CN104245497B - 用于容纳液态天然气(lng)的容纳布置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在航运构造的船体隔舱中容纳液态天然气(LNG)的容纳布置，包括自支撑主屏障、围绕自支撑主屏障的辅助屏障以及在自支撑主屏障和辅助屏障之间的进入空间，其中，自支撑主屏障为液密的自支撑LNG罐，且通过贯穿辅助屏障的支撑装置而与船体隔舱连接起来，辅助屏障是液密的热绝缘件，其与船体的内表面连接起来且通过柔性液密的密封件而密封至支撑装置，使得自支撑主屏障和辅助屏障分离地与船体隔舱连接，以防止力在主屏障和辅助屏障之间传递。

Description

用于容纳液态天然气(LNG)的容纳布置
技术领域
本发明涉及一种用于在航运构造(例如船)的船体隔舱中容纳液态天然气(LNG)的容纳布置，该容纳布置包括自支撑主屏障、围绕自支撑主屏障的辅助屏障以及自支撑主屏障和辅助屏障之间的进入空间(access space)。
在此公开的全部相关容纳均用于液态气体。对于涉及本发明的包括LNG的所有液态气体共同的是，它们存储在显著低于环境温度的温度下。
背景技术
航运LNG容纳系统是具有热绝缘的液密隔舱。LNG在隔舱中保持非常冷，并且热绝缘的目的是将LNG与热流入隔离，并且保护LNG船的船体构造免于非常低温度的LNG。
航运LNG容纳系统由国际海事组织(IMO)在用于承载散装液化气体的船的构造和设备的国际代码中分类，该国际代码通常已知为IGC代码。IGC代码将当前的LNG货物容纳系统分类为膜式和A、B和C型独立罐。
膜式LNG容纳系统基于薄的LNG屏障(主屏障)和在LNG屏障的外侧的收集屏障(辅助屏障)。两个屏障均通过热绝缘而被支撑至相邻的船体结构。这种LNG容纳并不是自支撑的，这是因为船的船体形成了负荷支承结构。膜式LNG容纳系统设有辅助屏障，以确保在主屏障泄漏的情况下整体系统的完整性。
用于液态气体的A、B和C型独立罐是完全自支撑的主屏障，该主屏障并不形成船的船体结构的一部分。对于自支撑，其意味着来自罐内的液态气体的负荷通过罐的结构和船壳板(plating)承载，并且意味着罐通过支撑件向船体结构传递负荷。
A型IMO独立罐是主要使用传统的船结构分析过程而设计的罐。如果在大气压力下的货物温度低于-10℃，则需要围绕A型罐的完整辅助屏障。辅助屏障被构造用以承受主屏障的完全倒塌。
A型IMO独立罐传统地已经用在用于液化石油气的船上，液化石油气也称为LPG。LPG的最低温度是-55℃，并且在具有A型IMO独立罐的用于LPG的船上，船体隔舱由低温钢制成，以在罐(主屏障)倒塌的情形中收集LPG。船体结构因而作用为具有A型IMO独立罐的用于LPG的船上的辅助屏障。作用为用于LNG的辅助屏障的船的船体并不被IGC代码允许，这是由于LNG非常低的温度。
B型和C型罐是在船上用于LNG的已知的罐类型。它们不同于A型罐之处在于，类型B和C罐构造成使得罐(主屏障)的完全倒塌是不可能的，并且因此不需要完整的辅助屏障。
类型B和类型C的LNG罐通过支撑件向船体结构传递负荷，并且热绝缘件附接至罐(主屏障)。这类似于用于LPG的A型罐。
海螺(Conch)LNG公司引领了LNG的散装运输的概念以及LNG容纳系统。海螺公司的概念基于布置在负荷支承热绝缘件上的LNG主屏障。海螺公司的设计当前并不用作LNG容纳。
在海螺公司的设计中，例如在美国专利US3,974,935(海螺公司)中描述的，主LNG罐被支撑在间隔开的木质支承构件(例如，软木)上，该间隔开的木质支承构件是外隔离的组成部分。支撑了包括由负荷支承材料制成的支承构件的罐的底部的热绝缘层直接与主屏障接触且支撑罐的装填重量。力直接从主屏障传递至辅助屏障，并且在主屏障上的冲击可被直接传递至辅助屏障，反之亦然。
本发明不同于海螺公司的专利之处在于，在本发明中，自支撑主屏障和辅助屏障分离地与船体隔舱连接，以防止力在主屏障和辅助屏障之间传递。
本发明不同于海螺公司的专利之处还在于，在本发明中，在主屏障和辅助屏障之间的所有侧(在所有侧的上方、下方和在所有侧上)上均存在进入空间。
