CN104443282A - B型独立lng液货舱绝热层安装固定机构及固定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及B型独立LNG液货舱绝热层安装固定机构，包括联接钢板以及左右对称固定于联接钢板上的两组固定件，其中，每一组固定件均包括：长螺栓、短螺栓、第一垫圈、第二垫圈、第三垫圈、第四垫圈、第一螺母、第二螺母、第三螺母、第四螺母以及金属圆盘。该固定机构支撑整个聚氨酯绝热层和固定绝热层中各部件的相对位置。同时还提供了绝热层安装固定方法。长螺栓的下端直接焊接在主屏壁钢板上，短螺栓上端到达绝热层的外侧，因此该固定机构贯穿整个绝热层，船舶在实际运行中时，固定机构的上下端温度差很大，该机构设计为两段结构，可以减少沿着螺栓体轴向的漏热量，整个固定机构嵌在两个木块中，相互配合可以固定住绝热层的各个部件的位置。
Description
技术领域
本发明涉及新型液化天然气船技术领域，特别涉及一种用于B型独立LNG液货舱绝热层安装的B型独立LNG液货舱绝热层安装固定机构及固定方法。
背景技术
液化天然气是指将主要成分为甲烷的天然气冷却到大约-163℃并压缩到其气体体积的1/600的无色、透明的低温液体。是一种重要的清洁能源。液化天然气船则是液化天然气海上运输的主要运输工具，是一种高技术、高难度和高附加值的船舶，被誉为世界造船“皇冠上的明珠”。
液化天然气船舶在航行中液货与外界环境的温差高达近200℃，因此会有大量的热量通过液货围护系统流入舱内，致使液货蒸发，一方面造成货物损失，另一方面大量的液货蒸发会导致液货舱内的压力升高，危害船舶的航行安全。因此需要在液货舱的周围安装一层隔热性能很好的绝热层围护系统。
公开号为CN101688640B，发明名称为具有焊接的次防壁的液化天然气储存箱绝热系统及其构造方法，如图7和图8所示，其中介绍的绝热层系统主要是针对薄膜型(例如Mark III型)液货舱设计的。通过连接装置(25)，包括紧固螺栓(22)和紧固螺母(23)，紧固螺栓(22)固定在支撑壁(对于薄膜型液货舱，支撑壁即为船体内壳)上，使用连接装置(25)固定住下板件(21)，然后再将绝热板(20)粘结在下板件(21)上，从外到里最后安装主屏壁，所以整个绝热层可以夹在支撑壁与主屏壁之间。但是由于IMO B型独立液货舱与薄膜型液货舱结构上存在差别，IMO B型独立液货舱的绝热层与船体内壳之间设计有一个能够容纳维修人员进入的通道，所以绝热层不能紧贴在船体内壳上，也就不能利用船体内壳作为支撑壁，而需利用主屏壁作为支撑壁；在安装顺序上，也需要与薄膜型液货舱的安装顺序相反，即需要从里向外从主屏壁到绝热层的顺序进行安装。图7和图8中介绍的固定方式中，上板件(21)上方的所有部件都是通过专用胶粘接，在薄膜型液货舱中，因为绝热层夹在支撑壁与主屏壁之间，这种固定方式可以固定绝热层，但是不能用于IMO B型独立液货舱绝热层的固定安装。目前没有发现用于IMO B型独立液货舱绝热层的固定机构的说明或报道。
发明内容
针对现有的绝热层固定方式不适合用于B型独立液货舱绝热层的固定的缺陷，本发明的目的在于解决新型液化天然气船舶B型独立液货舱绝热层安装的固定问题，提供一种B型独立LNG液货舱绝热层安装固定机构及固定方法。
本发明是通过以下技术方案实现的。
