JP2002528690A - 断熱モジュール、断熱システム及び断熱方法と製造方法 - Google Patents

断熱モジュール、断熱システム及び断熱方法と製造方法

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Abstract

(57)【要約】 プロセスコンポーネントを断熱するプリフォーム断熱モジュール（３１０，３２０）を開示するものであり、該モジュールは、その長さ方向に延びる対向した当接面（３９０）及び前記モジュールの各端部の端部当接面（３３７，３８７）を有し；ａ）極低温状態において適切な熱衝撃特性を有している断熱マテリアルから構成されていて、断熱されるコンポーネントに近接若しくは接触している一つの面（３１４ｄ）を有する少なくとも一つの第１のインナー断熱層（３１４）；ｂ）前記インナー断熱層（３１４）の外側周面に配置の少なくとも一つのアウター断熱層；ｃ）少なくとも一つの水蒸気バリヤー層；ｄ）被覆層（３１８）を備えているもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 この発明は、極低温分野に適した断熱モジュール；部材を断熱するモジュー
ルのシステム；該断熱モジュールの製造方法；及び前記断熱モジュールの取り付
け方法に関するものである。
【０００２】 従来の技術
【０００３】 断熱の目的は、周知のように、断熱された環境と周囲環境との間の熱伝導を
少なくして断熱された環境内の所望の温度に対する周囲環境条件の影響を少なく
する点にある。この断熱操作には、断熱しようとするコンポーネント（部品、部
材）周りの同じか又は相違する断熱マテリアルズの層の配置と固定手段とが含ま
れる。この取り付けには、断熱マテリアルをコンポーネントまわりに巻き付ける
ことが含まれるが、例えば、コンポーネントに接着されるか又は別途固定される
かの他の構造も使用される。
【０００４】 産業面においては、コンポーネントの断熱目的は、該コンポーネントの内部
の温度を所望の温度に保つこと；及び人的保護の点にある。かくして、化学プラ
ントにおいては、化学プラントにおいて行われるプロセス（各種の化学処理・操
作）において、有効使用のためのコントロールされた温度範囲内に維持しなけれ
ばならない固体物、ガス類又は液体類のようなマテリアルズをタンク類及びパイ
プ類で保持したり、搬送したりすることができる。
【０００５】 この目的の達成は、化学プラントにおけるコスト効率と直接リンクするもの
で、これは、加熱及び冷却コストがその大半を占め、断熱されたコンポーネント
からの熱損失又は熱利得を防ぐように効果的に断熱することにより、加熱及び冷
却コストを低減できるからである。
【０００６】 化学プラントにおける断熱作業は、非常にコストがかかるプロセスである。
一般的に言うと、設置作業者が現場に必要な被覆及び断熱マテリアルズを搬入し
、現場で所望の形態のものに作り上げ、断熱作業を終えるようになっている。し
たがって、このような作業は、時間を費やし、他に負けず、コストメリットがあ
るように作業を行うための多大の手配が必要になる。
【０００７】 極低温での化学処理プロセスに適した断熱マテリアルズの開発は、特殊の困
難性を伴う。例えば、ガス処理プロセスなどの在来の使用の極低温プラントでの
操業温度は、水の凍結点をかなり下まわる温度である。実際、温度は、−１４０
℃又はこれ以下になる。したがって、極低温プラントにおける断熱バリヤーは、
高い熱衝撃又は熱応力の作用を受けるので、適切な断熱体の開発が極めて困難に
なっている。
【０００８】 一例ではあるが、断熱コンポーネントの内部と周囲環境との間の温度差は、
２００℃のオーダーであり、このような場合には、断熱体のアウター部分に膨張
挙動がみられ、断熱体のインナー部分には、収縮挙動がみられる。
【０００９】 さらにまた、断熱バリヤーは、耐水性のものでなければならず、凍結現象が
生じると、断熱能力を喪失し、断熱不良を含むより重大な問題を生じるおそれが
ある。これらの諸問題全てによって、極低温分野においては、特殊の断熱技術と
断熱マテリアルズとが要求される。
【００１０】 他の断熱実施面については、種々の断熱マテリアルズを現場で製造して、実
際の用途条件に対応しなければならない点で断熱作業に多大のコストがかかる。
【００１１】 発明の概要
【００１２】 この発明の目的は、断熱モジュール、断熱システム及びこれらの製造及び取
り付け方法を提供し、可及的最大に現在の技術のコスト面の欠点、技術面での欠
点及び安全面での欠点を除いて、断熱目的を達成することにある。
【００１３】 この目的にしたがって、長さ方向にそって延びる対向した長さ方向当接面及
び各端部における端部当接面を有するプロセス部品を断熱するプリフォームされ
た断熱モジュールであって、以下の構成を備えるものが提供される：
【００１４】 （ａ）極低温状態のもとで適切な熱衝撃特性を有し、そして、断熱すべき部 材の面に近い一つの面をもつ断熱マテリアルから構成された少なくと も一つの第１のインナー断熱層； （ｂ）前記インナー断熱層の外側にぐるり配置された少なくとも一つの第２ のアウター断熱層； （ｃ）少なくとも一つの水蒸気バリヤー層；及び （ｄ）被覆層。
【００１５】 プリフォームされたとは、断熱モジュールが搬送される前及び設置取り付け
される前に、完成された断熱製品として工場で製造されることを意味する。製造
工場の場所は、設置が行われる場所から離れていることが多い。このようなプレ
