專利名稱：絕熱配管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適合用于輸送低溫流體，特別是液化天然氣(以下稱為“LNG”。)的絕
熱配管。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有用于處理LNG的設(shè)備中，無論是地上的設(shè)備還是設(shè)置在LNG船上的設(shè)備，為了防止LNG的氣化，通常使用保冷用絕熱部件覆蓋的配管來輸送LNG。一般來說，作為絕熱部件的聚氨酯與構(gòu)成配管的管主體的材料(例如，不銹鋼)相比，其線膨脹系數(shù)比較大。因此，當(dāng)LNG流經(jīng)配管的內(nèi)部，配管主體溫度變低，從而聚氨酯相對管主體收縮，聚氨酯的內(nèi)部會產(chǎn)生應(yīng)力。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，為了緩和該應(yīng)力，一般采用將聚氨酯構(gòu)成的絕熱材料分割為內(nèi)徑側(cè)與外徑側(cè)、且使內(nèi)側(cè)的絕熱材料與外側(cè)的絕熱部件之間非粘接、并容許二者相對移動的結(jié)構(gòu)。通過這樣的結(jié)構(gòu)，來吸收配管主體與聚氨酯的伸縮差。另一方面，與提高絕熱部件的絕熱性能等以及將絕熱材料分割為內(nèi)徑側(cè)和外徑側(cè)的結(jié)構(gòu)的情況相比，為了提高施工性，提出了在不分割為內(nèi)徑側(cè)和外徑側(cè)的前提下，采用單層絕熱部件來覆蓋配管的新方案(例如，參照專利文獻1)。在采用單層絕熱部件覆蓋配管的情況中，難以用單個絕熱部件來覆蓋配管整體。 也就是說，如上述所示，當(dāng)LNG流經(jīng)配管的內(nèi)部，配管主體溫度變低，從而聚氨酯相對管主體收縮，聚氨酯的內(nèi)部會產(chǎn)生應(yīng)力，因此難以用單個絕熱部件來覆蓋配管整體。為緩和該應(yīng)力，以規(guī)定間隔來切斷絕熱部件，在配管的長度方向上并列設(shè)置多個絕熱部件，并且在鄰接的絕熱部件之間的間隙設(shè)置連接部。作為連接部，可以舉出比如由在硬質(zhì)發(fā)泡聚氨酯的環(huán)狀襯墊的外周上使硬質(zhì)聚氨酯泡沫發(fā)泡固化的絕熱部件層構(gòu)成的部件，以及配置有玻璃棉的部件等?，F(xiàn)有技術(shù)文獻特許文獻1 日本實開平7-似898號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問題然而，如上述所示，將絕熱部件分為內(nèi)徑側(cè)和外徑側(cè)的雙層結(jié)構(gòu)中存在設(shè)置具有該結(jié)構(gòu)的配管的施工期及工程費變大的問題。特別是在用于LNG船的LNG設(shè)備的情況下，今后在增加的老齡船上的配管更換新配管的時候，就出現(xiàn)了施工困難的問題。另一方面，在專利文獻1記載的配管的情況下，由于采用單層絕熱部件來覆蓋管主體，因而與是采用雙層絕熱部件的方法相比較，其能夠解決施工性不好的問題。然而，由于采用使硬質(zhì)聚氨酯泡沫發(fā)泡固化形成的絕熱材料層來粘接鄰接的絕熱部件，因而會導(dǎo)致鄰接的絕熱部件的間隙的伸縮不充分，由此就出現(xiàn)對聚氨酯的內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力的緩和不充分的問題。而且，鄰接的絕熱部件之間的間隙向著徑向外側(cè)從管主體的表面向絕熱部件的外部延伸，即使在此處填塞玻璃棉的情況下，玻璃棉與聚氨酯相比較，其保冷性較低，因而就出現(xiàn)產(chǎn)生冷點的問題。