KR20100092905A - Flexible laminate for cryogenic sealing barrier, this barrier comprising this laminate bonded to a subjacent laminate and process for assembling same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가령, -162℃에서 액체 메탄을 함유하는 탱크용 극저온 밀봉 배리어의 커버 스트립을 형성하는 유연 합성 라미네이트, 다른 라미네이트로 덮인 합성 패널의 접합부(joint)에 접착된 유연 라미네이트의 스트립을 포함하는 2차 배리어, 및 접착에 의해서 이 2차 배리어를 조립하는 방법에 관한 것이다. The present invention includes, for example, a flexible composite laminate that forms a cover strip of a cryogenic sealing barrier for a tank containing liquid methane at -162 ° C, a strip of flexible laminate bonded to a joint of a composite panel covered with other laminates. A secondary barrier, and a method for assembling this secondary barrier by adhesion.
현재, 프랑스 회사 GTT가 개발한 "Mark Ⅲ" 또는 "CS1"에 따라 설계된 메탄 탱커(tanker)의 탱크에 있는 2차 밀봉 배리어는 "트리플렉스(Triplex)"라고 알려지고, 탱크의 벽과 평행하고 극저온 액체와 직접 접촉하는 1차 배리어의 손상이나 파손시에 액체 메탄의 누출을 막는 배리어로서 기능하도록 설계되어 있는 라미네이트를 기초로 한다. 이 트리플렉스는 다. 그러므로, 이 2차 배리어는 메탄 탱커의 전체 사용수명에 걸쳐서 액화 가스를 통과시키지 않아야 하며, 그의 작동 시간 동안에 선박이나 탱크에 의해서 가해지는 많은 기계적 및 열적인 응력에 견뎌야 한다. 이 2차 배리어는 2개의 각 1차 절연층 및 2차 절연층 사이에 배치되며, 이것의 제조는 대개 본 명세서에 첨부한 도 1 내지 4를 참조하여 행하는 다음의 단계를 따라서 이루어진다. Currently, the secondary sealing barrier in tanks of methane tankers designed according to the "Mark III" or "CS1" developed by the French company GTT is known as "Triplex" and is parallel to the wall of the tank. It is based on a laminate designed to function as a barrier against the leakage of liquid methane in the event of damage or breakage of the primary barrier in direct contact with cryogenic liquids. This triplex is c. Therefore, this secondary barrier must not pass liquefied gas over the entire service life of the methane tanker, and must withstand many mechanical and thermal stresses exerted by the ship or tank during its operating time. This secondary barrier is disposed between each of the two primary insulating layers and the secondary insulating layer, the preparation of which is usually made according to the following steps performed with reference to FIGS. 1 to 4 attached hereto.
먼저, 이 작업을 위한 전용 공장에서 합성 패널을 제조하며, 2개의 1차 및 2차 절연층으로 구성되는 이들 패널의 사이에는 액화 가스가 침투하지 않는 "트리플렉스" 라미네이트가 접착된다. 다양한 이들 패널은 서로 인접해서 탱크의 벽에 접착 및 기계적으로 부착된다. 도 1에 도시한 바와 같이, 체결 부재(3) 및 외피(2)에 부착된 수지(4)를 통해서 메탄 탱커의 외피(2)에 부착된 이들 패널(1)은, 적절한 유연성, 강성 또는 반강성을 갖는 적층형 패널(7)이며, 목재(5b, 6b)의 시트와 접촉하는 단열 폼(5a, 6a)을 각기 포함하는 것으로, 그 사이에 접착된 상술한 2개의 절연층(5, 6)으로 이루어진다. First, a composite panel is produced in a dedicated factory for this operation, and between these panels, which consist of two primary and secondary insulating layers, a "triplex" laminate which does not penetrate liquefied gas is bonded. Various of these panels are adjacent to each other and are adhesively and mechanically attached to the wall of the tank. As shown in FIG. 1, these
도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 다음에, 대개 폴리우레탄 또는 에폭시 형태의 접착제(8)를 이용한 코팅에 의해서 "플렉시블"(9)이라 부르는 "트리플렉스"의 적층 스트립이 이들 합성 패널(1) 사이에 접착되며, 이들의 커버링에 의해서 라미네이트(7)와의 결합이 이루어지도록 한다. 공지의 방법으로, 이들 "트리플렉스" 라미네이트(7)는 엘라스토머 바인더가 함침된 2개의 유리 직포 시트 사이에 삽입된 알루미늄 포일로 구성된다. 유연 라미네이트(9)와 하부 라미네이트(7)의 스트립 간에 형성된 접착력으로 전체 2차 배리어의 전체적인 밀봉이 보장된다. As can be seen in FIG. 2, a stack of "triplex", called "flexible" 9, is then interposed between these
이 접착을 실행하기 위해서, 롤(roll)로부터 유연 라미네이트(9)가 풀리고 접착제(8)가 코팅된 라미네이트(7)에 의해 형성된 시트 사이의 결합부에 유연 라미네이트를 도포하고, 다음에, 도포된 이 유연 라미네이트(9)는 가압 상태에서 접착제(8)의 양호한 경화를 위해 필요한 시간 동안(대표적으로는 가압상태에서 몇시간의 가열 동안) 가열한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 접착 영역 위에 놓여지고 유지바(11)가 놓인 가열 "에어백"(10)에 의해서 상기 가압, 가열을 실행하는 것이 가능하다. In order to effect this adhesion, the
일단 접착이 실행되면, 합성 패널(1) 간의 접합부에는 합판 시트(상부 브리지 패드로도 알려져 있으며, 도 2의 단면도에서 볼 수 있음)가 안착된 1차 절연시트(12)가 놓이며, 다음에 이 적층물에는 1차 밀봉 배리어(도시 생략)가 부착된다. 이러한 방식으로, 2개의 절연 배리어와 교대로 배치된 2개의 밀봉 배리어가 최종적으로 얻어지며, 탱크에 설치되는 목적물은 약 -162℃의 온도에서 액화 가스를 유지하기 위해, 액화 가스가 절대로 침투할 수 없게 된다. Once bonding is performed, the
특허문헌 1 및 특허문헌 2는 120℃의 접착-확산 온도에서, 열용해(hot-melt) 접착제를 이용하여 유연 라미네이트를 코팅함으로써, 각 유연 라미네이트를 (반)강성의 라미네이트에 어떻게 연속으로 접착되는지를 교시하였다. 강성 라미네이트 상에 유연 라미네이트를 위치시키기 위한 온도에 관해서는 90 내지 100℃를 교시하였다.