根据本发明的一个方面，提供了一种B型独立LNG液货舱绝热层安装固定机构，包括联接钢板7以及左右对称固定于联接钢板7上的两组固定件，其中，每一组固定件均包括：长螺栓1、短螺栓11、第一垫圈3、第二垫圈5、第三垫圈8、第四垫圈10、第一螺母6、第二螺母9、第三螺母13、第四螺母和金属圆盘12，所属联接钢板7联接长螺栓1的上端和短螺栓11的下端，联接钢板7上并排开有四个孔，两组固定件的长螺栓1的上端穿过四个孔中的位于中间位置的两个孔，两组固定件中的短螺栓11的下端穿过四个孔中的位于两侧位置的两个孔，第三垫圈8和第二螺母9用于将长螺栓1的上端密封并固定在联接钢板7上，第四垫圈10和第四螺母用于将短螺栓11的下端密封并固定在联接钢板7上；所述金属圆盘12和第三螺母13由下至上依次设置于短螺栓11的上端；所述长螺栓1的下端设有突起2，所述突起2、第一垫圈3、第二垫圈5和第一螺母6由下至上依次设置于长螺栓1的下端。
优选地，所述长螺栓1下端直接焊接在液货舱的主屏壁29上；长螺栓1的上端穿过液货舱防溅屏30上的预留孔，突起2用于支撑防溅屏30并且控制主屏壁29与防溅屏30之间设定的间隙距离14，第一垫圈3位于突起2上表面与防溅屏30下表面之间且具有密封作用，长螺栓1在防溅屏安装位置4处穿过防溅屏30，并通过第二垫圈5密封，第一螺母6用于固定住防溅屏30；金属圆盘12嵌入到液货舱的上板件32的边角上的圆形槽31内，所述液货舱的上板件32通过第三螺母13固定。
优选地，所述第一垫圈3、第二垫圈5、第三垫圈8、第四垫圈10均采用聚四氟乙烯垫圈。
优选地，还包括支撑结构，所述支撑结构包括方形木块15和U型木块16，所述方形木块15套装于长螺栓1的外部，所述U型木块16套装于短螺栓11的外部。
根据本发明的第二个方面，提供了一种B型独立LNG液货舱绝热层的安装固定 方法，采用上述B型独立LNG液货舱绝热层安装固定机构，包括如下步骤：
第一步，将固定机构的长螺栓1焊接在主屏壁29的钢板上，并将第一垫圈3套进长螺栓1；
第二步，将边角开有螺栓孔的防溅屏30套装在固定机构的长螺栓上；
第三步，在防溅屏30的上表面粘贴一层刚性次屏壁薄膜，形成次屏壁33；
第四步，将大块聚氨酯泡沫绝热板粘结在次屏壁上，并且用小块的聚氨酯泡沫绝热材料填充在大块聚氨酯泡沫绝热板之间的间隙空间，并粘结在次屏蔽薄膜上，完成绝热材料的粘结和填充之后在所有绝热材料的上表面粘贴覆盖一层次屏壁薄膜；
第五步，将四个边角开有螺栓孔的上板件32安装在绝热材料上方，并且利用短螺栓11和第三螺母13将上板件32与联接钢板7连接固定，将绝热材料和次屏壁夹在防溅屏30和上板件32之间实现对绝热材料的固定。
优选地，所述第三步和第四步之间还包括如下步骤：
将中间开有两个螺栓孔的方形木块15套进相邻两个长螺栓安装在次屏壁上方，将联接钢板7中间的两个孔套进长螺栓安装在方形木块15的上方，通过第三垫圈8和第二螺母9密封固定，完成固定机构下段的安装。
优选地，还包括如下步骤：
第六步，在上板件32的上表面覆盖一层保护层。
优选地，所述第三步中，单块刚性次屏壁薄膜要求足够大保证能够覆盖几块防溅屏，且要求覆盖防溅屏之间的接头缝；在两块刚性次屏壁薄膜的接头缝处粘贴一层柔性次屏壁薄膜，保证整个次屏壁的气体密封性。
优选地，所述第六步中，保护层材料采用镀锌铁皮。
优选地，每相邻两块大块聚氨酯泡沫绝热板之间均采用两个B型独立LNG液货舱绝热层固定机构固定。
