密封隔热罐及制造方法、船舶及其装卸载方法及传输系统技术方案

一种密封隔热罐，其中次级隔热屏障、次级密封膜和初级隔热屏障基本上由一组并置在支撑结构上的预制板件(54)构成。密封条(65)被定位成横跨预制板件(54)的密封覆盖件的邻接的边缘区域(59)，以便使次级密封膜在预制板件之间完成。布置在所述密封条上的隔热块(66)包括被刚性板(68)覆盖的热绝缘层(67)和加固层(1)，所述加固层的抗拉刚度大于或等于所述密封条(65)的抗拉刚度，并且所述加固层在所述热绝缘层(67)的与所述刚性板(68)相反的一侧上胶合至所述热绝缘层，所述隔热块在所有情况下通过将所述加固层(1)胶合至下面的密封条(65)而固定至所述预制板件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及能够容纳冷流体的密封隔热罐的领域，特别地涉及用于存储或输送液化气体(特别是在大气压下的液化天然气)的罐。
技术介绍
特别地，根据FR-A-2781557已知一种密封隔热罐，其具有固定在支撑结构上的罐壁，其中罐壁具有多层结构，该多层结构依次包括初级密封膜(membrane)、初级隔热屏障(barrier)、次级密封膜和次级隔热屏障，该初级密封膜旨在与容纳在罐中的产品接触。次级隔热屏障、次级密封膜和初级隔热屏障基本上由固定在支撑结构上的一组预制板件(板，panel)构成，每个预制板件依次包括刚性基板、第一热绝缘层、防漏衬板(密闭衬板，密闭衬里)、第二热绝缘层和刚性盖板，该第一热绝缘层由基板承载并且与基板一起形成次级隔热屏障的元件，该防漏衬板完全覆盖第一热绝缘层并胶合至第一热绝缘层，并且形成次级密封膜的元件，该第二热绝缘层覆盖第一层的中心区域和防漏衬板的中心区域，以及刚性盖板覆盖第二热绝缘层并且与第二热绝缘层一起形成初级隔热屏障的元件。预制板件的基板、第一热绝缘层和防漏衬板具有第一矩形轮廓，而第二热绝缘层和盖板具有尺寸小于第一矩形轮廓的第二矩形轮廓，从而第二热绝缘层和盖板并不沿着第一矩形轮廓的四个边缘覆盖防漏衬板的边缘区域。预制板件彼此平行地并置(juxtaposed)在支撑结构上，使得第一预制板件的防漏衬板的边缘区域总是邻接第二预制板件的防漏衬板的边缘区域。此外，罐的壁具有由柔性复合层压材料制成的密封条(带，strip)，该柔性复合层压材料包括粘合到至少一个纤维层的至少一个金属片，该密封条被布置成使得它们与预制板件的防漏衬板的相邻边缘区域交叠，并且密闭地胶合至预制板件的防漏衬板，以便使次级密封膜在预制板件之间完成。此外，罐的壁具有布置在密封条上的隔热块，在两个邻接的预制板件的第二热绝缘层之间总是布置有隔热块，以便使初级隔热屏障在两个预制板件之间完成，隔热块具有覆盖有刚性板的热绝缘层，从而隔热块的刚性板和预制板件的盖板形成能够支撑初级密封膜的基本上连续的壁。EP-A-0248721描述了具有类似设计的热绝缘壁结构，其中由刚性隔热多孔材料制成的插入填料对在两个相邻的夹合(夹层，sandwich)板件之间的间隙进行填充。插入填料被形成第二密封屏障的接缝盖条覆盖，并且胶合至所述接缝盖条。胶合至接缝盖条的内部块在其与接缝盖条相邻的外表面上涂覆有胶合至所述外表面的玻璃纤维织物，以便增强该块的机械强度。假定将该块胶合到由夹合板件的肩部以及由插入填料形成的基部上，则该块的玻璃纤维织物同样在覆盖插入填料的接缝盖条的中心部分中胶合至接缝盖条。
技术实现思路
