ES2345424A1 - Fijacion por pegado de bloques aislantes para deposito de transporte de gases licuados con la ayuda de cordones ondulados. - Google Patents
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Abstract
Fijación por pegado de bloques aislantes para depósito de transporte de gases licuados con la ayuda de cordones ondulados. Procedimiento de pegado sobre un casco interno de buque (1), con la ayuda de cordones (3) de masilla preferiblemente de resina epoxi, de segundos bloques aislantes (4) para la realización de un depósito estanco y térmicamente aislante para el transporte de gases licuados, estando constituido dicho depósito por dos barreras de estanqueidad sucesivas, alternadas con dos barreras aislantes constituidas por primeros y segundos bloques aislantes (5, 4), realizados a partir de paneles de contrachapado y que contienen o soportan materiales térmicamente aislantes, estando fijados dichos segundos bloques aislantes (4) de la barrera aislante secundaria directamente contra el casco interno (1), comprendiendo dicho procedimiento la aplicación de cordones (3) de masilla sobre la cara inferior de los paneles de dichos segundos bloques aislantes (4) a lo largo de líneas paralelas entre sí, la colocación en su posición de dichos segundos bloques aislantes (4) contra el casco interno (1) del buque y su puesta en presión contra dicho casco interno hasta la polimerización de dicha masilla, caracterizado porque sobre la cara inferior de al menos un panel de dichos segundos bloques aislantes (4), al menos, dos de dichos cordones (3) son dispuestos a lo largo de líneas paralelas onduladas.
Description
Fijación por pegado de bloques aislantes para
depósito de transporte de gases licuados con la ayuda de cordones
ondulados.
El dominio de la presente invención es el de la
realización de depósitos estancos y aislantes térmicamente
integradas en una estructura portante, principalmente el casco de un
buque destinado al transporte por mar de gases licuados y, en
particular, al transporte de gases naturales licuados con elevado
contenido en metano.
En las patentes francesas 2 265 608, 2 798 902,
2 683 786, 2 691 520 y 2 724 623, se ha descrito ya la realización
de un depósito que está constituido por dos barreras de estanqueidad
sucesivas alternadas con dos capas de aislamiento térmico
denominadas barreras aislantes. Una primera barrera de estanqueidad,
denominada primaria, está en contacto con el gas licuado mientras
que una segunda, denominada secundaria, está dispuesta entre las dos
barreras aislantes. Las diferentes barreras están fijadas las unas
con las otras y la barrera aislante secundaria es fijada sobre el
casco interno del buque por medio de diversos procedimientos
conocidos para el especialista.
En estas realizaciones, las barreras aislantes
primaria y secundaria están constituidas por una sucesión de bloques
aislantes que, o bien son cajones paralelepipédicos cerrados
rellenos de un calorífugo, o bien están constituidos por bloques de
espuma aislante pegados sobre un panel portante. El material
utilizado para realizar los paneles de los cajones o los paneles
portantes es, generalmente, madera contrachapada, por una cuestión
de coste y por sus cualidades aislantes. Uno de los inconvenientes
del contrachapado es, sin embargo, que es anisótropo y que sus
propiedades mecánicas son diferentes según que se ejerza una
solicitación en el sentido de o bien transversalmente a las fibras
de sus capas exteriores.
Los bloques aislantes se fijan sobre el casco
interno, en el primer caso por ensamblado con la ayuda de pasadores
cogidos en el casco interno y en el segundo caso simplemente
pegados, por medio de su panel externo, sobre dicha superficie. En
este caso el material utilizado para el pegado es, generalmente, una
masilla de resina epoxi, que es depositada en forma de cordones
sobre la cara del bloque aislante situado enfrente del casco
interno. En la técnica anterior, los cordones se disponen de forma
rectilínea sobre los paneles de los bloques aislantes, paralelos
entre sí.
Estos cordones de masilla tienen como función,
además de la de mantenimiento del bloque aislante sobre el casco
interno, compensar las inevitables irregularidades en adaptándose a
la forma de aquél. Durante el montaje, el bloque aislante es
colocado en su posición sobre el casco interno con la ayuda de
medios conocidos de tal forma que los cordones de masilla sean
comprimidos, antes de la polimerización, contra el casco interno y
se adapte así perfectamente su forma. No hay duda entonces de
obtener un pegado de buena calidad. Con la polimerización, los
cordones de masilla se endurecen y se comportan después como
materiales perfectamente rígidos.
