CN103764494A

CN103764494A - Lng船

Info

Publication number: CN103764494A
Application number: CN201280039573.4A
Authority: CN
Inventors: 森元信吉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-08-13
Filing date: 2012-08-13
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2032-08-13
Also published as: US9415841B2; JP5715699B2; EP2743171A1; KR20140056271A; CN103764494B; SG2014011985A; US20140224169A1; WO2013024835A1; EP2743171A4; JPWO2013024835A1

Abstract

获得一种搭载于LNG-FPSO或LNG运输船的膜式LNG储藏罐，该LNG储藏罐的容积效率高，并且在暴风雨的天气中不易引发荡舱。膜式罐（16）由甲板下的主罐（16a）和甲板上的箱状的头部罐（16b）构成。这些主罐和头部罐通过开设于甲板的孔（17）而相互连通，从而形成一个罐。主罐（16a）由以下方式形成：在双层底（18）和左右的纵隔壁（15）的内侧形成隔热层（19），并在隔热层（20）上液密地覆盖殷钢等的膜（20）。同样地，头部罐（16b）也在内表面设置有隔热层和膜。

Description

LNG船

技术领域

本发明涉及具备用于储藏LNG（液化天然气）的罐的LNG船。使用该“LNG船”一词的不仅包括用于将LNG从产地搬运到消费地的LNG运输船，还包括将LNG储藏罐和LNG液化设备搭载于驳船的LNG-FPSO（Floating LNG Production,Storageand Off-loading system，浮式液化天然气生产储卸装置）、以及将LNG储藏罐和再气化设备搭载于驳船的LNG-FSRU（Floating LNG Storage and Re-gasification Unit，浮式储存再气化装置）。

背景技术

在世界性的能源价格高涨的期间，在远离陆地的大规模海底气田的开发计划现在被提上日程。在其中使用的LNG-FPSO具备以下功能：将从海底气田产生的气体在海洋上液化来生产LNG，将其储藏于罐，并装运到LNG运输船。（此外，LNG-FSRU具有将由LNG运输船接收的LNG气化而送出到陆上的功能。）

LNG-FPSO具备用于储藏生产出的大量LNG的罐，而其罐构造预计采用在目前为止的LNG运输船的建造中培育出的LNG罐技术。但是，在LNG-FPSO和LNG运输船中，LNG储藏罐的使用方法是不同的，因此需要注意。对于LNG运输船的情况，由于LNG储藏罐运用在满载或空载的任一状态下，而没有半载状态，因此，即使在暴风雨的天气中，也不易引发罐内的液货激烈地荡漾的现象（荡舱现象）。仅在装卸作业时，罐液位会大幅地变化，但由于装卸作业大都在风平浪静的港口进行，因此能够大体上忽略荡舱。

另一方面，考虑到LNG-FPSO长期系泊在气象条件严峻的远洋，其LNG储藏罐的液位兼顾LNG生产量和向LNG运输船的装运量而时刻变动，从而时常产生半载状态，容易引发荡舱现象。在LNG-FPSO，另一个重要的点在于：考虑到向LNG运输船的液货的装入以STS（ship to ship：船到船）的方式，特别是将LNG运输船停靠（side by side）于LNG-FPSO，使用装载臂来进行。考虑到目前为止的LNG运输船停泊在设置于安全的港内的泊位来进行装卸，则这样的在远洋的STS装卸风险较高，考虑到可能引发以下等事故：LNG-FPSO和想要与其接舷的LNG运输船之间引发碰撞事故而损伤船体，或者由于液货从装载臂泄漏而损伤船体。因此，在LNG-FPSO的罐设计时，还需要充分考虑这样的风险。

此外，对于今后的LNG运输船，还需要考虑在气象条件严峻的远洋中从LNG-FPSO接受LNG的装入的情况，特别需要在装载过程中的荡舱对策。

在LNG运输船一直以来使用的LNG储藏罐中，具有独立球形罐（MOSS方式罐）、独立方形罐（SPB方式）和膜式罐，在LNG-FPSO中，也预想采用这三个罐形式的任意一种。首先，对于独立球形罐，其是由铝合金制作而成的独立式的罐，其经由从其赤道部延伸出的边缘被支承在由双层船壳制作而成的船舱内。隔热层施加在罐的外表面（外隔热方式）。由于独立球形罐为球形，因此具有以下缺点：向船舱内的收纳效果较差，容积效率不好。在这种方式的罐中，由于为外隔热式，因此即使在暴风雨的天气中货物荡漾，也不会损伤隔热层。