공지된 조립방법의 한가지 주요 결점은 하부 라미네이트에 대한 각 유연 라미네이트의 불만족스런 접착이 얻어질 위험이 따르는 것이며, 이것은 접착에 의해서 형성된 2차 배리어의 전체적인 밀봉에 손상을 줄 수 있고, 소정 시간 후에, 유연 라미네이트가 분리되어, 액화 가스의 심각한 누출을 일으킬 수 있다. 실제로, 접착된 이들 유연 라미네이트는, 그러므로 시간이 경과함에 따라, 선박의 이동으로 인한 높은 기계적인 응력 및 특히 탱크에서 -162℃의 온도로 적재 및 하역하는 액화 가스에 대한 작동 동안, 중심에서 발생하는 많은 열적인 충격을 항상 견딜 수 없다. One major drawback of the known assembly method is that there is a risk of unsatisfactory adhesion of each flexible laminate to the lower laminate, which may damage the overall sealing of the secondary barrier formed by the adhesion, and after a certain time, The flexible laminate may separate, causing severe leakage of liquefied gas. In practice, these flexible laminates, therefore, are produced at the center during operation, over time, with high mechanical stresses due to the movement of the ship and especially for liquefied gases loading and unloading at temperatures of -162 ° C in tanks. Many thermal shocks can not withstand all the time.
특히, 이 조립체는 높은 전단응력(이들 모든 전단 응력은 도 4에서 참조번호 C로 대략 도시함)을 받기 때문에, 접착제(8)와, 이 접착제를 도포한 강성 라미네이트(7) 간의 접합부에 취약점(도 5에 화살표(F)로 표시함)이 존재하는 것이 실험을 통해서 밝혀졌다. 또한, 유연 라미네이트 및/또는 인접한 라미네이트의 외부면을 형성하는 접착제를 도포하는 유리 직포 얀(yarn)의 라미네이트/접착제 내부면에서 액화 가스의 미세한 누출이 전파될 가능성이 크며, 그러므로 상술한 잠재적인 중요한 결과로서, 결국에는 2차 밀봉 배리어를 가로질러 전파될 우려가 있다. In particular, since the assembly is subjected to high shear stress (all of these shear stresses are roughly indicated by reference C in FIG. 4), the assembly between the
(1)프랑스(FR) 특허 A1-2 822 814호 공보(1) France (FR) Patent A1-2 822 814 publication
(2)프랑스(FR) 특허 A1-2 822 815호 공보(2) France (FR) Patent A1-2 822 815
본 발명의 하나의 목적은 상술한 문제점을 해결하는 것으로, 메탄을 함유하는 탱크용 2차 밀봉 배리어의 커버 스트립을 형성하는 유연 합성 라미네이트를 제공하는데 있으며, 이 유연 라미네이트는 각기 다른 합성 라미네이트(이하, 접착 조립체 내에서 "하부 라미네이트"라 언급함)로 덮이는 인접한 합성 패널의 접합부에 접착되도록 의도하였으며, 이들 2개의 라미네이트는 각기 바인더가 함침된 2개의 직물 사이에 삽입된 금속 포일을 포함한다. One object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide a flexible synthetic laminate which forms a cover strip of a secondary sealing barrier for a tank containing methane, which is a different synthetic laminate (hereinafter, Intended to adhere to the joints of adjacent composite panels covered by " lower laminates " in the adhesive assembly, these two laminates each comprising a metal foil sandwiched between two fabrics impregnated with a binder.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따르는 유연 라미네이트는, 각 하부 라미네이트의 외부 직물 및 이 유연 라미네이트의 적어도 하나의 주변 테두리를 덮도록 의도한 그의 직물의 연화점에서 가해지는 입력 열에 의해서 경화될 수 있는 열용해 접착제를 이용하여 접착제를 예도포함으로써, 하부 라미네이트와 접촉하는 접착제의 가압, 가열에 의한 경화를 통해서 후속으로 얻어지는 접착 조립체를 제공하며, 특히 상술한 공지 방법으로(즉, 가령 에폭시 접착제로) 접착한 조립체와 비교해서, 상기 테두리의 위치에서 라미네이트/접착제 경계면에서의 (이들 경계면에 있을 수 있는 접착 결함을 통한)극저온 액체의 미세누출을 막고, 기계적인 강도가 개선된다. In order to achieve the above object, the flexible laminate according to the invention can be cured by the input heat applied at the softening point of the outer fabric of each bottom laminate and its fabric intended to cover at least one peripheral edge of the flexible laminate. By pre-coating the adhesive using a heat dissolving adhesive, there is provided an adhesive assembly which is subsequently obtained through pressurization of the adhesive in contact with the lower laminate and curing by heating, in particular by the known method described above (ie with epoxy adhesive). Compared to the bonded assembly, it prevents microleakage of cryogenic liquids (through adhesion defects that may be at these interfaces) at the position of the rim and improves mechanical strength.
본 명세서에서 유연 라미네이트의 "주변 테두리"란 표현은, 이 라미네이트를 가로지르는 2개의 직물 및 금속 삽입 포일의 테두리를 동시에 포함하는 상기 라미네이트 테두리의 전체 또는 일부를 의미한다.The expression "peripheral rim" of the flexible laminate herein means all or part of the laminate rim including simultaneously the rim of two fabrics and metal insert foils across the laminate.
