本发明涉及具有膜的密封且隔热的储罐的领域。特别地，本发明涉及用于储存和/或运输低温液化气体的密封且隔热的储罐的领域，诸如用于运输例如具有介于-50℃至0℃之间的温度的液化石油气(也称为lpg)的储罐，或者用于运输在大气压下约为-162℃的液化天然气(lng)的储罐。本发明更具体地涉及安装在浮动结构上的储罐。在浮动结构的情况下，储罐可用于运输液化气体，或者接纳用作推进浮动结构的燃料的液化气体。
背景技术：
1、在安装在浮动结构上的储罐的情况下，有必要提供泵来向储罐装载液化气体或卸载储罐。
2、已知的实践是将泵结合在位于储罐的内部空间中的装载/卸载塔中，泵由位于储罐外部的电源供电。用于向泵输送电力的电缆被接纳在刚性护套中。护套由平行六面体形式的金属部段组成，这些部段彼此螺栓固定。
3、通过这种解决方案，可能需要数百个螺栓来组装护套。于是，护套的组装是低效的，因为螺栓连接需要安装预防措施和冗长且繁琐的检查。当需要进行护套维护操作时，也会出现同样的问题，因为这种维护至少需要将一部分螺栓松开然后恢复。
4、这种解决方案的另一个缺点在于，借助于螺栓对护套进行组装不太能抵抗冲击，特别是由于储罐中液化气体的晃动而产生的冲击。在实践中，护套经常被迫定位在储罐中，使得护套也尽可能少地暴露于由于晃动而产生的冲击，这是另一个缺点。
技术实现思路
1、本发明所基于的一个构思是补救上述缺点中的至少一些。
2、根据一个实施例，本发明提供了一种密封且隔热的储罐，储罐被锚定在船舶的支承结构中，储罐包括装载/卸载塔，装载/卸载塔包括至少一个桅杆，至少一个桅杆在储罐的内部空间中竖直地延伸，储罐还包括至少一个泵和竖直延伸的刚性护套，泵固定至装载/卸载塔并且包括电源壳体，刚性护套是中空的并且接纳连接至电源壳体的至少一根电缆，刚性护套包括多个部段，多个部段竖直地对准并固定至装载/卸载塔，每个所述部段是管状的并且以第一间隙与相邻的部段分开。
3、因此，制造刚性护套时无需将部段彼此固定，特别是无需进行螺栓连接，这非常显著地提高了护套对由于晃动而产生的冲击的抵抗力。此外，从经济和工业角度来看，储罐的组装是有利的，因为其不需要通过螺栓连接、焊接或其他方式将部段彼此固定。
4、应当理解，“管状”是指部段具有中空环形横截面。这样的部段可以从标准范围的管道中选择，这有利于刚性护套的组装。此外，部段的外部形式是圆形部段，该部段的流体动力阻力系数低于外部平行六面体形式的部段的流体动力阻力系数。这进一步增强了刚性护套对由于晃动而产生的冲击的抵抗力，因为液化气体的相同冲击在刚性护套上施加较小的机械力。
5、因此，刚性护套可以自由地定位在储罐中，因为不再需要使刚性护套处于倾向于使其免受晃动的位置。这就是为什么刚性护套可以例如设置在电源壳体上方的原因，如下文所述。
6、根据实施例，这种密封且隔热的储罐可以包括以下特征中的一个或多个。
7、根据一个实施例，装载/卸载塔包括单个桅杆，每个所述部段固定至桅杆。
8、根据另一实施例，装载/卸载塔包括彼此间隔开的第一桅杆、第二桅杆和第三桅杆，并且装载/卸载塔还包括将桅杆彼此固定的横梁，每个所述部段固定至至少两个横梁。
9、根据一个实施例，金属部段由金属合金制成，诸如不锈钢。
10、根据一个实施例，刚性护套在电源壳体的上方竖直地延伸。换句话说，在平行于桅杆和刚性护套的竖直方向的俯视图中，部段的中空环形横截面被至少部分地包括在电源壳体的外部轮廓中。这倾向于使电缆与电源壳体电连接所需的长度最小化，并且进一步倾向于简化储罐的组装，特别是因为刚性护套可以不具有弯曲部分，否则将需要使所述至少一根电缆通过刚性护套延伸至电源壳体。