本发明不同于膜式LNG容纳之处在于，在膜式容纳中，主屏障不是刚性自支撑罐，而是薄膜，该薄膜将来自LNG的负荷通过主屏障和辅助屏障二者向船体结构传递。
本发明不同于B型IMO和C型IMO的LNG容纳之处在于，本发明具有完整的辅助屏障。本发明不同于B型IMO和C型IMO的容纳之处在于，在本发明中，如在IGC代码中定义为主屏障的LNG罐以及如在IGC代码中定义为辅助屏障的热绝缘件在它们之间没有直接的结构连接且不直接传递任何负荷。在屏障之一上的冲击力将不传递至另一屏障。当在类型B和类型C罐上时，热绝缘件直接附接至罐。
本发明不同于用于液化气体的当前A型IMO容纳之处在于，在用于LPG的现有A型IMO容纳上，用于主屏障的支撑件传递负荷至相邻的辅助屏障结构。
本发明是用于容纳LNG的容纳布置，其中，用于主屏障的支撑件向相邻结构传递负荷，如此布置使得防止了向辅助屏障的负荷传递。
发明内容
本发明涉及一种用于在航运构造的船体隔舱中容纳液态天然气(LNG)的容纳布置，该容纳布置包括自支撑主屏障、围绕自支撑主屏障的辅助屏障以及自支撑主屏障和辅助屏障之间的进入空间，并且其特征在于，自支撑主屏障是液密的自支撑LNG罐且通过贯穿辅助屏障的支撑装置与船体隔舱连接起来，辅助屏障是与船体隔舱的内表面连接的液密的热绝缘件，且辅助屏障通过柔性液密的密封件而密封至支撑装置，使得自支撑主屏障和辅助屏障分离地与船体隔舱连接起来，以防止力在主屏障和辅助屏障之间传递。
在上述容纳布置的实施例中，辅助屏障通过连接装置而与船体隔舱板连接起来。
在上述容纳布置的又一实施例中，辅助屏障被喷到船体隔舱的内表面上。
在上述容纳布置的又一实施例中，用于自支撑主屏障的支撑装置位于船体大梁处。
在上述容纳布置的又一实施例中，液密的自支撑LNG罐是A型IMO独立罐。
在上述容纳布置的又一实施例中，航运构造是船。
在上述容纳布置的又一实施例中，航运构造是驳船或其它漂浮单元。
附图说明
图1示出了用于容纳航运构造的船体隔舱中的液态天然气(LNG)的根据本发明的容纳布置。
图2示出了关于用于自支撑LNG罐主屏障的支撑装置的细节。
具体实施方式
图1示出了用于在航运构造的船体隔舱8中容纳液态天然气(LNG)的根据本发明的容纳布置，该容纳布置包括液密的自支撑LNG罐式主屏障1、围绕主屏障1的液密的热绝缘辅助屏障3以及主屏障1和辅助屏障3之间的进入空间6。液密的自支撑LNG罐式主屏障1通过贯穿辅助屏障3的支撑装置2而与船体隔舱8连接起来。液密的热绝缘辅助屏障3与船体隔舱8的内表面连接起来，且辅助屏障3通过柔性液密的密封件4而密封至支撑装置2。
在图2中，更详细地示出了液密的自支撑LNG罐式主屏障1、支撑装置2、液密的热绝缘辅助屏障3、柔性液密的密封件4、进入空间6和船体隔舱8。此外，图2示出了船体大梁7以及用于连接辅助屏障3与船体隔舱的船壳板的连接装置5。
航运构造优选地是船。航运构造还可以是其它航运构造，例如驳船或其它漂浮单元。
本发明是用于船和其它航运构造中容纳液态天然气(LNG)的容纳布置，用以LNG存储和运输。该容纳布置包括在船体隔舱8内作为具有支撑装置2的主屏障1的自支撑独立LNG罐、连接5至船体隔舱8的辅助屏障3以及屏障和支撑装置2之间的进入空间6。主屏障和辅助屏障彼此独立布置，在于防止力在两个屏障之间传递。
LNG主屏障1是刚性自支撑罐，优选地是A型IMO独立罐，其被构造用以容纳LNG。罐通过罐支撑装置2而在船或航运构造的隔舱中被保持在适当的位置中。罐支撑装置2固定至船体结构且在船体结构中向大梁7传递负荷。罐支撑装置典型地由硬木或其它热绝缘支撑材料制成。支撑装置具有相对于主屏障的滑动表面，以允许主屏障的热收缩和膨胀。在罐的纵向中心线和横截面中的特定支撑装置分别固定在横向方向和纵向方向上，从而将罐保持在合适的位置中。这是一种用于航海液体气体罐的已知方法。
LNG辅助屏障3是具有液密表面的热绝缘件，该LNG辅助屏障3连接至船体隔舱表面船壳板8。辅助屏障被构造用以承受从LNG罐主屏障1的LNG泄漏，使得船的船体隔舱和结构不暴露于非常冷的LNG。隔离表面由此形成了在LNG主屏障的外侧的在船的船体隔舱内表面上的液密的热绝缘层。
