阅读说明：本技术 流体密封膜及组装流体密封膜的方法 (Fluid sealing membrane and method of assembling a fluid sealing membrane ) 是由 马克·布瓦约 爱德华·迪克卢瓦 于 2018-06-21 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种通过组装由流体密封材料制成的板来制造流体密封膜的组装方法,该组装方法包括：-将一第一板(1)、一第二板(2)和一第三板(3)布置在支撑表面上；-沿着与所述第三板(3)重叠的第一板(1)的横向条带形成一第一连续焊缝(6)；-沿着与所述第三板(3)重叠的第二板(2)的纵向条带形成一第二连续焊缝(7)；-将一第四板(4)布置在支撑表面上；-沿着一纵向侧(4a),沿着具有一凸形弯曲部的拐角区域(4c),以及沿着所述第四板(4)的一横向侧(4b),形成一第三连续焊缝(8),以将第四板(4)安装到第一板、第二板和第三板(1,2,3)上。(The present invention relates to an assembly method for manufacturing a fluid sealing film by assembling a plate made of a fluid sealing material, the assembly method comprising: -arranging a first plate (1), a second plate (2) and a third plate (3) on the support surface; -forming a first continuous weld seam (6) along a transverse strip of the first panel (1) overlapping the third panel (3); -forming a second continuous weld seam (7) along a longitudinal strip of the second panel (2) overlapping the third panel (3); -arranging a fourth plate (4) on the support surface; -forming a third continuous weld seam (8) along a longitudinal side (4a), along a corner region (4c) having a convex curvature, and along a transverse side (4b) of said fourth plate (4), for mounting the fourth plate (4) to the first, second and third plates (1,2, 3).)

流体密封膜及组装流体密封膜的方法

技术领域

本发明涉及储存和/或运输流体，例如低温流体的密封隔热罐的领域。

本发明尤其涉及制造这种罐所用的密封膜的领域。

背景技术

专利申请FR3004416公开了一种制造密封膜的方法。组装方法首先包括将第一矩形板、第二矩形板和第三矩形板放置在支撑表面上。第三矩形板一方面通过第一板的横向条带重叠，另一方面通过第二板的纵向条带重叠。第一板的横向条带和第二板的纵向条带各有一倒角侧。然后在第一板的横向条带上形成一第一条笔直连续的焊缝，以将第一板与第三板组装在一起，并在第二板的纵向条带上形成一第二条笔直连续的焊缝，以将第二板与第三板组装在一起。然后以与第一板的纵向条带和第二板的横向条带重叠的方式放置第四板。第四板的拐角区域与第一板和第二板的相互面对的倒角侧之间的间隙重叠。然后在第四板的与第一板的纵向条带重叠的区域上产生一第三条笔直连续的焊缝，以组装第一板和第四板，直到第一条焊缝相交为止。类似地，在第四板的与第二板的横向条带重叠的区域上产生一第四条笔直连续的焊缝，以组装第二板和第四板，直到第二条焊缝相交为止。最后，在第一板和第二板的相互面对的倒角侧之间的间隙中，在第四板的拐角区域中产生一条斜焊缝，直到该斜焊缝一方面与第一条焊缝或第三条焊缝相交，另一方面与第二条焊缝和第四条焊缝相交。

主要考虑到产生的焊缝是笔直且连续的，因此可以高效简单地执行这种方法。然而，尽管这种方法具有这些优点，但是并不完全令人满意。特别地，该方法意味着板之间的重叠区域具有大的表面积，这会用到过多的材料，进而产生额外费用。

发明内容

本发明的一个理念是提出一种密封膜以及一种组装这种密封膜的方法，该方法易于实施并且可以减少所用材料的数量。

根据一个实施例，本发明提供了一种密封膜，其包括以密封方式组装的流体密封材料的板，该膜包括：

-第一板、第二板和第三板，其布置在支撑表面上，所述第一板、第二板和第三板中的每一个包括纵向侧和横向侧，纵向侧和横向侧相互正交且在拐角区域相交；

所述第一板覆盖支撑表面的一区域，该支撑表面的区域与所述第三板的横向侧相邻且包括横向条带，该横向条带沿着所述第一板的横向侧延伸并与所述第三板的横向侧重叠；

所述第二板覆盖所述支撑表面的一区域，该支撑表面的区域与所述第三板的纵向侧相邻且包括纵向条带，该纵向条带沿着所述第三板的纵向侧延伸并与所述第三板的纵向侧重叠；所述第一板的拐角区域和第二板的拐角区域设置成彼此相对，且具有一间隙，该间隙露出所述第三板的拐角区域；

