用于制造用于儲(chǔ)存流體的船舶的熱絕緣的自支撐殼體的方法以及由此制造的自支撐殼體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及具有隔膜的不透流體的（fluid-tight，流體密封的）、熱絕緣的罐的 領(lǐng)域，所述罐用于流體（諸如低溫流體）的儲(chǔ)存和/或運(yùn)輸。
[0002] 具有隔膜的不透流體的、熱絕緣的罐特別用于液化天然氣（GNL)的儲(chǔ)存，所述液 化天然氣在大約-162Γ下以大氣壓儲(chǔ)存。這些罐可安裝在陸地上或安裝在浮動(dòng)裝置上。在 浮動(dòng)裝置的情況中，罐可旨在用于運(yùn)輸液化天然氣或接收液化天然氣，該液化天然氣用作 用于推進(jìn)浮動(dòng)裝置的燃料。
【背景技術(shù)】
[0003] 文獻(xiàn)FR2877639描述了一種不透流體的、熱絕緣的罐，罐包括罐壁，罐固定至浮 動(dòng)裝置的支撐結(jié)構(gòu)，并且罐在從罐的內(nèi)部向外部的厚度方向上相繼地呈現(xiàn)有被錨定于支撐 結(jié)構(gòu)的主流體密封阻擋部、主絕緣阻擋部、副流體密封阻擋部、以及副絕緣阻擋部，所述主 流體密封阻擋部旨在與液化天然氣接觸。
[0004] 絕緣擋板包括多個(gè)相鄰的、平行六面體的、熱絕緣的殼體。平行六面體殼體包括層 板基底面板、層板覆蓋面板、以及夾設(shè)于基底面板與覆蓋面板之間的多個(gè)支承腹板。支承腹 板是波狀的，以確保良好地阻止在垂直于基底面板和覆蓋面板的方向上的壓縮力，從而阻 止由容納在罐中的液體施加的流體靜壓力。殼體還填充有熱絕緣襯里，所述熱絕緣襯里在 布置于支承腹板之間的隔室內(nèi)延伸。
[0005] 此文獻(xiàn)提供了基底面板和覆蓋面板的內(nèi)面中的凹槽的機(jī)加工，以通過互鎖形狀將 支承腹板接合于基底面板和覆蓋面板。然而，這種組裝需要附加的機(jī)加工操作。
[0006] 還已知通過裝訂針將支承腹板接合于基底面板和覆蓋面板。然而，當(dāng)支承腹板由 復(fù)合材料制成時(shí)，這種裝訂針是不合適的。實(shí)際上，用裝訂針將復(fù)合材料壁固定至基底面板 和覆蓋面板趨向于降低腹板的強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明基于的構(gòu)思是提出一種用于制造用于對(duì)流體儲(chǔ)存罐熱絕緣的自支撐殼體 的方法，其中，以簡(jiǎn)單且可靠的方式實(shí)現(xiàn)將支承腹板固定于基底面板和/或覆蓋面板。
[0008] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明提供一種用于制造用于對(duì)具有不透流體的隔膜的流體儲(chǔ) 存罐提供熱絕緣的自支撐殼體的方法，所述方法包括：
[0009]-提供多個(gè)支承腹板，所述多個(gè)支承腹板由包含纖維增強(qiáng)型熱塑性基質(zhì)的復(fù)合材 料制成的支承腹板；
[0010] -提供基底面板和覆蓋面板；
[0011] -在基底面板與覆蓋面板之間插入支承腹板，使得基底面板和覆蓋面板在殼體的 厚度方向上隔開，并且支承腹板在所述厚度方向上延伸；
[0012] -將支承腹板固定至基底面板并且/或者固定至覆蓋面板；
[0013]-用熱絕緣襯里對(duì)布置在支承腹板之間的多個(gè)隔室進(jìn)行加襯；
[0014] 其中，基底面板和覆蓋面板中的每一個(gè)均包括用于固定支承腹板的至少一個(gè)熱塑 性元件；并且其中，通過在支承腹板與基底面板和覆蓋面板的熱塑性元件之間的界面區(qū)域 處執(zhí)行的熱塑性焊接操作，將支承腹板固定至基底面板和覆蓋面板。
