JP2017516030A - Forced diffusion treatment for insulating parts made from foamed synthetic foam - Google Patents
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Abstract
発泡合成フォームで製造された断熱部品(40)の強制拡散処理のためのプロセスであって、放出段階の間、絶縁部品を周囲温度を超える放出温度に加熱すると同時に、窒素分子、酸素分子、二酸化炭素および窒素分子以上の発泡合成フォームへの拡散係数を有するガスについて低い分圧を示すガス雰囲気に絶縁部品を曝す工程と、絶縁部品中の窒素分子、酸素分子、二酸化炭素および窒素分子以上の発泡合成フォームへの拡散係数を有するガスの蓄積分圧が、所定の閾値未満である場合に、放出段階を終了する工程と、を含むプロセス。A process for forced diffusion treatment of a thermal insulation part (40) made of foamed synthetic foam, during the release phase, heating the insulation part to a release temperature above ambient temperature, while simultaneously Exposing the insulating component to a gas atmosphere having a low partial pressure for a gas having a diffusion coefficient into the foamed synthetic foam of carbon and nitrogen molecules or higher, and foaming of nitrogen molecules, oxygen molecules, carbon dioxide and nitrogen molecules or higher in the insulating components Ending the release phase when the accumulated partial pressure of the gas having a diffusion coefficient into the synthetic foam is less than a predetermined threshold.
Description
本発明は、断熱部品を製造するための発泡合成フォームの使用の分野、より詳細には独立気泡熱可塑性または熱硬化性フォームに関する。 The present invention relates to the field of use of foamed synthetic foams for the manufacture of thermal insulation components, and more particularly to closed cell thermoplastic or thermoset foams.
独立気泡の多孔性材料は、固体マトリックスからなり、このマトリックス中に大なり小なりのサイズを有する多数の気泡が捕捉されている。マトリックスとして、種々の合成熱可塑性および熱硬化性材料、例えばポリウレタン(PU)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリスチレン(PS)、ポリエーテルイミド、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)またはポリイミドが使用できる。このリストは包括的ではない。 The closed cell porous material consists of a solid matrix in which a large number of bubbles having a size of greater or lesser are trapped. As matrix, various synthetic thermoplastic and thermosetting materials such as polyurethane (PU), polyethylene terephthalate (PET), polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS), polyetherimide, polyethylene (PE), polypropylene (PP ) Or polyimide. This list is not comprehensive.
発泡による合成プロセスにおいて、発泡剤(foaming agent)が使用される。化学剤として既知の化学反応から得られる発泡剤(blowing agent)、および物理剤として既知の温度の上昇または圧力の低下による液体の蒸発から得られる発泡剤の、2つの主なファミリーの発泡剤が、特にマトリックスの合成プロセスに依存して使用できる。一部の合成フォームは、物理剤のみを含有でき(例えばペンタン発泡ポリプロピレンフォーム)、他のフォームは化学剤のみを含有でき(例えば二酸化炭素(CO2)で発泡されたPUフォーム)、さらに他のフォームは両方のタイプの発泡剤を使用できる(例えばペンタンならびに発泡ガス141b、365および245faを含むいくつかの試剤で発泡されたポリウレタンフォーム)。あらゆる場合において、発泡剤は、発泡ガスであり、または発泡ガスを生じ、このガスがフォームのセルを成長させ、フォームのセルを占有する。 In the synthesis process by foaming, a foaming agent is used. There are two main families of blowing agents: blowing agents obtained from chemical reactions known as chemical agents, and blowing agents obtained from liquid evaporation with increasing temperature or reduced pressure known as physical agents. In particular, it can be used depending on the matrix synthesis process. Some synthetic foams can contain only physical agents (eg pentane foamed polypropylene foam), others can contain only chemical agents (eg PU foam foamed with carbon dioxide (CO 2 )), and others The foam can use both types of foaming agents (eg, polyurethane foam foamed with several reagents including pentane and foaming gases 141b, 365 and 245fa). In all cases, the blowing agent is a foaming gas or produces a foaming gas that grows the foam cells and occupies the foam cells.
発泡ガスは、一般に発泡ガスの加工処理特性および価格に従って選択されるだけでなく、発泡ガスの熱伝導率に従って選択される。発泡ガスは、一般に、絶縁材料の気相中の伝導による熱の移動をできる限り制限する一方で、選択されたマトリックスへの低い拡散係数を示すように選択される。 The foaming gas is generally selected not only according to the processing characteristics and price of the foaming gas, but also according to the thermal conductivity of the foaming gas. The foaming gas is generally selected to exhibit a low diffusion coefficient into the selected matrix while limiting as much as possible the transfer of heat by conduction in the gas phase of the insulating material.
発泡フォーム部品が製造されたら、こうしたセルは出発ガスまたは出発ガス混合物を含有する。考慮中のフォームの寿命全体を通して、セルは、フォームのセル中の気相の組成を徐々に変化させ、特に発泡ガスの分圧および周囲のガスの分圧を徐々に変化させる拡散現象部位である。故に、その分圧がフォームよりも周囲媒体において弱い化学物質は、フォームから逃避する傾向にある一方で、分圧が周囲媒体よりもフォームにおいて弱い化学物質は、拡散によってフォームに浸透する傾向がある。 Once the foamed foam part has been manufactured, these cells contain a starting gas or starting gas mixture. Throughout the lifetime of the foam under consideration, the cell is a diffusion phenomenon site that gradually changes the composition of the gas phase in the cell of the foam, especially the partial pressure of the foaming gas and the surrounding gas. . Thus, chemicals whose partial pressure is weaker in the surrounding medium than the foam tend to escape from the foam, whereas chemicals whose partial pressure is weaker in the foam than the surrounding medium tend to penetrate the foam by diffusion. .
故に、開放空気中での貯蔵条件下、発泡剤の大部分はフォームを離れる傾向にある一方で、空気の窒素および酸素は、絶縁材料の内側に拡散する傾向にある。従って、発泡ガスが一般に周囲媒体のガスよりも低い熱伝導率を示すならば、考慮中のフォームの絶縁品質は長期間にわたって劣化する傾向がある。これらの現象は、フォームの経年として記載される。 Thus, under storage conditions in open air, most of the blowing agent tends to leave the foam while air nitrogen and oxygen tend to diffuse inside the insulating material. Thus, if the foaming gas generally exhibits a lower thermal conductivity than the surrounding medium gas, the insulation quality of the foam under consideration tends to degrade over time. These phenomena are described as the aging of the foam.
この点は、図1に例示され、これは、130kg/m3の密度を有するCO2で発泡されたポリウレタンフォームの2つの部品に関して、横座標軸において日単位で表される周囲雰囲気への曝露時間の関数として、縦座標軸においてはW/mK単位で表される20℃での熱伝導率の変化を表す。曲線1およびダイヤは、25mmの厚さを有する部品に関する。曲線2および四角は、50mmの厚さを有する部品に関する。 This point is illustrated in FIG. 1, which shows the exposure time to the ambient atmosphere expressed in days on the abscissa axis for two parts of a polyurethane foam foamed with CO 2 having a density of 130 kg / m 3. As a function of, the ordinate axis represents the change in thermal conductivity at 20 ° C. expressed in units of W / mK. Curve 1 and diamond relate to a part having a thickness of 25 mm. Curve 2 and square relate to a part having a thickness of 50 mm.
本発明の基礎になる1つのアイデアは、上記で記載されるフォームの経年現象を防止および/または克服することである。 One idea underlying the present invention is to prevent and / or overcome the aging phenomenon of the foam described above.
