用于存储运输低温液化气的密封储罐的流体密封壁及储罐的制作方法

本发明涉及低温液化气储罐领域，具体涉及用于存储运输低温液化气的密封储罐的流体密封壁及储罐。

背景技术：

1、目前液化天然气和液化石油气在存储和运输过程中一般装载在密封储罐内，液化天然气的温度一般在-50℃至0℃液化石油气的温度一般在-163℃至-80℃，密封储罐可以安装在陆地或水上浮式结构上，当密封储罐安装在船上在水上航行时，在各种海况、风力等不可控因素的影响下，储罐内的液化气体会随着船体的运动产生不同程度的晃动，形成无序的不同周期和幅值的非线性运动，晃动的液体对储罐产生大于静载荷的冲击压力，该冲击压力在局部位置产生载荷峰值易对密封壁及储罐的结构产生破坏，造成密封壁的密封性能丧失，导致储罐内液化气体的泄漏。

2、现有技术如公开号为cn114144611a的发明专利公开了一种用于密封式流体储存罐的密封膜，密封膜包括至少一个金属板(2)，金属板(2)包括限定板的平面的平坦部分(3)和多个凸起部(4)，凸起部从平坦部分沿与板的平面垂直的厚度方向突出，凸起部(4)彼此间隔开。该结构设计虽然在一定程度上可以补偿温差引起的热变形，但是并未考虑凸起部的承压变形。

3、因此，对于lng、lpg等液货舱的储罐内使用流体密封壁时，其货舱内流体密封壁一方面须在受冷条件下保持一定的位移余量，另一方面密封壁需有效均匀的承受晃荡载荷，从而降低局部峰值载荷的大小，而达到更高的抗冲击性能。

技术实现思路

1、为了实现上述技术目的，本发明提供了一种用于存储运输低温液化气的密封储罐的流体密封壁及储罐，增强密闭储罐抗晃荡载荷的能力，降低密闭储罐受晃荡冲击后损坏的风险，并增加流体密封壁收缩和膨胀的位移余量，从而实现较优的满足温度变化对流体密封壁膨胀和收缩的工况。

2、本发明的技术目的是通过以下技术方案实现的：

3、一种用于存储和运输低温液化气的密闭储罐的流体密封壁，包括平面区域、在平面区域表面形成的纵横交错分布的条形凸起部，条形凸起部垂直相交的位置设有球面凸起，条形凸起部延伸至球面凸起处设置端点并与球面凸起平滑连接；条形凸起部的两侧分别与平面区域平滑连接形成第一过渡区，条形凸起部与球面凸起平滑连接处形成第二过渡区，球面凸起与平面区域平滑过渡连接形成第三过渡区；条形凸起部的具有圆弧形的壁面；球面凸起的中心为球面凸起相对平面区域的高位，条形凸起部沿长度方向的中轴的壁面形成条形凸起部相对于平面区域的高位，球面凸起相对于平面区域的高位的高于所述条形凸起部相对于平面区域的高位。

4、进一步地，若干条形凸起部纵横交错形成网格结构，相邻的两个球面凸起之间的距离相同。

5、进一步地，相邻的球面凸起边缘之间的距离至少为半个球面凸起的宽度，且不大于单个球面凸起宽度；平行相邻的两个条形凸起部之间的距离等于条形凸起部宽度的3-7倍，且条形凸起部的宽度小于球面凸起部的宽度。

6、进一步地，条形凸起部的壁面具有第一弧面，第一过渡区具有第二弧面，第一弧面和第二弧面外切，第一弧面的两侧通过第二弧面与平面区域平滑过渡连接。

7、进一步地，球面凸起中部设有第三弧面，条形凸起部沿长度方向的中轴的壁面与球面凸起之间的第二过渡区具有第四弧面，球面凸起的第三弧面和第二过渡区的第四弧面外切，球面凸起的第三弧面通过第二过渡区的第四弧面与条形凸起部的中轴的壁面平滑过渡连接。

8、进一步地，球面凸起的第三弧面朝平面区域延伸设有第五弧面，第五弧面通过第三过渡区平滑连接平面区域，第三过渡区形成第六弧面，第三弧面和第五弧面内切，第五弧面和第六弧面外切。

9、进一步地，第一弧面顶面距离平面区域的高度为h1，第一弧面的弧面半径为r1，第二弧面的弧面半径为r2，20mm≤h1≤42mm，1.2≤r1：r2≤3.8,0.5h1≤r2。