独立方形罐的主体为铝合金制成的方形罐，在罐的内侧设置有加强罐的桁材，在罐的外表面设置有隔热件。在这样的结构中，在方形罐和船的内壳之间需要空舱，相应地，罐的容积效率减小。另一方面，由于能够在罐内设置桁材，因此，在暴风雨的天气时不易引发液体载荷的荡舱，即使引发，位于罐的外表面的隔热层也不会受损。

对于膜式罐，在由双层船壳构造制作而成的船舱内表面，以将隔热层夹在中间来铺设镍钢或不锈钢的薄板（膜）的方式形成LNG罐。在该方式中，能够将船舱容积的大部分用作罐容积，容积效率优异。另一方面，具有以下缺点：由于液体载荷的荡舱，膜和隔热层容易受损。此外，存在以下问题：保冷工程、特别是膜彼此之间的焊接较为复杂，建造需要较长的工期。

发明内容

发明要解决的课题

本发明主要涉及具有膜式LNG储藏罐的LNG船（即，LNG运输船、LNG-FPSO、LNG-FSRU），本发明的课题在于提供一种LNG船，罐的容积效率好，并且不易引发在暴风雨的天气中液体载荷的荡舱。

用于解决课题的技术方案

本发明的LNG船具有膜式或独立方形（SPB方式）的LNG储藏罐。这些LNG储藏罐由主罐和箱型的头部罐构成，主罐形成在被多层船壳包围的船内空间内，头部罐设置在所述主罐的正上方的甲板上，且宽度比所述主罐的宽度小。其特征在于，这些主罐和头部罐相互连通而形成一个罐。

这样，不仅是形成于船内的主罐，还在甲板上具备箱型的头部罐，因此，即使不增大船体本身，也能够获得较大的罐容积。此外，由于头部罐比其下方的主罐宽度狭窄，因此存在以下优点：当装载的液面到达头部罐时，不易引发荡舱。为了使降低荡舱的效果充分，优选使所述头部罐的宽度在所述主罐的宽度的约50%到约70%的范围。对于头部罐，如果高度较低则无法增加容积，如果高度较高则构造不稳定，因此，优选头部罐的高度在头部罐的宽度的20%到60%的范围。

对于主罐，使船体为双层船壳构造，能够使主罐形成在被该双层船壳构造和上甲板包围的空间内。此外，能够在被双层船舱构造和上甲板包围的空间内设置左右纵隔壁，借助这些纵隔壁将所述空间内分为三个区间、即中央区间和左右的侧部区间，在该中央区间内形成有所述主罐。在该构造中，由于主罐被三层船壳构造（即，外板、内壳和纵隔壁）保护，因此，即使在与其它船的碰撞事故中船体损伤这样的情况中，也能够减少主罐损伤的危险。

在LNG-FPSO的情况下，由三层船壳构造构成的左右侧部区间能够作为用于储藏在LNG的生产过程中产生的LPG等副产物的凝析油罐或清水罐来有效地使用。在LNG运输船的情况下，使用左右侧部区间来作为压载舱，用以增减海水压载物的量来进行吃水深度调整或船体的左右摇晃周期的调整。

该LNG船的LNG储藏罐为膜方式，在引发激烈的荡舱时，由于激烈地荡漾的液货的压力容易使膜或隔热材料受损。另一方面，独立式LNG储藏罐在罐的外表面具有隔热层，因此，引发荡舱时不易引发隔热层的损伤。对于荡舱，考虑到罐内的液货的液面位置是问题，在液面位于罐的深度的20%到80%的位置之间时，容易引发荡舱而较为危险。于是，不是使LNG储藏罐全部为膜式，而只要加上一个独立式LNG储藏罐，例如独立式独立罐（Moss）或独立式方形罐（SPB方式）即可。根据这样的独立式罐，在LNG-FPSO中，由LNG生产设备生产的LNG首先积存在该独立罐，在积存了大量的LNG之后，将该LNG一下移送到膜式罐，由此，能够避免膜式罐的液面长时间停留在危险液面区域。

