CN115158555A - 一种b型lng液货舱复合绝热系统及其构建方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种B型LNG液货舱复合绝热系统及其构建方法，复合绝热系统包括罐体、聚氨酯板层、补偿层、防漏层、喷涂聚氨酯泡沫和外护涂层；所述罐体通过安装架固定在船体上；所述聚氨酯板层设置在罐体的外表面，所述聚氨酯板层由预制聚氨酯板组合而成，所述预制聚氨酯板通过螺柱与罐体固定；所述补偿层填充在相邻预制聚氨酯板之间形成的缝隙中；所述防漏层设置在补偿层的外表面并通过所述防漏层覆盖补偿层和预制聚氨酯板形成的缝隙。本发明中，在罐体表面通过螺柱安装预制聚氨酯板形成聚氨酯板层，并在聚氨酯板层表面设置喷涂型聚氨酯，利用两者各自系统的优势避免了绝热层的开裂，并直接降低施工难度和施工成本。

Description

一种B型LNG液货舱复合绝热系统及其构建方法
技术领域
本发明属于液化天然气船技术领域，特别涉及一种B型LNG液货舱复合绝热系统及其构建方法。
背景技术
LNG即液化天然气，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，是高技术、高难度和高附加值的船舶。
LNG船不同于一般的船舶，在设计时首先要考虑它所装载的货物是-162℃的液化天然气，LNG船在航行时，货舱内的LNG和外界温度的温差可达到200℃以上，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，安装一层隔热性能很好的LNG船绝热层围护系统非常关键，鉴于液化天然气船舶的结构不尽相同，例如B型液货舱，因此如何解决B型液货舱的隔热问题成为目前亟待解决的问题之一。
传统的B型液货舱隔热使用聚氨酯或聚苯乙烯泡沫材料，隔热形式通常有喷涂和板式拼装两种，但分别存在各自的问题；对于喷涂绝热，隔热材料和罐体粘在一起，在超低温情况下由于罐体和绝热材料本身的热膨胀系数不一致，容易出现开裂现象，尤其是针对装载LNG的B型液货舱，因为蒸发率要求较高，通常保温厚度也要大于300mm以上，由于绝热材料收缩出现的裂纹和材料本身的自重，容易出现开裂或者保温失效；对于板式拼装隔热，将绝热板与罐体分离有利于避免绝热材料开裂，但其施工复杂，并且不可避免在板加工过程中出现浪费，从而导致项目成本增加，如何平衡这种工艺和成本之间的关系，寻求一种合理的B型液货舱隔热工艺，也是目前亟待解决的问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种B型LNG液货舱复合绝热系统及其构建方法，用于解决现有技术中B型液货舱隔热效果差、施工难度大和施工成本高的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种B型LNG液货舱复合绝热系统，包括罐体、聚氨酯板层、补偿层、防漏层、喷涂聚氨酯泡沫和外护涂层；
所述罐体通过安装架固定在船体上；
所述聚氨酯板层设置在罐体的外表面，所述聚氨酯板层由预制聚氨酯板组合而成，所述预制聚氨酯板通过螺柱与罐体固定；
所述补偿层填充在相邻预制聚氨酯板之间形成的缝隙中；
所述防漏层设置在补偿层的外表面并通过所述防漏层覆盖补偿层和预制聚氨酯板形成的缝隙；
所述喷涂聚氨酯泡沫粘接在聚氨酯板层和防漏层的外表面；
所述外护涂层设置在喷涂聚氨酯泡沫的外表面。
