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CN107787424B - 管道在壳体中的固定 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将管道(12)固定在壳体中的固定装置(15)，该装置包括：圆柱形套环(16)；至少三个固定臂(17)，每个固定臂包括安装在圆柱形套环上的近端臂部分(34)、承载有承载衬垫(19)的远端臂部分(35)，承载衬垫包括远离套环并用于与壳体的壁(9)配合的承载表面(20)，其中所述固定臂中的至少一个包括能够相对于近端臂部分平移地引导远端臂部分的导轨、弹性构件(18)，该弹性构件耦接至导轨，以便能够施加将远端臂部分推离近端臂部分的回复力。

Description

管道在壳体中的固定
技术领域
本发明涉及用于储存和/或运输流体的机械构造的领域，尤其涉及包括管道的构造，特别是在管道布置在储液槽或储罐的内部的情况下，并且更具体地，当所述储液槽或所述储罐在其使用过程中可能经受较大的温度变化时，需要将该管道固定于支撑件上。
背景技术
在膜式储罐技术中，支撑结构——诸如具有双层船体的船舶的内船体或者岸上储存设备(facility，设施)——的内表面覆盖有多层结构，该多层结构包括与两个隔热层相间的两个细密的密封膜，隔热层不仅用于限制通过储罐壁的热流量，还用于在结构上支撑液密膜。
为了使这种储罐的运行性能最大化，需要对可以装载在储罐中并且可以从储罐中卸载的有用储存体积进行优化。然而，使用向储罐顶部抽吸液体的卸载泵使得必须在储罐底部保持一定的液位，因为不这样的话，泵的抽吸元件将与气相连通，这将使泵停止作用和/或劣化。考虑到储罐运行期间可能出现的具体情况，例如在由波浪作用或由地震引起的载荷晃动的影响下，难以使所需的液位最低化。
公开文本JP2001108198设想了在岸上储罐的底部壁上设置局部凹陷，其相对于所述储罐底部壁呈现出减小的尺寸。这种凹陷构成了被称为贮槽的缓冲储液槽，泵送管道卸料到该贮槽中。更具体地，泵送管道固定于储罐的侧壁上，使得泵送管道的底部端插入贮槽中。因此，贮槽的尺寸以及将泵送管道的端部插入贮槽使得泵的有效作用所需的液体量受到限制，并且优化了储罐的运行性能。
然而，泵送管道的下端部在贮槽中是松动的。因此，对于安装在船上的储罐，在海浪很大的情况下，或者对于容置在岸上设备中的储罐，在地震的情况下，泵送管道的该端部会表现得像钟摆一样。此外，由于泵的振动引起的振荡，泵送管道的该自由端可能会呈现出不期望且重复的移动：泵送管道的自由端的这种表现可能会导致所述泵送管道和/或泵的过早磨损。
在其使用过程中可能会受到力尤其是振动载荷的任何管道中都容易出现类似的问题。
发明内容
本发明的基本构思在于提供一种用于将管道固定在壳体——例如诸如位于液密且隔热的储罐的底部壁上的贮槽——中的装置。
根据一个实施方案，本发明提供了一种用于将管道固定在壳体中的固定装置，该装置包括：
-用于安装于管道上的圆柱形套环；
-至少三个固定臂，每个固定臂包括：
o包括安装在圆柱形套环上的第一端部的近端臂部分，该近端臂部分能够围绕与圆柱形套环的母线方向平行的第一转动轴线进行转动；
o包括承载有承载衬垫的第一端部的远端臂部分，承载衬垫安装在远端臂部分的所述第一端部上，承载衬垫能够围绕与圆柱形套环的母线方向平行的第二转动轴线进行转动，承载衬垫包括远离套环并用于与壳体的壁配合的承载表面，
其中，所述固定臂中的至少一个包括导轨，该导轨将近端臂部分耦接至远端臂部分并且能够沿着与套环的母线方向垂直的位移轴线相对于近端臂部分平移地引导远端臂部分，
弹性构件耦接至导轨，以便能够响应于旨在使远端臂部分移动以靠近近端臂部分的应力而施加回复力，该回复力沿着位移轴线将远端臂部分推离近端臂部分。
由于这些特性特征，可以将泵送管道的自由端固定在储罐的壳体中。此外，这种固定装置不需要修改壳体或穿过所述壳体的壁的固定件。另外，这种固定装置允许将管道固定在呈现不同尺寸和/或形状的壳体中。最后，这种装置准许对泵送管道的端部与壳体之间的力进行弹性缓冲。
根据一些实施方案，这种储罐可以包括以下特性特征中的一个或多个。
根据一个实施方案，固定臂垂直于套环的母线方向进行延伸。
根据一个实施方案，所述固定臂中的至少一个的导轨包括：
