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發(fā)泡合成泡沫制成的隔熱件的強(qiáng)制擴(kuò)散處理方法與流程

文檔序號:11813270閱讀:436來源:國知局
發(fā)泡合成泡沫制成的隔熱件的強(qiáng)制擴(kuò)散處理方法與流程
本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)隔熱件的發(fā)泡合成泡沫的應(yīng)用領(lǐng)域,尤其涉及封閉氣室的熱塑性或熱固性泡沫。
背景技術(shù)
:封閉氣室的多孔性材料包括一種固體基質(zhì),許多更大或更小尺寸的氣泡被截留在其中。各種合成熱塑性和熱固性材料可被用作基質(zhì),例如,聚氨酯(PU),聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET),聚氯乙烯(PVC),聚苯乙烯(PS),聚醚酰亞胺,聚乙烯(PE),聚丙烯(PP)或者聚酰亞胺。以上列表并不全面,只是舉例說明。在發(fā)泡合成工藝中,使用了一種發(fā)泡劑。兩類主要的發(fā)泡劑可被使用,具體取決于基質(zhì)的合成工藝:由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的發(fā)泡劑,被稱為化學(xué)發(fā)泡劑,而由升溫或降壓條件下的液體蒸發(fā)而產(chǎn)生的發(fā)泡劑,被稱為物理發(fā)泡劑。一些合成泡沫可只含物理發(fā)泡劑,例如戊烷發(fā)泡聚丙烯泡沫;而其它則只含化學(xué)發(fā)泡劑,例如用二氧化碳(CO2)發(fā)泡的PU泡沫;另外,還有一些可采用這兩類發(fā)泡劑,例如用多種試劑發(fā)泡的聚氨酯泡沫,所述試劑包括戊烷和發(fā)泡氣體141b,365和245fa。在所有情況下,發(fā)泡劑是一種發(fā)泡氣體或產(chǎn)生了發(fā)泡氣體,所述發(fā)泡氣體促進(jìn)泡沫氣室的形成并占據(jù)所述泡沫氣室。所述發(fā)泡氣體通常根據(jù)其加工性能及其價格進(jìn)行選擇,也根據(jù)其熱導(dǎo)率進(jìn)行選擇。一方面,它們通常被選擇為以盡可能限制由隔熱材料的氣相中的傳導(dǎo)引起的熱傳遞,另一方面,以便擴(kuò)散到所選定的基質(zhì)時呈現(xiàn)出低的擴(kuò)散系數(shù)。一旦所述發(fā)泡泡沫已被制造出來,所述氣室則包含一種初始?xì)怏w或初始?xì)怏w混合物。所研究的泡沫的整個使用壽命中,后者是擴(kuò)散現(xiàn)象的部位,其逐步改變泡沫的氣室中的氣相的組成,特別是發(fā)泡氣體的分壓以及周圍環(huán)境氣體的分壓。這樣,該化學(xué)實(shí)體傾向于從泡沫中逃逸,所述化學(xué)實(shí)體在環(huán)境介質(zhì)中的分壓比在該泡沫中的分壓要低;反之,那些在該泡沫中的分壓比在環(huán)境介質(zhì)中的分壓要低的化學(xué)實(shí)體傾向于通過擴(kuò)散滲入該泡沫。于是,在露天儲存的條件下,大部分發(fā)泡劑傾向于離開泡沫,而空氣里的氮?dú)夂脱鯕鈩t擴(kuò)散進(jìn)入該隔熱材料。鑒于發(fā)泡氣體一般展現(xiàn)出比環(huán)境介質(zhì)氣體更低的熱導(dǎo)率,所研究的泡沫的隔熱質(zhì)量在很長一段時間內(nèi)趨于劣化。這些現(xiàn)象被描述為泡沫的老化。這一點(diǎn)如圖1所示,其表示了20℃下用密度為130kg/m3的CO2發(fā)泡的聚氨酯泡沫的兩部分的熱導(dǎo)率的變化,縱軸用W/mK表示熱導(dǎo)率,作為暴露于環(huán)境氣氛的時間的函數(shù),而橫軸用天數(shù)表示暴露于環(huán)境氣氛的時間。曲線1和菱形表示具有25mm厚度的部分。曲線2和正方形表示具有50mm厚度的部分。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的之一在于防止和/或克服上文所述泡沫的老化現(xiàn)象。為此,根據(jù)一個實(shí)施例,本發(fā)明提供了一種發(fā)泡合成泡沫制成的隔熱件的強(qiáng)制擴(kuò)散處理方法,包括:在排放階段,加熱所述隔熱件至一大于環(huán)境溫度的排放溫度,同時將所述隔熱件暴露于表現(xiàn)出低分壓的氣體氛圍中,至少為氮分子、氧分子、二氧化碳以及擴(kuò)散到所述發(fā)泡合成泡沫時的擴(kuò)散系數(shù)大于或等于氮分子的擴(kuò)散系數(shù)的氣體;當(dāng)所述隔熱件中的氮分子、氧分子、二氧化碳以及擴(kuò)散到所述發(fā)泡合成泡沫時的擴(kuò)散系數(shù)大于或等于氮分子的擴(kuò)散系數(shù)的氣體所積累的分壓小于一個預(yù)定的閾值的時候,終止所述排放階段。