储罐隔热接头装置和方法
【专利摘要】一种用于流体储罐保温系统(120，210)的接头(121，300)，该接头被设计成中央伸缩接头，中央伸缩接头形成具有脊状盖(250)的流体密封的下凹通道。通过脊状盖(250)引导水和湿气离开中央伸缩接头。从盖跃出的任何水进入下凹通道，从伸缩接头流出，不会危害到隔热材料。对于具有多个伸缩接头的装置而言，至少一个伸缩接头可配置有倒置盖以在这种伸缩接头内形成槽。
【专利说明】储罐隔热接头装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及保温流体储罐的伸缩接头。更具体而言，本发明涉及隔热流体储罐上的伸缩接头。更具体而言，本发明涉及一种流体储罐(包括所述流体储罐的上表面)上的伸缩接头以及安装这类伸缩接头的方法。
【背景技术】
[0002]将隔热件安装和使用在储罐上是公知的。对于用于储存对温度波动敏感的材料的大型平底储罐而言，这种隔热件尤其有利。该隔热件具有能降低储存在这类储罐内的材料的热损耗或热增益等优点。
[0003]用于使储罐隔热的现有方法通常采用隔热材料板和保护材料板互联的方式。在使流体储罐隔热的一种普通方法中，将作为第一层的隔热材料板安装在储罐的外表面上。之后，将作为第二层的保护材料板安装在隔热材料板周围，包裹隔热材料板并将这些隔热材料板固定在这种储罐周围的合适位置上。
[0004]这种隔热材料板和保护材料板通常被制造成适配于特定储罐的特定尺寸，通常包括机械连接到相邻板上的凸缘。在现有的一种普通方法中，使用机械接缝连接相邻的板，从而形成将隔热材料板固定到储罐上的均匀外保护层。理想的情况为:这类板防止水分进入，能挡风隔热，具有固有的扩张和收缩特性，能达到热扩张和收缩效果。
[0005]根据储罐的操作温度以及储罐周围环境的温度，储罐保温系统要求安装至少一个扩张/收缩接头(伸缩接头)，尤其将其安装在这种储罐顶部或上表面上。这类伸缩接头缓解储罐自身的热扩张或收缩、以及这种储罐周围的隔热材料和金属保护层或覆层的扩张和收缩。
[0006]这种伸缩接头安装在储罐顶部或上表面上是尤其有利的，因为这些区域尤其易受热扩张和收缩影响。但是，现有的伸缩接头易于被水浸入，这是因为来自外源的雨水或湿气倾向于聚集在储te上表面上。
[0007]在大多数情况下，使用一些钢板或其他部件制造储罐顶部和其他上表面，这些钢板或部件焊接或连接在一起形成基本连续的表面。这些钢板或其他制造部件通常是刚性的，从顶部中央朝外边缘通常至少具有平缓的坡度以便于排水，尽管如此，但是，一些不同位置(特别沿着储罐顶部的较大表面区域)会形成凹部或凹陷，因此，来自外源的雨水和湿气通常会聚集和积聚在这种凹部中。如果伸缩接头偶然与这种凹部相交或十分靠近这种凹部，那么聚集在这种凹部中的水或湿气会进入伸缩接头。即使没有这种凹部，积聚的雨水和其他沉淀物通常会直接侵入传统伸缩接头中。
[0008]进入传统伸缩接头的水或湿气通常会侵入形成在储罐外表面和覆盖所述储罐的隔热材料(通常为板)的内表面之间的空间中。这种水或湿气通常会氧化或腐蚀储罐。在许多情况下，这种空间中的水也朝外从储罐的上表面流走，经过储罐顶部的外周边缘，然后聚集在布置在所述储罐侧壁周围的竖直隔热板后部。如果足量水聚集在这种隔热板后部，水的重量会引起保温系统以及其连接到下面储罐上的构件出现严重故障。