附图说明

图1是LNG-FPSO的概略侧视图。

图2是从图1或图4的B方向观察的上甲板的俯视图。

图3是沿图1或图4的A-A线的船体横剖视图。

图4是LNG运输船的概略侧视图。

图5是搭载有SPB罐的LNG船的横剖视图。

具体实施方式

图1是本发明的、以标号1a示出的LNG-FPSO的侧视图。此外，该船是由原本作为原油/矿石专用船的船改装而成的。当然，也可以从一开始重新建造。在船尾具有机械室2，机械室2的前方为罐空间3。在上甲板后部具有居住区4，在居住区4的前方搭载有LNG生产设备5。在船首部设置有附属于LNG-FPSO的转塔（turret）6，从固定在海底的锚延伸出的系泊索7与该转塔相连接，从而以一点系泊的状态进行各种作业。在转塔还连接有从海底立起的升流管8，在气田采取的天然气通过该管输送到船上的LNG生产设备5。将天然气在这里精制、液化，并输送到设置于罐空间3的多个LNG储藏罐16、23进行储藏。对于储藏的LNG的输出，将LNG运输船停靠在LNG-FPSO（1a），使用设置在上甲板上的装载臂（未图示。）来将液货装载于LNG运输船。

图3是LNG-FPSO的中央罐部剖视图，其直接使用了改装前的原油/矿石专用船所具备的、由外壳10和内壳11构成的双层船壳构造，将外壳和内壳之间的空间12用作海水压载箱。由于是原油/矿石专用船，因此，由内壳11和上甲板13包围的空间也被左右一对的纵隔壁14和多个横隔壁15分隔成多个区间。在左右纵隔壁14之间形成的中央列的区间原本是原油兼矿石舱，利用这些区间来形成多个膜式的LNG储藏罐16。使用左右的列区间17（原本的原油罐）来作为清水或凝析油等的储藏空间。

各膜式罐16由甲板下的主罐16a和甲板上的箱状的头部罐16b构成。在该船为原油/矿石专用船时，在上甲板，开设有用于装载矿石的舱口（hatchway），围绕舱口的周围立起有舱口围板。在改装时，使侧壁向上伸长，从而使侧壁与该舱口围板接上，并设置棚顶，由此来制作头部罐16b。这样制成的头部罐通过在甲板上开设的孔18（原舱口）与主罐形成一个罐。

主罐16a通过以下方式形成：在双层底19和左右的纵隔壁14的内侧形成隔热层20，并在隔热层20上液密地覆盖殷钢等的膜21。标号24是在上甲板13的下侧形成的空舱。此外，在前后的LNG罐之间，以被两个横隔壁包围的形式设置有围堰22（参照图1和图2）。头部罐16b也同样地在内表面设置有隔热层20和膜21。

标号25是设置于头部罐的周围的、加强用的支架。

此外，如在图3中由点划线所示，头部罐16b还可以使侧板倾斜，而使横截面形成为梯形。

该LNG船的LNG储藏罐16的特征在于：在主罐16a的正上方的甲板上附加有头部罐16b。这样得到的第一优点为，作为整体能够确保较大的罐容量。与仅有主罐的情况相比，预估会增加15%到25%左右的容量。第二优点为：通过在主罐附加头部罐，作为整体成为像瓶那样的罐形状，与主罐相比，头部罐的宽度较小，因此具有以下效果：若液货的液面处于到达头部罐那样的高位置，则不易引起荡舱。

如图1所示，该船在最前部仅具备一个独立式LNG储藏罐23，独立式LNG罐可以为球形罐（MOSS式），但在这里采用方形罐（SPB方式）。像前述一样，该独立式罐的意图在于避免膜式LNG储藏罐16的液货的液面停留在荡舱危险区域。

图4是本发明的LNG运输船1b（不具有生产设备5）的侧视图。该LNG运输船也是由原油/矿石专用船的船改装而成的，但也可以从一开始重新建造。该LNG运输船不具有LNG生产设备5、转塔6和最前部的独立式LNG罐23，除此之外具备与上述的LNG-FPSO同样的构造。LNG运输船的中央罐部也与上述的LNG-FPSO一样，如同前面出现的图2和图3所示。左右的列区间17（原本的原油罐）在LNG-FPSO中被用作清水或凝析油等的储藏空间，而在该LNG运输船中用作用于装载压载物的深舱。

