CN103443526B - 用于制作密封容器壁的绝缘块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种以重复的模式设置在二级密封薄膜（5）上的绝缘块（7），所述绝缘块包括充满隔热填充物的自立式盒（20）。所述自立式盒的底板（21）在所述自立式盒背对着盖板的整个表面上持续延伸。绝缘材料层（30）固定在所述自立式盒的底板的外表面上，所述绝缘材料层的厚度大于侧边凸起边缘（13）和用于二级密封薄膜的焊接支撑结构（11）的高度，形成于绝缘材料层（30）上的平行的刻槽（31）用于接收侧边凸起边缘（13）以及用于二级密封薄膜的焊接支撑结构（11）。本发明应用于液化天然气的存储容器。

Description

用于制作密封容器壁的绝缘块
本发明涉及密封绝缘容器的制作领域，尤其涉及一种装载冷冻或者加热液体的容器，更涉及一种存储/运输液化气体的容器。
在液化气体尤其是高浓度甲烷气体的海上运输领域中，众所周知的一种装载冷冻液体的薄膜容器，由固定在船只的支撑结构上的容器壁构成，所述容器壁包括，在从所述容器外部到内部的厚度方向上的固定在所述支撑结构上的二级绝缘面，依附于所述二级绝缘面的二级密封薄膜，依附于所述二级密封薄膜的一级绝缘面，和依附于所述一级绝缘面的一级密封薄膜。在文献FR-A-2867831中描述了一种这种类型的容器，其中，两个密封薄膜包括一个连续的由钢材料做成的膨胀系数很小的带状层，以密封的方式将它们的侧边凸起边缘焊接到平行的焊接支撑结构上，所述两个绝缘面具有有助于自立式木盒并且所述绝缘面按照重复的模式并置，其中所述木盒在充满了隔热填充物。
在使用过程中，容器壁的盒子受到容器内的液体的静态压力和随着船的摇摆产生的动态冲击的挤压。为了能够抵抗这些压力和冲击力，这些盒子必须要有很长的使用寿命，考虑到放在下面的盒子发生倒塌而产生薄膜破裂的风险以及更换盒子的成本。
然而，在上述容器中，在底板和盒子的内部刻槽形成一级绝缘面，通过在划分单元中形成潜在的裂痕起点，使得二级密封薄膜的突出部分能够减弱船的冲击力度。
FR-A-2781557中公开了一种密封绝缘的容器，其中，在船的外壳上设置一泡沫板。在一级密封面上没有设置其它的包括焊接支撑结构和带状结构且侧边边缘焊接于焊接支撑结构的绝缘材料。
在具体实施例中，本发明提供了一种绝缘块，用于制作一种密封绝缘的容器壁，所述绝缘块以重复的模式设置于所述容器壁的二级密封薄膜上来形成所述容器壁的一级绝缘面，所述绝缘块包括充满隔热填充物的自立式盒，所述自立式盒包括盖板、底板和侧板，盖板适用于形成用于容器壁的一级密封薄膜的支撑表面，底板与盖板相对设置，侧板在盖板和底板之间延伸以限定充满了隔热填充物的自立式盒的内部空间，其中，自立式盒中的底板在所述自立式盒背对着盖板的整个表面上持续延伸，以及
所述绝缘块包括设置于自立式盒的底板的外表面上的绝缘材料层，所述绝缘材料例如是合成材料，所述绝缘材料层的厚度比所述二级密封薄膜的侧边凸起边缘和焊接支撑结构的高度大，绝缘材料层上形成的平行的刻槽用于接收二级密封薄膜的侧边凸起边缘和焊接支撑结构。
在本发明的实施例中，绝缘块包括以下特征中的一个或多个：
-绝缘块整体形状为长方体。
-自立式盒包括平行隔块，所述平行隔块设置于自立式盒的内部空间从而将自立式盒的内部空间进行划分，隔块纵向方向上的末端固定在侧板上。
-所述平行隔块的厚度是个定量。
-所述平行隔块的厚度小于等于15mm。
-所述绝缘材料层包括聚氨酯泡沫.
