CN114962982B - 一种用于船舶运输设备的液化气体储存舱 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于船舶等运输设备的液化气体储存舱，储存舱包括：位于最外侧的外罐；多个第一绝热块，其附着在外罐的内侧，每个第一绝热块与相邻第一绝热块之间留有间隙；多个第一填充绝热块，其填充在第一绝热块之间的间隙中；多个第一屏蔽板，其被连接在相应的第一绝热块的内侧；多个第二绝热块，其被连接在第一绝热块的内侧，并且被布置成使得相邻的第二绝热块由相应的第一屏蔽板连接在一起，第一屏蔽板密封相邻的第二绝热块之间的间隙；多个第二填充绝热块，其填充在第二绝热块之间的间隙中；多个第二屏蔽板，其密封相邻的第二绝热块之间的间隙。本发明大幅降低了材料使用量、减轻建造工作量、缩短建造周期、提高设备安全性。

Description

一种用于船舶运输设备的液化气体储存舱
技术领域
本发明涉及海洋工程装备领域，尤其涉及一种用于船舶运输设备的液化气体储存舱。其中液化气体例如液化天然气、液氮、液氧、液氢以及液氦等。
背景技术
随着我国经济的快速发展和对环境治理要求的不断提高，液化气体及液氢的应用与开发越来越受到各方的重视，是未来中国清洁能源发展的重点方向之一。液氮、液氦作为常用的惰性气体及冷却介质，在工业及能源领域同样应用广泛，但由于其温度较低，保冷的方式尤为重要。
液态低温气体是一种深冷的气体存储技术，通过超低温环境下气体液化存储于特制的容器中。液化的天然气、氢气、氮气及氦气等，其密度相比较常温大幅度的提高，相比高压气体储存，对容器的压力要求也降低，所以同一种体积的容器，其气体储存质量大幅度提高。液态低温气体通常需要依靠船舶海洋装备来实现运输。
目前大多数大型液化气体的储存仍采用传统的9％镍钢储罐的型式，而9％镍钢储罐标准化预制程度较低，自动焊接率较低，加大了对于9％Ni储罐施工时的施工难度，同时施工的工艺限制了9％镍钢储罐的容积，且罐底采用泡沫玻璃砖以达到保冷效果，需敷设4层，导致罐底与罐壁的厚度不同，大大增加了施工的周期。现有薄膜型储罐虽然预制度高，建设周期短、但所用建造材料使用大量的树脂胶、防潮层、胶合板等材料，不够环保。第二第一第二第二
由鉴于此，发明一种用于船舶运输设备的液化气体储存舱是非常必要的。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于船舶运输设备，例如船舶的海洋装备的液化气体储存舱，通过喷涂绝热的方式，减少了传统储罐对防潮层、胶合板以及树脂胶的使用，大幅降低了材料使用量，对减少碳排放效果明显；利用预制的第二绝热块，将第一屏蔽、第二屏蔽以及第二绝热的三种效果一同融合，从而减轻建造工作量、缩短建造周期、提高设备安全性，实现了绿色环保的理念，解决了现有的存储液化气体的储存舱生产成本较高，生产周期较长的问题。
根据本发明的储存舱包括：位于最外侧的外罐；多个第一绝热块，所述第一绝热块以喷涂的方式附着在外罐的内侧，并且每个第一绝热块与相邻第一绝热块之间留有间隙；多个第一填充绝热块，所述第一填充绝热块填充在所述第一绝热块之间的间隙中；多个第一屏蔽板，每个所述第一屏蔽板被连接在相应的绝热块的内侧；多个第二绝热块，所述第二绝热块被连接在第一绝热块的内侧，并且被布置成使得相邻的第二绝热块由相应的第一屏蔽板连接在一起，所述第一屏蔽板密封相邻的第二绝热块之间的间隙；多个第二填充绝热块，所述第二填充绝热块填充在所述第二绝热块之间的间隙中；多个第二屏蔽板，所述第二屏蔽板在所述第二绝热块的内侧从而将相邻的第二绝热块连接在一起，所述第二屏蔽板密封相邻的第二绝热块之间的间隙。