ファブ式モジュールは、現場ですぐに設置取り付けできるから、現場でのコスト
を大幅に軽減でき、断熱プロジェクトのコスト下げることができる。
【００１６】 プリフォームされるモジュールは、積層する層数を少なくすると精度よく作
ることができるが、断熱層の数と被覆層の数を所望の数に仕上げてもよい。各層
は、用途に応じた適切な性状と厚さとをもつ。
【００１７】 前記の断熱層は、まず第１に、断熱するコンポーネントに近接し、それに最
も効果的に接触する、極低温でもフレキシビリティを保ち、脆弱化しない、理想
的には、ポリマー発泡体である断熱マテリアルからなる少なくとも一つの第１の
インナー断熱層を含んでいなければならない。このような発泡体層は、断熱され
たコンポーネントの熱膨張／熱収縮挙動に適合するもので、したがって、極低温
温度における適切な熱衝撃特性を有するものでなければない。このような断熱マ
テリアルの典型例は、ポリイミド発泡体である。
【００１８】 前記第１の層（複数の層を含む）と同じか又は異なる性状の断熱マテリアル
の第２の層をさらに前記第１の断熱層の外周に使用する。前記第１の層よりも硬
いものであるポリイソシアヌレート樹脂（ＰＩＲ）、ポリウレタン又は適用でき
る他のポリマー発泡体をそのような追加の層に使用する。五層又はそれ以上の層
の断熱層を設けた場合、それらの層の三層又はそれ以上の層をポリマー発泡体の
層にしてもよい。さらに効果的なのは、前記断熱層の一層又はそれ以上の層を一
体に形成し、製造を簡略化できる。例えば、前記インナー断熱層の外側にラジア
ルに配置された複数の層を一体化して、断熱層の層の数を減らすことができる。
代表的には、前記ＰＩＲ又はポリウレタン発泡層を一つの層として形成できる。
【００１９】 前記第１と第２の層との間に位置する一つ又は複数の層又は外周にある一つ
又は複数の層が水蒸気バリヤー層を形成する。このような一つの層は、前記第２
のアウター断熱層（複数の層を含む）の外側にラジアルに配置されていることが
好ましい。少なくとも一つの水蒸気バリヤー層を前記被覆層とポリマー発泡体断
熱層との間に配置することができる。金属フォイル類が適切なバリヤーとして使
用される。また別途、マイラー（Ｍｙｌａｒ）又は適切な温度適合のマスチック
のようなポリマーのヴェーパーバリヤー又は水蒸気透過率（”ＷＶＴＲ”）が低
い適切な被覆材が使用できる。該水蒸気バリヤーは、ガラス繊維又は他の手段に
より補強、強化されることができる。
【００２０】 前記複数の断熱層及び水蒸気バリヤー層の個々は、適切な技術により隣接の
断熱層に接着される。実用面での予想される温度に適合対応する適切な接着剤に
より、隣接し合う断熱層を互いに接合することが有利である。数多くのマスチッ
ク類が適している。マスチック類は、種々異なる温度レートで使用できるから、
温度と、その温度におけるＷＶＴＲに合うマスチックを適切に選択することが必
要である。かくて、異なるマスチックが必要になり、あるマスチックをアウター
断熱層の接着に使用し、別のマスチックをインナー断熱層の接着に使用するよう
にする。
【００２１】 適切な断熱作用と水蒸気の浸入を防ぐ作用を達成させるには、前記アウター
断熱層の当接面にわたり、接着剤を均一に付与するようにして、接着作業を慎重
に行う必要がある。この要件に適合するには、接着作業を人手によって行う必要
がある。断熱マテリアルズは、互いにブレンドできる。プリフォームされたモジ
ュールの構築は、断熱作業の状態と該モジュールのコスト許容性に依存する。
【００２２】 前記複数の断熱層は、応力条件に応じて製造されなければならない。熱誘導
応力が前記断熱モジュールの長さ方向及びラジアル（円周）方向の両者に存在す
るもので、効果的断熱で、これに適合しなければならない。このためには、イン
ターナル（内部）収縮／膨張対処連結部を前記モジュールの長さ方向にそって形
成し、さらに、選択的及び効果的なものとして、各端部の端部当接面に端部（タ
ーミナル）収縮／膨張対処連結部を形成することができる。
【００２３】 前記複数のモジュールは、通常、連結手段を含み、該連結手段は、それぞれ
の隣接のモジュールを前記断熱層に切断部分が一切生じないように円周方向及び
長さ方向に連結するジョイントである。このような連結手段は、前記モジュール
の長さ方向及び端部当接面に形成される。これらのジョイントは、適当な形状の
ものでよいが、例えば、波形形状のものであり、適宜いくつかの数に切断された
り、個々別々に形成されたり、前記モジュールの複数の層に合うようになってい
る。前記ジョイント類は、互いに互い違いになっていてもよい。これらジョイン
トは、マスチック又は他の適当な接着剤を使用して取り付け設置の際に一緒に接
合される。これらジョイントは、隣接させるモジュールの補足的に連結するよう
に考えられている。他の連結手段が前記被覆層に形成される。金属結束帯類のよ
うな他の緊締具も隣接のモジュールの連結に使用できる。前記水蒸気バリヤー層
は、長さ方向及び円周方向の連結部に重ね合わせられるようになっている。
【００２４】 前記被覆層は、モジュールの一方の第１の端部で前記断熱層に対し円周方向
に重ねられるように形成されている。この重合又はラップ部分は、隣接のモジュ
ールと連結できるようにスエージ加工されている。前記モジュールの他方の端部
においては、前記断熱層が前記被覆層の下側でラップし（重なり）、前記第１の
端部の被覆層と相補の状態になる。モジュールすべてではないが、いくつかのモ