与现有的固定技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提供的B型独立LNG液货舱绝热层安装固定机构，主要能起到两个作用：一是支撑整个绝热层；二是固定绝热层中各部件的相对位置，适用于B型独立液货舱绝热层利用主屏壁作为支撑壁的特点，可以将绝热层和次屏壁固定和支撑在主屏壁周围，同时又能够控制主屏壁与防溅屏之间设定的间隙距离，整个固定机构设计为两段结构，能够减少沿着螺栓体轴向的漏热。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是根据本发明的固定机构的结构示意图；
图2是根据本发明的固定机构的剖面示意图；
图3是根据本发明的固定机构中的长螺栓、短螺栓和联接钢板示意图，其中：(a)为联接钢板，(b)为短螺栓，(c)为长螺栓；
图4是根据本发明的固定机构与两块木块的配合示意图，其中：(a)为立体图，(b)为主试图，(c)侧视图，(d)为剖面图；
图5是根据本发明的固定机构在两块聚氨酯泡沫绝热板之间的安装示意图；
图6是根据本发明的固定机构的分解结构示意图；
图7是现有的绝热层安装固定技术示意图；
图8是现有的绝热层安装固定技术细节示意图；
图中：
1：特制长螺栓 2：长螺栓下端突起
3：第一垫圈 4：防溅屏安装位置
5：第二垫圈 6：第一螺母
7：联接钢板 8：第三垫圈
9：第二螺母 10：第四垫圈
11：短螺栓 12：金属圆盘
13：第三螺母 14：主屏壁与防溅屏之间的间隙距离
15：方形木块 16：U型木块
17：第一聚氨酯泡沫绝热板 18：第二聚氨酯泡沫绝热板
19：现有技术中的上板件 20：现有技术中的绝热材料
21：现有技术中的下板件 22：现有技术中的紧固螺栓
23：现有技术中的紧固螺母 24：现有技术中的填充绝热材料
25：现有技术中的绝热板连接装置 26：现有技术中的胶粘剂
27：现有技术中的水平楔 28：现有技术中的螺栓孔
29：主屏壁 30：防溅屏
31：上板件边角上的圆形槽 32：液货舱的上板件
33：次屏壁
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例提供了一种B型独立LNG液货舱绝热层安装固定机构，包括联接钢板7以及左右对称固定于联接钢板7上的两组固定件，其中，每一组固定件均包括：长螺栓1、短螺栓11、第一垫圈3、第二垫圈5、第三垫圈8、第四垫圈10、第一螺母6、第二螺母9、第三螺母13、第四螺母和金属圆盘12，所述联接钢板7联接长螺栓1的上端和短螺栓11的下端，联接钢板7上并排开有四个孔，两组固定件的长螺栓1的上端穿过四个孔中的位于中间位置的两个孔，两组固定件中的短螺栓11的下端穿过四个孔中的位于两侧位置的两个孔，第三垫圈8和第二螺母9用于将长螺栓1的上端密封并固定在联接钢板7上，第四垫圈10和第四螺母用于将短螺栓11的下端密封并固定在联接钢板7上；所述金属圆盘12和第三螺母13由下至上依次设置于短螺栓11的上端；所述长螺栓1的下端设有突起2，所述突起2、第一垫圈3、第二垫圈5和第一螺母6由下至上依次设置于长螺栓1的下端。
进一步地，所述长螺栓1下端直接焊接在液货舱的主屏壁29上；长螺栓1的上端穿过液货舱防溅屏30上的预留孔，突起2用于支撑防溅屏30并且控制主屏壁29与防溅屏30之间设定的间隙距离14，第一垫圈3位于突起2上表面与防溅屏30下表面之间且具有密封作用，长螺栓1在防溅屏安装位置4处穿过防溅屏30，并通过第二垫圈5密封，第一螺母6用于固定住防溅屏30；金属圆盘12嵌入到液货舱的上板件32的边角上的圆形槽31内，所述液货舱的上板件32通过第三螺母13固定。