根据本发明的一种优选实施方式，所述第二绝热块包括：下层金属板；上层金属板，所述上层金属板连接到所述下层金属板；绝热材料，所述绝热材料填充在所述下层金属板与所述上层金属板形成的封闭空间内；其中所述下层金属板与相应的第一屏蔽板连接在一起，所述上层金属板与相应的第二屏蔽板连接在一起。
根据本发明的一种优选实施方式，所述下层金属板与所述上层金属板之间设置有隔热垫块。
根据本发明的一种优选实施方式，所述第二绝热块的下层金属板与上层金属板连接在一起，将绝热材料夹持在二者之间。
根据本发明的一种优选实施方式，所述下层金属板和上层金属板由不锈钢、铝合金或殷瓦钢耐低温金属板中的任意一种制成。
根据本发明的一种优选实施方式，所述绝热材料包括普通聚氨酯泡沫块、增强型聚氨酯泡沫块、气凝胶板、高真空绝热板承压绝热板中的任意一种或多种。
根据本发明的一种优选实施方式，所述的第二绝热块为内部抽真空的真空箱式绝热块。
根据本发明的一种优选实施方式，所述上层金属板的截面具有回型结构。
根据本发明的一种优选实施方式，所述第二屏蔽板为具有双波纹结构的金属薄板，其至少一个截面包括两个波峰和位于所述两个波峰之间的一个波谷，所述波峰和波谷形成连续的波形结构。
根据本发明的一种优选实施方式，所述第二屏蔽板包括彼此垂直排布的两组双波纹结构。
根据本发明的一种优选实施方式，所述外罐的内表面通过拉毛、喷砂、预涂玻璃丝布和预埋螺栓中的一种或多种方式进行处理以增加所述内表面附着强度。
根据本发明的一种优选实施方式，所述第一填充绝热块由玻璃棉、聚氨酯、气凝胶中的任一种材料预制成型。
根据本发明的一种优选实施方式，所述的外罐由多个金属板材连接而成，或者通过预应力混凝土浇筑而成。
根据本发明的一种优选实施方式，所述的第二填充绝热块(5)由玻璃棉、聚氨酯、气凝胶中的任意一种预制成型。
根据本发明的一种优选实施方式，所述第一屏蔽板由非金属材料或金属材料制成，连接在第一绝热块的内侧，与多个第二绝热块的下层金属板之间形成密封面，所述下层金属板与第一屏蔽板连接在一起使多个第二绝热块的下层金属板形成第一层屏蔽层。
根据本发明的一种优选实施方式，所述第二屏蔽板通过盖在多个第二绝热块的上层金属板之间以形成密封面，使多个第二绝热块的上层金属板形成第二层屏蔽层。
根据本发明的一种优选实施方式，所述的外罐、第一绝热块、第一层屏蔽层形成独立的、密闭的第一绝热空间。
根据本发明的一种优选实施方式，所述第一层屏蔽层、第二绝热块、第二层屏蔽层形成独立的、密闭的第二绝热空间。
根据本发明的一种优选实施方式，所述储存舱为陆基LNG大型存储罐。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
该用于船舶运输设备的液化气体储存舱是通过喷涂绝热的方式，可以适用于任何壁面的外壁结构，如圆形外壁、方形外壁以及多边形外壁，大幅减少外壁施工周期，最大尺寸存储液货。
该用于船舶运输设备的液化气体储存舱是通过喷涂绝热的方式，利用喷涂性能代替防潮层作用，降低材料成本，节省施工周期。
该用于船舶运输设备的液化气体储存舱是通过喷涂绝热的方式，将绝缘材料直接喷涂在外壁结构上，代替胶合板与树脂胶粘结作用，大幅降低材料成本，减少碳排放。
该用于船舶运输设备的液化气体储存舱利用预制的第二绝热块，将第一屏蔽、第二屏蔽以及第二绝热的三种效果一同融合，从而减轻建造工作量、缩短建造周期、提高设备安全性，实现了绿色环保的理念。