10、进一步地，球面凸起相对于平面区域的高位距离所述条形凸起部相对于平面区域的高位之间的距离为h2，第三弧面的弧面半径为r3，第四弧面的弧面半径为r4,18mm≤h2≤38mm，3≤r3：r4≤6,0.2h2≤r4≤0.8h2。

11、进一步地，球面凸起的中心相对于平面区域的高度为h，30mm≤h≤65，h1+h2=h。

12、进一步地，第五弧面的弧面半径为r5，第六弧面的弧面半径为r6，r5＝r3，4≤r5：r6≤7,0.3h≤r6≤0.8h。

13、进一步地，第一弧面距离平面区域的高度为h1，14mm≤h1≤32mm，第一弧面的线型满足抛物线y1，；第二弧面的弧面半径为r2，0.5h1≤r2≤1.5h1。

14、进一步地，球面凸起相对于平面区域的高位距离所述条形凸起部相对于平面区域的高位之间的距离为h2，4mm≤h2≤12mm；第三弧面的线型满足抛物线y2，；第四弧面的弧面半径为r4,1.5h2≤r4≤3h2。

15、进一步地，球面凸起的中心相对于平面区域的高度为h，h1+h2=h，18mm≤h≤40mm,第三弧面及第五弧面满足抛物线y，，第六弧面的弧面半径为r6,0.5h≤r6≤3h。

16、本发明还提供了一种用于存储和运输低温液化气体的密闭储罐，将上述的密封壁用于本发明的密闭储罐，包括在密闭储罐内依次设置的密封壁、上层胶合板、主层绝缘结构、次屏蔽层、次层绝缘结构、下层胶合板。

17、进一步地，所述密封壁的球面凸起下方和条形凸起部下方分别支撑有加强支撑。

18、进一步地，所述下层胶合板和密闭储罐的内壁之间填充有环氧树脂粘接层。

19、相比与现有技术，本发明的有益效果在于：

20、1、本发明中球面凸起配合综合交错的条形凸起部，在流体密封壁受冷或受热时，引起的非连续平面区域受冷或受热所产生的热胀冷缩大大减小，同时条形凸起部可以使流体密封壁在收到载荷作用时保持一定的位移余量。

21、2、本发明中条纹凸起部的宽度小于球面凸起的宽度，球面凸起的高度高于条纹凸起部的高度，通过这种设计，能够使得储罐可以较为均匀的承受储罐内液体晃荡所产生的载荷，能够大幅减小载荷峰值，降低流体密封壁破损的风险，避免储罐发生泄漏。

技术特征：

1.一种用于存储和运输低温液化气的密闭储罐的流体密封壁，其特征在于，包括平面区域、在平面区域表面形成的纵横交错分布的条形凸起部，所述条形凸起部垂直相交的位置设有球面凸起，所述条形凸起部延伸至球面凸起处设置端点并与球面凸起平滑连接；所述条形凸起部的两侧分别与平面区域平滑连接形成第一过渡区，所述条形凸起部与球面凸起平滑连接处形成第二过渡区，所述球面凸起与平面区域平滑过渡连接形成第三过渡区；条形凸起部具有圆弧形的壁面；所述球面凸起的中心为球面凸起相对平面区域的高位，所述条形凸起部沿长度方向的中轴的壁面形成条形凸起部相对于平面区域的高位，所述球面凸起相对于平面区域的高位高于所述条形凸起部相对于平面区域的高位。

2.根据权利要求1所述的一种用于存储和运输低温液化气的密闭储罐的流体密封壁，其特征在于，若干所述条形凸起部纵横交错形成网格结构，相邻的两个球面凸起之间的距离相同。

3.根据权利要求2所述的一种用于存储和运输低温液化气的密闭储罐的流体密封壁，其特征在于，相邻所述球面凸起边缘之间的距离至少为半个球面凸起的宽度，且不大于单个球面凸起宽度；平行相邻的两个所述条形凸起部之间的距离等于条形凸起部宽度的3-7倍，且条形凸起部的宽度小于球面凸起部的宽度。

4.根据权利要求3所述的一种用于存储和运输低温液化气的密闭储罐的流体密封壁，其特征在于，所述条形凸起部的壁面具有第一弧面，所述第一过渡区具有第二弧面，所述第一弧面和第二弧面外切，所述第一弧面的两侧通过第二弧面与平面区域平滑过渡连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于存储和运输低温液化气的密闭储罐的流体密封壁，其特征在于，所述球面凸起中部设有第三弧面，所述条形凸起部沿长度方向的中轴的壁面与球面凸起之间的第二过渡区具有第四弧面，所述球面凸起的第三弧面和第二过渡区的第四弧面外切，所述球面凸起的第三弧面通过第二过渡区的第四弧面与条形凸起部的中轴的壁面平滑过渡连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于存储和运输低温液化气的密闭储罐的流体密封壁，其特征在于，所述球面凸起的第三弧面朝平面区域延伸设有第五弧面，所述第五弧面通过第三过渡区平滑连接平面区域，所述第三过渡区形成第六弧面，所述第三弧面和第五弧面内切，所述第五弧面和第六弧面外切。