在上述类型的罐中，由于当罐填充有非常冷的液体(诸如液化天然气(LNG))时以及相反地当罐被清空而致使返回至室温时存在的影响罐壁的温度变化，在所有元件中发生形变。除了这些在罐的寿命期间随着时间重复出现的热收缩和膨胀效应之外，当船舶在海上时，船舶的罐还经受由于船舶的船体的变形而引起的力。这导致元件的疲劳现象，其需要随时间进行监控以防止任何破裂。本专利技术所基于的一个理念是增强上述类型的罐的次级密封膜的疲劳强度，特别是在被布置成密封条的区域中，上述密封条被布置成使得它们与预制板件的边缘区域交叠。实际上，由于所使用的材料的柔性，换言之，材料在未发生断裂的情况下被弯曲以形成卷曲(wave)的能力，密封条在罐的寿命期间特别地会经受形变。为此，本专利技术提供了上述类型的罐，其特征在于，所述隔热块具有由复合材料制成的加固垫，所述复合材料包括通过聚合树脂粘合在一起的纤维层，所述加固垫的在张力下的刚度大于或等于所述密封条的在张力下的刚度，所述加固垫在热绝缘层的与所述刚性板相反的面上胶合至所述热绝缘层，所述隔热块总是通过将加固垫胶合至下面的密封条而被固定至预制板件。通过这些特征，可以增加次级膜的疲劳强度，同时保持密封条在板件之间作为柔性垫，这对于密封条胶合至预制板件221的防漏衬板的可靠性和密封效果是有利的，并且在必要时，对于次级膜响应于热激发运动而移动的能力是有利的。由于加固垫由复合材料制成，该复合材料的在张力下的刚度大于密封条的在张力下的刚度或与密封条的在张力下的刚度处于同一量级，并且由于加固垫包括浸渍有聚合树脂的纤维层，所以当船舶在海上时，可以有效地吸收由于支撑结构的热收缩和/或形变而出现的基本上平行于罐壁的拉力。此外，纤维复合材料的选择限制由加固垫产生的热应力。为了改变(influence，影响)加固垫的在张力下的刚度，特别地可以选择加固垫的以下特性：-聚合物树脂的类型，在最终状态下的杨氏模量；-纤维的类型和直径。根据实施方案，这样的罐可以具有以下特征中的一个或多个特征。加固条的另一个期望物理特性是相对低的热膨胀系数，其可以通过选择纤维(例如玻璃纤维、碳纤维、聚酯纤维等)来获得。加固条的另一期望物理特性是良好的胶合性能，其可以特别地通过选择树脂来获得，该树脂可以例如选自由以下构成的组：聚酰胺、聚醚对苯二甲酸酯、聚酯、聚氨酯、环氧树脂及其混合物。另一方面，聚乙烯和聚丙烯树脂更难以可靠地胶合，除非它们已经接受所需的特定处理。加固垫的材料优选地具有在23℃下测量的热膨胀系数α和在张力E下的杨氏模量，使得下式对它们的产品是成立的：7.104Pa.K-1<E.α<106Pa.K-1通过示例，柔性复合材料(诸如(E.α～88000))适合于加固垫。对于高于约106Pa.K-1的值，例如在金属片的情况下，材料在冷却期间的热应力可能会过高。对于低于约7.104Pa.K-1的值，例如在胶合板(E.α～48000)的情况下，刚性可能不足以有效地加固柔性垫形式的密封条。根据NFENISO1421法或使用引伸计确定的在张力E下的杨氏模量可以用于确定加固垫的在张力下的刚度。热收缩系数α可以通过安装在殷钢(invar)框架上的光学系统或比较器系统来确定，以便使该框架的贡献几乎为零。密封条的柔性复合层压材料，特别是具有一个或多个金属层和一个或多个纤维层的柔性复合层压材料，可以根据层的组成、数量和布置以不同的方式制成。根据一个实施方案，密封条由柔性复合层压材料构成，该柔性复合层压材料包括夹在两个玻璃纤维层之间的金属片。例如，该金属片由铝制成。两个玻璃纤维层通过柔性聚合物树脂(例如弹性体或聚氨酯)粘合至金属片。根据一个实施方案，加固垫由柔性复合层压材料制成，该柔性复合层压材料包括粘合到至少一个纤维层的至少一个金属片，例如与密封条相同的柔性复合层压材料。密封条和加固垫使用相同的柔性复合层压材料便于材料的供应和质量控制。根据一个实施方案，预制板件的防漏衬板由挠曲刚性复合层压材料制成，该挠曲刚性复合层压材料包括夹在两个玻璃纤维层之间的金属片，所述两个玻璃纤维层浸渍有刚性聚合物树脂。所述金属片例如由铝制成。根据一个优选的实施方案，加固垫由在张力下比密封条更坚硬的材料制成。为此，可以使用包括浸渍有刚性聚合物树脂的纤维层的挠曲刚性复合材料，该刚性聚合树脂例如为聚酰胺、聚醚对苯二甲酸酯、聚酯、聚氨酯、环氧树脂及其混合物。使用在张力下比密封条的柔性防漏垫更坚硬的材料使得可以当船舶在海上时，有效地吸收通过支撑结构的热收缩和/或形变而出现的基本上平行于罐壁的更多张力。