(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
漏れ止め断熱容器壁に配置され、前記容器壁の絶縁バリアを形成する発泡合成フォームから製造された断熱部品（４０）の強制拡散処理のためのプロセスであって、
放出段階の間、前記漏れ止め断熱容器壁に備えられ、前記漏れ止め断熱容器壁内に位置する前記発泡合成フォームからなり、前記漏れ止め断熱容器壁の絶縁バリアを形成する絶縁部品を、周囲温度を超える放出温度に加熱するために前記容器壁のすべてまたは一部を加熱し、それと同時に、窒素分子、酸素分子、二酸化炭素および窒素分子以上の前記発泡合成フォームへの拡散係数を有するガスについて低分圧を示すガス雰囲気に前記絶縁部品を曝す工程であって、前記低分圧が、これら物質のそれぞれについて標準圧力での空気中にある前記物質の分圧よりも低い工程と、
前記絶縁部品中の窒素分子、酸素分子、二酸化炭素および窒素分子以上の前記発泡合成フォームへの拡散係数を有するガスの蓄積分圧が所定の閾値未満である場合、または前記蓄積分圧に関する前記絶縁部品の前記発泡合成フォームの熱伝導性が所定の閾値に到達する場合、または所定の時間の後に、放出段階を終了する工程と、
を含むプロセス。
【請求項２】
前記発泡合成フォームが、少なくとも８０％の独立気泡を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記発泡合成フォームがポリウレタンフォームである、請求項１または２に記載のプロセス。
【請求項４】
前記ポリウレタンフォームが熱硬化性フォームである、請求項３に記載のプロセス。
【請求項５】
前記放出温度が、１００℃未満である、請求項１から４のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項６】
前記放出温度が、５０℃を超える、請求項１から５のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項７】
前記発泡合成フォームの製造のために使用される前記発泡ガスが、二酸化炭素を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項８】
前記放出段階のガス雰囲気が、標準圧力未満の全圧を示す、請求項１から７のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項９】
前記放出段階のガス雰囲気が、強制対流中、７０ｇ／ｍｏｌ以上のモル質量を示すガスの気相である、請求項１から７のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項１０】
前記所定の閾値が、窒素分子、酸素分子、二酸化炭素および窒素分子以上の前記発泡合成フォームへの拡散係数を有するガスの蓄積分圧について３０ｈＰａ以下である、請求項１から９のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項１１】
前記絶縁部品が、突起またはホールを含み、これらが前記ガス雰囲気での前記絶縁部品の交換表面積を増大させる、請求項１から１０のいずれか一項に記載のプロ
セス。
【請求項１２】
前記放出段階に続く操作段階の間に前記絶縁部品に適用される拡散阻害作用をさらに含み、前記阻害作用が、前記発泡材料の内部に向かうガス拡散を遅延するのに有効である、請求項１から１１のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項１３】
前記阻害作用が、ガス雰囲気に前記絶縁部品を曝す工程からなり、前記ガス雰囲気の全圧は、標準圧力未満に維持される、請求項１２に記載のプロセス。
【請求項１４】
前記阻害作用が、７０ｇ／ｍｏｌ以上の分子量を示す化学物質を含むガス雰囲気に前記絶縁部品を曝す工程からなる、請求項１２または１３に記載のプロセス。
【請求項１５】
前記阻害作用が、０℃未満の温度にて前記絶縁部品を維持する工程からなる、請求項１２から１４のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項１６】
前記絶縁部品が、前記絶縁部品の外部表面に配置される気密コーティング（４５）を含む、請求項１から１５のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項１７】
前記気密コーティングが、前記絶縁部品の外部表面に配置されるポリマー樹脂および／または金属シートの層を含む、請求項１６に記載のプロセス。
【請求項１８】
前記絶縁部品が、平坦な平行六面体フォームブロック（４０）であり、前記表面が、前記ブロックの長さおよび幅の方向に平行であり、前記ブロックの厚さ方向において相互に分離される２つの主要面（４３，４４）、および前記２つの主要面の間の前記ブロックの厚さ方向に沿って延びる前記主要面よりも小さい周辺面（４１，４２）を示し、ここで前記気密コーティングが、前記ブロックの全体にわたる前記ブロックの周辺面（４１，４２）に長手方向に配置され、前記ブロックの厚さ未満の幅を示すストリップ（４５）の形態を示す、請求項１６または１７に記載のプロセス。
【請求項１９】
液化燃料ガスを含有することを意図する漏れ止め断熱容器（７１）であって、