[0009]为了努力将水从伸缩接头导出，现有的方法包括在这类伸缩接头附近构造凸起的屏障部件。在许多情况下，通过在伸缩接头附近向上翻起板端部来形成这种屏障部件。理想的情况为:通过凸起的屏障构件阻止聚集在伸缩接头附近的任何水进入这种伸缩接头中，因此，水将远离伸缩接头聚集，最终从储罐顶部流走或蒸发掉。另外，长形的盖构件(通常由金属制成)制造和安装在伸缩接头表面上。但是，已经证实，这些努力并不能有效地阻止水和湿气进入伸缩接头，尤其不能阻止由风力驱使的降水或湿气进入伸缩接头。
[0010]因此，需要改进伸缩接头，使其能有利地阻止水(雨水、降水或其他水分形式)进入伸缩接头中，防止它们接触邻近所述伸缩接头的隔热材料。所述伸缩接头应该防止水和湿气侵入储罐隔热板和储罐外表面之间形成的空间、以及隔热材料和保护材料之间的空间中。
【发明内容】
[0011]本发明的伸缩接头提供了一种解决方法，能阻止液体(水和/或湿气)进入与隔热材料隔离的这类伸缩接头，并防止液体位于储罐表面下方。与仅防止水进入伸缩接头的现有伸缩接头不同，本发明的伸缩接头包括能收集进入所述伸缩接头的任何水和湿气的通道，将所述水和湿气从所述伸缩接头导出。
[0012]在优选实施例中，本发明的伸缩接头包括通道，其通过至少一种弹性防渗材料(如，热塑性弹性体或称为“TPE”)而被流体密封。本发明的所述伸缩接头还能被金属制扩张/收缩盖有利地覆盖。所述通道相对于周围的隔热板向下凹陷，以便可使任何跃出盖、进入通道内的水在所述通道内流动，经过储罐侧壁而从顶部或上表面流走。
[0013]本发明的中央伸缩接头的安装通常包括下述基本步骤:
[0014]将顶部隔热板(通常为立式接缝板)安装在储罐顶部的上表面上。所述顶部隔热板的相对端相互间隔所需的距离，从而在这些板之间形成大体上长形的间隙。在该优选实施例中，所述间隙基本上沿所述储罐顶部的整个宽度范围伸展，穿过所述储罐顶部的中央部分。一旦形成所述间隙，则然后将填充用隔热材料安装在这种间隙中。所述填充用隔热材料的厚度小于周围顶部隔热板厚度，从而在所述间隙内形成下凹通道。所述下凹通道基本上沿所述储罐顶部宽度伸展。
[0015]在理想化的情况下，弹性防渗材料(如热塑性弹性体)形成的长形支板具有被加固的边缘，该长形支板沿所述伸缩接头的长度范围安装在所述下凹通道内。在该优选实施例中，这些被加固的边缘包括平行的波纹形或手风琴式铝制构件，所述铝制构件沿所述热塑性弹性体形成的支板的两长侧模制在所述支板内。然后安装外部金属保护层或覆层材料，使所述热塑性弹性体形成的支板的所述被加固的边缘有利地插入或夹置在隔热材料和外部金属保护层之间。尽管在此所述的支板构件由热塑性弹性体材料制成，但是，值得指出的是，其他相对防渗的弹性材料同样可用于此目的。
[0016]然后将丁基橡胶带安装在预制的长形金属制扩张/收缩盖的底部上，接着将所述金属制扩张/收缩盖覆盖到扩张/收缩接头(即，所述长形下凹通道)上，在各接缝所需的位置上形成凹口。沿着所需的间隔图案安装紧固件(其可包括但不局限于波普空心铆钉或类似件)，使其穿透金属盖、丁基橡胶带、金属顶板和所述热塑性弹性体形成的支板的被加固的边缘。
[0017]尽管几乎在沿储罐顶部或其他上表面的任何位置上可使用上述工艺过程，但是，上述工艺过程用来安装位于该储罐所述顶部或其他上表面中央位置上的伸缩接头尤其有利。另外，替换实施例中的外部伸缩接头使用与上述中央伸缩接头相同的基础结构，除了外部扩张/收缩金属盖构件实质上是倒置的，安装成槽的形式，以让任何顶部的水流到储罐顶部外侧。在这种替换实施例中，所述金属盖构件的边缘或凸缘可有利地安装在中央顶板下方，且覆盖在外部顶板上，从而提供令人满意的防水特性。由于热塑性弹性体形成的支板安装在所述倒置的金属盖构件下方，因此热塑性弹性体形成的支板起到防水板的作用，将可能在金属盖周围进入保温系统的任何水或湿气引导到储罐顶部外侧。
