ИЗОЛЯЦИОННАЯ СЕКЦИЯ ДЛЯ ГЕРМЕТИЧНОГО И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО РЕЗЕРВУАРА И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАКОЙ СЕКЦИИ

1. Способ изготовления изоляционной секции для герметичного и теплоизоляционного резервуара, предназначенного для хранения смачивающей жидкости, при этом смачивающая жидкость выбрана из сжиженного природного газа, сжиженного нефтяного газа, жидкого метана, жидкого этана, жидкого пропана, жидкого азота, жидкого воздуха, жидкого аргона, жидкого ксенона, жидкого неона и жидкого водорода, а изоляционная секция содержит по меньшей мере один отсек, причем упомянутый способ содержит этапы, на которых:
подготавливают порошкообразный изоляционный материал, выбранный из пирогенных кремнеземов, кремнеземных аэрогелей и их смесей, при этом упомянутый порошкообразный изоляционный материал имеет:
x
характерный размер g частиц;
vx
x
стабильную истинную плотность ϕ для смачивающей жидкости, которая соответствует истинной плотности упомянутого порошкообразного изоляционного материала, имеющего упомянутый характерный размер g частиц, после погружения в смачивающую жидкость; и
ax
x
стабильную кажущуюся плотность ϕ для смачивающей жидкости, которая соответствует пороговой кажущейся плотности упомянутого порошкообразного изоляционного материала, за пределами которой порошкообразный изоляционный материал, имеющий характерный размер g частиц, не испытывает уплотнения после погружения в смачивающую жидкость; и
ex
x
стабильную кажущуюся плотность ϕ после уплотнения, которая соответствует состоянию максимальной уплотненности упомянутого порошкообразного изоляционного материала, имеющего упомянутый характерный размер g частиц;
y
ay
y
vy
подготавливают гранулированный наполнитель, выбранный из перлитов, полых сфер, гранул вспененного полимерного материала, гранулированных аэрогелей, имеющих внутреннюю степень пористости, которая не уменьшается после погружения в смачивающую жидкость, и их смесей, причем гранулированный наполнитель имеет характерный размер g частиц, стабильную кажущуюся плотность ϕ после уплотнения, которая соответствует состоянию максимальной уплотненности упомянутого гранулированного наполнителя, имеющего упомянутый характерный размер g частиц, и истинную плотность ϕ;
смешивают по меньшей мере порошкообразный изоляционный материал и гранулированный наполнитель; причем порошкообразный изоляционный материал присутствует в массовой доле x, а гранулированный наполнитель присутствует в массовой доле y, при этом x+y ≥ 90%, x ≥ 25% и y ≥ 5%;
помещают смесь в отсек изоляционной секции в состоянии уплотненности, так что:
vx
истинная плотность порошкообразного изоляционного материала в смеси между зернами гранулированного наполнителя меньше, чем упомянутая стабильная истинная плотность ϕ,
ay
кажущаяся плотность гранулированного наполнителя в смеси меньше, чем стабильная кажущаяся плотность ϕ после уплотнения, и
mel
кажущаяся плотность MV смеси больше или равна
ay
ax
ax
ay
ex
ex
vy
ϕ ⋅ ϕ /(y ⋅ ϕ+(1 - y) ⋅ ϕ) и ϕ /[1 - y ⋅ (1 - ϕ /ϕ)].
2. Способ изготовления изоляционной секции по п.1, в котором порошкообразный изоляционный материал и гранулированный наполнитель однородно смешивают путем механического перемешивания.