所謂的冷點是指由于保冷性不足，產(chǎn)生其表面附著冰的現(xiàn)象。本發(fā)明就是為了解決上述課題而做出的，其目的在于提供一種絕熱配管，其具有能夠追求防止保冷性惡化及產(chǎn)生冷點，且能夠追求防止施工性惡化的效果。用于解決技術(shù)問題的技術(shù)方案 為了達成上述目的，本發(fā)明提供以下的技術(shù)方案。本發(fā)明提供一種絕熱配管，其特征在于，其設(shè)置有管主體，其形成為大致筒狀且內(nèi)部流動低溫流體；多個絕熱部，其在周向單層狀地覆蓋該管主體，且在長度方向并列配置；內(nèi)側(cè)連接部，其在鄰接的所述絕熱部之間的徑向內(nèi)側(cè)與鄰接的所述絕熱部相接配置，且由纖維類絕熱部件構(gòu)成；以及外側(cè)連接部，其在鄰接的絕熱部之間的徑向外側(cè)與鄰接的所述絕熱部相接配置，且由橡膠類絕熱部件構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明，在鄰接的絕熱部之間，從徑向內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)依次配置有由纖維類絕熱材料構(gòu)成的內(nèi)側(cè)連接部以及由橡膠類絕熱材料構(gòu)成的外側(cè)連接部，因此與僅配置有纖維類絕熱材料的情況相比較，能夠追求提高該部分的保冷性。另一方面，在管主體與絕熱部之間的線膨脹系數(shù)不同的情況下，當(dāng)管主體的內(nèi)部流動低溫流體時，管主體的熱變形量與絕熱部的熱變形量之間會產(chǎn)生熱變形量差。此時，鄰接的絕熱部之間的間隙會隨著上述熱變形量的差或變寬或變窄。由于內(nèi)側(cè)連接部是易產(chǎn)生變形的纖維類絕熱材料，而外側(cè)連接部是具有彈性的橡膠類絕熱材料， 因而對應(yīng)配置內(nèi)側(cè)連接部以及外側(cè)連接部的間隙的擴大及縮小，能夠容易的變形。因此，由于容許絕熱部產(chǎn)生熱變形，通過上述熱變形量的差能夠緩和影響絕熱部的應(yīng)力，預(yù)防絕熱部產(chǎn)生破損。而且，由于在徑向僅由單個絕熱部覆蓋管主體，因而與通過雙層絕熱部覆蓋的情況相比較，易將絕熱部安裝到管主體上。在上述發(fā)明中，所述外側(cè)連接部優(yōu)選在朝向所述長度方向壓縮的狀態(tài)下配置到鄰接的所述絕熱部之間。根據(jù)本發(fā)明，即使在鄰接的絕熱部之間的間隙擴大的情況下，壓縮配置的外側(cè)連接部進行膨脹，因而上述擴大的間隙會被外側(cè)連接部填充。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的絕熱配管，在鄰接的絕熱部之間從徑向內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)依次配置有由纖維類絕熱材構(gòu)成的內(nèi)側(cè)連接部以及由橡膠類絕熱材構(gòu)成的外側(cè)連接部，因此能夠起到追求防止保冷性惡化以及防止產(chǎn)生冷點的效果。而且，通過使用單層絕熱部來覆蓋管主體，能夠起到追求防止施工性惡化的效果。


圖1是用于說明涉及本發(fā)明的第一實施例的絕熱配管的結(jié)構(gòu)的模式圖。
圖2是用于說明圖1的絕熱部的結(jié)構(gòu)的部分放大剖視圖。圖3是用于說明圖2的連接部的結(jié)構(gòu)的模式圖。圖4是用于說明圖2的接合部的結(jié)構(gòu)的模式圖。