このために、1つの実施形態によれば、本発明は、以下を含む発泡合成フォームで製造された断熱部品の強制拡散処理のためのプロセスを提供する:
放出段階の間、絶縁部品を、周囲温度を超える放出温度に加熱すると同時に、少なくとも窒素分子、酸素分子、二酸化炭素および窒素分子以上の発泡合成フォームへの拡散係数を有するガスについて、低い分圧を示すガス雰囲気に絶縁部品を曝す工程、
絶縁部品中の窒素分子、酸素分子、二酸化炭素および窒素分子以上の発泡合成フォームへの拡散係数を有するガスの蓄積分圧が、所定の閾値未満である場合に、放出段階を終了する工程。
To this end, according to one embodiment, the present invention provides a process for forced diffusion treatment of thermal insulation parts made of foamed synthetic foam comprising:
During the discharge phase, the insulating component is heated to a discharge temperature above ambient temperature and at the same time a low partial pressure for a gas having a diffusion coefficient into the foamed synthetic foam of at least nitrogen molecules, oxygen molecules, carbon dioxide and nitrogen molecules. Exposing insulating components to the gas atmosphere shown,
Ending the release step when the accumulated partial pressure of nitrogen molecules, oxygen molecules, carbon dioxide, and gases having a diffusion coefficient to the foamed synthetic foam of the nitrogen component or higher in the insulating component is less than a predetermined threshold.
換言すれば、放出段階の間、絶縁部品は、窒素分子、酸素分子、二酸化炭素および窒素分子以上の発泡合成フォームへの拡散係数を有するガスについての分圧が標準圧力にて空気中のこれらの物質の分圧よりも低いガス雰囲気に曝される。 In other words, during the release phase, the insulating components will have these partial pressures in air at a standard pressure of nitrogen molecules, oxygen molecules, carbon dioxide and gases having a diffusion coefficient to the foamed synthetic foam above the nitrogen molecules. It is exposed to a gas atmosphere lower than the partial pressure of the substance.
加えて、絶縁部品中の窒素分子、酸素分子、二酸化炭素および窒素分子以上の発泡合成フォームへの拡散係数を有するガスの蓄積分圧が所定の閾値未満である場合、この蓄積分圧に関連する絶縁部品の物理的特性が所定の閾値に到達する場合、または所定の時間の後に、放出段階を終了する。 In addition, if the accumulated partial pressure of a gas having a diffusion coefficient into the foamed synthetic foam of nitrogen molecules, oxygen molecules, carbon dioxide and nitrogen molecules in the insulating component is less than a predetermined threshold, it is related to this accumulated partial pressure. The discharge phase is terminated when the physical properties of the insulating component reach a predetermined threshold or after a predetermined time.
さらに、この断熱部品を漏れ止め断熱容器壁に配置し、容器壁の絶縁バリアを形成する。結果として、放出段階の間、容器壁のすべてまたは一部が加熱される。 Further, the heat insulating component is disposed on the leak-proof heat insulating container wall to form an insulating barrier for the container wall. As a result, all or part of the container wall is heated during the discharge phase.
こうした放出段階により、フォームの熱特性に不利なガス、特に窒素分子、酸素分子、二酸化炭素、ヘリウム、水素分子、アルゴンなどを放出できる。 Such a release step can release gases that are detrimental to the thermal properties of the foam, particularly nitrogen molecules, oxygen molecules, carbon dioxide, helium, hydrogen molecules, argon and the like.
1つの実施形態によれば、本発明はまた、少なくとも80%の独立気泡を含む発泡合成熱硬化性ポリウレタンフォームで製造された断熱部品の強制拡散処理のためのプロセスを提供し、このプロセスは、以下を含む:
放出段階の間、絶縁部品を、周囲温度を超える放出温度に加熱すると同時に、窒素分子、酸素分子、二酸化炭素および窒素分子以上の発泡合成フォームへの拡散係数を有するガスについての分圧が、標準圧力での空気中のそれらの分圧よりも低いガス雰囲気に絶縁部品を曝す工程、絶縁部品中の窒素分子、酸素分子、二酸化炭素および窒素分子以上の発泡合成フォームへの拡散係数を有するガスの蓄積分圧が所定の閾値未満である場合、またはこの蓄積分圧に関連する絶縁部品の物理的特性が所定の閾値に到達する場合、または所定の時間の後に、放出段階を終了する工程。
According to one embodiment, the present invention also provides a process for forced diffusion treatment of thermal insulation parts made of foamed synthetic thermoset polyurethane foam containing at least 80% closed cells, the process comprising: Includes:
During the release phase, the insulation component is heated to a release temperature above ambient temperature, while at the same time the partial pressure for the gas with diffusion coefficient into the foamed synthetic foam of nitrogen molecules, oxygen molecules, carbon dioxide and nitrogen molecules is standard. Subjecting insulating parts to a gas atmosphere lower than their partial pressure in air at pressure, of nitrogen molecules, oxygen molecules, carbon dioxide in the insulating parts and gases having a diffusion coefficient to the foamed synthetic foam above the nitrogen molecules Ending the discharge phase if the accumulated partial pressure is below a predetermined threshold, or if the physical properties of the insulation component associated with this accumulated partial pressure reach a predetermined threshold, or after a predetermined time.
1つの実施形態によれば、本発明はまた、低温での液化燃料ガスを含有することを意図する漏れ止め断熱容器を提供し、この容器の壁がキャリア壁に適合させた多層構造を含み、この多層構造は、容器中に存在する液化燃料ガスと接触する一次漏れ止め膜、この一次漏れ止め膜とキャリア壁との間に配置される二次漏れ止め膜を含み、この一次漏れ止め膜と二次漏れ止め膜との間に配置される一次絶縁バリア、ならびに二次漏れ止め膜とキャリア壁との間に配置される二次絶縁バリアを含み、ここで1つまたはそれぞれの断熱バリアが、発泡合成フォームから製造された断熱部品を含む。 According to one embodiment, the present invention also provides a leak-proof insulated container intended to contain liquefied fuel gas at a low temperature, the container wall comprising a multilayer structure adapted to the carrier wall, The multilayer structure includes a primary leak-proof membrane that contacts the liquefied fuel gas present in the container, and a secondary leak-proof membrane disposed between the primary leak-proof membrane and the carrier wall. A primary insulating barrier disposed between the secondary leakage barrier film and a secondary insulating barrier disposed between the secondary leakage barrier film and the carrier wall, wherein one or each thermal barrier is Includes thermal insulation parts made from foamed synthetic foam.
1つの実施形態によれば、容器は、以下を含む強制拡散処理デバイスを備える:
断熱部品の温度を、例えば熱ガスの循環によって上昇させるために、一次漏れ止め膜および/またはキャリア壁および/または断熱バリアを加熱できる加熱デバイス、
発泡合成フォームから製造された断熱部品を含む断熱バリアもしくは断熱バリアそれぞれに接続され、断熱バリアまたは断熱バリアそれぞれにおける気相の全圧を標準圧力未満、好ましくは10mbar未満に低下できるポンプ駆動デバイス、
ならびに以下が可能な制御ユニット:
周囲温度より高い放出温度に断熱部品を加熱すると同時に、放出段階の間に標準圧力よりも低い全圧に断熱部品を曝すための加熱デバイスおよびポンプ駆動デバイスを制御でき、および
絶縁部品中の窒素分子、酸素分子、二酸化炭素および窒素分子以上の発泡合成フォームへの拡散係数を有するガスの蓄積分圧が、所定の閾値未満である場合に、放出段階を終了できる。
According to one embodiment, the container comprises a forced diffusion treatment device comprising:
A heating device capable of heating the primary leak-proof membrane and / or the carrier wall and / or the insulation barrier, for example to increase the temperature of the insulation component, for example by circulation of hot gas,
A pump drive device connected to each insulation barrier or insulation barrier comprising insulation components made from foamed synthetic foam and capable of reducing the total pressure of the gas phase in each insulation barrier or insulation barrier to less than standard pressure, preferably less than 10 mbar;
And control units that can:
Heating the insulation component to a discharge temperature higher than ambient temperature while controlling the heating and pump drive devices to expose the insulation component to a total pressure lower than the standard pressure during the discharge phase, and nitrogen molecules in the insulation component The release phase can be terminated if the accumulated partial pressure of the gas having a diffusion coefficient into the foamed synthetic foam of oxygen molecules, carbon dioxide and nitrogen molecules or more is below a predetermined threshold.
