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ES2559931T3 - Detención de la membrana secundaria de un tanque de GNL - Google Patents

Detención de la membrana secundaria de un tanque de GNL Download PDF

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ES2559931T3
ES2559931T3 ES10715919.6T ES10715919T ES2559931T3 ES 2559931 T3 ES2559931 T3 ES 2559931T3 ES 10715919 T ES10715919 T ES 10715919T ES 2559931 T3 ES2559931 T3 ES 2559931T3
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tank
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barrier
metal plate
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Lucas Troncy
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Gaztransport et Technigaz SA
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Abstract

Depósito para gas natural licuado, que comprende una estructura (11, 111) de soporte y un tanque estanco y térmicamente aislado destinado a contener gas natural licuado, comprendiendo dicho tanque varias paredes de tanque fijadas a dicha estructura de soporte, presentando cada pared de tanque en este orden, en el sentido del espesor desde el interior hacia el exterior de dicho tanque, una barrera estanca primaria, una barrera térmicamente aislante primaria, una barrera estanca secundaria y una barrera térmicamente aislante secundaria, comprendiendo dichas paredes de tanque al menos una pared vertical, comprendiendo la barrera estanca secundaria de dicha pared vertical una primera lámina (16, 116) estanca situada en la parte superior de dicha pared y un dispositivo de unión que une, de manera estanca, dicha primera lámina estanca con dicha estructura de soporte, caracterizado por el hecho de que dicho dispositivo de unión comprende una primera placa (22, 122) metálica paralela a dicha primera capa estanca, y una segunda lámina (17, 117) estanca que está, por una parte, pegada a dicha primera lámina estanca y, por otra parte, unida a dicha primera placa metálica.

Description

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DESCRIPCION
Detencion de la membrana secundaria de un tanque de GNL Campo tecnico de la invencion
La presente invencion se refiere a la realizacion de tanques estancos y termicamente aislados integrados en una estructura de soporte.
Estado de la tecnica
En las solicitudes de patente francesa n°. FR 2 691 520 y n°. FR 2 724 623, ya se ha propuesto un tanque estanco y termicamente aislado integrado en una estructura de soporte compuesta por el doble casco de un barco. Cara pared del tanque presenta, en este orden desde el interior del tanque hacia la estructura de soporte, una barrera de estanqueidad primaria en contacto con el producto contenido dentro del tanque, una barrera termicamente aislante primaria, una barrera de estanqueidad secundaria y una barrera termicamente aislante secundaria.
La barrera termicamente aislante primaria, la barrera de estanqueidad secundaria y la barrera termicamente aislante secundaria estan fundamentalmente compuestas por un conjunto de paneles prefabricados fijados sobre la estructura de soporte. Cada panel prefabricado esta formado, en primer lugar, por una primera placa ngida que lleva una capa de aislante termico y que constituye con esta un elemento de barrera termicamente aislante secundaria, en segundo lugar, por una lamina flexible o ngida que se adhiere practicamente en toda la superficie de la capa de aislante termico de dicho elemento de barrera termicamente aislante secundaria, formando dicha lamina un elemento de barrera de estanqueidad secundaria, en tercer lugar, por una segunda capa de aislante termico, que recubre parcialmente dicha lamina y que se adhiere a esta, y, en cuarto lugar, por una segunda placa ngida que recubre la segunda capa de aislante termico y que constituye con esta un elemento de barrera termicamente aislante primaria.
En una zona situada en la parte superior de las paredes verticales del tanque, la barrera de estanqueidad secundaria esta unida a la estructura de soporte. Esta zona llamada “zona de deteccion de la membrana secundaria”, no se describe en los documentos mencionados con anterioridad.
La figura 1 representa, en seccion, la zona de detencion de la membrana secundaria de un tanque de la tecnica anterior. La estructura 1 de soporte esta compuesta por el doble casco de un barco. Esta comprende una seccion 2 vertical y una seccion 3 horizontal. Una parte 4 plana en forma de L esta soldada a la seccion 3 horizontal y se extiende hacia abajo.
