NO332484B1

NO332484B1 - Trykkbeholder

Info

Publication number: NO332484B1
Application number: NO20100481A
Authority: NO
Inventors: Arne Barrett Sele
Original assignee: Aker Engineering & Technology
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2012-10-01
Also published as: NO20100481A1; WO2011122960A1

Description

TRYKKBEHOLDER

Oppfinnelsens tekniske område

Den foreliggende oppfinnelsen angår tanker for lagring og transport av fluider under trykk slik som hydrokarboner og lavtemperatur naturgass på væskeform.

Bakgrunnen for oppfinnelsen

Trykkbeholdere kan i teorien ha nesten enhver form, men former lagd av seksjoner fra kuler, sylindere, og konuser blir vanligvis anvendt. En vanlig utforming er en sylinder med endestykker som kalles hoder ("heads"). Formen på disse hodene er ofte enten halvkuleformede eller konkave (torisfæriske). En kule ville vært den optimale formen på en trykkbeholder med hensyn til å oppta trykklast. Imidlertid er en sfærisk utforming vanskelig å fremstille, derfor kostbar, og i tilfelle av transport er den ikke effektiv for å utnytte tilgjengelig volum hos et transportfartøy.

WO 2006/001711 A2 beskriver prismatiske tanker lagd av et skall i form av en sandwich-struktur omfattende to overflate-paneier av metall, eller et materiale med liknende egenskaper, og en kjerne mellom overflate-pa neiene som overfører last mellom panelene, omfattende et materiale sånn som gysemasse, eller et sett med ribber eller støtteprofiler som strekker seg mellom de to panelene, forankret ved vinkelrette horisontale strekkbjelker. Dette er den nåværende teknologien for tanker med en sandwich-konstruksjon.

Denne strukturen tilveiebringer en dobbel, væsketett, barriere og gir muligheten for å detektere gass i mellom de to overflate-panelene så vel som å tillate trykktesting av hulrommet mellom panelene. Dette tilveiebringer forbedret sikkerhet, men den viktigste fordelen til sandwich-konstruksjonen er at den er strukturelt veldig effektiv. Skallet til nevnte tanker er forankret ved vinkelrette horisontale strekkbjelker, og er ikke egnet for lagring eller transport av fluider under trykk.

Fra det overstående er det klart at det eksisterer et behov for trykktanker som er enkle å fremstille, og som effektivt utnytter det tilgjengelige rommet i et transportfartøy.

Formål for oppfinnelsen

Formålet til den foreliggende oppfinnelsen er å tilveiebringe en løsning som muliggjør anvendelsen av tanker, for eksempel tanker som beskrevet i WO 2006/001711 A2, som trykkbeholdere.

Sammendrag av oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringer en tank for å lagre fluid under trykk, omfattende anordninger for å støtte tanken som tillater termisk sammentrekning og ekspansjon av tanken, hvis tank omfatter eksterne plater, som danner i det minste en del av et tak, vegg eller gulv, og hvor minst en del av den eksterne platen omfatter en sandwich-struktur og omfattende en intern struktur formet som en spenningsstøtte og/eller forankring for de eksterne platene. Nevnte tank har strekkbjelker i tre vinkelrette retninger som tillater internt trykk å bli innestengt.

Strekkbjelkene er fortrinnsvis konstruert av bjelker som har et H-formet tverrsnitt.

I en utførelsesform av oppfinnelsen omfatter den prismatiske tanken strekkbjelker som er knyttet sammen, fortrinnsvis ved hjelp av braketter.

I en utførelsesform av oppfinnelsen omfatter sandwich-strukturen til tanken elementer som har en stiv og en fleksibel seksjon.

I en utførelsesform av oppfinnelsen har elementen til sandwich-strukturen til tanken en ekstern ribb for innfesting til strekkbjelkene.

I en utførelsesform av oppfinnelsen blir innfestingen av den eksterne ribben til strekkbjelkene gjort ved metoder for å forankre nevnte strekkbjelker til braketter sveiset til ribben.

I en utførelsesform av oppfinnelsen er nevnte ribb hovedsakelig T-formet.

I en utførelsesform av oppfinnelsen blir plater festet til ribbene for å forsterke hjørnene til tanken hvor ribbene er parallelle til hjørnene.

I en utførelsesform av oppfinnelsen blir braketter festet til ribbene for å forsterke hjørnene til tanken hvor ribbene er vinkelrette til hjørnene.

Ved å konstruere et skall konstruert av dobbelt-platede paneler forankret ved vinkelrette horisontale strekkbjelker, så vel som vertikale strekkbjelker for å utbalansere trykklastene, har en beholder egnet for lagring og transport av fluider under trykk slik som hydrokarboner og lavtemperatur naturgass på væskeform blitt oppnådd. Beholderen kan også inkludere steg ram mer for å motstå ubalanserte "racking loads". Sandwich-veggene, -gulvet og -taket til beholderen ifølge oppfinnelsen omfatter paneler fortrinnsvis lagd av ekstruderte bjelkeelementer.

Strekkbjelker tilveiebringer også en metode ved hvilken sloshing-krefter grunnet jordskjelv eller bølgelast kan dempes.