7.根据权利要求6所述的一种用于存储和运输低温液化气的密闭储罐的流体密封壁，其特征在于，所述第一弧面顶面距离平面区域的高度为h1，所述第一弧面的弧面半径为r1，所述第二弧面的弧面半径为r2，20mm≤h1≤42mm，1.2≤r1：r2≤3.8,0.5h1≤r2。

8.根据权利要求7所述的一种用于存储和运输低温液化气的密闭储罐的流体密封壁，其特征在于，所述球面凸起相对于平面区域的高位距离所述条形凸起部相对于平面区域的高位之间的距离为h2，所述第三弧面的弧面半径为r3，第四弧面的弧面半径为r4,18mm≤h2≤38mm，3≤r3：r4≤6,0.2h2≤r4≤0.8h2。

9.根据权利要求8所述的一种用于存储和运输低温液化气的密闭储罐的流体密封壁，其特征在于，所述球面凸起的中心相对于平面区域的高度为h，30mm≤h≤65，所述h1+h2=h。

10.根据权利要求9所述的一种用于存储和运输低温液化气的密闭储罐的流体密封壁，其特征在于，所述第五弧面的弧面半径为r5，第六弧面的弧面半径为r6，r5＝r3，4≤r5：r6≤7,0.3h≤r6≤0.8h。

11.根据权利要求6所述的一种用于存储和运输低温液化气的密闭储罐的流体密封壁，其特征在于，所述第一弧面距离平面区域的高度为h1，14mm≤h1≤32mm，第一弧面的线型满足抛物线y1，；所述第二弧面的弧面半径为r2，0.5h1≤r2≤1.5h1。

12.根据权利要求11所述的一种用于存储和运输低温液化气的密闭储罐的流体密封壁，其特征在于，所述球面凸起相对于平面区域的高位距离所述条形凸起部相对于平面区域的高位之间的距离为h2，4mm≤h2≤12mm；第三弧面的线型满足抛物线y2，；所述第四弧面的弧面半径为r4,1.5h2≤r4≤3h2。

13.根据权利要求12所述的一种用于存储和运输低温液化气的密闭储罐的流体密封壁，其特征在于，所述球面凸起的中心相对于平面区域的高度为h，h1+h2=h，18mm≤h≤40mm,第三弧面及第五弧面满足抛物线y，，第六弧面的弧面半径为r6,0.5h≤r6≤3h。

14.一种用于存储和运输低温液化气体的密闭储罐，其特征在于，包括在密闭储罐内依次设置的密封壁、上层胶合板、主层绝缘结构、次屏蔽层、次层绝缘结构、下层胶合板，所述密封壁如权利要求1-13任意一项所述的用于存储和运输低温液化气的密闭储罐的流体密封壁。

15.根据权利要求14所述的一种用于存储和运输低温液化气体的密闭储罐，其特征在于，所述密封壁的球面凸起下方和条形凸起部下方分别支撑有加强支撑。

16.根据权利要求15所述的一种用于存储和运输低温液化气体的密闭储罐，其特征在于，所述下层胶合板和密闭储罐的内壁之间填充有环氧树脂粘接层。

技术总结
本发明涉及用于存储运输低温液化气的密封储罐的流体密封壁及储罐，密封壁包括平面区域、在平面区域表面形成的纵横交错分布的条形凸起部，条形凸起部垂直相交的位置设有球面凸起，条形凸起部延伸至球面凸起处设置端点并与球面凸起平滑连接；在密封储罐的内壁安装依次设置的密封壁、上层胶合板、主层绝缘结构、次屏蔽层、次层绝缘结构、下层胶合板，下层胶合板通过环氧树脂粘结在密封储罐的内壁。本发明中球面凸起配合纵横交错的条形凸起部，在流体密封壁受冷或受热时，引起的非连续平面区域受冷或受热所产生的热胀冷缩大大减小，同时条形凸起部可以使流体密封壁在受到载荷作用时保持一定的位移余量。

技术研发人员：王知谦,吉昌泉,刘涛,徐楠星,史文军,金燕子,宋炜,王佳颖,唐诗渊,吴天威
受保护的技术使用者：沪东中华造船（集团）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1