CN201228850Y - 一种液化天然气绝热保温装置 - Google Patents

Abstract

一种液化天然气绝热保温装置，包括一个罐型的绝热保温装置本体，所述绝热保温装置由内壳层和外壳层组成，所述内壳层和外壳层之间设置有绝热层，其特征在于：所述绝热层是由酚醛微孔材料制成的绝热层，所述内壳层为采用在超低温下尺寸稳定性好的“殷瓦”碳钢制成的内壳层；所述外壳层为采用具有支撑，加固作用的碳钢制成的外壳层；所述绝热层的厚度为100－300mm，优选厚度为150－250mm；所述绝热层的外围为抗热辐射，阻挡酚醛微孔气路的铝箔层；所述铝箔层的外围为抗震动的记忆海绵层；所述各层之间，通过酚醛聚氨酯胶粘剂粘接。本实用新型大量减少液化天然气在运输过程中的损耗，保护环境，消除火灾隐患，节省工业能耗。

Description

一种液化天然气绝热保温装置

技术领域

本实用新型涉及一种液化天然气绝热保温装置，特别涉及一种采用酚醛微孔材料的绝热保温装置，属于低温液体贮存和运输装置的技术领域。

背景技术

世界上主要运输的五类气体分别为液化天然气(Liquefied Nature Gas，缩写为LNG)：主要为甲烷(纯度90％以上，熔点为-183℃，沸点-161.50℃)，丙烷(熔点为-188℃，沸点-42.10℃)等；液化石油气(液化石油气体LiquefiedPetroleum Gas，缩写为LPG)：液化乙烯(熔点为-169.50℃，沸点-103.90℃)，液化丙烯(熔点为-185.10℃，沸点-47.70℃)；液氧和液氮(液氧和液氮主要陆运)五种。

随着社会的不断发展和能源结构的调整，液化天然气在能源市场呈现出一枝独秀的态势。液化天然气船(LNG船)是国际天然气贸易中最重要的运输工具。液化天然气具有易燃易爆、低温(-162℃)、易蒸发扩散等危险特性，要实现对液化天然气进行安全、高效和便捷的运输和转移，大型储罐的结构设计和制造技术是液化天然气船核心的关键技术之一。大型储罐体积庞大、受力情况复杂、工作温度低，因此，大型储罐用材料既要满足强度的要求，又要满足储存低温介质所需的绝热要求，还需具有良好的燃烧性能和抗火焰穿透能力。

大型液化天然气船(LNG船)、大型液化石油气体船(LPG船)，海运储罐的形状主要为球体；也有圆柱体，陆地储罐主要为圆柱体，也有球体，所述储罐，即储存液氮、液氧、液氢、液氩和液化天然气等低温液体的储罐，船用的储罐必须具备抗震动、振动的功能。储罐壁的结构一般最里层为铟钢与碳钢复合材料，最外层为船用钢板，内外层之间有绝热材料，绝热材料主要使用软木、珍珠岩、泡沫玻璃、离心玻璃棉或者硅酸铝、混凝土等无机材料。

储罐采用上述无机材料作为绝热材料，存在绝热性能差、蒸发率高、储罐重，耗材多的缺点，近期逐渐被聚氯乙烯和聚氨酯微孔绝热材料替代。但聚氯乙烯和聚氨酯微孔绝热材料在超低温的条件下，存在着绝热性能差、尺寸稳定性较差，绝热(即保温保冷)性能不稳定等问题，需要大量损耗工业用能，还有聚氨酯微孔绝热材料存在着燃烧性能较差，容易产生火灾的缺点；国内外都有关于聚氨酯绝热保温材料引发火灾的报道。

目前储罐的刚性绝热型绝热保温材料的主要指标为：密度≤40kg/m³，室温压缩强度≥0.14MPa，80℃～-162℃之间保持物理稳定性，室温下导热系数<0.030W/(m·K)，阻燃性能：离火自熄；上述材料不能满足储罐的这些技术指标，基于大型储罐的特殊要求，酚醛微孔材料的燃烧性能达到或者超过GB8624难燃级(B1级)，并且具有良好的绝热保温性能，有望消除液化天然气船的火灾。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种液化天然气绝热保温装置，以解决现有储罐所存在的诸多不足之处。该实用新型适用于低温液体的贮存和运输领域。

