CN101687535A - 液化天然气运输船以及液化天然气的海上输送方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供获得大罐容积且建造容易的LNG油轮。另外，减少风浪天气时的隔膜式罐的晃动。最前部的LNG罐由球形独立式罐(24)构成，接在其后的多个罐都由隔膜式罐(26)构成。即，隔膜式罐(26)在船体内壳施行防热而表面用隔膜覆盖地形成。在航海中，把球形独立罐(24)内的液货(LNG)移送到其他的隔膜式罐(26)中，使由蒸发气体产生而减少的隔膜式罐(26)的液货的量恢复。

Description

液化天然气运输船以及液化天然气的海上输送方法
技术领域
本发明涉及液化天然气(LNG)的海上输送。
背景技术
因为LNG在燃烧时氮氧化物或亚硫酸气体的排出量少，所以作为清洁能源每年需要都增大。LNG是把天然气冷却到-160℃程度而液化了的物质，海上输送该物质的LNG运输船的罐使用可承受大范围温度变化的低温材料，并具有考虑了由温度差引起的热收缩、热应力的构造。另外，因为LNG运输船承担高速、大量输送的使命，所以普遍具有20海里上下的航海速度，船体有大型化的倾向，现在正计划罐容量超过200000m3的LNG运输船。
在现有的LNG运输船中，搭载在其上的LNG罐大体分为两种类型，一种是球形独立罐方式，另一种是隔膜方式(例如美国专利第5697312号、美国专利第7137345号)。
作为球形独立罐方式，把用铝合金作的球形罐借助于从其球体赤道部向下延伸的裙状的支承构造安装在船舱内。在该罐中，装载于其中的液货的重量及由船的摆动作用于液货的变动力全部由罐自身承担，借助于裙部传递到船体。当然，罐的防热材料设在罐的外面。
由于船舱的形状大体为箱型，所以在其中放置球形罐的情况下，在球形罐的周边难免产生无用的空间。为此，球形独立罐方式具有在船体尺寸的比例上罐容积小的缺点。
另外，作为隔膜方式罐，在船体的二重船壳构造的内侧设置防热材料，用隔膜对其表面进行液密式覆盖。在该方式的罐中，LNG的液压借助于防热材料传递到船体构造上。隔膜采用不锈钢或热膨张系数小的镍合金(殷钢)。
该隔膜方式的罐由于制造成沿船舱的形状，所以获得大的罐空间，容积效率高。但是，在船体前部窄的部分，由于罐成为不规则形状，所以存在建造工程费工的缺点。另外，隔膜罐的形状基本是方形，由此难以形成大不同于方形的形状。为此，最前部的放置罐部分的船体形状充其量做成U字剖面，但不能做成为了减少高速时兴波阻力的V字形那样特别窄的形状。
作为隔膜方式的罐，当载货为半载状态时若遇到风浪天气的话，则由所说的晃动(sloshing)、即船体摆动使罐内的液货激烈地产生波浪，由该冲击使隔膜或防热材料受到损伤。在球形罐中，由于罐壁是曲面的，所以可缓冲冲击，另外由于防热材料位于罐的外侧，所以晃动几乎不会成为问题。因此，对于隔膜方式的罐，为了不使载货的LNG产生波浪，要求罐在任何情况下都保持满载或接近满载的状态。
在球形、隔膜的任一种形式中，在LNG罐内，由于即使施加防热也不能避免热量进入罐内，所以从载货的LNG产生蒸发气体(BOG)，罐内压缓缓上升，LNG的液温也上升。因此，在LNG船中，产生的蒸发气体由压缩机吸引，送到锅炉等的燃烧装置燃烧。燃烧产生的能量用于船的推进等。每一天的汽化率根据罐的防热性能而有所改变，大体在0.10～0.25％的范围。这样在LNG船中由于产生蒸发，所以装载于罐内的液货的量随着经过天数而逐渐减少。为此，在隔膜方式的罐中，从装载地出航后随着经过天数而变得容易产生晃动。
发明内容
本发明以提供罐的容积效率优良、建造容易的LNG油轮为课题。另外，以减少隔膜方式罐的晃动为课题。
本发明提供一种LNG运输船，其装载LNG的罐由配置于最前部的球形独立式罐和接在其后的多个隔膜方式罐构成。由于在该运输船中，大部分LNG罐由隔膜方式的罐构成，所以容积效率优良，可得到在船体尺寸的比例上大的罐容积。
由于最前部的罐位于船体前部的窄部分，所以在把这部分做成隔膜式罐的情况下，罐形状成为不规则形状，防热或隔膜的施工工程变得相当麻烦。在本发明中，由于把最前部的罐不做成隔膜式而做成球形独立式罐，所以只要在地面组装球形罐而装到船内就可以，所以建造工程极其容易，也可缩短工期。另外，由于在球形罐的情况下可放置在船体剖面形状呈V字形变窄的地方，所以船首部可以做成尖细形而成为适于高速的形状。
