(12) PATENT (19) NO (11) 331930 (13) B1 NORGE (51) Int Cl. F17C 1/02 (2006.01) F17C 13/08 (2006.01) B65D 5/489 (2006.01) B65D 90/02 (2006.01) B65D 90/52 (2006.01) Patentstyret (21) Søknadsnr 20100974 (86) Int.inng.dag og søknadsnr (22) Inng.dag 2010.07.02 (85) Videreføringsdag (24) Løpedag 2010.07.02 (30) Prioritet 2009.10.29, NO, 20093248 (41) Alm.tilgj 2011.05.02 (45) Meddelt 2012.05.07 (73) Innehaver Aker Engineering and Technology AS, Postboks 222, 1326 LYSAKER, Norge (72) Oppfinner Arne Barrett Sele, Haresvingen 10, 1362 HOSLE, Norge Trygve Johannes Lund, Thorleifs allè 13A, 0489 OSLO, Norge (74) Fullmektig Oslo Patentkontor AS, Postboks 7007 Majorstua, 0306 OSLO, Norge (54) Benevnelse Tank med interne spenningsbjelker (56) Anførte publikasjoner JP 2001171787 A, JP 2002205793 A, WO 2006/001711 A2, WO 2008/103053 A1 (57) Sammendrag En hovedsaklig prismatisk tank som har interne spenningsbjelker som har et tverrsnitt med et steg og ortogonale flenser langs kantene til steget, bjelkene er arrangert i vekslende ortogonale lag og er knyttet sammen til hverandre ved i det minste noen krysningspunkter, hvori bjelkene er arrangert med deres flenser orientert vertikalt og deres steg orientert horisontalt.
1 TANK MED INTERNE SPENNINGSBJELKER Oppfinnelsens tekniske område 5 Den foreliggende oppfinnelsen angår tanker for lagring og transportering av fluider slik som hydrokarboner, inkludert lavtemperatur flytende naturgass. Dette inkluderer tanker for skip og flytende offshore-strukturer utsatt for bølgelaster så vel som tyngdekraftbaserte offshore-strukturer og tanker på land utsatt for jordskjelv. Bakgrunn for oppfinnelsen 10 15 Tanker kan bli utformet i mange forskjellige konfigurasjoner, sånn som kuler, sylindre, kjegler og generelt skjellformede, så vel som prisme-former. Den viktigste fordelen med prisme-former er at de ligger nærmere hverandre, noe som minimerer volumet som slike tanker opptar. Enkle prismatiske tanker er strukturelt mye mindre effektive siden de baserer seg på bøyevirkning for mobilisering av styrke. Skjell utvikler styrke gjennom direkte spenning i planet til skjellet. Dette utvikler høyere styrke med den samme mengden av materiale. 20 En mer effektiv måte å designe prisme-former er å inkorporere interne stag (spenningsbjelker). Ved å utvikle stag som det viktigste middelet for å begrense den interne lasten eller trykket, er slike prismatiske oppstagede tanker sammenlignbare med skjellformede i strukturell effektivitet. WO 2006/001711 A2 beskriver slike tanker og er herved inkorporert ved referanse. Bortsett fra å utvikle strukturell styrke, demper staget sloshing indusert av bølgebevegelser. De horisontale lastene på spenningsstaget grunnet sloshing er absorbert av bjelkene og for å begrense bøying må bjelkene bli knyttet sammen ved hvert krysningspunkt. Bjelkene er organisert i vekslende ortogonale lag. 25 Den nåværende metoden for å designe slike tanker er beskrevet i WO 2006/001711 A2 og også i WO2008/103053. Spenningsbjelker med vertikale steg og horisontale flenser blir plassert i vekslende ortogonale lag. Sammenkoblinger mellom bjelker blir gjort ved å koble sammen flenser som ligger over hverandre. Formålet for oppfinnelsen