添付の図面を参照して、本発明がより深く理解され、本発明の他の目的、詳細、特徴および利点は、限定ではなく、単なる例示として与えられる本発明のいくつかの特定実施形態の以下の説明の間に、より明確に明らかになる。 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will be more fully understood and other objects, details, features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of some specific embodiments of the present invention given by way of example only and not limitation, with reference to the accompanying drawings, in which: During the explanation, it becomes clearer more clearly.
明細書および特許請求の範囲において、用語「標準圧力」は、大気圧と同義語として使用される。 In the specification and claims, the term “standard pressure” is used synonymously with atmospheric pressure.
ここで、フォームの経年現象を防止または克服することができる、実際にはさらに絶縁部品の断熱品質を改善できる合成フォームで製造された絶縁部品の処理プロセスを説明する。 We now describe a process for treating insulating parts made of synthetic foam that can prevent or overcome foam aging, and in fact can further improve the insulation quality of the insulating parts.
このために、放出段階として知られる第1の段階の間、処理プロセスは、周囲温度よりも高い放出温度に絶縁部品を加熱する工程および同時に窒素分子および酸素分子について低い分圧を示すガス雰囲気、すなわち大気圧での空気中のそれらの分圧よりも低いガス雰囲気に絶縁部品を曝す工程からなる。 To this end, during the first phase, known as the emission phase, the treatment process comprises the steps of heating the insulating component to a higher emission temperature than the ambient temperature and at the same time a gas atmosphere exhibiting a low partial pressure for nitrogen and oxygen molecules, That is, it comprises a step of exposing the insulating components to a gas atmosphere lower than their partial pressure in air at atmospheric pressure.
この段階により、フォーム中に存在するガスの周囲媒体に向かう拡散を加速できる。フォームは、マトリックス中に存在するガスの拡散係数を増大させるために、高温条件下に置かれる。さらに、フォームは、フォーム中に存在するガス、少なくとも窒素分子および酸素分子の外部ガス雰囲気に向かう拡散を加速するために、空気を構成する主要ガスについて少なくとも減圧下に置かれる。 This stage can accelerate the diffusion of the gas present in the foam towards the surrounding medium. The foam is placed under high temperature conditions in order to increase the diffusion coefficient of the gas present in the matrix. Furthermore, the foam is placed at least under reduced pressure for the main gas constituting the air in order to accelerate the diffusion of the gas present in the foam, at least nitrogen and oxygen molecules, towards the external gas atmosphere.
このプロセスは、種々広範な発泡合成フォームおよび発泡剤に適用できる。好ましくは発泡合成フォームが、少なくとも80%の独立気泡を含む。マトリックスの材料および発泡剤は、導入で記述されたポリマーおよび試剤から選択できる。例として、発泡合成フォームは、特に少なくとも80%の独立気泡を含む熱硬化性ポリウレタンフォームである。 This process is applicable to a wide variety of foamed synthetic foams and blowing agents. Preferably the foamed synthetic foam comprises at least 80% closed cells. The matrix material and blowing agent can be selected from the polymers and reagents described in the introduction. By way of example, the foamed synthetic foam is in particular a thermosetting polyurethane foam containing at least 80% closed cells.
放出温度は、発泡合成フォームを損傷しないように選択される。このため、好ましくは100℃未満の放出温度が選択される。 The release temperature is selected so as not to damage the foamed synthetic foam. For this reason, a release temperature of preferably less than 100 ° C. is selected.
100℃までの温度は、特定のポリマー、例えばポリプロピレンまたはポリエチレンにとって許容可能であることができる。多くの合成ポリマーについて、放出温度は、好ましくは80℃未満である。80℃のこの閾値は、例えばポリウレタンフォーム、PVCフォームまたはポリスチレンフォーム(特にポリスチレンの昇華を防止するため)について好ましい。放出温度の選択はまた、ターゲット用途の特徴に従って絶縁部品と共に組み立てられる他の材料の耐熱性を考慮してもよい。 Temperatures up to 100 ° C. can be acceptable for certain polymers, such as polypropylene or polyethylene. For many synthetic polymers, the release temperature is preferably below 80 ° C. This threshold of 80 ° C. is preferred, for example, for polyurethane foam, PVC foam or polystyrene foam (especially to prevent sublimation of polystyrene). The choice of emission temperature may also take into account the heat resistance of other materials assembled with the insulating component according to the characteristics of the target application.
温度の上昇は、ガスの拡散係数を増大させる傾向がある。有効性から判断すれば、放出温度は、好ましくは温度の実質的な上昇に対応する。1つの実施形態によれば、放出温度は、50℃を超え、さらには60℃を超える。 An increase in temperature tends to increase the diffusion coefficient of the gas. Judging from the effectiveness, the release temperature preferably corresponds to a substantial increase in temperature. According to one embodiment, the discharge temperature is above 50 ° C and even above 60 ° C.
絶縁部品は、種々の加熱手段、例えば放射線、伝導、例えば高温固体と接触すること、または伝導/対流、すなわち高温流体と接触することによって加熱できる。 The insulating component can be heated by various heating means such as radiation, conduction, eg in contact with hot solids, or conduction / convection, ie in contact with hot fluids.
1つの実施形態によれば、放出段階のガス雰囲気はさらに、発泡合成フォームの製造に使用される発泡ガスについて低い分圧を示す。これらの特徴によって、発泡フォームの熱伝導率を低下させるために、放出段階の間の発泡ガスの濃度を低下させることもできる。 According to one embodiment, the gas atmosphere in the discharge phase further exhibits a low partial pressure for the foaming gas used in the production of the foamed synthetic foam. These features also allow the foam gas concentration during the discharge phase to be reduced in order to reduce the thermal conductivity of the foam.
この放出段階の実施に関して、絶縁フォームは、可能な限り高い拡散係数を示す1つ以上の発泡剤で発泡されるのが有利である。 For the implementation of this release phase, the insulating foam is advantageously foamed with one or more blowing agents that exhibit the highest possible diffusion coefficient.
1つの実施形態によれば、発泡合成フォームの製造のために使用される発泡ガスは、本質的に二酸化炭素を含む。例えば、硬質ポリウレタンフォームは、CO2により発泡できる。CO2の拡散係数は、他の既知の発泡剤、特に発泡ガス141b、245fa、365、またはペンタンの拡散係数より大きい。CO2で発泡されたフォームはさらに、一方では地球温暖化またはオゾンホールに強く寄与する傾向があるガスを使用しない、および他方では製造コストが最も低いという二重の利点を示す。これは、CO2で発泡されたフォームが水の化学反応により発泡されることが理由である。 According to one embodiment, the foaming gas used for the production of foamed synthetic foam essentially comprises carbon dioxide. For example, rigid polyurethane foams can foamed by CO 2. The diffusion coefficient of CO 2 is greater than the diffusion coefficient of other known blowing agents, particularly the foaming gases 141b, 245fa, 365, or pentane. Foam foamed with CO 2 further exhibits the dual advantage of not using on the one hand a gas that tends to contribute strongly to global warming or ozone holes, and on the other hand the lowest manufacturing costs. This is because the foam foamed with CO 2 is foamed by the chemical reaction of water.
例示のために、表1には、120〜135kg/m3の密度を有する種々のポリウレタンフォームについて、周囲温度で測定された拡散係数の大きさの順序を示す。 For illustration, Table 1 shows the order of diffusion coefficient magnitudes measured at ambient temperature for various polyurethane foams having a density of 120-135 kg / m 3 .
表2には、温度の関数として拡散係数の変化を示し、特に温度による拡散係数の増大を示す。 Table 2 shows the change in diffusion coefficient as a function of temperature, in particular the increase in diffusion coefficient with temperature.