ここで前記容器の壁が、キャリア壁（１２）に適合した多層構造を含み、前記多層構造が、前記容器中に存在する前記液化燃料ガスと接触する一次漏れ止め膜（１５）、前記一次漏れ止め膜と前記キャリア壁との間に配置される二次漏れ止め膜（１６）、前記一次漏れ止め膜と前記二次漏れ止め膜との間に配置される一次断熱バリア（１７）、ならびに前記二次漏れ止め膜と前記キャリア壁との間に配置される二次断熱バリア（１８）を含み、ここで１つまたはそれぞれの断熱バリアが、発泡合成フォームから製造された断熱部品を含み、
前記容器が強制拡散処理デバイスを備え、
前記強制拡散処理デバイスが、
前記断熱部品の温度を上昇させるために、前記一次漏れ止め膜および／または前記キャリア壁および／または前記断熱バリアを加熱できる加熱デバイス（２１，２２，２３）と、
前記発泡合成フォームから製造された前記断熱部品を含む前記断熱バリアまたはそれぞれの前記断熱バリアに接続され、標準圧力未満に断熱バリアまたは断熱バリアそれぞれにおける気相の全圧を低下できるポンプ駆動デバイス（２５，２６，２７）と、
制御ユニット（３０）と、を備え、
前記制御ユニットが、
周囲温度より高い放出温度に前記断熱部品を加熱すると同時に、放出段階の間に標準圧力よりも低い全圧に前記断熱部品を曝すために前記加熱デバイスおよび前記ポンプ駆動デバイスを制御でき、および
前記絶縁部品中の窒素分子、酸素分子、二酸化炭素および窒素分子以上の前記発泡合成フォームへの拡散係数を有するガスの蓄積分圧が、所定の閾値未満である場合に、前記放出段階を終了できる、ことを特徴とする容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断熱部品を製造するための発泡合成フォームの使用の分野、より詳細には独立気泡熱可塑性または熱硬化性フォームに関する。
【背景技術】
【０００２】
独立気泡の多孔性材料は、固体マトリックスからなり、このマトリックス中に大なり小なりのサイズを有する多数の気泡が捕捉されている。マトリックスとして、種々の合成熱可塑性および熱硬化性材料、例えばポリウレタン（ＰＵ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）またはポリイミドが使用できる。このリストは包括的ではない。
【０００３】
発泡による合成プロセスにおいて、発泡剤（ｆｏａｍｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）が使用される。化学剤として既知の化学反応から得られる発泡剤（ｂｌｏｗｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）、および物理剤として既知の温度の上昇または圧力の低下による液体の蒸発から得られる発泡剤の、２つの主なファミリーの発泡剤が、特にマトリックスの合成プロセスに依存して使用できる。一部の合成フォームは、物理剤のみを含有でき（例えばペンタン発泡ポリプロピレンフォーム）、他のフォームは化学剤のみを含有でき（例えば二酸化炭素（ＣＯ２）で発泡されたＰＵフォーム）、さらに他のフォームは両方のタイプの発泡剤を使用できる（例えばペンタンならびに発泡ガス１４１ｂ、３６５および２４５ｆａを含むいくつかの試剤で発泡されたポリウレタンフォーム）。あらゆる場合において、発泡剤は、発泡ガスであり、または発泡ガスを生じ、このガスがフォームのセルを成長させ、フォームのセルを占有する。
【０００４】
発泡ガスは、一般に発泡ガスの加工処理特性および価格に従って選択されるだけでなく、発泡ガスの熱伝導率に従って選択される。発泡ガスは、一般に、絶縁材料の気相中の伝導による熱の移動をできる限り制限する一方で、選択されたマトリックスへの低い拡散係数を示すように選択される。
【０００５】
発泡フォーム部品が製造されたら、こうしたセルは出発ガスまたは出発ガス混合物を含有する。考慮中のフォームの寿命全体を通して、セルは、フォームのセル中の気相の組成を徐々に変化させ、特に発泡ガスの分圧および周囲のガスの分圧を徐々に変化させる拡散現象部位である。故に、その分圧がフォームよりも周囲媒体において弱い化学物質は、フォームから逃避する傾向にある一方で、分圧が周囲媒体よりもフォームにおいて弱い化学物質は、拡散によってフォームに浸透する傾向がある。
【０００６】
故に、開放空気中での貯蔵条件下、発泡剤の大部分はフォームを離れる傾向にある一方で、空気の窒素および酸素は、絶縁材料の内側に拡散する傾向にある。従って、発泡ガスが一般に周囲媒体のガスよりも低い熱伝導率を示すならば、考慮中のフォームの絶縁品質は長期間にわたって劣化する傾向がある。これらの現象は、フォームの経年として記載される。
【０００７】
この点は、図１に例示され、これは、１３０ｋｇ／ｍ３の密度を有するＣＯ２で発泡されたポリウレタンフォームの２つの部品に関して、横座標軸において日単位で表される周囲雰囲気への曝露時間の関数として、縦座標軸においてはＷ／ｍＫ単位で表される２０℃での熱伝導率の変化を表す。曲線１およびダイヤは、２５ｍｍの厚さを有する部品に関する。曲線２および四角は、５０ｍｍの厚さを有する部品に関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の基礎になる１つのアイデアは、上記で記載されるフォームの経年現象を防止および／または克服することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このために、１つの実施形態によれば、本発明は、以下を含む発泡合成フォームで製造された断熱部品の強制拡散処理のためのプロセスを提供する：