De manera conocida, unos paneles prefabricados (no representados) estan fijados a la seccion 2 vertical para formar la barrera termicamente aislante primaria, la barrera de estanqueidad secundaria y la barrera termicamente aislante secundaria. En la figura 1 se puede ver la capa 5 de material aislante y la lamina 6 estanca del panel prefabricado situado mas alto.
En la zona de detencion de la membrana secundaria, la lamina 6 debe estar unida de manera estanca a la estructura 1 de soporte. Esto se realiza mediante una lamina 7 flexible que esta, por una parte, pegada sobre la lamina 6 del panel prefabricado y, por otra parte, pegada sobre la parte 4 plana en forma de L. El encolado de la lamina 7 sobre la parte 4 plana en forma de L se realiza, y estan previstas dos capas de masilla 8, como se muestra de manera mas detallada en la figura 2. Una viga 9 de recubrimiento esta atornillada a la parte 4 plana en forma de L.
Este sistema de cierre de la membrana secundaria presenta varios inconvenientes.
Por una parte, la union mecanica de la lamina 7 con la parte 4 plana en forma de L es complicada de llevar a cabo puesto que precisa, ademas del encolado de la lamina 7, la aplicacion de las dos capas de masilla 8 y el atornillado de la viga 9.
Por otra parte, la reducida superficie encolada entre la lamina 7 y la parte 4 plana en forma de L exige el empleo de una mano de obra altamente cualificada y con experiencia para realizar correctamente esta operacion y garantizar la estanqueidad al GNL en forma gaseosa y lfquida.
Sumario de la invencion
Un problema que la presente invencion propone resolver es proporcionar un tanque que no presente al menos algunos de los inconvenientes mencionados con anterioridad de la tecnica anterior. En particular, un objetivo de la invencion es proporcionar un tanque dentro del cual la barrera estanca secundaria se puede unir con mas facilidad a la estructura de soporte. Otro objetivo de la invencion es permitir automatizar y garantizar lo maximo posible la fabricacion del tanque.
La solucion que propone la invencion es un deposito para gas natural licuado, que comprende una estructura de soporte y un tanque estanco y termicamente aislado destinado a contener gas natural licuado, comprendiendo dicho
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tanque varias paredes de tanque fijadas a dicha estructura de soporte, presentando cada pared de tanque en este orden, en el sentido del espesor desde el interior hacia el exterior de dicho tanque, una barrera estanca primaria, una barrera termicamente aislante primaria, una barrera estanca secundaria y una barrera termicamente aislante secundaria, comprendiendo dichas paredes de tanque al menos una pared vertical, comprendiendo la barrera estanca secundaria de dicha pared vertical una primera lamina estanca situada en la parte superior de dicha pared y un dispositivo de union que une, de manera estanca, dicha primera lamina estanca con dicha estructura de soporte, caracterizado por el hecho de que dicho dispositivo de union comprende una primera placa metalica paralela a dicha primera capa estanca, una tercera lamina estanca pegada a dicha primera placa metalica, y una segunda lamina estanca pegada, por una parte, a dicha primera lamina estanca y, por otra parte, a dicha tercera lamina estanca. En una variante, la segunda lamina estanca se puede pegar directamente sobre la primera placa metalica.
Este deposito puede ser, por ejemplo, un barco o un deposito terrestre. Por medio de las caractensticas mencionadas con anterioridad, la segunda lamina estanca se pega respectivamente sobre dos superficies paralelas. Este encolado se puede realizar, por lo tanto, facilmente, de manera automatizada y segura. El encolado de la primera lamina estanca se puede realizar antes de la instalacion dentro del tanque, en fabrica. Al ser metalica la primera placa, esta se puede unir a la estructura de soporte, directa o indirectamente, mediante soldadura continua. Esta soldadura continua tambien se puede realizar facilmente, de manera automatizada y segura. De este modo, la invencion permite evitar la utilizacion de capas de masilla. Ademas, el encolado de la segunda lamina no requiere una mano de obra muy cualificada y con experiencia.