-所述绝缘材料层厚度大于或等于35mm。
-所述绝缘块的整体厚度在10cm到50cm之间，优选的，在20cm到30cm之间。
-所述绝缘材料层固定在底板上。
在具体实施例中，本发明还提供一种密封绝缘的容器，包括固定在支撑结构上的容器壁；
从容器外部到内部的厚度方向上，所述容器壁包括固定在支撑结构上的二级绝缘面，依附于所述二级绝缘面上的二级密封薄膜，依附于所述二级密封薄膜上的一级绝缘面，和依附于一级绝缘面上的一级密封薄膜；
每一个密封薄膜包括由钢材做成的连续带状层，所述钢材具有较小的膨胀系数，以密封的方式通过它们的侧边凸起边缘焊接到平行的焊接支撑结构上；
其中，一级绝缘面实质上是由大量的绝缘元件以一种重复的模式并置而构成，每个绝缘元件依次包括：
充满了隔热填充物的自立式盒，所述自立式盒包括盖板、底板和侧板，所述盖板适用于形成用于容器壁的一级密封薄膜的支撑表面，所述底板与盖板相对设置，所述侧板在盖板和底板之间延伸以限定充满了隔热填充物的自立式盒的内部空间，所述自立式盒中的底板在所述自立式盒背对着盖板的整个表面上持续延伸，以及
设置于自立式盒的底板的外表面和容器壁的二级密封薄膜之间的绝缘材料层，所述绝缘材料层的厚度比侧边凸起边缘和焊接支撑结构的高度大，绝缘材料层上形成的平行的刻槽用来接收侧边凸起边缘和二级密封薄膜的焊接支撑结构。
在具体实施例中，所述绝缘材料层可以固定在自立式盒的底板上或者也可以不固定在自立式盒的底板上。如果绝缘材料层没有固定在底板上，绝缘材料层则被夹紧在自立式盒的底板和容器壁的二级密封薄膜之间。
在实施例中，一滑动层设置于绝缘材料层和二级密封薄膜之间。这种滑动层主要用于减少二级密封薄膜由于，例如，牛皮纸和模板所造成的磨损以及毁坏的风险。
上述容器可以是陆地存储容器中的一部分，例如存储液化天然气，或者安装于沿海地区或者深海中的漂浮结构中，特别是，甲烷油轮、浮动存储再气化装置(FSRU)，浮式生产存储装置(FPSO)，等等。
在具体实施例中，一种运输冷冻液体产品的船，包括双层外壳和上述容器，其中，容器设置于双层外壳中。
在具体实施例中，本发明还提供了一种装载和卸载船的方法，其中，冷冻液体产品通过绝缘管道从一个漂浮的或者固定在陆地上的存储容器到达船的容器中或者从船的容器中或者到达一个漂浮的或者固定在陆地上的存储容器。
在具体实施例中，本发明还提供了一种冷冻液体产品传输的系统，所述系统包括上述的船，设置绝缘管道是为了将船的外壳上的容器与漂浮的或者固定在陆地上的存储容器相连，以及一个泵，所述泵用于将大量冷冻液体产品从漂浮的或者固定在陆地上的存储容器到达船的容器中或从船的容器中到达漂浮的或者固定在陆地上的存储容器。
发明的一种方案可以通过提供一种更结实容易制造的自立式盒，尤其是，在底板的层面上，通过排除必需品从而提供用来接收底部的密封薄膜的突出部分的刻槽。
其他方案提出在自立式盒和底部的密封薄膜之间设置一绝缘材料层来容纳这层材料薄膜的突出部分。有一些发明提出以具有相同尺寸的模块形式来生产材料层，其中将所述模块作为自立式盒，以此来预制成包含自立式盒和绝缘材料层的绝缘块。
结合附图和给出的详细的实施例，能够对本发明的有更好的理解，对本发明的其他目的，细节，特征和优势也能够更加清楚。
图1为本发明密封绝缘容器壁的剖面透视图；
图2为图1中容器壁上一级绝缘面中线II-II的截面示意图；
图3为甲烷油轮和容器装载/卸载终端剖面示意图；
参见图1，可以看到由数字1表示船的双层外壳的区域。容器壁在其厚度的方向上依次包括，二级绝缘面2，所述二级绝缘面由并置在所述双层外壳1上的形状为平行六面体的绝缘元件3并通过二级保留部件4将所述绝缘元件固定在其他绝缘元件上而构成，二级密封薄膜5设置于二级绝缘元件3上，一级绝缘面6，所述一级绝缘面由并置的形状为平行六面体的绝缘元件7并通过二级保留部件4将它们相互固定而构成，通过一级保留部件8将所述一级绝缘面6固定在所述二级密封薄膜5上，以及，最后，一级密封薄膜9设置于一级绝缘元件7上。