그러므로, 본 발명에 따르는 상기 접착제는 바람직하게, 코팅에 의해서 조립된 후에, 하부 라미네이트 쪽으로 뒤집히는 유연 라미네이트 직물의 전체면 또는 내부 직물("유연 트리플렉스"의 외부 시트를 형성하는 엘라스토머 혼합물이 함침된 유리 직포 등)에 도포되는 점과, 이 직물 및 엘라스토머 바인더는 각각 조립체에 만족스런 기계적인 강도와 만족스런 유연성을 제공하는 한편, 내부 금속 포일(가령, 알루미늄제)은 밀봉 기능을 갖도록 설계되는 점을 주목해야 한다. Therefore, the adhesive according to the invention is preferably a glass impregnated with an elastomeric mixture that forms the entire surface of the flexible laminate fabric or the inner fabric (“flexible triplex”) that, after assembled by coating, is flipped over to the lower laminate. Woven fabrics, etc.), and that the fabric and elastomer binder each provide a satisfactory mechanical strength and satisfactory flexibility to the assembly, while the inner metal foil (eg, made of aluminum) is designed to have a sealing function. It should be noted.
접착제가 상술한 공정에 의해서 도포되는 제어로 인해, 박리 및 2차 배리어를 형성하는 접착 조립체의 기계적인 응력에 대한 내구성의 신뢰도를 크게 향상시킬 수 있도록 하는 점을 주목해야 한다. It should be noted that due to the control in which the adhesive is applied by the process described above, it is possible to greatly improve the reliability of the durability against mechanical stress of the adhesive assembly forming the peeling and secondary barrier.
향상된 기계적인 강도 및 누출에 대한 향상된 이 보호성은, 유연 라미네이트의 상기 내부 직물 및 하부 라미네이트의 외부 직물에 직접 함침되는 본 발명의 저점도 접착제에 의한 고온 접착에 의해서 얻어진다.This improved mechanical strength and improved protection against leakage are obtained by high temperature adhesion with the low viscosity adhesives of the present invention directly impregnated into the inner fabric of the flexible laminate and the outer fabric of the lower laminate.
그러므로, 공장에서 접착제를 예도포한 유연 라미네이트는, 하부 라미네이트와 접촉하여 가압 상태에서 입력 열을 통한 상기 접착제의 간단한 활성화로, 하부 라미네이트 위에 쉽게 직접 놓여지며, 그로 인해 얻어진 접착 성능을 보장하면서도 설비 작동이 크게 용이해지도록 할 수 있음을 주목해야 한다. Therefore, flexible laminates pre-applied with adhesives at the factory are easily placed directly on the lower laminates with simple activation of the adhesives through the input heat under pressure in contact with the lower laminates, thus ensuring the installation performance while ensuring the resulting adhesive performance. It should be noted that this can be greatly facilitated.
바람직하게, 본 발명에 따르는 접착제는 예도포한 접착제 테두리를 연장하는 이 직물의 적어도 주변영역에서, 유연 라미네이트의 외부직물에도 도포된다. Preferably, the adhesive according to the invention is also applied to the outer fabric of the flexible laminate, at least in the peripheral region of this fabric extending the pre-coated adhesive rim.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 이 접착제는 경화상태에서, 필수적으로 다음의 제 1반응물 및 제 2반응물의 반응 생성물일 수 있다:According to another feature of the invention, the adhesive may be, in a cured state, essentially the reaction product of the following first and second reactants:
- 제 1반응물은 폴리올, 폴리에스테르 또는 폴리에테르 같은 제 2반응물로부터 물리적 및/또는 화학적으로 분리되는 이소시아네이트이며, 상기 제 2반응물은 접착제에 대해 매트릭스를 형성하고;The first reactant is an isocyanate which is physically and / or chemically separated from the second reactant such as polyol, polyester or polyether, said second reactant forming a matrix for the adhesive;
- 제 2반응물은 미리 결정된 한계 온도에서 접착제의 가열을 수반하며, 이 접착제는 가령, 폴리우레탄 또는 폴리에스테르-우레탄 형태의 단일 성분 접착제인 것이 바람직하다. The second reactant involves heating of the adhesive at a predetermined limit temperature, which is preferably a single component adhesive, for example in the form of polyurethane or polyester-urethane.
바람직하게, 이 접착제는 반응이 일어나지 않는 액체 상태에서 이것의 도포를 위해서 55℃ 내지 65℃ 사이의 연화점, 및 100℃ 내지 150℃의 경화온도를 갖는다. Preferably, the adhesive has a softening point between 55 ° C. and 65 ° C. and a curing temperature of 100 ° C. to 150 ° C. for its application in a liquid state where no reaction occurs.
유연 라미네이트에 접착제를 예도포하는 동안의 접착제의 처리 온도와, 하부 라미네이트 상에 접착제를 바르는 동안의 접착제의 경화 온도 사이에는 적어도 약 35℃의 갭이 존재하며, 이 갭은 즉석 설치형 유연 라미네이트를 통해서 조립체를 제조하는데 매우 적합하다는 점을 이해해야 한다. There is a gap of at least about 35 ° C. between the treatment temperature of the adhesive during preapplying the adhesive on the flexible laminate and the curing temperature of the adhesive during application of the adhesive on the lower laminate, which gap is passed through the instant installation flexible laminate. It should be understood that it is very suitable for manufacturing the assembly.
또한, 본 발명에 따라서 사용할 수 있는 접착제는 폴리우레탄 또는 폴리에스테르-우레탄 이외의 화학족에 속할 수 있으며, 이 접착제는 메탄 탱커용 탱크를 위한 2차 배리어의 사양을 만족하기에 충분한 기계적인 응력에 견디는 기계적인 특성을 갖고 있으며, 입력열에 의해서(그리고 공장에서의 예도포(pre-spread)에서 조선소에서 설치할 때까지의 기간 동안에 임의의 경화를 막기 위해서, 공기로부터의 수분에 의하지 않음) 경화될 수 있다는 점을 이해해야 한다. In addition, the adhesives usable in accordance with the present invention may belong to a chemical group other than polyurethane or polyester-urethane, which adhesives are subjected to mechanical stresses sufficient to meet the specification of secondary barriers for tanks for methane tankers. It has mechanical properties to withstand and can be cured by input heat (and not by moisture from the air, to prevent any hardening during the period from factory pre-spread to installation at the shipyard). Understand that there is.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 이 열경화성 열용해 접착제는 바람직하게, 닥터 블레이드, 롤러 또는 분말 코팅기를 이용하여, 50g/㎡ 내지 800g/㎡의 도포 속도로 유연 라미네이트에 도포할 수 있다. According to another feature of the invention, this thermosetting heat soluble adhesive can be applied to the flexible laminate at an application rate of 50 g /
유리하게, 이 접착제는 가령, 조립체를 제조하기 전에 접착제 경화의 우연한 개시 또는 이 조립체를 얻기 위해 실행한 가열 동안 불충분한 경화를 나타내는 바와 같이, 미리 결정된 색상이나 색상의 명도를 통해서 결과로 생긴 그의 경화도를 나타내도록 설계된 시각화 수단을 포함할 수 있다. Advantageously, the adhesive has its degree of cure resulting through a predetermined color or color brightness, for example, indicating an inadequate initiation of adhesive cure prior to manufacturing the assembly or insufficient curing during the heating performed to obtain the assembly. It may include a visualization means designed to represent.