Kort beskrivelse av tegningene

Ytterligere detaljer ved oppfinnelsen er beskrevet under med referanse til de eksemplifiserende utførelsesformene vist skjematisk i de vedlagte tegninger, hvori: Figur 1 viser et tverrsnitt av en utførelsesform av et ekstrudert bjelkeelement anvendt i konstruksjonen av de dobbelt-platede panelene som utgjør det eksterne skallet til trykktanken. Figur 2 viser en isometrisk tegning av en hjørneseksjon til en tank med strekkbjelker og braketter. Figur 3 viser en isometrisk tegning av den indre strukturen til en trykktank.

Detaljert beskrivelse av tegningene

Figur 1 viser et tverrsnitt av en utførelsesform av et ekstrudert bjelkeelement anvendt i konstruksjon av de dobbelt-platede panelene som utgjør det eksterne skallet til trykktanken. Et mønster av triangulerte plater kombinert med alternerende seksjoner med platesammenkoblinger tilveiebringer en sandwich-struktur. Den triangulerte seksjonen til det ekstruderte bjelkeelementet inkluderer horisontale flenseplater 5, skråstilte plater 1 så vel som vertikale plater 3. Seksjoner av ekstruderingen består av kun horisontale flenseplater 2. Ekstruderingen inkluderer også en ribb 4 som har en liten flens. Ribben tilveiebringer en metode for å feste braketter 8 ved sveising, til hvilke braketter strekkbjelker 6 kan bli innfestet. Den lille flensen på ribben 4 tilveiebringer en metode for å styre automatisk sveiseutstyr. Figur 2 viser en isometrisk tegning av en hjørneseksjon til en trykktank ifølge oppfinnelsen. Strekkbjelker 6 befinner seg i form av en H-ekstrudering og er festet til ribber plassert på de ekstruderte bjelkeelementene 9 med braketter 8. Smidde hjørnebraketter 7 er også festet til ribbene til bjelkeelementene 9. Der hvor ribbene til bjelkeelementene er parallelle med hjørnene, er plater 10 festet til ribbene for å forsterke hjørnene. Strekkbjelkene 6 er konstruert i en matriks konstruert av vinkelrette horisontale og vertikale H-ekstruderinger. Ved å ha både horisontale og vertikale strekkbjelker er skallet til tanken i stand til å balansere trykklast i alle retninger. Strekkbjelkene 6 kan også være sammenkoblet ved å bruke for eksempel boltede eller sveisede braketter. Figur 3 viser en perspektivtegning av den indre strukturen, inkludert strekkbjelker så vel som braketter og plater som forsterker hjørnene.

Det er forstått at oppfinnelsen ikke er begrenset til de spesifikke utførelsesformene vist i tegningene og beskrevet over, men omfatter alle andre modifikasjoner og varianter innen omfanget av de vedlagte krav.

Det dobbeltplatede ytre skallet til tanken, også beskrevet som en sandwich-struktur, er beskrevet å være konstruert av bjelkeelementer som vist i figur 1. Andre bjelkeelementer, kjent i teknikken for konstruksjon av sandwich-strukturer, kan også bli anvendt i konstruksjonen av skall egnet for tanker ifølge den foreliggende oppfinnelsen.

Claims

1. En tank for å lagre fluid under trykk, omfattende midler for å støtte tanken som tar hensyn til termisk sammentrekning og utvidelse av tanken, hvis tank omfatter eksterne plater (9), som danner i det minste del av et tak, vegg eller gulv, og hvor i det minste deler av de eksterne platene (9) omfatter en sandwich-struktur og omfattende en intern struktur formet som en spenningsstøtte og/eller forankring for de eksterne platene,karakterisert vedå ha strekkbjelker (6) i tre vinkelrette retninger som tillater internt trykk å være innestengt.

2. En tank ifølge krav 1, hvori strekkbjelkene (6) er konstruert av bjelker som har et H-formet tverrsnitt.

3. En tank ifølge krav 1 or 2, hvori strekkbjelkene (6) er sammenkoblet, fortrinnsvis ved hjelp av braketter.

4. En tank ifølge ethvert av de forutgående krav, hvori sandwich-strukturen omfatter elementer som har en stiv (1,3,5) og en fleksibel (2) seksjon.

5. En tank ifølge krav 4, hvori nevnte elementer (1-5) har en ekstern ribb (4) for tilknytning til nevnte strekkbjelker (6).

6. En tank ifølge krav 5, hvori tilknytningen blir gjort ved å forankre nevnte strekkbjelker (6) til braketter (8) sveiset til ribben (4).

7. En tank ifølge krav 5 eller 6, hvori nevnte ribb (4) er hovedsakelig T-formet.

8. En tank ifølge ethvert av kravene 5-7, hvori plater (10) er festet til ribbene (4) for å forsterke hjørnene hvor ribbene er parallelle til hjørnene.

9. En tank ifølge ethvert av kravene 5-8, hvori braketter (7) er festet til ribbene (4) for å forsterke hjørnene hvor ribbene er vinkelrette til hjørnene.