分圧勾配を創出するためにいくつかの技術が放出段階の間に使用でき、この勾配により所望の化学物質、特に酸素分子および窒素分子および二酸化炭素をフォームから放出させることができる。 Several techniques can be used during the release phase to create a partial pressure gradient that allows the desired chemicals, particularly oxygen and nitrogen molecules and carbon dioxide, to be released from the foam.
第1の技術は、絶縁部品を低下した全圧に供することからなる。対応する実施形態によれば、放出段階のガス雰囲気は、標準圧力未満、好ましくは10mbar未満の全圧を示す。この減圧により、外部雰囲気は、フォームへ大規模に拡散する傾向があるガス物質が欠失する。この減圧は、真空ポンプまたは他の吸引デバイスにより確立され、維持できる。吸引により、ガスがフォームから出るときにフォームから出たガスを周囲媒体から除去できる。この真空技術において、絶縁部品の加熱は、有利なことには、直接伝導または放射線によって行われる。 The first technique consists in subjecting the insulating component to a reduced total pressure. According to a corresponding embodiment, the gas atmosphere in the discharge phase exhibits a total pressure of less than standard pressure, preferably less than 10 mbar. This depressurization causes the external atmosphere to lose gaseous substances that tend to diffuse extensively into the foam. This reduced pressure can be established and maintained by a vacuum pump or other suction device. Suction allows the gas exiting the foam to be removed from the surrounding medium as it exits the foam. In this vacuum technique, the heating of the insulating parts is advantageously performed by direct conduction or radiation.
第1の技術の代替としての第2の技術は、フォームに非常に拡散し難い1つ以上のガスを本質的に含む雰囲気中に絶縁部品を浸漬する工程からなる。対応する実施形態によれば、放出段階のガス雰囲気は、強制対流において大きな分子を有するガスの気相、すなわち70g/mol以上のモル質量を示すガスの気相である。 A second technique as an alternative to the first technique consists of immersing the insulating component in an atmosphere that essentially contains one or more gases that are very difficult to diffuse into the foam. According to a corresponding embodiment, the gas atmosphere in the release phase is a gas phase of a gas having large molecules in forced convection, ie a gas phase showing a molar mass of 70 g / mol or more.
大きな分子を有するガスの気相はまた、窒素分子および酸素分子の極めて低い含有量を示す限り、窒素分子および酸素分子の絶縁部品の外側に向かう移動を促進する分圧勾配を創出する。さらに、対流移動により、ガスがフォームから出るときにフォームから出たガスを周囲媒体から除去できる。 The gas phase of a gas with large molecules also creates a partial pressure gradient that promotes the migration of nitrogen and oxygen molecules towards the outside of the insulating component as long as it exhibits a very low content of nitrogen and oxygen molecules. Further, convective movement allows the gas exiting the foam to be removed from the surrounding medium as the gas exits the foam.
こうしたガスによるフラッシングは、フォームへのその拡散係数が非常に低く、非常に大きな分子を有するガス、例えばシクロペンタン(C5H10)、CF4ガス、R−23ガス、R−508Bガス、R−134(CH2FCF3)ガス、141bガス、245faガス、365ガスまたは70g/mol以上のモル質量を有するいずれかの他のガスを用いて行われることができる。 Flushing with this gas, the diffusion coefficient is very low to form gas having a very large molecule, such as cyclopentane (C 5 H 10), CF 4 gas, R-23 gas, R-508B gas, R -134 (CH 2 FCF 3) gas, 141b gas, 245fa gas can be performed using any other gas having 365 gas or 70 g / mol or more molar mass.
いくつかのガスのモル質量を以下の表に示すが、以下のガスは70g/mol以上のモル質量を示し、絶縁部品が放出段階の間に浸漬されるガス雰囲気として使用される傾向がある。 The molar masses of several gases are shown in the following table, but the following gases exhibit a molar mass of 70 g / mol or higher and tend to be used as a gas atmosphere in which insulating components are immersed during the discharge phase.
これは、ガスのモル質量が小さくなるにつれて、フォームを通した拡散現象が速くなることが観察されるためである。 This is because it is observed that the diffusion phenomenon through the foam becomes faster as the molar mass of the gas decreases.
放出段階は、セルに最初に存在する特定のガス分圧がターゲット値に到達した後に終了される。フォームの伝導率にとって最も重要で、最も有害なガスは、窒素分子および酸素分子であり、可能性としてCO2(例えば発泡剤として使用された場合)である。故に絶縁部品中の少なくとも窒素分子および酸素分子の蓄積分圧が所定の閾値未満である場合に放出段階を終了することが適切である。 The discharge phase is terminated after the specific gas partial pressure initially present in the cell has reached the target value. The most important and most harmful gases for the conductivity of the foam are molecular nitrogen and molecular oxygen, possibly CO 2 (for example when used as a blowing agent). Therefore, it is appropriate to end the release step when the accumulated partial pressure of at least nitrogen molecules and oxygen molecules in the insulating component is below a predetermined threshold.
1つの実施形態によれば、所定の閾値は、窒素分子、酸素分子、二酸化炭素および窒素分子以上の発泡合成フォームへの拡散係数を有するガスの蓄積分圧について30mbar以下である。この閾値は、3%の空気を含有するフォームにおおよそ対応する。 According to one embodiment, the predetermined threshold is not more than 30 mbar for the partial pressure of gas having a diffusion coefficient into the foamed synthetic foam of nitrogen molecules, oxygen molecules, carbon dioxide and nitrogen molecules or more. This threshold roughly corresponds to a foam containing 3% air.
こうした条件は、直接または間接実験測定および/または計算によって、特に数値モデリングによって検出できる。直接測定に対応する実施形態によれば、窒素分子および酸素分子は放出段階の間に絶縁部品においてアッセイされ、絶縁部品で測定される窒素分子および酸素分子の濃度が所望の閾値と交わるときに、放出段階を停止する。 Such conditions can be detected by direct or indirect experimental measurements and / or calculations, in particular by numerical modeling. According to an embodiment corresponding to direct measurement, nitrogen and oxygen molecules are assayed in the insulating component during the release phase, and when the concentration of nitrogen and oxygen molecules measured in the insulating component crosses a desired threshold, Stop the release phase.
間接測定に対応する実施形態によれば、絶縁部品における窒素分子および酸素分子の濃度に関連する1つ以上の物理的特性、例えばフォームの熱伝導率が測定され、放出段階は、測定された特性がそうでなければ実験的に決定されるかまたはモデリングによって所望の濃度に対応する値に到達するときに停止される。 According to an embodiment corresponding to indirect measurement, one or more physical properties related to the concentration of nitrogen and oxygen molecules in the insulating component, for example the thermal conductivity of the foam, are measured and the release phase is determined by the measured properties. Is otherwise determined experimentally or stopped when modeling reaches a value corresponding to the desired concentration.
1つの実施形態によれば、放出段階は、処理の熱力学的条件およびフォームの物理的特性および存在する化学物質の特性を考慮して、計算によって、特に数値モデリングによって決定されている所定の時間後に停止される。 According to one embodiment, the release phase is a predetermined time determined by calculation, in particular by numerical modeling, taking into account the thermodynamic conditions of the treatment and the physical properties of the foam and the properties of the chemicals present. It will be stopped later.
この強制拡散処理プロセスは、発泡フォームから製造されたいずれかのタイプの絶縁部品に適用できる。この強制拡散処理プロセスは、専用処理プラントにおいて、例えば絶縁部品の製造のための工場において、または絶縁部品が使用される環境において直接的に行われることができる。 This forced diffusion process can be applied to any type of insulating component made from foamed foam. This forced diffusion treatment process can be carried out directly in a dedicated processing plant, for example in a factory for the production of insulating components, or in an environment where insulating components are used.