-第一焊缝，其沿着第一板的横向条带连续延伸，该横向条带与所述第三板重叠，以将第一板组装到第三板上；

-第二焊缝，其沿着第二板的纵向条带连续延伸，该纵向条带与所述第三板重叠，以将第二板组装到第三板上；

-第四板，其布置在所述支撑表面上，从而覆盖支撑表面的一区域，该支撑表面的区域与所述第一板的纵向侧和所述第二板的横向侧相邻，所述第四板包括纵向侧和横向侧，该纵向侧和横向侧相互正交且在拐角区域相交，所述拐角区域具有一凸形弯曲部，所述第四板具有纵向条带和横向条带，其中所述纵向条带与第一板的纵向侧和第一焊缝的端部重叠，所述横向条带则与第二板的横向侧和第二焊缝的端部重叠，

第四板的拐角区域与第一板的拐角区域和第二板的拐角区域之间的间隙重叠；

-第三角焊缝，其沿着第四板的纵向侧，拐角区域和横向侧连续延伸，以将第四板与第一板、第二板和第三板组装在一起；所述第三焊缝与第一焊缝和第二焊缝相交。

根据一个实施例，本发明还提供一种通过组装由流体密封材料制成的板来制造密封膜的组装方法，该组装方法包括：

-将第一板、第二板和第三板放置在支撑表面上，所述第一板、第二板和第三板中的每一个包括纵向侧和横向侧，纵向侧和横向侧相互正交且在拐角区域相交；

所述第一板布置成覆盖所述支撑表面的一区域，该支撑表面的区域与所述第三板的横向侧相邻，并且所述第一板布置成使得沿着所述第一板的横向侧延伸的第一板的横向条带与所述第三板的横向侧重叠；

所述第二板布置成覆盖所述支撑表面的一区域，该支撑表面的区域与所述第三板的纵向侧相邻，并且所述第二板布置成使得沿着所述第二板的纵向侧延伸的第二板的纵向条带与所述第三板的纵向侧重叠；所述第一板的拐角区域和第二板的拐角区域设置成彼此相对，且具有一间隙，该间隙露出所述第三板的拐角区域；

-在与第三板重叠的第一板的横向条带上形成第一连续焊缝，以将第一板组装到第三板上；

-在与第三板重叠的第二板的纵向条带上形成第二连续焊缝，以将第二板组装到第三板上；

-将第四板放置在所述支撑表面上，从而覆盖支撑表面的区域，该支撑表面的区域与所述第一板的纵向侧和所述第二板的横向侧相邻，所述第四板包括纵向侧和横向侧，该纵向侧和横向侧相互正交且在拐角区域相交，所述拐角区域具有一凸形弯曲部，所述第四板放置成使得所述第四板的纵向条带与第一板的纵向侧和第一焊缝的端部重叠，使得所述第四板的横向条带与第二板的横向侧和第二焊缝的端部重叠，以及使得第四板的拐角区域与第一板的拐角区域和第二板的拐角区域之间的间隙重叠；

沿着第四板的纵向侧，拐角区域和横向侧形成第三连续角焊缝，以将第四板与第一板、第二板和第三板组装在一起；所述第三焊缝与第一焊缝和第二焊缝相交。

因此，由于第四板的弯曲形状的区域与第一板的拐角区域和第二板的拐角区域之间的间隙重叠，因此所述第三焊缝可以沿着所述第四板的纵向侧，拐角区域和横向侧连续产生。

此外，通过与上述现有技术中具有倒角的直边的第四板的拐角区域相比，第四板的拐角区域的圆形形状使得可以限制板的纵向条带和横向条带的尺寸，该板的纵向条带和横向条带分别与第一板和第二板重叠。