Los esfuerzos que provienen del interior del
depósito son transmitidos al casco interno por medio de los paneles
de bloques aislantes, y es necesario que estos resistan a las
presiones y a las tracciones que les son aplicadas sin ruptura de la
estructura de madera contrachapada. Es necesario pues no alejar
demasiado los cordones de masilla unos de otros y evitar así que se
apliquen esfuerzos sobre la madera a una distancia demasiado grande
de un cordón.
La multiplicidad de cordones tiene, por otro
lado, como inconveniente el aumentar sensiblemente el coste de
realización del depósito de un buque de transporte de gas licuado,
debido a la gran cantidad de masilla necesaria. Los cordones deben
ser, por un lado, de una sección bastante elevada para compensar las
irregularidades del casco interno y, por otro lado, la longitud
total de los cordones, si éstos fueran puestos uno tras otro,
alcanzarían varias decenas, incluso un centenar, de kilómetros para
un buque de tamaño mediano.
La presente invención tiene por objeto remediar
estos inconvenientes proponiendo un procedimiento menos oneroso de
pegado de los bloques aislantes sobre el casco interno con la ayuda
de cordones de masilla, conservando al tiempo una buena resistencia
de los paneles de dichos bloques aislantes a los esfuerzos de
compresión o de tracción que se ejercen sobre ellos, incluso
mejorándola.
A este efecto, la invención tiene por objeto un
procedimiento de pegado sobre un casco interno de buque, con la
ayuda de cordones de masilla preferiblemente de resina epoxi, de
segundos bloques aislantes para la realización de un depósito
estanco y térmicamente aislante para el transporte de gases
licuados, estando constituido dicho depósito por dos barreras de
estanqueidad sucesivas, una barrera de estanqueidad primaria en
contacto con el producto contenido en el depósito y una barrera de
estanqueidad secundaria situada entre la barrera de estanqueidad
primaria y el casco interno del buque, estando estas dos barreras de
estanqueidad alternadas con dos barreras aislantes constituidas por
primeros y segundos bloques aislantes, realizados a partir de
paneles de contrachapado y que contienen o soportan materiales
térmicamente aislantes, estando soportada una primera barrera
denominada barrera aislante primaria por la barrera de estanqueidad
secundaria y soportando la barrera de estanqueidad primaria una
segunda barrera, denominada barrera aislante secundaria, que soporta
a su vez la barrera de estanqueidad secundaria y cuyos dichos
segundos bloques aislantes están fijados directamente contra el
casco interno, comprendiendo dicho procedimiento la aplicación de
cordones de masilla sobre la cara inferior de los paneles de dichos
segundos bloques aislantes a lo largo de líneas paralelas entre sí,
la colocación en su posición de dichos segundos bloques aislantes
contra el casco interno del buque y su puesta en presión contra
dicho casco interno hasta la polimerización de dicha masilla,
caracterizado porque sobre al menos un panel de dichos segundos
bloques aislantes, al menos, dos de dichos cordones son dispuestos a
lo largo de líneas paralelas onduladas.
Ventajosamente, la distancia entre dos líneas
onduladas consecutivas es superior o igual a 100 mm.
De forma preferente las líneas onduladas son
sinusoides.
Ventajosamente, la sinusoide presenta una
relación sensiblemente igual a 8 entre su período y su amplitud.
La invención tiene igualmente por objeto un
depósito estanco y térmicamente aislante integrado en el casco
interno de un buque y constituido por dos barreras de estanqueidad
sucesivas, una barrera de estanqueidad primaria en contacto con el
producto contenido en el depósito y una barrera de estanqueidad
secundaria situada entre la barrera de estanqueidad primaria y el
casco interno del buque, estando estas dos barreras de estanqueidad
alternadas con dos barreras aislantes constituidas por primeros y
segundos bloques aislantes realizados a partir de paneles de
contrachapado y que contienen o soportan materiales térmicamente
aislantes, estando soportada una primera barrera denominada barrera
aislante primaria por la barrera de estanqueidad secundaria y
soportando la barrera de estanqueidad primaria una segunda barrera,
denominada barrera aislante secundaria, que soporta a su vez la
barrera de estanqueidad secundaria y cuyos dichos segundos bloques
aislantes están fijados directamente contra el casco interno del
buque por medio de cordones de masilla preferiblemente de resina
epoxi colocados sobre la cara inferior de los paneles de dichos
segundos bloques aislantes a lo largo de líneas paralelas entre sí,
caracterizado porque sobre al menos un panel de dichos segundos
bloques aislantes, al menos, dos de dichos cordones son dispuestos a
lo largo de líneas paralelas onduladas.
Ventajosamente, la distancia entre dos líneas
onduladas consecutivas es superior o igual a 100 mm.