另外，本发明提供LNG的海上输送方法，该方法把装载LNG的罐由隔膜方式罐和球形独立式罐的两种类的罐构成，在输送中，把独立式罐内的LNG移送到隔膜式罐。根据该方法，可补充输送中作为蒸发气体而损失的液量，保持隔膜式罐为满载状态，解决隔膜式罐的晃动问题。
附图说明
图1是本发明LNG油轮的侧面图。
图2是图1所示的LNG油轮的平面图。
图3是用图1的3-3线切断的隔膜式罐部的剖面图。
图4是用图1的4-4线切断的球形罐部的剖面图。
图5是现有的隔膜方式LNG油轮中的最前部罐的横剖面图。
图6是在图1所示的LNG油轮中用于在罐间进行液货移送的配管图。
具体实施方式
如图1及图2所示，该LNG油轮从前部以船首部10、罐舱段12、机舱14和船尾部16的顺序相连，在机舱的上部设有居住区18进而是操舵室20。罐舱段12由横向隔壁22分割成多个舱段，在最前部舱段23设置球形独立式罐24，在第2到第5舱段内各自形成隔膜式罐26。
图3是隔膜式罐的横剖面图，船体在船底及船侧面均为两层船壳构造，通过在这些内壳28的表面施加防热层30，把防热层的表面用隔膜32液密式覆盖而形成隔膜式罐26。各隔膜式罐26为了增加罐容量，头部贯穿上甲板34向上突出，其罐头部由围壁甲板36覆盖。
图4是具有球形独立式罐的最前部舱段的横剖面图。球形罐24在地上组装成装有从其球体赤道部向下延伸的裙部40的状态，再安装在船内。该裙部40的下端由船体双层底支承。球形罐24的上部突出于上甲板34的上部，该突出部分由穹顶型的罐罩42覆盖。
与图4相比较，图5表示在最前部罐舱段23不设置球形独立式罐而设置隔膜式罐的情况。由于最前部罐舱段的船体窄，所以如点划线44所示，在其中形成的隔膜罐26越往前则罐的宽度越狭窄。为此，罐成为不规则形状，工程复杂费工。与此相对，球形罐24由于能够在地上组装，再安装在船体上，所以与把复杂构造的隔膜罐由船内作业制造的情况相比，工程容易，用很短的工期就可完成。
另外，由图5可知，隔膜式罐在构造上是接近大致方形的形状，放置隔膜式罐的部分的船体剖面不能做成太窄的(尖细的)形状。与此相对，在图4中，由于罐为球形，且罐位于稍高的位置，所以可以放置在船体剖面形状做成V字形而相当窄的船型内。为此，在把最前部罐设成不是隔膜式罐而是球形独立罐的情况下，可使船首部做成尖细的形状而减少高速域中船的推进阻力。
该LNG油轮在装载地不拘泥于罐的种类，全部罐满载LNG。在向目的地的航海中，由于热从外部进入各LNG罐中，所以连续地产生蒸发气体并存留在罐内。当该气体搁置起来时，罐内的温度及内压缓缓升高是危险的。因此，如图6所示，现有技术在LNG油轮中，将存留在各罐内的蒸发气体(BOG)由压缩机46吸引到罐外，以保证各LNG罐内的温度和压力适当。由压缩机吸引到罐外的天然气在加温后在锅炉48燃烧。在锅炉中产生的蒸气驱动涡轮，作为船的推进力或船内电力使用。
这样，由于在各罐产生的BOG被排出到罐外，所以各罐的液量即使是很少量也还是缓缓地减少。经过长期间航海，液量的减少是显著的，对于隔膜式罐在风浪天气时晃动就成为了危险。在本发明的LNG油轮中，把球形独立式罐24中的液货(LNG)由罐附带的泵50送出，使其通过管52移送到其他的罐，使隔膜式罐26的液量恢复到大体满载状态或接近满载状态的状态。若这样的话，即使在遇到风浪天气时，也难以产生晃动，可以对由晃动对隔膜式罐造成的损伤防患于未然。另外，通过移送，球形独立式罐24的液量缓缓减少，但如前所述，球形独立式罐不会产生晃动的问题。

Claims (2)

1.一种液化天然气运输船，其特征在于，装载液化天然气的罐由配置在最前部的球形独立式罐和接续于其后的多个隔膜式罐构成。
2.一种液化天然气的海上输送方法，其特征在于，由隔膜式罐和球形独立式罐这两种罐构成装载液化天然气的罐，将该球形独立式罐内的液化天然气移送到该隔膜式罐，以便补充在输送中作为蒸发气体损失的该隔膜式罐的液量。
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