本实用新型所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现：

一种液化天然气绝热保温装置，包括一个罐型的绝热保温装置本体，所述绝热保温装置本体由内壳层和外壳层组成，所述内壳层和外壳层之间设置有绝热层，其特征在于：所述绝热层为酚醛微孔材料制成的绝热层，所述内壳层为采用在超低温下尺寸稳定性好的“殷瓦”碳钢制成的内壳层；所述外壳层为采用具有支撑，加固作用的碳钢制成的外壳层；

所述内壳层的厚度为1-10mm，优选厚度3-5mm；

所述绝热层的厚度为100-300mm，优选厚度为150-250mm；

在所述绝热层与所述外壳层之间还设置有抗热辐射并阻挡酚醛微孔气路的铝箔层；所述铝箔层的厚度为0.5-5mm，优选厚度为1-3mm；

在所述铝箔层与所述外壳层之间还设置有起抗震动作用的记忆海绵层；所述记忆海绵层的厚度为2-15mm，优选厚度为5-10mm

所述外壳层的厚度2-20mm，优选厚度5-15mm；

所述各层之间，通过酚醛聚氨酯胶粘剂粘接。

本实用新型的绝热层采用酚醛微孔材料超低温下绝热性能好，尺寸稳定。所述酚醛微孔材料具有有机泡沫保温材料低热导率的优异性能，也具有无机保温材料优异的防火性能。与聚氨酯、聚苯乙烯、橡塑泡沫等有机泡沫塑料比较，酚醛微孔材料具有轻质、吸水率小、导热系数低、难燃(烟密度等级在2下)、产烟毒性在准安全三级以上、耐火焰穿透、遇火即炭化无滴落、火焰蔓延速率小、耐高温、安全、环境友好等特性，是新型绝热保温材料。

由于采用了上述技术方案，本实用新型所述绝热层采用酚醛微孔材料取代了现有传统的绝热材料，能大量减少液化天然气在运输过程中的损耗，保护环境，消除火灾隐患，节省工业能耗。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型的剖视图。

图面说明：1 内壳层，2 绝热层，3 铝箔层，4 记忆海绵层，5 外壳层，6液化天然气。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，一种液化天然气绝热保温装置，包括一个罐型的绝热保温装置本体，罐型的形状为球体，这样整个罐型的受力均匀。该绝热保温装置本体可以应用在LNG船的海运储罐领域和液化天然气的陆地储罐领域。

该绝热保温装置本体由内壳层1和外壳层5组成，其中内壳层1为采用在超低温下尺寸稳定性好的“殷瓦”碳钢制成的内壳层1，这种“殷瓦”碳钢是一种铟钢与碳钢复合材料的特种钢，在超低温下尺寸稳定性好。内壳层1的厚度根据需要而设计，一般在1-10mm之间，比较好的设计厚度为3-5mm。如果太厚，则浪费材料，造成成本增加。外壳层5为采用具有支撑，加固作用的碳钢制成的外壳层5，采用碳钢的厚度一般在2-20mm之间，比较好的设计厚度为5-15mm。

在内壳层1的外壁上通过酚醛聚氨酯胶粘剂粘接有绝热层2，绝热层2是由酚醛微孔材料制成的绝热层2，酚醛微孔材料也叫酚醛泡沫材料，是酚醛树脂经过发泡工艺后形成的。酚醛微孔材料具有有机泡沫保温材料低热导率的优异性能，也具有无机保温材料优异的防火性能。与聚氨酯、聚苯乙烯、橡塑泡沫等有机泡沫塑料比较，酚醛微孔材料具有轻质、吸水率小、导热系数低、难燃(烟密度等级在2下)、产烟毒性在准安全三级以上、耐火焰穿透、遇火即炭化无滴落、火焰蔓延速率小、耐高温、安全、环境友好等特性，是新型隔热保温材料。

