一种耐压抗低温的密封膜及围护系统技术方案

本发明专利技术涉及一种耐压抗低温的密封膜及围护系统，包括底部平面区域

【技术实现步骤摘要】
一种耐压抗低温的密封膜及围护系统


[0001]本专利技术涉及低温运输领域，具体涉及一种耐压抗低温的密封膜及围护系统
。

技术介绍

[0002]天然气作为以甲烷为主要成分的能源因其较低的污染性得到广泛地应用，海上运输该天然气主要通过将其液化从而在船上进行储存，天然气在低温（约
‑
163℃
）情况下能够自然液化，其体积缩小为气态的
1/600。
同样，岸上要接收液化的天然气则需配置有能够存储该低温液化气体的储罐
。
[0003]传统的陆用储罐和船用存储系统采用有独立型
、
薄膜型和
C
型围护系统
。
其中，独立型围护系统通过直接采用大厚度的耐低温钢板（如9镍钢板等）作为低温液体和液化气体的货舱周界
。
薄膜型围护系统采用耐低温非金属材料作为隔绝传热的绝缘层，由一层金属的薄膜直接与低温液体和液化气体接触
。C
型围护系统则直接对气体加压，使其的液化温度提高，其罐体通常无法做的很大
。
薄膜型围护系统由于其重量低
、
舱容利用率高，从而在大型储罐
、
运输船上占据诸如成本等方面的优势
。
[0004]目前常见的薄膜型围护系统以法国
GTT
公司的
NO96
型和
Mark III
型围护系统为主
。NO96
型采用平直的殷瓦钢作为金属薄膜，而
Mark III
型则采用
304L
不锈钢作为材质设计了独特的凸起部形成了金属波纹板，
304L
不锈钢采用褶皱形式的波纹（
《304L
波纹板在
LNG
薄膜罐上的应用
》
，蒋小波，魏明，邢乐，杜宇，陈念来，胡承杰，中国石油和化工标准，第
13
期，
2023
年7月
11
日）
。
[0005]由于
Mark III
型的不锈钢波纹板过于独特的波纹节形状，为了改善其承压性能，还需要额外在其底下设计有楔块进行加强
。