[0018]结合附图进行阅读，能更透彻理解上面的概述以及下面对优选实施例的详细描述。为了阐释本发明，附图示出了某些优选实施例。但是，应该理解为，本发明并不局限于所公开的特定方法和装置。另外，尺寸、材料和部件名称仅用于阐释目的，不具有限制性。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1示出了保温流体储罐的侧部透视图和局部截面图。
[0020]图2示出了本发明的“中央”伸缩接头的侧部截面图。
[0021]图3示出了本发明的替换实施例中的“外部”伸缩接头的侧部截面图。
[0022]图4示出了配置有本发明的中央伸缩接头和外部伸缩接头的流体储罐的顶视图。
【具体实施方式】
[0023]参照附图，图1示出了与外部隔热的流体储罐100的侧部透视图和局部截面图。如图1所示，所述储罐100基本上为圆柱形，具有基本上平坦的顶面或上表面。如图1所示，所述储罐100包括基本上竖直的侧壁101和基本上水平的顶部部分201。例如，所述储罐侧壁101由钢或具有所需强度和其他属性的其他合适的刚性材料制成，但并不局限于此。
[0024]如图1所示，储罐100包括外保温系统。所述外保温系统通常包括预制的隔热板110和保护层材料120，它们互联。隔热板110作为第一层而具有所需的保温特性和其他属性，其安装在储罐100的外表面周围。之后，保护材料120作为第二层而安装在所述隔热板110周围，包裹隔热板110并将该隔热板固定在储罐100周围的合适位置上。
[0025]在图1所示的实施例中，使用机械接缝121连接竖直的保护板120，从而形成将隔热板110固定到储罐100上的均匀的外保护套。理想的情况为:这些保护板120防止水/湿气进入、阻挡风，具备固有的扩张和收缩特性。
[0026]简单地参照图4，图4示出了流体储罐100的顶视图，所述流体储罐100配置有外保温系统，该外保温系统通常包括基本上竖直的作为第一层的隔热板110和基本上竖直的金属板120 (外部第二层)。所述流体储罐100还配置有设置在顶部201的上表面上的类似的隔热材料层和金属保护板，文中将对此进行更充分的描述。
[0027]图2示出了本发明的“中央”伸缩接头300的侧部截面图。尽管为方便参照在文中将接头300 (以及下述的外部伸缩接头320)称之为“伸缩”接头，但是值得指出的是，所述接头300还能调节收缩力。立式接缝顶部隔热板210具有所需的厚度，其安装在储罐顶部201的上表面上，隔热板的端部210a之间间隔所需距离以在扩张/收缩接头的合适位置处形成较长间隙。还可安装可选的顶部固定杆202。
[0028]隔热板211的一部分设置在顶部隔热板210的相对端210a之间形成的间隙中。在优选实施例中，隔热板211的厚度小于顶部隔热板210的厚度，从而形成较长的下凹通道。在该优选的实施例中，隔热板211的厚度大致是相邻的隔热板210的厚度的二分之一。
[0029]在优选实施例中，长形的TPE (热塑性弹性体)支板230具有平行的被加固的侧边缘部分231，该长形的热塑性弹性体支板安装成使其中央部分被接收在隔热板211上且位于形成在相对的隔热板210构件之间的下凹通道中。所述长形的热塑性弹性体支板230的纵轴线与形成在相对的隔热板210之间的所述下凹通道的纵轴线基本上相同。如图2所示，所述被加固的侧边缘部分231还包括模制在所述热塑性弹性体支板230内或固定连接到所述热塑性弹性体支板230上的波纹形铝板条，所述波纹形铝板条基本上沿所述热塑性弹性体支板230的整个长度范围伸展。