1つの実施形態によれば、絶縁部品は、寸法が小さい突起またはホールを含み、これらがガス雰囲気での絶縁部品の交換表面積を増大させる。これらの特徴によって、フォーム部品は、放出段階の間の拡散現象を促進するために、高い体積/交換表面積比を示す。このため、フォーム部品は、ガス対流領域の創出の危険性なく、ガスの拡散を促進するために、注意深く分配された、例えばミリメートルオーダーの厚さを有する溝、または小さい直径、例えば約2mmを有するへこみを示す。これらの突起またはホールは、特に平行六面体パネルの幅または長さにおいて配列できる。 According to one embodiment, the insulating component includes protrusions or holes with small dimensions, which increase the replacement surface area of the insulating component in a gas atmosphere. With these features, the foam parts exhibit a high volume / exchange surface area ratio to promote the diffusion phenomenon during the discharge phase. For this reason, the foam part has a carefully distributed groove, for example with a thickness on the order of millimeters, or a small diameter, for example about 2 mm, to promote gas diffusion without the risk of creating a gas convection zone Indicates a dent. These protrusions or holes can be arranged in particular in the width or length of the parallelepiped panel.
1つの実施形態によれば、絶縁部品を漏れ止め断熱容器壁に配置し、容器壁の絶縁バリアを形成する。発泡フォームで製造された絶縁部品は、容器の壁の厚さにおいて、例えば液体天然ガスタンカーにおいて、設置された予備製作された絶縁パネルの構成部品を特に形成できる。例示として、こうした予備製作されたパネルの例は、公報FR−A−2781557に記載されることに留意すべきである。 According to one embodiment, the insulating component is placed on a leak-proof and insulated container wall to form an insulating barrier on the container wall. Insulating parts made of foamed foam can in particular form a component of a prefabricated insulating panel installed in the wall thickness of the container, for example in a liquid natural gas tanker. By way of example, it should be noted that an example of such a prefabricated panel is described in publication FR-A-2781557.
対応する実施形態によれば、放出段階は、容器壁のすべてまたは一部を加熱する段階を含む。冷却製品を含有することを意図した容器、例えば液化ガス容器の場合、この容器壁の加熱は、容器を空の状態で行われなければならない。こうした加熱は、多数の手段、例えば放射性加熱、伝導加熱または伝導/対流加熱によって得ることができる。1つの実施形態によれば、容器壁の内部表面および/または外部表面は、熱ガス雰囲気に曝される。 According to a corresponding embodiment, the releasing step comprises heating all or part of the container wall. In the case of a container intended to contain a cooling product, for example a liquefied gas container, this heating of the container wall must be performed with the container empty. Such heating can be obtained by a number of means such as radioactive heating, conductive heating or conductive / convective heating. According to one embodiment, the inner and / or outer surface of the container wall is exposed to a hot gas atmosphere.
好ましい実施形態によれば、プロセスはさらに、放出段階に続く操作段階の間に絶縁部品に適用される1つ以上の拡散阻害作用を含み、このまたはそれぞれの阻害作用は、発泡材料部品の内部に向かうガス拡散を遅延するのに有効である。これらの特徴により、放出段階の後、後に使用される場合に周囲ガスのフォームへの進入または再進入を防止または遅延する。 According to a preferred embodiment, the process further comprises one or more diffusion inhibiting effects applied to the insulating component during the operation phase following the release phase, wherein this or each inhibiting effect is within the foam material component. It is effective in delaying the gas diffusion toward it. These features prevent or delay the entry or re-entry of ambient gas into the foam when used later after the release phase.
好ましくは、拡散阻害作用は、合成フォームへの拡散による空気または他の周囲ガスの浸透を永続的に防止または遅延するために、経時的に実質的に継続する作用である。このために、異なる阻害作用は、代替としてまたは組み合わせにて使用できる。いくつかの阻害作用は、時間的に同時に使用されることによって組み合わせて、または絶縁部品の操作段階の連続する期間の間、時間的に連続して使用されることによって使用できる。 Preferably, the diffusion-inhibiting action is an action that continues substantially over time to permanently prevent or retard air or other ambient gas permeation by diffusion into the synthetic foam. For this reason, different inhibitory actions can be used alternatively or in combination. Several inhibitory effects can be used in combination by being used simultaneously in time or by being used in succession in time during successive periods of the operating phase of the insulating component.
阻害作用の3つの実施形態は、例示によって以下に示される。 Three embodiments of the inhibitory effect are shown below by way of illustration.
第1の実施形態によれば、阻害作用はガス雰囲気に絶縁部品を曝す工程からなり、この全圧は、標準圧力未満、好ましくは10mbar未満に維持される。これらの特徴により、フォームは、減圧にて空間に維持される。この場合周囲ガスが非常に低い分圧を有するので、それらの非常に小さい拡散は、フォームの伝導率にはもはや影響しない。 According to a first embodiment, the inhibiting action consists in exposing the insulating component to a gas atmosphere, the total pressure being maintained below the standard pressure, preferably below 10 mbar. These features keep the foam in space at reduced pressure. Since in this case the ambient gases have a very low partial pressure, their very small diffusion no longer affects the conductivity of the foam.
第2の実施形態によれば、阻害作用は、0℃未満、好ましくは−20℃未満の温度にて絶縁部品を維持する工程からなる。これらの特徴によって、フォームは、低温条件下で維持され、この条件では周囲ガスのマトリックスへの拡散係数は、放出段階の間にある場合よりも相当低い。拡散現象がこの理由から極めて小さいので、周囲ガスのセルへの移動は、反応速度に到達するまでに大きく遅延でき、この効果は、絶縁の使用の間では無視できる。 According to the second embodiment, the inhibiting action consists of maintaining the insulating component at a temperature below 0 ° C., preferably below −20 ° C. Due to these characteristics, the foam is maintained under cold conditions, where the diffusion coefficient of the ambient gas into the matrix is considerably lower than when it is during the release phase. Because the diffusion phenomenon is very small for this reason, the movement of ambient gas to the cell can be greatly delayed until the reaction rate is reached, and this effect is negligible during the use of insulation.
図2は、経時的に熱伝導率の変化に対する低温の効果を示す。W/mK単位で縦座標軸にて表される熱伝導率は、日単位で横座標軸にて表される経年時間の関数としてプロットされる。例は、40kg/m3の密度を有するPUフォームに関する。曲線3および4にて、熱伝導率は、+20℃の正の温度にて測定される。曲線5および6にて、熱伝導率は、−120℃の負の温度にて測定され、これは相当低い値を生じる。
FIG. 2 shows the effect of low temperature on the change in thermal conductivity over time. The thermal conductivity expressed on the ordinate axis in W / mK is plotted as a function of aging expressed on the abscissa axis in days. The example relates to a PU foam having a density of 40 kg / m 3 . In
曲線3および5にて、フォームの経年は、+20℃の正の温度にて行われた。曲線4および6にて、フォームの経年は、−20℃の負の温度にて行われた。故に、ガス拡散の遅延剤としての冷却効果は、少なくとも60日の期間にわたって非常に相当な程度である。高密度フォームの経年は、フォーム(この発泡ガスは、HFCおよび141bである)に関して0.024W/mKからCO2で発泡されたフォームに関して0.027W/mKまでの範囲の高い初期熱伝導率から出発する類似の観察が得られる。
In
第3の実施形態によれば、阻害作用は、大きな弱い拡散分子を有する化学物質を本質的に含むガス雰囲気に絶縁部品を曝す工程からなる。これらの特徴により、フォームは、非拡散ガス環境に維持される。 According to the third embodiment, the inhibitory action consists of exposing the insulating component to a gas atmosphere that essentially contains chemicals with large weak diffusing molecules. With these features, the foam is maintained in a non-diffusing gas environment.