ジュールに長さ方向に延びるラップ部分を形成し、相補のモジュールには、その
ようなラップ部分を設けずに該モジュールを形成する場合がある。
【００２５】 隣接の断熱モジュールは、パイプ類及びタンク類のようなプロセス用部品を
断熱するために、簡単に相互接続できるように構成され、数多くのモジュイール
が連結されるようになっている。
【００２６】 断熱しようとすう前記部品がエルボー又はＴ形連結体のようなパイプ又はパ
イプ取り付け部品類の場合、プリフォームされたモジュールが前記パイプ又はパ
イプ取り付け部品類を被覆する。このモジュールは、他のモジュール又はシリー
ズになった複数のモジュールに連結されて、前記パイプ又はパイプ取り付け部品
類の断熱を全うする。実用的には、この場合の前記複数のモジュイールは、輪郭
が半円形又は断面が部分円形のものであるが、該モジュールは、所望の円周方向
に延びるシリンダーを分けたものでもよい。半円形（セミシリンドリカル）のモ
ジュールが直径約２０”までのパイプ類の断熱に適し、これ以上の直径のものに
は、前記モジュールをシリンダーを円周方向に分けたものにすればよいことが判
明している。さらに、パイプの断熱には、２個以上のモジュールを使用すること
が実際的である。前記モジュールについては、パイプ類の断熱に使用するに当た
り、なんらの制限もないことが理解される。タンク類のような数多くのコンポー
ネントを断熱するには、適当なプリフォームされたモジュールを使用するもので
あり、該モジュールすべてを円筒形（シリンドリカル）にする必要はない。前記
モジュールの構造を選択するための決定要因は、以下のとおりである：断熱しよ
うとするコンポーネントの輪郭形状、断熱条件及びコスト。
【００２７】 この発明のさらに別のアスペクトにおいては、隣接のモジュールが上記の連
結手段により互いに連結されて、前記コンポーネントを断熱する断熱システムを
形成するようになっている、上記のこの発明のプリフォームされたモジュールか
らなるプロセスコンポーネントを断熱する断熱システムが提供される．
【００２８】 この発明のさらに別のアスペクトにおいては、上記のプリフォームされたモ
ジュールの製造；プリフォームされたモジュールをコンポーネント又はコンポー
ネントの一部および前記コンポーネントを断熱して前記コンポーネント又は該コ
ンポーネントの一部を断熱する他のモジュールに前記モジュールを固定すること
を含むコンポーネントを断熱する方法が提供される。
【００２９】 断熱を行うプリフォームされたモジュールは、一つ又は複数の隣接するモジ
ュール及び／又は上記のコンポーネント又はコンポーネントの一部に連結される
ものである。
【００３０】 前記断熱モジュールは、断熱しようとするコンポーネントに取り付けて所定
の位置に取り付けられる。この取り付けに当たっては、断熱したコンポーネント
の熱膨張及び熱収縮を考慮に入れなけばならない。モジュールは、干渉したり、
さもなければ、互いに嵌合し合う。前記連結手段は、機械的でも化学的でもよい
が、環境及びプラントの状況を配慮しての耐久性がなければならない。接着剤の
ような化学的連結手段には、温度耐性、耐水性、プロセスするマテリアルズの僅
かな漏洩又は僅かなプラント堆積に耐える耐性が要求される。前記連結手段とし
ては、水密性シーリングが行えるものでなければならない。このためには、適当
なシーラント及びテープ類が使用される。前記モジュールにはバンド類を緊締に
巻き付け、断熱するコンポーネントに容易に固定できるようにする。
【００３１】 この発明のアスペクトを構成するモジュール、システム及び方法は、断熱に
現在使用されているシステム及び方法をはるかに越えるコスト利点、効率利点及
び安全利点を与える。断熱モジュールは、また、使用中の欠陥の場合、直ちに交
換できるものである。
【００３２】 発明の好ましい実施の態様の詳細記述 モジュール 図１から図７を参照すると、極低温分野に好適な断熱モジュール３１０，３
２０が図示されている。モジュール３１０，３２０は、互いに結合してパイプを
断熱する構成になっており、したがって、半円筒体で、伸直していて、この作用
を達成するようになっている。半円筒体で真っすぐに延びる形状は、この発明の
モジュールの形状の一つに過ぎない。このモジュールの輪郭形状により、極低温
断熱に固有の特別な要求に適合するものになっている。これら要求の主たるもの
は、断熱されたコンポーネント（部材類）及び周囲環境との間における２００℃
から２５０℃程度の温度差により生じる高い熱応力に適応しなければならない点
である。
【００３３】 各モジュール３１０，３２０は、第１の内部断熱層３１４を有し、これは、
極低温用途に適した熱衝撃吸収層となるもので、フレキシブルなポリイミド発泡
体から形成されている。内部断熱層３１４は、断熱すべきパイプに当接する内側
面３１４ｄを有し、さらに、長さ方向の当接面３１５及び端部当接面３１５ａを
有している。Ｉｍｉ−Ｔｅｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから供給される商標Ｔ
Ａ ３０１ ＳＯＬＩＭＩＤＥのポリイミド発泡体が好適なものとして利用でき
る。この層３１４が前記パイプの熱膨張／熱収縮を吸収する。熱膨張／熱収縮を
吸収して従来の方法では残ってしまう間隙が一切存在しなくなる。
【００３４】 第２の外側断熱層３１６が前記層３１４の外周側面にそって、これを覆うよ
うに配置されており、この層は、断熱用のポリウレタン又はポリイソシアヌレー