该用于船舶运输设备的液化气体储存舱适用于陆地储罐，也适用于船舶运输船，应用广泛。
附图说明
图1为本发明液化气体储存舱总体结构示意图；
图2为本发明的第二绝热块的一种型式-真空箱；
图3为本发明的第二绝热块的另一种型式-隔热垫块密封；
图4为本发明的第二绝热块的另一种型式-回型密封板；
图5为本发明的第二绝热块的另一种型式-夹持式；
图6为本发明的第一层屏蔽层结构示意图；
图7为本发明的第二层屏蔽层结构示意图；
图8为本发明的第一层绝热空间结构示意图；
图9为本发明的第二层绝热空间结构示意图；
图10为本发明的多个第二屏蔽板的排布的示意图，其中每个第二屏蔽板覆盖在第二绝热块之间的间隙上；
图中：
1、外罐；2、第一绝热块；3、第一填充绝热块；4、第二绝热块；41、下层金属板；42、绝热材料；43、上层金属板；44、隔热垫块；5、第二填充绝热块；6、第一屏蔽板；7、第二屏蔽板；8、第一层屏蔽层；9、第二层屏蔽层；10、第一层绝热空间；11、第二层绝热空间。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步描述：
如附图1至附图5所示，本发明提供一种用于船舶运输设备，例如船舶的海洋装备的液化气体储存舱，包括外罐1，第一绝热块2，第一填充绝热块3，第二绝热块4，第二填充绝热块5，第一屏蔽板6和第二屏蔽板7。
所述的外罐1为容器的最外侧结构，是由金属板材互相拼装焊接组成为一个完整密闭容器结构；所述的外罐1也可以是预应力混凝土浇筑而成完整密闭容器结构；所述的第一绝热块2采用现场喷涂的方式附着在外罐1上形成绝热层，并在纵横方向都留有一定的间隙用于安装第一填充绝热块3；所述的第二绝热块4是一种由工厂提前预制的箱式绝热块，固定在第一绝热块2内侧；所述的第二绝热块4是由下层金属板41，绝热材料42和上层金属板43组成，所述的下层金属板41，绝热材料42和上层金属板43相互之间连接在一起，内部可选地填充有隔热垫块44。
所述第一屏蔽板6分别连接在第一绝热块2的内侧和多个第二绝热块4的下层金属板41之间，形成密封条；所述的下层金属板41与第一屏蔽板6连接在一起使多个第二绝热块4的下层金属板41形成完整的第一层屏蔽层8；所述的第二填充绝热块5安装在多个第二绝热块4所形成的间隙中；所述的第二屏蔽板7盖在多个第二绝热块4的上层金属板43之间，形成密封面，使多个第二绝热块4的上层金属板43形成完整的第二层屏蔽层9；所述的第二屏蔽板7为凸起连续双波纹结构。如图7所示，所述第二屏蔽板7为具有双波纹结构的金属薄板，其至少一个截面包括两个波峰和位于所述两个波峰之间的一个波谷，所述波峰和波谷形成连续的波形结构。如图10所示，每个第二屏蔽板(7)包括彼此垂直排布的两组双波纹结构。
上述实施方案中，具体的，所述的第一绝热块2采用现场喷涂的方式附着在外罐内表面上形成绝热层；所述的外罐1内表面可以通过拉毛、喷砂、预涂玻璃丝布和预埋螺栓的一种或多种方式增加外罐内表面附着强度，使第一绝热块2牢固的固定在外罐1内表面上，并在纵横方向都预留有一定的间隙用于膨胀收缩，间隙中间安装第一填充绝热块3。
上述实施方案中，具体的，所述的第一填充绝热块3是一种填充绝热材料，可采用玻璃棉、聚氨酯、气凝胶预制成型的条型填充物，安装在所述的第一绝热块2纵横方向留有的一定间隙中。
