如图20中所述。罐12还包括在最底部刚性圆筒壁18的外表面和多个分隔壁200之间延伸的封闭板300a，其中每个分隔壁200延伸通过相对的水平刚性圆筒壁18并且横跨内部流体室22以横向于相对的水平刚性圆筒壁18的纵向轴线的取向延伸。
此外，每个分隔壁200在最底部封闭板300a的截面之间从相对的水平刚性圆筒壁18的外表面向外延伸以形成用于储罐的基部150。储罐12的基部150构造成将储罐12支撑在运输船的货舱内的安装位置。在图21的示例中，两个分隔壁200居中地延伸通过相对的水平刚性圆筒壁18并且在储罐12的最底侧的中心处相交，形成基部150所用的十字形状，但是分隔壁200的其他形状、相交方式和数量也是可行的。多个块600也可以沿着基部150布置以便在运输船的货舱内定位罐12并且对罐12进行保温。
图22是图20的储罐容纳系统10的侧视图。两个支撑表面604被示出为从相对的最底部刚性圆筒壁18的外表面延伸到相应的封闭板300a。通过包括从相对的刚性圆筒壁18延伸的支撑表面604，储罐12在处于安装位置时可以被限制以抵抗运输船的俯仰或横倾。当储罐12处于安装位置时，支撑表面604被示出为在延伸通过形成储罐12的最底侧的水平刚性圆筒壁18的纵向轴线的水平面上方以15至60度之间的角度成角度地延伸。
在一个非限制性示例中，支撑表面604可以在水平面上方成25至40度之间的角度，以便优化对储罐12的支撑。例如，成角度的支撑表面604可以搁置在从货舱延伸的壁架上，如图23中所示，并且同时可以允许货舱的膨胀和收缩。通过使支撑表面604成角度，储罐12和货舱这两者的建造公差或壁位置的任何变化将不会不利地影响将储罐12保持在安装位置的能力。
图23是示出为处于海运运输船162的货舱160内的安装位置的图20的储罐容纳系统10的剖视透视图。由侧外部支撑结构100的互连支撑件102、106形成的开口602内的块600由从限定货舱160的侧部的直立壁164延伸的支撑件606接合。支撑件606可以构造成将块600夹紧在相邻的开口602内以便例如在运输船162的横倾或俯仰运动的情况下抑制罐12相对于货舱160的移动。
另外的块600可以从基部150以及从相对的外部支撑结构100的下侧上的支撑表面604延伸，以便相应地搁置在底表面和从货舱160的直立壁164延伸的裙部或壁架608上。当罐12处于安装位置时，壁架608可以构造成支撑运输船162中的罐12的重量。通过使支撑表面604成角度以及可选地使从支撑表面604延伸的块600成角度，在罐12的设计中即可应对货舱160的尺寸的任何变化。考虑到罐12和运输船162之间的温度差以及罐12和货舱160的大尺寸，这是很重要的。
单个分隔壁200在图23中也示出为包括多个大致平面板204，所述平面板构造成跨越限定了内部流体储存室22的一部分的水平壁18的横截面。每个平面板204限定了围绕板204以“x”图案布置的多个卵形孔206以允许在板204的任一侧上的流体连通。通道610也在平面板204之间的空间中存在于分隔壁200的中央部分中。通道610的尺寸确定成足以允许填充塔350延伸通过罐12。
在图23的第三示例中，封闭板300a被示出为在最底部的水平刚性圆筒壁18之间和下方延伸。多个叶片612沿着封闭板300a的内表面延伸以便于减轻辅助储存室302内的流体的摇晃或动态运动。考虑到在最底部的水平刚性圆筒壁18下方的封闭板300a的位置，仅需要将图13-15中所述的竖直中空管354用于填充塔350以取代竖直中空管354和水平中空管352的组合，原因是水平刚性圆筒壁18可以设计成具有孔以允许流体进入辅助储存室302。
应当理解的是，储罐容纳系统10的结构和特征的上述实施例、特征和示例可以根据一个或多个设计、强度、制造、成本和/或其他方面的标准以各种不同的方式进行修改和/或组合。所述的这些尺寸是基于一些预期的设计情形并且作为非限制性示例给出。应当理解的是，取决于所使用的材料和应用，可以使用其他的厚度。
在一些示例中，公开了一种大容积天然气储罐，其包括：多个刚性管状壁，每个刚性管状壁都包括具有闭合管状横截面的中间区段和相对端部，所述多个刚性管状壁中的每个刚性管状壁在每个端部处都与所述多个刚性管状壁中的两个其他刚性管状壁的相应端部互连，使得所述多个刚性管状壁的互连的内部限定内部流体储存室；以及多个封闭板，每个封闭板都连接在连续互连的刚性管状壁的外表面之间以限定储罐的侧部，其中所述封闭板的内表面和所述多个刚性管状壁的外表面至少部分地限定辅助流体储存室。
在储罐的相对侧部上的封闭板能够在使相对的封闭板之间的距离最大化的位置处与连续互连的刚性管状壁的外部相连。每个封闭板在储罐的每一侧都能在连续互连的刚性管状壁的外部之间切向地延伸。每个封闭板在储罐的每一侧都能在连续互连的刚性管状壁的外部之间切向地延伸。每个封闭板都可以包括球形外表面、圆形外表面、三角形外表面、l形外表面或者平坦外表面中的一种。