ト（ＰＩＲ）のような適切なポリマー発泡体から作られている。この層３１６は
、長さ方向に長く伸直した当接面３９０と端部当接面３３７，３３８とが備えら
れて形成されている。
【００３５】 各層の形状は、半シリンドリカル、ほぼ半円筒体のものであり、各層は、各
モジュール３１０，３２０の長さ方向軸にそって共軸に配置されている。各層３
１４，３１６の数と厚さは、特定の断熱用途に関する適切な技術仕様書に応じて
選択される。
【００３６】 水蒸気バリヤー層３１９がまた外側層３１６の外周側面を覆っている。この
層３１９のマテリアルは、水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）が極めて低いものでなけれ
ばならず、アルミニウムフォイルのような金属フォイル、商標ＭＹＬＥＲで入手
できるようなポリマーフィルム又はポリマーラミネートものでよい。商品名Ｆｏ
ｓｔｅｒ ６０−３８又は６０−３９で入手できるマスチック（Ｍａｓｔｉｃ）
が使用できる（ＷＶＴＲ３０ミルドライで０．０８パーム（０．０５メーターパ
ーム））。ＦｏｓｔｅｒＮｏ．１０のようなガラスクロス又はガラス繊維又は他
の繊維ものが前記バリヤー層マテリアルの補強ものとして使用できる。さらに水
蒸気バリヤー層、即ちマスチックを重ね合わせることもできる。
【００３７】 最外側の被覆層３１８は、アルミニウム又はスチールのような金属マテリア
ル又はポリマーマテリアルものでよい。耐蝕性マテリアルが好ましい。また別に
被覆層３１８をＣｈａｒｔｅｋ Ｉｎｃ．から入手できる登録商標ＣＨＡＲＴＥ
Ｋで入手可能なもの、又は、Ｔｈｅｒｍａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｉｎｃ．から入
手できる登録商標ＴＨＥＲＭＡＬＡＧで入手可能なもののような不燃性マテリア
ルから作ることもできる。被覆層３１８は、水蒸気バリヤー層を構成する。
【００３８】 層３１４，３１６，３１９は、互いに付着又は接着されるもので、この付着
又は接着は、実用の段階で遭遇する温度に適していなければならない接着剤を適
宜選択して使用する手段で行われる。したがって、断熱層３１４と断熱層３１６
との間に接着層が存在する。マスチック（ｍａｓｔｉｃ）が接着層を構成する。
前記マスチックの温度レーティングは、−２９℃から＋１２１℃であり、商標６
０−３８ Ｆｏｓｔｅｒ又は６０−３９ Ｆｏｓｔｅｒで入手できる製品が適し
ている。適切な温度適応範囲の接着剤を使用しなければ、前記断熱モジュールが
低温脆弱化したり、氷結したり、層間剥離を起こしたり、また、なんらかの欠陥
をもつような結果を来す。
【００３９】 発泡断熱層３１６には、モジュール３１０，３２０にそって形成された内部
収縮／膨張ジョイント３７０が少なくとも一つ形成されている。ジョイント３７
０は、半シリンドリカルの凹所になっており、この凹所に上記したようなポリイ
ド発泡体のような適当なフレキシブルのマテリアルの半輪形、実際にセミサーク
ル形状のプリフォーム体３７２が埋設してあり、これによって、モジュール３１
０，３２０の断熱層３１６の膨張／収縮に対処するようになっている。プリフォ
ーム体３７２は、ジョイント３７０の凹所にぴったり嵌まる。収縮挙動は、断熱
モジュール３１０の表面からコンポーネント面に至る距離の約１／３の内側で顕
著であるから、前記収縮／膨張対処ジョイント３７０を前記表面まで延長する必
要がない。適当な位置の端部３７１で終りにしてよい。端部当接面３３７，３８
７におけるモジュール３１０，３２０の末端部にも収縮／膨張対処ジョイント３
３４，３３５，３８０を設けてもよい。
【００４０】 モジュール３１０，３２０に長さ方向に延びる相補連結部３４０，３４２及
び円周方向に延びる相補連結部３３０，３３４を設けて前記モジュールを作るも
ので、これらによって、ラジアルに対面配置されるモジュール３１０，３２０並
びに長さ方向にそって配置のモジュール３１０，３２０（図６参照）をそれぞれ
確実に保持連結すうことができるようになっている。種々の連結技術が使用でき
る。
【００４１】 長さ方向にわたる前記相補連結部は、山３４２／谷３４０が波形になってい
て、連結時、山３４２が谷３４０に嵌合するもので、前記モジュールの長さ方向
における当接面３９０カットされており、図９には、モジュール３１０，３２０
の端部が明示されている。他の輪郭形状も使用できる。
【００４２】 断熱モジュール３１０，３２０の各端部においては、発泡断熱層３１４，３
１６の端部当接面３３７，３８７に、図１から図７に示すように、円周方向の連
結部３３０，３３４が設けられている。一方の端部においては、半円形状に溝３
３５，３８０が端部当接面３８７に刻みこまれて舌状部３３９が形成されている
。他方の端部においては、半円形状の溝３４が端部当接面３３７に刻みこまれ、
隣接するモジュールの舌状部３３０に対する相補連結手段を形成している（図５
と図６を参照）。他の構造も可能である。このような各円周方向の連結部は、適
切な構造と十分な領域を有し、適切な温度適格の接着剤、有利には、マスチック
により、隣接する断熱モジュールの相補して隣接する断熱層同士を良好な状態で
固定接合するようになっている。
【００４３】 被覆（クラッディング）層３１８は、断熱層３１６の上に重なって、舌状部
３３９が形成されている第１の端部にまで達している。断熱層３１６は、断熱層
３１６の他方の端部の露出部３４６に至るまで被覆層３１８の下側に重なってい