이들 시각화 수단은 다음의 선택을 포함할 수 있다:These visualization means can include the following choices:
a) 제 1 및 제 2 반응물 간의 상술한 적어도 물리적인 분리의 경우에, a) in the case of the aforementioned at least physical separation between the first and second reactants,
- 상기 매트릭스 또는 상기 제 1반응물을 함유하는 캡슐 내에 존재하고, 캡슐의 파열 직후에 각각 제 1반응물 또는 이 매트릭스와 선택적으로 반응하여, 접착제 내에서 자체의 색상에 의해 식별할 수 있는 반응 생성물을 제공할 수 있는 화합물;Present in the capsule containing the matrix or the first reactant, and selectively react with the first reactant or this matrix, respectively, immediately after rupture of the capsule to provide a reaction product that is identifiable by its color in the adhesive. Compound capable of;
- 제 1반응물을 함유하는 캡슐 이외의 보조 캡슐 내에 존재하고, 이 캡슐과 동시에 파열되도록 설계되며, 제 1반응물의 캡슐과 이들 보조 캡슐의 파열 직후에 이 제 1반응물 또는 상기 매트릭스와 선택적으로 반응하여, 접착제 내에서 자체의 색상에 의해 식별할 수 있는 반응 생성물을 제공할 수 있는 화합물; 또는Present in an auxiliary capsule other than the capsule containing the first reactant and designed to rupture simultaneously with the capsule, and selectively react with the first reactant or the matrix immediately after rupture of the capsule of the first reactant and these auxiliary capsules A compound capable of providing a reaction product that can be identified by its color in the adhesive; or
- 제 1반응물을 함유하는 캡슐 또는 제 1반응물과 동시에 파열되도록 설계된 보조 캡슐 내에 존재하고, 제 1반응물의 캡슐 또는 제 1반응물 전체 및 보조 캡슐의 파열 직후에 접착제 내로 확산될 수 있는 염료; 및 A dye present in the capsule containing the first reactant or in the auxiliary capsule designed to rupture simultaneously with the first reactant and which can diffuse into the adhesive immediately after rupture of the capsule of the first reactant or the entire first reactant and the auxiliary capsule; And
b) 제 1 및 제 2 반응물 간의 기타 상술한 화학적인 분리의 경우에, b) in the case of the other aforementioned chemical separation between the first and second reactants,
- 가열 동안에 상기 한계 온도에 도달한 직후에 제 1반응물 또는 상기 매트릭스와 선택적으로 반응하여, 상기 화합물의 경우에 접착제 내에서 자체의 색상에 의해 식별할 수 있는 반응 생성물을 제공하거나, 상기 염료의 경우에 이 접착제 내로 확산될 수 있는 화합물; 또는Selectively reacts with the first reactant or the matrix immediately after reaching the limit temperature during heating to provide a reaction product which is identifiable by its color in the adhesive in the case of the compound or in the case of the dye A compound capable of diffusing into this adhesive; or
- 가열 동안에 상기 한계 온도 직후에 파열되도록 설계되고, 이 파열에 이어서 접착제 내로 확산될 수 있는 염료.A dye which is designed to rupture immediately after said limit temperature during heating, and which can subsequently diffuse into the adhesive.
본 발명에 따르는 액체 메탄을 함유하는 탱크용 2차 밀봉 배리어는 다른 합성 라미네이트 또는 하부 라미네이트로 각기 덮이는 인접한 합성 패널의 결합부에서 접착된 유연 라미네이트의 스트립을 포함하고, 이들 2개의 라미네이트는 바인더로 함침된 2개의 직물 사이에 삽입된 금속 포일을 각각 포함하고, 이 배리어는 가압하에 고온에서, 바람직하게는 100℃ 내지 150℃의 온도에서 도입에 의해서 얻어지고, 본 발명에 따르는 접착제 유연 라미네이트를 예도포한 각 스트립은 상기 열경화성 열용해 접착제를 선택적으로 도포한 인접 라미네이트와 접촉한다. Secondary sealing barriers for tanks containing liquid methane according to the present invention comprise strips of flexible laminates bonded at the joints of adjacent composite panels, each covered with a different synthetic laminate or bottom laminate, these two laminates being binders. Each comprising a metal foil sandwiched between two fabrics impregnated with the barrier, the barrier being obtained by introduction at a high temperature under pressure, preferably at a temperature of from 100 ° C. to 150 ° C., the adhesive flexible laminate according to the invention Each pre-coated strip is in contact with an adjacent laminate optionally coated with the thermosetting heat soluble adhesive.
접착에 의해서 본 발명에 따르는 2차 극저온 밀봉 배리어를 조립하는 방법은 필수적으로, The method of assembling the secondary cryogenic sealing barrier according to the invention by adhesion is essentially
a) 그의 연화점에서, 바람직하게는 55℃ 내지 65℃의 온도에서 도포된 열경화성 열용해 접착제를 이용하여, 유연 라미네이트의 각 제조 스트립을 공장에서 예도포하는 단계와;a) pre-applying each production strip of the flexible laminate at the softening point thereof, preferably using a thermosetting heat soluble adhesive applied at a temperature of 55 ° C. to 65 ° C .;
b) 상기 동일한 접착제를 이용하여, 합성 패널을 덮는 하부 라미네이트의 각 스트립을 공장에서 선택적으로 도포하는 단계와;b) optionally applying at the factory each strip of the lower laminate covering the composite panel using the same adhesive;
c) 상기 배리어를 메탄 탱커의 탱크 벽에 조립하기 위한 조선소에서, 가압 하에 고온에서, 바람직하게는 100℃ 내지 150℃의 경화 온도에서 30 내지 5분 범위의 시간 동안, 유연 라미네이트의 각 스트립을 하부 라미네이트로 덮은 패널과 (가령, 135℃의 온도에서, 3분의 최소 경과시간 동안) 접촉시키는 단계를 포함한다. c) In the shipyard for assembling the barrier to the tank wall of the methane tanker, each strip of flexible laminate is placed underneath at a high temperature under pressure, preferably for a time ranging from 30 to 5 minutes at a curing temperature of from 100 ° C. to 150 ° C. Contacting the panel covered with the laminate (eg, for a minimum elapsed time of 3 minutes, at a temperature of 135 ° C.).