換言之,在排放階段,所述隔熱件被暴露至展現(xiàn)出氮分子、氧分子、二氧化碳以及擴(kuò)散到所述發(fā)泡合成泡沫時的擴(kuò)散系數(shù)大于或等于氮分子的擴(kuò)散系數(shù)的氣體的分壓要低于在標(biāo)準(zhǔn)壓力下的空氣中的這些物質(zhì)的分壓的氣體氛圍中。此外,當(dāng)所述隔熱件中的氮分子、氧分子、二氧化碳以及擴(kuò)散到所述發(fā)泡合成泡沫時的擴(kuò)散系數(shù)大于或等于氮分子的擴(kuò)散系數(shù)的氣體所積累的分壓小于一個預(yù)定的閾值的時候,且當(dāng)與所述積累的分壓相關(guān)的所述隔熱件的物理性質(zhì)達(dá)到預(yù)定閾值或經(jīng)過預(yù)定時間之后的時候,所述排放階段也被終止。進(jìn)一步地,所述隔熱件被設(shè)置于密封和隔熱容器壁中,并形成所述容器壁的隔熱層。因此,在排放階段,所述容器壁的全部或部分被加熱。這樣一種排放階段使得排放不利于泡沫熱性能的氣體成為可能,所述氣體尤其是指氮分子,氧分子,二氧化碳,氦氣,氫氣,氬氣等。根據(jù)一個實(shí)施例,本發(fā)明還提供了一種發(fā)泡合成的熱固性聚氨酯泡沫制成的隔熱件的強(qiáng)制擴(kuò)散處理方法,其中所述的熱固性聚氨酯泡沫包含至少80%的封閉氣室,所述方法包括:在排放階段,加熱所述隔熱件至一大于環(huán)境溫度的排放溫度,同時將所述隔熱件暴露于一種氣體氛圍中,該氣體氛圍表現(xiàn)出氮分子、氧分子、二氧化碳以及擴(kuò)散到所述發(fā)泡合成泡沫時的擴(kuò)散系數(shù)大于或等于氮分子的擴(kuò)散系數(shù)的氣體的分壓要低于在標(biāo)準(zhǔn)壓力下的空氣中的這些物質(zhì)的分壓;當(dāng)所述隔熱件中的氮分子、氧分子、二氧化碳以及擴(kuò)散到所述發(fā)泡合成泡沫時的擴(kuò)散系數(shù)大于或等于氮分子的擴(kuò)散系數(shù)的氣體所積累的分壓小于一個預(yù)定的閾值的時候,或者當(dāng)與所述積累的分壓相關(guān)的所述隔熱件的物理性質(zhì)達(dá)到預(yù)定閾值或經(jīng)過預(yù)定時間之后的時候,終止所述排放階段。根據(jù)一個實(shí)施例,本發(fā)明還提供了一種密封和隔熱容器,用于在低溫下容納液化燃料氣;其中,所述容器的壁包括一種安裝于載體壁的多層結(jié)構(gòu),所述多層結(jié)構(gòu)包含與存在于該容器里的液化燃料氣相接觸的主密封性膜,位于所述主密封性膜和所述載體壁之間的次級密封性膜,位于所述主密封性膜和所述次級密封性膜之間的主隔熱層,以及位于所述次級密封性膜和所述載體壁之間的次級隔熱層;并且其中,隔熱層之一或每個隔熱層包含由發(fā)泡合成泡沫制成的隔熱件。根據(jù)一個實(shí)施例,所述容器裝備有一種強(qiáng)制擴(kuò)散處理裝置,包括:加熱裝置,能夠加熱所述主密封性膜和/或所述載體壁和/或所述隔熱層,以例如通過熱氣循環(huán)來提高隔熱件的溫度;泵送裝置,連接至隔熱層之一或每個隔熱層,所述隔熱層之一或每個所述隔熱層包含由發(fā)泡合成泡沫制成的隔熱件;所述泵送裝置能夠減少隔熱層之一或每個隔熱層中氣相的總壓力至低于標(biāo)準(zhǔn)壓力,優(yōu)選低于10mbar;以及控制單元,能夠:控制所述加熱裝置和泵送裝置,以同時加熱所述隔熱件至一大于環(huán)境溫度的排放溫度并將所述隔熱件暴露至在排放階段期間低于標(biāo)準(zhǔn)壓力的總壓力,并且當(dāng)所述隔熱件中的氮分子、氧分子、二氧化碳以及擴(kuò)散到所述發(fā)泡合成泡沫時的擴(kuò)散系數(shù)大于或等于氮分子的擴(kuò)散系數(shù)的氣體所積累的分壓小于一個預(yù)定的閾值的時候,終止所述排放階段。附圖說明為了更清楚地理解本發(fā)明以及本發(fā)明的其它目的、細(xì)節(jié)、特性和優(yōu)點(diǎn),以下對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述,但其只是作為范例,本發(fā)明并不限制于以下描述的具體實(shí)施例及用于參照的附圖。