る。重合部分３２２がスェージング加工されて、連結取り付けの際に、長さ方向
に隣接する３２０の被覆層３１８の一方の端部にクリップ係合するようになって
いる（図６参照）。モジュール３１０，３２０の両者いずれも、そのような円周
方向の重合部分３２２を有している。モジュール３２０には、長さ方向に延びる
重合部分３２２が設けられている。
【００４４】 例えば、ブチルゴムのようなゴム又は同様な特性のゴムからなるフレキシブ
ルな帯片（ストリップ）３２４がモジュール３２０の一方の端部３８７における
被覆層３１８の内面に付着され、断熱層３１６と重合部分３２２との間の接続部
をオーバーラップする。これは、動きに対応でき、端部の収縮／膨張対処連結部
の一部を構成する。連結取り付けの際、帯片３２４は、長さ方向に隣接するモジ
ュール（図５のモジュール３２０に長さ方向に隣接する図６のモジュール３２０
参照）の断熱層３１６の露出部３４６に付着するようになっている。
【００４５】 各モジュール３１０，３２０の他方の端部においては、断熱層３１６は、被
覆層３１８を越えて延び、露出部３４６を作っている。長さ方向に隣接するモジ
ュールに連結することで、被覆層３１８は、完全なものになる。この点について
言うと、モジュール３２０の長さ方向にそって延びる重合部３２２は、長さ方向
に相対するモジュール３１０の被覆層３１８に重なって係合し、モジュール３１
０の被覆層３１８は、長さ方向に延びる接触面３９０と面一になる。ビード（図
示せず）をモジュール３１０の周面に適切に設け、長さ方向の重合部３２２のス
エージ係合部３２２ａが該ビードに係合して、より強固に連結できるようになっ
ている。
【００４６】 組み立てにおいては、円形の発泡部材３８１，３８２を溝３３５，３８５に
配置させれば、一方の端部に全体としての収縮／膨張対処連結部が形成される。
これらのフラットな部材３８１，３８２は、使用上のストレスに適合するポリイ
ミド発泡体又は他の適当なマテリアルから作られている。他方の端部においては
、円形の発泡部材３３６を溝３３４に配置させ、他方の端部の収縮／膨張対処連
結部を形成する。
【００４７】 図１１に例示した、この発明の他の実施の態様においては、断熱層３１６を
さらに複数の断熱複層に分けている。これらの複層のすべては、以下に述べるよ
うにして互いに接着されている。各モジュール３１０，３２０は、複数の層；イ
ンナー発泡断熱層３１４、アウター発泡断熱層３１６，３１６ｂ及び被覆層３１
８を有している。適当なマテリアル（ここで記載されているような）の水蒸気バ
リヤー層３１９，３２１，３２３もまた被覆層３１８と発泡断熱層３１６ｂとの
間に配置され；さらに、発泡断熱層３１４，３１６ａと発泡断熱層３１６ａ，３
１６ｂそれぞれの間に配置されている。すべての水蒸気バリヤー層３１９，３２
１，３２３は、水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）が極めて低いものでなければならず、
これらは、アルミニウムフォイルのような金属フォイル又は商標ＭＹＬＡＲとし
て入手できるようなポリマーフィルム又はポリマーラミネートもの又は上記した
マスチックから作られる。ガラスクロス、即ち、Ｆｏｓｔｅｒ Ｎｏ．１０ガラ
スクロスがマスチックの補強ものとして使用できる。断熱層３１４は、ポリイミ
ド発泡体から形成される。
【００４８】 追加の断熱層３１６ａ，３１６ｂは、ポリウレタン発泡体又はポリイソシア
ネート発泡体のようなポリマー発泡体から作られる。各層は、実質的にシリンド
リカルで、共軸関係になっている。各層の厚さは、約５０ｍｍであり、正確な厚
さは、適合する技術仕様に従い選択される。
【００４９】 各発泡断熱層３１４，３１６ａ，３１６ｂには、少なくとも一つの適切な収
縮／膨張対処連結部３７０を組み込んであり、該連結部は、断熱モジュール３１
０，３２０で断熱されたパイプにそっての膨張／収縮作用に対応する構成、配置
になっている。注目すべき点は、各収縮／膨張対処連結部３７０が長さ方向及び
円周方向に互い違いに段違いになっている点である。この構成を用いて、確固に
連結でき、水蒸気の浸入の危険を無くす。
【００５０】 各断熱層３１４，３１６ａ，３１６ｂは、接着などのような適切な技術によ
って連接する断熱層又は水蒸気バリヤー層に接合される。図示の実施の態様にお
いては、各層は、マスチック接着剤により隣り合う層に接着される。
【００５１】 断熱層及び水蒸気バリヤー層３２３，３１６ｂ，３１９は、マスチック接着
剤により互いに接合され、このマスチック接着剤は、耐える適合温度範囲が−２
９℃から＋１２１℃であり、６０−３８ Ｆｏｓｔｅｒ又は６０−３９ Ｆｏｓ
ｔｅｒの商標のものが使用に適している。
【００５２】 水蒸気二次バリヤー層３２３の内側に配置の層、即ち、層３１４，３１６ａ
，３２２は、より低温の温度の作用を受けるので、より低温に耐える低温度適合
性をもつ別のマスチック又は接着剤を使用する。適当な接着剤は、６０−９６
Ｆｏｓｔｅｒの商標のものが使用でき、これは、−１９０℃から＋１２０℃の温
度に適合する。適切な適合温度範囲の接着剤を使用しなければ、断熱モジュール
が低温脆弱化したり、層間剥離を起こしたり、また、なんらかの欠陥をもつよう
な結果になる。
【００５３】 各発泡断熱層３１４，３１６ａ，３１６ｂには、図１から図７に関連して上
記したような舌状部と溝の円周方向の相補連結部が設けられ、舌状部３３０が図
