燃料罐支撑结构的制作方法

本申请涉及燃料罐支撑结构，特别是涉及船用LNG（液化天然气）燃料罐的支撑结构。

背景技术：

船用LNG燃料罐（以下简称贮罐）设备为卧式双层壳容器，贮罐主要结构由内胆、外壳、支撑（内胆与外壳）、鞍座、罐房等结构组成。

贮罐的内胆贮存温度大约为-162°的LNG，内胆与外壳之间（夹层）设置了支撑结构，并采用绝热材料加抽真空的方式进行保温。上述支撑结构材质为环氧玻璃钢，且一侧为固定端，另一侧为滑动端，起到支撑内胆与外壳、满足热胀冷缩滑动的作用。

由于贮罐内胆质量较大，且贮存了深冷液体，所以我们在内胆与外壳之间设置了环氧玻璃钢，它以耐低温的环氧复合树脂为主要材料，具有轻质高强度、耐腐蚀、热性能良好的优点，特别是在低温或深冷的环境下。使得支撑结构既能承受较大质量的内胆，还能避免较大的热传导，燃料罐的升压速度过快，大大保证了设备的安全性及使用性能。

在传统贮罐支撑的设计中，夹层支撑结构为8点（个）或12点（个）环氧玻璃钢管，分布于鞍座处贮罐夹层周向，靠近管路系统的一端为固定端，另一端为滑动端。固定端靠内胆上固定管及外壳上的压盖将其固定，滑动端内胆上则无固定管，主要是为了能满足充装-162°的LNG液体后由热胀冷缩引起位移的变化而变化，贮罐支撑结构见图1至图4。

传统贮罐支撑结构的设计主要是结合长期的经验设计，虽对该处结构也做了详细的有限元分析，但是对一些实际情况考虑的不够详细，特别是移动式的贮罐。

第一，移动式的贮罐支撑结构运动时会在与筒壁接触位置产生应力集中，特别是计算模型上加载船舶加速度时，由加速度引起的支撑局部应力很大， 由于接触受力面积的不足，支撑结构位置局部应力较大（尤其是下部的支撑结构），支撑位置的疲劳计算不易通过，是设计中的一大难题。

第二，在实际的制造过程中，由于制造误差或焊接变形原因，玻璃钢管支撑与内胆及外壳接触的两个面往往不能完全贴合，局部由面接触变为点接触，实际受力情况与计算的结果存在一定的偏差，即计算结果比实际情况保守。

虽然设计本身有一定的安全系数，保证了较大的安全余量，但是贮罐设备在实际的运行过程中，由于长期疲劳等因素，还是存在支撑结构失效，引起设备产生变形、裂纹等概率。

当贮罐使用传统的支撑结构时，如果贮罐在运动情况比较恶劣且实际受力面积不足，局部应力比较集中的情况下，贮罐存在由上述情况引起的风险，不但存在较大的安全隐患，而且船舶有可能在海洋或江河中抛锚，使得客户利益大大受损。所以此结构是不合理，需要改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种燃料罐支撑结构，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本申请实施例公开了一种燃料罐支撑结构，所述燃料罐包括内胆、外壳，所述内胆位于所述外壳内部，所述内胆与所述外壳之间形成一腔体，所述支撑结构包括多个支撑块，所述支撑块位于所述腔体，所述支撑块具有与所述外壳内表面贴合的第一外表面、与所述内胆外表面贴合的第二内表面，所述内胆支撑于所述支撑块第二内表面，所述支撑块支撑于所述外壳内表面，所述支撑块为隔热块。

