本發明屬于低溫絕熱,具體涉及一種用于液化氣船液罐或儲罐的絕緣板結構,尤其適用于、lng(液化天然氣)、leg(液化乙烯/乙烷)、lpg(液化石油氣)、和lac(液氨)等超低溫運輸或儲存場景。進一步地,本發明還涉及該絕緣板結構的制造方法、施工安裝工藝及其在船舶低溫儲運裝備中的具體應用。
背景技術:
1、液化氣船的液貨艙需在-40℃至-163℃甚至更低溫度下長期穩定運行,對保溫系統的密封性、結構強度及熱脹冷縮適應性提出極高要求。目前主流的圍護系統(如gttno96、mark?iii等)核心技術存在成本高、供應鏈不可控等問題。需開發具有自主知識產權、滿足超低溫工況且具備可靠防開裂與密封性能的國產化絕緣板系統。
2、傳統保溫板多采用整塊泡沫直接粘貼,未充分考慮極端溫差引起的材料收縮(可達數毫米/米),易在接縫處產生縫隙,導致冷橋、結霜甚至結構失效。此外,現有固定方式多依賴膠粘,缺乏機械錨固,在振動、沖擊或長期服役下易脫粘。因此,亟需一種兼具機械壓緊、彈性補償、多層密封功能的一體化絕緣板結構。
技術實現思路
1、本發明的目的在于克服現有技術的不足,提供一種結構可靠、適應超低溫熱脹冷縮、具備多重密封保障的液化氣船用絕緣板系統,并配套完整的制造與安裝方法,實現國產化替代。
2、為實現上述目的,本發明提供以下技術方案:
3、第一方面,提供一種用于液化氣船低溫儲罐的絕緣板結。
4、該結構包括:多塊絕緣泡塊,由puf(聚氨酯泡沫)或eps(可發性聚苯乙烯泡沫)制成,按預設位置鋪設于罐體表面;
5、相鄰絕緣泡塊之間預留伸縮縫隙,用于容納溫度變化引起的尺寸變形;
6、所述伸縮縫隙內設置有u型固定架,其底部焊接于罐體,頂部向下壓緊兩側絕緣泡塊,實現機械錨固;
7、縫隙內填充彈性填充物(如eva/pe柔性泡沫、密胺密胺泡沫或者其他柔性材料),可隨泡塊伸縮自適應形變,防止冷橋;
8、u型固定架上方設有接縫塞塊,其上設有多個豎向擠壓復位槽,通過涂膠與絕緣泡塊及u型件金屬緊固件粘接,兼具密封與緩沖功能。
9、u型固定架有兩種實施形式:
10、類型1:采用拉弧焊接螺栓套筒、第一螺桿、u型件金屬緊固件,結構緊湊但高度不可調;
11、類型2:采用拉弧焊接螺桿、螺桿連接套、u型件金屬緊固件,可通過連接套調節壓緊高度,適應不平整罐面。
12、第二方面,提供上述絕緣板結構的制造方法。
13、該方法包括puf聚氨酯或eps發泡、自動切割、熟化、無損檢測(ndt)、多層復合(含不銹鋼絲網增強)、不銹鋼板或鋁板或鍍鋅鋼板或grp(玻璃鋼板)或tpo外護層覆合、壓合定型及mes數字化追溯等步驟,確保產品一致性與質量可控。
14、通過將puf聚氨酯塊泡或者eps塊泡經過切割加工后,生產成不同厚度和長寬的產品;然后在絕緣板表面設置不銹鋼板或鋁板或鍍鋅鋼板或grp(玻璃鋼板)或tpo及丁基膠帶等;其中,板與板直接下面接縫主要是柔性材料密胺棉、玻璃棉等;板與板上面接縫材料主要是聚氨酯、eps及柔性泡沫制作的伸縮模塊。
15、第三方面,提供上述絕緣板結構的施工安裝方法。
16、包括罐體劃線、焊接錨固件、鋪設絕緣泡塊、填充彈性填充物、安裝接縫塞塊、鋪設鋁箔網格布及丁基膠帶或tpo熱風焊接密封等,形成機械固定、彈性填充、多層密封的完整體系。
17、第四方面,提供該絕緣板結構在船舶低溫儲運裝備中的應用。
18、適用lng運輸船、lng燃料艙、乙烯和乙烷運輸船(leg)、液化石油氣運輸船(lpg)、液氨運輸船(lac)等場景,可在-40℃-163℃至常溫循環工況下保持長期密封與結構完整性。