각 유연 라미네이트의 공장내 프리 스프레드 및 절연 패널 내에 포함된 선택적인 라미네이트는, 접착 조립체를 얻기 위해서 상기 유연 라미네이트의 설치 동작을 용이하게 할 수 있고, 또한 시간의 경과에 따른 박리의 위험에 대해서 그의 성능을 보장함으로써, 조립체의 신뢰성을 향상시킬 수 있음을 주목해야 한다. The optional laminate included in the in-house prespread and insulation panels of each flexible laminate can facilitate the installation operation of the flexible laminate to obtain an adhesive assembly, and its performance against the risk of delamination over time. It should be noted that by ensuring the reliability, the reliability of the assembly can be improved.
또한, 접착제를 예도포하는 동작은 다음의 이점을 갖는 것을 주목해야 한다:It should also be noted that the pre-applying of the adhesive has the following advantages:
- 설치 구역보다 제조 구역에서 표면의 오염을 피하기가 보다 용이한 사실로 인해서, 접착제를 예도포하는 표면의 품질 제어와;Due to the fact that it is easier to avoid contamination of the surface in the production zone than in the installation zone, quality control of the surface to precoat the adhesive;
- 접착제에 의해서, 접착제를 예도포하는 표면의 최적 습도와, 유연 라미네이트의 직물 내로의 접착제의 관통과;By means of the adhesive, the optimum humidity of the surface to precoat the adhesive and the penetration of the adhesive into the fabric of the flexible laminate;
- 설치 구역에서 실행되는 접착제를 예도포하는 동작과 비교하여, 증착된 접착제 두께의 향상된 제어.Improved control of the deposited adhesive thickness compared to the pre-applying of the adhesive carried out in the installation zone.
본 발명의 다른 특징, 이점 및 상세에 대해서는 비제한적으로 예시의 목적으로 주어지며, 첨부한 도면을 참조하여 이루어지는 다음 몇개의 예시적인 실시예를 읽음으로써 알 수 있을 것이다. Other features, advantages, and details of the invention are given by way of example and not by way of limitation, and will be understood by reading several of the following exemplary embodiments, which are made with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래기술에 따라 메탄 탱커의 탱크용으로 제작되는 공정에서, 2개의 인접한 합성 패널을 보이는 개략적인 수직 단면도로, 이 패널은 유연 라미네이트에 접착함으로써 2차 밀봉 배리어를 형성하도록 의도한 하부 라미네이트로 덮여 있다.
도 2는 도 1에 도시한 패널의 개략적인 수직 단면도로, 하부 라미네이트는 종래기술에 따라 유연 라미네이트에 의한 접착에 의해서 덮여 있다.
도 3은 도 2로부터 가압하의 접착을 얻기 위해서 종래 기술에 따른 예를 도시하는 개략적인 수직 단면도이다.
도 4는 종래기술에 따라 도 2 및 3으로부터 하부 라미네이트에 접착된 유연 라미네이트 상에 동작 중에 가해지는 기계적인 전단응력을 보이는 개략적인 수직 단면도이다.
도 5는 도 2 내지 4를 참조하여 종래기술에 따라 접착된 조립체의 약한 영역을 상세하게 보이는 수직 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라서 하부 라미네이트에 결합된 각 유연 라미네이트에 대한 접착제의 도포 영역을 상세하게 보이는 수직 단면도이다.
도 7은 도 6의 변형으로서, 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라서 하부 라미네이트에 결합된 각 유연 라미네이트에 대한 접착제의 도포 영역을 상세하게 보이는 수직 단면도이다.
도 8은 도 1을 참조하여, 본 발명에 따라서 2차 배리어를 조립하는 공정의 선택적인 단계를 보이는 개략적인 수직 단면도로, 절연 패널에 포함된 하부 라미네이트는 본 발명의 접착제를 이용하여 접착제를 예도포한다.
도 9는 본 발명의 조립 공정을 실행하는데 사용할 수 있는 가압 상태에서 가열에 의해서 접착하기 위한 자동 기계를 부분적으로 도시하는 개략적인 수직 단면도이다.
도 10과 11은 각각 접착제 도포 동작 전 및 동안에, 닥터 플레이드를 이용하여 접착제를 각 유연 라미네이트에 코팅함으로써 본 발명에 따르는 접착제 도포예를 보이는 2개의 개략적인 사시도이다.
도 12는 본 발명에 따르는 예로서, 도 10과 11에서 사용한 닥터 블레이드로 얻은 각 유연 라미네이트의 코팅 영역을 보이는 개략적인 수직 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따라서, 접착제에 포함되어, 접착제의 경화 정도를 시각화하기 위한 수단을 보이는 개략도이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따라서, 접착제에 포함되는 변형으로 이들 시각화 수단을 보이는 개략도이다. 1 is a schematic vertical cross-sectional view showing two adjacent composite panels in a process fabricated for a tank of a methane tanker according to the prior art, the panel being a bottom laminate intended to form a secondary sealing barrier by adhering to a flexible laminate Covered with.
FIG. 2 is a schematic vertical cross-sectional view of the panel shown in FIG. 1 wherein the lower laminate is covered by adhesion with a flexible laminate according to the prior art.
FIG. 3 is a schematic vertical cross-sectional view showing an example according to the prior art to obtain the adhesion under pressure from FIG. 2.