根据其他有利的实施方式，这种密封膜或这种组装方法可以具有一个或多个以下特征：

根据一个实施例，所述第四板的凸形弯曲部在90°的角部分上展开。

根据一个实施例，所述第四板的凸形弯曲部具有恒定的曲率半径。

根据一个实施例，所述凸形弯曲部的曲率半径在1cm和2.4cm之间，并且优选地在1.9cm和2.1cm之间。

根据一个实施例，所述第一板的拐角区域具有连接所述第一板的纵向侧和横向侧的倒角侧，并且第一焊缝是沿着第一板的横向侧和倒角侧延伸的角焊缝。一方面，这使得可以限制第一板和第三板之间的重叠量，另一方面，可以限制第三板和第四板之间的重叠量。

根据一个实施例，所述第四板的纵向侧沿着与第一板的倒角侧相交的轴线延伸。

根据一个实施例，所述第二板的拐角区域具有连接所述第二板的纵向侧和横向侧的倒角侧，并且第二焊缝是沿着第二板的纵向侧和倒角侧的角焊缝。这样的布置一方面可以限制第二板和第三板之间的重叠量，另一方面可以限制第二板和第四板之间的重叠量。

根据一个实施例，所述第四板的横向侧沿着与所述第二板的倒角侧相交的轴线延伸。

根据一个实施例，所述第一板的倒角侧和第二板的倒角侧彼此平行。

根据一个实施例，所述第四板的凸形弯曲部与第一板的倒角侧和第二板的倒角侧重叠。

根据一个实施例，第一板、第二板、第三板和第四板的纵向侧彼此平行，并且第一板、第二板、第三板和第四板的横向侧彼此平行。

根据一个实施例，所述第四板的纵向侧与第二板的纵向侧对齐。

根据一个实施例，所述第四板的横向侧与第一板的横向侧对齐。

根据一个实施例，位于第四板的纵向侧与第一板的纵向侧之间的第四板的纵向条带在与第四板的纵向侧正交的方向上的尺寸小于3.6cm，优选在2.4cm至3.6cm之间。

根据一个实施例，位于第四板的横向侧与第二板的横向侧之间的第四板的横向条带在与第四板的横向侧正交的方向上的尺寸小于3.6cm，优选在2.4cm至3.6cm之间。

根据一个实施例，所述第一板、第二板、第三板和第四板由金属板制成。

根据一个实施例，本发明还提供一种密封隔热罐，该密封隔热罐布置在承载结构中，该罐包括一罐壁，该罐壁保持在所述承载结构的壁上，所述罐壁包括隔热屏障，该隔热屏障直接或间接保持在所述承载壁上，还包括布置在隔热屏障上的上述密封膜。

根据前述实施例中任一项所述的罐可以形成陆地储存设施的一部分，例如用于储存LNG，或者可以安装在近海或海上的浮式结构中，特别是乙烷或甲烷油轮，浮式储存及再气化装置(FSRU)，浮式生产储油卸油装置(FPSO)等。当罐安装在浮式结构的情况下，该罐可用于容纳液化天然气，该液化天然气用作推动浮式结构的燃料。

根据一个实施例，一种用于输运流体的船舶，包括一壳体，例如双壳体，和一设置在壳体中的上述罐。

根据一个实施例，本发明还提供了一种用于装载或卸载这种船舶的方法，在该方法中，通过隔热管道将流体从海上或陆地储存设施输送到船舶的罐中，或将流动从船舶的罐中输送到海上或陆地储存设施中。

根据一个实施例，本发明还提供了一种用于流体的输送系统，该系统包括上述船舶、隔热管道和泵，其中隔热管道被布置成将安装在船舶壳体中的罐连接到海上或陆地储存设施上，泵则用于通过隔热管道将流体从海上或陆地储存设施输送到船舶的罐中，或将流体从船舶的罐中输送到海上或陆地储存设施中。

附图说明

在以下对本发明的几个特定实施例的描述的过程中，本发明将被更好地理解，并且本发明的其它目的，细节，特征和优点将变得更清楚，基于附图仅是为了说明的目的，而非限制性的目的。

