CN101120068B - 在第二气体障壁与绝热板之间利用加热垫的连接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在液化天然气运输工具或液化天然气储存罐中将第二气体障壁连接于绝热板的方法，所述方法包括以下步骤：将粘合剂涂敷在绝热板的表面上；将第二气体障壁、隔离膜、缓冲垫、加热垫和刚性板顺序层压在涂敷于绝热板表面的粘合剂上；利用加热垫，将粘合剂加热至接近最佳粘合特性的温度；利用缓冲垫的弹性力和刚性板的刚性，通过加压装置在均匀的压力下加压第二气体障壁和绝热板之间的粘合剂；以及在加压状态下，保持加热温度于指定的恒定水平，以实行粘合剂的完全固化。

Description

在第二气体障壁与绝热板之间利用加热垫的连接方法
技术领域
本发明涉及一种用于在液化天然气(LNG)运输工具或储存罐中将第二气体障壁连接于绝热板的方法，更具体地说，涉及一种用于将第二气体障壁连接于绝热板的方法，在该方法中，较好地实行粘合剂的固化(curing)，从而期望缩短建造周期并提高生产率，并且降低粘合装备的安装成本以及用于粘合剂未固化和不良连接的维修成本。
背景技术
如图6所示，为了可靠地防止-163℃或更低液化温度的LNG在任何不良条件下泄漏到外部，还为了能够承受内部LNG的冲击和压力或外部冲击，LNG运输工具的LNG容器或LNG储存罐包括第一气体障壁10、绝热板20和第二气体障壁30。
此时，第一气体障壁10设置为与LNG运输工具或储存罐中的LNG直接接触，同时承受由于非常低的温度而产生的收缩应力和冲击。第一气体障壁10通常由不锈钢膜制成。
绝热板20通过在由加强聚氨酯泡沫(R-PUF)形成的绝热材料的两个表面上附加胶合板而制成，从而承受LNG的冲击和压力，并保持处于液化状态的LNG的-163℃的温度。
此外，如果第一气体障壁10损坏，则第二气体障壁30具有继续防止LNG泄漏到外部的特性。第二气体障壁30通过将合成橡胶和玻璃纤维织物层压在铝箔的两个表面上，以模塑为单个整体而制成，或者通过将环氧树脂/聚酰胺膜以及加强纤维织物层压在铝箔的两个表面上，以模塑为单个整体而制成。
传统上，将粘合剂涂敷于绝热板20，并将三层带(triplex strip)置于绝热板上。此后，通过使用气囊对绝热板20加压，并在室温下固化绝热板20。然后，第二气体障壁30粘结于绝热板20。
然而，这种传统的连接方法所具有的问题在于，绝热板20的表面温度不能很好地恒定保持，工作地点的环境条件也不能保持不变，因而，不能具有不变的粘结强度。这使粘结剂保持在未固化或不完全固化的状态中，从而导致具有缺陷的连接。因此，会降低LNG运输工具或储存罐的使用寿命，或者甚至会由此造成事故。更详细地说，粘合剂的粘结强度根据冬季的较低温度和季节变化中的高温差异变化。
由于在加压步骤中，施加于绝热板20的压力不均匀，此外，在绝热板20和第二气体障壁30之间会部分形成不紧密的空隙，所以不能获得理想的粘结效果。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于将第二气体障壁连接于绝热板的方法，其中，在用于将第二气体障壁连接于绝热板的粘合剂的固化条件下，提供高于室温的温度，从而获得最佳的粘结强度，并在粘合剂的固化过程中，防止尽管经过了相当长的时间，粘合剂还没有固化或仅为不完全固化。
本发明的另一目的是提供一种用于将第二气体障壁连接于绝热板的方法，其中，在绝热板与第二气体障壁之间不会形成部分松散的间隙，从而获得良好的粘结效果。