FIG. 4 is a schematic vertical cross-sectional view showing mechanical shear stress in operation on a flexible laminate bonded to the lower laminate from FIGS. 2 and 3 according to the prior art.
5 is a vertical sectional view showing in detail the weak area of the bonded assembly according to the prior art with reference to FIGS.
6 is a vertical cross-sectional view detailing the application area of the adhesive for each flexible laminate bonded to the lower laminate in accordance with another exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a vertical cross-sectional view detailing the application area of the adhesive for each flexible laminate bonded to the lower laminate, in a variation of FIG. 6, in accordance with another exemplary embodiment of the present invention. FIG.
8 is a schematic vertical cross-sectional view showing an optional step in the process of assembling a secondary barrier in accordance with the present invention, with reference to FIG. 1, wherein the lower laminate included in the insulation panel is an example of an adhesive using the adhesive of the present invention; Apply.
9 is a schematic vertical cross-sectional view partially showing an automatic machine for gluing by heating in a pressurized state that can be used to carry out the assembly process of the present invention.
10 and 11 are two schematic perspective views showing an example of adhesive application according to the present invention by coating the adhesive onto each flexible laminate using a doctor plate, before and during the adhesive application operation, respectively.
12 is a schematic vertical cross-sectional view showing a coating area of each flexible laminate obtained with the doctor blade used in FIGS. 10 and 11 as an example according to the present invention.
13 is a schematic diagram showing a means for visualizing the degree of cure of an adhesive, included in an adhesive, in accordance with an embodiment of the present invention.
14 is a schematic view showing these visualization means in a variant included in the adhesive, in accordance with an embodiment of the present invention.
(유연 "트리플렉스" 같은) 각 유연 라미네이트(9)와, 추가적으로 절연 패널(7) 포함된 라미네이트의 공장내 접착제 예도포(pre-spreading)를 위해, 본 발명에 따라서 사용할 수 있는 접착제(108)는 대표적으로, 입력 열을 통해 특수하게 경화될 수 있는 열용해 접착제이다. 이 접착제(108)는 주로 폴리올 매트릭스에 삽입된 격리 이소시아네이트 캡슐로 구성할 수 있다. 상술한 바와 같이, 이 매트릭스에 삽입되는 그러한 캡슐이 없더라도, 제조공장에서 각 유연 라미네이트(9)에 접착제를 예도포할 수 있고 다음에, 조선소에서 가열에 의해 경화할 수 있는 임의의 다른 형태의 접착제를 사용할 수도 있다. Adhesive 108 usable in accordance with the present invention for pre-spreading of each flexible laminate 9 (such as a flexible “triplex”) and additionally a laminate comprising an insulating
각 유연 라미네이트(9)에 접착제를 예도포하는 공정은, "HCM 555"란 이름으로 Collano에서 판매하는 단일 성분 접착제 같은, 폴리우레탄 또는 폴리에스테르-우레탄 형태의 열용해 접착제(108)를 60℃ 근처인 제 1연화점에서 실행된다. 실제로, 접착제(108)의 매트릭스는 상기 온도에서 액체이지만, 이 접착제(108)의 조기 경화를 막기 위해 이소시아네이트를 방출하기에는 충분하지 않다. 일단 유연 라미네이트(9) 상에 도포되면, 이 접착제는 대기 온도까지 냉각되어 이 유연 라미네이트(9)의 표면 상에 연속적이며 콤팩트한 접착제(108)의 층을 형성한다. The process of pre-gluing the adhesive onto each
도 6과 7에서 알 수 있는 바와 같이, 접착제(108, 208)는 본 발명에 따라서, 각 하부 라미네이트(7)의 가시적인 직물을 덮도록 의도한 유연 라미네이트(9)의 직물(9a)의 전체 표면 위 뿐만 아니라, 도 7의 변형으로, 도 6으로부터의 실시예에서 이 유연 라미네이트(9)의 주변 테두리(115) 위에, 그리고 접착제(208)로 덮인 이 테두리(115)로 연장되는 유연 라미네이트(9)의 대향하는 직물 표면(9b) 위에 도포된다. As can be seen in FIGS. 6 and 7, the
이들 도 6과 7에 도시한 바와 같이, 접착제(108, 208)의 도포는 하부 라미네이트(7)에 대한 유연 라미네이트(9)의 접합부에 취약점이 존재하는 것을 피할 수 있게 하며, 이는 작동하는 동안 받는 기계적인 응력에 적층물이 보다 잘 견딜 수 있고, 수명이 길어지며 파열 가능성이 실질적으로 낮다. 또한, 접착제(108, 208)로 유연 라미네이트의 끝단을 덮고 및/또는 하부 라미네이트의 유리 직포 섬유 내로 접착제가 관통함으로 인해서, 유연 라미네이트(9)의 중요한 직물을 구성하는 얀(yarn)을 따라 어떠한 미세 누출도 전파될 수 없다. As shown in these FIGS. 6 and 7, the application of the
접착제를 유연 라미네이트(9)에 예도포하는 것에 추가해서, 도 8에 도시한 바와 같이, 동일한 접착제(108)를 절연 패널(7)에 포함된 각 하부 라미네이트의 외부면에 예도포하기 위해, 병행해서 공급하는 것을 선택적으로 가능케 할 수 있다. In addition to preapplying the adhesive to the
도 9는 예시의 목적으로, 하부 라미네이트(7) 상에 유연 라미네이트(9)의 각 스트립을 설치하기 위한 자동 기계(120)의 사용법을 개략적으로 보이고 있으며, 자동 기계는 (가령, 적외선 방사에 의해서 및/또는 열판을 통해서) 발열할 수 있으며, 적어도 이 유연 라미네이트(9) 상에 미리 증착된 접착제(108, 208)를 가압할 수 있다. 화살표(A)의 방향으로 이동하는 자동 기계(120)는 특히, 패널(1)의 기초 서포트(5) 상에 접착제를 예도포한 유연 라미네이트(9)를 풀어내는 롤러(121)를 포함한다. 가령, 0.05㎫ 정도의 가압 하에서, 135℃ 정도의 가열 온도에서 3 내지 4분 동안 "HCM 555" 접착제의 예에서, 라미네이트(7 및 9)의 접촉 후에는 이 접착제의 경화를 가능케 함으로써, 최종적으로 경화된 접착제(108, 208)는 그의 모든 특성, 특히 그의 강도 및 밀봉 특성을 보인다. FIG. 9 schematically shows the use of an
상술한 바와 같이, 2차 밀봉 배리어를 조립하는 상기 방법은 종래 기술과 비교하여 특히 다음 몇가지 이점을 갖는다:As mentioned above, the method of assembling the secondary sealing barrier has several advantages in particular compared to the prior art:
- 접착제를 유연 라미네이트(9)에 예도포하고, 자동 설비를 이용함으로 많은 시간을 절약하며, 이 라미네이트(9)의 경우는 가압 하에 접착제(108, 208)를 경화함으로써 몇분만에 달성된다;Pre-applying the adhesive to the
- 접착이 보다 신뢰성 있고, 보다 견고하며, 이것이 작동하는 동안에 받게 되는 다수의 응력에 대해 보다 잘 견딘다. Adhesion is more reliable, more robust, and better withstands the many stresses encountered during operation.