11、根据一个实施例，第一桅杆和第二桅杆位于第一横向平面中，第三桅杆位于平行于第一横向平面的第二横向平面中。换句话说，桅杆限定出具有三角形截面的棱柱。
12、根据一个实施例，第一横向平面和第二横向平面正交于船舶的纵向方向。
13、根据一个实施例，与第一横向平面相比，第二横向平面位于沿船舶的纵向方向更靠前的位置。
14、根据一个实施例，刚性护套位于第一横向平面与第二横向平面之间。
15、如上所述，不再需要使刚性护套处于倾向于使其免受晃动的位置。因此，刚性护套的这种定位可以在不损害刚性护套的使用寿命的情况下实现。
16、根据一个实施例，装载/卸载塔还包括将桅杆彼此固定的横梁，每个所述部段固定至至少两个横梁。
17、因此，刚性护套有助于装载/卸载塔的结构刚性，特别是有助于刚性护套对由于晃动而产生的冲击的抵抗力。
18、根据一个实施例，第一间隙介于5毫米至50毫米之间，优选地，当储罐在20℃下处于热平衡状态时，第一间隙介于5毫米至20毫米之间。
19、通过为第一间隙选择这样的值，部段可以共同构成刚性护套，同时只露出电缆的非常小的一部分。
20、根据一个实施例，刚性护套的面向电源壳体的端部以第二间隙与电源壳体分开，当储罐在20℃下处于热平衡状态时，第二间隙介于20毫米至200毫米之间。
21、因此，容易实现与电源壳体的电连接，因为存在允许操作者操纵所述至少一根电缆的自由空间。
22、根据一个实施例，刚性护套穿过支承结构的顶部壁并出现在顶部壁上方的中空联接件中，并且刚性护套还接纳：
23、-间隔开的n个电缆支撑装置，所述至少一根电缆穿过n个电缆支撑装置中的每一个，并且每个电缆支撑装置具有严格小于刚性护套的更大内直径的更大外部尺寸；
24、-附接在n个电缆支撑装置之间的n-1根支撑电缆，其中n为大于或等于2的整数；以及
25、-末端支撑电缆，末端支撑电缆在位于中空联接件中的附接点与最靠近中空联接件的电缆支撑装置之间拉伸。
26、根据一个实施例，中空联接件包括t形联接部，t形联接部包括位于刚性护套的延伸部分中的第一分支、以及与刚性护套成直角或倾斜定向的第二分支，附接点位于第一分支中，所述至少一根电缆通过穿过第二分支离开而穿过中空联接件。
27、根据一个实施例，本发明还提供了一种用于组装密封且隔热的储罐的组装方法，组装方法包括以下步骤：
28、a)将储罐锚定在结合在船舶中的支承结构中；
29、b)在储罐的内部空间中，安装：
30、-装载/卸载塔，装载/卸载塔包括至少一个桅杆，至少一个桅杆在储罐的内部空间中竖直地延伸，以及
31、-至少一个泵和竖直延伸的刚性护套，泵固定至装载/卸载塔并包括电源壳体，刚性护套是中空的并且接纳连接至电源壳体的至少一根电缆，刚性护套包括多个部段，多个部段竖直地对准并固定至装载/卸载塔，每个所述部段是管状的并且以第一间隙与相邻的部段分开；
32、c)将所述至少一根电缆连接至电源壳体。
33、这种组装方法使得能够获得上述密封且隔热的储罐，具有相同的优点。为了简洁起见，不再重复这些优点。很显然，与储罐相关的所述特征适用于组装方法，反之亦然。
34、根据一个实施例，装载/卸载塔包括单个桅杆，步骤b)包括将每个部段固定至桅杆。
35、根据另一实施例，装载/卸载塔包括彼此间隔开的第一桅杆、第二桅杆和第三桅杆，装载/卸载塔还包括将桅杆彼此固定的横梁，步骤b)包括将每个部段固定至至少两个横梁。
36、根据一个实施例，步骤b)包括：使支承结构的顶部壁穿过刚性护套，并使刚性护套出现在顶部壁上方的中空联接件中；