De preferencia, dicha segunda lamina estanca es flexible y presenta una zona no encolada entre la primera lamina estanca y la tercera lamina estanca.
La flexibilidad de la segunda lamina y la zona no encolada permiten la recuperacion de los desplazamientos impuestos por la estructura de soporte y el aislamiento termico secundario en la barrera estanca secundaria.
De manera ventajosa, dicha primera placa metalica esta soldada a una pieza metalica unida a la estructura de soporte.
De preferencia, dicha pieza metalica presenta una parte vertical y una parte horizontal, estando la primera placa metalica soldada a la parte vertical, estando la parte horizontal unida a la estructura de soporte.
La longitud de la parte horizontal permite una regulacion de la posicion de la parte vertical, durante la instalacion de la pieza metalica. Esto permite ajustar la posicion de la parte vertical a la posicion de la primera lamina. De acuerdo con una forma de realizacion, la parte vertical, sobre la cual se pega la tercera lamina estanca, esta ubicada para que la primera y la tercera lamina queden situadas en el mismo plano. Esto facilita aun mas el encolado.
De manera ventajosa, dicha primera lamina estanca esta pegada sobre una capa de material aislante o sobre una placa de contrachapado que forma parte de la barrera termicamente aislante secundaria.
De acuerdo con una forma de realizacion, dicha estructura de soporte comprende unas secciones de muro verticales de hormigon, instaladas en tierra.
De acuerdo con otra forma de realizacion, dicha estructura de soporte comprende el doble casco de una estructura flotante.
Breve descripcion de las figuras
Se entendera mejor la invencion y se mostraran otros objetivos, detalles, caractensticas y ventajas de esta de manera mas clara durante la siguiente descripcion de varias formas particulares de realizacion de la invencion, dadas unicamente a tttulo ilustrativo y no limitativo, en referencia a los dibujos adjuntos. En estos dibujos:
- la figura 1 es una vista en seccion de un tanque de la tecnica anterior, en la zona de detencion de la membrana secundaria;
- la figura 2 representa un detalle de la figura 1;
- la figura 3 es una vista en seccion de un tanque de acuerdo con una forma de realizacion de la invencion, en la zona de detencion de la membrana secundaria;
- las figuras 4 y 5 representan unos detalles de la figura 3;
- la figura 6 es una vista en perspectiva de la zona de detencion de la membrana secundaria de tanque de la figura 3, en una esquina;
- las figuras 7 y 8 representan una escuadra dispuesta en la esquina de la figura 6;
- la figura 9 es una vista similar a la figura 6, en la que se han retirado algunos elementos;
- la figura 10 es una vista en seccion de un tanque de acuerdo con otra forma de realizacion de la invencion, en la zona de detencion de la membrana secundaria;
- las figuras 11 y 12 representan unos detalles de la figura 10; y
- la figura 13 es una vista en perspectiva de la zona de detencion de la membrana secundaria de tanque de la figura 10, en una esquina.
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Descripcion detallada de unas formas de realizacion de la invencion
Las figuras 3 a 9 se refieren a un tanque de acuerdo con una primera forma de realizacion de la invencion. El tanque presenta varias paredes de tanque y esta integrado en una estructura 11 de soporte. La estructura 11 de soporte puede ser el doble casco de un barco o de otro tipo de estructura flotante.
De manera conocida, cada pared de tanque presenta en este orden, en el sentido del espesor desde el interior hacia el exterior del tanque, una barrera estanca primaria, una barrera termicamente aislante primaria, una barrera estanca secundaria y una barrera termicamente aislante secundaria.
De manera similar a la tecnica anterior citada en la introduccion, la barrera termicamente aislante primaria, la barrera estanca secundaria y la barrera termicamente aislante secundaria estan basicamente compuestas por un conjunto de paneles prefabricados fijados sobre la estructura 11 de soporte.