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,任何對本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。圖1為發(fā)泡合成泡沫的熱導(dǎo)率的變化曲線圖,其中的熱導(dǎo)率作為暴露于環(huán)境氣氛的時間的函數(shù);圖2為類似于圖1的曲線圖,顯示出了發(fā)泡合成泡沫的老化溫度的影響;圖3為一個密封的隔熱容器的剖面示意圖,其中,根據(jù)本發(fā)明所述的方法可被實(shí)施;圖4為一個隔熱板的側(cè)視示意圖,所述隔熱板可在圖3所示的容器中被使用;圖5為液化天然氣油輪的容器和用于裝載/卸載此容器的終端的剖面示意圖。具體實(shí)施方式在說明書和權(quán)利要求書中,術(shù)語“標(biāo)準(zhǔn)壓力”將被用作大氣壓的同義詞。用于合成泡沫制成的隔熱件的處理方法使得防止和/或克服泡沫老化的現(xiàn)象成為可能,事實(shí)上甚至提高了所述隔熱件的隔熱質(zhì)量,下面將進(jìn)行詳細(xì)的描述。為此,在被稱為排放階段的第一階段期間,所述處理方法包括:加熱所述隔熱件至一大于環(huán)境溫度的排放溫度,同時將所述隔熱件暴露于一種氣體氛圍中,該氣體氛圍表現(xiàn)出氮分子和氧分子的低分壓,也就是說,氮分子和氧分子的分壓要低于在大氣壓下的空氣中的它們的分壓。此階段使得促進(jìn)存在于泡沫里的氣體向環(huán)境介質(zhì)的擴(kuò)散成為可能。所述泡沫被放置在高溫條件下,以便提升存在于基質(zhì)中的氣體的擴(kuò)散系數(shù)。此外,泡沫被放置在至少為組成空氣的的主要?dú)怏w的減壓條件下,以便促進(jìn)存在于泡沫中的氣體向外部氣體環(huán)境擴(kuò)散,所述泡沫中的氣體至少是氮分子和氧分子,。這種方法可被應(yīng)用至各種各樣的發(fā)泡合成泡沫與發(fā)泡劑。優(yōu)選地,所述發(fā)泡合成泡沫包含至少80%的封閉氣室。所述基質(zhì)和所述發(fā)泡劑的材料可選自引言中提到聚合物和試劑。通過示例的方式,所述發(fā)泡合成泡沫具體為一種熱固性聚氨酯泡沫,含有至少80%的封閉氣室。此排放溫度被選擇以便不損壞所述發(fā)泡合成泡沫。為此,排放溫度優(yōu)選為小于100℃。高達(dá)100℃的溫度對于某些聚合物而言是可以接受的,如聚丙烯或聚乙烯。對于許多合成聚合物而言,所述排放溫度優(yōu)選為小于80℃。80℃這一閾值優(yōu)選用于例如聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫或聚苯乙烯泡沫,特別是為了防止聚苯乙烯升華。所述排放溫度的選擇也可考慮其它材料對耐熱性,所述其它材料根據(jù)目標(biāo)應(yīng)用的特性而被裝配至所述隔熱件。溫度的任何上升均易于增加氣體的擴(kuò)散系數(shù)。通過有效性的措施,所述排放溫度優(yōu)選對應(yīng)于大幅上升的溫度。根據(jù)一個實(shí)施例,所述排放溫度大于50℃,并且甚至大于60℃。所述隔熱件可通過各種加熱方式被加熱,例如,通過熱輻射、熱傳導(dǎo),如使其接觸到熱固體,或傳導(dǎo)/對流,也就是說使其與熱流體相接觸。根據(jù)一個實(shí)施例,所述排放階段的氣體氛圍另外還展現(xiàn)出了用于制造所述發(fā)泡合成泡沫的發(fā)泡氣體的低的分壓。憑借這些特性,也使得在排放階段降低發(fā)泡氣體的濃度成為可能,以便降低發(fā)泡泡沫的熱導(dǎo)率。對隔熱泡沫實(shí)施此排放階段,以采用一種或多種發(fā)泡劑進(jìn)行發(fā)泡是有利的,所述發(fā)泡劑展現(xiàn)出盡可能高的擴(kuò)散系數(shù)。根據(jù)一個實(shí)施例,用于制造所述發(fā)泡合成泡沫的發(fā)泡氣體基本上由二氧化碳組成。例如,硬質(zhì)聚氨酯泡沫可采用CO2進(jìn)行發(fā)泡。CO2的擴(kuò)散系數(shù)比其它已知發(fā)泡劑的擴(kuò)散系數(shù)更高,特別是發(fā)泡氣體141b,245fa,365或戊烷。采用CO2發(fā)泡的泡沫還展現(xiàn)出以下雙重優(yōu)勢:一方面不采用易于導(dǎo)致全球顯著變暖或易于導(dǎo)致臭氧層空洞的氣體,另一方面展現(xiàn)出最低的生產(chǎn)成本。這是因?yàn)椴捎肅O2進(jìn)行發(fā)泡的泡沫是通過水的化學(xué)反應(yīng)而被膨脹的。為了說明這些內(nèi)容,表1給出了在室溫下測得的各種聚氨酯泡沫的擴(kuò)散系數(shù)的數(shù)量級,所述聚氨酯泡沫具有的密度為120至135kg/m3。