3. Изоляционная секция для герметичного и теплоизоляционного резервуара, предназначенного для хранения смачивающей жидкости, при этом смачивающая жидкость выбрана из сжиженного природного газа, сжиженного нефтяного газа, жидкого метана, жидкого этана, жидкого пропана, жидкого азота, жидкого воздуха, жидкого аргона, жидкого ксенона, жидкого неона и жидкого водорода, причем изоляционная секция содержит по меньшей мере один отсек, и
порошкообразный изоляционный наполнитель, размещенный в упомянутом отсеке, причем изоляционный наполнитель содержит смесь по меньшей мере:
x мас.% порошкообразного изоляционного материала, выбранного из пирогенных кремнеземов, кремнеземных аэрогелей и их смесей, причем упомянутый порошкообразный изоляционный материал имеет:
x
характерный размер g частиц,
vx
x
стабильную истинную плотность ϕ для смачивающей жидкости, которая соответствует истинной плотности упомянутого порошкообразного изоляционного материала, имеющего упомянутый характерный размер g частиц, после погружения в смачивающую жидкость,
ax
x
стабильную кажущуюся плотность ϕ для смачивающей жидкости, которая соответствует пороговой кажущейся плотности упомянутого порошкообразного изоляционного материала, за пределами которой порошкообразный изоляционный материал, имеющий упомянутый характерный размер g частиц, не испытывает уплотнения после погружения в смачивающую жидкость, и
ex
x
стабильную кажущуюся плотность ϕ после уплотнения, которая соответствует состоянию максимальной уплотненности упомянутого порошкообразного изоляционного материала, имеющего упомянутый характерный размер g частиц;
y
ay
y
vy
y мас.% гранулированного наполнителя, выбранного из перлитов, полых стеклянных сфер, гранул вспененного полимерного материала, гранулированных аэрогелей, имеющих внутреннюю степень пористости, которая не уменьшается после погружения в смачивающую жидкость, и их смесей, причем гранулированный наполнитель имеет характерный размер g частиц, стабильную кажущуюся плотность ϕ после уплотнения, которая соответствует состоянию максимальной уплотненности упомянутого гранулированного наполнителя, имеющего упомянутый характерный размер g частиц, и истинную плотность ϕ;
при этом x+y ≥ 90%, x ≥ 25% и y ≥ 5%;
vx
причем истинная плотность порошкообразного изоляционного материала в смеси между зернами гранулированного наполнителя меньше, чем стабильная истинная плотность ϕ;
ay
кажущаяся плотность гранулированного наполнителя в смеси меньше, чем стабильная кажущаяся плотность ϕ после уплотнения, и
mel
кажущаяся плотность MV смеси больше или равна
ay
ax
ax
ay
ex
ex
vy
ϕ ⋅ ϕ /(y ⋅ ϕ+(1 - y) ⋅ ϕ) и ϕ /[1 - y ⋅ (1 - ϕ /ϕ)].
3
3
3
4. Изоляционная секция по п.3, в которой кажущаяся плотность смеси составляет менее 250 кг/м, предпочтительно в диапазоне от 50 до 220 кг/м и более предпочтительно в диапазоне от 60 до 190 кг/м.
5. Изоляционная секция по п.3 или 4, в которой смесь имеет теплопроводность менее 45 мВт/(м⋅К) при температуре 20°C и нормальном атмосферном давлении, предпочтительно в диапазоне от 25 до 35 мВт/(м⋅К) при температуре 20°C и нормальном атмосферном давлении.
6. Изоляционная секция по любому из пп.3-5, в которой гранулированный наполнитель имеет средний размер частиц в диапазоне от 10 мкм до 5 мм, предпочтительно в диапазоне от 20 мкм до 2 мм и более предпочтительно в диапазоне от 25 мкм до 1 мм.
3
3
3
7. Изоляционная секция по любому из пп.3-6, в которой гранулированный наполнитель имеет зерна, отношение массы к внешнему объему которых составляет менее 500 кг/м, предпочтительно менее 200 кг/м, более предпочтительно в диапазоне от 30 до 150 кг/м.
8. Изоляционная секция по любому из пп.3-7, в которой гранулированный наполнитель содержит вспученный перлит.
9. Изоляционная секция по любому из пп.3-7, в которой гранулированный наполнитель содержит полые сферы, изготовленные из стекла или полимерного материала.