放出段階の間、絶縁部品を、周囲温度を超える放出温度に加熱すると同時に、少なくとも窒素分子、酸素分子、二酸化炭素および窒素分子以上の発泡合成フォームへの拡散係数を有するガスについて、低い分圧を示すガス雰囲気に絶縁部品を曝す工程、
絶縁部品中の窒素分子、酸素分子、二酸化炭素および窒素分子以上の発泡合成フォームへの拡散係数を有するガスの蓄積分圧が、所定の閾値未満である場合に、放出段階を終了する工程。
【００１０】
換言すれば、放出段階の間、絶縁部品は、窒素分子、酸素分子、二酸化炭素および窒素分子以上の発泡合成フォームへの拡散係数を有するガスについての分圧が標準圧力にて空気中のこれらの物質の分圧よりも低いガス雰囲気に曝される。
【００１１】
加えて、絶縁部品中の窒素分子、酸素分子、二酸化炭素および窒素分子以上の発泡合成フォームへの拡散係数を有するガスの蓄積分圧が所定の閾値未満である場合、この蓄積分圧に関連する絶縁部品の物理的特性が所定の閾値に到達する場合、または所定の時間の後に、放出段階を終了する。
【００１２】
さらに、この断熱部品を漏れ止め断熱容器壁に配置し、容器壁の絶縁バリアを形成する。結果として、放出段階の間、容器壁のすべてまたは一部が加熱される。
【００１３】
こうした放出段階により、フォームの熱特性に不利なガス、特に窒素分子、酸素分子、二酸化炭素、ヘリウム、水素分子、アルゴンなどを放出できる。
【００１４】
１つの実施形態によれば、本発明はまた、少なくとも８０％の独立気泡を含む発泡合成熱硬化性ポリウレタンフォームで製造された断熱部品の強制拡散処理のためのプロセスを提供し、このプロセスは、以下を含む：
放出段階の間、絶縁部品を、周囲温度を超える放出温度に加熱すると同時に、窒素分子、酸素分子、二酸化炭素および窒素分子以上の発泡合成フォームへの拡散係数を有するガスについての分圧が、標準圧力での空気中のそれらの分圧よりも低いガス雰囲気に絶縁部品を曝す工程、絶縁部品中の窒素分子、酸素分子、二酸化炭素および窒素分子以上の発泡合成フォームへの拡散係数を有するガスの蓄積分圧が所定の閾値未満である場合、またはこの蓄積分圧に関連する絶縁部品の物理的特性が所定の閾値に到達する場合、または所定の時間の後に、放出段階を終了する工程。
【００１５】
１つの実施形態によれば、本発明はまた、低温での液化燃料ガスを含有することを意図する漏れ止め断熱容器を提供し、この容器の壁がキャリア壁に適合させた多層構造を含み、この多層構造は、容器中に存在する液化燃料ガスと接触する一次漏れ止め膜、この一次漏れ止め膜とキャリア壁との間に配置される二次漏れ止め膜を含み、この一次漏れ止め膜と二次漏れ止め膜との間に配置される一次絶縁バリア、ならびに二次漏れ止め膜とキャリア壁との間に配置される二次絶縁バリアを含み、ここで１つまたはそれぞれの断熱バリアが、発泡合成フォームから製造された断熱部品を含む。
【００１６】
１つの実施形態によれば、容器は、以下を含む強制拡散処理デバイスを備える：
断熱部品の温度を、例えば熱ガスの循環によって上昇させるために、一次漏れ止め膜および／またはキャリア壁および／または断熱バリアを加熱できる加熱デバイス、
発泡合成フォームから製造された断熱部品を含む断熱バリアもしくは断熱バリアそれぞれに接続され、断熱バリアまたは断熱バリアそれぞれにおける気相の全圧を標準圧力未満、好ましくは１０ｍｂａｒ未満に低下できるポンプ駆動デバイス、
ならびに以下が可能な制御ユニット：
周囲温度より高い放出温度に断熱部品を加熱すると同時に、放出段階の間に標準圧力よりも低い全圧に断熱部品を曝すための加熱デバイスおよびポンプ駆動デバイスを制御でき、および
絶縁部品中の窒素分子、酸素分子、二酸化炭素および窒素分子以上の発泡合成フォームへの拡散係数を有するガスの蓄積分圧が、所定の閾値未満である場合に、放出段階を終了できる。
【００１７】
添付の図面を参照して、本発明がより深く理解され、本発明の他の目的、詳細、特徴および利点は、限定ではなく、単なる例示として与えられる本発明のいくつかの特定実施形態の以下の説明の間に、より明確に明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】周囲雰囲気に曝す時間の関数としての、発泡合成フォームの熱伝導率における変化のグラフである。
【図２】発泡合成フォームの経年温度の影響を示す図１に類似するグラフである。
【図３】本発明に従うプロセスが行われ得る漏れ止め絶縁容器の断面図である。
【図４】図３の容器に使用できる絶縁パネルの側面図である。
【図５】液体天然ガスタンカーの容器およびこの容器への積荷／積降のためのターミナルの切欠き図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
明細書および特許請求の範囲において、用語「標準圧力」は、大気圧と同義語として使用される。
【００２０】