37、-对在所述至少一根电缆上间隔开的n个电缆支撑装置进行安装，所述至少一根电缆穿过n个电缆支撑装置中的每一个，并且每个电缆支撑装置具有严格小于刚性护套的更大内直径的更大外部尺寸，并将n-1根支撑电缆附接在n个电缆支撑装置之间，其中n是大于或等于2的整数；
38、-将设置有n个电缆支撑装置的所述至少一根电缆插入刚性护套中；以及
39、-将末端支撑电缆附接至位于中空联接件中的附接点和最靠近中空联接件的电缆支撑装置。
40、因此，容易将所述至少一根电缆插入刚性护套中。此外，在施加到该电缆支撑装置上的重力的作用下，末端支撑电缆在附接点与最靠近中空联接件的电缆支撑装置之间拉伸。这倾向于在刚性护套中更好地将所述至少一根电缆保持就位，特别是在支撑电缆也在电缆支撑装置之间拉伸的情况下。
41、根据一个实施例，根据本发明的组装方法包括，在步骤b)之前，优选地当装载/卸载塔处于水平位置时，将至少一根电缆安装在刚性护套中的步骤。
42、在变型中，将至少一根电缆安装在刚性护套中的步骤包括：
43、-将至少一根电缆和n-1根支撑电缆插入刚性护套中，其中n为大于或等于2的整数；
44、-沿着刚性护套的n个开口插入在所述至少一根电缆上间隔开的n个电缆支撑装置，所述至少一根电缆穿过n个电缆支撑装置中的每一个，并且每个电缆支撑装置具有严格小于刚性护套的更大内直径的更大外部尺寸，并且将n-1根支撑电缆附接在n个电缆支撑装置之间；以及
45、-在步骤b)之后，刚性护套出现在支承结构的顶部壁上方的中空联接件中，将末端支撑电缆附接至位于中空联接件中的附接点和最靠近中空联接件的电缆支撑装置的步骤。
46、在变型中，刚性护套的n个开口由两个相邻部段之间的第一间隙形成。
47、根据一个实施例，组装方法包括：
48、-在沿着刚性护套的n个开口插入n个电缆支撑装置和n-1根支撑电缆的步骤之前，形成刚性护套的n个开口的步骤；
49、-在附接n-1根支撑电缆的步骤之后，使刚性护套的n个开口闭合的步骤。
50、根据一个实施例，将至少一根电缆和n-1根支撑电缆插入刚性护套中的步骤包括拉动至少一根电缆和n-1根支撑电缆穿过n个开口中的至少一个的步骤。
51、根据一个实施例，组装方法还包括，在附接n-1根支撑电缆的步骤之后，保持至少一根电缆的端部的步骤。
52、根据一个实施例，中空联接件包括t形联接部，t形联接部包括位于刚性护套的延伸部分中的第一分支、以及与刚性护套成直角或倾斜定向的第二分支，附接点位于第一分支中，并且，在步骤b)中，设置有n个电缆支撑装置的所述至少一根电缆通过第一分支插入刚性护套中，然后通过第二分支将电缆的与电源壳体相对的端部从中空联接件中抽出。
53、根据一个实施例，组装方法还包括：在将设置有n个电缆支撑装置的所述至少一根电缆插入刚性护套中之后，对第一分支进行阻挡。
54、这倾向于更好地确保储罐的密封性，特别是通过避免储罐中包含的液化气体经由刚性护套泄漏。用于阻挡第一分支的止挡件可以是可移除的，以使得能够接近刚性护套以对刚性护套进行维护。
55、根据一个实施例，在步骤b)结束时，刚性护套的面向电源壳体的端部以第二间隙与电源壳体分开。
56、在一个实施例中，液化气体是lng，即在大气压下、在大约-162℃的温度下储存的、具有高甲烷含量的混合物。也可以设想其他液化气体，特别是乙烷、丙烷、丁烷或乙烯，或者甚至是氨或氢。液化气体也可以在压力下储存，例如在2巴至20巴之间的相对压力下，特别是在大约2巴的相对压力下。储罐可以根据不同的技术制造，特别是呈具有膜的集成罐或自支撑罐的形式。
57、根据一个实施例，船舶的支承结构由船舶的双层船体形成。特别地，船舶可以是甲烷运输船、浮式储存和再气化装置(fsru)、远程浮式海上生产和储存(fpso)装置等。储罐也可以作为任何类型船舶中的燃料罐。
