一种用于对储液罐进行隔热的自承容器及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及带薄膜的液密隔热罐领域，用于储存和/或运输液体，比如一种冷冻 液。
[0002] 带薄膜的液密隔热罐尤其用于存储需要存储在约-162Γ大气压下的液化天然气。 这些罐可以被安装在平地上或一浮动装置上。对于安装在一浮动装置上的情况，罐可以用 来运输液化天然气，或用以容纳被作为浮动装置推进力燃料的液化天然气。
【背景技术】
[0003] 对比文件FR2877639描述了一种液密隔热罐，包括一罐壁，固定于一浮动装置的支 承结构上，且在该罐由内到外的厚度方向上依次呈现有，一第一液密板，用于与液化天然气 接触，一第一隔热板、一第二液密板和一第二隔热板，固定于支承结构上。这些隔热板包括 多个邻近的平行六面体隔热容器。这些平行六面体的容器包括一胶合基板、一胶合盖板和 介于基板和盖板之间的多个支承网。这些容器还充满延伸入设置于支承网之间的间隔内的 隔热衬里。
[0004] 支承网由聚合树脂基底复合材料构成，例如聚酯树脂或环氧树脂，采用玻璃或碳 纤维加强，且经由注塑获得。支承网呈波浪形，以保证垂直于基板和盖板方向的良好的抗压 缩力，从而能够抵抗罐中容纳的液体产生的液压。因此，由于波浪形状的存在，使得降低支 承网的厚度成为可能，也因此降低了通过所述网的热传导。然而用于制造波浪形网的复合 材料仍然具有高热导率。因此这样制成的隔热容器的隔热性能不能完全令人满意。
[0005] 另外，对比文件DE2441392也描述了一种密封的隔热罐，用于存储液化天然气。该 罐包括隔热容器，该隔热容器包括一盖板、一基板和在容器厚度方向上延伸的多个支承网。 每个支承网包括两个刚性侧板，由木材或塑料制成且通过交叉撑相互固定。在两个刚性侧 板间注入一绝缘材料。这样的支承网结构提供一良好调节首先于基板和盖板上的支承网的 大支承面之间，以获得令人满意的抗压缩力，其次于支承网的有限等效热导率，即好的隔热 性能。但是，这样的支承网制造复杂且不允许复杂形状的产生。
【发明内容】
[0006] 基于本发明的概念提出了一种自承隔热容器，具有好的隔热性能且容易制造。
[0007] 根据一个实施例，本发明提供了一种隔热容器，用于对储液罐进行隔热，包括：
[0008] 1. -基板和一盖板，在所述容器的厚度方向上间隔开；
[0009] 2.多个支承网，介于所述基板和所述盖板之间，且在所述厚度方向上延伸以确定 多个间隔，所述支承网有一复合结构，所述复合结构包括在所述厚度方向上延伸的一中心 核，且两个外壳以夹层形式包围所述中心核，所述中心核有一低于所述外壳的热导率;以及
[0010] 3.-隔热衬里延伸入设置于支承网之间的所述间隔内；
[0011] 4.其中：
[0012] 5.所述外壳包括一纤维增强型热塑聚合物基质；
[0013] 6.所述中心核包括一热塑聚合物基质；以及
[0014] 7.通过熔解所述外壳和所述中心核的热塑基质，连接所述外壳和所述中心核。
[0015] 因此，支承网这样的一夹层结构提供了极佳的抗弯强度和有限的等效热导率，即 好的隔热能力。非均质材料的等效热导率是会产生与非均质材料相同的等效热阻的均质材 料的热导率。
[0016] 并且，由于外壳和中心核通过基质的热扩散连接，它们形成了一黏合组件，能够吸 收压缩力而不需要交叉撑来保证外壳的固定。而且，外壳与中心核的这种连接容易实现。
[0017] 根据实施例，这样的容器可以包括以下一个或多个特征：