在一些示例中，所述大容积天然气储罐包括填充塔，所述填充塔包括靠近形成储罐的最底侧的封闭板的内表面设置的输出口。所述填充塔可以包括大致竖直中空管，所述竖直中空管在储罐的两个相对侧部之间横跨辅助流体储存室从第一端部处的引入口延伸至第二端部处的输出口。竖直中空管能够限定沿着竖直中空管的外部间隔开并且提供与辅助流体储存室的流体连通的多个端口。竖直中空管能够由多个支撑结构支撑，每个支撑结构都在刚性管状壁的外表面之间连接在储罐的相对侧部上。填充塔可以包括大致水平管，所述水平管与输出口流体连通并且沿着形成储罐的最底侧的封闭板的内表面横跨辅助流体储存室在储罐的两个相对侧部之间延伸。
尽管已经结合目前被认为是最实用和优选的实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的实施例，而是相反地旨在涵盖被包括在所附权利要求的精神和范围内的各种变型和等同的布置，所述范围应被赋予最宽泛的解释以便涵盖法律允许的所有这样的变型和等同的结构。

Claims (13)

1.一种天然气储罐(12)，其包括：
多个刚性管状壁(16，18)，
其中每个刚性管状壁(16，18)都包括沿着纵向轴线延伸且具有闭合管状横截面的中间区段和相对端部，
其中每个刚性管状壁(16，18)在每个端部处都与所述多个刚性管状壁(16，18)中的两个其他刚性管状壁的相应端部互连，使得所述多个刚性管状壁(16，18)的互连的内部限定内部流体储存室(22)，
其中平坦地连续互连的刚性管状壁(16，18)的外表面限定了储罐(12)的侧部；
多个外部支撑结构(100)，
其中每个外部支撑结构(100)都在形成储罐(12)的每个侧部的刚性管状壁(16，18)的外表面之间延伸，
其中每个外部支撑结构(100)都加强储罐(12)以抵抗来自内部流体储存室(22)中的流体的动态载荷；并且
其特征在于包括多个封闭板(300)，
其中每个封闭板(300)至少部分地横跨所述多个外部支撑结构(100)中的一个外部支撑结构的外表面延伸，
其中所述封闭板(300)的内表面、所述外部支撑结构(100)的内表面、以及所述多个刚性管状壁(16，18)的外表面至少部分地限定辅助流体储存室(302)，并且
其中至少一个外部支撑结构(100)包括支撑表面(604)，所述支撑表面在所述储罐(12)处于运输船(162)的货舱(160)内的安装位置时从最底部刚性管状壁(16，18)之一的外表面延伸至相应的封闭板(300)，所述支撑表面(604)构造成抵接从货舱(160)延伸的壁架(608)并且在将所述储罐(12)保持在安装位置时允许货舱(160)的膨胀和收缩。
2.根据权利要求1所述的天然气储罐(12)，其中每个外部支撑结构(100)都包括由刚性互连的支撑件(102，104，106)形成的多个格栅结构。
3.根据权利要求2所述的天然气储罐(12)，其还包括：
多个块(600)，每个块(600)都设置在由四个刚性互连的支撑件(102，104，106)在一个格栅结构中限定的开口(602)内并且构造成当抵接从运输船(162)的货舱(160)延伸的托架(606)时将所述储罐(12)保持在安装位置。
4.根据权利要求1所述的天然气储罐(12)，其中在储罐(12)的相对侧部上的两个外部支撑结构(100)包括构造成限制所述储罐(12)以抵抗在处于安装位置时的俯仰或横倾的支撑表面(604)。
5.根据权利要求1所述的天然气储罐(12)，其中在所述储罐(12)处于安装位置时，所述支撑表面(604)在延伸通过形成储罐(12)的最底侧的所有刚性管状壁(16，18)的纵向轴线的水平面上方以15度至60度之间的角度成角度地延伸。
6.根据权利要求5所述的天然气储罐(12)，其中所述支撑表面(604)所成的角度在25度至40度之间。
7.根据权利要求1所述的天然气储罐(12)，其还包括：
多个分隔壁(200)，其中每个分隔壁(200)都延伸通过至少一个刚性管状壁(16，18)并且以横向于所述至少一个刚性管状壁(16，18)的纵向轴线的取向延伸横跨所述内部流体储存室(22)。
8.根据权利要求7所述的天然气储罐(12)，其中每个分隔壁(200)都限定至少一个孔(206)以允许流体受限地流动通过所述分隔壁(200)。
9.根据权利要求7所述的天然气储罐(12)，其中延伸通过储罐(12)的最底侧的刚性管状壁(16，18)的每个分隔壁(200)都从刚性管状壁(16，18)的外表面向外延伸以形成用于所述储罐(12)的基部(150)。
10.根据权利要求9所述的天然气储罐(12)，其中所述储罐(12)的基部(150)构造成在运输船的货舱内的安装位置支撑所述储罐(12)。
11.根据权利要求9所述的天然气储罐(12)，其中所述储罐(12)的基部(150)包括从储罐(12)的最底侧的每个刚性管状壁(16，18)的外表面向外延伸的分隔壁(200)。
12.根据权利要求9所述的天然气储罐(12)，其中在所述储罐(12)的基部(150)上的分隔壁(200)居中地延伸通过刚性管状壁(16，18)并且在储罐(12)的最底侧的中心处相交。
13.根据权利要求1所述的天然气储罐(12)，其还包括：
填充塔(350)，所述填充塔设置成与所述辅助流体储存室(302)流体连通，所述填充塔(350)包括靠近形成储罐(12)的最底侧的封闭板(300)的内表面设置的输出口(357)。
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