具體實施例方式下面參照圖1 圖4說明涉及該發(fā)明的第一實施例的絕熱配管。圖1是用于說明涉及本發(fā)明的第一實施例的絕熱配管的結(jié)構(gòu)的模式圖。圖2是用于說明圖1的絕熱部的結(jié)構(gòu)的部分放大剖視圖。在本實施例中，針對LNG設(shè)備中用于LNG的輸送的絕熱配管1來說明本發(fā)明。LNG 是指液化的天然氣流體，溫度大約為-162°C的低溫液體。此外，在絕熱配管1的內(nèi)部流動的流體可以是上述LNG，也可以是需要保持低溫狀態(tài)輸送的其他低溫流體，例如，需要降低由從外部的侵入熱導(dǎo)致的氣化比例、維持充足液體的流體，并沒有特別限定。如圖1以及圖2所示，絕熱配管1設(shè)置有管主體2、絕熱部3、連接部4和接合部5。如圖1以及圖2所示，管主體2為內(nèi)部具有LNG流動的流路的圓筒狀部件，例如， 由不銹鋼等金屬材料形成的部件。管主體2的兩端設(shè)置有用于連接鄰接的管主體2的凸緣21。絕熱部3為將管主體2的周圍覆蓋成筒狀的部件，用于抑制從外部進入到流動于管主體2的內(nèi)部的LNG的熱。絕熱部3設(shè)置有由聚氨酯樹脂的發(fā)泡體構(gòu)成的聚氨酯泡沫31與由纖維強化塑料 (FRP)形成的外殼32。聚氨酯泡沫31是用于抑制從外部對流動于管主體2的內(nèi)部的LNG的熱的絕熱部件，用于將管主體2的外表面覆蓋成筒狀。聚氨酯泡沫31配置為在周向覆蓋管主體2，相對管主體2在長度方向(圖1以及圖2的左右方向)上能夠移動。換言之，聚氨酯泡沫31與管主體2之間沒有通過粘接劑等來固定。作為聚氨酯泡沫31，優(yōu)選使用密度約為40kg/m3左右的材料。另一方面，作為構(gòu)成聚氨酯泡沫31的材料，可以使用聚苯乙烯泡沫、聚乙烯泡沫或酚醛泡沫等公知材料，并沒有特別限定。外殼32為用于覆蓋聚氨酯泡沫31的外周面的圓筒狀部件，并且用于保護聚氨酯泡沫31。外殼32的末端部，換言之，凸緣21的近傍部，如圖1所示，靠近管主體2的外周面形成傾斜面，凸緣21側(cè)的端部固定于管主體2的外周面。圖3是用于說明圖2的連接部的結(jié)構(gòu)的模式圖。連接部4是將管主體2的長度方向上并列配置的絕熱部3之間進行連接、具有保溫性、并且容許鄰接的絕熱部3相對移動的部件。如圖3所示，連接部4設(shè)置有內(nèi)側(cè)連接部41、外側(cè)連接部42、內(nèi)側(cè)橡膠膜43、外側(cè)橡膠膜44、金屬帶45以及保護罩46。如圖3所示，內(nèi)側(cè)連接部41為形成為圓環(huán)狀的部件，由纖維類絕熱材料，例如玻璃
5棉或石棉等構(gòu)成的部件。內(nèi)側(cè)連接部41在鄰接的絕熱部3之間，被配置在從管主體2的外周面到外側(cè)連接部42的內(nèi)周面之間。內(nèi)側(cè)連接部41配置為相對管主體2在長度方向(圖3的左右方向)能夠相對移動。換言之，內(nèi)側(cè)連接部41相對管主體2的外周面，沒有通過粘接劑等被固定。如圖3所示，外側(cè)連接部42為形成為圓環(huán)狀的部件，由橡膠類絕熱材料，例如丁腈橡膠的發(fā)泡體的丁腈橡膠泡沫或氯丁二烯橡膠等構(gòu)成。外側(cè)連接部42在鄰接的絕熱部3 之間，被配置在從內(nèi)側(cè)連接部41的外周面到外殼32之間，配置為與鄰接的絕熱部3接觸。外側(cè)連接部42在長度方向壓縮的狀態(tài)下被配置在鄰接的絕熱部3之間。具體而言，外側(cè)連接部42的長度方向的尺寸與鄰接的絕熱部3的間隙相比足夠長。由此，能夠防止聚氨酯泡沫31與外側(cè)連接部42之間形成間隙。這里，由于外側(cè)連接部42是由形成為海綿狀的丁腈橡膠的發(fā)泡體構(gòu)成，因而能夠通過手按壓壓縮安裝到相鄰的絕熱部3的間隙中。如圖3所示，內(nèi)側(cè)橡膠膜43以及外側(cè)橡膠膜44為形成為圓筒狀的橡膠膜，由例如包含在乙烯-丙烯共聚物中作為第3成分的非共軛二烯類的三元共聚物(以下稱為 “EPT”。)橡膠等構(gòu)成。