De forma preferente las líneas onduladas son
sinusoides.
Ventajosamente, la sinusoide presenta una
relación sensiblemente igual a 8 entre su período y su amplitud.
La invención se comprenderá mejor, y otros
objetos, detalles, características y ventajas de ella aparecerán más
claramente, en el curso de la descripción explicativa detallada que
va a continuación de un modo de realización de la invención, dado a
título de ejemplo puramente ilustrativo y no limitativo, en
referencia a los dibujos esquemáticos anexos.
En estos dibujos:
- la figura 1 es una vista en sección de un
sistema de aislamiento que comprende dos barreras de estanqueidad y
dos barreras aislantes según una realización de la técnica
anterior;
- la figura 2 es una vista en perspectiva del
mismo sistema de aislamiento según otra realización de la técnica
anterior;
- la figura 3 es una vista por debajo de un
segundo bloque aislante según un modo de realización de la
invención;
- la figura 4 es una vista de un detalle de la
realización de un cordón de masilla según un modo de realización de
la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Refiriéndose a la figura 1, se ve el casco
interno 1 de un buque de transporte de gas licuado sobre el cual hay
fijados pasadores 2 destinados a mantener en su lugar durante su
instalación los segundos bloques aislantes 4 realizados de bloques
de espuma colocados sobre una panel portante de forma que
constituyen una barrera aislante secundaria. Estos segundos bloques
aislantes 4 están fiados sobre el casco interno 1 por los cordones
de masilla 3 dispuestos sobre la cara inferior de su panel portante,
transversalmente a la dimensión mayor del segundo bloque aislante y
mantenidos en contacto con el casco interno 1 en el momento de su
instalación por medio de medios de fijación que cooperan con los
pasadores 2. (NB: por comodidad de lenguaje se ha convenido
denominar en adelante cara inferior del segundo bloque aislante o de
su panel portante la cara que se encuentra enfrentada con el casco
interno, bien sea que el segundo bloque aislante esté destinado a
ser situado sobre el suelo, sobre el techo o sobre una pared lateral
del casco).
La barrera aislante secundaria constituida por
los segundos bloques aislantes 4 está recubierta, en la dirección
del centro del depósito, gracias a los medios de fijación no
representados, por una barrera de estanqueidad secundaria 6 la cual
está recubierta a su vez por una barrera aislante primaria. Esta
barrera aislante primaria está constituida, de la misma manera que
la barrera aislante secundaria, por primeros bloques aislante 5
sobre los cuales viene a fijarse una barrera de estanqueidad
primaria 7 en contacto con el gas licuado.
Refiriéndose a la figura 2, se ve otra
realización de la técnica anterior en la cual las barreras aislantes
están realizadas con la ayuda de primeros y segundos bloques
aislantes realizados en forma de cajones paralelepipédicos cerrados,
realizados en contrachapado y que contienen un producto calorífugo,
como la perlita. Se encuentra, partiendo del casco interno 1, los
segundos bloques aislantes 4 de la barrera aislante secundaria, la
barrera 6 de estanqueidad secundaria, los primeros bloques aislantes
5 de la barrera aislante primaria y la barrera de estanqueidad
primaria 7. Los segundos bloques aislantes 4 son colocados sobre el
casco interno 1 en el momento de su instalación mediante cordones de
masilla 3 dispuestos previamente sobre su parte inferior,
transversalmente en relación con la dimensión mayor de los segundos
bloques aislantes.
Refiriéndose a la figura 3, se ve una vista
desde debajo de un panel de un segundo bloque aislante 4, sobre el
cual han sido dispuestos cordones de masilla 3 según la invención,
transversalmente a la dimensión mayor de los segundos bloques
aislantes. Debido al método de construcción de los paneles de
contrachapado, las capas son siempre un número impar y sobre las
capas exteriores las fibras de madera están orientadas en el eje de
la dimensión mayor del panel. Esta orientación está representada por
el eje A-A en la figura 3.
Refiriéndose a la figura 4, se ve un detalle de
la forma de un cordón de masilla según la invención, para el cual la
forma ondulada presentada es una forma sinusoidal, de período
"L" y de amplitud "a".
Se va, ahora, a describir el beneficio aportado
por la invención en relación con la técnica anterior.