以下の特性を示すガスを選択することが好ましい:フォームのマトリックスへの非常に低い拡散係数、低熱伝導率、および熱対流を大きく制限する密度および粘度。このために使用できるガスは、特にCF4、R−23ガス、R−508Bガス、R−134(CH2FCF3)ガス、141bガス、245faガス、365ガスまたは70g/mol以上のモル質量を有するいずれかの他のガスである。上述のガスからの選択は、特に、操作環境において温度および圧力条件の関数として行われることができる。これは、選択されるガスが、操作環境の温度および圧力条件下で蒸気相状態にあることが有利なためである。結果として、これらの物質を蒸気相に維持するために、絶縁部品の操作環境において、例えば液化天然ガスのための容器の壁の一次または二次絶縁バリアにおいて、相対的に低い圧力を同時に維持することが必要であり得る。例として、液化天然ガスのための容器の壁の一次または二次絶縁バリアにおける操作環境に特に適切なガスは、特に、約−100℃〜−120℃の温度でのガスHFCR−508−BおよびHFCR−23および低温でのCF4である。 It is preferred to select a gas that exhibits the following properties: very low diffusion coefficient of foam into the matrix, low thermal conductivity, and density and viscosity that greatly limit thermal convection. Gases that can be used for this purpose include CF 4 , R-23 gas, R-508B gas, R-134 (CH 2 FCF 3 ) gas, 141b gas, 245fa gas, 365 gas, or a molar mass of 70 g / mol or more. Have any other gas. The selection from the gases described above can be made as a function of temperature and pressure conditions, particularly in the operating environment. This is because the gas selected is advantageously in the vapor phase under the temperature and pressure conditions of the operating environment. As a result, in order to maintain these materials in the vapor phase, a relatively low pressure is simultaneously maintained in the operating environment of the insulating component, for example, in the primary or secondary insulating barrier of the vessel wall for liquefied natural gas. It may be necessary. By way of example, a gas that is particularly suitable for the operating environment in the primary or secondary insulation barrier of the vessel wall for liquefied natural gas is gas HFCR-508-B, particularly at a temperature of about −100 ° C. to −120 ° C. HFCR-23 and CF 4 at low temperature.
例として、HFCR23ガスの飽和蒸気圧は、−120℃にて60mbarである。−160℃でのCF4ガスの飽和蒸気圧は、30mbarであり、−120℃では1.15barである。 As an example, the saturated vapor pressure of HFCR23 gas is 60 mbar at −120 ° C. The saturated vapor pressure of CF 4 gas at −160 ° C. is 30 mbar and 1.15 bar at −120 ° C.
液化ガスのための容器の壁の厚さに配列される断熱バリアの製造において使用できる発泡フォームのブロックに適用されるプロセスの実施形態をここで説明する。 Embodiments of processes applied to foamed foam blocks that can be used in the manufacture of thermal barriers arranged in the wall thickness of the container for liquefied gas will now be described.
図3に表される実施形態によれば、低温での液化燃料ガスを含有することを意図する漏れ止め断熱容器10は、角柱形状を示し、タンカーの二重船殻によって形成されるキャリア構造に組み込まれる。キャリア構造を形成する二重船殻の外壁および内壁は、図3の数字11および12によって指定される。バラスト空間13は、2つの壁11と12との間に規定される。
According to the embodiment represented in FIG. 3, the leak-
図3に図示されるように、容器の壁は、キャリア壁12に適合された多層構造を含む。多層構造は、容器に存在する液化燃料ガスと接触する一次漏れ止め膜15、一次漏れ止め膜15とキャリア壁12との間に配置される二次漏れ止め膜16、一次漏れ止め膜15と二次漏れ止め膜16との間に配置される一次断熱バリア17、および二次漏れ止め膜16とキャリア壁12との間に配置される二次断熱バリア18を含む。
As illustrated in FIG. 3, the container wall includes a multilayer structure adapted to the
断熱バリアに使用できる多数の材料が存在する。考慮中の実施形態において、1つまたはそれぞれの断熱バリア17および18は、発泡合成フォームで製造された断熱部品を含む。
There are a number of materials that can be used for the thermal barrier. In the embodiment under consideration, one or each
1つの実施形態において、絶縁ブロックの構成フォームは、船上に設置された後であるが、タンカーの容器の冷却に先立つ期間において処理される。このため、フォームブロックは、フォームおよびフォームと組み合わせて使用される任意の構成成分、例えばベニヤ板、ガラスウールおよびトリプレックスのような一般に使用される材料が熱によって損傷されない放出温度に加熱される。好ましい実施形態によれば、この温度は、約60〜80℃で変動する。故に、フォーム中に存在するガスの拡散係数は、強制拡散処理の期間を短縮するために、増大される。 In one embodiment, the construction form of the insulating block is processed after installation on the ship but in a period prior to cooling the tanker vessel. For this reason, the foam block is heated to a release temperature at which commonly used materials such as plywood, glass wool and triplex are not damaged by the heat, such as foam and any components used in combination with the foam. According to a preferred embodiment, this temperature varies between about 60-80 ° C. Therefore, the diffusion coefficient of the gas present in the foam is increased in order to shorten the duration of the forced diffusion process.
このため、容器の内部空間20および場合によりバラスト空間13を、発泡設備21、例えば発泡温風またはタンカーの推進のための設備から回収される排ガスを用いて所望の温度に再加熱できる。他の加熱手段も使用できる。図3は、この目的のために、内部空間20に出る発泡パイプ22およびバラスト空間13に出る発泡パイプ23を図示する。
For this reason, the
こうして再加熱された絶縁空間17および18またはそれらの1つはまた、フォームに存在するガスの拡散の原因である圧力勾配を増大させるために、減圧、例えば0.1mbar〜10mbarに置かれ、すなわち、フォームの周囲媒体が、セルが含有するガスのセルを実質的に空にするためにフォームから出るガスについて十分低い分圧を示すことを確実にする。このために、一次断熱バリア17および/または二次断熱バリア18からの気相を抽出するために配列される真空ポンプ25を使用できる。図3は、この目的のために、一次空間に出る吸引パイプ26および二次空間に出る吸引パイプ27を図示する。
The insulating
ガスの拡散は、満足するレベルが得られるまで、温度および濃度勾配によって強制的に行われる。この放出段階は、種々のフィードバックパラメータ31の使用によって、例えば圧力、温度、ガス分析または他のセンサによって容器にて行われる物理的測定によって、真空ポンプ25および発泡設備21を制御する電子制御ユニット30によって自動的に導かれ得る。
Gas diffusion is forced by temperature and concentration gradients until satisfactory levels are obtained. This discharge phase is an
この放出段階の後、好ましくは熱伝導率を損なうガスが実質的に欠失した状態にフォームのセルを維持できる拡散阻害作用が続く。 This release phase is preferably followed by a diffusion inhibiting action that can maintain the foam cells in a substantially depleted state of the gas that impairs thermal conductivity.
作用の1つの可能性は、フォームに移動する傾向がある物質の分圧を低下させるために、タンカーの操作全体を通して減圧にて絶縁空間のガスを維持することである。 One possibility of action is to maintain the gas in the insulating space at a reduced pressure throughout the operation of the tanker to reduce the partial pressure of the material that tends to move into the foam.
作用の1つの可能性は、絶縁フォームが低温条件下に置かれるように容器を冷却することである。これらの温度の低下により、絶縁空間17および18が大気圧に戻される場合であっても、周囲ガスのフォームへの拡散係数は非常に大きく低下させることができる。故に各絶縁空間は、タンカーの容器が冷却条件下にある限り、フォームの熱伝導率特性を損なう危険性なく、窒素蒸気でフラッシュできる。
One possibility of action is to cool the container so that the insulating foam is placed under cold conditions. Due to these reductions in temperature, the diffusion coefficient of the surrounding gas into the foam can be greatly reduced even when the insulating
タンカーが実質的に周囲温度条件に戻る場合、すなわち容器が空である場合の作用の1つの可能性は、容器壁を同時に加熱する必要は必ずしもなく、真空ポンプ25で真空を再び生じさせることである。これにより、周囲ガスのフォームへの拡散を防止でき、場合により、低減した量で拡散できたであろうフラッシングガスのフォームの周辺層を空にすることができる。
One possibility of the action when the tanker returns to substantially ambient temperature conditions, i.e. when the container is empty, is not necessarily to heat the container wall at the same time, but by re-creating the vacuum with the
作用の別の可能性は、できる限り低いフォームのマトリックスへの拡散係数を示すガスで絶縁空間を満たすことである。 Another possibility of action is to fill the insulating space with a gas that exhibits a diffusion coefficient into the matrix of the lowest possible foam.