內(nèi)側(cè)橡膠膜43以及外側(cè)橡膠膜44配置為覆蓋外側(cè)連接部42的外周面，內(nèi)側(cè)橡膠膜43以及外側(cè)橡膠膜44的兩端使用粘接劑固定到相鄰的絕熱部3的外殼32上。如圖3所示，內(nèi)側(cè)橡膠膜43相對外側(cè)橡膠膜44配置在徑向內(nèi)側(cè)(圖3的下側(cè))， 其長度方向(圖3的左右方向)的長縮短。外側(cè)橡膠膜44相對內(nèi)側(cè)橡膠膜43配置在徑向外側(cè)(圖3的上側(cè))，其長度方向的長變長。如圖3所示，金屬帶45形成為圓筒狀，并且配置在外側(cè)橡膠膜44的外周側(cè)，將外側(cè)橡膠膜44以及內(nèi)側(cè)橡膠膜43的端部固定到絕熱部3的外殼32上。金屬帶45優(yōu)選例如不銹鋼那樣的具有防銹性以及耐腐蝕性的金屬構(gòu)成。金屬帶45分別配置在與外側(cè)橡膠膜44的長度方向的兩端部以及內(nèi)側(cè)橡膠膜43 的長度方向的兩端部對應(yīng)的位置。如圖3所示，保護罩46形成有用于在內(nèi)部收納內(nèi)側(cè)連接部41、外側(cè)連接部42、內(nèi)側(cè)橡膠膜43、外側(cè)橡膠膜44以及金屬帶45的收納空間。保護罩46為由FRP等樹脂材料形成的大致圓筒狀部件，在長度方向的兩端部設(shè)置有在徑向上延伸形成的鍔部。由此，在配置保護罩46的時候能夠形成上述空間。保護罩46的一端部配置有將保護罩46固定到絕熱部3的樹脂帶47。樹脂帶47 是將由FRP等樹脂材料形成為圓筒狀的部件，通過從徑向外側(cè)覆蓋保護罩46的一端部，來固定到絕熱部3的外殼32上。圖4是用于說明圖2的接合部的結(jié)構(gòu)的模式圖。如圖4所示，接合部5為容許沿管主體2與絕熱部3之間的長度方向(圖4的左右方向)相對移動的同時，固定連接鄰接的絕熱部3彼此的部分。與連接部4相比，在鄰接的絕熱部3之間是否容許相對移動方面是不同的。接合部5設(shè)置有樹脂帶51以及聚乙烯帶52。如圖4所示，樹脂帶51用于覆蓋鄰接的絕熱部3的粘接面，為由樹脂，例如FRP形成的圓筒狀的部件，用于從外周側(cè)(圖4的上側(cè))覆蓋絕熱部3。
聚乙烯帶52用于覆蓋鄰接的絕熱部3的粘接面，是由聚乙烯形成的帶，并且用于從內(nèi)周側(cè)(圖4的下側(cè))覆蓋絕熱部3。其次，說明具有上述結(jié)構(gòu)的絕熱配管1的作用。絕熱配管1的管主體2中流動有LNG，如圖1以及圖2所示，LNG使管主體2冷卻， 并且也使絕熱部3冷卻。于是，管主體2以及絕熱部3由于冷卻作用而收縮。此時，由于構(gòu)成管主體2以及絕熱部3的材料的線膨脹系數(shù)不同，管主體2的收縮量與絕熱部3的收縮量之間產(chǎn)生收縮量差。在本實施例的情況中，與管主體2的長度方向的收縮量相比，絕熱部3的收縮量變大。管主體2與絕熱部3配置為在長度方向能夠相對移動，因而連接部4上的鄰接的絕熱部3之間的間隙在長度方向上擴大。于是，如圖3所示，鄰接的絕熱部3的外殼32上粘接的內(nèi)側(cè)橡膠膜43以及外側(cè)橡膠膜44在長度方向上被拉伸。與此同時，在該間隙進行壓縮配置的外側(cè)連接部42對應(yīng)間隙的擴大而膨脹。另一方面，停止向絕熱配管1的管主體2供給LNG，如圖1以及圖2所示，由LNG冷卻的管主體2以及絕熱部3的溫度上升。于是，管主體2以及絕熱部3隨著溫度上升而膨脹。此時，與冷卻的情況相反，與管主體2的長度方向的伸展量相比，絕熱部3的伸展