[0030]所述热塑性弹性体支板230的被加固的侧边缘部分231伸出所述下凹通道，基本上沿所述下凹通道的整个长度范围布置在所述下凹通道两侧的隔热板210的上表面上。顶部金属保护板220安装在所述顶部隔热板210的上表面上，使得长形的热塑性弹性体支板230的被加固的边缘部分231有利地被接收在或夹置在顶部隔热板210和处于外部的金属保护板220的一部分之间。
[0031]丁基橡胶带240安装在所述金属保护板220的上表面上或安装在长形伸缩盖250的凸缘构件251的底部上。之后，所述长形伸缩盖250安装在本发明的伸缩接头上，在外部金属保护板220的各接缝所需要的位置处形成凹口。在优选实施例中，长形伸缩盖250具有基本上为U形或梯形的轮廓，比周围的隔热板和保护板延伸的更高，从而可在基本上垂直于所述长形伸缩盖250的纵轴线的方向上扩张或收缩。紧固件260 (如，波普空心铆钉或螺栓)根据所需的间距模式安装，穿过伸缩盖250的凸缘构件251、丁基橡胶带240、顶部金属板220以及热塑性弹性体支板230的被加固的边缘部分231。在该优选实施例中，伸缩盖250延伸得高于顶部金属保护板220的上表面，从而起到屏障部件的作用，引导液体远离所述伸缩接头。
[0032]图2所示的中央防水伸缩接头300能跨储罐的顶部(通常穿过所述储罐的中央部分)从一侧延伸到另一侧。在许多情况下，该延伸路径将经过所述储罐顶部的最高点，使所述伸缩接头从中央位置朝所述储罐的外边缘(侧)向下倾斜。同样地，进入所述伸缩接头的水远离所述顶部中央朝所述储罐顶部的外边缘排出。未进入所述伸缩接头300的水通常在图2所示的箭头方向上从所述伸缩接头300排走。
[0033]图3示出了本发明的替换实施例中的“外部”伸缩接头320的侧部截面图。所述“外部”伸缩接头320安装方式实质上与上述中央伸缩接头300相同。即，隔热板211的一部分设置在形成在顶部隔热板210的相对端210a之间的间隙中。就象中央伸缩接头那样，隔热板211的厚度小于顶部隔热板210的厚度，从而形成长形的下凹通道。在该优选实施例中，隔热板211的厚度大致为相邻的隔热板210的一半。
[0034]弹性防渗支板设置在所述下凹通道内。在该优选实施例中，长形TPE (热塑性弹性体)支板230具有平行的被加固的侧边缘部分231，该长形热塑性弹性体支板安装成使其中央部分被接收在隔热板211上且位于形成在相对的隔热板210构件之间的下凹通道内。所述被加固的侧边缘部分231还包括模制在所述热塑性弹性体支板230内或固定连接到所述热塑性弹性体支板上的波纹形铝板条，波纹形铝板条基本上沿所述热塑性弹性体支板230的整个长度范围伸展。
[0035]所述热塑性弹性体支板230的被加固的侧边缘部分231伸出所述下凹通道，基本上沿所述下凹通道的整个长度范围布置在所述下凹通道两侧的隔热板210的上表面上。顶部金属保护板220安装在所述顶部隔热板210的上表面上，使得长形热塑性弹性体支板230的被加固的边缘部分231有利地被接收或夹置在隔热板210和处于外部的金属保护板220的一部分之间。