En particular, la barrera estanca secundaria esta compuesta por un conjunto de laminas estancas. Cada lamina esta compuesta por un material compuesto cuyas dos capas externas son tejidos de fibras de vidrio y cuya capa intermedia es una fina hoja de aluminio deformable de aproximadamente 0,1 mm de espesor. En funcion de su procedimiento de fabricacion, la lamina puede ser ngida o flexible. Cada panel prefabricado comprende por lo tanto, entre otros elementos, una lamina ngida pegada sobre una capa de un material termicamente aislante. En las uniones entre paneles adyacentes, unas tiras de lamina flexible unen las laminas ngidas adyacentes.
En una zona situada en la parte superior de una pared vertical del tanque, la barrera estanca secundaria, tambien llamada membrana secundaria, esta unida a la estructura 11 de soporte. La figura 3 representa, en seccion, esta zona llamada la zona de detencion de la membrana secundaria. Las figuras 4 y 5 representan algunos detalles de la figura 3.
La estructura 11 de soporte comprende una seccion 12 vertical y una seccion 13 horizontal. Una parte 14 plana en forma de L esta soldada a la parte 13 plana horizontal. La parte 14 plana presenta una parte 27 vertical que se extiende hacia abajo, en paralelo a la parte 12 plana vertical, y una parte 28 horizontal situada en el extremo inferior de la parte 27 vertical y que se extiende separada de la parte 12 plana vertical.
Una escuadra 20 de fijacion esta fijada bajo la parte 28 horizontal. Un estribo 21 en forma de U esta fijado a la parte 14 plana y a la escuadra 20. De manera mas precisa, el estribo 21 presenta dos brazos 30 paralelos unidos por una pared 29 perpendicular a los brazos 30. Los brazos 30 estan fijados respectivamente a la parte 28 horizontal de la parte 14 plana y a la escuadra 20.
Hay que senalar, por una parte, que la estructura 11 de soporte y la parte 14 plana presentan la misma forma que en la tecnica anterior de la figura 1. En otras palabras, la invencion no precisa modificar las formas de estructuras de soporte utilizadas habitualmente. Por otra parte, la fijacion de la escuadra 20 y del estribo 21 se puede realizar facilmente mediante soldadura continua, de manera automatizada y segura.
Se puede ver en las figuras 3 a 5 una capa 15 de un material termicamente aislante de un panel prefabricado situado en la parte superior de la pared. Esta capa 15 esta recubierta por una lamina 16 ngida, salvo en un borde superior. En este borde superior, la capa 15 es menos espesa y el panel presenta una cara 24 rebajada en la que esta realizada una ranura 25 horizontal. La cara 24 esta situada sustancialmente en el mismo plano que la pared 29 del estribo 21, lo que es posible ya que la geometna del estribo 21 permite, durante su fijacion, la regulacion de la posicion de la pared 29.
Una placa 22 metalica esta soldada a la pared 29 del estribo y se extiende hacia abajo, recubriendo la cara 24 hasta la ranura 25. En su extremo inferior, la placa 22 presenta un reborde 26 plegado en la ranura 25. Una tira de lamina 23 ngida esta pegada sobre la placa 22.
Como se muestra en la figura 5, una tira de lamina 17 flexible esta pegada, por una parte, sobre la lamina 16 y, por otra parte, sobre la lamina 23. Una zona no encolada se encuentra entre las laminas 16 y 23. Hay que senalar que este encolado se realiza respectivamente sobre dos superficies paralelas, sobre las cuales se encuentran unas laminas ngidas. Este encolado se puede realizar, por lo tanto, facilmente, de manera automatizada y segura. En una variante, no hay tira de lamina 23 y la tira de lamina 17 se pega directamente sobre la placa 22.
La estructura anterior permite unir de manera estanca la lamina 16 del panel prefabricado con la estructura 11 de soporte, por medio de la lamina 17 flexible, eventualmente de la lamina 23 ngida, de la placa 22, del estribo 21 y de la parte 14 plana. Ademas, la flexibilidad de la lamina 17 permite la recuperacion de los desplazamientos impuestos por la estructura 11 de soporte y el aislamiento termico secundario en la barrera estanca secundaria, dejando una zona no encolada entre la lamina 23 y la lamina 16.