通过采用这种技术方案：在罐体表面通过螺柱安装预制聚氨酯板形成聚氨酯板层，并在聚氨酯板层表面设置喷涂型聚氨酯，利用两者各自系统的优势避免了绝热层的开裂，并直接降低施工难度和施工成本；通过补偿层和防漏层的配合，将聚氨酯板层设置为由若干预制聚氨酯板组合而成，在保证形成聚氨酯板层保温性能的同时，增加聚氨酯板层对罐体形状的适应性。
于本发明的一实施例中，所述安装架包括第一架体、第二架体和承压木，其中所述第一架体和第二架体分别与罐体和船体固定，所述承压木固定在第一架体和第二架体之间。
通过采用这种技术方案：通过第一架体和第二架体分别与罐体和船体固定实现罐体和船体的相对固定，并通过承压木提供中间承压。
于本发明的一实施例中，所述承压木的上半部和第一架体均包裹在喷涂聚氨酯泡沫的内部。
通过采用这种技术方案：保证第一架体与罐体连接位置处的保温性能，并同时增加连接的稳固性。
于本发明的一实施例中，所述预制聚氨酯板包括三面体板、角区板和平面板，所述预制聚氨酯板上预留有与螺柱配合的中空空隙。
通过采用这种技术方案：三面体板、角区板和平面板可以分别适应罐体的拐角、转角和平面，以此为基础，可以通过三面体板、角区板和平面板的配合适应不同形状的罐体，增加相对适应性。
于本发明的一实施例中，所述螺柱的底端依次穿过柱塞和垫板与罐体焊接固定，所述螺柱的顶端依次穿过预制聚氨酯板、压盘和垫片与螺母螺纹配合。
通过采用这种技术方案：通过在螺柱上套设垫板来避免聚氨酯板层与罐体直接接触，可以降低热传导来增加保温效果；柱塞可以增加螺柱与预制聚氨酯板的接触面积，从而增加连接的稳定性；压盘可以增加螺母与预制聚氨酯板的接触面积，从而增加预制聚氨酯板安装后的稳定性。
于本发明的一实施例中，所述喷涂聚氨酯泡沫由异氰酸酯和多元醇组料通过喷涂发泡机发泡后喷涂于预制聚氨酯板聚氨酯板层之上发泡而成。
通过采用这种技术方案：喷涂聚氨酯泡沫为喷涂型聚氨酯，可以在施工时根据实际需要喷涂不同的厚度，并能够直接降低整体的施工难度。
于本发明的一实施例中，所述喷涂聚氨酯泡沫的内部设置有网格布。
通过采用这种技术方案：通过在喷涂聚氨酯泡沫的内部设置网格布来增加喷涂聚氨酯泡沫的结构强度。
本发明提供一种B型LNG液货舱复合绝热系统的构建方法，包括以下步骤：
S1、使用安装架将罐体固定在船体上，并将螺柱焊接在罐体的表面；
S2、在螺柱焊疤处铺设垫板，并在螺柱上套设柱塞；
S3、在罐体上铺设预制聚氨酯板，使预制聚氨酯板与垫板贴合，此时螺柱穿过预制聚氨酯板上预留的中空空隙，在螺柱穿出预制聚氨酯板的一端依次套设压盘和垫片，并通过螺母和螺柱的配合将压盘压紧在预制聚氨酯板的表面完成预制聚氨酯板在罐体上的固定；
S4、在相邻预制聚氨酯板之间形成的缝隙内部填充补偿层；
S5、在补偿层和预制聚氨酯板形成缝隙的表面设置防漏层；
S6、在由预制聚氨酯板组合形成的聚氨酯板层之上喷涂发泡后的异氰酸酯和多元醇组料，并在喷涂的过程中设置网格布，固结后形成喷涂聚氨酯泡沫；
S7、在喷涂聚氨酯泡沫的外表面设置外护涂层。
于本发明的一实施例中，S6步骤中固结后形成的喷涂聚氨酯泡沫包裹于安装架中承压木的上半部和第一架体的外部。
通过采用这种技术方案：确保第一架体与罐体连接位置处不会破坏整体的保温效果，并能够同时增加第一架体与罐体的连接强度。