19、本發明與現有技術相比具有的有益效果是:本發明通過預留伸縮縫隙、彈性填充物和帶復位槽的接縫塞塊,有效吸收-200℃~40℃溫變引起的變形,避免板體開裂,抗熱脹冷縮能力強;本發明中u型固定架提供機械壓緊力,膠粘提供輔助粘結,顯著提升抗振動與抗剝離性能,形成雙重固定保障;本發明采用多重密封設計:從彈性填充物、接縫塞塊、鋁箔網格布、tpo防水層,形成四重密封屏障,杜絕冷橋與濕氣侵入;本發明支持智能建造,實現國產化與智能化。
1.一種用于液化氣船低溫儲罐的絕緣板結,包括絕緣泡塊(1),其特征在于,多塊所述絕緣泡塊(1)按預設位置鋪設在罐體表面,相鄰的所述絕緣泡塊(1)之間預留有伸縮縫隙(2),所述伸縮縫隙(2)內設置有u型固定架(3),所述u型固定架(3)的底部與罐體表面焊接固定在一起,所述u型固定架(3)的頂部將伸縮縫隙(2)兩側相鄰的絕緣泡塊(1)向下壓緊;
2.根據權利要求1所述的一種用于液化氣船低溫儲罐的絕緣板結,其特征在于,所述u型固定架(3)的結構為:包括拉弧焊接螺栓套筒(301)、第一螺桿(302)和u型件金屬緊固件(30);所述拉弧焊接螺栓套筒(301)為頂部開口的盲孔結構,盲孔內部設置內螺紋,所述拉弧焊接螺栓套筒(301)的底部焊接在伸縮縫隙(2)內的罐體表面上,所述u型件金屬緊固件(30)的u型板底部壓緊在拉弧焊接螺栓套筒(301)的頂部,所述u型件金屬緊固件(30)的u型板兩側水平延伸,匹配壓緊在伸縮縫隙(2)兩側相鄰的絕緣泡塊(1)上,所述第一螺桿(302)上對應拉弧焊接螺栓套筒(301)盲孔的內螺紋設置有外螺紋,所述第一螺桿(302)貫穿u型件金屬緊固件(30)的u型板底部后與拉弧焊接螺栓套筒(301)盲孔的內螺紋匹配連接,所述第一螺桿(302)頂部的螺栓頭匹配壓緊在u型件金屬緊固件(30)的u型板上。
3.根據權利要求1所述的一種用于液化氣船低溫儲罐的絕緣板結,其特征在于,所述u型固定架(3)的結構為:包括拉弧焊接螺桿(311)、螺桿連接套(312)和u型件金屬緊固件(30);所述拉弧焊接螺桿(311)上設置有外螺紋,所述螺桿連接套(312)為軸向貫通孔結構,所述螺桿連接套(312)的貫通孔內設置有內螺紋,所述螺桿連接套(312)活動螺紋連接在拉弧焊接螺桿(311)上,所述拉弧焊接螺桿(311)的底部焊接固定在伸縮縫隙(2)內的罐體表面上,所述拉弧焊接螺桿(311)貫穿u型件金屬緊固件(30)的u型板底部設置,所述螺桿連接套(312)位于u型件金屬緊固件(30)的下側,所述u型件金屬緊固件(30)的u型板兩側水平延伸,匹配壓緊在伸縮縫隙(2)兩側相鄰的絕緣泡塊(1)上,所述拉弧焊接螺桿(311)頂部的螺栓頭匹配壓緊在u型件金屬緊固件(30)的u型板上,所述螺桿連接套(312)在拉弧焊接螺桿(311)上活動調節,向上壓緊在u型件金屬緊固件(30)的u型板下側。
4.根據權利要求2或3所述的一種用于液化氣船低溫儲罐的絕緣板結,其特征在于,所述u型件金屬緊固件(30)的u型板中部對應螺栓頭的位置設置有匹配螺栓頭輪廓的柱狀凹槽(31)。
5.根據權利要求4所述的一種用于液化氣船低溫儲罐的絕緣板結,其特征在于,所述u型件金屬緊固件(30)的上側設置有接縫塞塊(5),所述接縫塞塊(5)在豎直方向上平行設置有多個擠壓復位槽(51),所述接縫塞塊(5)通過涂膠的方式與u型件金屬緊固件(30)及絕緣泡塊(1)粘接固定。
6.一種如權利要求1至5任一項所述的用于液化氣船低溫儲罐的絕緣板結的生產方法,其特征在于,包括以下步驟:
7.一種如權利要求1至5任一項所述的用于液化氣船低溫儲罐的絕緣板結的施工安裝方法,其特征在于,包括以下步驟:
8.一種如權利要求1至5任一項所述的用于液化氣船低溫儲罐的絕緣板結在船舶低溫儲運裝備中的應用,其特征在于,所述絕緣板結構用于以下至少一種場景: