本发明涉及真空绝热深冷压力容器的绝热技术领域，尤其是涉及一种真空绝热深冷压力容器的绝热方法。
背景技术：
真空绝热深冷压力容器的常用绝热方式主要有两种：真空粉末绝热和高真空多层绝热。对于真空粉末绝热方式，即在容器夹层填充绝热材料，一般为填充膨胀珍珠岩(珠光砂)，并抽真空至规定要求，该种绝热方式，加工、制作简单，绝热材料填充的工艺技术较为成熟和稳定，且对容器夹层的真空度要求不是很高，真空容易获得，一般用于立式真空绝热深冷压力容器上。但是，采用该种绝热方式的压力容器在使用一段时间后，绝热材料(珠光砂)会下沉，容易造成压力容器的顶部露空，从而使得压力容器局部结露或者结霜，严重的时候会影响压力容器的正常运行。
对于高真空多层绝热方式，即在压力容器的内容器及夹层管路外表面缠绕包扎多层绝热材料，并经加热及抽真空至规定要求，该种绝热方式较真空粉末绝热方式的绝热效果有明显提升。该种绝热方式中，由于绝热材料是由反射屏、间隔材料复合而成，反射屏可以有效地降低内外容器之间的辐射传热，间隔材料(一般为低温绝热纸)可以有效地降低绝热材料之间的热传导；同时，由于夹层在抽空时的封口真空度一般较高(一般比真空粉末绝热方式高2个数量级)，因此，压力容器夹层的高真空度有效地降低了内外容器之间的对流传热。该种绝热方式较真空粉末绝热方式还具有重量轻、所需夹层空间小、不会造成容器由于露空而冒汗及结霜现象。目前，该种绝热方式已广泛应用于真空绝热深冷压力容器上，尤其在移动式真空绝热深冷压力容器及对绝热要求较高的卧式真空绝热深冷压力容器上应用甚为广泛。
传统的高真空多层绝热方法中，真空绝热深冷压力容器在进行内容器及夹层管路多层绝热材料包扎作业时，绝热材料的复合及包扎基本靠人工以手工操作完成，即，在需要进行多层绝热材料的包扎时，需要先将卷状绝热材料的反射屏与间隔材料放在绝热材料包扎机的滚轮架上，然后靠人工间断地、多次地将绝热材料的反射屏与间隔材料进行复合；在包扎时，也需要人工进行多次的缠绕包扎，并将绝热材料的接缝靠人工用棉线缝合，最后，为保证绝热材料不会脱落，还需要在绝热材料外表面包裹一层铜丝网。从开始的绝热材料的复合到最后的铜丝网的包裹完成，中间需要很多操作工序，且基本上都是靠手工完成的，从而导致包扎时间过长，绝热材料也容易受潮，且在手工操作过程中，绝热材料易损坏及受到污染。另外，现有手工包扎工艺由于包扎时的随意性较大，导致绝热材料的用量一般为理论计算用量的130％～140％，因此，绝热材料的浪费系数较大。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种真空绝热深冷压力容器的绝热方法，提高绝热材料的制作及包扎效率，降低绝热材料发生破损、污染的风险。
本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种真空绝热深冷压力容器的绝热方法，在真空绝热深冷压力容器的内容器上包覆绝热被而形成绝热结构，所述的绝热被分为封头绝热被和筒体绝热被，所述绝热结构的形成依次经过绝热被的预制和绝热被的包扎，所述绝热被的预制包括：
首先，将绝热材料的反射屏与间隔材料以交替间隔方式逐层复合而形成绝热单元；
然后，将复合好的绝热单元按照层数要求复合成绝热块；
最后，在绝热块上固定连接用于包扎的系带；
所述绝热被的包扎是先完成筒体绝热被的包扎，再完成封头绝热被的包扎。