-中空引导管，该中空引导管固定于远端臂部分和近端臂部分中的一个的第二端部上，所述引导管以与远端臂部分和近端臂部分中的所述一个对准的方式进行伸展；
-引导杆，该引导杆固定于远端臂部分和近端臂部分中的另一个的第二端部上，引导杆以与远端臂部分和近端臂部分中的所述另一个对准的方式进行伸展，引导杆沿着位移轴线可滑动地安装在引导管中。
根据一个实施方案，所述固定臂中的至少一个的弹性构件包括多个弹性垫圈，弹性垫圈接合在引导杆上，并且一方面支撑在引导管的端部表面上，另一方面支撑在远端臂部分和近端臂部分中的所述另一个所包括的抵接表面上。
根据一个实施方案，所述固定臂中的至少一个的弹性构件包括串联安装在所述固定臂的远端部分与近端部分之间的第一弹性元件和第二弹性元件，第一弹性元件呈现第一刚性，并且第二弹性元件呈现高于第一刚性的第二刚性。由于这些特性特征，固定臂能够吸收不同的力，从而其中一个弹性元件能够吸收低强度的力，例如与由泵生成的振动相关联的力，而另一个弹性元件能够吸收较大的力，例如与地震相关联的或与作用在安装有储罐的船舶上的波浪相关联的力。
根据一个实施方案，圆柱形套环由金属制成，固定装置还包括由聚合物材料制成的滑块，滑块安装在圆柱形套环的内部面上并用于承载在管道上。由于这些特性特征，套环可滑动地安装在泵送管道的端部上，从而在泵送管道收缩——例如与将LG(液化气)引入到储罐中以及引入LNG相关联——的情况下，套环仍然安装在泵送管道上。可以以不同的方式例如通过胶合或螺栓连接来生产和固定该滑块。
根据一个实施方案，圆柱形套环的内部面呈现出凹槽，该凹槽在与圆柱形套环的母线垂直的圆柱形套环的径向厚度上伸展，滑块容纳在所述凹槽中并且径向地向内突出到圆柱形套环的内部面之外。
根据一个实施方案，凹槽以环形的方式围绕圆柱形套环的母线方向进行伸展。
根据一个实施方案，滑块由高密度聚乙烯或聚四氟乙烯制成。
承载衬垫可以采用多种形式，例如具有例如为盘形或圆柱形的一个或多个承载表面。根据一个实施方案，固定臂中的至少一个的承载衬垫包括：
-第一平面承载表面，该第一平面承载表面在与圆柱形套环的母线方向平行的第一平面内伸展；
-第二平面承载表面，该第二平面承载表面在与圆柱形套环的母线方向平行的第二平面内伸展，第一平面与第二平面相交。
根据一个实施方案，第一平面与第二平面垂直。
根据一个实施方案，圆柱形套环包括固定在一起并共同形成圆柱形套环的第一半圆柱体和第二半圆柱体。
根据一个实施方案，套环包括从圆柱形套环的外部面径向地向外突出的肩部，每个固定臂安装在该肩部上。
根据一个实施方案，套环包括焊接在肩部上的凸耳，该臂直接安装在肩部的所述凸耳上。根据一个实施方案，凸耳直接焊接在圆柱形套环上，固定臂安装在所述凸耳上。
根据一个实施方案，本发明还提供了一种液密且隔离的储罐，该储罐包括例如位于储罐的底部壁处的壳体，所述壳体朝向储罐的内部敞开，并且在储罐中布置有装载管道或卸载管道，管道的一个端部容纳在壳体中，管道还包括上述固定装置，圆柱形套环安装在管道的端部上，所述固定装置的固定臂的承载衬垫承载在壳体的周向侧壁上。
根据一个实施方案，储罐还包括容置在管道中的泵，所述泵能够分别将流体装载到壳体中或从壳体中卸载流体。
根据一个实施方案，储罐被构造成用于运输和/或储存液化天然气。
这种储罐可以是岸上储存设备例如用于储存LNG的储存设备的一部分，或者可以安装在浮动式近海或深水结构中，特别地，可以安装在LNG运输装置、浮动式储存和再气化单元(FSRU)、浮动式生产储卸单元(FPSO)等中。
根据一个实施方案，用于运输冷液体产品的船舶包括双层船体和设置在双层船体中的上述储罐。
根据一个实施方案，本发明还提供了一种对这种船舶进行装载或卸载的方法，其中，通过隔离管道从浮动式或岸上储存设备向船舶的储罐输送冷液体产品或者从船舶的储罐向浮动式或岸上储存设备输送冷液体产品。
根据一个实施方案，本发明还提供了一种用于冷液体产品的传送系统，该系统包括：上述船舶，隔离管道被布置成将安装在船舶的船体中的储罐连接至浮动式或岸上储存设备以及泵，以通过隔离管道从浮动式或岸上储存设备向船舶的储罐输送冷液体产品流或者从船舶的储罐向浮动式或岸上储存设备输送冷液体产品流。
本发明的某些方面从将管道固定在壳体中的构思入手。本发明的某些方面从提供一种能够安装在呈现不同尺寸和/或形状的壳体中的固定装置的构思入手。本发明的某些方面从提供一种能够限制管道与壳体之间的力传递的固定装置的构思入手。