如上所述，本发明的一种B型LNG液货舱复合绝热系统及其构建方法，具有以下有益效果：在罐体表面通过螺柱安装预制聚氨酯板形成聚氨酯板层，并在聚氨酯板层表面设置喷涂型聚氨酯，利用两者各自系统的优势避免了绝热层的开裂，并直接降低施工难度和施工成本；通过补偿层和防漏层的配合，将聚氨酯板层设置为由若干预制聚氨酯板组合而成，在保证形成聚氨酯板层保温性能的同时，增加聚氨酯板层对罐体形状的适应性；推广应用具有良好的经济效益和社会效益。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是图1的A处放大图。
图3是本发明的预制聚氨酯板布置示意图。
图4是本发明的复合绝热系统分层示意图。
图5是本发明的预制聚氨酯板固定结构图。
图6是本发明的预制聚氨酯板密封示意图。
图7是本发明的安装结构示意图。
图中：1.罐体；2.三面体板；3.角区板；4.平面板；5.外护涂层；6.垫板；7.螺柱；8.补偿层；9.柱塞；10.压盘；11.网格布；12.喷涂聚氨酯泡沫；13.螺母；14.垫片；15.预制聚氨酯板；16.防漏层；17.第一架体；18.第二架体；19.承压木。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1-7。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
请参阅图1-7，一种B型LNG液货舱复合绝热系统，包括罐体1、聚氨酯板层、补偿层8、防漏层16、喷涂聚氨酯泡沫12和外护涂层5；罐体1通过安装架固定在船体上；聚氨酯板层设置在罐体1的外表面，聚氨酯板层由预制聚氨酯板15组合而成，预制聚氨酯板15通过螺柱7与罐体1固定；补偿层8填充在相邻预制聚氨酯板15之间形成的缝隙中；防漏层16设置在补偿层8的外表面并通过防漏层16覆盖补偿层8和预制聚氨酯板15形成的缝隙；喷涂聚氨酯泡沫12粘接在聚氨酯板层和防漏层16的外表面；外护涂层5设置在喷涂聚氨酯泡沫12的外表面；通过采用这种技术方案：在罐体1表面通过螺柱7安装预制聚氨酯板15形成聚氨酯板层，并在聚氨酯板层表面设置喷涂型聚氨酯，利用两者各自系统的优势避免了绝热层的开裂，并直接降低施工难度和施工成本；通过补偿层8和防漏层16的配合，将聚氨酯板层设置为由若干预制聚氨酯板15组合而成，在保证形成聚氨酯板层保温性能的同时，增加聚氨酯板层对罐体1形状的适应性。
进一步的，安装架包括第一架体17、第二架体18和承压木19，其中第一架体17和第二架体18分别与罐体1和船体固定，承压木19固定在第一架体17和第二架体18之间；通过采用这种技术方案：通过第一架体17和第二架体18分别与罐体1和船体固定实现罐体1和船体的相对固定，并通过承压木19提供中间承压。
进一步的，承压木19的上半部和第一架体17均包裹在喷涂聚氨酯泡沫12的内部；通过采用这种技术方案：保证第一架体17与罐体1连接位置处的保温性能，并同时增加连接的稳固性。
进一步的，预制聚氨酯板15包括三面体板2、角区板3和平面板4，预制聚氨酯板15上预留有与螺柱7配合的中空空隙；通过采用这种技术方案：三面体板2、角区板3和平面板4可以分别适应罐体1的拐角、转角和平面，以此为基础，可以通过三面体板2、角区板3和平面板4的配合适应不同形状的罐体1，增加相对适应性。
进一步的，螺柱7的底端依次穿过柱塞9和垫板6与罐体1焊接固定，螺柱7的顶端依次穿过预制聚氨酯板15、压盘10和垫片14与螺母13螺纹配合；通过采用这种技术方案：通过在螺柱7上套设垫板6来避免聚氨酯板层与罐体1直接接触，可以降低热传导来增加保温效果；柱塞9可以增加螺柱7与预制聚氨酯板15的接触面积，从而增加连接的稳定性；压盘10可以增加螺母13与预制聚氨酯板15的接触面积，从而增加预制聚氨酯板15安装后的稳定性。