-图1至图4示出了制造包括四个金属板的密封膜的方法中的四个连续步骤；

-图5是包括上述密封膜的甲烷油轮和该罐的装载/卸载的终端的剖面示意图。

具体实施方式

在接下来的描述中，术语“横向”和“纵向”表示两个相互垂直的方向。

参照图1至图4，描述了一种制造用于密封隔热罐的密封膜的方法。这种罐尤其可以包括多层结构，该多层结构从罐的外部到内部包括：一次隔热屏障，其包括抵靠在一承载结构上的隔热元件；一次密封膜；一主隔热屏障，其包括抵靠在所述次密封膜上的隔热元件；以及一主密封膜，旨在与罐中所含的液化气接触。举例来说，在专利申请WO14057221和FR2691520中特别描述了这种膜罐。下文所述的方法尤其易于应用于这种罐的次密封膜和/或主密封膜。

在本文接下来的描述中，描述了一种方法，该方法允许组装密封膜的四块板，这四块板由附图标记1至4表示。这四块板1、2、3、4具有基本矩形的形状，这意味着它们各自具有四侧，其两个纵向侧彼此平行并垂直于两个横向侧。

在图1至图4中仅示出了板1、2、3、4的拐角区域。参照图1，其局部示出了板3，其仅示出了板3的右下拐角区域3c。该板3放置在支撑表面上，例如罐的次隔热屏障或主隔热屏障。按照惯例，术语“纵向”表示板3的侧面3a和箭头L所示平面的相应方向，术语“横向”表示板3的侧面3b和箭头T所示的平面的相应方向。

图2局部示出的板2被放置在紧邻板3的支撑表面上，与板3部分重叠。特别地，板2的纵向侧2a布置在板1上方，与整个纵向条带的布置方式相同，该纵向条带位于板2的纵向侧2a与板1的纵向侧1a之间。在所示实施例中，板2的横向侧2b与板1的横向侧1b对齐。

板2的横向侧2b和纵向侧2a之间的拐角区域2c具有连接横向侧2b和纵向侧2a的倒角侧。该倒角侧例如相对于横向侧2b和纵向侧2a成45°角定向。

此外，(图3中局部示出的)另一块板1也放置在与板3部分重叠的支撑表面上。特别地，板1的横向侧1b位于板1上，正如整个横向条带位于板1的横向侧1b和板3的横向侧3b之间。

在所示的实施例中，板的纵向侧1a布置成与板3的纵向侧3a对齐。板1的横向侧1b与板的纵向侧1a之间的拐角区域1c具有倒角侧，该倒角侧连接横向侧1b和纵向侧1a。该倒角侧相对于横向侧1b和纵向侧1a例如成45°角定向。第一板1的倒角侧和第二板2的倒角侧彼此平行。

如图3所示，位于板1和板2的倒角侧之间的板3的拐角处的斜条带既不被板1覆盖，也不被板2覆盖。

沿着板2的与板3重叠的纵向条带产生在图2、3和4中以虚线示出的焊缝7，从而以密封的方式将板2与板3组装在一起。该焊缝7有利地是沿板2的纵向侧2a和倒角侧的角焊缝。

类似地，在板1的与板3重叠的横向条带上也产生了在图3和图4中以虚线示出的焊缝6，从而密封的方式与板3组装在一起。该焊缝6有利地是沿板1的横向侧1a和倒角侧的角焊缝。

在图4中，局部示出的第四矩形板4位于与板1和2相邻的支撑表面上，与其部分重叠。特别地，板4的纵向侧4a与板1重叠，并且板1的整个纵向条带位于板4的纵向侧4a与板1的纵向侧1a之间。类似地，板4的横向侧4b覆盖板2和板2的整个横向条带，板2的整个横向条带位于板4的横向侧4b和板2的横向侧2b之间。

在所示的实施例中，板4的纵向侧4a与板2的纵向侧对齐，而板4的横向侧4b与板1的横向侧1b对齐。此外，板4的纵向侧4a沿着与板2的倒角侧相交的轴线延伸，板4的横向侧4b沿着与板1的倒角侧相交的轴线延伸。

板4的拐角区域4c具有凸形弯曲部，该凸形弯曲部连接板4的纵向侧4a和横向侧。板4的拐角区域4c与在板1和板2的倒角侧之间形成的间隙5重叠，从而使凸形弯曲部在板1、2的倒角侧与焊缝6和焊缝7重叠。