附图说明
参考附图，从详细阅读以下对本发明的多个特定实施方案的描述中，将更好地理解本发明，并且将更清楚地意识到本发明的其他目的、细节、特性特征和优点，该特定实施方案仅是为了说明性而非限制性的目的而给出的。
-图1表示了液密且隔热的储罐的包括贮槽结构的底部壁的截面图，在该贮槽结构中容置有泵送管道的一个端部，固定装置安装在泵送管道的所述端部上；
-图2是俯视图，一方面示出了管道与固定装置之间的配合，另一方面示出了固定装置与图1中的贮槽的壁之间的配合；
-图3是图1中的泵送管道的示意性立体图，示出了安装在所述泵送管道上的管道固定装置；
-图4是图3中的细节的俯视图，示出了固定装置的固定臂；
-图5是沿图4中的轴线V-V的截面图，示出了固定装置的固定臂和套环；
-图6是图5中的区域VI的放大图；
-图7是包括隔热且液密的储罐的LNG运输装置的储罐的示意性剖视图，该储罐与用于装载/卸载该储罐的码头(terminal)相关联；
-图8至图10示出了安装弹性元件的贝氏(Belleville)垫圈的不同方法。
-图11示出了阻止泵送管道上的固定装置转动的防转动系统的变型实施方案。
具体实施方式
在以下描述中，给出了对能够安装在管道上的固定装置的描述，该管道容置在用于储存和/或运输LNG的储罐的底部壁中的贮槽结构中。底部壁表示与地球的重力场有关的位于储罐底部的优选为大致平面形式的壁。此外，储罐的整体几何形状可以具有不同的类型。多面体几何形状是最常见的。也可以是圆柱形、球形或其他几何形状。此外，这种储罐可以安装在不同的结构诸如船舶的双层船体、岸上设备等中。同样，这种固定装置可以用在任何壁中以及包括壳体的任何类型的储罐中，管道卸料到该壳体中。
在以下描述中以及在权利要求书中，使用术语“下”和“上”来限定一个元件相对于另一元件的相对位置。在说明书和权利要求书中，术语“径向”是相对于泵送管道的纵向轴线而使用的，径向向外伸展的一个元件随着其远离泵送管道的纵向轴线径向地伸展，并且径向向内伸展的一个元件沿着泵送管道的纵向轴线的方向径向地伸展。
图1表示了液密且隔热的储罐的包括贮槽结构的底部壁的截面图，在该贮槽结构中容置有泵送管道12的端部，固定装置安装在泵送管道的所述端部上。
用于运输和储存LNG的液密且隔离的储罐包括储罐壁，储罐壁安装在支撑结构1上，并且呈现出具有沿厚度方向叠加的多个层的结构。因此，每个储罐壁包括副隔热屏障2、由副隔热屏障2支撑的副液密膜3、由副液密膜3支撑的主隔热屏障4以及由主隔热屏障4支撑的主液密膜5。该主液密膜5旨在与包含在储罐中的产品例如LNG接触。
储罐包括以液密方式连接至底部壁6的侧壁。底部壁6包括将主液密膜5局部中断的贮槽结构。在本文未示出的变型中，主液密膜5覆盖贮槽的内部。
贮槽结构包括伸入底部壁6的厚度布置的刚性容器7。刚性容器7包括底部壁8和侧壁9。在图1所示的实施例中，刚性容器7的底部壁8沿储罐的底部壁6的厚度方向被定位的比副液密膜3低。侧壁9以液密的方式连接至刚性容器7的底部壁8，使得侧壁被刚性容器7的底部壁8封闭。这些侧壁9从刚性容器7的底部壁8朝向储罐的内部至少延伸到主液密膜5。侧壁9的上端部形成以液密方式连接至主液密膜5的边缘10。刚性容器7呈现出开口11，该开口位于刚性容器7的底部壁8的另一侧并且卸料到储罐的内部。
因此，这种贮槽形成了储罐的底部点，在储罐底部占据的表面减小，这使得可以减小在储罐卸载期间不能被运送的液体体积。泵送管道12包括容置在刚性容器7中的端部13。卸载泵(未示出)容置在泵送管道12中。该泵被布置成朝储罐的顶部抽吸包含在储罐中的产品，该泵包括位于泵送管道12的端部13处的抽吸元件(未示出)。
在图1所示的实施方案中，泵送管道12的端部13还包括过滤网14，该过滤网限制了在储罐卸载期间泵抽吸残留物或其他不期望的元素的风险。
为了确保泵送管道12的端部13在刚性容器7中的稳定性，在泵送管道12的所述端部13上安装有固定装置15。
在图2至图6中所示的固定装置15包括形状与泵送管道12的端部13互补的圆柱形套环16。该套环16安装在泵送管道12的端部13上。固定装置15还包括从安装套环16处径向伸展的四个固定臂17。每个固定臂17呈现出布置有弹性构件18的伸缩结构。因此，每个固定臂17可以呈现出在缩回位置与展开位置之间径向可变的长度。每个固定臂的弹性构件18试图使所述固定臂展开，即增加所述固定臂17的长度。此外，每个固定臂17在与套环16相反的端部处——在这种情况下是在转角处——支撑与刚性容器7的侧壁9配合的承载衬垫19。