当LNG运输船在远洋从LNG-FPSO接受LNG的装载时，由于LNG罐的液面从零变动到几乎满罐，因此在LNG运输船也需要荡舱对策。作为该对策，该压载深舱17起到了作用。一般地，当由空载的状态装载液体载荷时，装载的液体载荷从LNG罐的底部逐渐积蓄起来，因此，在开始时存在船的重心降低的倾向。即，船成为重心偏向船底的状态，固有左右摇晃周期减小，船容易左右摇晃，在LNG罐内产生液体载荷激烈荡漾的危险。（但是，此后，在进行装载时，由于LNG罐的液面变高，因而船的重心也变高，左右摇晃稳定下来。）

在该LNG运输船中，在进行LNG的装载之前，向压载舱内装入足够量的海水，

在LNG的装载过程中，将该压载舱17的海水慢慢地排出到船外。这样，能够避免陷于重心偏向船底的状态，将船的左右摇晃抑制得较小，能够抑制荡舱。

此外，在装载作业中，LNG-FPSO逐渐浮起，另一方面，LNG运输船逐渐下沉，但如果将预先存积在深压载舱17内的海水压载物在装载作业中逐渐排出，则还具有以下效果：能够减小两船的上下的相对位移，能够防止在装载臂施加过度的力。

图5是以独立方形（SPB方式）罐30代替膜式罐16来构成LNG船的LNG储藏罐1的图。与图3的膜式罐一样，罐形状由甲板下的主罐30a和甲板上的头部罐30b构成。在罐的内表面设置有用于加强罐壁31的桁材32，在罐的外表面形成隔热层33。标号34是用于支承罐的底部和侧部的支承块。这样，若采用独立方形罐而不是膜式罐，则具有在暴风雨的天气时不易产生荡舱的优点。此外，在罐壁31和纵隔壁14之间形成空间，具有以下优点：纵隔壁不易受到来自LNG罐的低温影响，在纵隔壁能够使用高张力钢的范围扩大。

标号说明

1：LNG船；

1a：LNG-FPSO；

1b：LNG运输船；

10：外壳；

11：内壳；

13：上甲板；

14：纵隔壁；

15：横隔壁；

16：LNG储藏罐；

16a：主罐；

16b：头部罐；

17：左右的侧部区间；

18：孔；

23：独立式方形LNG罐；

30：独立式方形LNG罐；

30a：主罐；

30b：头部罐。

Claims

1.一种LNG船，其特征在于，该LNG船具备膜式LNG储藏罐，该罐由主罐和箱型的头部罐构成，所述主罐形成在被多层船壳包围的船内空间内，所述头部罐设置在所述主罐的正上方的甲板上，且宽度比所述主罐的宽度小，所述主罐和所述头部罐经由开设于所述上甲板的孔连通。

2.一种LNG船，其特征在于，该LNG船具备独立方形LNG储藏罐，该罐由主罐和箱型的头部罐构成，所述主罐形成在被多层船壳包围的船内空间内，所述头部罐设置在所述主罐的正上方的甲板上，且宽度比所述主罐的宽度小，所述主罐和所述头部罐经由在所述上甲板开设的孔连通。

3.根据权利要求1或2所述的LNG船，所述头部罐的宽度在所述主罐的宽度的50%到70%的范围。

4.根据权利要求1或2所述的LNG船，所述头部罐的高度在所述头部罐的宽度的20%到60%的范围。

5.根据权利要求1或2所述的LNG船，在被所述双层船壳构造和上甲板包围的空间内设有左右纵隔壁，借助这些纵隔壁将所述空间内分为三个区间、即中央区间和左右的侧部区间，所述主部罐形成在该中央区间内。

6.根据权利要求5所述的LNG船，所述侧部区间形成为凝析油罐。

7.根据权利要求5所述的LNG船，所述侧部区间形成为压载物用深舱。

8.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的LNG船，该LNG船具有LNG生产设备，该LNG船作为LNG-FPSO使用。

9.根据权利要求8所述的LNG船，除了该膜式LNG罐之外，还具备至少一个独立式LNG储藏罐。

10.根据权利要求1、2、3、4、5或7所述的LNG船，其用于LNG的运输。