[0018] 外壳包括充满热塑聚合物基质的一纤维织物或纤维板，纤维选自玻璃纤维、碳纤 维和族聚酰胺纤维。这样的外壳有极佳的抗压强度和低密度。
[0019] 外壳和中心核的热塑聚合物基质具有少于60°C的熔化温度差异。这促进了基质的 热熔解。
[0020] 外壳和中心核的热塑聚合物基质是相同的。该实施例保证了外壳和中心核之间极 佳的黏合。
[0021] 外壳和中心核的热塑基质选自聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、 聚甲醛、聚醚酰亚胺及它们的共聚物。
[0022] 中心核的热塑基质采用天然纤维加强。天然纤维有一低导率从而使中心核加强， 同时限制了支承网的等效热导率。
[0023] 中心核的热塑基质采用隔热微粒加强。
[0024] 中心核的热塑基质通过一块玻璃纤维板得到加强，且具有比外壳更低的密度，优 选地，低于900kg/m3。这样的材料有着极佳的机械和隔热特性。
[0025] 8.每个基板和盖板包括至少一热塑元件;支承网通过位于基板和盖板的支承网和 热塑元件之间的界面区上的热塑焊接固定于基板和盖板上。因此，支承网可以以简单且可 靠的方式与基板和/或盖板连接，因为它们的固定不会降低支承网的结构完整性，使得后者 的强度不会因为基板和/或盖板的固定而降低。
[0026] 9.支承网有多个波浪形状，其轴垂直延伸至基板和盖板。
[0027] 根据一个实施例，本发明还提出了一种用于对储液罐进行隔热的自承隔热容器的 制造方法，所述方法包括：
[0028] 制造多个支承网；提供一基板和一盖板；
[0029] 于所述基板和所述盖板之间固定所述支承网，使得所述基板和所述盖板在所述容 器的一厚度方向上间隔开，且所述支承网在所述厚度方向上延伸；
[0030] 采用一隔热衬里将设置于所述支承网内的多个间隔排齐，其中所述支承网的制造 包括：
[0031] 提供两个外壳，所述外壳包括一纤维增强型热塑聚合物基质；
[0032] 提供一中心核，所述中心核包括一热塑聚合物基质，且具有一低于所述外壳的导 执性. >?、、I _1_ ，
[0033] 在中心核的两侧定位两个外壳于一铸模内；以及
[0034] 通过熔解所述外壳和所述中心核的热塑基质连接所述外壳和所述中心核。
[0035] 根据实施例，这样的方法可以包括以下一个或多个特征：
[0036] 通过热压、共挤压或热层压将外壳和中心核连接。
[0037] 每个基板和盖板包括至少一热塑元件，用于固定支承网，且支承网通过一位于基 板和盖板的支承网和热塑元件之间的界面区内的热塑焊接操作固定于基板和盖板上。
[0038] 根据一个实施例，本发明还提供了一种液密隔热储液罐，包括一隔热板，该隔热板 包括多个相邻设置的上述容器，以及一紧靠隔热板的密封薄膜。这样一个罐可以通过一单 一的密封薄膜制造，或由两个与两隔热板交替的密封薄膜制造。
[0039] 这样一个罐可以形成为陆基存储装置的一部分，例如用于存储液化天然气(LNG)， 或被安装在沿海水域或近海海域内的一浮动结构内，尤其是一液化天然气罐、一浮式存储 气化装置、一浮式生产储油卸油装置及其他。
[0040] 根据一个实施例，用于运输冷却液产品的船只包括一双层船壳和设置于双层船壳 内的如上所述的一罐。
[0041] 根据一个实施例，本发明还提供一种用于装载或卸载这样一船只的方法，其中一 液体通过隔热管道在一浮动或陆基存储装置和船罐之间传输。
[0042] 根据一个实施例，本发明还提供一种用于输送液体的系统，该系统包括所述船只， 布设隔热管道以连接安装于船壳内的罐和一浮动或陆基存储装置