优选地，所述封头绝热被、筒体绝热被上的紧贴内容器外表面的反射屏外侧复合若干层间隔材料，形成绝热隔离层。
优选地，所述封头绝热被、筒体绝热被上的紧贴内容器外表面的反射屏在与间隔材料复合前，先对所述反射屏进行打孔。
优选地，所述封头绝热被、筒体绝热被上的紧贴内容器外表面的反射屏在进行打孔时，在该反射屏长度及宽度方向上每间隔100mm-500mm进行打孔。
优选地，所述的绝热单元在复合时，所选用间隔材料的幅宽比反射屏的幅宽宽10-18mm。
优选地，所述的绝热单元在长度及宽度方向以逐一错位方式复合形成错层结构的绝热块。
优选地，所述绝热单元在长度和宽度方向上分别错位90-110mm后复合形成错层结构的绝热块。
优选地，所述的封头绝热被预制成两个半圆形绝热被，分别是上半圆绝热被、下半圆绝热被，所述上半圆绝热被直边端上固定连接若干第一系带，所述下半圆绝热被直边端上固定连接若干第三系带，所述第一系带与第三系带分别对应连接。
优选地，所述的上半圆绝热被、下半圆绝热被在分别与筒体绝热被包扎好后，再将上半圆绝热被、下半圆绝热被的直边端通过第一系带、第三系带互相搭接。
优选地，所述的筒体绝热被由若干预制的筒体绝热被单元拼接而成，在筒体绝热被单元长度方向上固定连接周向承接带，在筒体绝热被单元宽度方向上的两侧分别固定连接第一系带和第二系带，相邻的筒体绝热被单元通过第一系带、第二系带连接而成筒体绝热被。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过将包覆在真空绝热深冷压力容器的内容器上的绝热被划分为封头绝热被、筒体绝热被，并分别进行封头绝热被、筒体绝热被的预制、包扎，形成组合结构的绝热被，从而可以容易地实现绝热被的分段作业，进而可以借助于专用机器实现机械化操作，大幅度降低了人工工作量，节省了作业时间，尤其是包扎用时更少，从而可以减轻甚至避免绝热材料在包扎过程中由于暴露在大气环境中时间过长而受潮及受到污染，为容器后续的加热及抽空工序提供了便利、优良的工艺条件，同时也使容器的真空寿命得到了进一步的提升。另外，通过分段作业，还便于实现相应的绝热被在预制时，可以根据单个容器专门定制，提高了绝热材料的制作及包扎效率，降低了绝热材料发生破损、污染的风险，并最大限度地减少了绝热材料的浪费。
附图说明
图1为真空绝热深冷压力容器的绝热结构示意图。
图2为图1中C处的局部放大图。
图3为图1中的A(B)向视图。
图4为图3中的上半圆绝热被的结构示意图。
图5为图3中的下半圆绝热被的结构示意图。
图6为筒体绝热被单元的结构示意图。
图7为绝热块的结构示意图。
图8为绝热被与内容器之间的搭接示意图。
图中标记：1-封头绝热被，2-筒体绝热被，3-周向承接带，4-内容器，5-第一系带，6-第二系带，7-圆周承接带，8-筒体绝热被单元，9-绝热块，10-绝热单元，11-绝热隔离层，12-第三系带，101-上半圆绝热被，102-下半圆绝热被。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
常见的真空绝热深冷压力容器包括内容器、外容器和夹层管路。如图1所示的真空绝热深冷压力容器，其内容器4的主体部分是筒体，在筒体两端是分别与筒体焊接连接的封头，所述封头外表面为椭球面，在内容器4外表面上包覆绝热被。为了方便说明，所述的绝热被分为：封头绝热被1和筒体绝热被2，所述封头绝热被1包覆所述内容器4的封头部，所述筒体绝热被2包覆所述内容器4的筒体部，且所述封头绝热被1与相邻的筒体绝热被2在筒体两端连接成一体，共同形成真空绝热深冷压力容器的绝热结构，以实现真空绝热深冷压力容器的绝热。