示されている。モジュール３２０の長さ方向に延びる面３９０に第１の長さ方向
の連結部３６２，３６４，３６６，３６７が形成されている。これらの長さ方向
の連結部は、図１から図１０に関連して記載した実施の態様に対して角形段部の
構成になっている。連結部３６１〜３６７、そして、前記円周方向の連結部の構
成により、隣接のモジュール３１０，３２０、さらには同様に図示されていない
他のモジュールが適切に確固連結される。いくつかの連結技術が使用できる。水
蒸気バリヤー層３２１，３２３，３１９は、これら連結部それぞれにオーバーラ
ップするようになっている。
【００５４】 このような各連結部は、適切な構造と十分な領域を有し、適切な温度適格の
接着剤、有利には、マスチックにより、隣接する断熱モジュールの相補して隣接
する断熱層同士を良好な状態で固定接合するようになっている。
【００５５】 代替の実施の態様においては、断熱層３１４，３１６ａの間にシルバーフォ
イル（銀箔紙）のような薄い金属フォイルを介在させ、熱応力に対する適合を助
けるようにしてもよい。
【００５６】 図１２は、断熱層３１６ａ，３１６ｂが一層厚くなった一つの層３１６とし
て一体になっている構造のものを示す。介在する接着剤／水蒸気バリヤー層３２
３が除去されている。連結技術は、図１１に示すものと同様である。
【００５７】 図１から図７，図１１，図１２に関連して記載のモジュールは、ＣＲＹＯ−
ＬＡＧの商標でＢａｉｎｓ Ｈａｒｄｉｎｇ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｐｔｙ
Ｌｔｄから入手できる。
【００５８】 製造方法 断熱モジュール３１０，３２０の製造について、図１から図７に示した好ま
しいモジュールを対象に以下に記載する。
【００５９】 インナー熱衝撃層３１４を作るために、半円形の形状のポリイミドの複数の
プリフォームを得る。これらには、連結部を作る必要はない。前記ポリイミドに
ついては、上記のとおりである。また、適当な長さの複数のＰＩＲ半円形プリフ
ォーム１３１６を作り、断熱層３１６を形成する。これらのプリフォーム１３１
６の連結合わせ構造は、図８に図示のように複数の山３４２／複数の谷３４０を
有している。図１０に示すようなフラットな面を持つポリイミドプリフォームの
セクション３７２は、収縮／膨張対処連結部３７０に合致するように形成されて
いる。これら連結部は、プリフォーム１３１６の長さ方向の連結構成になってい
る。別のマテリアルズも使用できる。
【００６０】 以下に記載するように形成される、溝３３４，３３５，３８０に対し相補の
形状とサイズを有するポリイミド発泡体のフラットな半円形部３３６，３８１，
３８２が端部収縮／膨張対処連結部のために設けられる。
【００６１】 溝３８０，３３５が図８に示す複数のプリフォーム１３１６の一方の端部３
８７に刻み込まれて、舌状部３３０を形成する。ついで舌状部３３０と相補の適
当な幅と深さのインターナルの半円形の溝３３４が図８に示す複数のＰＩＲ半円
形プリフォーム１３１６の他方の端部３３７に刻まれる。端部の半円形の溝３３
５，３８０は、ポリイミド半円形部３８１，３８２により占められている図３に
示す端部の半円形の溝３３５，３８０もまた複数のＰＩＲプリフォーム１３１６
に設けられる。ついで前記複数のＰＩＲプリフォームを組み立てて合体し、テー
プで仮止めしておく。
【００６２】 ついで、金属シートの被覆体を準備して、各モジュール３１０，３２０の被
覆層３１８を形成する。一方のこのようなセクションには、長さ方向のラップな
しに形成され、他方のセクションは、長さ方向に延びるラップの長さ方向部分３
２２が設けられて形成される。両セクションは、円周方向のラップが設けられて
形成される。ラップなしの部分がその一端にスエージ加工され、ラップ部がスエ
ージ加工しない一端を残して三つの側面にそってスエージ加工される。隣接する
モジュール３１０，３２０の重なり合い端部を示す円周方向の装着線３９４がス
エージ加工されていない端部から所定の距離をもって印してある。円周方向のラ
ップ係合部３２２ａと係合する玉縁を前記の線にそって形成することができる。
この部分は、ついでロール掛けにより適当な直径にされる。
【００６３】 例えば、ブチルゴムのようなゴムからなるフレキシブルなマテリアルのスト
リップ３２４又は他の適当なマテリアルズ３２４を切断し、図１，図５，図６に
示されるように、シートメタル部分の内側に適当な接着剤で接着する。ブチルゴ
ムのストリップ３２４を適正配置し、前記シートメタルに適正に接着させること
が動きに適合し、収縮／膨張対処連結部に相応しい機能に不可欠なことである。
【００６４】 ついで上記したような適正な温度対応範囲のマスチック（水蒸気バリヤー）
のような接着剤をまず最初にＰＩＲプリフォーム１３１６の面に塗布する。この
最初の塗布層が乾かない状態の間に、ＦｏｓｔｅｒのガラスクロスＮｏ．１０を
埋設し、補強された水蒸気バリヤー層を形成する。前記クロスにさらにマスチッ
クを第２回目として分厚く塗布する。長さ方向の連結部３４０，３４２は、前記
マスチックで覆われない。
【００６５】 前記マスチックが湿っている間に、ＰＩＲプリフォーム１３１６をシートメ
タルで被覆し、この際、図１に示すように、約５０ｍｍ程度の長さを残して、被
覆層３１８を形成する。前記ラップ部分における長さ方向のオーバーラップ部分
は、同じ長さにしなければならない。このようにアッセンブリーされたものを２
４時間かけて硬化する。かくて製造が実質的に完了する。