在图2所示的实施方案中，刚性容器为正方形或矩形形状，并呈现出在垂直平面内伸展的四个侧壁9。根据一个实施方案，每个侧壁9呈现出3m的宽度，并且泵送管道12呈现出600mm的直径。每个承载衬垫19包括在垂直平面内伸展的两个承载表面20。本文未示出的变型包括具有角铁形式的衬垫，该衬垫以邻接的方式包括上文关于图2所描述的两个承载表面20。
在安装固定装置15之前，将弹性构件18保持在预张紧情况下，以便将固定臂17保持在其缩回位置。在该缩回位置中，每个固定臂17所呈现的长度比将泵送管道与侧壁9的支撑该固定臂的区域隔开的距离要小。固定装置15因此呈现出比刚性容器7的尺寸小的尺寸，并因此可以容易地插入所述刚性容器7中。弹性构件18的预应力例如为大约20kN至50kN。该预应力可以有利地在工厂中由合适的液压装置产生。一旦弹性构件18受到约束，就可以通过拉杆将弹性构件锁定在该位置中，在将固定装置15安装到储罐中时，取出拉杆。
在将固定装置15安装在泵送管道12上时，在第一步骤中，将套环16固定于泵送管道12的下端部13上，固定臂17仍处于缩回位置。将固定装置安装在泵送管道12上，使得每个固定臂17从套环16处沿着刚性容器7的由两个相邻侧壁9形成的角的方向径向地伸展。一旦套环16已经安装在泵送管道12的端部13上，则释放弹性构件18，以便展开固定臂17。然后通过弹性构件18将承载衬垫19往后推并且保持承载衬垫支撑在刚性容器7的侧壁9上。更具体地，相对于图2，由弹性构件18沿着承载所述承载表面20的固定臂的伸展方向将承载表面20保持支撑在形成刚性容器7的转角的相应侧壁9上。因此，当固定臂17通过弹性构件18保持在该展开位置时，固定臂能够使泵送管道12的端部13固定在刚性容器7中的稳定位置中。
配备有弹性构件18的这种伸缩固定臂17准许将固定装置15安装在呈现出不同尺寸和形状的刚性容器7中，根据刚性容器7的尺寸和形状将弹性构件18压缩至较大或较小的程度，并且将固定臂17展开至较大或较小的程度。此外，弹性构件18能够吸收泵送管道12的端部13与刚性容器7的侧壁9之间的力。另外，借助于固定臂17在刚性容器7中保持压缩的这种固定不需要穿过刚性容器7的侧壁9来确保泵送管道的固定，从而避免了生成与储罐外部的热桥。另外，弹性构件18使得可以有利地补偿固定臂17的材料收缩，从而不管储罐是填充有-162℃的LNG还是处于环境温度下的空罐，均准许了泵送储罐的下端部的牢固附接。
根据待吸收的力的性质和强度，可以设想仅借助于固定臂17或者同样借助于额外的支撑装置来将管道固定至容器，如下文参考图1所说明的。在图1所示的实施方案中，固定装置15还包括支撑座21。每个支撑座21从固定臂17沿着刚性容器7的底部壁8的方向伸展。这种支撑座21确保将固定装置15支撑在刚性容器7中，并且是可选的。
在图1所示的实施方案中，同样也通过支撑缆索22来确保固定臂17的支撑。这些支撑缆索22的第一端部锚固在相应的固定臂17上，并且这些支撑缆索22的与所述支撑缆索22的第一端部相反的第二端部锚固在刚性容器7的边缘10上。当刚性容器7所呈现的侧壁9和/或边缘10的强度并不准许保证支撑缆索22的固定时，所述支撑缆索22可以直接锚固在主液密膜5上。在支撑缆索22的锚固点处，可以通过容置在主液密膜5下方的层压片或一些其他合适的装置局部地增强主液密膜5。该支撑缆索系统使得可以有利地支撑400kg的固定装置。这些支撑缆索22是可选的。
在图3所示的变型中，支撑缆索22锚固在泵送管道12上。支撑缆索22呈现出自由空隙，允许在插入LNG期间对泵送管道12的收缩进行补偿，同时允许将固定装置保持在贮槽中的固定位置。因此，在固定装置的安装过程中，固定装置15仅固定臂17的压力支撑在刚性容器7的侧壁9上，并且在引入LNG的过程中，弹性构件18的热收缩不再准许支撑固定装置15的重量，并且泵送管道12收缩，使得可以张紧支撑缆索22，以便在没有锚固的情况下将固定装置15支撑在壁9上。
下文关于图3至图6更详细地描述固定装置15。
图3示出了图1中的泵送管道12的示意性立体图，示出了安装在所述泵送管道12上的固定装置15。
