一种用于液体密封和隔热罐用绝缘盒及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种用于储存润湿液体，如LGN或LPG的流体密封隔热罐的绝缘盒。所述绝缘盒包括至少一个隔室；以及一种粉末隔热体，其布置在所述隔室内，所述隔热体包括一种混合物，该混合物由至少以下物质构成：x％(按重量计)的粉末隔热材料，所述粉末隔热材料选自：热原性二氧化硅、二氧化硅气凝胶及其混合物，Y％(按重量计)的粒状填料，所述粒状填料选自珍珠岩、中空玻璃球、聚合物泡沫颗粒及其混合物，其中x+y＞90％、x＞25％和y至少5％。该隔热体在浸入罐中储存液体后对不可逆的沉淀现象不敏感。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种用于液体密封和隔热罐用绝缘盒及其制造方法
本专利技术涉及一种用于储存和/或运输流体的流体密封和隔热罐领域。更具体地说，本专利技术涉及一种用于这种类型的流体密封和隔热罐的隔热沉箱，以及一种用于生产这种类型沉箱的方法。
技术介绍
文件FR2877639公开了一种流体密封和隔热罐，包括两个隔热屏障和两个流体密封膜，每个膜位于其中一个隔热屏障上。隔热屏障每个包括多个绝缘沉箱，每个沉箱包括多个隔间，隔间填充有绝缘填料，绝缘填料选自聚氨酯、聚乙烯和聚氯乙烯泡沫以及气凝胶、珍珠岩、玻璃棉或其他类型的纳米多孔材料。这些隔热沉箱并不完全令人满意。事实上，现有技术的绝缘填料要么导热系数过高，影响储罐的隔热性能，要么需要厚的隔热屏障，要么绝缘填料密度过高，而且也不令人满意，特别是在储罐生产过程中需要操纵绝缘沉箱。也可得知，尤其是从文件FR2360536和WO2010/068254或US3625896中得知，使用热原性二氧化硅或二氧化硅气凝胶作为绝缘填料。这些材料作为隔热体的性能很好。然而，申请人已经证明，当以粉末形式而不是以致密板形式使用热原性二氧化硅和二氧化硅气凝胶时，这些材料是不稳定的，并且在浸入例如液化天然气(GNL)之类的湿润液体后趋于致密。然而，这种类型的压实导致了热桥的产生。因此，假设由上述粉末状材料构成的绝缘填料会浸入罐内所含的液化天然气中，例如在罐的流体密封膜泄漏的情况下，所述绝缘填料会在浸入液化气体的作用下压实天然气和绝热层的热性能将不可逆转地退化。
技术实现思路
构成本专利技术基础的概念是提供一种用于储存液体的流体密封和隔热罐的绝缘沉箱，包括至少一个隔室和设置在所述隔室中的粉末绝缘填料，其中所述粉末填料在低密度和令人满意的隔热性能之间具有极好的折衷，并且在浸入储存在罐中的液体后对不可逆的压实现象不那么敏感或不敏感。本专利技术还涉及一种生产这种类型沉箱的方法。根据一个实施例，本专利技术提供了一种用于生产用于存储湿润液体的流体密封和隔热罐的绝缘沉箱的方法，所述绝缘沉箱包括至少一个隔室，所述方法包括：提供一种粉末绝缘材料，所述粉末绝缘材料选自热原性二氧化硅、二氧化硅气凝胶及其混合物，所述粉末绝缘材料具有：特征性粒径测定gx；湿化液的稳定真密度φvx，与浸没在湿化液中后具有所述特征粒度gx的所述粉末绝缘材料的真密度相对应；以及润湿液体的稳定表观密度φax，其对应于所述粉末绝缘材料的临界表观密度，超过该临界表观密度，具有特征粒度gx的粉末绝缘材料在浸入润湿液体后未表现出压实；以及压实后的稳定表观密度φex，对应于具有所述特征粒度gx的所述粉末绝缘材料的最大压实度状态；提供一种粒状填料，该粒状填料选自珍珠岩、空心球、聚合物泡沫颗粒、内部孔隙率在浸没于润湿液体及其混合物后不降低的颗粒气凝胶，所述粒状填料具有特征性的粒度gy，压实后的稳定表观密度该压实对应于具有所述特征粒度gy的所述粒状填料的最大压实度状态，还具有真密度至少混合粉末绝缘材料和粒状填料；粉末绝缘材料以重量x的比例存在，粒状填料以重量y的比例存在，其中：x+y≥90％，x≥25％，y≥1％；-在隔热沉箱的隔室中以压实状态处理混合物，以便：粒状填料颗粒之间混合物中粉末绝缘材料的真密度小于所述稳定真密度φvx，混合物中粒状填料的表观密度小于压实后的稳定表观密度φay，并且混合物的表观密度MVmel大于或等于和借助于这种类型的生产方法，粉末绝缘填料在低密度和令人满意的隔热性能之间提供了极好的折衷，并且在浸入储存在罐中的液体后具有低灵敏度或对不可逆压实现象不敏感。由于粒状填料的存在，粉末绝缘材料浸入润湿液体中时的团聚现象受到限制，这意味着粉末绝缘材料和粒状填料的混合物可以保持粉末的形式，而不会导致浸入后混合物的体积明显减小。粒状填料实际上促进了粉末绝缘材料颗粒的破裂，从而损害粉末绝缘材料的团聚。根据一个实施例，本专利技术还提供一种用于储存湿润液体的流体密封和隔热罐的绝缘沉箱，所述绝缘沉箱包括至少一个隔室；以及一种粉末状绝缘填料，设置在所述隔室中，所述绝缘填料包括一种混合物，其由至少以下物质构成：所述粉状绝缘材料的x％(按重量计)，所述粉状绝缘材料选自热原性二氧化硅、二氧化硅气凝胶及其混合物，所述粉状绝缘材料具有：特征性粒径测定gx；润湿液的稳定真密度φvx，其对应于浸入润湿液后具有所述特征粒度gx的所述粉末绝缘材料的真密度；湿润液体的稳定表观密度φax，其对应于所述粉末绝缘材料的临界表观密度，超过该临界表观密度，具有所述特征粒度gx的粉末绝缘材料在浸入湿润液体后不会出现压实；以及压实后的稳定表观密度φex，对应于具有所述特征粒度gx的所述粉末绝缘材料的最大压实度状态；以及Y％(按重量计)的粒状填料，所述粒状填料选自珍珠岩、中空玻璃球、聚合物泡沫颗粒、内部孔隙率在浸没于湿润液体后不降低的颗粒气凝胶及其混合物，其中粒状填料具有特征性的粒度gy、压实后的稳定的表观密度该压实对应于具有所述特征粒度gy的所述粒状填料的最大压实度状态，还具有真密度其中x+y≥90％、x≥25％和y≥1％；混合物中粉末状绝缘材料的真密度小于稳定真密度φvx；混合物中粒状填料的表观密度小于压实后的稳定表观密度φay；以及混合物的表观密度MVmel大于或等于和根据一些实施例，用于生产绝缘沉箱或这种类型的绝缘沉箱的这种类型的方法可以包括以下一个或多个特性：根据一个实施例，通过机械搅拌均匀地混合粉末绝缘材料和粒状填料。根据一个实施例，将粉末状绝缘材料和粒状填料压实，直到获得满足上述标准的混合物的表观密度MVmel。根据一个实施例，混合物的表观密度小于250kg/m3，有利地在50到220kg/m3范围内并且优选地在60到190kg/m3范围内。根据一个实施例，该混合物在20℃和正常大气压下具有小于45mw/(m.K)的热导率，优选在20℃和正常大气压下在25到35mw/(m.K)的范围内。根据一个实施例，粒状填料具有10μm至5mm范围内的平均粒度，有利地在20μm至2mm范围内且优选地在25μm至1mm范围内。根据一个实施例，粒状填料具有质量/外部体积比小于500kg/m3、有利地小于250kg/m3、优选在30到150kg/m3范围内的颗粒。根据一个实施例，所述粒状填料包括膨胀珍珠岩。根据一个实施例，所述粒状填料包括由玻璃或聚合物制成的空心球。根据一个实施例，所述粒状填料包括气凝胶颗粒，所述气凝胶颗粒具有内部孔隙率，该孔隙率在浸入润湿液体后不会降低。根据一个实施例，仅粒状填料在20℃和正常大气压下的热导率小于100mW/(m.K)。根据一个实施例，所述粉末绝缘材料包括疏水性热原性二氧化硅。根据一个实施例，粉末绝缘材料的平均粒度小于300μm，有利地小于200μm，并且优选在2到100μm的范围内。根据一个实施例，x≥50％本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造储存润湿液体的流体密封隔热罐的绝缘沉箱的方法，所述润湿液体选自液化天然气、液化石油气、液态甲烷、液态乙烷、液态丙烷、液态氮、液态空气、液态氩、液态氙，液态氖和液态氢，所述绝缘沉箱包括至少一个隔室，所述方法包括：/n-提供一种粉末绝缘材料，所述粉末绝缘材料选自热原性二氧化硅、二氧化硅气凝胶及其混合物，所述粉末绝缘材料具有：/n特征性粒径测定gx；/n所述润湿液体的稳定真密度φvx，与浸没在所述润湿液体中后具有所述特征粒度gx的所述粉末绝缘材料的真密度相对应；以及/n所述润湿液体的稳定表观密度φax，其对应于所述粉末绝缘材料的临界表观密度，超过该临界表观密度，具有所述特征粒度gx的所述粉末绝缘材料在浸入所述润湿液体后未表现出压实；以及/n压实后的稳定表观密度φex，对应于具有所述特征粒度gx的所述粉末绝缘材料的最大压实度状态；/n-提供一种粒状填料，该粒状填料选自珍珠岩、空心球、聚合物泡沫颗粒、内部孔隙率在浸入润湿液体后不降低的颗粒气凝胶，及其混合物，所述粒状填料具有特征性的粒度gy，压实后的稳定表观密度