进一步的，喷涂聚氨酯泡沫12由异氰酸酯和多元醇组料通过喷涂发泡机发泡后喷涂于预制聚氨酯板15聚氨酯板层之上发泡而成；通过采用这种技术方案：喷涂聚氨酯泡沫12为喷涂型聚氨酯，可以在施工时根据实际需要喷涂不同的厚度，并能够直接降低整体的施工难度。
进一步的，喷涂聚氨酯泡沫12的内部设置有网格布11。通过采用这种技术方案：通过在喷涂聚氨酯泡沫12的内部设置网格布11来增加喷涂聚氨酯泡沫12的结构强度。
一种B型LNG液货舱复合绝热系统的构建方法，包括如下步骤：
S1、使用安装架将罐体1固定在船体上，并将螺柱7焊接在罐体1的表面；
S2、在螺柱7焊疤处铺设垫板6，并在螺柱7上套设柱塞9；
S3、在罐体1上铺设预制聚氨酯板15，使预制聚氨酯板15与垫板6贴合，此时螺柱7穿过预制聚氨酯板15上预留的中空空隙，在螺柱7穿出预制聚氨酯板15的一端依次套设压盘10和垫片14，并通过螺母13和螺柱7的配合将压盘10压紧在预制聚氨酯板15的表面完成预制聚氨酯板15在罐体1上的固定；
S4、在相邻预制聚氨酯板15之间形成的缝隙内部填充补偿层8；
S5、在补偿层8和预制聚氨酯板15形成缝隙的表面设置防漏层16；
S6、在由预制聚氨酯板15组合形成的聚氨酯板层之上喷涂发泡后的异氰酸酯和多元醇组料，并在喷涂的过程中设置网格布11，固结后形成喷涂聚氨酯泡沫12；
S7、在喷涂聚氨酯泡沫12的外表面设置外护涂层5。
进一步的，S6步骤中固结后形成的喷涂聚氨酯泡沫12包裹于安装架中承压木19的上半部和第一架体17的外部。通过采用这种技术方案：确保第一架体17与罐体1连接位置处不会破坏整体的保温效果，并能够同时增加第一架体17与罐体1的连接强度。
具体实施时，使用安装架将罐体1固定在船体上，并将螺柱7焊接在罐体1的表面，在螺柱7焊疤处铺设垫板6，并在螺柱7上套设柱塞9；在罐体1上铺设预制聚氨酯板15，使预制聚氨酯板15与垫板6贴合，此时螺柱7穿过预制聚氨酯板15上预留的中空空隙，在螺柱7穿出预制聚氨酯板15的一端依次套设压盘10和垫片14，并通过螺母13和螺柱7的配合将压盘10压紧在预制聚氨酯板15的表面完成预制聚氨酯板15在罐体1上的固定；在相邻预制聚氨酯板15之间形成的缝隙内部填充补偿层8；在补偿层8和预制聚氨酯板15形成缝隙的表面设置防漏层16；在由预制聚氨酯板15组合形成的聚氨酯板层之上喷涂发泡后的异氰酸酯和多元醇组料，并在喷涂的过程中设置网格布11，固结后形成喷涂聚氨酯泡沫12；在喷涂聚氨酯泡沫12的外表面设置外护涂层5，完成复合绝热系统的构建。
综上所述，本发明的一种B型LNG液货舱复合绝热系统及其构建方法，具有以下有益效果：在罐体1表面通过螺柱7安装预制聚氨酯板15形成聚氨酯板层，并在聚氨酯板层表面设置喷涂型聚氨酯形成喷涂聚氨酯泡沫12，利用两者各自系统的优势避免了绝热层的开裂，并直接降低施工难度和施工成本；通过补偿层8和防漏层16的配合，将聚氨酯板层设置为由若干预制聚氨酯板15组合而成，在保证形成聚氨酯板层保温性能的同时，增加聚氨酯板层对罐体1形状的适应性；推广应用具有良好的经济效益和社会效益。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种B型LNG液货舱复合绝热系统，其特征在于：包括罐体(1)、聚氨酯板层、补偿层(8)、防漏层(16)、喷涂聚氨酯泡沫(12)和外护涂层(5)；
所述罐体(1)通过安装架固定在船体上；
