一种深冷液舱绝热系统的制作方法
本发明涉及船舶建造,特别是涉及一种深冷液舱绝热系统。
背景技术:
1、液化气体运输船是海上能源运输的重要装备深冷液舱,采用棱柱形或球形结构,具有自持能力强、抗晃荡性能好、无液位装载限制等优点,广泛应用于液化天然气(lng)、液化乙烷、液化乙烯等低温介质的运输。
2、深冷液舱的工作温度通常低至-163℃(lng)至-89℃(乙烷),因此绝热系统是确保储罐安全高效运行的关键技术之一。绝热系统的主要功能包括:减少外界热量传入,降低液化气体的蒸发率;保护船体结构免受低温影响;提供必要的结构支撑和缓冲;确保系统的长期可靠性和可维护性。现有深冷液舱绝热系统主要存在以下技术问题:
3、(1)绝热层厚度不足:如专利cn117262126a、cn117208142a等公开的绝热系统,绝热层总厚度通常为200-300mm,对于-163℃的超低温环境,难以满足日益严格的蒸发率(bor)设计要求。
4、(2)接缝处理不完善:现有技术(如cn118323345a、cn118323343a)主要采用简单的密封条或接缝绝热板进行接缝填充,接缝处容易形成热桥,影响整体绝热效果,且密封性能难以保证。
5、(3)固定连接热传导损失大:现有固定组件(如cn120348406a、cn120397164a公开的固定结构)多采用金属螺杆直接连接,热量沿金属固定件传导损失较大,降低了系统整体绝热效率。
6、(4)缺乏多层复合绝热结构:现有技术多采用双层绝热结构(如cn114458953a),难以满足超低温液货的保冷需求,且缺乏有效的辐射热屏蔽措施。
7、(5)主屏蔽小泄漏保护系统的性能不完善:现有技术绝热层液密性能不佳,难以满足igc code对于深冷液舱主屏蔽小泄漏保护系统的性能要求。
8、因此,开发一种具有更厚绝热层、完善接缝处理、低热传导特性的深冷液舱绝热系统具有重要的工程应用价值。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明提供一种深冷液舱绝热系统,包括敷设在液舱表面并相互拼接的绝热板,绝热板包括叠置的内绝热层、中绝热层、外绝热层,内绝热层的周向侧壁设有弹性层;
2、液舱表面固定有焊接螺柱,螺杆设于相邻内绝热层的间隙处,螺杆的一端与焊接螺柱连接,另一端用于套装固定盘及螺母;内绝热层的边缘处开有凹槽,固定盘压紧于两侧内绝热层的凹槽内,将绝热板整体压制定位;
3、相邻绝热板之间形成间隙,在间隙靠近舱壁的内侧开口处安装有绝热封条,沿间隙宽度方向,绝热封条覆盖该内侧开口,且绝热封条的两侧边与两侧绝热板的内绝热层的内表面相接触。
4、可选地,所述内绝热层与中绝热层之间还设有第一加强层,中绝热层与外绝热层之间设有第二加强层,外绝热层的外表面贴附有表面保护层。
5、可选地,第一加强层采用玻璃纤维网格布或碳纤维网格布,第二加强层采用金属网或rsb。
6、可选地,相邻绝热板之间的间隙通过接缝结构进行填充,接缝结构包括层叠的第一连接层、第一绝热块、第二连接层、第二绝热块;第一连接层用于连接两侧绝热板的第一加强层,第二连接层用于连接两侧绝热板的第二加强层,第一绝热块用于填充相邻中绝热层的间隙,第二绝热块用于填充相邻外绝热层的间隙。
7、可选地,第一连接层采用铝箔玻纤布,第二连接层采用fsb。
8、可选地,第一绝热块包括沿间隙宽度方向排布的绝热材料及弹性材料,弹性材料位于绝热材料的两侧,且绝热材料与弹性材料的厚度相同,绝热材料的弹性小于弹性材料的弹性。
9、可选地,第二绝热块包括沿间隙宽度方向排布的绝热材料及侧边弹性材料,侧边弹性材料位于绝热材料的两侧,绝热材料与侧边弹性材料的厚度相同,绝热材料与侧边弹性材料的内表面设有内侧弹性材料,绝热材料与侧边弹性材料的宽度之和等于内侧弹性材料的宽度,绝热材料与侧边弹性材料的外表面设有外侧弹性材料,绝热材料与侧边弹性材料的宽度之和小于外侧弹性材料的宽度。
10、可选地,外绝热层沿其外表面周向边缘设有定位环槽,外侧弹性材料的边缘嵌设于定位环槽内并通过粘胶固定。
11、可选地,接缝保护层敷设于相邻的绝热板的接缝处并覆盖第二绝热块的外表面。
12、可选地,所述螺杆为金属或木质螺杆,所述固定盘为pctfe或木质固定盘。