进一步地，所述第一垫圈3、第二垫圈5、第三垫圈8、第四垫圈10均采用聚四氟乙烯垫圈。
进一步地，还包括支撑结构，所述支撑结构包括方形木块15和U型木块16，所述方形木块15套装于长螺栓1的外部，所述U型木块16套装于短螺栓11的外部。
实施例2
本实施例提供了一种B型独立LNG液货舱绝热层，包括聚氨酯泡沫绝热板，其中，每相邻两块聚氨酯泡沫绝热板之间均采用两个B型独立LNG液货舱绝热层安装固定机构，两个B型独立LNG液货舱绝热层安装固定机构与聚氨酯泡沫绝热板之间紧密安装。
本实施例提供的B型独立LNG液货舱绝热层，其安装固定方法，采用实施例1提供的B型独立LNG液货舱绝热层安装固定机构，包括如下步骤：
第一步，将固定机构的长螺栓1焊接在主屏壁29的钢板上，并将第一垫圈3套进长螺栓1；
第二步，将边角开有螺栓孔的防溅屏30套装在固定机构的长螺栓上；
第三步，在防溅屏30的上表面粘贴一层刚性次屏壁薄膜，形成次屏壁33；
第四步，将大块聚氨酯泡沫绝热板粘结在次屏壁上，并且用小块的聚氨酯泡沫绝热材料填充在大块聚氨酯泡沫绝热板之间的间隙空间，并粘结在次屏蔽薄膜上，完成绝热材料的粘结和填充之后在所有绝热材料的上表面粘贴覆盖一层次屏壁薄膜；
第五步，将四个边角开有螺栓孔的上板件32安装在绝热材料上方，并且利用短螺栓11和第三螺母13将上板件32与联接钢板7连接固定，将绝热材料和次屏壁夹在防溅屏30和上板件32之间实现对绝热材料的固定。
进一步地，所述第三步和第四步之间还包括如下步骤：
将中间开有两个螺栓孔的方形木块15套进相邻两个长螺栓安装在次屏壁上方，将联接钢板7中间的两个孔套进长螺栓安装在方形木块15的上方，通过第三垫圈8和第二螺母9密封固定，完成固定机构下段的安装。
进一步地，还包括如下步骤：
第六步，在上板件32的上表面覆盖一层保护层。
进一步地，所述第三步中，单块刚性次屏壁薄膜要求足够大保证能够覆盖几块防溅屏，且要求覆盖防溅屏之间的接头缝；在两块刚性次屏壁薄膜的接头缝处粘贴一层柔性次屏壁薄膜，保证整个次屏壁的气体密封性。
进一步地，所述第六步中，保护层材料采用镀锌铁皮。
下面结合附图对上述两个实施例作进一步描述。
如图1、3所示，实施例1提供的B型独立LNG液货舱绝热层安装固定机构，包括特制长螺栓1、第一垫圈3、第二垫圈5、第一螺母6、联接钢板7、第三垫圈 8、第二螺母9、第四垫圈10、短螺栓11、金属圆盘12、第三螺母13；其中，
长螺栓1下端直接焊接在液货舱的主屏壁29上，主屏壁29内侧直接与液化天然气液货接触。
长螺栓1上端穿过防溅屏30上靠近边角的孔，突起2用于支撑防溅屏30并且控制主屏壁29与防溅屏30之间设计的间隙距离。当主屏壁30发生泄漏时，泄漏的液化天然气可以通过间隙空间流到收集容器里。
第一垫圈3、第二垫圈5、第三垫圈8、第四垫圈10都采用密封性较好的、适合于低温环境下使用的聚四氟乙烯垫圈。
联接钢板7上开四个螺栓孔，中间两个孔穿过长螺栓1，通过第二螺母9固定住固定机构的下段，两侧的两个孔穿过短螺栓11，通过第三螺母13固定住固定机构的上段。
如图4所示，整个机构与方形木块15和U型木块16配合组成整个固定机构。
金属圆盘12为一个面积较大的金属圆盘，并且嵌入到液货舱的上板件32上的圆槽31内，作用为增大受力面积。
如图5所示，每两块相邻聚氨酯泡沫绝热板之间需使用两个所述固定机构，并与第一聚氨酯泡沫绝热板17和第二聚氨酯泡沫绝热板18紧密安装。