58、根据一个实施例，用于运输液化气体的船舶包括双层船体和设置在双层船体中的上述储罐。
59、根据一个实施例，本发明还提出了一种用于液化气体的输送系统，所述系统包括上述船舶、被布置成将安装在船舶船体中的储罐连接至浮动或陆上储存设施的隔热管线、以及用于将液化气体流通过隔热管线从浮动或陆上储存设施驱动到船舶的储罐或者从船舶的储罐驱动到浮动或陆上储存设施的泵。
60、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，其中，液化气体通过隔热管线从浮动或陆上储存设施输送到船舶的储罐或者从船舶的储罐输送到浮动或陆上储存设施。
1.密封且隔热的储罐(1)，所述储罐(1)被锚定在船舶的支承结构中，所述储罐(1)包括装载/卸载塔(10)，所述装载/卸载塔(10)包括至少一个桅杆(11，12，13)，所述至少一个桅杆(11，12，13)在所述储罐(1)的内部空间(4)中竖直地延伸，
2.根据权利要求1所述的密封且隔热的储罐(1)，其中，所述装载/卸载塔(10)包括单个桅杆(11)，每个所述部段(31)固定至所述桅杆(11)。
3.根据权利要求1所述的密封且隔热的储罐(1)，其中，所述装载/卸载塔(10)包括彼此间隔开的第一桅杆、第二桅杆和第三桅杆(11，12，13)，并且其中，所述装载/卸载塔(10)还包括将所述桅杆(11，12，13)彼此固定的横梁(19)，并且其中，每个所述部段(31)固定至至少两个横梁(19)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的密封且隔热的储罐(1)，其中，所述第一间隙(c1)介于5毫米至50毫米之间，优选地，当所述储罐(1)在20℃下处于热平衡状态时，所述第一间隙介于5毫米至20毫米之间。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的密封且隔热的储罐(1)，其中，所述刚性护套(30)的面向所述电源壳体(23)的端部(33)以第二间隙(c2)与所述电源壳体(23)分开，当所述储罐(1)在20℃下处于热平衡状态时，所述第二间隙(c2)介于20毫米至200毫米之间。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的密封且隔热的储罐(1)，其中，所述刚性护套(30)穿过所述支承结构的顶部壁(3)并出现在所述顶部壁(3)上方的中空联接件(50)中，并且其中，所述刚性护套(30)还接纳：
7.根据权利要求6所述的密封且隔热的储罐(1)，其中，所述中空联接件(50)包括t形联接部(51)，所述t形联接部(51)包括位于所述刚性护套(30)的延伸部分中的第一分支(52)、以及与所述刚性护套(30)成直角或倾斜定向的第二分支(53)，所述附接点(49)位于所述第一分支(52)中，所述至少一根电缆(41)通过穿过所述第二分支(53)离开而穿过所述中空联接件(50)。
8.用于组装密封且隔热的储罐(1)的组装方法，所述组装方法包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的组装方法，其中，所述装载/卸载塔(10)包括单个桅杆(11，12，13)，并且其中，步骤b)包括将每个部段(31)固定至所述桅杆(11，12，13)。