所述薄膜5和9统一由高镍含量的钢铁的连续带状层构成，例如，含镍36％的不变钢，与现有技术相同，通过密封的方式将它们的侧边凸起边缘焊接在平行的焊接支撑结构上，所述平行的焊接支撑结构分别依次固定在绝缘元件3和7的盖板上。
例如，二级绝缘元件3以充满珍珠岩的胶合板箱的方式或者本领域技术人员已知的其它形式进行生产。
一级绝缘元件7之后将在图2中进行描述。
图2所示的一级绝缘元件7设置于二级密封薄膜5上，所述二级密封薄膜由底下的二级绝缘元件3支撑，其中只示出了所述二级绝缘元件的盖板10。与现有技术相同，所述二级密封薄膜5的焊接支撑结构11容纳于平行的刻槽12中而固定在盖板10上。凸起边缘13焊接在焊接支撑结构11的突出部分的两边从而形成所述二级密封薄膜5的突出部分14。
一级绝缘元件7的形状为长方体，例如，长度大约为1.2m，宽度大约为1m，高度大约为200mm；包括，盒20和卡在或者夹在或者依附于盒20的底板21上的绝缘材料的厚板30。所述盒20由胶合板夹在一起而构成。4个侧板23垂直固定在底板21的外围并且一直延伸至盖板22的内侧，从而将平行六边形的盒20的内部空间隔开。盖板22优选由两个等厚的板材连接在一起而形成。固定榫头24卡在侧板23上，并用钉住所述侧板。所述固定榫头24作为主要保留部件8的承受面。
所述盒20包括平行的内部间隔25，所述内部间隔垂直固定在底板21上并且平行于图2中所示的两个侧板23在图2中未示出的另外两个侧板之间延伸且两端固定。在盒20的纵向方向上每隔一段距离设置内部间隔25。这些内部间隔25将盒20的内部空间划分为等分的空间26，空间26中充满了隔热绝缘材料，例如多孔珍珠岩或者其他合适的材料。或者，在盒的边缘设置更厚和/或密度更大的内部间隔来加固盒。
所述盒20还包括一图中未示出的定位梳，与现有技术相同，定位梳设置于内部间隔25沿着它的长度方向上正中间的位置。
绝缘材料的厚板30与底板21的长度和宽度基本上相等，所述厚板以一些其他方式卡住或固定从而使得它完全盖住底板21和侧板23的边缘表面。厚板可由聚氨酯泡沫构成，选择性的通过玻璃纤维其他的合成材料进行加固，例如，天然材料，例如轻木。选择绝缘材料的标准是，要良好的抗压性能使得盒或绝缘材料的厚板在使用的过程中能够抗老化。
厚板30的厚度比二级密封薄膜5中的突出部分14的高度大。例如，二级密封薄膜5的焊接支撑结构11的高度大约为35mm。刻槽31实际上比这个厚度小才能在绝缘元件7放置在二级密封薄膜5内时容纳突出部分14。用这种方法，突出部分14才不会妨碍底板21。刻槽31不需要完全延伸至整个厚板30的厚度。
一级绝缘元件7的设计有很多好处。由于底板21的连续结构，也可以做成整件，所述盒20在尺寸相同的情况下比现有技术更坚固。不带刻槽的内部间隔25不容易破裂。从等效的角度来看，可以做成比现有的盒更细。
可以很容易地在厚板30的任何需要的位置上设置刻槽31。一级绝缘元件7相对于二级薄膜5的突出部分14的位置可以自由设计，根据应用需要进行设定。
此外，给定一级绝缘面6的厚度，一级绝缘元件7的盒20有更低的内部间隔25和侧板23，更能抵抗弯曲。在相同的强度下，上述侧板和间隔与现有技术相比可以设置的更薄。
通常来说，盒20的简要结构使其能够制作简单。表I示出了优选实施例中的盒20的组件的尺寸值。这些值可以根据应用需求改动。
尺寸 (mm)
盖板22的厚度 24–30
底板21的厚度 9
侧板23的厚度 9–15
内部间隔25的厚度 12–15
盒20的厚度 110–185
厚板30的厚度 35–90
表I
厚板30的厚度可以根据受压的机械强度和一级绝缘面的导热系数适当的增加。
可以使用其它材料制作盒20，尤其是，可以使用合成树脂。
由于胶合板20制成的盒20和由聚氨酯泡沫制成的厚板30的结合，使得同一尺寸下所述一级绝缘元件7具有与现有充满珍珠岩的盒相似隔热特性。
与现有技术相同，一级密封薄膜9可以固定在盖板22的刻槽32内。一级绝缘元件7的刻槽32可以对准二级绝缘元件3的刻槽12或者不对准二级绝缘元件的刻槽。