ここで、フォームの経年現象を防止または克服することができる、実際にはさらに絶縁部品の断熱品質を改善できる合成フォームで製造された絶縁部品の処理プロセスを説明する。
【００２１】
このために、放出段階として知られる第１の段階の間、処理プロセスは、周囲温度よりも高い放出温度に絶縁部品を加熱する工程および同時に窒素分子および酸素分子について低い分圧を示すガス雰囲気、すなわち大気圧での空気中のそれらの分圧よりも低いガス雰囲気に絶縁部品を曝す工程からなる。
【００２２】
この段階により、フォーム中に存在するガスの周囲媒体に向かう拡散を加速できる。フォームは、マトリックス中に存在するガスの拡散係数を増大させるために、高温条件下に置かれる。さらに、フォームは、フォーム中に存在するガス、少なくとも窒素分子および酸素分子の外部ガス雰囲気に向かう拡散を加速するために、空気を構成する主要ガスについて少なくとも減圧下に置かれる。
【００２３】
このプロセスは、種々広範な発泡合成フォームおよび発泡剤に適用できる。好ましくは発泡合成フォームが、少なくとも８０％の独立気泡を含む。マトリックスの材料および発泡剤は、導入で記述されたポリマーおよび試剤から選択できる。例として、発泡合成フォームは、特に少なくとも８０％の独立気泡を含む熱硬化性ポリウレタンフォームである。
【００２４】
放出温度は、発泡合成フォームを損傷しないように選択される。このため、好ましくは１００℃未満の放出温度が選択される。
【００２５】
１００℃までの温度は、特定のポリマー、例えばポリプロピレンまたはポリエチレンにとって許容可能であることができる。多くの合成ポリマーについて、放出温度は、好ましくは８０℃未満である。８０℃のこの閾値は、例えばポリウレタンフォーム、ＰＶＣフォームまたはポリスチレンフォーム（特にポリスチレンの昇華を防止するため）について好ましい。放出温度の選択はまた、ターゲット用途の特徴に従って絶縁部品と共に組み立てられる他の材料の耐熱性を考慮してもよい。
【００２６】
温度の上昇は、ガスの拡散係数を増大させる傾向がある。有効性から判断すれば、放出温度は、好ましくは温度の実質的な上昇に対応する。１つの実施形態によれば、放出温度は、５０℃を超え、さらには６０℃を超える。
【００２７】
絶縁部品は、種々の加熱手段、例えば放射線、伝導、例えば高温固体と接触すること、または伝導／対流、すなわち高温流体と接触することによって加熱できる。
【００２８】
１つの実施形態によれば、放出段階のガス雰囲気はさらに、発泡合成フォームの製造に使用される発泡ガスについて低い分圧を示す。これらの特徴によって、発泡フォームの熱伝導率を低下させるために、放出段階の間の発泡ガスの濃度を低下させることもできる。
【００２９】
この放出段階の実施に関して、絶縁フォームは、可能な限り高い拡散係数を示す１つ以上の発泡剤で発泡されるのが有利である。
【００３０】
１つの実施形態によれば、発泡合成フォームの製造のために使用される発泡ガスは、本質的に二酸化炭素を含む。例えば、硬質ポリウレタンフォームは、ＣＯ２により発泡できる。ＣＯ２の拡散係数は、他の既知の発泡剤、特に発泡ガス１４１ｂ、２４５ｆａ、３６５、またはペンタンの拡散係数より大きい。ＣＯ２で発泡されたフォームはさらに、一方では地球温暖化またはオゾンホールに強く寄与する傾向があるガスを使用しない、および他方では製造コストが最も低いという二重の利点を示す。これは、ＣＯ２で発泡されたフォームが水の化学反応により発泡されることが理由である。
【００３１】
例示のために、表１には、１２０〜１３５ｋｇ／ｍ３の密度を有する種々のポリウレタンフォームについて、周囲温度で測定された拡散係数の大きさの順序を示す。
【００３２】
【表１】
0006570536.tif 000002
【００３３】
表２には、温度の関数として拡散係数の変化を示し、特に温度による拡散係数の増大を示す。
【００３４】
【表２】
0006570536.tif 000003
【００３５】
分圧勾配を創出するためにいくつかの技術が放出段階の間に使用でき、この勾配により所望の化学物質、特に酸素分子および窒素分子および二酸化炭素をフォームから放出させることができる。
【００３６】
第１の技術は、絶縁部品を低下した全圧に供することからなる。対応する実施形態によれば、放出段階のガス雰囲気は、標準圧力未満、好ましくは１０ｍｂａｒ未満の全圧を示す。この減圧により、外部雰囲気は、フォームへ大規模に拡散する傾向があるガス物質が欠失する。この減圧は、真空ポンプまたは他の吸引デバイスにより確立され、維持できる。吸引により、ガスがフォームから出るときにフォームから出たガスを周囲媒体から除去できる。この真空技術において、絶縁部品の加熱は、有利なことには、直接伝導または放射線によって行われる。
【００３７】
第１の技術の代替としての第２の技術は、フォームに非常に拡散し難い１つ以上のガスを本質的に含む雰囲気中に絶縁部品を浸漬する工程からなる。対応する実施形態によれば、放出段階のガス雰囲気は、強制対流において大きな分子を有するガスの気相、すなわち７０ｇ／ｍｏｌ以上のモル質量を示すガスの気相である。
【００３８】
大きな分子を有するガスの気相はまた、窒素分子および酸素分子の極めて低い含有量を示す限り、窒素分子および酸素分子の絶縁部品の外側に向かう移動を促進する分圧勾配を創出する。さらに、対流移動により、ガスがフォームから出るときにフォームから出たガスを周囲媒体から除去できる。