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171222 FR 17630141.一种用于制造储存润湿液体的流体密封隔热罐的绝缘沉箱的方法，所述润湿液体选自液化天然气、液化石油气、液态甲烷、液态乙烷、液态丙烷、液态氮、液态空气、液态氩、液态氙，液态氖和液态氢，所述绝缘沉箱包括至少一个隔室，所述方法包括：
-提供一种粉末绝缘材料，所述粉末绝缘材料选自热原性二氧化硅、二氧化硅气凝胶及其混合物，所述粉末绝缘材料具有：
特征性粒径测定gx；
所述润湿液体的稳定真密度φvx，与浸没在所述润湿液体中后具有所述特征粒度gx的所述粉末绝缘材料的真密度相对应；以及
所述润湿液体的稳定表观密度φax，其对应于所述粉末绝缘材料的临界表观密度，超过该临界表观密度，具有所述特征粒度gx的所述粉末绝缘材料在浸入所述润湿液体后未表现出压实；以及
压实后的稳定表观密度φex，对应于具有所述特征粒度gx的所述粉末绝缘材料的最大压实度状态；
-提供一种粒状填料，该粒状填料选自珍珠岩、空心球、聚合物泡沫颗粒、内部孔隙率在浸入润湿液体后不降低的颗粒气凝胶，及其混合物，所述粒状填料具有特征性的粒度gy，压实后的稳定表观密度该压实对应于具有所述特征粒度gy的所述粒状填料的最大压实度状态，还具有真密度
-至少混合所述粉末绝缘材料和所述粒状填料；所述粉末绝缘材料以重量x的比例存在，所述粒状填料以重量y的比例存在，其中：x+y≥90％，x≥25％，y≥5％；
-在所述隔热沉箱的隔室中以压实状态处理所述混合物，以便：
所述混合物中的所述粉末绝缘材料在所述粒状填料颗粒之间的真密度小于所述稳定真密度φvx，
所述混合物中粒状填料的表观密度小于压实后的稳定表观密度φay，并且混合物的表观密度MVmel大于或等于和