所研究的氣體擴(kuò)散系數(shù)10-13m2/sN210至100O2100至1000CO21000至10000141b1至10245fa1至10表1:擴(kuò)散系數(shù)的數(shù)量級表2示出了作為溫度的函數(shù)的擴(kuò)散系數(shù)的變化,并且具體顯示出隨著溫度而升高的擴(kuò)散系數(shù)。表2:在低密度PIR泡沫中的不同氣體的有效擴(kuò)散系數(shù)Deff在排放階段期間,可以采用多種技術(shù)以創(chuàng)建分壓梯度,其使得所需的化學(xué)實(shí)體的泡沫實(shí)現(xiàn)分離成為可能,特別是氧分子和氮分子以及二氧化碳。第一種技術(shù)在于使得所述隔熱件經(jīng)受降低的總壓力。根據(jù)相應(yīng)的實(shí)施例,所述排放階段的氣體氛圍表現(xiàn)出小于標(biāo)準(zhǔn)壓力的總壓力,優(yōu)選小于10mbar。憑借此降低的壓力,外部氣氛在易于大規(guī)模擴(kuò)散進(jìn)入所述泡沫的氣體實(shí)體中被耗盡。此降低的壓力可通過真空泵或其他抽吸裝置創(chuàng)建并進(jìn)行維持。抽吸使得氣體從環(huán)境介質(zhì)中移除成為可能,所述氣體已經(jīng)離開了泡沫,正如它們從所述泡沫中離開一樣。在這種真空技術(shù)里,所述隔熱件的加熱通過直接傳導(dǎo)或輻射被有利地實(shí)施。可替代第一種技術(shù)的第二種技術(shù)在于將所述隔熱件沉浸在一種氣體氛圍中,該氣體氛圍主要含有一種或多種向所述泡沫擴(kuò)散極差的氣體。根據(jù)相應(yīng)的實(shí)施例,所述排放階段的氣體氛圍是在強(qiáng)制對流中具有大分子的多種氣體的氣相,換言之,是表現(xiàn)出摩爾質(zhì)量大于或等于70g/mol的氣體的氣相。具有大分子的氣體的氣相在其展現(xiàn)出氮分子和氧分子極低含量的范圍內(nèi),也產(chǎn)生了分壓梯度,其促進(jìn)氮分子和氧分子向隔熱件外部的遷移。此外,對流運(yùn)動使得氣體從環(huán)境介質(zhì)中移除成為可能,所述氣體已經(jīng)離開了泡沫,正如它們從所述泡沫中離開一樣。這樣一種用氣體沖洗的方式可使用具有非常大的分子的氣體實(shí)施,所述氣體向泡沫的擴(kuò)散系數(shù)非常低,例如,環(huán)戊烷(C5H10),CF4氣體,R-23氣體,R-508B氣體,R-134(CH2FCF3)氣體,141b氣體,245fa氣體,365氣體或者具有摩爾質(zhì)量大于或等于70g/mol的任何其它氣體。幾種氣體的摩爾質(zhì)量如下表所示,下面的這些氣體展現(xiàn)出大于或等于70g/mol的摩爾質(zhì)量,容易被用作氣體氛圍,在排放階段期間,所述隔熱件被沉浸在其中。所研究的氣體摩爾質(zhì)量(g/mol)N228O232CO244環(huán)戊烷(C5H10)70CF488R-2370R-508B95R-134(CH2FCF3)102141b104245134365148這是因?yàn)椋梢杂^察到,氣體的摩爾質(zhì)量越小則通過所述泡沫的擴(kuò)散現(xiàn)象越快。在最初存在于氣室內(nèi)的某些氣體的分壓已達(dá)到了目標(biāo)值之后,所述排放階段被終止。對于泡沫的導(dǎo)熱最重要和最具破壞性的氣體為氮分子和氧分子以及可能為二氧化碳,例如,如果二氧化碳被用作發(fā)泡劑。于是,當(dāng)所述隔熱件中的至少氮分子和氧分子所積累的分壓小于一個預(yù)定的閾值的時候,終止所述排放階段是合適的。根據(jù)一個實(shí)施例,對于氮分子、氧分子、二氧化碳以及擴(kuò)散到所述發(fā)泡合成泡沫時的擴(kuò)散系數(shù)大于或等于氮分子的擴(kuò)散系數(shù)的氣體所積累的分壓,所述預(yù)定的閾值小于或等于30mbar。此閾值大約對應(yīng)于含有3%空氣的泡沫。這樣的條件可通過直接或間接的實(shí)驗(yàn)測量和/或通過計(jì)算而被檢測,特別是通過數(shù)值模擬。根據(jù)一個對應(yīng)于直接測量的實(shí)施例,隔熱件里的氮分子和氧分子在排放階段被進(jìn)行了檢測,而所述排放階段在隔熱件里所檢測的氮分子和氧分子的濃度跨越所需閾值的時候被停止。根據(jù)一個對應(yīng)于間接測量的實(shí)施例,與隔熱件中的氮分子和氧分子的濃度相關(guān)的一種或多種物理性質(zhì),如所測得的泡沫的熱導(dǎo)率,而所述排放階段在所測得的性質(zhì)達(dá)到一個實(shí)驗(yàn)上或通過建模另已確定的以對應(yīng)于所需濃度的值的時候被停止。