套环16被制成为呈环形的、优选地对称的半圆柱体形式的两个金属半套环23。这两个半套环23通过任何合适的手段围绕泵送管道12的端部13安装在一起。因此，每个半套环23可以在其圆周端部中的一个处呈现出径向向外突出的边缘24。两个半套环23的边缘24例如通过螺栓连接或通过焊接接合在一起，以便形成套环16并将该套环固定在泵送管道12的端部13上。
为了阻止(lock)套环16在泵送管道12的端部13上的转动，提出了防转动系统。在图4所示的实施方案中，该防转动系统包括金属楔形件60，该金属楔形件焊接在泵送管道12上并从泵送管道12径向地向外突出。该楔形件60例如周向地介于两个半套环23之间，并且如图4所示的位于边缘24的接合区域处。边缘24的这种接合区域形成了增强件，该增强件由用于形成边缘24所需的半套环23的折叠区域共同形成。
在图11所示的变型中，防转动系统包括焊接在泵送管道12上的两个金属楔形件61和焊接在套环16的内部面32上的两个金属楔形件62。套环16的金属楔形件62周向地介于泵送管道12的金属楔形件61之间。套环的每个金属楔形件62与泵送管道的金属楔形件61配合，以便形成阻止套环16相对于泵送管道12转动的抵接件。
在径向平面内、即垂直于泵送管道12的纵向轴线进行伸展的环25通过焊接固定于套环16。在所述套环16已经固定于泵送管道12的端部13之后，将该环25优选地安装在套环16上，以便增加套环16的刚性。作为变型，每个半套环23可以包括预制的半环。该环25从套环16处径向地向外突出。多个凸耳26——通常每个固定臂17有一个凸耳——通过焊接固定在环25上。这些凸耳26径向地向外突出。每个凸耳26包括在径向平面内伸展的上板27和在平行于上板27的径向平面内伸展的下板28。在本文未示出的变型中，凸耳26直接焊接在圆柱形套环16上或每个半套环23上。
每个固定臂17围绕与套环16的母线方向平行的转动轴线可转动地安装在相应的凸耳26上。上板27和下板28各自呈现出孔口，对应的固定臂17的销29安装在该孔口中。每个固定臂17在围绕由销29限定的转动轴线转动时呈现出一定程度的位移。对于使用中的每个固定臂17，该位移的程度受弹性构件18的长度变化的限制。
如图5中可见的，套环16包括在内部面32上的上部凹槽30和下部凹槽31。这种凹槽30和31在套环16的径向厚度上伸展。上部凹槽30位于环25的上方，并且下部凹槽31位于环25的下方。这些凹槽30和31以环形方式在套环16的全部或部分内圆周上伸展。楔形件33容置在每个凹槽30和31中。这种楔形件33由聚合物材料制成，例如由高密度聚乙烯或由聚四氟乙烯制成。每个楔形件33以承载的方式进行套环16与泵送管道12的安装有套环16的端部13之间的接触。楔形件可以通过胶合、螺栓连接和其他合适的方法进行固定。
泵送管道12在储罐内的温度变化的过程中、例如在装载-162℃的LNG的过程中进行收缩。在对于长度为30m的泵送管道而言表示大约87mm的收缩的收缩期间，由于泵送管道12的热收缩导致的竖向位移可能会危及套环16在泵送管道12上的固定。因而，套环16可能不再以稳定的方式保持在泵送管道12上。由聚合物材料制成的这种楔形件33准许套环16滑动地支撑在泵送管道12上，因此通过这些楔形件33将套环保持在泵送管道12上位于贮槽的固定位置中。在上文关于图11描述的类型的防转动系统的情况下，防转动系统的金属楔形件61和62中的每一个均呈现出比楔形件33的径向厚度要小、且更具体地比将内部面32与泵送管道12隔开的距离要小的径向厚度。
考虑到固定装置15的四个固定臂17是类似的，下文参考图4至图6对单个固定臂17进行描述。
固定臂17包括近端臂部分34和远端臂部分35。这些臂部分34和35由对准的中空刚性杆形成。
近端臂部分34的第一端部36包括与凸耳26配合的销29。近端臂部分34的第二端部37与固定臂17的中央臂部分38配合，该中央臂部分在下文关于图6进行描述并且包括与弹性构件18相关联的伸缩结构。
远端臂部分35包括第一端部39，在该第一端部上安装有能够围绕与套环16的母线方向平行的轴线进行转动的衬垫19。远端臂部分35的第二端部40与固定臂17的中央臂部分38配合。