10.根据权利要求8所述的组装方法，其中，所述装载/卸载塔(10)包括彼此间隔开的第一桅杆、第二桅杆和第三桅杆(11，12，13)，并且所述装载/卸载塔(10)还包括将所述桅杆(11，12，13)彼此固定的横梁(19)，并且其中，步骤b)包括将每个部段(31)固定至至少两个横梁(19)。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的组装方法，其中，步骤b)包括：
12.根据权利要求8至10中任一项所述的组装方法，所述组装方法包括，在步骤b)之前，优选地当所述装载/卸载塔(10)处于水平位置时，将所述至少一根电缆(41)安装在所述刚性护套(30)中的步骤。
13.根据权利要求12所述的组装方法，其中，将所述至少一根电缆(41)安装在所述刚性护套(30)中的步骤包括：
14.根据权利要求13所述的组装方法，其中，所述刚性护套的n个开口由两个相邻部段(31)之间的所述第一间隙(c1)形成。
15.根据权利要求13所述的组装方法，所述组装方法包括：
16.根据权利要求13至15中任一项所述的组装方法，其中，将所述至少一根电缆(41)和所述n-1根支撑电缆(42)插入所述刚性护套(30)中的步骤包括拉动所述至少一根电缆(41)和所述n-1根支撑电缆(42)穿过所述n个开口中的至少一个的步骤。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的组装方法，所述组装方法还包括，在附接所述n-1根支撑电缆(42)的步骤之后，保持所述至少一根电缆(41)的端部的步骤。
18.根据权利要求11至17中任一项所述的组装方法，其中，所述中空联接件(50)包括t形联接部(51)，所述t形联接部(51)包括位于所述刚性护套(30)的延伸部分中的第一分支(52)、以及与所述刚性护套(30)成直角或倾斜定向的第二分支(53)，所述附接点(49)位于所述第一分支(52)中，并且其中，在步骤b)中，设置有所述n个电缆支撑装置(60)的所述至少一根电缆(41)通过所述第一分支(52)插入所述刚性护套(30)中，然后通过所述第二分支(53)将电缆(41)的与所述电源壳体(23)相对的端部从所述中空联接件(50)中抽出。
19.根据权利要求18所述的组装方法，所述组装方法还包括：在将设置有所述n个电缆支撑装置(60)的所述至少一根电缆(41)插入所述刚性护套(30)中之后，对所述第一分支(52)进行阻挡。
20.根据权利要求8至19中任一项所述的组装方法，其中，在步骤b)结束时，所述刚性护套(30)的面向所述电源壳体(23)的端部(33)以第二间隙(c2)与所述电源壳体(23)分开。
21.用于运输液化气体的船舶(70)，所述船舶包括双层船体(72)以及设置在所述双层船体中的根据权利要求1至7中任一项所述的储罐(71)。
22.根据权利要求21所述的船舶(70)，其中，所述储罐(71)是根据权利要求5或6所述的储罐，并且其中，所述中空联接件(50)设置在船舶的甲板(6)的上方，所述甲板位于所述支承结构的顶部壁(3)的上方。
23.用于液化气体的输送系统，所述系统包括：根据权利要求21或22所述的船舶(70)；隔热管线(73，79，76，81)，所述隔热管线被布置成将安装在所述船舶的船体中的储罐(71)连接至浮动或陆上储存设施(77)；以及泵，所述泵用于将液化气体流通过所述隔热管线从所述浮动或陆上储存设施驱动到所述船舶的储罐，或者从所述船舶的储罐驱动到所述浮动或陆上储存设施。
24.用于装载或卸载根据权利要求21或22所述的船舶(70)的方法，其中，液化气体通过隔热管线(73，79，76，81)从浮动或陆上储存设施(77)输送到所述船舶(70)的储罐(71)或者从所述船舶的储罐输送到浮动或陆上储存设施。