La figura 6 representa, en perspectiva, una esquina del tanque formada por dos paredes verticales. Se puede ver, para cada pared, algunos de los elementos descritos con anterioridad.
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La figura 7 es similar a la figura 6 y representa una variante en la que una escuadra 31 esta fijada en el angulo, para sujetar la lamina 17 flexible en su sitio. En efecto, el encolado en plano somete al encolado de las zonas de angulo a una resultante de fuerzas termodinamicas perpendiculares al plano de encolado que puede provocar la rotura de la junta pegada por desprendimiento. En funcion del dimensionamiento del tanque y de las caractensticas del encolado, dicha escuadra 31 puede ser necesaria o no. La figura 8 muestra la escuadra 31 y sus pernos de fijacion de manera mas detallada.
La figura 9 es similar a la figura 6, pero la lamina 17 flexible se ha retirado para permitir que se vean los elementos subyacentes. Se puede ver que la lamina 23 ngida se presenta, a lo largo de las paredes, en forma de una tira plana. De manera conocida, dicha tira plana se fabrica a partir de dos capas de tejido de vidrio dispuestas a ambos lados de una hoja de aluminio, resinadas juntas y presionadas en caliente durante la polimerizacion de la resina. En la esquina, la lamina 23 ngida se presenta con la forma de una tira en L. Dicha tira no plana se puede fabricar polimerizando la resina, en caliente y a presion, sobre un molde con la forma deseada. En una variante, en la esquina, se utiliza una lamina 23 flexible que, por su flexibilidad, se puede adaptar a una zona de esquina.
Las figuras 10 a 13 representan un tanque de acuerdo con una segunda forma de realizacion de la invencion. El tanque presenta varias paredes de tanque y esta integrado en una estructura 111 de soporte. La estructura 111 de soporte comprende unas secciones de muro verticales de hormigon pretensado. En esta forma de realizacion, la estructura 111 de soporte y el tanque forman un deposito terrestre para GNL.
Una placa 114 metalica esta fijada a la estructura 111 de soporte. Por ejemplo, la placa 114 se coloca durante el vertido del hormigon. Una placa 120 metalica esta soldada a la placa 114, y se extiende horizontalmente.
De manera similar a la primera forma de realizacion, la barrera termicamente aislante primaria, la barrera estanca secundaria y la barrera termicamente aislante secundaria del tanque estan basicamente compuestas por un conjunto de paneles prefabricados fijados sobre la estructura 111 de soporte. En particular, se puede ver en la figura 11 que cada panel prefabricado superior comprende una capa 115 de un material aislante, recubierta por una placa 132 de contrachapado. La placa 132 esta recubierta por una lamina 116 ngida, salvo en un borde superior menos espeso, donde la placa 132 presenta una cara 124 rebajada.
Una placa 122 metalica esta atornillada al panel 132, en la cara 124, dejando una zona 133 no recubierta adyacente a la parte del panel 132 recubierta por la lamina 116. La placa 122 esta parcialmente recubierta por una lamina 123 ngida.
Como se muestra en la figura 12, una tira de lamina 117 flexible esta pegada, por una parte, sobre la lamina 116 y, por otra parte, sobre la lamina 123. Una zona no encolada se encuentra entre las laminas 116 y 123. Hay que senalar que este encolado se realiza respectivamente sobre dos superficies paralelas, sobre las cuales se encuentran unas laminas ngidas. Este encolado se puede realizar, por lo tanto, facilmente, de manera automatizada y segura. De preferencia, las laminas 116 y 123 estan situadas en el mismo plano, lo que facilita aun mas el encolado. En una variante, no hay lamina 123 y la tira de lamina 117 esta pegada directamente sobre la placa 122.
Una pieza 121 angular metalica esta soldada, por una parte, a la placa 120 y, por otra parte, a la placa 122. De manera mas precisa, la pieza 121 angular presenta una pared 130 horizontal soldada a la placa 120 y una pared 129 vertical soldada a la placa 122.