【００３９】
こうしたガスによるフラッシングは、フォームへのその拡散係数が非常に低く、非常に大きな分子を有するガス、例えばシクロペンタン（Ｃ５Ｈ１０）、ＣＦ４ガス、Ｒ−２３ガス、Ｒ−５０８Ｂガス、Ｒ−１３４（ＣＨ２ＦＣＦ３）ガス、１４１ｂガス、２４５ｆａガス、３６５ガスまたは７０ｇ／ｍｏｌ以上のモル質量を有するいずれかの他のガスを用いて行われることができる。
【００４０】
いくつかのガスのモル質量を以下の表に示すが、以下のガスは７０ｇ／ｍｏｌ以上のモル質量を示し、絶縁部品が放出段階の間に浸漬されるガス雰囲気として使用される傾向がある。
【００４１】
【表３】
0006570536.tif 000004
【００４２】
これは、ガスのモル質量が小さくなるにつれて、フォームを通した拡散現象が速くなることが観察されるためである。
【００４３】
放出段階は、セルに最初に存在する特定のガス分圧がターゲット値に到達した後に終了される。フォームの伝導率にとって最も重要で、最も有害なガスは、窒素分子および酸素分子であり、可能性としてＣＯ２（例えば発泡剤として使用された場合）である。故に絶縁部品中の少なくとも窒素分子および酸素分子の蓄積分圧が所定の閾値未満である場合に放出段階を終了することが適切である。
【００４４】
１つの実施形態によれば、所定の閾値は、窒素分子、酸素分子、二酸化炭素および窒素分子以上の発泡合成フォームへの拡散係数を有するガスの蓄積分圧について３０ｍｂａｒ以下である。この閾値は、３％の空気を含有するフォームにおおよそ対応する。
【００４５】
こうした条件は、直接または間接実験測定および／または計算によって、特に数値モデリングによって検出できる。直接測定に対応する実施形態によれば、窒素分子および酸素分子は放出段階の間に絶縁部品においてアッセイされ、絶縁部品で測定される窒素分子および酸素分子の濃度が所望の閾値と交わるときに、放出段階を停止する。
【００４６】
間接測定に対応する実施形態によれば、絶縁部品における窒素分子および酸素分子の濃度に関連する１つ以上の物理的特性、例えばフォームの熱伝導率が測定され、放出段階は、測定された特性がそうでなければ実験的に決定されるかまたはモデリングによって所望の濃度に対応する値に到達するときに停止される。
【００４７】
１つの実施形態によれば、放出段階は、処理の熱力学的条件およびフォームの物理的特性および存在する化学物質の特性を考慮して、計算によって、特に数値モデリングによって決定されている所定の時間後に停止される。
【００４８】
この強制拡散処理プロセスは、発泡フォームから製造されたいずれかのタイプの絶縁部品に適用できる。この強制拡散処理プロセスは、専用処理プラントにおいて、例えば絶縁部品の製造のための工場において、または絶縁部品が使用される環境において直接的に行われることができる。
【００４９】
１つの実施形態によれば、絶縁部品は、寸法が小さい突起またはホールを含み、これらがガス雰囲気での絶縁部品の交換表面積を増大させる。これらの特徴によって、フォーム部品は、放出段階の間の拡散現象を促進するために、高い体積／交換表面積比を示す。このため、フォーム部品は、ガス対流領域の創出の危険性なく、ガスの拡散を促進するために、注意深く分配された、例えばミリメートルオーダーの厚さを有する溝、または小さい直径、例えば約２ｍｍを有するへこみを示す。これらの突起またはホールは、特に平行六面体パネルの幅または長さにおいて配列できる。
【００５０】
１つの実施形態によれば、絶縁部品を漏れ止め断熱容器壁に配置し、容器壁の絶縁バリアを形成する。発泡フォームで製造された絶縁部品は、容器の壁の厚さにおいて、例えば液体天然ガスタンカーにおいて、設置された予備製作された絶縁パネルの構成部品を特に形成できる。例示として、こうした予備製作されたパネルの例は、公報ＦＲ−Ａ−２７８１５５７に記載されることに留意すべきである。
【００５１】
対応する実施形態によれば、放出段階は、容器壁のすべてまたは一部を加熱する段階を含む。冷却製品を含有することを意図した容器、例えば液化ガス容器の場合、この容器壁の加熱は、容器を空の状態で行われなければならない。こうした加熱は、多数の手段、例えば放射性加熱、伝導加熱または伝導／対流加熱によって得ることができる。１つの実施形態によれば、容器壁の内部表面および／または外部表面は、熱ガス雰囲気に曝される。
【００５２】
好ましい実施形態によれば、プロセスはさらに、放出段階に続く操作段階の間に絶縁部品に適用される１つ以上の拡散阻害作用を含み、このまたはそれぞれの阻害作用は、発泡材料部品の内部に向かうガス拡散を遅延するのに有効である。これらの特徴により、放出段階の後、後に使用される場合に周囲ガスのフォームへの進入または再進入を防止または遅延する。
【００５３】
好ましくは、拡散阻害作用は、合成フォームへの拡散による空気または他の周囲ガスの浸透を永続的に防止または遅延するために、経時的に実質的に継続する作用である。このために、異なる阻害作用は、代替としてまたは組み合わせにて使用できる。いくつかの阻害作用は、時間的に同時に使用されることによって組み合わせて、または絶縁部品の操作段階の連続する期間の間、時間的に連続して使用されることによって使用できる。