上述实施方案中，具体的，所述的下层金属板41和上层金属板43具体采用不锈钢、铝合金或殷瓦钢耐低温金属板其中的任意一种，所述的绝热材料42可采用普通聚氨酯泡沫块或增强型聚氨酯泡沫块，气凝胶板或高真空绝热板承压绝热板的任意一种或多种组合板。
上述实施方案中，具体的，所述的第二绝热块4优选有多种型式，例如：将箱体内部抽真空，制作为高真空箱式；采用隔热垫块44将下层金属板41和上层金属板43隔断，减少传热(图3)；将上层金属板43制作成回型结构(图4)；将内部填充的绝热材料42夹持在彼此连接的下层金属板41和上层金属板43之间(图5)。
上述实施方案中，具体的，所述的第二填充绝热块5是一种填充绝热材料，可采用玻璃棉、聚氨酯、气凝胶预制成型的填充物，安装在所述的第二绝热块4纵横方向留有的一定间隙中。
上述实施方案中，具体的，所述的第一屏蔽板6可采用非金属或金属材料，连接在第一绝热块2的内侧，与多个第二绝热块4的下层金属板41之间形成密封面；所述的下层金属板41与第一屏蔽板6连接在一起使多个第二绝热块4的下层金属板41形成完整的第一层屏蔽层8。
上述实施方案中，具体的，所述的第二屏蔽板7可采用带有波纹的金属薄板，盖在多个第二绝热块4的上层金属板43之间，形成密封面，使多个第二绝热块4的上层金属板43形成完整的第二层屏蔽层9。
上述实施方案中，具体的，所述的第一层屏蔽层8由多个第二绝热块4的下层金属板41和其间隙中的第一屏蔽板6组成。
上述实施方案中，具体的，所述的第二层屏蔽层9由多个第二绝热块4的上层金属板43和其间隙中第二屏蔽板7组成。
上述实施方案中，具体的，所述的外罐1、第一绝热块2、第一层屏蔽层8所组成的夹层空间为第一绝热空间10，所述第一绝热空间10是完全独立、密闭的结构；所述的第一层屏蔽层8、第二绝热块4、第二层屏蔽层9所组成的夹层空间为第二绝热空间11，所述第二绝热空间11是完全独立、密闭的结构。
工作原理
本发明在使用时，外罐1为容器的最外侧结构，是由金属板材互相拼装焊接组成为一个完整密闭容器结构或者是预应力混凝土浇筑而成完整密闭容器结构，然后通过喷涂绝热的方式，将第一绝热块2采用现场喷涂的方式附着在外罐1上形成绝热层，并在纵横方向都留有一定的间隙用于安装第一填充绝热块3；所述的第二绝热块4是一种由工厂提前预制的箱式绝缘块，固定在第一绝热块2内侧；
从而可以适用于任何壁面的外壁结构，如圆形外壁、方形外壁以及多边形外壁，大幅减少外壁施工周期，最大尺寸存储液货；
再将绝缘材料直接喷涂在外壁结构上，代替胶合板与树脂胶粘结作用，大幅降低材料成本，减少碳排放，该用于船舶运输设备的液化气体储存舱适用于陆地储罐，也适用于船舶运输船，应用广泛。例如，本发明的储存舱可以为陆基LNG大型存储罐。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语″中心″、″纵向″、″横向″、″长度″、″宽度″、″厚度″、″上″、″下″、″前″、″后″、″左″、″右″、″竖直″、″水平″、″顶″、″底″、″内″、″外″、″顺时针″、″逆时针″等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种用于船舶运输设备的液化气体储存舱，其特征在于，所述储存舱包括：
位于最外侧的外罐（1）；
多个第一绝热块（2），所述第一绝热块（2）附着在外罐（1）的内侧，并且每个第一绝热块（2）与相邻第一绝热块（2）之间留有间隙；
多个第一填充绝热块（3），所述第一填充绝热块（3）填充在所述第一绝热块（2）之间的间隙中；