En las realizaciones anteriores los cordones de
masilla son rectilíneos y están espaciados regularmente una longitud
que varia según punto donde será colocado en el depósito el
correspondiente segundo bloque aislante, o lo que es igual, según la
presión a la cual será sometido. Para las paredes en el fondo del
depósito (suelo y partes bajas de las paredes laterales) es
necesario aproximar los cordones de masilla para evitar la ruptura
de la madera entre dos cordones. Se selecciona generalmente un
espaciamiento de 100 mm entre dos cordones consecutivos sobre un
mismo segundo bloque aislante. En las zonas donde la presión a
soportar será más débil (partes altas de las paredes laterales y
techo) es aceptable un espaciamiento más laxo. El espaciamiento
generalmente seleccionado es entonces de 140 mm.
Los paneles de madera que constituyen las caras
de los segundos bloques aislantes 4 están sometidos en uso a
esfuerzos de compresión debido al peso del liquido contenido en el
depósito pero deben también poder resistir los esfuerzos de tracción
generados por la deformación del casco interno 1 durante las
operaciones de lastrado.
Los puntos débiles de un panel de madera
contrachapada son de dos tipos:
- -
- en compresión, puede romperse por flexión a lo largo de una línea paralela a los cordones puesto que la cara inferior, que está sometida a una presión uniformemente repartida, no es soportada más que por las aristas lineales que constituyen los cordones, con un espacio no soportado entre ellos. Esta fragilidad está todavía acentuada cuando los cordones están orientados en el mismo sentido que las fibras de la capa exterior del contrachapado (véase la figura 3), lo que es frecuentemente el caso en la práctica. Los astilleros constructores de buques de transporte de gas licuado en efecto tienden a manipular los segundos bloques aislantes equipados de su cordones de masilla y principalmente a darles la vuelta para volver a poner la cara inferior debajo después de la operación de depositar la masilla. Esta maniobra se desarrolla de manera más segura si los cordones de masilla permanecen en un mismo plano durante esta rotación, o lo que es lo mismo, si son puestos en el sentido de la dimensión menor de la cara inferior. Esta orientación es justamente, por construcción del contrachapado, el sentido de las fibras de la capa exterior.
- -
- en tracción, la madera de un panel de contrachapado puede sufrir la separación de sus capas, permaneciendo una parte de la madera de la capa exterior unida al cordón de masilla, separándose el resto, dejando entonces que el segundo bloque aislante se separe del casco interno.
Estas debilidades del contrachapado impiden
espaciar demasiado los cordones de masilla y así reducir el volumen
de masilla empleado para realizar el aislamiento del depósito.
La invención resuelve este problema reemplazando
los cordones rectilíneos empleados con anterioridad por cordones 3
que presentan ondulaciones, que pueden, por ejemplo, ser
sinusoidales como lo muestran las figuras 3 y 4.
Se han efectuado ensayos sobre paneles que han
sido equipados con cordones sinusoidales, que presentaban espaciados
diversos, en los cuales el período L es de 372 mm y la amplitud a de
46,5 mm. La longitud de una sinusoide de ese tipo, que se
caracteriza por una relación L/a igual a 8, es superior un 14% a la
del segmento recto de longitud L correspondiente.
La resistencia a la rotura por flexión entre
cordones y a la separación de las capas de los paneles ha sido
evaluada y comparada con la de paneles equipados con cordones
rectilíneos espaciados 100 mm o 140 mm. No se encuentra la misma
presión de rotura por flexión con estos cordones sinusoidales más
que con un espaciamiento entre ellos superior un 35% al
constatado con los cordones rectilíneos.
Del mismo modo, los ensayos de resistencia a la
separación de las capas han mostrado que con una forma sinusoidal de
ese tipo (relación L/a igual a 8) la resistencia a la separación de
las capas se aumenta un 48% con relación a los cordones derechos
situados también ellos en paralelo con las fibras de contrachapado.
Esto significa que un acortamiento del 35% de la longitud de masilla
depositada sobre el panel de un segundo bloque aislante es posible
sin colocarse de manera más desfavorable frente a la separación de
las capas que con los cordones rectilíneos.
En global, la utilización de cordones
sinusoidales de relación L/a igual a 8 permite una economía del 18%
sobre la cantidad de masilla necesaria con relación a los cordones
rectilíneos, conservando al mismo tiempo el mismo comportamiento a
la rotura por flexión y obteniendo al mismo tiempo una mejor
resistencia a la separación de las capas.
Es evidente que otras sinusoides pueden ser
seleccionadas, con relaciones L/a diferentes de 8, o bien formas
periódicas alternadas cualesquiera (ángulos, cuadrados,...). La
cantidad de masilla necesaria será más o menos grande según la forma
de estas líneas onduladas. Convendrá de todas formas adaptar la
separación entre las líneas para que se conserve una resistencia
suficiente a la rotura por flexión con la forma ondulada
seleccionada.