10. Изоляционная секция по любому из пп.3-9, в которой гранулированный наполнитель сам по себе имеет теплопроводность менее 100 мВт/(м⋅К) при температуре 20°C и нормальном атмосферном давлении.
11. Изоляционная секция по любому из пп.3-10, в которой порошкообразный изоляционный материал содержит гидрофобный пирогенный кремнезем.
12. Изоляционная секция по любому из пп.3-11, в которой порошкообразный изоляционный материал имеет средний размер частиц менее 300 мкм, предпочтительно менее 200 мкм и более предпочтительно в диапазоне от 2 до 100 мкм.
13. Изоляционная секция по любому из пп.3-12, в которой x ≥ 50%.
14. Изоляционная секция по любому из пп.3-13, в которой y ≥ 5%, предпочтительно y ≥ 10% и более предпочтительно y ≥ 15%.
15. Изоляционная секция по любому из пп.3-14, в которой изоляционный наполнитель содержит z мас.% глушителя инфракрасного излучения, причем z<10%.
16. Изоляционная секция по п.15, в которой изоляционная часть смеси, состоящая из порошкообразного изоляционного материала и глушителя инфракрасного излучения, имеет:
xz
характерный размер g частиц;
axz
xz
стабильную кажущуюся плотность ϕ, которая соответствует пороговой кажущейся плотности упомянутой изоляционной части смеси, за пределами которой упомянутая изоляционная часть смеси, имеющая характерный размер g частиц, не испытывает уплотнения после погружения в смачивающую жидкость, и
exz
xz
стабильную кажущуюся плотность ϕ после уплотнения, которая соответствует состоянию максимальной уплотненности изоляционной части смеси, состоящей из порошкообразного изоляционного материала и порошкообразного глушителя инфракрасного излучения, имеющей упомянутый характерный размер g частиц;
mel
в котором кажущаяся плотность MV смеси также больше или равна
ay
axz
axz
ay
exz
exz
vy
ϕ ⋅ ϕ /(y ⋅ ϕ+(1 - y) ⋅ ϕ) и ϕ /[1 - y ⋅ (1 - ϕ /ϕ)].
17. Изоляционная секция по п.15 или 16, в которой глушитель инфракрасного излучения выбран из углеродной сажи, графита, карбида кремния, оксидов титана и их смесей.
18. Изоляционная секция по любому из пп.3-17, содержащая нижнюю панель, покрывную панель и стенки, проходящие между нижней панелью и покрывной облицовочной панелью и образующие по меньшей мере один отсек.
ax
19. Изоляционная секция по любому из пп.3-18, в которой кажущаяся плотность порошкообразного изоляционного материала в смеси между зурнами гранулированного наполнителя меньше, чем стабильная кажущаяся плотность ϕ порошкообразного изоляционного материала.
20. Герметичный и теплоизоляционный резервуар, содержащий по меньшей мере один теплоизолирующий барьер и уплотнительную мембрану, предназначенную для контакта с текучей средой, содержащейся в резервуаре, прилегающую к упомянутому теплоизолирующему барьеру, в котором теплоизолирующий барьер содержит множество изоляционных секций по любому из пп.3-19.
21. Танкер (70) для транспортировки смачивающей жидкости, содержащий двойной корпус (72) и резервуар (71) по п.20, расположенный в двойном корпусе.
22. Способ загрузки или разгрузки танкера (70) по п.21, в котором текучую среду подают по изолированным трубопроводам (73, 79, 76, 81) из плавучего или берегового хранилища (77) в резервуар (71) танкера или наоборот.
23. Система передачи смачивающей жидкости, содержащая танкер (70) по п.21, изолированные трубопроводы (73, 79, 76, 81), расположенные таким образом, чтобы соединять резервуар (71), установленный в корпусе танкера, с плавучим или береговым хранилищем (77), и насос для подачи потока смачивающей жидкости по изолированным трубопроводам из плавучего или берегового хранилища в резервуар танкера или наоборот.