所述聚氨酯板层设置在罐体(1)的外表面，所述聚氨酯板层由预制聚氨酯板(15)组合而成，所述预制聚氨酯板(15)通过螺柱(7)与罐体(1)固定；
所述补偿层(8)填充在相邻预制聚氨酯板(15)之间形成的缝隙中；
所述防漏层(16)设置在补偿层(8)的外表面并通过所述防漏层(16)覆盖补偿层(8)和预制聚氨酯板(15)形成的缝隙；
所述喷涂聚氨酯泡沫(12)粘接在聚氨酯板层和防漏层(16)的外表面；
所述外护涂层(5)设置在喷涂聚氨酯泡沫(12)的外表面。
2.根据权利要求1所述的一种B型LNG液货舱复合绝热系统，其特征在于：所述安装架包括第一架体(17)、第二架体(18)和承压木(19)，其中所述第一架体(17)和第二架体(18)分别与罐体(1)和船体固定，所述承压木(19)固定在第一架体(17)和第二架体(18)之间。
3.根据权利要求2所述的一种B型LNG液货舱复合绝热系统，其特征在于：所述承压木(19)的上半部和第一架体(17)均包裹在喷涂聚氨酯泡沫(12)的内部。
4.根据权利要求1所述的一种B型LNG液货舱复合绝热系统，其特征在于：所述预制聚氨酯板(15)包括三面体板(2)、角区板(3)和平面板(4)，所述预制聚氨酯板(15)上预留有与螺柱(7)配合的中空空隙。
5.根据权利要求1所述的一种B型LNG液货舱复合绝热系统，其特征在于：所述螺柱(7)的底端依次穿过柱塞(9)和垫板(6)与罐体(1)焊接固定，所述螺柱(7)的顶端依次穿过预制聚氨酯板(15)、压盘(10)和垫片(14)与螺母(13)螺纹配合。
6.根据权利要求1所述的一种B型LNG液货舱复合绝热系统，其特征在于：所述喷涂聚氨酯泡沫(12)由异氰酸酯和多元醇组料通过喷涂发泡机发泡后喷涂于预制聚氨酯板(15)聚氨酯板层之上发泡而成。
7.根据权利要求1所述的一种B型LNG液货舱复合绝热系统，其特征在于：所述喷涂聚氨酯泡沫(12)的内部设置有网格布(11)。
8.一种B型LNG液货舱复合绝热系统的构建方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、使用安装架将罐体(1)固定在船体上，并将螺柱(7)焊接在罐体(1)的表面；
S2、在螺柱(7)焊疤处铺设垫板(6)，并在螺柱(7)上套设柱塞(9)；
S3、在罐体(1)上铺设预制聚氨酯板(15)，使预制聚氨酯板(15)与垫板(6)贴合，此时螺柱(7)穿过预制聚氨酯板(15)上预留的中空空隙，在螺柱(7)穿出预制聚氨酯板(15)的一端依次套设压盘(10)和垫片(14)，并通过螺母(13)和螺柱(7)的配合将压盘(10)压紧在预制聚氨酯板(15)的表面完成预制聚氨酯板(15)在罐体(1)上的固定；
S4、在相邻预制聚氨酯板(15)之间形成的缝隙内部填充补偿层(8)；
S5、在补偿层(8)和预制聚氨酯板(15)形成缝隙的表面设置防漏层(16)；
S6、在由预制聚氨酯板(15)组合形成的聚氨酯板层之上喷涂发泡后的异氰酸酯和多元醇组料，并在喷涂的过程中设置网格布(11)，固结后形成喷涂聚氨酯泡沫(12)；
S7、在喷涂聚氨酯泡沫(12)的外表面设置外护涂层(5)。
9.根据权利要求8所述的一种B型LNG液货舱复合绝热系统的构建方法，其特征在于：S6步骤中固结后形成的喷涂聚氨酯泡沫(12)包裹于安装架中承压木(19)的上半部和第一架体(17)的外部。
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