【００５４】
阻害作用の３つの実施形態は、例示によって以下に示される。
【００５５】
第１の実施形態によれば、阻害作用はガス雰囲気に絶縁部品を曝す工程からなり、この全圧は、標準圧力未満、好ましくは１０ｍｂａｒ未満に維持される。これらの特徴により、フォームは、減圧にて空間に維持される。この場合周囲ガスが非常に低い分圧を有するので、それらの非常に小さい拡散は、フォームの伝導率にはもはや影響しない。
【００５６】
第２の実施形態によれば、阻害作用は、０℃未満、好ましくは−２０℃未満の温度にて絶縁部品を維持する工程からなる。これらの特徴によって、フォームは、低温条件下で維持され、この条件では周囲ガスのマトリックスへの拡散係数は、放出段階の間にある場合よりも相当低い。拡散現象がこの理由から極めて小さいので、周囲ガスのセルへの移動は、反応速度に到達するまでに大きく遅延でき、この効果は、絶縁の使用の間では無視できる。
【００５７】
図２は、経時的に熱伝導率の変化に対する低温の効果を示す。Ｗ／ｍＫ単位で縦座標軸にて表される熱伝導率は、日単位で横座標軸にて表される経年時間の関数としてプロットされる。例は、４０ｋｇ／ｍ３の密度を有するＰＵフォームに関する。曲線３および４にて、熱伝導率は、＋２０℃の正の温度にて測定される。曲線５および６にて、熱伝導率は、−１２０℃の負の温度にて測定され、これは相当低い値を生じる。
【００５８】
曲線３および５にて、フォームの経年は、＋２０℃の正の温度にて行われた。曲線４および６にて、フォームの経年は、−２０℃の負の温度にて行われた。故に、ガス拡散の遅延剤としての冷却効果は、少なくとも６０日の期間にわたって非常に相当な程度である。高密度フォームの経年は、フォーム（この発泡ガスは、ＨＦＣおよび１４１ｂである）に関して０．０２４Ｗ／ｍＫからＣＯ２で発泡されたフォームに関して０．０２７Ｗ／ｍＫまでの範囲の高い初期熱伝導率から出発する類似の観察が得られる。
【００５９】
第３の実施形態によれば、阻害作用は、大きな弱い拡散分子を有する化学物質を本質的に含むガス雰囲気に絶縁部品を曝す工程からなる。これらの特徴により、フォームは、非拡散ガス環境に維持される。
【００６０】
以下の特性を示すガスを選択することが好ましい：フォームのマトリックスへの非常に低い拡散係数、低熱伝導率、および熱対流を大きく制限する密度および粘度。このために使用できるガスは、特にＣＦ４、Ｒ−２３ガス、Ｒ−５０８Ｂガス、Ｒ−１３４（ＣＨ２ＦＣＦ３）ガス、１４１ｂガス、２４５ｆａガス、３６５ガスまたは７０ｇ／ｍｏｌ以上のモル質量を有するいずれかの他のガスである。上述のガスからの選択は、特に、操作環境において温度および圧力条件の関数として行われることができる。これは、選択されるガスが、操作環境の温度および圧力条件下で蒸気相状態にあることが有利なためである。結果として、これらの物質を蒸気相に維持するために、絶縁部品の操作環境において、例えば液化天然ガスのための容器の壁の一次または二次絶縁バリアにおいて、相対的に低い圧力を同時に維持することが必要であり得る。例として、液化天然ガスのための容器の壁の一次または二次絶縁バリアにおける操作環境に特に適切なガスは、特に、約−１００℃〜−１２０℃の温度でのガスＨＦＣＲ−５０８−ＢおよびＨＦＣＲ−２３および低温でのＣＦ４である。
【００６１】
例として、ＨＦＣＲ２３ガスの飽和蒸気圧は、−１２０℃にて６０ｍｂａｒである。−１６０℃でのＣＦ４ガスの飽和蒸気圧は、３０ｍｂａｒであり、−１２０℃では１．１５ｂａｒである。
【００６２】
液化ガスのための容器の壁の厚さに配列される断熱バリアの製造において使用できる発泡フォームのブロックに適用されるプロセスの実施形態をここで説明する。
【００６３】
図３に表される実施形態によれば、低温での液化燃料ガスを含有することを意図する漏れ止め断熱容器１０は、角柱形状を示し、タンカーの二重船殻によって形成されるキャリア構造に組み込まれる。キャリア構造を形成する二重船殻の外壁および内壁は、図３の数字１１および１２によって指定される。バラスト空間１３は、２つの壁１１と１２との間に規定される。
【００６４】
図３に図示されるように、容器の壁は、キャリア壁１２に適合された多層構造を含む。多層構造は、容器に存在する液化燃料ガスと接触する一次漏れ止め膜１５、一次漏れ止め膜１５とキャリア壁１２との間に配置される二次漏れ止め膜１６、一次漏れ止め膜１５と二次漏れ止め膜１６との間に配置される一次断熱バリア１７、および二次漏れ止め膜１６とキャリア壁１２との間に配置される二次断熱バリア１８を含む。
【００６５】
断熱バリアに使用できる多数の材料が存在する。考慮中の実施形態において、１つまたはそれぞれの断熱バリア１７および１８は、発泡合成フォームで製造された断熱部品を含む。
【００６６】
１つの実施形態において、絶縁ブロックの構成フォームは、船上に設置された後であるが、タンカーの容器の冷却に先立つ期間において処理される。このため、フォームブロックは、フォームおよびフォームと組み合わせて使用される任意の構成成分、例えばベニヤ板、ガラスウールおよびトリプレックスのような一般に使用される材料が熱によって損傷されない放出温度に加熱される。好ましい実施形態によれば、この温度は、約６０〜８０℃で変動する。故に、フォーム中に存在するガスの拡散係数は、強制拡散処理の期間を短縮するために、増大される。