弯曲部分在90°的角部分上延伸。凸形弯曲部的曲率半径是恒定的，并且例如在1cm至2.4cm之间，优选在1.9cm至2.1cm之间。

在所示的实施例中，板1的横向条带与板2的重叠区域，板2的纵向条带与板3的重叠区域，板4的纵向跳到与板2的重叠区域以及板4的横向条带与板2的重叠区域均具有相同的宽度。例如，这些重叠区域的宽度小于3.6cm，优选地在2.4cm至3.6cm之间。

此后，沿着板4的纵向侧4a，拐角区域4c和横向侧4b产生作为角焊缝的焊缝8。焊缝8与焊缝7和焊缝6相交。因此，沿着板4的纵向侧4a以密封方式将板4组装到板1上，沿着板4的横向侧4b将板4组装到板2上，沿着板4的拐角区域4c将板4组装到板3上，位于板1、2的两个倒角侧之间。

由于板4的拐角区域4c是圆形的，因此可以沿着板4的纵向侧4a，拐角区域4c和横向侧4b连续地产生焊缝8。与板4的具有倒角的笔直侧的拐角区域，拐角区域4c的圆形形状使得可以限制分别与板1和板2重叠的板4的纵向条带和横向条带的尺寸。

在图4中所示的拐角区域中的四个板的组件是液密的，这意味着在组件顶部的流体不会在各个板之间发现间隙，流体通过该间隙扩散到组件下方。应当理解，可以在图4的板1、2、3、4的每个拐角处产生类似的组件。

根据一个实施例，板1、2、3、4是金属板。举例来说，板1、2、3、4可以特别地由不锈钢、铝、殷钢

制成，即铁和镍的合金，其热膨胀系数通常在1.2×10^-6和2×10^-6K^-1之间，或者具有高猛含量的铁合金制成，其热膨胀系数通常在7×10^-6K^-1左右。

板1、2、3、4的厚度例如在0.4mm至2mm之间，通常约为0.7mm。

根据一个实施例，板1、2、3、4分别包括至少两个垂直的波纹，以允许膜在由储存在罐中的流体产生的热和机械应力的作用下变形。

上述用于形成密封膜的技术可用于各种类型的容器中，例如以在陆上设施中或在浮式结构中例如构成LNG储罐的主密封膜和/或次密封膜。

参照图5，甲烷油轮70的剖视图示出了棱形整体形状的密封隔热罐71，密封隔热罐71安装在船舶的双壳体72中。罐71的壁包括旨在与容纳在罐中的液化气体接触的主密封屏障，布置在主密封屏障和船舶的双壳体72之间的次密封屏障，以及分别布置在主密封屏障和次密封屏障之间以及次密封屏障和双壳体72之间的两个隔热屏障。

以本身已知的方式，布置在船的上甲板上的装载/卸载管道73可以通过合适的连接器连接到海上或港口终端，以将液化天然气的货物往来于罐71之间运输。

图5描述了包括装载和卸载站75，水下管道76和岸上设施77的海上终端的一个示例。装载和卸载站75是固定的离岸设施，其包括移动臂74和塔架78，塔架78支撑移动臂74。移动臂74支撑一束隔热柔性管79，其可以连接到装载/卸载管道73。可定向的移动臂74可以适应所有尺寸的甲烷油轮。未示出的连接管，在塔架78内延伸。装载和卸载站75允许甲烷油轮70卸载到岸上设施77或从岸上设施77装载。后者包括液化气储罐80和连接管道81，连接管道通过水下管道76连接到装载或卸载站75。水下管道76允许液化气体在装载或卸载站75与岸上设施77之间长距离传送，传送距离例如为5km，使得甲烷油轮70在装载和卸载操作期间保持远距离离开海岸。

为了产生输送液化气体所需的压力，使用船70上装载的泵和/或岸上设施77配备的泵和/或装载和卸载站75配备的泵。

尽管已经结合多个特定实施例描述了本发明，但是非常明显的是，本发明不以任何方式受限于所述多个特定实施例，并且其包括所描述的方式的所有技术等同物以及它们的组合，其中它们都落入本发明的范围内。

“包括”，“具有”或“包含”以及其共轭形式的动词的使用不排除权利要求中列出的元件或步骤以外的元件或步骤的存在。

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