多个第一屏蔽板（6），每个所述第一屏蔽板（6）被连接在相应的第一绝热块（2）的内侧；
多个第二绝热块（4），所述第二绝热块（4）被连接在第一绝热块（2）的内侧，并且被布置成使得相邻的第二绝热块（4）由相应的第一屏蔽板（6）连接在一起，所述第一屏蔽板（6）密封相邻的第二绝热块（4）之间的间隙；
多个第二填充绝热块（5），所述第二填充绝热块（5）填充在所述第二绝热块（4）之间的间隙中；
多个第二屏蔽板（7），所述第二屏蔽板（7）连接在所述第二绝热块（4）的内侧从而将相邻的第二绝热块（4）连接在一起，所述第二屏蔽板（7）密封相邻的第二绝热块（4）之间的间隙；
所述第二绝热块（4）包括：
下层金属板（41）；
上层金属板（43），所述上层金属板（43）与所述下层金属板（41）相互连接；
绝热材料（42），所述绝热材料（42）填充在所述下层金属板（41）与所述上层金属板（43）形成的封闭空间内；
安装部，设在下层金属板（41）周围；
其中，所述下层金属板（41）通过所述安装部与相应的第一屏蔽板（6）连接在一起，所述上层金属板（43）与相应的第二屏蔽板（7）连接在一起；
所述上层金属板（43）的截面具有回型结构；
所述第一屏蔽板（6）由非金属材料或金属材料制成，连接在第一绝热块（2）的内侧，与多个第二绝热块（4）的下层金属板（41）之间形成密封面，所述下层金属板（41）与第一屏蔽板（6）连接在一起使多个第二绝热块（4）的下层金属板（41）形成第一层屏蔽层（8）；
所述第二屏蔽板（7）盖在多个第二绝热块（4）的上层金属板（43）之间以形成密封面，使多个第二绝热块（4）的上层金属板（43）形成第二层屏蔽层（9）。
2.如权利要求1所述的储存舱，其特征在于，所述下层金属板（41）与所述上层金属板（43）之间设置有隔热垫块（44）。
3.如权利要求1所述的储存舱，其特征在于，所述第二绝热块（4）的下层金属板（41）与上层金属板（43）连接在一起，将绝热材料（42）夹持在二者之间。
4.如权利要求1所述的储存舱，其特征在于，所述下层金属板（41）和上层金属板（43）由不锈钢、铝合金或殷瓦钢耐低温金属板中的任意一种制成。
5.如权利要求4所述的储存舱，其特征在于，所述绝热材料（42）包括普通聚氨酯泡沫块、增强型聚氨酯泡沫块、气凝胶板、高真空绝热板承压绝热板中的任意一种或多种。
6.如权利要求1所述的储存舱，其特征在于，所述外罐（1）的内表面通过拉毛、喷砂、预涂玻璃丝布和预埋螺栓中的一种或多种方式进行处理以增加所述内表面附着强度。
7.如权利要求1所述的储存舱，其特征在于，所述第一填充绝热块（3）由玻璃棉、聚氨酯、气凝胶中的任一种材料预制成型。
8.如权利要求1所述的储存舱，其特征在于，所述的外罐（1）由多个金属板材焊接而成，或者通过预应力混凝土浇筑而成。
9.如权利要求1所述的储存舱，其特征在于，所述的第二填充绝热块（5）由玻璃棉、聚氨酯、气凝胶中的任意一种预制成型。
10.如权利要求1所述的储存舱，其特征在于，所述的外罐（1）、第一绝热块（2）、第一层屏蔽层（8）形成独立的、密闭的第一绝热空间（10）。
11.如权利要求1所述的储存舱，其特征在于，所述第一层屏蔽层（8）、第二绝热块（4）、第二层屏蔽层（9）形成独立的、密闭的第二绝热空间（11）。
12.根据权利要求1-11中任意一项所述的储存舱，其特征在于，所述储存舱为陆基LNG大型存储罐。
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