【００６７】
このため、容器の内部空間２０および場合によりバラスト空間１３を、発泡設備２１、例えば発泡温風またはタンカーの推進のための設備から回収される排ガスを用いて所望の温度に再加熱できる。他の加熱手段も使用できる。図３は、この目的のために、内部空間２０に出る発泡パイプ２２およびバラスト空間１３に出る発泡パイプ２３を図示する。
【００６８】
こうして再加熱された絶縁空間１７および１８またはそれらの１つはまた、フォームに存在するガスの拡散の原因である圧力勾配を増大させるために、減圧、例えば０．１ｍｂａｒ〜１０ｍｂａｒに置かれ、すなわち、フォームの周囲媒体が、セルが含有するガスのセルを実質的に空にするためにフォームから出るガスについて十分低い分圧を示すことを確実にする。このために、一次断熱バリア１７および／または二次断熱バリア１８からの気相を抽出するために配列される真空ポンプ２５を使用できる。図３は、この目的のために、一次空間に出る吸引パイプ２６および二次空間に出る吸引パイプ２７を図示する。
【００６９】
ガスの拡散は、満足するレベルが得られるまで、温度および濃度勾配によって強制的に行われる。この放出段階は、種々のフィードバックパラメータ３１の使用によって、例えば圧力、温度、ガス分析または他のセンサによって容器にて行われる物理的測定によって、真空ポンプ２５および発泡設備２１を制御する電子制御ユニット３０によって自動的に導かれ得る。
【００７０】
この放出段階の後、好ましくは熱伝導率を損なうガスが実質的に欠失した状態にフォームのセルを維持できる拡散阻害作用が続く。
【００７１】
作用の１つの可能性は、フォームに移動する傾向がある物質の分圧を低下させるために、タンカーの操作全体を通して減圧にて絶縁空間のガスを維持することである。
【００７２】
作用の１つの可能性は、絶縁フォームが低温条件下に置かれるように容器を冷却することである。これらの温度の低下により、絶縁空間１７および１８が大気圧に戻される場合であっても、周囲ガスのフォームへの拡散係数は非常に大きく低下させることができる。故に各絶縁空間は、タンカーの容器が冷却条件下にある限り、フォームの熱伝導率特性を損なう危険性なく、窒素蒸気でフラッシュできる。
【００７３】
タンカーが実質的に周囲温度条件に戻る場合、すなわち容器が空である場合の作用の１つの可能性は、容器壁を同時に加熱する必要は必ずしもなく、真空ポンプ２５で真空を再び生じさせることである。これにより、周囲ガスのフォームへの拡散を防止でき、場合により、低減した量で拡散できたであろうフラッシングガスのフォームの周辺層を空にすることができる。
【００７４】
作用の別の可能性は、できる限り低いフォームのマトリックスへの拡散係数を示すガスで絶縁空間を満たすことである。
【００７５】
上述の阻害作用の効果を改善するために、ガスに対して漏れ止め状態にあるまたは周囲ガスに曝されるフォームの外部表面へのガスの低い拡散係数を有する表面処理（facing）を適用することもできる。こうした表面処理は、例えばフォームブロックの強制拡散処理が予め行われた製造プラントにおいて、容器壁へのフォームブロックの設置の前に適所に置かれる。次いで表面処理は、絶縁部品の操作寿命全体にわたって適所に留まり得る。
【００７６】
特に図４に示される１つの実施形態によれば、絶縁部品は、平坦な平行六面体フォームブロック４０であり、この表面は、ブロックの長さおよび幅の方向に平行であり、ブロックの厚さ方向には互いに分離した２つの主要面４３、４４、および主要面よりも小さく、２つの主要面の間のブロックの厚さ方向に沿って延びる周辺面４１、４２を示す。漏れ止めコーティング４５は、ここで、ブロックの全体にわたるブロックの周辺面４１、４２に長手方向に配置され、ブロックの厚さ未満の幅を示すストリップの形態を示す。
【００７７】
図４の実施形態によれば、この漏れ止めコーティングは、フォームブロック４０の表面にのみ配置され、これが作動中に−２０℃を超える温度に曝される（すなわち二重船殻１１、１２に近い部分）。例えば、ストリップ４５の幅は、高密度ＰＵフォームから製造される二次絶縁バリアに関して３〜６ｃｍであり、理想的には４．５ｃｍである。
【００７８】
気密コーティングは、いくつかの方法にて製造できる。例えば、気密コーティングは、絶縁部品の外部表面に配置されるポリマー樹脂および／またはペイントの層を含み、および／または例えば絶縁部品の外部表面に接着結合した数ミクロンの厚さを有する金属シートを含む。こうした金属シートは、アルミニウムまたは他の金属から製造できる。
【００７９】
図４の実施形態において、フォームブロック４０は、予備製作された絶縁パネル５０内に使用され、この構造は、そうでなければ既知であり、ここで再び示される。
【００８０】