[0036]丁基橡胶带240安装在所述金属保护板220的上表面上。之后，在扩张/收缩接头上安装盖270，在各接缝所需要的位置处形成凹口。图2所示的盖250形成向上伸展的脊状结构或屏障部件，与盖250不同的是，盖270基本上为凹形。这样，所述盖270形成基本上横跨储罐顶部的整个宽度范围延伸的槽。在图3所示的替换实施例中，所述伸缩接头320通常安装在储罐顶部的倾斜部分上，通常在图3所示的箭头方向上倾斜和排水。因此，所述金属盖构件270的平坦边缘或凸缘271有利地安装在储罐顶部较高侧的顶板220的边缘下方(被塞入该边缘下方)，并覆盖在储罐顶部较低侧的顶板220的边缘上，从而具有令人满意的分水特性。由于热塑性弹性体支板230安装在倒置的金属盖270下方，因此这种热塑性弹性体支板230起到防水板的作用，可引导金属盖周围的可能进入保温系统的任何水或湿气流到储罐顶部外部。紧固件260 (如，波普空心铆钉)根据所需的间隔模式安装，穿过盖270的凸缘271、丁基橡胶带240、金属顶板220以及长形热塑性弹性体支板230的铝制边缘231。
[0037]图4示出了流体储罐的顶视图，该流体储罐配置有本发明的中央伸缩接头300和外部伸缩接头320，从而提供了调节储罐顶部的扩张和收缩的系统。金属盖250形成脊状结构，起到从中央伸缩接头朝外引导水(即，从所述中央伸缩接头朝储罐外边缘引导水)的作用。但是，如果任何水涌入所述盖250而进入所述中央伸缩接头，那么水将进入防渗槽(其衬有热塑性弹性体支板230)，防渗槽使这些水朝储罐顶部边缘流出伸缩接头，从而能将水无危害地从所述储罐顶部排出。储罐顶部上的水通过盖250从所述中央伸缩接头被导出，进入通过外伸缩接头处的倒置金属盖270形成的通道中。这些水在外部通道内流动，流到储罐顶部外部，从而也能将水无危害地从储罐顶部排出。
[0038]在此所述的本发明主要用作一种可适应流体储罐顶部上的隔热材料热扩张/收缩的装置。但是，值得指出的是，即使不发生这种扩张/收缩或这种扩张/收缩不重要，本发明还可用作隔热构件之间的接头。例如，本发明的接头可作为一种有利的构件，用于拼接储罐顶部或其他表面上的隔热材料。
[0039]上述发明的一些特定特征应优选组合使用，但是，在不脱离本发明的范围的情况下，单独使用各特征也是有益的。尽管在此示出和描述了本发明的优选实施例，但是，应该理解到本发明可以包括不同于在此具体阐释或描述的形式，在本发明的基本概念或原理的范围内，可以改变部件的结构和布置以及实施本发明的具体方式。
【权利要求】
1.一种位于流体储罐上表面上的相邻隔热构件之间的接头，其包括长形的防水通道，该防水通道基本上经过所述储罐的整个上表面。
2.根据权利要求1的接头，还包括长形盖，该长形盖基本上覆盖所述长形的防水通道的整个长度范围，其中，所述长形盖延伸得高于所述隔热构件。
3.根据权利要求1或2的接头，其中，所述长形的防水通道朝所述流体储罐的至少一侧倾斜。
4.根据前述任一权利要求的接头，其中，所述接头适于在基本上垂直于所述长形的防水通道的纵轴线方向上收缩。
5.根据前述任一权利要求的接头，其中，所述接头适于在基本上垂直于所述长形的防水通道的纵轴线方向上扩张。
6.一种位于流体储罐上表面上的相邻隔热板之间的接头，其包括: a)位于所述隔热板之间的下凹通道；以及 b)基本上沿所述下凹通道的整个长度范围布置在所述下凹通道内的防渗材料。
7.根据权利要求6的接头，还包括盖，该盖基本上覆盖所述通道的整个长度范围，其中，所述盖延伸得高于所述隔热板。
8.根据权利要求6或7的接头，其中，所述防渗材料包括热塑性弹性体。
9.根据权利要求8的接头，其中，所述热塑性弹性体包括长形支板，该长形支板的宽度大于所述下凹通道的宽度。
10.根据权利要求9的接头，其中，所述长形支板具有至少一个被加固的边缘。
11.根据权利要求6至10中的任一权利要求的接头，其中，所述下凹通道朝所述流体储罐的至少一侧倾斜。