根据设计要求，绝热层2采用酚醛微孔材料的厚度为100-300mm，比较好的设计厚度为150-250mm。

为了提高保温效果，在绝热层2的外壁通过酚醛聚氨酯胶粘剂粘接有铝箔层3，以起到抗热辐射，阻挡酚醛微孔气路的作用。

为了提高整个绝热保温装置本体的抗冲击，抗震动、抗振动性能，在铝箔层3的外壁通过酚醛聚氨酯胶粘剂粘接有记忆海绵层4，记忆海绵层4与外壳层5的内壁之间也通过酚醛聚氨酯胶粘剂粘接。记忆海绵层4采用聚氨酯软泡慢回弹型记忆海绵，但也不限于此。记忆海绵层4的厚度为2-15mm，比较好的设计厚度为5-10mm。

上述“殷瓦”碳钢、酚醛微孔材料、聚氨酯软泡慢回弹型记忆海绵等均可以通过市场采购到。

本实用新型采用所述酚醛微孔材料层取代上述传统的绝热材料，能大量减少液化天然气在运输过程中的损耗，保护环境，消除火灾隐患，节省工业能耗。

本实用新型除了在液化天然气领域应用之外，还应用在其它超低温液体的海运储罐和陆地储罐领域，如液化石油气、液化乙烯、液化丙烯、液氧和液氮领域。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (13)

1.一种液化天然气绝热保温装置，包括一个罐型的绝热保温装置本体，所述绝热保温装置本体由内壳层和外壳层组成，所述内壳层和外壳层之间设置有绝热层，其特征在于：所述绝热层为酚醛微孔材料制成的绝热层，所述内壳层为采用在超低温下尺寸稳定性好的“殷瓦”碳钢制成的内壳层；所述外壳层为采用具有支撑，加固作用的碳钢制成的外壳层。

2.根据权利要求1所述的一种液化天然气绝热保温装置，其特征在于：所述内壳层的厚度为1-10mm。

3.根据权利要求2所述的一种液化天然气绝热保温装置，其特征在于：所述内壳层的厚度为3-5mm。

4、根据权利要求1所述的一种液化天然气绝热保温装置，其特征在于：所述绝热层的厚度为100-300mm。

5.根据权利要求4所述的一种液化天然气绝热保温装置，其特征在于：所述绝热层的厚度为150-250mm。

6.根据权利要求1所述的一种液化天然气绝热保温装置，其特征在于：在所述绝热层与所述外壳层之间还设置有抗热辐射并阻挡酚醛微孔气路的铝箔层。

7.根据权利要求6所述的一种液化天然气绝热保温装置，其特征在于：所述铝箔层的厚度为0.5-5mm。

8.根据权利要求7所述的一种液化天然气绝热保温装置，其特征在于：所述铝箔层的厚度为1-3mm。

9.根据权利要求6所述的一种液化天然气绝热保温装置，其特征在于：在所述铝箔层与所述外壳层之间还设置有起抗震动作用的记忆海绵层。

10.根据权利要求9所述的一种液化天然气绝热保温装置，其特征在于：所述记忆海绵层的厚度为2-15mm。

11.根据权利要求10所述的一种液化天然气绝热保温装置，其特征在于：优选厚度为5-10mm。

12.根据权利要求1或6所述的一种液化天然气绝热保温装置，其特征在于：所述内壳层与绝热层之间、所述绝热层与铝箔层之间、所述铝箔层与所述外壳层之间通过酚醛聚氨酯胶粘剂粘接。

13.根据权利要求9所述的一种液化天然气绝热保温装置，其特征在于：所述内壳层与绝热层之间、所述绝热层与铝箔层之间、所述铝箔层与所述记忆海绵层之间、所述记忆海绵层与外壳层之间通过酚醛聚氨酯胶粘剂粘接。

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