根据一个实施方案，相同的刚性复合层压材料可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密封隔热罐，具有固定在支撑结构(99)上的罐壁，其中所述罐壁具有多层结构，所述多层结构依次包括初级密封膜(69)、初级隔热屏障、次级密封膜和次级隔热屏障，所述初级密封膜旨在与容纳在所述罐中的产品接触，其中，所述次级隔热屏障、所述次级密封膜和所述初级隔热屏障基本上由固定在所述支撑结构上的一组预制板件(54)构成，每个预制板件依次包括刚性基板(55)、第一热绝缘层(56)、防漏衬板(52)、第二热绝缘层(57)以及刚性盖板(58)，所述第一热绝缘层由所述基板承载并且与所述基板一起形成所述次级隔热屏障的元件，所述防漏衬板完全覆盖所述第一热绝缘层并胶合至所述第一热绝缘层，并且形成所述次级密封膜的元件，所述第二热绝缘层覆盖所述第一层的中心区域和所述防漏衬板的中心区域，所述刚性盖板覆盖所述第二热绝缘层并且与所述第二热绝缘层一起形成所述初级隔热屏障的元件，其中，所述预制板件的所述基板、所述第一热绝缘层和所述防漏衬板具有第一矩形轮廓，而所述第二热绝缘层和所述盖板具有尺寸小于所述第一矩形轮廓的第二矩形轮廓，使得所述第二热绝缘层和所述盖板不沿着所述第一矩形轮廓的四个边缘覆盖所述防漏衬板的边缘区域(59)，并且其中，所述预制板件彼此平行地并置在所述支撑结构上，使得第一预制板件的所述防漏衬板的边缘区域总是邻接第二预制板件的所述防漏衬板的边缘区域，所述罐的壁还具有由柔性复合层压材料制成的密封条(65)，所述柔性复合层压材料包括粘合到至少一个纤维层的至少一个金属片，所述密封条被布置成使得它们与所述预制板件(54)的所述防漏衬板的邻接的边缘区域(59)交叠，并且密闭地胶合至所述预制板件的所述防漏衬板(52)，以便使所述次级密封膜在所述预制板件之间完成，所述罐的壁还具有布置在所述密封条上的隔热块(66)，在两个邻接的预制板件的第二热绝缘层之间总是布置有隔热块，以便使所述初级隔热屏障在所述两个预制板件之间完成，所述隔热块具有覆盖有刚性板(68)的热绝缘层(67)，使得所述隔热块的所述刚性板和所述预制板件的所述盖板形成能够支撑所述初级密封膜的基本上连续的壁，其中，所述隔热块具有包括纤维层的加固垫(1)，所述加固垫在所述热绝缘层(67)的与所述刚性板(68)相反的面上胶合至所述热绝缘层，所述隔热块总是通过将所述加固垫(1)胶合至下面的密封条(65)而固定至所述预制板件，其特征在于，所述加固垫由复合层压材料构成，所述复合层压材料包括夹在通过聚合物树脂粘合在一起的两个玻璃纤维层之间的至少一个金属片，并且所述加固垫的在张力下的刚度大于或等于所述密封条(65)的在张力下的刚度。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.25 FR 14559371.一种密封隔热罐，具有固定在支撑结构(99)上的罐壁，其中所述罐壁具有多层结构，所述多层结构依次包括初级密封膜(69)、初级隔热屏障、次级密封膜和次级隔热屏障，所述初级密封膜旨在与容纳在所述罐中的产品接触，其中，所述次级隔热屏障、所述次级密封膜和所述初级隔热屏障基本上由固定在所述支撑结构上的一组预制板件(54)构成，每个预制板件依次包括刚性基板(55)、第一热绝缘层(56)、防漏衬板(52)、第二热绝缘层(57)以及刚性盖板(58)，所述第一热绝缘层由所述基板承载并且与所述基板一起形成所述次级隔热屏障的元件，所述防漏衬板完全覆盖所述第一热绝缘层并胶合至所述第一热绝缘层，并且形成所述次级密封膜的元件，所述第二热绝缘层覆盖所述第一层的中心区域和所述防漏衬板的中心区域，所述刚性盖板覆盖所述第二热绝缘层并且与所述第二热绝缘层一起形成所述初级隔热屏障的元件，其中，所述预制板件的所述基板、所述第一热绝缘层和所述防漏衬板具有第一矩形轮廓，而所述第