[0015] 因此，可以簡(jiǎn)單且可靠的方式將支承腹板接合于基底面板和/或覆蓋面板，因?yàn)?固定元件不會(huì)使支承腹板的結(jié)構(gòu)完整性變差，從而使得它們的強(qiáng)度不會(huì)由于固定至基底面 板和/或覆蓋面板而被降低。
[0016] 根據(jù)實(shí)施例，方法可包括以下特征中的一個(gè)或多個(gè)：
[0017]-基底面板和覆蓋面板均具有外面以及朝向殼體的內(nèi)部的內(nèi)面，通過熱塑性膜來 覆蓋基底面板和覆蓋面板的內(nèi)面，以固定支承腹板。
[0018]-用熱塑性膜完全覆蓋基底面板和/或覆蓋面板的內(nèi)面。
[0019]-該方法包括以下步驟：在焊接操作之前，在界面區(qū)域之間的基底面板的內(nèi)面和/ 或覆蓋面板的內(nèi)面上布置可移除的保護(hù)遮罩。因此，膜在支承腹板的固定區(qū)域外部被保護(hù)。
[0020] -還用熱塑性膜覆蓋基底面板和/或覆蓋面板的外面。因此，當(dāng)罐變冷時(shí)平衡板的 熱屈曲。
[0021] -用熱塑性膜部分地覆蓋基底面板和/或覆蓋面板的內(nèi)面，多個(gè)熱塑性膜帶中的 每一個(gè)均被布置在具有支承腹板的界面區(qū)域中。
[0022] -基底面板和/或覆蓋面板包括層板本體，熱塑性膜粘附于層板本體。
[0023]-熱塑性膜是包含纖維增強(qiáng)型熱塑性基質(zhì)的復(fù)合材料。這種熱塑性膜增加了基底 面板和/或覆蓋面板的屈曲強(qiáng)度和抗穿刺能力。
[0024]-基底面板和/或覆蓋面板包括由復(fù)合材料制成的本體，該復(fù)合材料包含纖維增 強(qiáng)型熱塑性基質(zhì)，所述本體形成用于固定支承腹板的熱塑性元件。
[0025]-基底面板和/或覆蓋面板包括浸有熱塑性基質(zhì)的、用于固定支承腹板的木制本 體。
[0026]-熱塑性元件是熱塑性栓柱，所述熱塑性栓柱被插入于布置在基底面板和/或覆 蓋面板中的孔內(nèi)以及布置在支承腹板中的孔內(nèi)。
[0027]-用于固定支承腹板的熱塑性元件包含與支承腹板的熱塑性基質(zhì)相同的熱塑性基 質(zhì)。這便于進(jìn)行焊接操作。
[0028] -通過從以下方法中選擇的方法來執(zhí)行熱塑性焊接：通過紅外輻射進(jìn)行焊接、 超聲焊接、感應(yīng)加熱、摩擦焊接、通過添加填充材料進(jìn)行焊接、熱空氣噴射焊接和燃燒 (flaming)〇
[0029]-該制造方法提供：
[0030] ?支承腹板具有上端，所述上端旨在支撐覆蓋面板并設(shè)置有固定帶，固定帶旨在錨 定用于不透流體的隔膜的金屬列板的焊接的焊接支撐部，金屬列板旨在擱置抵靠于自支撐 殼體，所述固定帶包括折疊的縱向邊緣，所述折疊的縱向邊緣旨在與焊接支撐部的折疊的 縱向邊緣配合；
[0031] ?覆蓋面板具有在覆蓋面板的整個(gè)厚度上延伸的平行凹槽；
[0032]?支承腹板布置在基底面板與覆蓋面板之間，使得固定帶中的每一個(gè)均在覆蓋面 板的凹槽內(nèi)延伸。
[0033]-在支承腹板的成型過程中將固定帶設(shè)置到支承腹板的主體部中。
[0034]-支承腹板包括主體，主體的上端設(shè)置有容納部，并且包含熱塑性材料的插入部被 模制在固定帶上，所述插入部定位于支承腹板的主體的上端的容納部中、并通過熱塑性焊 接操作固定至所述主體。
[0035] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明還提供一種自支撐殼體，其旨在用于具有不透流體的隔 膜的流體儲(chǔ)存罐的熱絕緣，所述殼體包括：
