[发明专利]一种用于LNG运输船的减振层压块及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于LNG运输船的减振层压块及其制备方法。该减振层压块包括多层复合材料压合层和垂直穿插于所述多层复合材料压合层中的管状加强筋；所述多层复合材料压合层是由耐低温浇注型聚氨酯与纤维布压合而成；所述管状加强筋为中空管状结构，是由耐低温浇注型聚氨酯与纤维布旋转缠绕而成。本发明的减振层压块不仅具有良好的耐低温性能(使用温度可达‑196℃)，同时由于其特殊的结构设计使其不仅在垂直于压合层方向具有优异的抗剪切性能，而且在平行于压合层方向同样具有优异的抗剪切性能；可作为LNG运输船液货罐罐体的耐低温支撑单元使用或其他耐低温抗冲击结构单元使用。

技术领域

本发明涉及LNG运输船领域，具体涉及一种用于LNG运输船的减振层压块及其制备方法。

背景技术

近年来随着人们对环境保护的重视，作为清洁化石燃料的天然气的消费需求逐年提升。根据国际能源机构预估，全球可采常规天然气总量超470万亿m³，但是这些天然气主要集中分布在俄罗斯、伊朗、卡塔尔等少数国家。这使得能源紧缺的用气地区与能源丰富的产气地区之间具有一定的地理位置的局限，因此，天然气运输成为需要解决的关键问题之一。目前主要有陆地运输、水上运输和管道运输等运输方式，其中水上运输主要是将常压下的气态天然气冷却至-162℃，体积缩小至气态时的1/625，凝结成液体后通过液化天然气(LNG)运输船进行运输，可节约存储空间和运输成本。

由于LNG特殊的物理化学性质，对LNG运输船各方面的性能都有较高的要求，为了实现安全有效的运输，LNG运输船需要有绝对的低温可靠性。目前一些新式的LNG运输船的液货罐罐体和船体之间设有若干支撑单元，这些支撑单元通常采用的是一种环氧树脂与木材复合的层压木结构。但是这种层压木在外界温度发生冷热变化时易出现裂纹，会对其剪切强度尤其是平行于压合层方向的剪切强度产生很大的影响，给LNG运输船带来很大的安全隐患。

发明内容

为解决以上至少之一的技术问题，本发明提供一种用于LNG运输船的减振层压块及其制备方法。本发明的减振层压块不仅具有良好的耐低温性能(使用温度可达-196℃)，同时由于其特殊的结构设计使其不仅在垂直于压合层方向具有优异的抗剪切性能，而且在平行于压合层方向同样具有优异的抗剪切性能；可作为LNG运输船液货罐罐体的耐低温支撑单元使用或其他耐低温抗冲击结构单元使用。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

本发明一方面提供一种用于LNG运输船的减振层压块，该减振层压块包括多层复合材料压合层和垂直穿插于所述多层复合材料压合层中的管状加强筋；

所述多层复合材料压合层是由耐低温浇注型聚氨酯与纤维布压合而成；

所述管状加强筋为中空管状结构，是由耐低温浇注型聚氨酯与纤维布旋转缠绕而成。

根据减振层压块在实际使用过程中的受力情况，管状加强筋垂直穿插增强可以保证垂直于多层复合材料压合层方向的抗压强度和抗剪强度不降低或少降低的前提下，最大限度提高平行于多层复合材料压合层方向的剪切强度。

本发明采用耐低温浇注型聚氨酯与纤维布复合的技术，将聚氨酯的耐低温性能与纤维布高强度高模量相结合，制备出的减振层压块不仅具有优异的低温性能而且具有优异的抗剪切性能，可以满足超低温环境和受力复杂的LNG运输船液货罐罐体的支撑单元结构的使用。同时，本发明通过水平的多层复合材料压合层和垂直的管状加强筋的结构设计，使减振层压块在水平和垂直方向均具有优异的抗剪切性能。本发明减振层压块的抗压强度＞100MPa，垂直于多层复合材料方向的剪切强度＞60MPa，平行于多层复合材料方向的剪切强度＞30MPa，使用温度可达到-196℃。

根据本发明的减振层压块，优选地，所述多层复合材料压合层与所述管状加强筋通过耐低温浇注型聚氨酯粘接。

根据本发明的减振层压块，优选地，所述耐低温浇注型聚氨酯包括A组分和B组分；