如图2、6、7、8所示，实施例2提供的B型独立LNG液货舱绝热层的安装固定方法，包括如下步骤：第一步骤，将长螺栓1焊接在主屏壁钢板29上，并且将密封垫圈3套进长螺栓1；第二步骤，将四个边角开有螺栓孔的防溅屏板30套进四个长螺栓安装；第三步骤，在防溅屏板的上表面粘贴一层刚性次屏壁薄膜(triplex membrane)33，单块次屏壁薄膜要足够大保证能够覆盖几块防溅屏板，特别是需要覆盖所有防溅屏之间的接头缝，在两块刚性次屏壁薄膜的接头缝处则需粘贴一层柔性次屏壁薄膜，保证整个次屏壁层的气体密封性；第四步骤，将中间开有两个螺栓孔的方形木块15套进相邻两个长螺栓安装在次屏壁上方，将联接钢板7中间的两个孔套进长螺栓安装在方形木块15的上方，安装垫圈8和螺母9，完成固定机构下段的安装；第五步骤，将大块聚氨酯泡沫绝热板17、18通过专用胶粘结在次屏壁上，并且用小块的绝热材料填充大块聚氨酯泡沫绝热板之间的间隙空间，同样，小块绝热材料也需要使用专用胶粘结在次屏蔽薄膜上，完成绝热材料的粘结和填充之后在所有绝热材料的上表面也需要覆盖粘贴一层次屏壁薄膜，作用是保护绝热材料；第六步骤，将四个边角开有螺栓孔的上板件32安装在绝热材料上方，并且利 用短螺栓11和螺母13将上板件32与联接钢板7连接固定，这样可以将绝热材料17、18和次屏壁夹在防溅屏30和上板件32之间实现对绝热材料的固定；第七步骤，最后在上板件的上表面需要覆盖一层保护层，保护层材料可以为镀锌铁皮等，作用是保护整个绝热层外侧。
上述两个实施例提供的B型独立LNG液货舱绝热层安装固定机构及固定方法，其中固定机构主要能起到两个作用：一是支撑整个聚氨酯绝热层；二是固定绝热层中各部件的相对位置。固定机构包括特制长螺栓、联接钢板、短螺栓、垫圈、螺母、金属圆盘，固定机构整体为左右对称结构。长螺栓的下端直接焊接在主屏壁钢板上，短螺栓上端到达绝热层的外侧，因此该固定机构贯穿整个绝热层，船舶在实际运行中时，固定机构的上下端温度差很大，固定机构设计为两段结构，可以减少沿着螺栓体轴向的漏热量，整个固定机构嵌在两个木块中，相互配合可以固定住绝热层的各个部件的位置。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (10)
1.一种B型独立LNG液货舱绝热层安装固定机构，其特征在于，包括联接钢板(7)以及左右对称固定于联接钢板(7)上的两组固定件，其中，每一组固定件均包括：长螺栓(1)、短螺栓(11)、第一垫圈(3)、第二垫圈(5)、第三垫圈(8)、第四垫圈(10)、第一螺母(6)、第二螺母(9)、第三螺母(13)、第四螺母和金属圆盘(12)，所述联接钢板(7)上并排开有四个孔，两组固定件的长螺栓(1)的上端穿过四个孔中的位于中间位置的两个孔，两组固定件中的短螺栓(11)的下端穿过四个孔中的位于两侧位置的两个孔，第三垫圈(8)和第二螺母(9)用于将长螺栓(1)的上端密封并固定在联接钢板(7)上，第四垫圈(10)和第四螺母用于将短螺栓(11)的下端密封并固定在联接钢板(7)上；所述金属圆盘(12)和第三螺母(13)由下至上依次设置于短螺栓(11)的上端；所述长螺栓(1)的下端设有突起(2)，所述突起(2)、第一垫圈(3)、第二垫圈(5)和第一螺母(6)由下至上依次设置于长螺栓(1)的下端。