2.如权利要求1所述的制造绝缘沉箱的方法，其特征在于，所述粉末绝缘材料和所述粒状填料通过机械搅拌均匀地混合。


3.一个用于液体密封和隔热罐的绝缘沉箱，用于储存润湿液体，所述润湿液体选自液化天然气、液化石油气、液态甲烷、液态乙烷、液态丙烷、液氮、液态空气、液态氩、液态氙、液态氖和液态氢，所述绝缘沉箱包括至少一个隔室；以及
-一种粉末状绝缘填料，设置在所述隔间室中，所述绝缘填料包括一种混合物，其由至少以下物质构成：
-x％的(按重量计)所述粉状绝缘材料，所述粉状绝缘材料选自热原性二氧化硅、二氧化硅气凝胶及其混合物，所述粉状绝缘材料具有：
特征性粒度测定gx，
所述润湿液体的稳定真密度φvx，与浸没在所述润湿液体中后具有所述特征粒度gx的所述粉末绝缘材料的真密度相对应，
所述湿润液体的稳定表观密度φax，其对应于所述粉末绝缘材料的临界表观密度，超过该临界表观密度，具有所述特征粒度gx的粉末绝缘材料在浸入湿润液体后不会出现压实；以及
压实后的稳定表观密度φex，对应于具有所述特征粒度gx的所述粉末绝缘材料的最大压实度状态；
Y％(按重量计)的粒状填料，所述粒状填料选自
珍珠岩、中空玻璃球、聚合物泡沫颗粒、内部孔隙率在浸没于润湿液体后不降低的颗粒气凝胶及其混合物，其中所述粒状填料具有特征性的粒径gy，压实后的稳定表观密度对应于具有所述特征粒度gy的所述粒状填料的最大压实度状态，还具有真密度
其中：x+y≥90％，x≥25％，y≥5％；
所述混合物中所述粉末状绝缘材料在粒状填料颗粒之间的真密度小于稳定的真密度φvx；
混合物中粒状填料的表观密度小于压实后的稳定表观密度φay；以及混合物的表观密度MVmel大于或等于和


4.如权利要求3所述的绝缘沉箱，其特征在于，所述混合物的表观密度小于250kg/m3，有利地在50到220kg/m3范围内，优选地在60到190kg/m3范围内。


5.如权利要求3或4所述的绝缘沉箱，其特征在于，所述混合物在20℃和正常大气压下的导热系数小于45mW/(m.K)，优选在20℃和正常大气压下的导热系数在25...

【专利技术属性】
技术研发人员：贝诺特·莫雷尔，纪尧姆·德孔巴略，莱蒂西亚·德沃夫，
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