De este modo, la estructura anterior permite unir de manera estanca la lamina 116 del panel prefabricado con la estructura 111 de soporte, por medio de la lamina 117 flexible, de la lamina 123 ngida, de la placa 122, de la pieza
121 angular, y de las placas 120 y 114. El encolado de la lamina 117 se puede realizar de manera automatizada y segura. De manera similar, la soldadura de la pieza 121 angular se puede realizar de manera automatizada y segura. La geometna de la pieza 121 angular permite un ajuste de su posicion para que coincida con la posicion de la placa 122.
La figura 13 representa la zona de detencion de la membrana secundaria en perspectiva. Se puede ver una zona 133 de angulo entre dos paredes verticales adyacentes. Este angulo es mas abierto que en el caso de la primera forma de realizacion de tal modo que el riesgo de que se despegue por desprendimiento es menor. Sin embargo, en funcion del dimensionamiento del tanque y de las caractensticas del desprendimiento, se puede fijar eventualmente una escuadra de fijacion, de manera similar a la escuadra 31 de la primera forma de realizacion.
Aunque se ha descrito la invencion en relacion con varias formas particulares de realizacion, resulta evidente que esta no esta en modo alguno limitada a estas y que comprende todos los equivalentes tecnicos de los medios descritos asf como sus combinaciones si estas entran dentro del marco de la invencion, tal como se define en las reivindicaciones.
En las dos formas de realizacion descritas con anterioridad, la lamina flexible forme con, en particular, la placa 22 o
122 un dispositivo de union que une de manera estanca la lamina de un panel prefabricado con la estructura de soporte. Se ha descrito un dispositivo de union en relacion con una estructura flotante y el otro con un deposito terrestre. Sin embargo, los dos dispositivos de union se pueden utilizar con una estructura flotante o un deposito terrestre.

Claims (8)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    REIVINDICACIONES
    1. Deposito para gas natural licuado, que comprende una estructura (11, 111) de soporte y un tanque estanco y termicamente aislado destinado a contener gas natural licuado, comprendiendo dicho tanque varias paredes de tanque fijadas a dicha estructura de soporte, presentando cada pared de tanque en este orden, en el sentido del espesor desde el interior hacia el exterior de dicho tanque, una barrera estanca primaria, una barrera termicamente aislante primaria, una barrera estanca secundaria y una barrera termicamente aislante secundaria, comprendiendo dichas paredes de tanque al menos una pared vertical, comprendiendo la barrera estanca secundaria de dicha pared vertical una primera lamina (16, 116) estanca situada en la parte superior de dicha pared y un dispositivo de union que une, de manera estanca, dicha primera lamina estanca con dicha estructura de soporte, caracterizado por el hecho de que dicho dispositivo de union comprende una primera placa (22, 122) metalica paralela a dicha primera capa estanca, y una segunda lamina (17, 117) estanca que esta, por una parte, pegada a dicha primera lamina estanca y, por otra parte, unida a dicha primera placa metalica.
  2. 2. Deposito de acuerdo con la reivindicacion anterior, en el que dicha segunda lamina estanca es flexible y presenta una zona no encolada entre la primera lamina estanca y la primera placa metalica.
  3. 3. Deposito de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que una tercera lamina (23, 123) estanca esta pegada a dicha primera placa metalica, estando dicha segunda lamina estanca pegada a dicha tercera lamina estanca.
  4. 4. Deposito de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha primera placa metalica esta soldada a una pieza (21, 121) metalica unida a la estructura de soporte.
  5. 5. Deposito de acuerdo con la reivindicacion anterior, en el que dicha pieza metalica presenta una parte (29, 129) vertical y una parte (30, 130) horizontal, estando la primera placa metalica soldada a la parte vertical, estando la parte horizontal unida a la estructura de soporte.
  6. 6. Deposito de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha primera lamina estanca esta pegada sobre una capa (15) de material aislante o sobre una placa (132) de contrachapado que forma parte de la barrera termicamente aislante secundaria.
  7. 7. Deposito de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha estructura de soporte comprende unas secciones de muro verticales de hormigon, instaladas en tierra.
  8. 8. Deposito de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha estructura de soporte comprende el doble casco de una estructura flotante.
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