上述真空绝热深冷压力容器的绝热方法，主要包括：绝热被的预制和绝热被的包扎。具体而言：
第1步，绝热被的预制。这里所述的绝热被的预制，包括：
首先，需要将绝热材料的反射屏与间隔材料按照设计尺寸和设计层数以交替间隔方式逐层复合而形成绝热单元10；在复合时，选用间隔材料的幅宽一般比反射屏的幅宽宽10-18mm，以防止反射屏互相接触发生热“短路”，从而形成传热路径。
所述绝热材料的反射屏主要有：铝箔、镀铝聚酯薄膜。其中，铝箔反射屏为纯金属制造，具有放气率低、反射效果好、不燃等特点，一般用于介质有阻燃要求的场合。镀铝聚酯薄膜为复合材料，在基材双面镀铝，材料放气率较铝箔大，但表面有连续、明亮的光泽，反射效果好，不阻燃，且材料强度较好，一般用于介质没有阻燃要求的场合。
所述间隔材料通常主要有：玻璃纤维纸、化学纤维纸、玻璃纤维布、合成纤维筛网。其中，玻璃纤维纸具有较低的放气速率，不燃，但本身强度较低、易碎，一般用于介质有阻燃要求的场合。化学纤维纸的放气率较玻璃纤维纸大，不阻燃，但本身强度较好，一般用于介质没有阻燃要求的场合。
所述的反射屏和间隔材料在复合时，可以选单独的一种反射屏及间隔材料进行间隔复合，也可以选多种反射屏及间隔材料混合搭配复合使用，具体使用情况可视使用场合的要求而定。
然后，将复合好的绝热单元10按照设计尺寸进行裁剪，再将裁剪好的绝热单元10按照设计层数要求进行复合，在长度及宽度方向以逐一错位方式复合形成错层结构的绝热块9，如图7所示。在进行复合时，绝热块9的复合层数以反射屏不超过40层为宜。所述绝热单元10的裁剪及复合可以全部由专用机器完成，人工辅助。
最后，在绝热块9上固定连接相应的系带，通过系带将若干绝热块9连成一体，便预制成绝热被。所述的系带通常是玻纤带，并直接缝制在绝热块9上。所述包扎用的玻纤带一般采用脱脂、脱蜡后的玻纤布制成，以保证其具有较低的放气速率和较高的强度。根据绝热被的使用场合不同，可以分为：封头绝热被1、筒体绝热被2和夹层管道绝热被。
对于封头绝热被1的预制，根据封头绝热被1的外形，先按照内容器4的封头部的外表面积算出封头绝热被1的直径，然后，再加上封头绝热被1与筒体绝热被2的搭接部分，所需封头绝热被1的外形尺寸即可得以确定。
考虑到在进行绝热被的包扎时，所述内容器4的封头部上会有伸出的夹层管路，为此，可以将封头绝热被1预制成两个半圆形绝热被，分别是如图3、图4所示的上半圆绝热被101和如图3、图5所示的下半圆绝热被102，以方便在进行封头绝热被1的包扎工作时，可以根据伸出的夹层管路来对半圆形的上半圆绝热被101、下半圆绝热被102进行相应的裁剪。
在封头绝热被1的预制过程中，可以将绝热单元10按照设计尺寸裁剪成半圆形，再以半圆形绝热单元10按照每20层反射屏为1个绝热块9，即反射屏为40层时，共有2个绝热块9，依此规律复合成上半圆绝热块、下半圆绝热块。在所述上半圆绝热块、下半圆绝热块的靠近外圆侧的圆周方向上以缝制方式固定连接第二系带6和圆周承接带7，所述第二系带6设置若干个，且以等间距方式呈环形分布，在上半圆绝热块的直边端上以缝制方式固定连接若干等间距排列的第一系带5后，形成如图4所示的上半圆绝热被101；同样地，在下半圆绝热块的直边端上以缝制方式固定连接若干等间距排列的第三系带12后，形成如图5所示的下半圆绝热被102。