CN105423124A - Lng船用运输罐 - Google Patents

Abstract

一种LNG船用运输罐，所述运输罐为单层罐，包括：单层的筒体和设置在筒体两端的单层的封头，所述筒体和封头的外壁均喷涂有保温材料。由于本申请的LNG运输罐为单层罐，并在单层罐的表面喷涂保温材料，以此来确保运输罐的绝热性能，相比现有技术的双层低温罐，大大简化了罐体结构，降低了罐体制造成本，并省去了抽真空的工序以及外壳的材料及建造费用，提高了罐体的制造效率。

Description

LNG船用运输罐

技术领域

本发明涉及大型LNG船，尤其涉及LNG船上的运输罐。

背景技术

随着LNG（liquefiednaturalgas，液化天然气）进口的持续增长，主要用于大型LNG接收终端和LNG卫星站之间二程转运的沿海及内河水域LNG船市场，已迎来投资热潮。据测算，2020年中国LNG水运需上百艘LNG船，其中大部分为沿海和内河LNG船（支线LNG船），运用支线LNG船，可以将LNG从沿海大型接收站或临近生产国运送到小型接收站，然后经槽车或地方管网短途运送到客户端，相比目前我国普遍采用槽车运输LNG的方式，支线LNG船的使用将大大提高短程LNG运输的效率和安全性，降低运输成本。

由于LNG为-162°的超低温介质，故要求运输LNG的运输罐不仅耐低温性能良好，还要求运输罐的绝热性能良好。为了确保运输罐绝热，现有的LNG运输船的运输罐均为双层罐，由内罐和外罐组成，在内罐和外罐之间填充保冷材料，并进行抽真空处理。然而这种罐体结构复杂，制造工序繁琐，制造工期长，成本高，严重阻碍了LNG船运事业发展。

发明内容

本发明提出一种LNG船用运输罐，其结构简单，成本低，且绝热性能良好。

为解决上述技术问题，本发明提供一种LNG船用运输罐，所述运输罐为单层罐，包括：单层的筒体和设置在筒体两端的单层的封头，所述筒体和封头的外壁均喷涂有保温材料。

优选地，所述筒体下部的靠近纵向两端的位置分别设置固定支座和滑动支座，所述固定支座包括：用以与船体连接的底板和位于底板上的用以支撑筒体的层压木块；所述滑动支座包括：用以与船体连接的底板、位于底板上的下层压木块以及位于下层压木块上方的用以支撑所述筒体的上层压木块，所述滑动支座的上层压木块和下层压木块之间设置有不锈钢板，所述固定支座的层压木块由多块竖直方向的木质单板重叠而成，所述滑动支座的下层压木块和上层压木块均由多块水平方向的木质单板重叠而成。

优选地，所述固定支座的层压木块的各木质单板均沿纵向设置在所述筒体的下部，所述筒体下部沿横向向下凸出设置一圆弧形的止移板，所述固定支座的层压木块顶部沿横向向下凹设有供所述止移板嵌入的止移槽。

优选地，所述筒体底部沿纵向向下凸出设置两止摇板，所述两止摇板分别位于所述止移板的两侧，所述固定支座的层压木块顶部沿纵向向下凹设有供两止摇板嵌入的止摇槽。

优选地，所述止移槽位于所述固定支座的层压木块的宽度方向的中心，所述止摇槽位于所述固定支座的层压木块的长度方向的中心，所述止摇板位于所述筒体的最低位置。

优选地，所述筒体外壁于对应所述固定支座的位置设置有加强垫板，所述止移板嵌入所述的加强垫板直接与筒体外壁焊接，所述止摇板固定在所述加强垫板底面并与止移板相焊接。

优选地，所述不锈钢板沿纵向的宽度大于所述滑动支座的上层压木块沿纵向的宽度；所述滑动支座的下层压木块沿纵向的宽度大于所述上层压木块沿纵向的宽度。

优选地，所述筒体底部沿横向向下设置两个的顶限位板，所述滑动支座的底板两侧沿横向向上设置两个的底限位板，所述不锈钢板的两侧具有向下延伸的折边，所述滑动支座的上层压木块的顶部嵌入两个顶限位板之间，所述滑动支座的下层压木块的顶部和底部分别嵌入两折边之间和两个底限位板之间。