量變小。管主體2與絕熱部3配置為在長度方向能夠相對移動，因而連接部4上的鄰接的絕熱部3之間的間隙在長度方向上收縮。于是，如圖3所示，在該間隙膨脹的外側(cè)連接部42對應(yīng)間隙的收縮而被壓縮。根據(jù)上述構(gòu)成，由于在鄰接的絕熱部3之間，從徑向內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)依次配置有由纖維類絕熱材料構(gòu)成的內(nèi)側(cè)連接部41以及由橡膠類絕熱材料構(gòu)成的外側(cè)連接部42，因而與僅配置纖維類絕熱部件的情況相比較，能夠追求提高該部分的保冷性。而且，橡膠類絕熱材具有隨溫度變低而變硬變脆的性質(zhì)，因而與隨著溫度物理變化較小的纖維類絕熱材料相比較，難以確保其伸縮性。因此，與僅配置橡膠類絕熱部件的情況相比較，能夠防止鄰接的絕熱部3之間形成間隙。由此，能夠防止鄰接的絕熱部3之間產(chǎn)生冷點。另一方面，在管主體2與絕熱部3之間的線膨脹系數(shù)不同的情況下，當(dāng)管主體2的內(nèi)部流動有低溫流體，管主體2的熱變形量與絕熱部3的熱變形量之間會產(chǎn)生熱變形量差。此時，鄰接的絕熱部3之間的間隙會隨著上述的熱變形量的差或變寬或變窄。由于內(nèi)側(cè)連接部41是由易產(chǎn)生變形的纖維類絕熱材料構(gòu)成，而外側(cè)連接部42由具有彈性的橡膠類絕熱材料構(gòu)成，因而對應(yīng)配置內(nèi)側(cè)連接部41以及外側(cè)連接部42的間隙的擴大及縮小，能夠容易的變形。因此，由于容許絕熱部3產(chǎn)生熱變形，通過上述熱變形量的差能夠緩和影響絕熱部的應(yīng)力，預(yù)防絕熱部3產(chǎn)生破損。由此，能夠防止絕熱部3的保冷性惡化。而且，由于使用單層絕熱部3來覆蓋管主體2，因而與使用雙層絕熱部來覆蓋的情況相比較，易將絕熱部3安裝到管主體2上。因此能夠追求防止施工性惡化。即使在鄰接的絕熱部3之間的間隙擴大的情況下，由于壓縮配置的外側(cè)連接部42膨脹，因而能夠通過外側(cè)連接部42填充上述擴大的間隙。附圖標(biāo)記的說明
1絕熱配管
2管主體
3絕熱部
41內(nèi)側(cè)連接部
42外側(cè)連接部
8
權(quán)利要求
1.一種絕熱配管，其特征在于，設(shè)置有管主體，其形成為筒狀且內(nèi)部流動低溫流體；多個絕熱部，其在周向單層狀地覆蓋該管主體，且在長度方向并列配置； 內(nèi)側(cè)連接部，其在鄰接的所述絕熱部之間的徑向內(nèi)側(cè)，與鄰接的所述絕熱部相接配置， 且由纖維類絕熱材料構(gòu)成；以及外側(cè)連接部，其在鄰接的所述絕熱部之間的徑向外側(cè)，與鄰接的所述絕熱部相接配置， 且由橡膠類絕熱材料構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕熱配管，其特征在于，所述外側(cè)連接部在朝向所述長度方向被壓縮的狀態(tài)，被配置在鄰接的所述絕熱部之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種絕熱配管，其具有能夠追求防止保冷性惡化及產(chǎn)生冷點，且能夠追求防止施工性惡化的效果。其設(shè)置有形成為大致筒狀且內(nèi)部流動低溫流體的管主體、在周向單層狀地覆蓋管主體且在長度方向并列配置的多個絕熱部(3，3)、在鄰接的絕熱部(3，3)之間的徑向內(nèi)側(cè)與鄰接的絕熱部(3，3)相接配置且由纖維類絕熱部件構(gòu)成的內(nèi)側(cè)連接部(41)、以及在鄰接的絕熱部(3，3)之間的徑向外側(cè)與鄰接的絕熱部(3，3)相接配置且由橡膠類絕熱部件構(gòu)成的外側(cè)連接部(42)。
文檔編號F16L59/147GK102428310SQ201080021178
公開日2012年4月25日 申請日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者上田伸, 末田義一, 柳原成道, 野本哲志 申請人:三菱重工業(yè)株式會社, 株式會社日本冷熱