其中，所述的第一系带5为带状玻纤带，所述的第二系带6、第三系带12为环状玻纤带，所述的圆周承接带7为圆周带状玻纤带；并且，在缝制第二系带6、圆周承接带7时，在第二系带6与圆周承接带7相互重叠的固定处，应进行交叉缝制，即在相应的连接固定处先缝制出方形框，再在方形框中缝制出X形，如图2所示，以保证缝制强度；所述圆周承接带7与其所在绝热块9固定处的圆周方向上也应进行缝制，以防止第二系带6、圆周承接带7在包扎过程中发生扯脱。通过第一系带5与第三系带12的配合，可以方便上半圆绝热被101与下半圆绝热被102互相连接，形成如图3所示的圆形的封头绝热被1，用于包扎真空绝热深冷压力容器的封头部分。
对于筒体绝热被2的预制，先根据内容器4的筒体外径和筒体绝热被2的设计厚度，计算出筒体绝热被2缠绕内容器4一周所需要的长度，由此，筒体绝热被2的周向长度便得以确定，然后，根据内容器4的筒体长度，计算出所需要的筒体绝热被2宽度数量。
考虑到内容器4的筒体部分比较长，如果加工整块的筒体绝热被2包覆内容器4的筒体部分，不仅因受反射屏及间隔材料幅宽限制而加工难度大，而且加工成本高。为了提高筒体绝热被2的预制效率，节省筒体绝热被2的加工成本，可以将筒体绝热被2设计成是由若干预制的筒体绝热被单元8拼接而成。所述的筒体绝热被单元8如图6所示，在筒体绝热被单元8长度方向上以缝制方式固定连接周向承接带3，并在筒体绝热被单元8宽度方向上的两侧分别以缝制方式固定连接第一系带5和第二系带6。相邻的筒体绝热被单元8通过第一系带5、第二系带6连接而成筒体绝热被2。在具体计算所需的筒体绝热被单元8的数量时，应当保证筒体绝热被2的宽度方向上优先采用成型筒体绝热被单元8的宽度，不能取整时，将最后一块筒体绝热被单元8进行相应的裁剪即可。
通过以上计算，筒体绝热被2的长度、宽度尺寸以及筒体绝热被单元8的所需数量都已确定，接下来只需按设计的尺寸进行筒体绝热被2的预制即可。
在进行筒体绝热被2的预制时，可以将绝热单元10按照设计尺寸裁剪成矩形，然后将裁剪后的绝热单元10在长度和宽度方向上分别错位90-110mm后复合形成错层结构的绝热块9，即4个绝热单元10在长度和宽度方向上各有3个错层，如图7所示。在预制时，可以每10层反射屏为1个绝热块9，即反射屏为40层时，共有4个绝热块9。采用这样的结构设计后，在进行包扎作业时，在长度方向上两端的错层将互相搭接，从而可以有效地防止包扎时由于包扎误差而导致的绝热块9因没有闭合而造成“露空”，或者重合部分过多而导致筒体绝热被2的局部厚度及层数过多等问题；同时，在宽度方向上也可以将相邻的绝热块9互相错层搭接，从而将绝热块9有序地连接为一个整体。注意：此处所说的绝热块9按照设计尺寸裁剪后形成如图6所示的筒体绝热被单元8。
在用于筒体的绝热单元10复合成绝热块9后，需要在绝热块9的长度方向上以缝制方式固定连接周向承接带3，并在绝热块9宽度方向上的两侧分别以缝制方式固定连接第一系带5和第二系带6，如图6所示。其中，所述的第一系带5、第二系带6分别设置若干条，且以等间距方式分布；所述周向承接带3采用玻纤带，共设置若干条，且以等间距方式平行排列，在每一条周向承接带3的一端以缝制方式固定连接第一系带5，另一端也以缝制方式固定连接第二系带6；在周向承接带3与第一系带5之间的连接固定处、在周向承接带3与第二系带6之间的连接固定处，应分别进行交叉缝制，以保证缝制强度，防止包扎作业时发生扯脱。在包扎时，只需要将第一系带5伸进第二系带6的中空环中，并通过调整第一系带5伸入第二系带6中空环的长度来控制筒体绝热被2的包扎松紧度，在筒体绝热被2的包扎松紧度调整好后，将第一系带5与第二系带6相互打结系紧便可，如图2所示。