衬垫19包括承载销42的主体41，该销容置在远端臂部分35的第一端部39的插孔中。从衬垫19的主体41伸展出第一间隔件43，第一承载表面安装在第一间隔件43的与主体41相反的一端上。从衬垫19的主体41伸展出第二间隔件44，第二承载表面安装在第二间隔件44的与主体41相反的一端上。第一间隔件43和第二间隔件44彼此垂直地伸展。每个承载表面20在与安装有该承载表面的间隔件的伸展方向垂直的平面内伸展。衬垫由金属制成，以便利用摩擦与刚性容器7的侧壁9配合，从而提供衬垫19在侧壁9上的改进的支撑。
在刚性容器7由厚片制成的情况下，衬垫19可以呈现出正方形、圆形、盘形或圆柱形形式的承载表面20，并且该承载表面呈现例如在5cm至50cm之间的范围内的特定尺寸。
在容器并不刚性并且呈现较脆性的结构、例如包括由隔热屏障支撑的细密的主液密膜的实施方案中，可以在衬垫19的抵接区域处，将除隔离泡沫以外的材料安装在主隔热屏障中。因此，通过安装层压材料或复合材料可以增强容器的侧壁9。在这种情况下，衬垫的承载表面可以呈现出具有20cm边长的正方形形式，以便承受大约17,000N的载荷，或者呈现出具有30cm边长的正方形形式，以便承受40,000N的载荷。然而，在液密膜呈现出波纹的情况下，承载表面20所呈现的尺寸受到两个连续波纹隔开的距离限制。固定装置15从而使得可以将承载表面20安装在膜的各个区域的外面，例如在波纹形主液密膜5的情况下，可以将承载表面安装在两个波纹之间。
图6示出了图5中的固定臂17的中央臂部分38的详细截面图。中央臂部分38包括远端套筒45和近端套筒46。每个套筒45、46呈现圆柱形形式，其直径小于与其配合的臂部分的直径。此外，套筒45、46各自包括面向彼此的上孔口和下孔口。同样，每个臂部分的第二端部37、40包括面向彼此的上孔口和下孔口。套筒45、46各自还包括在其周边上突出的肩部47。远端套筒45通过滑动插入远端臂部分35的第二端部40中，直到所述第二端部40抵接在远端套筒45的肩部47上。在该抵接位置中，远端臂部分35的第二端部40的孔口面向远端套筒45的孔口，使得可以将销58(参见图4)插入这些孔口中，以便将远端臂部分35和中央臂部分38锁定在适当位置。近端臂部分34的第二端部37与近端套筒46以类似的方式运作，以便将近端臂部分34和中央臂部分38锁定在适当位置。
远端套筒45包括与远端套筒45同轴地伸展并呈现中空内部的圆柱形引导管48。近端套筒46包括与近端套筒46同轴地伸展并与引导管48的中空部分互补的引导杆49。引导杆49插入引导管48的中空部分中，以便准许通过远端套筒45与近端套筒46之间的滑动来进行引导。
弹性构件18由引导杆49支撑。通常，弹性构件包括安装在引导杆49上的多个贝氏垫圈59。在图6中所示的贝氏垫圈59是串联安装的，即根据如图9所示的安装方式进行安装。不过，这些贝氏垫圈59可以如图8所示地并联安装，或者如图10所示，根据涉及串联安装与并联安装的组合的安装方式进行安装。在图6所示的实施方案中的弹性构件18包括形成较柔性的第一弹性元件50的第一组贝氏垫圈59和形成较刚性的第二弹性元件51的第二组贝氏垫圈59。
引导杆49还支撑第一压缩限制件52和第二压缩限制件53。压缩限制件52、53各自包括分别为54和55的中空圆柱形部分，该中空圆柱形部分的直径大于贝氏垫圈59的直径且其一端由分别为56和57的底部封闭。
第一组贝氏垫圈59支撑在引导管48的径向内部面与第一压缩限制件52的底部56之间。第一压缩限制件52的圆柱形部分54包围所述第一组贝氏垫圈59中的部分贝氏垫圈59。
第二组贝氏垫圈59介于第一压缩限制件52的底部56与第二压缩限制件53的底部57之间。第二压缩限制件53的圆柱形部分55包围第二组贝氏垫圈59中的部分贝氏垫圈59。
第一弹性元件50呈现出比第二弹性元件51的刚性低的刚性。
在变型实施方案中，中央臂部分38沿另一方向安装，杆49则存在于远端臂部分35的一侧上。现在将给出对固定装置15的运行的描述。
当泵送管道12的泵运行时，其生成泵送管道12的端部13的振动。这些振动通过套环16传递至固定臂17。较柔性的第一弹性元件50准许对泵送管道12中由泵的这些振动引起的低强度的力进行吸收。因此，这种较柔性的第一弹性元件50避免了由泵生成的振动通过固定臂17从泵送管道12传递至刚性容器7和主液密膜5。