上述の阻害作用の効果を改善するために、ガスに対して漏れ止め状態にあるまたは周囲ガスに曝されるフォームの外部表面へのガスの低い拡散係数を有する表面処理(facing)を適用することもできる。こうした表面処理は、例えばフォームブロックの強制拡散処理が予め行われた製造プラントにおいて、容器壁へのフォームブロックの設置の前に適所に置かれる。次いで表面処理は、絶縁部品の操作寿命全体にわたって適所に留まり得る。 Applying a surface treatment that has a low diffusion coefficient of the gas to the external surface of the foam that is leak-proof to the gas or exposed to the surrounding gas, in order to improve the effect of the above-mentioned inhibition action You can also. Such a surface treatment is put in place before the foam block is installed on the container wall, for example, in a manufacturing plant where the foam block is subjected to forced diffusion treatment in advance. The surface treatment can then remain in place throughout the operational life of the insulating component.
特に図4に示される1つの実施形態によれば、絶縁部品は、平坦な平行六面体フォームブロック40であり、この表面は、ブロックの長さおよび幅の方向に平行であり、ブロックの厚さ方向には互いに分離した2つの主要面43、44、および主要面よりも小さく、2つの主要面の間のブロックの厚さ方向に沿って延びる周辺面41、42を示す。漏れ止めコーティング45は、ここで、ブロックの全体にわたるブロックの周辺面41、42に長手方向に配置され、ブロックの厚さ未満の幅を示すストリップの形態を示す。
In particular, according to one embodiment shown in FIG. 4, the insulating component is a flat
図4の実施形態によれば、この漏れ止めコーティングは、フォームブロック40の表面にのみ配置され、これが作動中に−20℃を超える温度に曝される(すなわち二重船殻11、12に近い部分)。例えば、ストリップ45の幅は、高密度PUフォームから製造される二次絶縁バリアに関して3〜6cmであり、理想的には4.5cmである。
According to the embodiment of FIG. 4, this leak-proof coating is only placed on the surface of the
気密コーティングは、いくつかの方法にて製造できる。例えば、気密コーティングは、絶縁部品の外部表面に配置されるポリマー樹脂および/またはペイントの層を含み、および/または例えば絶縁部品の外部表面に接着結合した数ミクロンの厚さを有する金属シートを含む。こうした金属シートは、アルミニウムまたは他の金属から製造できる。 The hermetic coating can be produced in several ways. For example, the hermetic coating includes a layer of polymer resin and / or paint disposed on the outer surface of the insulating component and / or includes a metal sheet having a thickness of, for example, a few microns adhesively bonded to the outer surface of the insulating component. . Such metal sheets can be made from aluminum or other metals.
図4の実施形態において、フォームブロック40は、予備製作された絶縁パネル50内に使用され、この構造は、そうでなければ既知であり、ここで再び示される。
In the embodiment of FIG. 4, the
パネル50は、実質的に平行六面体の長方形の形状を有する;それは9mmの厚さを有するベニヤ板または複合材料の第1のシート51、その上にフォームブロック40、その上に二次膜16を形成することを意図した漏れ止め複合体材料層52を含む。第2のフォームブロック53は、漏れ止め層52に配置され、このフォームブロック自体は12mmの厚さを有するベニヤ板54の第2のシートを保持する。サブアセンブリ53、54は、一次絶縁バリア17の要素を構成することが意図される。面で見ると、長方形の形状であり、この側部はサブアセンブリ51、40、52に平行である。2つのサブアセンブリは、面で見ると、同じ中心を有する2つの長方形の形状を有する。一定幅の周囲リム57は、サブアセンブリ53、54の全体にわたって存在し、サブアセンブリ51、40、52の縁部を含む。漏れ止め層52は、例えば、1つ以上の金属シートおよびポリマー樹脂で含浸された1つ以上のガラス繊維マットを含む多層複合体から製造される。
絶縁部品の経年を防止するために上記で記載された技術は、異なるタイプのタンク、例えばLNGタンクにおいて、陸上設備または浮体式構造、例えば液体天然ガスタンカーなどにおいて使用できる。 The techniques described above for preventing the aging of insulating components can be used in different types of tanks, such as LNG tanks, on land facilities or floating structures, such as liquid natural gas tankers.
図3に示されるような強制拡散処理デバイスを備えた容器はまた、例えばLNGを貯蔵するための陸上貯蔵設備の形態で製造でき、または沿岸もしくは深海浮体式構造において、特に液体天然ガスタンカー、浮体式貯蔵再ガス化ユニット(FSRU)、浮体式製造貯蔵および積出(FPSO)などに設置できる。 A vessel with a forced diffusion treatment device as shown in FIG. 3 can also be manufactured, for example, in the form of a terrestrial storage facility for storing LNG, or in a coastal or deep-sea floating structure, especially a liquid natural gas tanker, floating body It can be installed in a storage regasification unit (FSRU), floating production storage and shipping (FPSO), etc.
1つの実施形態によれば、冷却液体製品の輸送のためのタンカーは、二重船殻および二重船殻に配置される上述の容器を含む。 According to one embodiment, a tanker for the transport of a chilled liquid product comprises a double hull and a container as described above arranged in the double hull.
1つの実施形態によれば、本発明はまた、こうしたタンカーの積荷または積降のためのプロセスを提供し、ここで冷却液体製品は、浮体式または陸上貯蔵設備からタンカーの容器までまたはタンカーの容器からこの設備までの絶縁パイプを通して輸送される。 According to one embodiment, the present invention also provides a process for loading or unloading such tankers, where the cooling liquid product is from a floating or onshore storage facility to a tanker container or tanker container. It is transported through an insulation pipe from to this equipment.
1つの実施形態によれば、本発明はまた、冷却液体製品のための移動システムを提供し、このシステムは、上述のタンカー、タンカーの船殻に設置された容器を浮体式または陸上貯蔵設備に接続するために配列された絶縁パイプ、および浮体式または陸上貯蔵設備からタンカーの容器までまたはタンカーの容器からこの設備まで冷却液体製品のストリームを絶縁パイプを通して引き込むためのポンプを含む。 According to one embodiment, the present invention also provides a mobile system for a chilled liquid product, which system can be used for a tanker, a container installed in a tanker hull as described above, to a floating or onshore storage facility. Insulating pipes arranged for connection and a pump for drawing a stream of cooling liquid product through the insulating pipes from a floating or onshore storage facility to the tanker vessel or from the tanker vessel to the facility.