在对绝热单元10按照设计尺寸进行裁剪时，根据使用场合的不同，可以将用于夹层管路的绝热单元10裁剪成矩形，然后将绝热单元10按照设计层数复合在一起，并复合成卷状，形成夹层管路绝热块，用于包扎夹层管路部分。所述夹层管路绝热块上不需要缝制用于连接的玻纤带，包扎时直接按需裁剪并包扎即可。
第2步，绝热被的包扎。这里所述的绝热被的包扎，是指将预制好的封头绝热被1、筒体绝热被2缠绕包扎在真空绝热深冷压力容器的内容器4及夹层管路的外表面，然后，通过调整及系紧对应的第一系带5、第二系带6、第三系带12等，将封头绝热被1、筒体绝热被2固定在内容器4及夹层管路上。在具体包扎作业时，先完成筒体绝热被2的包扎，再完成封头绝热被1的包扎。具体地：
由于筒体绝热被2是由若干数量的筒体绝热被单元8拼接而成，因此，在进行筒体绝热被2的包扎作业时，
首先，将位于筒体绝热被单元8长度方向上的第一系带5、第二系带6进行调整并系紧；
然后，在筒体绝热被单元8宽度方向将相邻的两块筒体绝热被单元8通过位于筒体绝热被单元8上的第一系带5或者第二系带6相互对应进行调整并系紧，并按包扎顺序从内容器4一端依次包扎到另一端，保证筒体绝热被单元8互相之间不会发生位移。
在包扎时，相邻的两块筒体绝热被单元8长度方向上的接缝应互相错开，这样可以使得筒体绝热被2包扎完成后，各处厚度均匀一致、外观规整，有利于后期进行真空绝热深冷压力容器的内、外容器的套装及夹层的加热抽空工作。
在筒体绝热被2包扎完成后，即可进行封头绝热被1的包扎，具体而言：
在进行封头绝热被1的包扎作业时，
首先，将上半圆绝热被101、下半圆绝热被102包裹在封头部的外表面上，并使之与筒体绝热被2搭接以确定相对位置。
然后，根据封头上伸出夹层管路的位置对封头绝热被1进行裁剪，将夹层管路从封头绝热被1上穿出。将封头绝热被1分成上半圆绝热被101和下半圆绝热被102两部分，这样有利于夹层管路的包扎，而且在包扎时，还可以按夹层管路在封头上的伸出位置将封头绝热被1进行裁剪，以便夹层管路穿过封头绝热被1。
接下来，将靠近封头侧的筒体绝热被单元8压在封头绝热被1下面，并将位于筒体绝热被单元8上的第一系带5与位于封头绝热被1上的第二系带6对应连接，通过调整及系紧第一系带5、第二系带6，便可完成筒体绝热被2与封头绝热被1之间的连接。由于封头绝热被1上的第二系带6为环状玻纤带，因此，靠近内容器4两端封头部的筒体绝热被单元8在宽度方向两侧缝制的第一系带5均为带状玻纤带，以方便封头绝热被1与筒体绝热被单元8之间的搭接和调整松紧度，提高绝热被的包扎效率。为了进一步提高包扎工作效率，保证包扎质量，可以将上半圆绝热被101、下半圆绝热被102上的第二系带6的缝制间距设置成与筒体绝热被单元8宽度方向上的第一系带5的缝制间距相对应。
最后，待上半圆绝热被101、下半圆绝热被102分别与筒体绝热被2包扎好后，将上半圆绝热被101、下半圆绝热被102的直边端通过第一系带5、第三系带12互相搭接，并对第一系带5、第三系带12进行调整及系紧。至此，真空绝热深冷压力容器的绝热结构全部完成。