根據(jù)一個實(shí)施例,在一段預(yù)定時間之后,所述排放階段被停止;所述預(yù)定時間已經(jīng)通過計(jì)算確定,特別是通過數(shù)值模擬確定,將處理的熱力學(xué)條件與泡沫的物理性質(zhì)以及存在的化學(xué)實(shí)體的物理性質(zhì)考慮在內(nèi)。這種強(qiáng)制擴(kuò)散處理方法可被應(yīng)用于由發(fā)泡泡沫制成的任何類型的隔熱件。這種強(qiáng)制擴(kuò)散處理方法既可在一個專門的處理廠中實(shí)施,例如在制造隔熱件的工廠中,又可直接在所述隔熱件使用的環(huán)境里實(shí)施。根據(jù)一個實(shí)施例,所述隔熱件含有小尺寸的突起或孔穴,其增加了所述隔熱件與所述氣體氛圍的交換表面積。依靠這些特性,該泡沫件具有高容量/交換表面積比,以促進(jìn)排放階段的擴(kuò)散現(xiàn)象。為此,該泡沫件例如展現(xiàn)出毫米量級厚度的凹槽或者具有小直徑的凹痕,例如約2毫米,精心分布以有助于氣體的擴(kuò)散而沒有產(chǎn)生氣體對流區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)。這些突起或孔穴尤其可以平行六面板的長度或?qū)挾冗M(jìn)行布置。根據(jù)一個實(shí)施例,所述隔熱件設(shè)置于密封和隔熱容器壁中,并形成所述容器壁的隔熱層。由發(fā)泡泡沫制成的所述隔熱件尤其可形成預(yù)制隔熱板的一個組成部分,以容器壁的厚度被安裝,例如安裝于液化天然氣油輪里。值得注意的是,通過說明的方式,這種預(yù)制板的實(shí)施例已在FR-A-2781557的公開文本中進(jìn)行了描述。根據(jù)相應(yīng)的實(shí)施例,所述排放階段包括加熱整個或部分容器壁的階段。在一種容器旨在容納冷凍產(chǎn)品的情況下,例如液化氣容器,對容器壁的這種加熱必須在容器空置的情況下實(shí)施。這種加熱可以通過各種方式獲得,例如通過輻射加熱,傳導(dǎo)加熱或傳導(dǎo)/對流加熱。根據(jù)一個實(shí)施例,所述容器壁的內(nèi)表面和/或外表面被暴露于熱氣氛圍中。根據(jù)一個優(yōu)選的實(shí)施例,所述方法還包括在所述排放階段之后的運(yùn)行階段應(yīng)用于隔熱件的一種或多種抑制擴(kuò)散操作,所述抑制操作或每個抑制操作能有效減緩氣體向發(fā)泡材料件內(nèi)部的擴(kuò)散。憑借這些特性,在所述排放階段之后,當(dāng)其隨后被使用的時候,環(huán)境氣體向泡沫的進(jìn)入或再進(jìn)入被阻止或減慢。優(yōu)選地,所述抑制擴(kuò)散操作隨時間基本上連續(xù),以持久地防止或減緩空氣或其他環(huán)境氣體通過擴(kuò)散向所述合成泡沫的滲透。為此,不同的抑制操作可替代地使用或聯(lián)合使用。一些抑制操作可通過在時間上同步使用或者通過于所述隔熱件運(yùn)行階段的連續(xù)周期期間在時間上依次使用而被聯(lián)合使用。通過說明的方式,下面給出了所述抑制操作的三個實(shí)施例。根據(jù)第一個實(shí)施例,所述抑制操作在于將所述隔熱件暴露于氣體氛圍中,該氣體氛圍的總壓被保持低于標(biāo)準(zhǔn)壓力,優(yōu)選低于10mbar。憑借這些特性,所述泡沫被保持在一個減壓的空間里。隨后,由于所述環(huán)境氣體具有非常低的分壓,它們微乎其微的擴(kuò)散不再影響所述泡沫的熱導(dǎo)率。根據(jù)第二個實(shí)施例,所述抑制操作在于將所述隔熱件保持在小于0℃的溫度下,優(yōu)選小于-20℃。憑借這些特性,所述泡沫被維持在降低溫度的條件下,其中,環(huán)境氣體向基質(zhì)的擴(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)低于所述環(huán)境氣體在所述排放階段的擴(kuò)散系數(shù)。由于此原因,所述擴(kuò)散現(xiàn)象極其小,環(huán)境氣體向氣室的遷移可被大大減緩直至達(dá)到某一動力學(xué)數(shù)值,其在隔熱使用的持續(xù)性方面的效果是可以忽略不計(jì)的。圖2顯示了低溫對熱導(dǎo)率隨時間變化的影響。所述熱導(dǎo)率在縱軸以W/mK表示,其被繪制為在橫軸以天表示的老化時間的函數(shù)。