図5を参照して、液体天然ガスタンカー70の切欠き図は、タンカーの二重船殻72に適合された角柱状の一般的な形状を有する漏れ止め絶縁容器71を示す。容器71の壁は、容器に存在するLNGと接触することを意図した一次漏れ止めバリア、一次漏れ止めバリアとタンカーの二重船殻72との間に配列された二次漏れ止めバリア、ならびに一次漏れ止めバリアと二次漏れ止めバリアとの間および二次漏れ止めバリアと二重船殻72との間にそれぞれ配列された2つの絶縁バリアを含む。
Referring to FIG. 5, a cut-away view of a liquid
これ自体既知の方法において、タンカーの主要デッキに配置される積荷/積降パイプ73は、LNGカーゴを容器71からまたは容器71に移動させるために、臨海または船体ターミナルに適切なコネクターによって接続できる。
In a manner known per se, the load / unload
図5は、積荷および積降ステーション75、地下水パイプライン76および地上施設77を含む臨海ターミナルの例を表す。積荷および積降ステーション75は、調節可能な可動式アーム74および可動式アーム74を支持するタワー78を含む海上施設である。可動式アーム74は、絶縁ホース79のバンドルを保持し、これが積荷および積降パイプ73に接続できる。調節可能な可動式アーム74は、すべての液体天然ガスタンカーの寸法に調節される。接続パイプライン(表示せず)は、タワー78の内側に延びる。積荷および積降ステーション75は、地上施設77からまたは地上施設77まで液体天然ガスタンカー70の積荷および積降を可能にする。この施設は、液化ガス貯蔵タンク80および地下水パイプライン76を介して積荷および積降ステーション75に連結された接続パイプライン81を含む。地下水パイプライン76により、相当な距離、例えば5kmにわたって積荷および積降ステーション75と地上施設77との間に液化ガスを移動させることができ、これが積荷および積降操作の間に、沿岸からの相当な距離において液体天然ガスタンカー70を維持できる。
FIG. 5 represents an example of a coastal terminal that includes a loading and unloading station 75, a
液化ガスの移動に必要な圧力を発生させるために、タンカー70および/または地上施設77を備えたポンプおよび/または積荷および積降ステーション75を備えたポンプを使用する。
In order to generate the pressure required for the movement of the liquefied gas, a pump with a
本発明はいくつかの特定の実施形態に関連して記載されたが、本発明はそれらに決して限定されないこと、記載された手段の技術的等価物およびさらにこれらの組み合わせすべてを含むこと(後者が本発明の文脈内にある場合)は非常に明らかである。 Although the invention has been described in connection with some specific embodiments, the invention is in no way limited thereto, but includes the technical equivalents of the means described, and all combinations thereof (the latter being It is very clear if it is within the context of the present invention.
動詞「含む(to comprise)」または「含む(to include)」およびその同語源形態の使用は、特許請求の範囲に示されたもの以外の要素または段階の存在を排除しない。要素または段階について不定冠詞「a」または「an」の使用は、こうした要素または段階の複数の存在を、特に断らない限り排除しない。 The use of the verb “to comprise” or “to include” and its synonymous forms does not exclude the presence of elements or steps other than those stated in a claim. The use of the indefinite article “a” or “an” for an element or stage does not exclude the presence of a plurality of such elements or stages unless specifically stated otherwise.
特許請求の範囲において、括弧内の参照記号はいずれも、特許請求の範囲における限定として解釈されるべきではない。 In the claims, any reference signs placed between parentheses shall not be construed as limitations on the claim.
Claims (19)
放出段階の間、前記絶縁部品を、周囲温度を超える放出温度に加熱するために前記容器壁のすべてまたは一部を加熱し、それと同時に、窒素分子、酸素分子、二酸化炭素および窒素分子以上の前記発泡合成フォームへの拡散係数を有するガスについて低分圧を示すガス雰囲気に前記絶縁部品を曝す工程であって、前記低分圧が、これら物質のそれぞれについて標準圧力での空気中にある前記物質の分圧よりも低い工程と、
前記絶縁部品中の窒素分子、酸素分子、二酸化炭素および窒素分子以上の前記発泡合成フォームへの拡散係数を有するガスの蓄積分圧が所定の閾値未満である場合、または前記蓄積分圧に関する前記絶縁部品の物理的特性が所定の閾値に到達する場合、または所定の時間の後に、放出段階を終了する工程と、
を含むプロセス。 A process for forced diffusion treatment of a thermal insulation component (40) made of foamed synthetic foam disposed on a leak-proof thermal insulation container wall and forming an insulation barrier of said container wall, comprising:
During the discharge phase, all or part of the container wall is heated to heat the insulating component to a discharge temperature that exceeds ambient temperature, while at the same time the nitrogen molecules, oxygen molecules, carbon dioxide and nitrogen molecules or more Exposing the insulating component to a gas atmosphere exhibiting a low partial pressure for a gas having a diffusion coefficient into the foamed synthetic foam, wherein the low partial pressure is in air at standard pressure for each of these materials A process lower than the partial pressure of
When the accumulated partial pressure of a gas having a diffusion coefficient into the foamed synthetic foam of nitrogen molecules, oxygen molecules, carbon dioxide and nitrogen molecules in the insulating component is less than a predetermined threshold, or the insulation relating to the accumulated partial pressure Ending the release phase when the physical properties of the part reach a predetermined threshold, or after a predetermined time;
Including processes.
ここで前記容器の壁が、キャリア壁(12)に適合した多層構造を含み、前記多層構造が、前記容器中に存在する前記液化燃料ガスと接触する一次漏れ止め膜(15)、前記一次漏れ止め膜と前記キャリア壁との間に配置される二次漏れ止め膜(16)、前記一次漏れ止め膜と前記二次漏れ止め膜との間に配置される一次断熱バリア(17)、ならびに前記二次漏れ止め膜と前記キャリア壁との間に配置される二次断熱バリア(18)を含み、ここで1つまたはそれぞれの断熱バリアが、発泡合成フォームから製造された断熱部品を含み、
前記容器が強制拡散処理デバイスを備え、
前記強制拡散処理デバイスが、
前記断熱部品の温度を上昇させるために、前記一次漏れ止め膜および/または前記キャリア壁および/または前記断熱バリアを加熱できる加熱デバイス(21,22,23)と、
前記発泡合成フォームから製造された前記断熱部品を含む前記断熱バリアまたはそれぞれの前記断熱バリアに接続され、標準圧力未満、好ましくは10hPa未満に断熱バリアまたは断熱バリアそれぞれにおける気相の全圧を低下できるポンプ駆動デバイス(25,26,27)と、
制御ユニット(30)と、を備え、
前記制御ユニットが、
周囲温度より高い放出温度に前記断熱部品を加熱すると同時に、放出段階の間に標準圧力よりも低い全圧に前記断熱部品を曝すために前記加熱デバイスおよび前記ポンプ駆動デバイスを制御でき、および
前記絶縁部品中の窒素分子、酸素分子、二酸化炭素および窒素分子以上の前記発泡合成フォームへの拡散係数を有するガスの蓄積分圧が、所定の閾値未満である場合に、前記放出段階を終了できる、ことを特徴とする容器。 A leak-insulated insulation container (71) intended to contain liquefied fuel gas at a low temperature,
Here, the wall of the container includes a multilayer structure adapted to the carrier wall (12), the multilayer structure being in contact with the liquefied fuel gas present in the container, the primary leak-proof membrane (15), the primary leak A secondary leak-proof membrane (16) disposed between the stop membrane and the carrier wall, a primary thermal barrier (17) disposed between the primary leak-proof membrane and the secondary leak-proof membrane, and the A secondary insulation barrier (18) disposed between a secondary leak-proof membrane and the carrier wall, wherein one or each insulation barrier comprises an insulation component made from foamed synthetic foam;
The container comprises a forced diffusion treatment device;
The forced diffusion processing device is
A heating device (21, 22, 23) capable of heating the primary leak-proof membrane and / or the carrier wall and / or the thermal barrier to increase the temperature of the thermal insulation component;
Connected to the thermal barrier or each of the thermal barriers including the thermal insulation component made from the foamed synthetic foam, the total pressure of the gas phase in each of the thermal barrier or thermal barrier can be reduced to less than standard pressure, preferably less than 10 hPa. A pump drive device (25, 26, 27);
A control unit (30),
The control unit is
Heating the insulation component to a discharge temperature higher than ambient temperature, and simultaneously controlling the heating device and the pump drive device to expose the insulation component to a total pressure lower than a standard pressure during the discharge phase; and the insulation The release step can be terminated when the accumulated partial pressure of nitrogen molecules, oxygen molecules, carbon dioxide, and gases having a diffusion coefficient in the foamed synthetic foam equal to or higher than nitrogen molecules in the part is less than a predetermined threshold value. A container characterized by.
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