【００６６】 この時点で、ポリイミド内側収縮／膨張セクション３３６，３８１，３８２
が内側溝３３４，３３５，３８０に挿入され、上記したようにマスチックで接着
される。ポリイミドプリフォーム３１４ａは、対応のＰＩＲプリフォーム１３１
６内に接着される。
【００６７】 前記断熱モジュールは、所定の長さに、又は、断熱する特定の部材、特にプ
ロセスプラントにおける管取り付け部品のような特殊の部品類に合わせての長さ
寸法で形成できるもので、当然ではあるが、前記モジュールには、他の用途もあ
る。作業現場又は工場で、前記モジュールを使い勝手のよい短い寸法に切断して
複数のモジュールキットものにすることができる。これらのサブのモジュールは
、プロセスプラント現場で取り付けることができる。モジュールの長さと個数が
現場へ搬送するのに経費節約に役立つことが理解される。
【００６８】 曲がりもの又はエルボーものの場合、前記モジュールを必要な形状に切断加
工してモジュール１０，３２０と同様な作り方で断熱プリフォーム及び被覆層を
適切な形状にしてエルボーにあわせることができ、組み立てることができる。
【００６９】 断熱方法 図１から図１０に関連して記載したモジュール類を使用してパイプ又はパイ
プ取り付け部品を断熱する方法は、次のようにして進行する。理解すべき点は、
別の適当な断熱技術も可能であり、以下の記述は、限定を意味するものではない
ことである。
【００７０】 先ず最初に、”長さ方向にラップなし”の下半分のモジュール３１０をパイ
プの下側に嵌める。第１の接着剤、例えば、Ｆｏｓｔｅｒ ６０−３８又は６０
−３９の商標で入手できるマスチックをモジュール３１０，３２０の長さ方向に
延びる接触面３９０のＦｏｓｔｅｒ Ｎｏ．１０ガラスクロスで補強された水蒸
気バリヤー層３１９に限って塗布し、面部分３９１に接着剤を付与する。ついで
前記第１の接着剤と同じか又は異なる温度適応範囲のマスチック、例えば、商標
Ｆｏｓｔｅｒ ９５−５０で入手できるような連結シーラントを面３９０におけ
る長さ方向連結部を形成するカーブした面３４０，３４２にそって付与する。モ
ジュール３１０のポリイミド層３１４の長さ方向の延びる当接面３１５は、シー
ラントで被覆されない。これによって、上位隣接モジュール３２０の対向面３１
５とはドライ状態で接触する。部材３７２を各モジュールの内部収縮／膨張連結
部３７０に挿入し、ぴったり嵌合させる。接着剤を使用してもよい。ついで、上
位の重ね合わせるモジュール３２０を長さ方向に延びる相補の当接面３９０，３
９１にそって軽く接着し、断熱不良がないようにするもので、これによってモジ
ュール３１０は、前記パイプにそってスライドできなくなる。モジュール３２０
の長さ方向における重なり合う部分３２２は、モジュール３１０の被覆層３１８
に重なり係合する。連結部をテープ止めしてよい。
【００７１】 ついで、ポリイミド体３８１，３８２の露出部分、舌状部３３０及び取り付
けられたモジュール３１０，３２０のブチルゴムのストリップ３２４の露出部分
３２４ａにマスチックを付与する（図５参照）。次の長さ方向に隣接するモジュ
ールの次の対（図６参照）に対し、これでの工程を繰り返し、長さ方向シーム部
３７５を対のモジュールの第１の部分３２４ａのシーム部３７５に対し互い違い
にする。層３１４の円周方向の当接面３４６を除き、適切にマスチックで被覆さ
れた端部当接面３３７及び露出部分３４６を有する対のモジュール３１０／３２
０（図６）を対のモジュール３１０／３２０の互いの方向に向けて（図５）、図
示矢印の方向にスライドさせ、円周方向の取り付け線３９４を円周方向の重なり
合う部分３２２に到達させるか、又は、玉縁係合させる。これによって、モジュ
ール３２０の部分３３６（図６）及び第１のモジュール３２０の部分３８１，３
８２（図５）が押圧され、隣接するモジュール同士が隣接するモジュールの対の
相補連結舌状部３３０及び溝３３４の位置で、そして、相補端部当接面３３７，
３８７の位置で接着し合い、断熱破壊が生じないようになる。
【００７２】 ついで、ステンレススチールのバンドで、モジュール３１０，３２０による
対のモジュール（図５）を緊締し、前記パイプまわりに断熱バリヤーを適格に形
成し、隣接する断熱モジュールの当接面をよりよく接着させる。ここで想起すべ
き点は、隣接するモジュールすべての内部熱衝撃層３１４の当接面並びに下側及
び上側のモジュールの部分３７２の当接面は、ドライ接触の状態に維持される点
である。
【００７３】 ついで、パイプの次のセクションの下半分に対し、上記の工程を繰り返す。
これまで述べたアッセンブリーに隣接させて，取り付けを開始する。各ケースに
おいては、次のモジュール対を上記のように適切に準備し、すでに組みつけられ
たモジュールに対し円周方向の取り付け線３９４に達するまでスライドさせ、前
記ポリイミド半体３８１，３８２同士をある距離分押圧する。長さ方向シーム部
３７５が互い違いになる。このように取り付けた後、ステンレススチールバンド
で、これまでのモジュール対を緊締する。
【００７４】 取り付け作業が完了するまで、上記工程を切り返す。パイプ以外の部品に対
しても、形状の差こそあれ、ほとんど同じ工程が行われる。
【００７５】 この発明又はこの記載の配慮に対し、この記述を読解した当業者により、モ
ディフィケーション及びバリエーションが行えるものである。このようなモディ
フィケーション及びバリエーションは、この発明の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