优选的，在上述的燃料罐支撑结构中，所述隔热块为环氧复合树脂块。

优选的，在上述的燃料罐支撑结构中，多个所述支撑块并列组成环形支撑体支撑于所述内胆下部。

优选的，在上述的燃料罐支撑结构中，还包括上部支撑块，所述上部支撑块支撑于所述内胆顶部。

更优选的，在上述的燃料罐支撑结构中，所述上部支撑块具有限位装置。

更优选的，在上述的燃料罐支撑结构中，所述限位装置为固定管。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、由于上部支撑受力情况较好，将上部4个支撑改为2个，考虑到受力主要集中在下部，将贮罐的下部支撑结构由4点（个）或6点（个）环氧玻璃钢管改为环形环氧复合树脂支撑结构，将贮罐支撑与内胆及外壳接触的受力面积大大的加大。

2、环形环氧复合树脂由多个环氧复合树脂块组成，由于环氧复合树脂块导热率较小，约为0.3W/(m·℃)，在真空情况下甚至更低，所以对设备导热的影响较小，使用多个环氧复合树脂块可以使其与内胆及外壳的接触面积更大，受力更好。

3、对于要求特别严格的支撑位置，在支撑与筒体壁接触位置无应力集中的情况产生，支撑局部应力也大大的降低了，在计算疲劳时也较容易通过，保证在计算或实际制造过程中的误差及贮罐实际工况下引起的局部应力较小，消除了由局部应力引起的设备部件变形或裂纹等情况的安全隐患。

4、使用环形环氧复合树脂后鞍座承担的力更为均匀，支撑与鞍座处局部应力也将变小，可以将鞍座的板厚降低，提高了一定的经济性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为现有技术中船用LNG燃料罐结构示意图；

图2所示为图1中B-B剖视图；

图3所示为图1中I处放大示意图；

图4所示为图1中II处放大示意图；

图5所示为本实用新型具体实施例的剖面图；

图6所述为图5中B-B剖视图；

图7所述为图6中I处放大示意图；

图8所述为图6中II处放大示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

结合图5至图8所示，燃料罐支撑结构，燃料罐包括内胆2、外壳1，内胆2位于外壳1内部，内胆2与外壳1之间形成一腔体3，支撑结构包括多个支撑块4，支撑块4位于腔体3，支撑块4具有与外壳1内表面贴合的第一外表面、与内胆2外表面贴合的第二内表面，内胆2支撑于支撑块4第二内表面，支撑块4支撑于外壳1内表面，支撑块4为隔热块4。

在该技术方案中，采用表面贴合的支撑块支撑燃料罐，使得受力面积大大加大，使用多个支撑块可以使其与内胆及外壳的接触面积更大，受力更好。对于要求特别严格的支撑位置，在支撑与筒体壁接触位置无应力集中的情况产生，支撑局部应力也大大的降低了，在计算疲劳时也较容易通过，保证在计算或实际制造过程中的误差及贮罐实际工况下引起的局部应力较小，消除了由局部应力引起的设备部件变形或裂纹等情况的安全隐患，而且支撑块采用隔热块起到了良好的隔热效果。

进一步地，隔热块4为环氧复合树脂块4。

在该技术方案中，由于环氧复合树脂块导热率较小，约为0.3W/(m·℃)，在真空情况下甚至更低，所以对设备导热的影响较小，当然也可以采用其他材质的隔热块也可以实现此种技术效果，比如玻璃钢等材质，都应当属于本申请的范围。

且使用环形环氧复合树脂后鞍座承担的力更为均匀，支撑与鞍座处局部应力也将变小，可以将鞍座的板厚降低，提高了一定的经济性。

进一步地，多个支撑块4并列组成环形支撑体支撑于内胆2下部。

在该技术方案中，下部受力较多，使用多个支撑块可以使其与内胆及外壳的接触面积更大，受力更好。

进一步地，还包括上部支撑块4，上部支撑块4支撑于内胆2顶部。

在该技术方案中，上部受力较小，只需较少的支撑块即可支撑。

更进一步地，上部支撑块4具有限位装置5。

在该技术方案中，上部支撑块较少，采用限位装置可以限制其移动，防止滑动引起不必要的损坏。

更进一步地，限位装置5为固定管5。

在该技术方案中，限位装置优选为固定管，当然采用其他方式也可以实现，都应当属于本申请的范围。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。