13、可选地,在外绝热层的外表面固定有嵌件,嵌件上开设有若干内螺纹孔;撑杆横跨相邻绝热板之间的间隙,且两端分别与两侧绝热板上嵌件的内螺纹孔通过紧固件固定连接;敷设各材料层组成接缝结构的过程中,于各材料层外表面与撑杆间填塞压物,使各材料层压实平整。
14、可选地,嵌件为长条形并沿外绝热层的边缘布置。
15、如上所述,本发明提供一种深冷液舱绝热系统,该绝热系统包括敷设在液舱表面并相互拼接的绝热板,绝热板包括叠置的内绝热层、中绝热层、外绝热层,内绝热层与中绝热层之间、中绝热层与外绝热层之间分别设有第一、第二加强层,第一加强层采用网格布,第二加强层采用金属网或rsb,以提升隔热性能的同时保证整体强度。相邻绝热板之间形成间隙,在间隙靠近舱壁的内侧开口处安装有绝热封条,绝热封条的两侧边部分别与内绝热层的内表面紧密贴合,从而形成连续的接触界面,以阻断低温介质沿板缝渗透的路径,保证了密封完整性。相邻绝热板之间的间隙通过接缝结构进行填充,接缝结构中的第一连接层采用铝箔玻纤布,第二连接层采用fsb,两层连接层在功能上形成辐射屏障与柔性抗裂屏障的互补关系,增强了绝热系统在极端工况下的稳定性。此外,在外绝热层的外表面还固定有嵌件,嵌件上开设有若干内螺纹孔,撑杆横跨相邻绝热板之间的间隙,且两端分别与两侧绝热板上嵌件的内螺纹孔通过紧固件固定连接,撑杆的作用是为接缝结构的安装提供受力点。敷设各材料层组成接缝结构的过程中,于各材料层外表面与撑杆间填塞压物,使各材料层压实平整。
1.一种深冷液舱绝热系统,其特征在于,包括敷设在液舱表面并相互拼接的绝热板,绝热板包括叠置的内绝热层、中绝热层、外绝热层,内绝热层的周向侧壁设有弹性层;
2.根据权利要求1所述的深冷液舱绝热系统,其特征在于:所述内绝热层与中绝热层之间还设有第一加强层,中绝热层与外绝热层之间设有第二加强层,外绝热层的外表面贴附有表面保护层。
3.根据权利要求2所述的深冷液舱绝热系统,其特征在于:第一加强层采用玻璃纤维网格布或碳纤维网格布,第二加强层采用金属网或rsb。
4.根据权利要求2所述的深冷液舱绝热系统,其特征在于:相邻绝热板之间的间隙通过接缝结构进行填充,接缝结构包括层叠的第一连接层、第一绝热块、第二连接层、第二绝热块;第一连接层用于连接两侧绝热板的第一加强层,第二连接层用于连接两侧绝热板的第二加强层,第一绝热块用于填充相邻中绝热层的间隙,第二绝热块用于填充相邻外绝热层的间隙。
5.根据权利要求4所述的深冷液舱绝热系统,其特征在于:第一连接层采用铝箔玻纤布,第二连接层采用fsb。
6.根据权利要求4所述的深冷液舱绝热系统,其特征在于:第一绝热块包括沿间隙宽度方向排布的绝热材料及弹性材料,弹性材料位于绝热材料的两侧,且绝热材料与弹性材料的厚度相同,绝热材料的弹性小于弹性材料的弹性。
7.根据权利要求4所述的深冷液舱绝热系统,其特征在于:第二绝热块包括沿间隙宽度方向排布的绝热材料及侧边弹性材料,侧边弹性材料位于绝热材料的两侧,绝热材料与侧边弹性材料的厚度相同,绝热材料与侧边弹性材料的内表面设有内侧弹性材料,绝热材料与侧边弹性材料的宽度之和等于内侧弹性材料的宽度,绝热材料与侧边弹性材料的外表面设有外侧弹性材料,绝热材料与侧边弹性材料的宽度之和小于外侧弹性材料的宽度。
8.根据权利要求7所述的深冷液舱绝热系统,其特征在于:外绝热层沿其外表面周向边缘设有定位环槽,外侧弹性材料的边缘嵌设于定位环槽内并通过粘胶固定。
9.根据权利要求7所述的深冷液舱绝热系统,其特征在于:接缝保护层敷设于相邻的绝热板的接缝处并覆盖第二绝热块的外表面。
10.根据权利要求1所述的深冷液舱绝热系统,其特征在于:所述螺杆为金属或木质螺杆,所述固定盘为pctfe或木质固定盘。
11.根据权利要求1所述的深冷液舱绝热系统,其特征在于:在外绝热层的外表面固定有嵌件,嵌件上开设有若干内螺纹孔;撑杆横跨相邻绝热板之间的间隙,且两端分别与两侧绝热板上嵌件的内螺纹孔通过紧固件固定连接;敷设各材料层组成接缝结构的过程中,于各材料层外表面与撑杆间填塞压物,使各材料层压实平整。
12.根据权利要求11所述的深冷液舱绝热系统,其特征在于:嵌件为长条形并沿外绝热层的边缘布置。
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