도 10 내지 12는 본 발명의 예에 따라서, 코팅할 라미네이트(9)의 스트립보다 넓은 컨베이어(132)에 놓인 닥터 블레이드(131)에 의한 코팅 기술을 이용하여, 접착제를 각 유연 라미네이트(9)에 예도포하기 위한 장치(130)를 도시하는 것으로, 접착제(108)는 하부 라미네이트(7)와의 접착 계면을 형성하도록 의도한 라미네이트(9)의 표면(9a)에(즉, 도 12에서 상부에), 그리고 라미네이트(9)의 주변 테두리(115) 위에 증착된다. 이 방법은 이들 2개의 표면(9a, 115)에 증착된 접착제(108)의 두께를 정밀하게 제어할 수 있도록 하는 점을 주목해야 한다. 10 to 12 use an adhesive technique to each
도 13과 14는 미리 결정된 색상이나 색상의 명도를 통해서, 가령, 조립을 실행하기 전에 이 접착제의 우연한 경화 개시에 대한 가능성(예를 들면, 접착제의 운반시에 장시간 너무 높은 온도가 접착제에 가해지는 경우)이나, 캡슐의 조기 파열을 초래할 수 있는 접착제에 가해진 높은 기계적인 압력, 또는 접착을 위해 가열을 실행하는 동안 이것의 정확하거나 불충분한 경화를 나타내기 위해서, 접착제(108', 108")의 경화 정도를 나타내도록 설계한 시각화 수단을 포함하는 예를 도시한다. 실제로, 비록 제품의 운반 동안에 120℃의 온도가 가해지는 것이 불가능하더라도, 하루 및 몇일에 걸쳐서 몇시간 동안 60℃의 온도가 우연히 가해질 수는 있다. 또, 접착제(108', 108")가 이것의 완성 전에 경화되기 시작하면, 이것은 완성을 어렵게 만들 수 있으며, 접착될 재료에 대한 부족한 부착, 부족한 접착 강도, 또는 부족한 접착 밀봉을 초래할 수 있다. 13 and 14 illustrate the possibility of accidental hardening initiation of this adhesive, for example, by carrying it over a long time during transport of the adhesive, through a predetermined color or brightness of the color, for example, before carrying out assembly. ), Or high mechanical pressure applied to the adhesive that may result in premature rupture of the capsule, or to indicate its correct or insufficient curing during heating for adhesion. An example is shown which includes visualization means designed to indicate the degree of cure In practice, although it is impossible to apply a temperature of 120 ° C. during the transport of a product, a temperature of 60 ° C. may be accidentally applied for several hours over a day and several days Also, if the
상술한 바와 같이, 접착제(108', 108")는 경화된 상태로, 캡슐(108a)에 함유된 이소시아네이트 같은 적어도 하나의 반응물(R1)과, 이들 캡슐(108a)을 함유하고 폴리올 같은 다른 반응물(R2)의 적어도 하나를 기반으로 하는 매트릭스(108b)의 반응 생성물을 포함할 수 있으며, 이 반응은 충분히 높은 온도에서 충분히 긴 시간 동안에 발생하는 캡슐(108a)의 파열 직후에 일어날 수 있다. 다시 말해서, 캡슐화는 접착제(108', 108")의 경화 전에 각 반응물(R1)을 각 반응물(R2)과 격리시키는 것이 가능하게 된다. As noted above, the
접착제(108', 108")의 경화 또는 비경화를 시각화하기 위한 수단은, 이들 캡슐(108a)을 통해서 반응물(R1 및 R2) 간에 물리적인 분리를 도시한 본 실시예에 있어서, 선택적으로 다음을 포함할 수 있다:Means for visualizing the curing or non-curing of the
- 도 13을 참조하여: 매트릭스(108b)에 존재하는 화합물(C1) 또는 캡슐(108a) 내에 존재하는 화합물(C2)로서, 각각 캡슐(108a)의 파열 후에 반응물(R1 또는 R2)과 신속히 반응하여, 접착제(108') 내에서(R1과 R2 간의 반응에 부가하여) 자체의 색상에 의해 식별할 수 있는 반응 생성물을 제공할 수 있는 화합물;With reference to FIG. 13: Compound C1 present in the matrix 108b or Compound C2 present in the
- 도 14를 참조하여: 반응물(R1)을 함유하는 캡슐(108a) 이외의 다른 보조 캡슐(108c) 내에 존재하고, 이 캡슐과 동시에 파열되도록 설계되며, 캡슐(108a 및 108c)의 동시 파열 후에 R1 또는 R2와 신속히 반응하여, 접착제(108") 내에서(R1과 R2 간의 반응에 부가하여) 자체의 색상에 의해 식별할 수 있는 반응 생성물을 제공할 수 있는 화합물(C3); 또는With reference to FIG. 14: present in an auxiliary capsule 108c other than the
- 도 13이나 14를 참조하여: 캡슐(108a) 내에 반응물(R1)과 함께 또는 경우에 따라서 캡슐(108a 또는 108a 및 108c)의 파열 직후에 접착제(108', 108") 내로 확산될 수 있는 캡슐(108c) 내에 홀로 존재하는 염료(도시 생략). With reference to FIGS. 13 or 14: capsules that can diffuse into the
특히, 2가지 형태의 캡슐(108a 및 108c)을 갖는 도 14의 경우에, 충분히 긴 시간에 걸쳐서 접착제(108")가 과열되는 경우, 동시에 정확하게 파열시키기 위해서, 상기 캡슐을 정확하게 측정해야 하는 점을 이해해야 한다. In particular, in the case of FIG. 14 with two types of
1: 패널 5: 절연층
7: 하부 라미네이트 9:유연 라미네이트
108, 108', 108", 208:접착제 115: 테두리
131: 닥터 블레이드 132: 컨베이어1: panel 5: insulation layer
7: bottom laminate 9: flexible laminate
108, 108 ', 108 ", 208: Adhesive 115: Border
131: doctor blade 132: conveyor
Claims (13)
각 하부 라미네이트의 외부 직물 및 이 유연 라미네이트의 적어도 하나의 주변 테두리(115)를 덮도록 의도한 그의 직물(9a)의 연화점에서 가해지는 입력 열에 의해서 경화될 수 있는 열용해 접착제(108, 108', 108", 208)를 이용하여, 유연 라미네이트에 접착제를 예도포해서, 하부 라미네이트와 접촉하는 상기 접착제의 가압, 가열에 의한 경화를 통해서 후속으로 얻어지는 접착 조립체를 제공하며, 특히 개선된 기계적인 강도를 갖고 극저온 액체의 미세누출을 방지하는 것을 특징으로 하는 유연 라미네이트(9). It is intended to form a cover strip of a secondary cryogenic sealing barrier for tanks containing liquid methane and to adhere to the joints of adjacent composite panels 1 each covered by another composite laminate 7 or a lower laminate, and these two In the flexible composite laminate 9, each laminate comprises an aluminum foil sandwiched between two glass woven sheets impregnated with a binder,