为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种用于在LNG运输工具或LNG储存罐中将第二气体障壁连接于绝热板的方法，所述方法包括以下步骤：将粘合剂涂敷在绝热板的表面上；将第二气体障壁、隔离膜、缓冲垫、加热垫和刚性板顺序层压在涂敷于绝热板表面的粘合剂上；利用加热垫，将粘合剂加热至接近最佳粘合特性的温度；利用缓冲垫的弹性力和刚性板的刚性，通过加压装置在均匀的压力下加压第二气体障壁和绝热板之间的粘合剂；以及在加压状态下，保持加热温度于指定的恒定水平，以实行粘合剂的完全固化。
此时，加热垫由覆盖有涂敷材料的加热装置形成。
而且，所述加热装置由从碳板加热元件、金属电热丝(metal heating wire)和陶瓷加热元件中选择的一种形成，所述涂敷材料由从热固树胶、热塑性树脂以及由织物或有机或无机布料制成的复合材料中选择的一种形成。
此外，缓冲垫由合成树脂或橡胶形成。
此外，刚性板由胶合板、蜂窝板或层压板形成。
通过下面参考附图对优选实施方式的描述，可以更好地理解本发明的上述和其它目的和特征。
根据本发明，提供了一种用于将第二气体障壁连接于绝热板的方法，从而获得粘合剂极佳的粘结强度，缩短粘合剂的固化时间，以提高生产率，还可以降低连接第二气体障壁所需的安装成本，降低由于粘合剂未固化或不完全固化而产生的不良粘结的维修成本。
由于利用缓冲垫的弹性力和刚性板的刚性，通过加压装置，在均匀的压力下加压涂敷在第二气体障壁和绝热板之间的粘合剂，因而，在绝热板和第二气体障壁之间不会形成部分松散的间隙，从而获得理想的粘结效果。
附图说明
图1是表示根据本发明用于将第二气体障壁连接于绝热板的方法的视图；
图2是表示用于根据本发明的连接方法中的加热垫的实施例的截面图；
图3是表示用于根据本发明的连接方法中的加热垫的另一实施例的截面图；
图4是表示用于根据本发明的连接方法中的加热垫的另一实施例的截面图；
图5是表示在根据本发明的连接方法中，缓冲垫、加热垫和刚性板形成为整体的实施例的截面图；以及
图6是表示采用根据本发明的连接方法的LNG运输工具的截面结构的局部剖透视图。
优选实施方式
在下文中，将参考附图，对根据本发明用于将第二气体障壁连接于绝热板的方法进行描述。
图1是表示根据本发明用于将第二气体障壁连接于绝热板的方法的视图，图2是表示用于根据本发明的连接方法中的加热垫的实施例的截面图，图3是表示用于根据本发明的连接方法中的加热垫的另一实施例的截面图，图4是表示用于根据本发明的连接方法中的加热垫的另一实施例的截面图，图5是表示在根据本发明的连接方法中，缓冲垫、加热垫和刚性板形成为整体的实施例的截面图。
如图1所示，根据本发明，提供了一种用于将第二气体障壁30连接于绝热板20的方法，该方法包括如下步骤：将粘合剂40涂敷在绝热板20的表面上；将第二气体障壁30、隔离膜50、缓冲垫90、加热垫60和刚性板95顺序层压在涂敷于绝热板20表面的粘合剂40上；利用加热垫60，将粘合剂40加热至接近最佳粘合特性的温度；利用缓冲垫90的弹性力和刚性板95的刚性，通过加压装置70在均匀的压力下加压第二气体障壁30和绝热板20之间的粘合剂40；以及在加压状态下，保持加热温度于指定的恒定水平，以实行粘合剂40的完全固化，从而完成第二气体障壁30在绝热板20上的连接。
此时，粘合剂40接近最佳粘结特性的温度和加热时间取决于粘合剂的种类。例如，环氧树脂粘合剂或聚氨酯粘合剂在25℃与100℃之间加热3至6小时。
在本发明优选实施方式中，绝热板20通过将胶合板24附加在由加强聚氨酯泡沫(R-PUF)形成的绝热材料22的两个表面上而制成，第二气体障壁30通过将环氧树脂/聚酰胺膜以及加强纤维织物层压在铝箔的两个表面上，以模塑为单个整体而制成。在该申请中，本发明的绝热板20和第二气体障壁30可以自由制造，并不限于上述情况。
而且，粘合剂40由法国GTT(Gaztransport & Technigaz)生产的LNG环氧树脂粘合剂形成，隔离膜50由乙烯基膜形成。在该申请中，粘合剂40和隔离膜50可以自由制造，并不限于上述情况。