該實(shí)施例涉及一種PU泡沫,具有的密度為40kg/m3。在曲線3和4上,所述熱導(dǎo)率于+20℃的正溫度測得。在曲線5和6上,所述熱導(dǎo)率于-120℃的負(fù)溫度測得,其產(chǎn)生的熱導(dǎo)率值要低得多。在曲線3和5上,泡沫的老化發(fā)生在+20℃的正溫度。在曲線4和6上,泡沫的老化發(fā)生在-20℃的負(fù)溫度。因此,作為氣體擴(kuò)散延遲劑的低溫的影響在一段至少60天的期間內(nèi)是非??捎^的。高密度泡沫的老化產(chǎn)生了類似的可觀察到的現(xiàn)象,對于一種源自較高的初始熱導(dǎo)率的泡沫而言,其中所述初始熱導(dǎo)率范圍為0.024W/mK(采用HFC和141b作為該泡沫的發(fā)泡氣體時)至0.027W/mK(采用二氧化碳對該泡沫進(jìn)行發(fā)泡時)。根據(jù)第三個實(shí)施例,所述抑制操作在于將所述隔熱件暴露于氣體氛圍中,所述氣體氛圍主要含有具有大的弱擴(kuò)散分子的化學(xué)實(shí)體。憑借這些特性,所述泡沫被維持在非擴(kuò)散性氣體環(huán)境里。優(yōu)選選擇表現(xiàn)出以下性質(zhì)的氣體:向泡沫基質(zhì)擴(kuò)散的擴(kuò)散系數(shù)很低,低的熱導(dǎo)率,以及極大地限制熱對流的密度和粘度??杀挥糜诖说臍怏w具體為CF4,R-23氣體,R-508B氣體,R-134(CH2FCF3)氣體,141b氣體,245fa氣體,365氣體或者摩爾質(zhì)量大于或等于70g/mol的任何其它氣體。在上述氣體中的選擇,可被特別提出作為操作環(huán)境中溫度和壓力條件的函數(shù)。這是因?yàn)樗x擇的氣體被置于操作環(huán)境的溫度和壓力條件下的氣相中是比較明智的。因此,為了將這些物質(zhì)保持在氣相里,可能有必要在隔熱件的操作環(huán)境中同時維持相對低的壓力,例如,在液化天然氣容器壁的主隔熱層或次級隔熱層中同時維持相對低的壓力。通過說明的方式,特別適合于液化天然氣容器壁的主隔熱層或次級隔熱層中的操作環(huán)境的氣體具體為在約-100℃至-120℃的溫度下的HFCR-508-B和HFCR-23以及在更低溫度下的CF4。通過說明的方式,HFCR23氣體在-120℃的飽和蒸氣壓為60mbar。CF4氣體在-160℃的飽和蒸氣壓為30mbar且在-120℃的飽和蒸氣壓為1.15bar。下面將說明方法的實(shí)施例,所述方法被應(yīng)用于發(fā)泡泡沫塊,而所述發(fā)泡泡沫可被用于制造以液化氣容器壁的厚度被安裝的隔熱層。根據(jù)圖3所示的實(shí)施例,密封和隔熱容器10用于在低溫下容納液化燃料氣,呈現(xiàn)棱柱形狀,并且被并入由油輪的雙殼體所形成的載體結(jié)構(gòu)中。形成載體結(jié)構(gòu)的所述雙殼體的外壁和內(nèi)壁由圖3中的附圖標(biāo)記11和12表示。一個壓載艙13被限定于外壁11和內(nèi)壁12這二者之間。如圖3中示意性示出的那樣,容器壁包括安裝于所述載體壁12的一種多層結(jié)構(gòu)。所述多層結(jié)構(gòu)包含與存在于該容器里的液化燃料氣相接觸的主密封性膜15,位于所述主密封性膜15和所述載體壁12之間的次級密封性膜16,位于所述主密封性膜15和所述次級密封性膜16之間的主隔熱層17,以及位于所述次級密封性膜16和所述載體壁12之間的次級隔熱層18。存在多種可用于所述隔熱層的材料。在所研究的實(shí)施例中,隔熱層17和18之一或隔熱層17和18中的每個都包含由發(fā)泡合成泡沫制成的隔熱件。在一個實(shí)施例中,一旦隔熱塊構(gòu)成的泡沫被安裝到船上且在冷卻油輪的容器之前的階段的時候,該泡沫被處理。為此,所述泡沫塊被加熱至一排放溫度,在此排放溫度下,泡沫和與該泡沫聯(lián)合使用的任意成分,例如膠合板、玻璃棉和三合板等常用材料,不會被熱量所損壞。根據(jù)一個優(yōu)選實(shí)施例,此溫度約為60-80℃。于是,存在于所述泡沫里的氣體的擴(kuò)散系數(shù)被提升,以減少強(qiáng)制擴(kuò)散處理的持續(xù)時間。為此,也可能使用鼓風(fēng)裝置21再加熱容器的內(nèi)部空間20并可選地再加熱壓載艙13到所需的溫度,例如,吹入從油輪推進(jìn)的裝置中回收的熱氣或廢氣。也可以采用其它加熱方式。圖3示意性地顯示了為此目的而存在于內(nèi)部空間20中的送風(fēng)管22,以及存在于壓載艙13中的送風(fēng)管23。因此,被再加熱的隔熱空間17和18或隔熱空間17和18之一也放置在減壓條件下,例如在0.1mbar至10mbar之間,為了增加作為存在于泡沫里的氣體擴(kuò)散的動力的壓力梯度,換言之,是為了確保該泡沫的環(huán)境介質(zhì)展現(xiàn)出對于氣體從泡沫離開而言足夠低的分壓,從而大幅排空容納氣體的氣室。為此,可采用所設(shè)置的真空泵25,以便從所述主隔熱層17和/或所述次級隔熱層18提取氣相。圖3示意性地示出了為了此目的而存在于主要空間中的抽吸管26和存在于次級空間中的抽吸管27。所述氣體的擴(kuò)散通過溫度和濃度梯度強(qiáng)制進(jìn)行,直到獲得令人滿意的水平。此排放階段可由電子控制單元30而被自動引導(dǎo),所述電子控制單元30通過利用各種反饋參數(shù)31控制著所述真空泵25和所述鼓風(fēng)裝置21,例如,在容器內(nèi)進(jìn)行的物理測量通過壓力傳感器、溫度傳感器、氣體分析儀或其它傳感器實(shí)施。此排放階段之后優(yōu)選進(jìn)行抑制擴(kuò)散操作,所述抑制擴(kuò)散操作使得保持泡沫的氣室基本不含損害導(dǎo)熱率的氣體成為可能。抑制擴(kuò)散操作的一種可能性是,在整個油輪的操作過程中,維持該隔熱空間的氣體處于減壓條件下,以便降低易于遷移進(jìn)入泡沫的實(shí)體的分壓。抑制擴(kuò)散操作的一種可能性是冷卻容器,以便所述隔熱泡沫被置于降溫條件下。這些溫度的降低使得大大降低環(huán)境氣體進(jìn)入泡沫的擴(kuò)散系數(shù)成為可能,即使所述隔熱空間17和18重新放回到在大氣壓的情況下也是如此。于是,每個隔熱空間均可采用氮?dú)鉀_洗,只要該油輪的容器處于低溫條件下,就不存在損害該泡沫的導(dǎo)熱性能的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)油輪返回到實(shí)質(zhì)上是環(huán)境溫度條件下的時候,也就是說當(dāng)容器空置的時候,抑制擴(kuò)散操作的一種可能性是使用真空泵25再次產(chǎn)生真空,而不必同時加熱所述容器壁。這使得阻止環(huán)境氣體向泡沫的擴(kuò)散以及可選地排空沖洗氣體的泡沫的外圍層成為可能,所述沖洗氣體本來能夠以減少的量進(jìn)行擴(kuò)散。抑制擴(kuò)散操作的另一種可能性是用氣體對所述隔熱空間進(jìn)行填充,所述氣體表現(xiàn)出向泡沫的基質(zhì)擴(kuò)散時盡可能低的擴(kuò)散系數(shù)。為了改進(jìn)上述抑制操作的效果,可應(yīng)用一種飾面,所述飾面對氣體是氣密性的,或者所述飾面具有氣體向泡沫的外表面擴(kuò)散時低的擴(kuò)散系數(shù),所述泡沫被暴露至環(huán)境氣體。這種飾面在泡沫塊安裝到所述容器壁中之前被實(shí)施到位,例如,在一個制造廠里,其中,泡沫塊的強(qiáng)制擴(kuò)散處理事先已經(jīng)被實(shí)施。隨后,所述飾面在所述隔熱件的整個工作壽命期間可保持在原位。根據(jù)一個實(shí)施例,特別是如圖4所示,所述隔熱件是一種扁平的平行六面泡沫塊40,其表面顯示出兩個主要面43,44,它們平行于所述泡沫塊的長度和寬度方向,并且在所述泡沫塊的厚度方向上被彼此分離;并顯示出周面41,42,它們要小于所述主要面并且沿著兩個主要面之間的所述泡沫塊的厚度方向延伸。密封涂層45在此展示出條狀形式,圍繞著泡沫塊且被縱向設(shè)置在所述泡沫塊的周面41,42上,并且表現(xiàn)出的寬度小于該泡沫塊的厚度。根據(jù)圖4所示的實(shí)施例,此密封涂層僅位于所述泡沫塊40的表面上,所述泡沫塊40在運(yùn)行時被暴露在大于-20℃的溫度下,換言之,該部分靠近所述雙殼體11,12。例如,條狀密封涂層45的寬度在3至6厘米之間,并且理想地為4.5厘米,用于高密度PU泡沫所制成的次級隔熱層。氣密涂層可以通過多種方式來制備。例如,該氣密涂層包含一層聚合物樹脂層和/或一層涂料層,位于隔熱件和/或金屬片的外表面上,例如具有幾微米的厚度,粘接到所述隔熱件的外表面。這種金屬片可由鋁或其它金屬制成。在圖4所示的實(shí)施例中,泡沫塊40被用在預(yù)制的隔熱板50里,所述隔熱板50的結(jié)構(gòu)是公知的,否則將在此進(jìn)行說明。所述隔熱板50具有大致為長方體的形狀;其包括第一片膠合板51或具有9mm厚度的第一片復(fù)合材料51,所述泡沫塊40位于所述第一片51之上,而密封復(fù)合材料層52位于所述泡沫塊40之上用于形成次級密封性膜16。第二泡沫塊53位于所述密封層52之上,泡沫塊自身承載著12mm厚度的第二片膠合板54。子部件53,54旨在構(gòu)成所述主隔熱層17的構(gòu)件。在平面圖中可見其呈矩形形狀,矩形邊平行于子部件51,40,52的邊。如平面圖中所示,這兩個子部件具有共用同一中心的兩個矩形的形狀。恒定寬度的外圍邊緣57存在于子部件53,54周圍,并且由子部件51,40,52的邊緣所構(gòu)成。所述密封層52例如由多層復(fù)合材料所制成,該多層復(fù)合材料由一片或多片金屬片和一個或多個浸有聚合物樹脂的玻璃纖維墊所構(gòu)成。用于防止隔熱件老化的上述技術(shù)可被應(yīng)用于各種儲罐中,例如,陸上設(shè)施里的LNG儲罐中,或者在浮動結(jié)構(gòu)中,如液化天然氣油輪或其它。裝備有圖3所示的強(qiáng)制擴(kuò)散處理裝置的一個容器還可以陸上存儲設(shè)施的形式產(chǎn)生,例如用于儲存LNG,或者將其安裝于近?;蛏钏咏Y(jié)構(gòu)中,尤其是一種液化天然氣油輪,一種浮動儲存再氣化裝置(FSRU),一種浮動生產(chǎn)儲卸油裝置(FPSO)以及其它。根據(jù)一個實(shí)施例,一種用于運(yùn)輸冷液體產(chǎn)品的油輪包括雙殼體和位于該雙殼體中的上述容器。根據(jù)一個實(shí)施例,本發(fā)明還提供了一種所述油輪的裝載或卸載的方法,其中,冷液體產(chǎn)品通過隔熱管從浮動或陸上存儲設(shè)施輸送至油輪的容器或者從油輪的容器輸送至浮動或陸上存儲設(shè)施。根據(jù)一個實(shí)施例,本發(fā)明還涉及一種用于冷液體產(chǎn)品的傳輸系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括:上述油輪,為了將安裝于油輪船體中的容器連接至浮動或陸上存儲設(shè)施而設(shè)置的隔熱管,以及泵,用于通過隔熱管將冷液體產(chǎn)品流從所述浮動或陸上存儲設(shè)施吸入至所述油輪的容器或者從所述油輪的容器吸入至所述浮動或陸上存儲設(shè)施。參照圖5,液化天然氣油輪70的剖視圖顯示出一種大致棱柱形狀的密封和隔熱容器71,被安裝在該油輪70的雙殼體72中。所述容器71的壁包含:主密封層,旨在與存在于該容器中的LNG相接觸;次密封層,設(shè)置在所述主密封層和所述油輪的雙殼體72之間;以及兩層隔熱層,其中一層設(shè)置在所述主密封層和所述次密封層之間,其中另一層設(shè)置在所述次密封層和所述雙殼體72之間。以本身公知的方式,被設(shè)置在油輪的主甲板上的裝載/卸載管73,可通過適當(dāng)?shù)倪B接件被連接至海上或海港終端,以將LNG貨物傳輸至容器71或從容器71中傳輸至其它終端。圖5示出了海上終端的一個實(shí)施例,該海上終端包括:裝載和卸載站75,水下管道76和陸基設(shè)施77。所述裝載和卸載站75是一種離岸設(shè)備,包含可移動臂74和支撐該可移動臂74的塔78。所述可移動臂74攜帶有一束隔熱軟管79,所述軟管79可被連接至所述裝載/卸載管73。可調(diào)節(jié)的可移動臂74適應(yīng)所有液化天然氣油輪的尺寸。一條連接管道(未示出)在所述塔78內(nèi)延伸。所述裝載和卸載站75使得將液化天然氣油輪70從所述陸基設(shè)施77進(jìn)行裝載和卸載或者將液化天然氣油輪70裝載和卸載至所述陸基設(shè)施77成為可能。后者包括液化氣儲罐80和連接管線81,所述連接管線81通過所述水下管道76連接至所述裝載或卸載站75。所述水下管道76使得在所述裝載或卸載站75與所述陸基設(shè)施77之間的很遠(yuǎn)距離的液化氣傳輸成為可能,例如5km的距離,這使得裝載和卸載操作期間的液化天然氣油輪70與海岸保持一段很遠(yuǎn)的距離成為可能。為了產(chǎn)生傳輸液化氣所需的壓力,采用了在油輪70夾板上的泵和/或安裝于所述陸基設(shè)施77的泵和/或安裝于所述裝載或卸載站75的泵。雖然本發(fā)明已在多個實(shí)施例中被描述,但很明顯不僅局限于此并且還包括所有的類似的在本發(fā)明技術(shù)范圍內(nèi)的裝置和技術(shù)以及相關(guān)的組合。不排除使用“包括”或“包含”和其共軛形式的元件和步驟,除了在權(quán)利要求中提到的。不排除使用不定冠詞“一”或“一個”的元件和步驟,除非提到多個元件和多個步驟。在權(quán)利要求中,任何一個在括號中的參考標(biāo)記不應(yīng)該解釋為一個權(quán)利要求的限制。當(dāng)前第1頁1 2 3 
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