Thermally soluble adhesives 108, 108 ', which may be cured by the input heat applied at the softening point of the outer fabric of each bottom laminate and its fabric 9a intended to cover at least one peripheral edge 115 of this flexible laminate; 108 ", 208 to precoat the adhesive to the flexible laminate, thereby providing an adhesive assembly that is subsequently obtained through pressurization, heating and curing of the adhesive in contact with the lower laminate, and in particular improved mechanical strength. And a flexible laminate (9), characterized in that it prevents microleakage of cryogenic liquids.
- 상기 제 1반응물(R1)은 폴리올, 폴리에스테르 또는 폴리에테르 같은 제 2반응물(R2)로부터 물리적 및/또는 화학적으로 분리되는 이소시아네이트이며, 상기 제 2반응물은 접착제에 대해 매트릭스(108b)를 형성하고;
- 상기 제 2반응물은 미리 결정된 한계 온도에서 접착제의 가열을 수반하며, 이 접착제는 가령, 폴리우레탄 또는 폴리에스테르-우레탄 형태의 단일 성분 접착제인 것을 특징으로 하는 유연 라미네이트(9).The method of claim 1 or 2, wherein the adhesives 108, 108 ', 108 ", 208 are essentially reaction products of the first reactant (R1) and the second reactant (R2):
The first reactant (R1) is an isocyanate that is physically and / or chemically separated from the second reactant (R2), such as polyol, polyester or polyether, the second reactant forming a matrix 108b for the adhesive ;
The second reactant is accompanied by heating of the adhesive at a predetermined limit temperature, the adhesive being characterized in that it is a single component adhesive, for example in the form of a polyurethane or a polyester-urethane.
이 배리어는 가압하에 고온에서, 바람직하게는 100℃ 내지 150℃의 온도에서 도입에 의해서 얻어지고, 제 1항 내지 제 11항의 어느 한항에 따르는 접착제 유연 라미네이트를 예도포한 각 스트립은 상기 열경화성 열용해 접착제(108, 108', 108", 208)를 선택적으로 도포한 인접 라미네이트와 접촉하는 것을 특징으로 하는 배리어.Comprising a strip of flexible laminate 9 bonded at the joints of adjacent composite panels 1, each covered with another synthetic laminate or a lower laminate 7, these two laminates being between two fabrics impregnated with a binder. In the secondary cryogenic sealing barrier for tanks containing liquid methane each containing a metal foil inserted in the
This barrier is obtained by introduction at high temperature under pressure, preferably at a temperature of from 100 ° C. to 150 ° C., wherein each strip pre-coated with an adhesive flexible laminate according to claim 1 is subjected to the thermosetting heat dissolution. Barrier in contact with an adjacent laminate optionally coated with adhesive (108, 108 ', 108 ", 208).
a) 그의 연화점에서, 바람직하게는 55℃ 내지 65℃의 온도에서 도포된 열경화성 열용해 접착제(108, 108', 108", 208)를 이용하여, 유연 라미네이트의 각 제조 스트립을 공장에서 예도포하는 단계와;
b) 상기 동일한 접착제를 이용하여 합성 패널(1)을 덮는 하부 라미네이트(7)의 각 스트립을 공장에서 선택적으로 도포하는 단계와;
c) 상기 배리어를 메탄 탱커의 탱크 벽에 조립하기 위한 조선소에서, 가압 하에 고온에서, 바람직하게는 100℃ 내지 150℃의 경화 온도에서 30 내지 5분 범위의 시간 동안, 유연 라미네이트의 각 스트립을 하부 라미네이트(7)로 덮은 패널과 접촉시키는 단계를 필수적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
In the method of assembling the secondary cryogenic sealing barrier according to claim 12 by adhesion,
a) at the softening point thereof, using a thermosetting heat soluble adhesive (108, 108 ', 108 ", 208) applied at a temperature of preferably 55 ° C to 65 ° C, pre-apply each production strip of the flexible laminate at the factory Steps;
b) optionally applying at the factory each strip of the lower laminate 7 covering the composite panel 1 using the same adhesive;
c) In the shipyard for assembling the barrier to the tank wall of the methane tanker, each strip of flexible laminate is placed underneath at a high temperature under pressure, preferably for a time ranging from 30 to 5 minutes at a curing temperature of from 100 ° C. to 150 ° C. Contacting a panel covered with a laminate (7).
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