技术实现思路

[0006]为了提升波纹板的耐压性能，本专利技术提供了一种耐压抗低温的密封膜及围护系统，通过马鞍形波纹节的设计增强了耐压性能的同时无需额外增加楔块进行加强
。
[0007]本专利技术的技术目的是通过以下技术方案实现的：一种耐压抗低温的密封膜，包括底部平面区域
、
相对底部平面区域凸出的波纹，波纹正交相交设置；波纹正交相交的中心设有类马鞍形的节点，波纹与节点连接处形成节点的高位，高位高于波纹的外轮廓顶点，节点沿高位朝波纹正交相交的中心平滑下凹形成低位，低位高于底部平面区域
。
[0008]进一步地，节点的高位到低位呈锥形
。
[0009]进一步地，波纹包括顶部曲线面
、
中部直线面和底部过渡圆弧面，所述中部直线面对称设置在顶部曲线面的两侧，底部过渡圆弧面连接中部直线面和底部平面区域
。
[0010]进一步地，顶部曲线面的顶点距离底部平面区域的距离在
50
‑
65mm
，顶部曲线面两侧底部过渡圆弧面与底部平面区域相交的位置之间的距离在
80
‑
120mm。
[0011]进一步地，顶部曲线面的弧面半径在
10
‑
20mm
，底部过渡圆弧面的弧面半径在6‑
15mm。
[0012]进一步地，中部直线面和底部平面区域之间的夹角为
65
°‑
80
°
。
[0013]进一步地，节点高位至低位处的斜率小于波纹侧面的斜率，低位处的斜率为
0。
[0014]进一步地，密封膜材质为高强度不锈钢板或铝合金板，密封膜材质的屈服强度大于
300MPa、
抗拉极限大于
600MPa。
[0015]进一步地，密封膜的厚度为
1.0
‑
2.5mm。
[0016]进一步地，密封膜的长度和宽度比为
2:1
，每个密封膜上沿长度方向至少包括六个波纹均匀排列，每个密封膜上沿宽度方向至少包括三个波纹均匀排列
。
[0017]进一步地，波纹
、
节点和底部平面区域为一体结构，波纹和节点挤压成型
。
[0018]本专利技术还提供了一种薄膜型围护系统，包括绝缘层
、
密封层，密封层安装在绝缘层上，密封层包括若干密封膜，相邻的密封膜之间搭接焊接，密封膜如上述的耐压抗低温的密封膜
。
[0019]相比于现有技术，本专利技术的有益效果在于：
1、
本专利技术的密封膜在波纹正交相交处设置了类马鞍形的节点，节点在正交相交的中心形成低位，节点与波纹连接处则形成高位，这样的形状设计增强了波纹连接处的刚度，同时中心的低位使其承压向下变形收到抑制，耐压抗变形能力比现有的
Mark III
的波纹节形式更好
。
[0020]2、
本专利技术中波纹的两侧设有中部直线面，相比与现有技术中波纹均为圆弧的情况更便于加工和矫正，顶部曲线面和底部过渡圆弧面的设置使其能够很好地承受冷热交替产生的热载荷
。
[0021]3、
本专利技术中密封膜的波纹和节点采用挤压成型，波纹
、
节点和底部平面区域为一体结构相比于采用冲压成型，本专利技术的密封膜各处基本没有减薄，可以保证密封膜各处厚度的一致性
。
附图说明
[0022]图1是本专利技术的耐压抗低温的密封膜结构示意图
。
[0023]图2是本专利技术中波纹正交相交处的单个节点俯视图
。
[0024]图3是本专利技术中波纹正交相交处单个节点的侧面局部剖视图
。
[0025]图4是本专利技术中波纹外轮廓线示意图
。
[0026]图5是本专利技术中密封膜搭接示意图
。
[0027]图6为现有的
Mark III
型的波纹板的受力变形分布图
。
[0028]图7是本专利技术中的密封波的受力变形分布图
。
[0029]图8为现有的
Mark III
型的波纹板的应变云图
。
[0030]图9为本专利技术的密封膜的应变云图
。
[0031]图中，
1、
密封层；
2、
密封膜；
3、
底部平面区域；
4、
波纹；
5、
节点；
6、
低位；
7、
连接处；
8、
高位；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种耐压抗低温的密封膜，其特征在于，包括底部平面区域
、
相对底部平面区域凸出的波纹，所述波纹正交相交设置；所述波纹正交相交的中心设有类马鞍形的节点，所述波纹与节点连接处形成节点的高位，高位高于波纹的外轮廓顶点，所述节点沿高位朝波纹正交相交的中心平滑下凹形成低位，所述低位高于底部平面区域
。2.
根据权利要求1所述的一种耐压抗低温的密封膜，其特征在于，所述节点的高位到低位呈锥形
。3.
根据权利要求1所述的一种耐压抗低温的密封膜，其特征在于，所述波纹包括顶部曲线面
、
中部直线面和底部过渡圆弧面，所述中部直线面对称设置在顶部曲线面的两侧，所述底部过渡圆弧面连接中部直线面和底部平面区域
。4.
根据权利要求3所述的一种耐压抗低温的密封膜，其特征在于，所述顶部曲线面的顶点距离底部平面区域的距离在
50
‑
65mm
，所述顶部曲线面两侧底部过渡圆弧面与底部平面区域相交的位置之间的距离在
80
‑
120mm。5.
根据权利要求3所述的一种耐压抗低温的密封膜，其特征在于，所述顶部曲线面的弧面半径在
10
‑
20mm
，所述底部过渡圆弧面的弧面半径在6‑
15mm。6.
根据权利要求3所述的一种耐压抗低温的密封膜，其特征在于，所述中部直线面和底部平面区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：王知谦，万忠，徐楠星，王佳颖，
申请(专利权)人：沪东中华造船集团有限公司，
类型：发明
国别省市：