[0036] -基底面板和覆蓋面板，所述基底面板和所述覆蓋面板在殼體的厚度方向上間隔 開；
[0037] -多個(gè)支承腹板，所述多個(gè)支承腹板夾設(shè)在所述基底面板與所述覆蓋面板之間，并 且在厚度方向上延伸，以限定多個(gè)隔室，所述支承腹板由包含纖維增強(qiáng)型熱塑性基質(zhì)的復(fù) 合材料制成；以及
[0038]-熱絕緣襯里，所述熱絕緣襯里在布置于支承腹板之間的所述隔室內(nèi)延伸，
[0039] 其中
[0040]-基底面板和覆蓋面板中的每一個(gè)均包括至少一個(gè)熱塑性元件；并且
[0041]-通過在支承腹板與基底面板和覆蓋面板的熱塑性元件之間的界面區(qū)域中的熱塑 性焊接，支承腹板被固定至基底面板和/或覆蓋面板。
[0042] 根據(jù)實(shí)施例，這種殼體可包括以下特征中的一個(gè)或多個(gè)：
[0043]-支承腹板具有載荷分布板，載荷分布板分別沿著所述支承腹板的面向基底面板 和覆蓋面板布置的兩個(gè)邊緣延伸。
[0044]-支承腹板具有多個(gè)波狀部，所述多個(gè)波狀部的軸線垂直于基底面板和覆蓋面板 延伸。
[0045] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明還提供一種用于制造用于具有不透流體的隔膜的流體儲(chǔ) 存罐的熱絕緣的自支撐殼體的方法，所述方法包括：
[0046]-提供多個(gè)支承腹板，所述多個(gè)支承腹板由包含纖維增強(qiáng)型熱塑性基質(zhì)的復(fù)合材 料制成；所述支承腹板具有上端，該上端旨在用于支撐覆蓋面板并設(shè)置有固定帶，固定帶用 于錨定用于不透流體的隔膜的金屬列板的焊接的焊接支撐部，金屬列板旨在擱置抵靠于自 支撐殼體，所述固定帶包括折疊的縱向邊緣，該折疊的縱向邊緣用于與焊接支撐部的折疊 的縱向邊緣配合；
[0047]-提供基底面板和覆蓋面板，覆蓋面板具有在覆蓋面板的整個(gè)寬度上延伸的平行 凹槽；
[0048] -在基底面板與覆蓋面板之間插入支承腹板，使得基底面板和覆蓋面板在殼體的 厚度方向上隔開，并使得支承腹板在厚度方向上延伸，從而使得固定帶中的每一個(gè)均在覆 蓋面板的凹槽內(nèi)延伸；
[0049]-用熱絕緣襯里對(duì)設(shè)置于支承腹板之間的多個(gè)隔室進(jìn)行加襯；
[0050] -將支承腹板固定至基底面板并固定至覆蓋面板。
[0051] 根據(jù)實(shí)施例，一種用于制造自支撐殼體的方法可包括以下特征中的一個(gè)或多個(gè)：
[0052]-通過用包含纖維增強(qiáng)型熱塑性基質(zhì)的復(fù)合材料成型來制造支承腹板，并且在支 承腹板的成型過程中將固定帶設(shè)置在支承腹板的主體部中。
[0053] -制造支承腹板的步驟包括：
[0054] ?在模具中布置包含纖維增強(qiáng)型熱塑性基質(zhì)的復(fù)合材料；
[0055] ?在模具內(nèi)插入固定帶，固定帶旨在錨定用于不透流體的隔膜的金屬列板的焊接 的焊接支撐部；
[0056] ?使復(fù)合材料成型，在該步驟的過程中，將固定帶設(shè)置到所述支承腹板的主體部 中。
[0057] -通過熱成型或熱壓縮來使復(fù)合材料成型。
[0058] 根據(jù)其它實(shí)施例，用于制造自支撐殼體的方法可包括以下特征中的一個(gè)或多個(gè)：
[0059] -支承腹板包括主體，該主體具有設(shè)置有容納中的上端，并且包含熱塑性材料的插 入部被模制在固定帶上，所述插入部被定位于支承腹板的主體的上端的容納部中、并且通 過熱塑性焊