Aunque la invención haya sido descrita en
relación con varios modos de realización particulares, es muy
evidente que no está limitada en modo alguno y que comprende todas
las equivalentes técnicas de medios descritos así como sus
combinaciones si éstas entran en el marco de la invención.
Claims (9)
1. Procedimiento de pegado sobre un casco
interno de buque (1), con la ayuda de cordones (3) de masilla
preferiblemente de resina epoxi, de segundos bloques aislantes (4)
para la realización de un depósito estanco y térmicamente aislante
para el transporte de gases licuados, estando constituido dicho
depósito por dos barreras de estanqueidad sucesivas, una barrera de
estanqueidad primaria (7) en contacto con el producto contenido en
el depósito y una barrera de estanqueidad secundaria (6) situada
entre la barrera de estanqueidad primaria y el casco interno (1) del
buque, estando estas dos barreras de estanqueidad alternadas con dos
barreras aislantes constituidas por primeros y segundos bloques
aislantes (5, 4), realizados a partir de paneles de contrachapado y
que contienen o soportan materiales térmicamente aislantes, estando
soportada una primera barrera denominada barrera aislante primaria
por la barrera de estanqueidad secundaria (6) y soportando la
barrera de estanqueidad primaria (7) una segunda barrera, denominada
barrera aislante secundaria, que soporta a su vez la barrera de
estanqueidad secundaria (6) y cuyos dichos segundos bloques
aislantes (4) están fijados directamente contra el casco interno
(1), comprendiendo dicho procedimiento
- a)
- la aplicación de cordones (3) de masilla sobre la cara inferior de los paneles de dichos segundos bloques aislantes (4) a lo largo de líneas paralelas entre sí,
- b)
- la colocación en su posición de dichos segundos bloques aislantes (4) contra el casco interno (1) del buque y
- c)
- su puesta en presión contra dicho casco interno hasta la polimerización de dicha masilla,
caracterizado porque sobre la cara
inferior de al menos un panel de dichos segundos bloques aislantes
(4), al menos, dos de dichos cordones (3) son dispuestos a lo largo
de líneas paralelas onduladas.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Procedimiento de pegado según la
reivindicación 1, en el cual la distancia entre dos líneas onduladas
consecutivas es superior o igual a 100 mm.
3. Procedimiento de pegado según una de las
reivindicaciones precedentes, en el cual las líneas onduladas son
sinusoides.
4. Procedimiento de pegado según la
reivindicación 3, en el cual la sinusoide presenta una relación
sensiblemente igual a 8 entre su período y su amplitud.
5. Depósito estanco y térmicamente aislante
integrado en el casco interno (1) de un buque y constituido por dos
barreras de estanqueidad sucesivas, una barrera de estanqueidad
primaria (7) en contacto con el producto contenido en el depósito y
una barrera de estanqueidad secundaria (6) situada entre la barrera
de estanqueidad primaria y el casco interno (1) del buque, estando
estas dos barreras de estanqueidad alternadas con dos barreras
aislantes constituidas por primeros y segundos bloques aislantes (5,
4), realizados a partir de paneles de contrachapado y que contienen
o soportan materiales térmicamente aislantes, estando soportada una
primera barrera denominada barrera aislante primaria por la barrera
de estanqueidad secundaria (6) y soportando la barrera de
estanqueidad primaria (7) una segunda barrera, denominada barrera
aislante secundaria, que soporta a su vez la barrera de estanqueidad
secundaria (6) y cuyos dichos segundos bloques aislantes (4) están
fijados directamente contra el casco interno (1) del buque por medio
de cordones (3) de masilla, preferiblemente de resina epoxi,
colocados sobre la cara inferior de los paneles de dichos segundos
bloques aislantes a lo largo de líneas paralelas entre sí,
caracterizado porque sobre la cara
inferior de al menos un panel de dichos segundos bloques aislantes
(4), al menos, dos de dichos cordones (3) son dispuestos a lo largo
de líneas paralelas onduladas.
\vskip1.000000\baselineskip
6. Depósito estanco y térmicamente aislante
según la reivindicación 5, en la cual la distancia entre dos líneas
onduladas consecutivas es superior o igual a 100 mm.
7. Depósito estanco y térmicamente aislante
según una de las reivindicaciones 5 o 6, en la cual las líneas
onduladas son sinusoides.
8. Depósito estanco y térmicamente aislante
según la reivindicación 7, en la cual la sinusoide presenta una
relación sensiblemente igual a 8 entre su período y su amplitud.
9. Buque de transporte de gases licuados que
incluye al menos un depósito estanco y térmicamente aislante según
una de las reivindicaciones 5 a 8 anteriores.
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