如图2示出的刻槽12和32为L字型材，来接收同样为L字型材的焊接支撑结构。或者，焊接支撑结构也可以为J字型结构，与更细的盖板匹配。在这种改变中，优选的，盒20的内部间隔25更厚，例如厚度为24mm。
上述一级绝缘元件7的优势在于由于预先组装好了绝缘厚板30和自盒20，使得一级绝缘元件7可以一步安装好。在其他的实施例中，绝缘厚板30和盒20被分开提供并安装。在这个实施例中，绝缘厚板30通过盒20在第二薄膜5的方向上自立式的一级保留部件8的夹持效应固定在容器壁上。焊接支撑结构安装在刻槽31内，以及相邻元件有助于在这种情况下固定绝缘厚板30的外侧。
基于绝缘厚板30的材料，可以在厚板和二级薄膜5之间设置一个图中未示出的滑动层来降低磨损。
上述的制作密封绝缘的容器壁的方法还可以用于不同类型的容器中，例如在地面安装的液化天然气罐或者漂浮的结构装置，例如甲烷油船，等等。
参见图3，甲烷油船70的剖面图示出了安装于船上的双层壳体72上的类似棱镜形状的密封绝缘的容器71。容器71的壁包括用于与存储于容器内的液化天然气接触的一级密封面，设置于一级密封面和双层壳体72之间的二级密封面，以及两个分别设置于一级密封面和二级密封面之间和二级密封面和双层壳体72之间的绝缘面。
基于已知的方式本身，装载/卸载管道73设置于船的甲板顶部通过合适的接头将船与海上或者港口码头相连从而将液化天然气从容器71中运出或将液化天然气送入容器71中。
图3以海上码头为例，包括装载和卸载站75，水下管76和陆地装置77。装载和卸载站75固定安装在近海岸，包括移动臂74和塔78，所述塔用于支撑移动臂74。所述移动臂74上安装了一束与装载/卸载管道73相连的柔性绝缘管79。定向的移动臂74适应于所有的甲烷油船的装载仪表。图中未示出的连接管在塔78内部延伸。装载和卸载站75能够从陆地装置77出向甲烷油船70装载甲烷或从甲烷油船70上卸载甲烷并树洞到陆地装置77。后者包括液化气存储容器80和连接管道81，通过水下管76与装载和卸载站75连接。水下管76使得液化气能够在装载和卸载站75和陆地装置77之间远距离传输，例如5km，使得甲烷油船70能够远离海岸进行装载和卸载操作。
在船70的甲板上的泵和/或安装在陆地装置77中的泵和/或安装在装载和卸载站75中的泵用于提供传送液化气是所需的压力。
即使本发明给出了连接的具体实施例，但是与本发明的连接方式相似或者与本发明技术描述类似的发明都应该落入本发明的保护范围。
动词“包括”或者“包含”和结合形式中所描述的元件或者步骤都应在本发明的权利要求书中进行保护。元件或者步骤前使用的不定冠词“一”或者“一个”并没有排除大量元件或者步骤除非特别提出。
在权利要求书中，括号中的参考标记不作为权利要求书的限制。

Claims (14)

1.一种整体形状为长方体的绝缘块(7)，用于制作一种密封绝缘的容器壁，所述绝缘块以重复的模式设置于所述密封绝缘的容器壁的二级密封薄膜(5)上从而形成密封绝缘的容器壁的一级绝缘面(6)，
所述绝缘块(7)包括平行的刻槽(31)，所述刻槽用来接收侧边凸起边缘(13)和二级密封薄膜的焊接支撑结构(11)，其中每个平行的刻槽(31)沿所述绝缘块的整个长度方向直线延伸；
所述绝缘块包括充满隔热填充物的自立式盒(20)，所述自立式盒包括盖板(22)、底板(21)和侧板(23)，所述盖板(22)适用于形成用于密封绝缘的容器壁的一级密封薄膜(9)的支撑表面，所述底板(21)与盖板相对设置，所述侧板(23)在所述盖板和底板之间延伸从而限定了一个充满了隔热填充物的盒的内部空间(26)，
其特征在于，所述自立式盒的底板(21)在所述自立式盒背对着盖板的整个表面上持续延伸，以及
所述绝缘块包括绝缘材料层(30)，所述绝缘材料层固定在所述自立式盒的底板的外表面上，所述绝缘材料层的厚度比侧边凸起边缘(13)和所述二级密封薄膜的焊接支撑结构(11)的高度大，在所述绝缘材料层上形成的所述平行的刻槽(31)。