12.根据权利要求6至11的接头，其中，所述接头适于在基本上垂直于长形的所述下凹通道的纵轴线的方向上收缩。
13.根据权利要求6至12的接头，其中，所述接头适于在基本上垂直于长形的所述下凹通道的纵轴线的方向上扩张。
14.一种位于流体储罐上表面上的相邻隔热板之间的接头，其包括: a)形成在所述隔热板之间的下凹通道；以及 b)沿所述下凹通道布置在所述隔热板上的保护材料； c)热塑性弹性体支板，该热塑性弹性体支板基本上沿所述下凹通道的整个长度范围布置在所述下凹通道内，其中，所述热塑性弹性体支板的至少一侧伸出所述下凹通道并固定到所述保护材料上；以及 d)长形盖，该长形盖基本上覆盖长形的所述下凹通道的整个长度范围，其中所述长形盖延伸得高于所述保护材料。
15.根据权利要求14的接头，还包括丁基橡胶带，该丁基橡胶带设置在所述长形盖和所述保护材料之间。
16.根据权利要求14或15的接头，其中长形的所述热塑性弹性体支板具有至少一个一体模制而成的被加固的边缘。
17.根据权利要求14至16的接头，其中，所述下凹通道朝所述流体储罐的至少一侧倾斜。
18.根据权利要求14至17中的任一权利要求的接头，其中，所述接头适于在基本上垂直于长形的所述下凹通道的纵轴线的方向上收缩。
19.根据权利要求14至17的接头，其中，所述接头适于在基本上垂直于长形的所述下凹通道的纵轴线的方向上扩张。
20.一种用于在流体储罐上表面上的相邻隔热板之间形成接头的方法，该方法包括以下步骤: a)在相邻隔热板之间形成长形的下凹通道； b)将保护材料安装在邻近所述下凹通道的所述隔热板上； c)沿所述下凹通道的整个长度范围在所述下凹通道中安装具有至少一个长侧的热塑性弹性体支板，其中所述热塑性弹性体支板的所述至少一个长侧伸出所述下凹通道；以及 d)沿所述下凹通道的至少一侧将所述热塑性弹性体支板固定到所述保护材料上。
21.根据权利要求20的方法，还包括将长形盖安装在所述下凹通道的基本上整个长度范围上，其中所述长形盖延伸得高于所述保护材料。
22.根据权利要求21的方法，还包括将丁基橡胶带设置在所述长形盖和所述保护材料之间。
23.根据权利要求20至21中的任一权利要求的方法，其中，所述下凹通道朝所述流体储罐的至少一侧倾斜。
24.根据权利要求20至23中的任一权利要求的方法，其中，所述接头适于在基本上垂直于长形的所述下凹通道的纵轴线的方向上收缩。
25.根据权利要求20至24中的任一权利要求的方法，其中，所述接头适于在基本上垂直于长形的所述下凹通道的纵轴线的方向上扩张。
26.一种用于在流体储罐上表面上的相邻隔热板之间形成接头的方法，该方法包括以下步骤: a)安装长形的第一防水通道，使该第一防水通道经过所述储罐的所述上表面，其中所述第一防水通道基本上从所述储罐的一侧朝所述储罐的相对侧伸展并穿过所述上表面的中央； b)将长形盖安装在所述长形的第一防水通道的基本上整个长度范围上，其中所述长形盖延伸得高于所述隔热板；以及 c)安装长形的第二防水通道而使其经过所述储罐的所述上表面，其中所述第二防水通道基本上从所述储罐的一侧朝所述储罐的相对侧伸展，且基本上平行于所述长形的第一防水通道定位。
【文档编号】E04B1/68GK104160103SQ201280059006
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2012年10月15日 优先权日:2011年10月21日
【发明者】C·奇兹姆, J·罗德里格茨 申请人:滨特尔热能管理有限责任公司