相反，在例如在岸上储罐的情况下与地震相关联的高应力时，或者在储罐安装在船舶上的情况下，在海浪的作用下的高应力时，高强度的力可能会传递至固定臂17。这些高幅度的力不能被较柔性的第一弹性元件50吸收，该较柔性的第一弹性元件在第一压缩限制件52所允许的极限内进行压缩。通常，第一组贝氏垫圈59中的贝氏垫圈59被压缩直到第一压缩限制件52的圆柱形部分54与引导管48抵接，从而防止第一组贝氏垫圈59的额外的压缩。然后，较刚性的第二弹性元件51准许吸收这些高幅度的力。第二组贝氏垫圈59又被压缩并吸收这些高幅度的力。
因此，固定臂17的弹性构件18能够使泵送管道12的端部13被固定，同时以弹性方式吸收刚性容器7与泵送管道12之间的不同强度的力。
根据设想的位移量级来有利地选择弹性元件50、51的刚性。因此，根据设想的位移并且还根据弹性构件18在刚性容器7中的可用长度，可以提出呈现了在300N/mm至8,000N/mm的范围内、优选在500至5000N/mm之间的刚性的弹性元件。
此外，优选地选择弹性元件50、51的刚性，以便承受最坏的设想情况，例如在充满液体的储罐以及同样充满液体的泵送管道12的情况下，对于地震的相应。在说明性实施方案中，弹性构件18被构造成承受沿给定的方向的1g的加速度，这可以生成弹性构件必须能够吸收的大约34kN的反作用力。这些假设包括例如安装第二弹性元件51的可能性，该第二弹性元件呈现出大约1,000N/mm的刚性，以便实现在8mm至37mm之间的范围内的位移。
上述技术可用于将任何类型的管道固定在不同类型的储液槽中，例如用于岸上设备中的或诸如LNG运输装置等浮动式结构中的LNG储液槽的储罐。
参考图7，LNG运输装置的剖视图描绘了安装在船舶70的双层船体72中的大致棱柱形式的液密且隔热的储罐71。储罐71的壁包括：旨在与包含在储罐中的LNG接触的主液密屏障；布置在主液密屏障与船舶70的双层船体72之间的副液密屏障；以及两个隔离屏障，该两个隔离屏障分别布置在主液密屏障与副液密屏障之间和副液密屏障与双层船体72之间。
以本身已知的方式，通过合适的连接件可以将设置在船舶70的上甲板上的装载/卸载管道73连接至海上码头或港口码头，用于从储罐71或向储罐运送LNG货物。
图7表示了包括装卸站75、水下管道76和岸上储存设备77的海上码头的实施例。装卸站75是固定的离岸设备，包括移动臂74和支撑移动臂74的塔架78。移动臂74搭载有能够连接至装载/卸载管道73的一束隔离柔性软管79。可定向的移动臂74适应于所有大小的LNG运输装置。本文未表示出的连接管道延伸到塔架78的内部。装卸站75准许LNG运输装置从岸上储存设备77处装载或向岸上储存设备卸载。岸上储存设备包括用于储存液化气的储罐80以及通过水下管道76连接至装卸站75的连接管道81。水下管道76准许将液化气在装卸站75与岸上储存设备77之间运送较长的距离例如5公里，这准许LNG运输装置在装载和卸载操作期间与岸边保持较长距离。
使用搭载在船舶70上的例如在泵送管道12中的泵和/或岸上储存设备77配备的泵和/或装卸站75配备的泵来生成运送液化气所需的压力。
尽管上文结合多个特定实施方案描述了本发明，但明显的是，在本方面不以任何方式限制于该方面，并且本发明包括本文描述的装置的所有技术等同方案及其组合，只要其落入本发明的范围内。
使用动词“包含”、“包括”或“含有”及其词形变化形式并不排除存在除了权利要求中所阐述的元件或阶段以外的元件或阶段。除非特别说明，否则元件或阶段所使用的不定冠词“一(a)”或“一(an)”并不排除存在多个这种元件或阶段。
在权利要求中，括号中的任何附图标记都不应被解释为对权利要求的限制。

Claims (15)

1.一种流体储存设备，包括液密且隔离的储罐，其中所述储罐的底部壁(6)包括壳体，并且在所述储罐中布置有装载或卸载管道(12)，所述管道的一个端部(13)容纳在所述壳体中，所述设备还包括用于将所述管道(12)固定在所述壳体中的固定装置，所述固定装置包括：
-安装在所述管道的所述端部(13)上的圆柱形套环；
-至少三个固定臂(17)，每个固定臂包括：
近端臂部分(34)，所述近端臂部分包括安装在所述圆柱形套环上的第一端部(36)，所述近端臂部分能够围绕与所述圆柱形套环的母线方向平行的第一转动轴线进行转动；
远端臂部分(35)，所述远端臂部分包括承载有承载衬垫(19)的第一端部(39)，所述承载衬垫安装在所述远端臂部分的所述第一端部上，所述承载衬垫能够围绕与所述圆柱形套环的母线方向平行的第二转动轴线进行转动，所述承载衬垫包括远离所述圆柱形套环并与所述壳体的壁(9)配合的承载表面(20)，