この発明の種々のアスペクトは、添付の図面を参照してなされる好ましい実
施の態様の記述からより完全に理解されるもので、図面において：
【図１】この発明の一つの実施の態様により作られたパイプの断熱に適した
プリフォームされたモジュールの断面側面図。
【図２】この発明の第１の実施の態様によるパイプを断熱するための二つの
向き合っているプリフォームされたモジュールの一方の端部の図３のＡ−Ａ線端
面図。
【図３】この発明によるパイプを断熱するモジュール。
【図４】図２と図３の二つの向き合ったプリフォームされたモジュールの一
方の端部の図３のＢ−Ｂ線端面図。
【図６】組み立てる前の図５のモジュールに長さ方向で隣接した二つのさら
に向き合うモジュールの断面側面図。
【図７】図１から図４のモジュール及びその円周方向及び長さ方向に延びる
連結部を示す上方からの斜視図。
【図８】図１から図７のモジュールに作るためのアウター断熱層の端面図。
【図９】端部収縮／膨張対処連結部を切って設けた図８のプリフォームの一
方の端部の端面図。
【図１０】図１から図７に示すモジュールのインターナル収縮／膨張対処連
結部に取り付けるポリイミドのプリフォームの端面図。
【図１１】組み立て前の、この発明の第２の実施の態様の二つのモジュール
の端面図。
【図１２】組み立て前の、この発明の第３の実施の態様の二つのモジュール
の端面図。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年７月２６日（２０００．７．２６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】長さ方向にそって延びる対向した長さ方向当接面及び各端部に
    おける端部当接面を有するプロセス部品を断熱するプリフォームの断熱モジュー
    ルであって、以下の構成を備えるもの： （ａ）極低温状態のもとで適切な熱衝撃特性を有し、そして、断熱すべき部 材の面に近い一つの面をもつ断熱マテリアルから構成された少なくと も一つの第１のインナー断熱層； （ｂ）前記インナー断熱層の外側にぐるり配置された少なくとも一つの第２ のアウター断熱層； （ｃ）少なくとも一つの水蒸気バリヤー層；及び （ｄ）被覆層。
  2. 【請求項２】前記モジュールをさらに隣接するそのようなモジュールに連結
    して、前記部材を断熱する連結手段を含む請求項１のモジュール。
  3. 【請求項３】前記連結手段が前記モジュールの長さ方向軸に対し、円周方向
    並びに長さ方向に配置されている請求項２のモジュール。
  4. 【請求項４】前記円周方向に配置の連結手段が端部当接面に形成され、前記
    長さ方向連結手段が前記長さ方向に延びる面に形成されている請求項３のモジュ
    ール。
  5. 【請求項５】前記連結手段は、舌状部連結部と溝連結部であり、相補の連結
    部が前記モジュールの各端部に形成されている請求項３又請求項４のモジュール
    。
  6. 【請求項６】前記インナー及びアウター断熱層は、異なる熱衝撃特性を有す
    る断熱マテリアルから作られている前記請求項のいずれか一つのモジュール。
  7. 【請求項７】前記少なくとも一つの断熱層は、ポリイミド発泡体から作られ
    、前記少なくとも一つのアウター層は、ポリイソシアヌエート樹脂から作られて
    おり、前記第２のアウター断熱層の外側にぐるり設けられている水蒸気バリヤー
    層は、金属フォイル、ポリマーフィルム、マスチック類及び繊維で強化されたそ
    れらのマテリアルズからなるグループから選ばれるマテリアルから作られている
    請求項６のモジュール。
  8. 【請求項８】前記モジュールの長さ方向にそって、少なくとも一つの収縮／
    膨張対処連結部を有する前記請求項のいずれか一つのモジュール。
  9. 【請求項９】前記収縮／膨張対処連結部は、前記少なくとも一つの第２のア
    ウター断熱層に形成された端部を有する凹部である請求項８のモジュール。
  10. 【請求項１０】収縮／膨張対処連結部が前記モジュールの各端部におけるモ
    ジュールの端部当接面に形成された前記請求項のいずれか一つのモジュール。
  11. 【請求項１１】請求項１から請求項１０のいずれか一つに請求された断熱モ
    ジュールを製造する方法。
  12. 【請求項１２】請求項１から請求項１０のいずれか一つに請求された断熱モ
    ジュールの製造；該モジュールをコンポーネント又はコンポーネントの一部およ
    び前記コンポーネントを断熱して前記コンポーネント又は該コンポーネントの一
    部を断熱する他のモジュールに前記モジュールを固定することを含む；プロセス
    コンポーネントを断熱する方法。
  13. 【請求項１３】請求項１から請求項１０のいずれか一つに請求されたプリフ
    ォームされたモジュールを備え、隣接するモジュールが接続手段により共に連結
    されてコンポーネントを断熱する断熱システムを形成するプロセスコンポーネン
    トを断熱する断熱システム。
JP2000578591A 1998-10-26 1999-10-25 断熱モジュール、断熱システム及び断熱方法と製造方法 Pending JP2002528690A (ja)

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