2.如权利要求1所述的绝缘块，其特征在于，所述自立式盒(20)包括平行的隔块(25)，所述平行隔块设置于自立式盒的内部空间(26)中并将所述自立式盒的内部空间进行划分，所述隔块的纵向方向上的末端固定在侧板(23)上。
3.如权利要求2所述的绝缘块，其特征在于，所述平行的隔块(25)的厚度是个定量。
4.如权利要求3所述的绝缘块，其特征在于，所述平行的隔块(25)的厚度小于等于15mm。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的绝缘块，其特征在于，所述绝缘材料层(30)包括聚氨酯泡沫。
6.如权利要求1-4中任意一项所述的绝缘块，其特征在于，所述绝缘材料层(30)的厚度大于等于35mm。
7.如权利要求1-4中任意一项所述的绝缘块，其特征在于，所述绝缘块的整体厚度在20cm到30cm之间。
8.一种密封绝缘的容器，包括固定在支撑结构上的容器壁，
所述容器壁，从密封绝缘的容器外部到内部的厚度方向上，依次包括固定在支撑结构上的二级绝缘面，依附于所述二级绝缘面上的二级密封薄膜，依附于所述二级密封薄膜上的一级绝缘面，和依附于所述一级绝缘面的一级密封薄膜，
一级密封薄膜和二级密封薄膜包括由钢材做成的连续带状层，所述的钢材具有较小的膨胀系数，通过密封的方式将所述连续带状层的侧边凸起边缘焊接到平行的焊接支撑上，
其中，一级绝缘面由大量的绝缘元件以重复的方式并置而形成，所述绝缘元件的整体形状为长方体并且依次包括：
充满了隔热填充物的自立式盒(20)，所述自立式盒包括盖板(22)、底板(21)和侧板(23)，所述盖板(22)适用于形成用于容器壁的一级密封薄膜(9)的支撑表面，所述底板(21)与盖板相对设置，所述侧板(23)在所述盖板和底板之间延伸从而限定了一个充满了隔热填充物的盒的内部空间(26)，
其特征在于，所述自立式盒的底板(21)在所述自立式盒背对着盖板的整个表面上持续延伸，以及所述绝缘元件进一步包括绝缘材料层(30)，所述绝缘材料层(30)设置于自立式盒的底板的外表面和容器壁的二级密封薄膜(5)之间，所述绝缘材料层(30)的厚度比侧边凸起边缘(13)和所述二级密封薄膜的焊接支撑结构(11)的高度大，在所述绝缘材料层上形成的平行的刻槽，所述刻槽用来接收侧边凸起边缘(13)和二级密封薄膜的焊接支撑结构(11)。
9.如权利要求8所述的密封绝缘的容器，其特征在于，所述绝缘材料层(30)被夹紧在自立式盒的底板和容器壁的二级密封薄膜(5)之间。
10.如权利要求8所述的密封绝缘的容器，其特征在于，所述绝缘材料层(30)固定在自立式盒的底板上。
11.如权利要求8-10中任意一项所述的密封绝缘的容器，其特征在于，所述绝缘材料层(30)和二级密封薄膜(5)之间设置一滑动层。
12.一种运输冷冻液体产品的船(70)，所述船包括双层外壳(72)和如权利要求8-10中任意一项所述的密封绝缘的容器(71)，所述容器设置于双层外壳中。
13.一种如权利要求12中所述的船(70)的使用方法，其特征在于，冷冻液体产品通过绝缘管道(73,79,76,81)从一个漂浮的或者固定在陆地上的存储容器(77)中输送至船的容器(71)中或者从船的密封绝缘的容器(71)中输送至一个漂浮的或者固定在陆地上的存储容器(77)中，从而装载和卸载所述船(70)。
14.一种冷冻液体产品传输的系统，所述系统包括如权利要求12所述的船(70)，包括绝缘管道(73,79,76,81)，所述绝缘管道用于将设置于船的外壳上的密封绝缘的容器(71)与漂浮的或者固定在陆地上的存储容器(77)相连，以及泵，所述泵将大量冷冻液体产品从漂浮的或者固定在陆地上的存储容器输送到船的密封绝缘的容器中或者从船的密封绝缘的容器输送至漂浮的或者固定在陆地上的存储容器中。
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