另一方面，用于加热粘合剂40，使粘合剂40完全固化的加热垫60由覆盖有涂敷材料64的加热装置62形成，加热装置62具有由控制单元80控制的加热时间和温度，这样，在受控的加热时间和温度下，粘合剂40可以具有较高的固化强度，从而实现完全固化状态。
此时，如图2所示，加热垫60由加热装置62形成，加热装置62具有碳板加热元件62a，而且加热装置62覆盖有由从热固树胶、热塑性树脂以及由织物或有机或无机布料制成的复合材料中选择的一种形成的涂敷材料64。然而，如图3所示，金属电热丝62b可用作加热装置62，且金属电热丝62b的涂敷材料64由从热固树胶、热塑性树脂以及由织物或有机或无机布料制成的复合材料中选择的一种形成。另一方面，陶瓷加热元件62c可用作加热装置62，且陶瓷加热元件62c的涂敷材料64由从热固树胶、热塑性树脂以及由织物或有机或无机布料制成的复合材料中选择的一种形成。
当通过加压装置70在均匀的压力下加压第二气体障壁30时，置于隔离膜50和加热垫60之间的缓冲垫90用于均匀地分布粘合剂40，以在第二气体障壁30和绝热板20之间进行完全粘结。缓冲垫90由弹性材料制成，优选由合成树脂或橡胶制成。
而且，刚性板95由具有预定刚度的材料制成，能够均匀地传递加压装置70的压力，优选由胶合板、蜂窝板或层压板形成。
另一方面，如图5所示，如果缓冲垫90、加热垫60和刚性板95彼此一体形成，与分别形成相比，粘合剂40可以更加均匀地受压。
由于已经公开了本发明，现在多种改变对于本领域普通技术人员来说都是显而易见的。然而本发明要包括上述优选实施方式以及等价物的合理范围，为了评定要求专有权的本发明的范围，应该参考附属的权利要求，而不是上述实施例的描述。
工业实用性
根据本发明，提供了一种用于将第二气体障壁连接于绝热板的方法，其中，理想地进行了粘合剂的固化，从而使建造周期缩短，并提高了生产率，还降低了连接设备的安装成本以及用于粘合剂未固化和不良粘接的维修成本。

Claims (5)

1.一种在液化天然气运输工具或液化天然气储存罐中用于将第二气体障壁连接于绝热板的方法，所述方法包括以下步骤：
将粘合剂(40)涂敷在绝热板(20)的表面上；
将第二气体障壁(30)、隔离膜(50)、缓冲垫(90)、加热垫(60)和刚性板(95)顺序层压在涂敷于所述绝热板(20)表面的粘合剂(40)上；
利用所述加热垫(60)，将所述粘合剂(40)加热至具有最佳粘合特性的温度；
利用所述缓冲垫(90)的弹性力和刚性板(95)的刚性，通过加压装置(70)在均匀的压力下加压所述第二气体障壁(30)和绝热板(20)之间的粘合剂(40)；以及
在加压状态下，保持所述加热温度于指定的恒定水平，以实行所述粘合剂(40)的完全固化。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加热垫(60)由覆盖有涂敷材料(64)的加热装置(62)形成。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述加热装置(62)由从碳板加热元件(62a)、金属电热丝(62b)和陶瓷加热元件(62c)中选择的任意一种形成，所述涂敷材料(64)由从热固树胶、热塑性树脂以及由织物或有机或无机布料制成的复合材料中选择的任意一种形成。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述缓冲垫(90)由合成树脂或橡胶形成。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述刚性板(95)由胶合板、蜂窝板或层压板形成。
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