在进行包扎作业时，一般要求封头绝热被1、筒体绝热被2“松而不垮”，如果封头绝热被1、筒体绝热被2包扎过紧，将会导致抽空时吸附在绝热材料表面的气体很难逸出，造成抽空时间长和绝热效果不理想的后果。如果封头绝热被1、筒体绝热被2包扎过松，将会导致容器局部的“露空”及绝热材料的脱落，从而影响绝热效果。一般地，封头绝热被1、筒体绝热被2包扎的层密度控制在23-28层/cm为宜。
考虑到内容器4一般为钢制压力容器，为了避免内容器4外表面与封头绝热被1、筒体绝热被2上紧贴内容器4外表面的反射屏之间因直接接触而发生热“短路”，可以在封头绝热被1、筒体绝热被2上的紧贴内容器4外表面的反射屏外侧复合3-5层间隔材料以形成绝热隔离层11，如图8所示。在封头绝热被1、筒体绝热被2上的紧贴内容器4外表面的反射屏与间隔材料复合前，应先进行打孔，即在该反射屏长度及宽度方向上每间隔100mm-500mm打上Φ6mm-Φ8mm的孔，以方便抽空时吸附在绝热材料表面的气体可以从该小孔中逸出。
在内容器4本体的绝热包扎完成后，还需要对真空绝热深冷压力容器的夹层管道采用夹层管道绝热被进行包扎。所述夹层管道绝热被的预制、包扎基本上同上述封头绝热被1、筒体绝热被2的预制、包扎方法相同，其差别在于夹层管道绝热被上面没有缝制用于包扎的玻纤带。在进行夹层管道的绝热包扎时，是根据管道规格从夹层管道绝热被上裁剪一定的绝热材料并缠绕包扎在夹层管道外表面，然后，采用分离的带状玻纤带在绝热被外表面缠绕并扎紧固定即可。
当筒体绝热被2、封头绝热被1及夹层管道绝热被均包扎完成后，进行整体的外观检查，应保证绝热被无松垮现象，各处包扎应牢固可靠，外观整齐、无突出部分。
采用本发明后，
第一，可以按设计要求进行相应绝热被的预制，在预制时，绝热被的复合、裁剪及缝制都可以借助于专用机器完成，通过借助于机械化操作，可以大幅度降低人工工作量，并且最大程度地避免了人工在手工复合时所造成的绝热材料的损坏和污染；另外，通过机械规模化预制好的绝热被还具有外形规整、厚度均匀、机械损伤少及污染小等诸多优点。
第二，相应的绝热被在预制时，可以根据单个容器专门定制，相对于传统的包扎工艺，具有用料更少、浪费系数小等优点。在进行相应的绝热被尺寸设计时，可以根据容器的外形尺寸优先选用常用规格的绝热材料，不能取整时，只需将最后一块绝热被按设计尺寸进行裁剪即可，提高了绝热材料的制作及包扎效率，降低了绝热材料发生破损、污染的风险。
第三，在包扎时，只需要将相应的绝热被依次缠绕在内容器及夹层管路的外表面，并通过系紧相应玻纤带，就可以简单、高效地完成绝热被的包扎，具有操作简单、包扎效率高、包扎用时少等优点，尤其对于容积较大的深冷真空绝热压力容器，其包扎时间可以从以前的2-3天缩短到半天。由于缩短了包扎绝热材料的时间，从而可以减轻甚至避免绝热材料在包扎过程中由于暴露在大气环境中时间过长而受潮及受到污染，为容器后续的加热及抽空工序提供了便利、优良的工艺条件，同时也使容器的真空寿命得到了进一步的提升。
第四，虽然在前期绝热被的预制过程中，绝热被的复合、裁剪及缝制都可以借助于机器完成，占用的成本较大，但是，在后期绝热被的包扎过程中，所需的工作量较小，并且绝热被在预制、包扎时的材料浪费也很少，因此，本发明的综合成本较低，从而具有良好的经济性和实用性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。