2.根据权利要求1所述的B型独立LNG液货舱绝热层安装固定机构，其特征在于，所述长螺栓(1)下端直接焊接在液货舱的主屏壁(29)上；长螺栓(1)的上端穿过液货舱防溅屏(30)上的预留孔，突起(2)用于支撑防溅屏(30)并且控制主屏壁(29)与防溅屏(30)之间设定的间隙距离(14)；第一垫圈(3)位于突起(2)上表面与防溅屏(30)下表面之间且具有密封作用，长螺栓(1)在防溅屏安装位置(4)处穿过防溅屏(30)，并通过第二垫圈(5)密封，第一螺母(6)用于固定住防溅屏(30)；金属圆盘(12)嵌入到上板件(32)的边角上的圆形槽(31)内，所述液货舱的上板件(32)通过第三螺母(13)固定。
3.根据权利要求1所述的B型独立LNG液货舱绝热层安装固定机构，其特征在于，所述第一垫圈(3)、第二垫圈(5)、第三垫圈(8)、第四垫圈(10)均采用聚四氟乙烯垫圈。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的B型独立LNG液货舱绝热层安装固定机构，其特征在于，还包括支撑结构，所述支撑结构包括方形木块(15)和U型木块(16)，所述方形木块(15)套装于长螺栓(1)的外部，所述U型木块(16)套装于短螺栓(11)的外部。
5.一种B型独立LNG液货舱绝热层的安装固定方法，其特征在于，采用权利要求1至4中任一项所述的B型独立LNG液货舱绝热层安装固定机构，包括如下步骤：
第一步，将固定机构的长螺栓(1)焊接在主屏壁(29)的钢板上，并将第一垫圈(3)套进长螺栓(1)；
第二步，将边角开有螺栓孔的防溅屏(30)套装在固定机构的长螺栓上；
第三步，在防溅屏(30)的上表面粘贴一层刚性次屏壁薄膜，形成次屏壁(33)；
第四步，将大块聚氨酯泡沫绝热板粘结在次屏壁上，用小块的聚氨酯泡沫绝热材料填充在大块聚氨酯泡沫绝热板之间的间隙空间，并粘结在次屏蔽薄膜上，完成绝热材料的粘结和填充之后在所有绝热材料的上表面粘贴覆盖一层次屏壁薄膜；
第五步，将四个边角开有螺栓孔的上板件(32)安装在绝热材料上方，并且利用短螺栓(11)和第三螺母(13)将上板件(32)与联接钢板(7)连接固定，将绝热材料和次屏壁夹在防溅屏(30)和上板件(32)之间实现对绝热材料的固定。
6.根据权利要求5所述的B型独立LNG液货舱绝热层的安装固定方法，其特征在于，所述第三步和第四步之间还包括如下步骤：
将中间开有两个螺栓孔的方形木块(15)套进相邻两个长螺栓安装在次屏壁上方，将联接钢板(7)中间的两个孔套进长螺栓安装在方形木块(15)的上方，通过第三垫圈(8)和第二螺母(9)密封固定，完成固定机构下段的安装。
7.根据权利要求5或6所述的B型独立LNG液货舱绝热层的安装固定方法，其特征在于，还包括如下步骤：
第六步，在上板件(32)的上表面覆盖一层保护层。
8.根据权利要求5所述的B型独立LNG液货舱绝热层的安装固定方法，其特征在于，所述第三步中，单块刚性次屏壁薄膜要求足够大保证能够覆盖几块防溅屏，且要求覆盖防溅屏之间的接头缝；在两块刚性次屏壁薄膜的接头缝处粘贴一层柔性次屏壁薄膜，保证整个次屏壁的气体密封性。
9.根据权利要求7所述的B型独立LNG液货舱绝热层的安装固定方法，其特征在于，所述第六步中，保护层材料采用镀锌铁皮。
10.根据权利要求5所述的B型独立LNG液货舱绝热层的安装固定方法，其特征在于，每相邻两块大块聚氨酯泡沫绝热板之间均采用两个B型独立LNG液货舱绝热层固定机构固定。
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