其中，所述固定臂中的至少一个包括导轨，所述导轨将所述近端臂部分耦接至所述远端臂部分，并且能够沿着与所述圆柱形套环的母线方向垂直的位移轴线相对于所述近端臂部分平移地引导所述远端臂部分；
弹性构件(18)，所述弹性构件耦接至所述导轨，以便能够响应于旨在使所述远端臂部分移动以靠近所述近端臂部分的应力而施加回复力，所述回复力沿着所述位移轴线将所述远端臂部分推离所述近端臂部分。
2.根据权利要求1所述的流体储存设备，其中，所述固定臂垂直于所述圆柱形套环的母线方向进行延伸。
3.根据权利要求1或2所述的流体储存设备，其中，所述固定臂中的至少一个的所述导轨包括：
-中空引导管(48)，所述中空引导管固定于所述远端臂部分和所述近端臂部分中的一个的第二端部上，所述引导管以与所述远端臂部分和所述近端臂部分中的所述一个对准的方式进行伸展；
-引导杆(49)，所述引导杆固定于所述远端臂部分和所述近端臂部分中的另一个的第二端部上，所述引导杆以与所述远端臂部分和所述近端臂部分中的所述另一个对准的方式进行伸展，所述引导杆沿着所述位移轴线可滑动地安装在所述引导管中。
4.根据权利要求3所述的流体储存设备，其中，所述固定臂中的至少一个的所述弹性构件包括多个弹性垫圈，所述弹性垫圈接合在所述引导杆上，并且一方面承载在所述引导管(48)的端部表面上，另一方面承载在所述远端臂部分和所述近端臂部分中的所述另一个所包括的抵接表面上。
5.根据权利要求1或2所述的流体储存设备，其中，所述固定臂中的至少一个的所述弹性构件包括串联安装在所述固定臂的所述远端臂部分与所述近端臂部分之间的第一弹性元件(50)和第二弹性元件(51)，并且其中所述第一弹性元件呈现第一刚性，并且所述第二弹性元件呈现高于所述第一刚性的第二刚性。
6.根据权利要求1或2所述的流体储存设备，其中，所述圆柱形套环由金属制成，所述固定装置还包括由聚合物材料制成的滑块，所述滑块安装在所述圆柱形套环的内部面(32)上并支撑在所述管道的端部上。
7.根据权利要求6所述的流体储存设备，其中，所述圆柱形套环的所述内部面呈现出凹槽(31)，所述凹槽在与所述圆柱形套环的母线垂直的所述圆柱形套环的径向厚度上伸展，所述滑块(33)容纳在所述凹槽中并且径向地向内突出到所述圆柱形套环的内部面之外。
8.根据权利要求7所述的流体储存设备，其中，所述凹槽以环形的方式围绕所述圆柱形套环的母线方向进行伸展。
9.根据权利要求1或2所述的流体储存设备，其中，所述固定臂中的至少一个的所述承载衬垫(19)包括：
-第一平面承载表面，所述第一平面承载表面在与所述圆柱形套环的轴线平行的第一平面内伸展；
-第二平面承载表面，所述第二平面承载表面在与所述圆柱形套环的轴线平行的第二平面内伸展，所述第一平面与所述第二平面相交。
10.根据权利要求1或2所述的流体储存设备，其中，所述圆柱形套环包括固定在一起并共同形成所述圆柱形套环的第一半圆柱体(23)和第二半圆柱体(23)。
11.根据权利要求1或2所述的流体储存设备，其中，所述圆柱形套环包括从所述圆柱形套环的外部面径向地向外突出的肩部，每个固定臂均安装在所述肩部上。
12.根据权利要求1或2所述的流体储存设备，还包括容置在所述管道中的泵，所述泵能够分别将流体装载到所述壳体中或从所述壳体中卸载所述流体。
13.一种用于运输冷液体产品的船舶(70)，所述船舶包括双层船体(72)和根据权利要求1至12中任一项所述的流体储存设备，其中，所述储罐设置在所述双层船体中。
14.一种对根据权利要求13所述的船舶(70)进行装载或卸载的方法，其中，通过管道(12)从第二浮动式或岸上储存设备(77)向所述船舶的储罐(71)输送冷液体产品或者从所述船舶的储罐向所述第二浮动式或岸上储存设备输送所述冷液体产品。
15.一种用于冷液体产品的传送系统，所述系统包括：根据权利要求13所述的船舶(70)，所述管道(12)被布置成将安装在所述船舶的船体中的所述储罐(71)连接至第二浮动式或岸上储存设备(77)以及泵，以通过所述管道(12)从第二浮动式或岸上储存设备向所述船舶的所述储罐输送冷液体产品流或者从所述船舶的所述储罐向所述第二浮动式或岸上储存设备输送所述冷液体产品流。
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