パネル５０は、実質的に平行六面体の長方形の形状を有する；それは９ｍｍの厚さを有するベニヤ板または複合材料の第１のシート５１、その上にフォームブロック４０、その上に二次膜１６を形成することを意図した漏れ止め複合体材料層５２を含む。第２のフォームブロック５３は、漏れ止め層５２に配置され、このフォームブロック自体は１２ｍｍの厚さを有するベニヤ板５４の第２のシートを保持する。サブアセンブリ５３、５４は、一次絶縁バリア１７の要素を構成することが意図される。面で見ると、長方形の形状であり、この側部はサブアセンブリ５１、４０、５２に平行である。２つのサブアセンブリは、面で見ると、同じ中心を有する２つの長方形の形状を有する。一定幅の周囲リム５７は、サブアセンブリ５３、５４の全体にわたって存在し、サブアセンブリ５１、４０、５２の縁部を含む。漏れ止め層５２は、例えば、１つ以上の金属シートおよびポリマー樹脂で含浸された１つ以上のガラス繊維マットを含む多層複合体から製造される。
【００８１】
絶縁部品の経年を防止するために上記で記載された技術は、異なるタイプのタンク、例えばＬＮＧタンクにおいて、陸上設備または浮体式構造、例えば液体天然ガスタンカーなどにおいて使用できる。
【００８２】
図３に示されるような強制拡散処理デバイスを備えた容器はまた、例えばＬＮＧを貯蔵するための陸上貯蔵設備の形態で製造でき、または沿岸もしくは深海浮体式構造において、特に液体天然ガスタンカー、浮体式貯蔵再ガス化ユニット（ＦＳＲＵ）、浮体式製造貯蔵および積出（ＦＰＳＯ）などに設置できる。
【００８３】
１つの実施形態によれば、冷却液体製品の輸送のためのタンカーは、二重船殻および二重船殻に配置される上述の容器を含む。
【００８４】
１つの実施形態によれば、本発明はまた、こうしたタンカーの積荷または積降のためのプロセスを提供し、ここで冷却液体製品は、浮体式または陸上貯蔵設備からタンカーの容器までまたはタンカーの容器からこの設備までの絶縁パイプを通して輸送される。
【００８５】
１つの実施形態によれば、本発明はまた、冷却液体製品のための移動システムを提供し、このシステムは、上述のタンカー、タンカーの船殻に設置された容器を浮体式または陸上貯蔵設備に接続するために配列された絶縁パイプ、および浮体式または陸上貯蔵設備からタンカーの容器までまたはタンカーの容器からこの設備まで冷却液体製品のストリームを絶縁パイプを通して引き込むためのポンプを含む。
【００８６】
図５を参照して、液体天然ガスタンカー７０の切欠き図は、タンカーの二重船殻７２に適合された角柱状の一般的な形状を有する漏れ止め絶縁容器７１を示す。容器７１の壁は、容器に存在するＬＮＧと接触することを意図した一次漏れ止めバリア、一次漏れ止めバリアとタンカーの二重船殻７２との間に配列された二次漏れ止めバリア、ならびに一次漏れ止めバリアと二次漏れ止めバリアとの間および二次漏れ止めバリアと二重船殻７２との間にそれぞれ配列された２つの絶縁バリアを含む。
【００８７】
これ自体既知の方法において、タンカーの主要デッキに配置される積荷／積降パイプ７３は、ＬＮＧカーゴを容器７１からまたは容器７１に移動させるために、臨海または船体ターミナルに適切なコネクターによって接続できる。
【００８８】
図５は、積荷および積降ステーション７５、地下水パイプライン７６および地上施設７７を含む臨海ターミナルの例を表す。積荷および積降ステーション７５は、調節可能な可動式アーム７４および可動式アーム７４を支持するタワー７８を含む海上施設である。可動式アーム７４は、絶縁ホース７９のバンドルを保持し、これが積荷および積降パイプ７３に接続できる。調節可能な可動式アーム７４は、すべての液体天然ガスタンカーの寸法に調節される。接続パイプライン（表示せず）は、タワー７８の内側に延びる。積荷および積降ステーション７５は、地上施設７７からまたは地上施設７７まで液体天然ガスタンカー７０の積荷および積降を可能にする。この施設は、液化ガス貯蔵タンク８０および地下水パイプライン７６を介して積荷および積降ステーション７５に連結された接続パイプライン８１を含む。地下水パイプライン７６により、相当な距離、例えば５ｋｍにわたって積荷および積降ステーション７５と地上施設７７との間に液化ガスを移動させることができ、これが積荷および積降操作の間に、沿岸からの相当な距離において液体天然ガスタンカー７０を維持できる。
【００８９】
液化ガスの移動に必要な圧力を発生させるために、タンカー７０および／または地上施設７７を備えたポンプおよび／または積荷および積降ステーション７５を備えたポンプを使用する。
【００９０】
本発明はいくつかの特定の実施形態に関連して記載されたが、本発明はそれらに決して限定されないこと、記載された手段の技術的等価物およびさらにこれらの組み合わせすべてを含むこと（後者が本発明の文脈内にある場合）は非常に明らかである。
【００９１】
動詞「含む（ｔｏ  ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」または「含む（ｔｏ  ｉｎｃｌｕｄｅ）」およびその同語源形態の使用は、特許請求の範囲に示されたもの以外の要素または段階の存在を排除しない。要素または段階について不定冠詞「ａ」または「ａｎ」の使用は、こうした要素または段階の複数の存在を、特に断らない限り排除しない。
【００９２】
特許請求の範囲において、括弧内の参照記号はいずれも、特許請求の範囲における限定として解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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