2 Formålet for den foreliggende oppfinnelsen er å utnytte bøyestyrken til spenningsbjelkene mer effektivt når de anvendes i hovedsaklig prismatiske tanker. Sammendrag av oppfinnelsen 5 Oppfinnelsen består i å bruke bjelker med horisontale steg og vertikale flenser, fortrinnsvis omfattende sammenkoblinger mellom nevnte bjelker som blir gjort med avstandselementer i stand til å støtte skjærkreftene fra de transversale bjelkene slik at denne lasten blir absorbert av de transversale bjelkene over og under, inne i hovedsaklig prismatiske tanker. Oppfinnelsen er ytterligere definert ved: 10 En hovedsaklig prismatisk tank med interne spenningsbjelker som har et H- eller I- formet tverrsnitt med et steg og ortogonale flenser langs kantene til steget, bjelkene arrangert i vekslende ortogonale lag og knyttet sammen til hverandre ved i det minste noen krysningspunkter, hvori bjelkene er arrangert med deres flenser orientert vertikalt og deres steg orientert horisontalt. 15 Bjelkene er fortrinnsvis knyttet sammen til hverandre ved hjelp av avstandselementer, festet til stegene til bjelkene. I en annen foretrukket utførelsesform, er bjelkene knyttet sammen til hverandre ved hjelp av avstandselementer, festet til i det minste en av flensene til bjelkene. Avstandselementene er fortrinnsvis i stand til å støtte skjærkreftene mellom bjelkene. 20 Videre har avstandselementene bøye-stivhet og torsjonal fleksibilitet. Kort beskrivelse av tegningene Ytterligere detaljer ved oppfinnelsen vil bli beskrevet under med referanse til de eksemplifiserende utførelsesformene vist skjematisk i de vedlagte tegningene, hvori: 25 Figur 1 viser en plantegning, delvis i utsnitt, av en første utførelsesform av oppfinnelsen. Figur 2 viser et perspektiv av utførelsesformen vist i fig. 1.
3 Figur 3 viser fra siden, delvis i utsnitt, en alternativ utførelsesform av oppfinnelsen. Figur 4 viser tverrsnitt av alternative avstandselementer for anvendelse i utførelsesformen vist i fig. 3. 5 Figur 5 viser et perspektiv av innsiden av en tank hvor utførelsesformen vist i figur 3 er anvendt. Detaljert beskrivelse av tegningene Figur 1 viser et tverrsnitt av to vinkelseksjoner 2 forankret med bolter 3 til spenningsbjelker 1. 10 Figur 2 viser et perspektiv av utførelsesformen vist i figur 1, med spenningsbjelker 1 som har horisontale steg, knyttet sammen ved en vinkelseksjon 2 festet med bolter 3. Figur 3 viser et alternativt arrangement som bruker avstandselementer 5 for å knytte sammen vekslende ortogonale bjelker 4 med boltede eller sveisede avstandselementer 5. 15 Figur 4 viser alternative tverrsnitt av avstandselementer 5. Figur 5 viser et perspektiv av innsiden av en tank som har interne spenningsbjelker 1, knyttet sammen gjennom boltede eller sveisede avstandselementer 5.
4 P a t e n t k r a v 5 1. En hovedsaklig prismatisk tank som har interne spenningsbjelker (1) som har et H- eller I-formet tverrsnitt med et steg og ortogonale flenser langs kantene til steget, bjelkene er arrangert i vekslende ortogonale lag og er knyttet sammen til hverandre ved i det minste noen krysningspunkter, karakterisert ved atbjelkene er arrangert med deres flenser orientert vertikalt og deres steg orientert horisontalt. 2. En prismatisk tank ifølge krav 1, hvori bjelkene er knyttet sammen til hverandre ved hjelp av avstandselementer (5), festet til stegene til bjelkene (1). 10 3. En prismatisk tank ifølge krav 1, hvori bjelkene er knyttet sammen til hverandre ved hjelp av avstandselementer (2), festet til i det minste en av flensene til bjelkene. 4. En prismatisk tank ifølge krav 2 eller 3, hvori avstandselementene (2,5) er i stand til å støtte skjærkreftene mellom bjelkene. 15 5. En prismatisk tank ifølge krav 2, 3 eller 4, hvori avstandselementene (2,5) har bøye-stivhet og torsjonal fleksibilitet.