二热绝缘层和所述盖板具有尺寸小于所述第一矩形轮廓的第二矩形轮廓，使得所述第二热绝缘层和所述盖板不沿着所述第一矩形轮廓的四个边缘覆盖所述防漏衬板的边缘区域(59)，并且其中，所述预制板件彼此平行地并置在所述支撑结构上，使得第一预制板件的所述防漏衬板的边缘区域总是邻接第二预制板件的所述防漏衬板的边缘区域，所述罐的壁还具有由柔性复合层压材料制成的密封条(65)，所述柔性复合层压材料包括粘合到至少一个纤维层的至少一个金属片，所述密封条被布置成使得它们与所述预制板件(54)的所述防漏衬板的邻接的边缘区域(59)交叠，并且密闭地胶合至所述预制板件的所述防漏衬板(52)，以便使所述次级密封膜在所述预制板件之间完成，所述罐的壁还具有布置在所述密封条上的隔热块(66)，在两个邻接的预制板件的第二热绝缘层之间总是布置有隔热块，以便使所述初级隔热屏障在所述两个预制板件之间完成，所述隔热块具有覆盖有刚性板(68)的热绝缘层(67)，使得所述隔热块的所述刚性板和所述预制板件的所述盖板形成能够支撑所述初级密封膜的基本上连续的壁，其中，所述隔热块具有包括纤维层的加固垫(1)，所述加固垫在所述热绝缘层(67)的与所述刚性板(68)相反的面上胶合至所述热绝缘层，所述隔热块总是通过将所述加固垫(1)胶合至下面的密封条(65)而固定至所述预制板件，其特征在于，所述加固垫由复合层压材料构成，所述复合层压材料包括夹在通过聚合物树脂粘合在一起的两个玻璃纤维层之间的至少一个金属片，并且所述加固垫的在张力下的刚度大于或等于所述密封条(65)的在张力下的刚度。2.根据权利要求1所述的罐，其中，所述加固垫的材料具有在23℃下测量的热膨胀系数α和在张力E下的杨氏模量，使得下式对其产品是成立的：7.104Pa.K-1<E.α<106Pa.K-1。3.根据权利要求1或2所述的罐，其中，形成所述加固垫(1)的所述复合层压材料是柔性的。4.根据权利要求1或2所述的罐，其中，形成所述加固垫(1)的所述复合层压材料是挠曲刚性的，所述玻璃纤维层浸渍有刚性聚合物树脂。5.根据权利要求1至4中的一项所述的罐，其中，所述密封条(65)由柔性复合层压材料构成，所述柔性复合层压材料包括夹在两个玻璃纤维层之间的金属片，并且其中，所述预制板件的所述防漏衬板(52)由柔性复合层压材料构成，所述柔性复合层压材料包括夹在两个玻璃纤维层之间的金属片，所述两个玻璃纤维层浸渍有刚性聚合物树脂，所述加固垫由与所述密封条(65)或所述防漏衬板(52)相同的材料制成。6.根据权利要求1至5中的一项所述的罐，其中，所述罐壁具有位于两个邻接的预制板件(54)的第一热绝缘层之间的间隙和布置在所述间隙中的材料阻挡条(63)，使所述次级密封膜在所述预制板件之间完成的所述密封条(65)具有中心部分(6)，所述中心部分在所述材料阻挡条上方桥接所述间隙，所述密封条的所述中心部分不胶合至所述材料阻挡条，并且其中，所述加固垫(1)的中心部分覆盖所述密封条的所述中心部分且不胶合至所述密封条的所述中心部分(6)。7.根据权利要求6所述的罐，其中，所述隔热块还具有由非粘性材料制成的中心衬垫(10)，所述中心衬垫被固定成使得其从所述加固垫的与所述隔热块的热绝缘层相反的表面突出，所述隔热块布置在所述密封条上使得所述中心衬垫覆盖所述密封条(65)的所述中心部分(6)。8.根据权利要求6所述的罐，其中，所述密封条还具有由非粘性材料制成的中心衬垫(10)，所述中心衬垫被固定成使得其从所述密封条的面向所述隔热块的表面突出，所述隔热块被布置在所述密封条上使得所述加固垫(1)的所述中心部分覆盖所述中心衬垫而不胶合至所述中心衬垫。9.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆罕默德·萨西，马修·沃恩，
申请(专利权)人：气体运输技术公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR