[发明专利]液化天然气货舱的腔壁结构及腔壁板材

说明书

技术领域

本发明涉及运输液化天然气的液化天然气运输船或者生产并存储液化天然气的漂浮式海上结构物的液化天然气货舱的腔壁结构，具体涉及液化天然气货舱的腔壁结构及用于该腔壁结构的腔壁板材。

背景技术

通常，液化天然气（LNG）是指，将以甲烷（methane）作为主成分的天然气冷却至约-163℃、以使其体积减小1/600的无色透明的超低温液体。

运输上述的液化天然气的液化天然气运输船或者生产并存储液化天然气的漂浮式海上结构物等均具有能够针对以超低温状态被液化的液化天然气进行保存和存储的货舱。在上述的液化天然气货舱中，将隔膜用作初级腔壁，将三重板（triplex）用作次级腔壁。其中，用作次级腔壁的三重板包括：在制造过程中预先附着在隔离嵌板表面上的刚性三重板（rigid triplex）；以及通过环氧胶等粘合剂附着在上述刚性三重版上的柔韧的三重板（supple triplex）。

如图1a所示，根据现有技术的液化天然气货舱1，在船体或者海上结构物货舱1的内表面中，在底部、顶部或者侧壁上设置有预先制造的一种隔热嵌板、即隔离嵌板2。

隔离嵌板2可以包括：下部隔离嵌板2a，通过环氧粘合剂（epoxy mastic）和双头螺栓（stud bolt）附着固定在如货舱1的侧壁上等；刚性三重板5，形成在该下部隔离嵌板2a的上侧；以及上部隔离嵌板2b，设置在该刚性三重板5的上部、并且平面面积小于下部隔离嵌板2a。

此外，在互相相邻的下部隔离嵌板2a之间的空间插入有玻璃棉（glass wool）材质的、具有空隙的平灰缝2c（flat joint）。

此外，在上部隔离嵌板2b之间存在用于设置顶部桥梁垫（未图示）（top bridge pad）的作业区域3。其中，在作业区域3中，柔韧或柔性三重板7将粘合层6作为媒介附着在刚性三重板5的上面。

如图1b所示，现有技术中的刚性三重板5和柔韧的三重板7为由第一层a、第二层c以及中间层b构成的夹心结构、或者形成为层叠结构的复合材料。第一层a和第二层c为玻璃纤维（glass cloth）材质，中间层b为薄膜铝材质。此时，中间层b起到液密和/或气密作用，第一层a和第二层c起到增强中间层b的作用。该第一层a和第二层c在夹着中间层b的状态下互相粘合，第一层a的外表面或第二层c的外表面向外部环境露出。

此外，将现有技术中的刚性三重板5与下部隔离嵌板2a结合之后，进行严格的质量管理，并且在向使用方交付的过程中，也进行管理并防止其发生弯曲变形，因此气体和/或液体L不会泄漏。

但是，即使对现有技术中的柔韧的三重板7进行了质量管理，但是由于所述柔韧的三重板7在被卷绕成卷材形态后，在现场将其展开并进行施工，因此泄漏气体和/或液体L的可能性会非常高。

例如，当采用柔韧的三重板7施工货舱的次级腔壁时，刚性三重板5的第二层c和柔韧的三重板7的第一层a之间会互相接合。此时，因柔韧的三重板7的制造错误或管理上的疏忽、或者因将柔韧的三重板7卷绕成卷材形态后再将其展开使用的方式，并且因层间粘合剂没有充分渗透的部分会变得更加脆弱，在第二层c和中间层b之间、或者第一层a和中间层b之间可能会形成泄漏通路，通过由此形成的泄漏通路气体和/或液体L可能会发生泄漏。会发生泄漏的部分是柔韧的三重板7的第一层a和中间层b之间。

虽未图示，假设即使在柔韧的三重板7的第二层c和中间层b之间形成因重复性热负荷等而引起的龟裂，也能通过中间层b保持货舱内部的气体和/或液体L的液密和/或气密特性，从而不会被泄漏至平灰缝2c的空隙侧或者货舱外部侧。

另外，龟裂有可能在柔韧的三重板7的第一层a和中间层b之间形成泄漏通路P1，并且有可能沿着第一层a的厚度方向形成从泄漏通路P1延伸的另一泄漏通路P2。即，在渗透至自身内部的层间粘合剂的粘度较高的情况下，或者受到重复性热负荷的情况下，因玻璃纤维和树脂之间的热膨胀系数差异而柔韧的三重板7等复合材料产生龟裂，由此可能会形成上述的泄漏通路，即泄漏通路P1和泄漏通路P2。

从而，实施以条状接合或者带状接合的施工以将液化天然气货舱的次级腔壁形成在上述图1a中所述的作业区域3时，货舱内部的气体和/或液体L会通过所述泄漏通路P1、泄漏通路P2以及平灰缝2c的空隙，向货舱外部泄漏。由此，现有的柔韧的三重板7不能发挥作为次级腔壁的液密和/或气密功能的概率较高。