隔离布置构造为LNG主屏障和船隔舱表面之间的完整的热和流体屏障，并且隔离布置通过合适的连接方法(例如连接装置5)而直接连接至船体隔舱8。当LNG填充入罐中时，隔离表面在相对于暖侧的冷侧上卷曲。液密的热绝缘件布置优选地通过柱螺栓而连接至船体隔舱的船壳板，并且液密的热绝缘布置被构造成使得在柱螺栓之间存在用于热移动的装置。
本发明是用于容纳LNG的容纳布置，该容纳布置包括独立的刚性内LNG罐主屏障1和构造为辅助屏障3的外隔离布置。隔离是液密的，且隔离会在正常操作期间和在可能的LNG泄漏期间在内侧上具有LNG温度且在外侧上接近环境温度。在支撑于船体结构的主屏障支撑装置2贯穿具有辅助屏障3的热绝缘的情况下，支撑装置2和辅助屏障3之间的交界面通过柔性的且液密的密封件4形成。密封件4制造为围绕支撑装置2的不间断的套筒。辅助屏障3和支撑装置2之间的相互作用使得防止了力在屏障之间传递。优选地，通过在有可能的附加机械紧固的情况下的胶粘合，作为一部分辅助屏障3的柔性液密的密封件4被紧固至支撑装置2。
主屏障1和船体结构之间的支撑装置2具有相对于液密的密封件4的柔性相互作用，使得在LNG主屏障1上的冲击将不破坏LNG辅助屏障3。
具有隔离的辅助屏障3通过独立于主屏障的柱螺栓或类似装置5而被连接至船体隔舱8，使得在辅助屏障3上的冲击将不直接传递至主屏障1。
本发明是用于容纳LNG的具有位于同一船体隔舱内的两个独立屏障的容纳布置。主屏障1通过支撑装置2向船体结构的大梁7传递负荷。辅助屏障3通过柱螺栓或类似装置5而被连接至船体隔舱表面船壳板8。支撑装置2和辅助屏障3之间的相互作用通过柔性液密的密封件4，从而确保了防止力从一个屏障向另一屏障直接传递。
在本发明中，在主屏障倒塌的情形中，辅助屏障将来自LNG的负荷向邻近的保持空间结构传递。在船体隔舱船壳板倒塌的情形中，例如，在船碰撞或船搁浅的情形中，辅助屏障倒塌可能发生。LNG罐(主屏障)自由立在船体结构上且仅与支撑装置滑动接触。船体隔舱船壳板的倒塌并不可能导致LNG主屏障的倒塌。
每一个LNG屏障和船体结构之间的支撑件和连接布置为，使得在LNG罐和船体结构之间的支撑装置穿透辅助屏障的情况下，通过柔性且液密的密封件进行相互作用。冲击力和可能的破坏将不直接从一个屏障向另一屏障传递。
LNG容纳的主屏障1和辅助屏障3以在所述屏障之间的一定距离布置，使得为了检查和维修这两种屏障而使人员和/或设备进入进入空间6中是可能的。进出进入空间6的通道可以不同方式布置。例如，可通过现有的通道布置而进出进入空间6，或者通过在进入空间6中切割孔而进出进入空间6。

Claims (7)

1.一种用于在航运构造的船体隔舱(8)中容纳液态气体的容纳布置，包括自支撑主屏障(1)、围绕所述自支撑主屏障(1)的辅助屏障(3)以及在所述自支撑主屏障(1)和所述辅助屏障(3)之间的进入空间(6)，
其特征在于，
所述自支撑主屏障(1)是液密的自支撑液态气体罐，且通过位于船体大梁(7)处并且贯穿所述辅助屏障(3)的支撑装置(2)而与所述船体隔舱(8)连接起来，
所述辅助屏障(3)是液密的热绝缘件，其通过连接装置(5)与所述船体隔舱(8)的内表面连接起来且通过柔性液密的密封件(4)而密封至所述支撑装置(2)，所述柔性液密的密封件(4)制造为围绕所述支撑装置(2)的不间断的套筒，
使得所述自支撑主屏障(1)和所述辅助屏障(3)分离地与所述船体隔舱(8)连接，并且在所述自支撑主屏障(1)和所述辅助屏障(3)之间传递的力通过所述柔性液密的密封件(4)防止。
2.如权利要求1所述的容纳布置，其中，所述辅助屏障(3)被喷在所述船体隔舱的内表面上。
3.如权利要求1-2中任一项所述的容纳布置，其中，所述液密的自支撑液态气体罐是A型IMO独立罐。
4.如权利要求1-2中任一项所述的容纳布置，其中，所述航运构造是船。
5.如权利要求1-2中任一项所述的容纳布置，其中，所述航运构造是驳船。
6.如权利要求1-2中任一项所述的容纳布置，其中，所述液态气体是液态天然气(LNG)。
7.如权利要求1-2中任一项所述的容纳布置，其中，所述液密的自支撑液态气体罐是液密的自支撑液态天然气(LNG)罐。
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