[发明专利]流体不可渗透的绝热保持器

说明书

本发明涉及流体不可渗透的绝缘保持器，其被结合在支撑结构内，优选结合在容器的外壳内，其中在横截面宽度方向上从内侧向外侧看，保持器的壁包括：第一级绝热层，以及与所述保持器内容纳的流体接触的第一级流体屏障层。

结合在船的结构内的这种保持器适合于生产、储存、装载、通过海或海洋运输和/或排放冷流体，例如液化气体，尤其是具有高甲烷含量的气体，例如LGN（液化天然气）。在海上运输非常低温的LNG造成了LNG的高速蒸发，使得在航行期间对液化气体的极好隔离变得必要。

已知油罐车和公路卡车的可运输罐中的货物可能因例如加速或提速或者制动或减速、高速转弯或者由（险些）碰撞引起的方向的突然改变等各种原因而呈现不期望的动力学行为，这甚至可能造成交通工具发生倾翻。此作用主要取决于存储罐、卡车或罐车内容纳的货物的类型。例如当罐车突然被操纵时，可自由运动（低粘度）的液体将易于开始运动。液体的前后运动或晃动会提供额外的冲击力，由此加快油罐车或卡车的倾翻。由于法定规章，为了防止液体在罐的轴纵向或驱动方向上晃动或振荡，挡板被安装在具有高于某一限值的体积的保持器内部。这些挡板具有下述不足：它们仅仅阻尼液体的轴向运动，使得液体的非轴向运动，像径向或切向运动，将不被阻尼或仅仅阻尼至小的程度。此外，这些板自身具有质量和体积，由此降低了保持器的容量。此外，这些板通常被固定安装在保持器内部的内侧，使得将需要密集的劳动进行内部的安装、检查、修理以及清洁。此外，固定安装在保持器内部的板将震荡液体的冲击力和能量的一部分传递至保持器和保持器的壁。

在海上通过水运输和/或储存流体（液体和气体）的油罐船中，液体也会因水的涌起和船在水上的摆动而发生摇动和晃动。气罐车，例如LGN罐车或运输车，通常包括两个或更多个保持器，在大气压下以约负162℃的温度冷却且冷凝成液体的气体在该保持器内储存和/或运输。保持器可以是“自支撑”型，通常呈球形的形状，或可以是“膜”型。“膜”型保持器由容器的外壳直接支撑且与容器的支撑结构形成为一体。由容器的外壳支撑的这些“膜”型保持器对由晃动的液体施加的内部力的抵抗性较低且因此不适于在海上使用。

“膜”型保持器内待运输的液体在大气压下呈液态和汽态。由传自外部的热所供给的能量和由液体货物的晃动或翻滚造成的液体内吸收的能量引起液体“沸腾”。气体运输船的保持器内的液体的摇动或翻滚取决于水的涌起，但也取决于气体运输船的负荷度。当负荷度增加时，船浸入水下更深处，使得船和保持器内的货物的自然频率以及振动和摇摆频率发生变化。在气体运输船内，还产生了下述影响：液体的摇晃和翻滚将导致能量吸收且因而导致液体蒸发，需要额外的冷却或以其他方式去除过多的能量。在下文中，术语LNG运输船意指用于储存和/或运输液化气体的气体运输船。

所有这些影响使得不可能充分利用容器的容量且因而通常将填充率的值降低至10%到75%之间。这导致操作限制，尤其对于在现货市场操作的LNG穿梭运输船，其不能够卸载或装载商业上期望的或操作所必须的量的气体，因为例如由于一般海上条件，其不可能系泊到浮标上，这导致贸易损失。此外，在使用LNG运输船作为靠近钻孔的浮式储存器从而开采油气田时，期望在海浪中或水涌起时以最大可能稳定性获得最大容量。LNG罐车还用于所谓的“再气化”，其中环境热被用于蒸发冷的液态（天然）气体并将气体输送给消费者。

液态气体在保持器内构成液气平衡，这取决于温度和压力。选择压力和温度，使得在大气条件下，保持器内的气态产物基本上以沸腾的液体存在。因此，液体上方的空闲空间完全被液态产物的蒸气或气体填充。

流体不可渗透且绝热的“膜”型保持器的外壳由若干层构成。在横截面宽度方向上从内侧向外侧看，首先应用第一级流体屏障层，其与冷流体接触。此第一级流体屏障层由具有约0.1mm厚度的金属片和/或金属箔和/或金属膜构成。由于金属随着温度的变化膨胀和收缩，各片之间需要复杂的连接，且各片必须设置有锯齿形或波状结构以防止开裂或撕裂。这使得这样的第一级流体屏障层难以制造和应用且因此是昂贵的。此外，此“膜”型保持器的壁几乎不具有接纳和吸收因保持器内部的液体的晃动而产生的冲击和其他力的能力。

因此，本发明的目的是提供一种便宜的流体不可渗透的绝热保持器，其可以以低成本制造且能够接纳和吸收由保持器内部的液体施加的冲击和其他力。

此目的通过本发明提供的一种流体不可渗透的绝热保持器的壁来实现，其中，第一级流体屏障层的材料是低温下为柔性的塑料，该塑料基于聚酰胺，且其中，第一级绝热层是织物3D层，包含由网层或非编织纤维层隔开的两个可渗透的织物层。