[发明专利]一种包含混凝土浮动结构的液态气体存储驳船

说明书

技术领域

本发明涉及一种在漂浮时可以移动的存储液体的混凝土结构。

背景技术

更确切地讲，本发明涉及一种在海上存储液态气体的驳船，该驳船实际上由容纳容器的由加强的和加预应力的混凝土制成的漂浮结构构成，其中容器用于存储保持在低温下、特别是在低于-100℃的液态气体。

液态气体例如甲烷，存储在圆柱形、圆形或者棱形的独立式容器内，该独立式容器由特殊钢或者厚铝板材制成；或者存储在由具有防漏密封性的薄的防渗护面构成的容器内，其中防渗护面与由泡沫块体构成的绝热系统相配合，而隔绝系统连续地安装在支承结构上。

在第二种结构中，防渗护面只是提供液体防漏密封性，组件的机械强度由不受低冷温度影响的外部支承结构提供。

法国专利第2,271,497号特别公开了适用于液态天然气(LNG)罐并存储在陆地上的密封和隔绝系统，正如由Soci ét é Gaz Transport&Technigaz(Trappes，France)等其他公司开发的一样。

适合接收低温存储容器的气罐，通常由专业船场用钢材制成。对于液态甲烷而言，给定物质的特定重力很低(d≈0.47)，这种气罐的结构很不平常，这是因为制造绝热容器LNG气罐的高成本是相当昂贵的。他们在操作中还需要采取很多保护措施，因为如果液态气体泄漏到气罐的钢制外壳的结构元件上，钢就会脆化而不能再够承受外部压力，从而导致容器被损耗。

然而，类似的但由混凝土制成的浮动结构引起人们的重视，这是因为当使浮动结构与很低温度下的液态气体接触时，混凝土的性能很好，这种结构是出于航海目的设计的，比用钢材制成的容器体积大且更笨重，因此，生产出的容器不比同样的由钢材制成的容器更经济。再者，它们的吃水深度要求在深的干船坞内建造，以便在干船坞被淹没之后，能将它们移入更深的水中。

DE2,644,856和FR2,366,984号专利公开了一种置于混凝土舱室内的混凝土容器传送箱。为了减小容器被弄湿表面的面积，容器带有的平底安装在舱室的底壁上。舱室侧壁由托架式支承结构支撑。

为阿久那(Ardjuna)油田(印度尼西亚)存储液态石油气而建造的混凝土驳船也是公知的。将在-45℃温度下的气体存储在圆形截面的绝热的、由中等厚度的钢材制成的独立式圆柱形容器内。气体只包含乙烷和丙烷。容器在两个水平位置存储：第一列六个容器存储在甲板上，第二列六个容器存储在船身内部。船身内部的每个容器都安装在两个托架上，该托架构成驳船船身的混凝土结构的一部分。托架的作用是对接近等压的系统提供支承，由此减小容器和驳船结构之间的不同变形产生的应力，同时使对应容器重量加上所含物的负载(大约为3000吨)以很好的状态传送到驳船的船身，该船身在其整个弄湿表面上受到浮力的冲击。

在这种结构中，沿着容器分散的负载通过托架集中，然后，穿过托架传送到驳船的船身，因此产生很大的集中力，最后，负载在受到浮力冲击的船身的整个工作区域上分散。该驳船大约140米(m)长，40米宽，16米深，能够存储大约60,000立方米(m³)的气体，这些气体分装在十二个相同的错开放置的容器中。

在错开的容器的存储区域中，对应底部、侧面和舱壁的混凝土壁设有钢筋结构，该钢筋结构至少在横向区域包含必需是超大尺寸的与混凝土壳体或者壁板连接的厚横梁，这样，就会将力以令人满意的方式分散到船身结构的其余部分上。

混凝土驳船还没有过存储气体总量超过60,000立方米的情况，也没有存储过温度低于-50℃的液态气体，也就是存储除了乙烷或者丙烷以外的气体，特别是存储液态甲烷。

随着制造混凝土结构驳船技术的广泛应用，这种大型驳船的建造不能再从阿久那(Ardjuna)驳船所使用的技术中推知，因为基于独立式工艺要求将传统容器数量倍增，或者使容器数量少但是其尺寸很大，因此，按照原来的技术极难实施，甚至从技术上讲是不可能办到的事，这是因为需要通过托架(等压支承件)传输相当大的负载。