优选地，所述筒体外壁于对应所述滑动支座的位置设置有加强垫板，所述顶限位板固定在所述加强垫板底面。

优选地，所述固定支座的层压木块的顶部设有容纳筒体的圆弧形凹槽，所述滑动支座的上层压木块的顶部设有容纳筒体的圆弧形凹槽。

优选地，所述圆弧形凹槽的截面圆心角在140°~180°之间。

优选地，所述固定支座的底板两侧向上固定两个纵向设置的第一挡板，所述固定支座的底板和两第一挡板构成一第一限位槽，所述固定支座的层压木块的底部嵌入所述第一限位凹槽内；所述滑动支座的底板两侧向上固定两个纵向设置的第二挡板，所述滑动支座的底板与两第二挡板构成一第二限位槽，所述滑动支座的下层压木块的底部嵌入所述第二限位槽内。

优选地，所述筒体外壁的靠近中上部的位置设置有至少一对用以连接筒体和船体的止浮装置，每对止浮装置均相对设置在筒体横向的两侧。

优选地，所述止浮装置为两对，其中一对止浮装置位于所述固定支座上方，另一对止浮装置位于所述滑动支座的上方。

优选地，所述止浮装置包括：用以连接筒体的底连接板、用以连接船体的顶连接板以及位于所述底连接板和所述顶连接板之间的层压木块，所述止浮装置的层压木块由多块水平方向的木质单板重叠而成。

优选地，所述筒体的顶部设置有气室，所述运输罐的接管都经由所述气室引出，所述固定支座靠近所述气室，所述滑动支座远离所述气室。

优选地，所述筒体和所述封头的材质均为9Ni钢，所述保温材料为气凝胶。

优选地，所述筒体为圆柱形，所述封头为半球形。

优选地，所述筒体的底部设置一集液槽。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

一、LNG运输罐为单层罐，并在单层罐的表面喷涂保温材料，来确保运输罐的绝热性能，相比现有技术的双层低温罐，大大简化了罐体结构，降低了罐体制造成本，并省去了抽真空的工序以及外壳的材料及建造费用，提高了罐体的制造效率；

二、运输罐通过下部的固定支座、滑动支座以及设置在罐体中上部的止浮装置将运输罐与船体连接为一体，为避免运输罐与船体连接部位处漏热，在固定支座、滑动支座以及止浮装置与罐体接触的位置还设置了耐低温、耐压性能良好的层压木块进行绝热，有效降低了运输罐的漏热量和静态蒸发率，提高了运输罐的绝热性能；

三、固定支座的层压木块由多块竖直方向的木质单板重叠而成，滑动支座的下层压木块和上层压木块均由多块水平方向的木质单板重叠而成，确保了运输罐沿着横向、纵向稳定收缩，并在收缩的同时还能够提供良好的支撑，提高了运输罐的安全性能。

附图说明

图1为运输罐纵向剖视示意图。

图2为运输罐在固定支座位置的横向剖视示意图。

图3为固定支座在与筒体连接位置沿筒体纵向剖视示意图。

图4为固定支座与筒体连接位置沿筒体横向的局部剖视示意图（图中箭头方向为木质单板的设置方向）。

图5为滑动支座与筒体连接位置沿筒体纵向的剖视示意图（图中箭头方向为木质单板的设置方向）。

图6为止浮装置的横向剖视示意图。

附图标记：1、筒体；11、加强垫板；2、封头；3、固定支座；31、底板；32、层压木块；321、木质单板；322、圆弧形凹槽；33、止移板；34、止摇板；35、第一挡板；4、滑动支座；41、底板；42、下层压木块；421、木质单板；43、上层压木块；431、木质单板；44、不锈钢板；441、折边；45、底限位板；46、顶限位板；5、止浮装置；51、底连接板；52、顶连接板；53、层压木块；531、木质单板；6、气室；7、集液槽。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明予以进一步地详尽阐述。

为便于清楚地表述方位，本发明以平行于运输罐的长度方向为纵向，以平行于运输罐的宽度方向为横向。

参阅图1，本发明的运输罐用以运输－162℃的LNG介质，该运输罐为单层罐，其包括：单层的筒体1和设置在筒体1两端的单层的封头2，在筒体1和封头2的外壁均喷涂保温材料。筒体1和封头2的材质可优选采用高强度的9Ni钢，保温材料可优选采用气凝胶。

在较优的实施例中，筒体1为圆柱形，封头2为半球形。在直径和承压条件相同的条件下，球形封头所需的厚度最小，且还具有受力性能好、质量小、容积大等优点。

因运输罐存储介质的温度较低，因此在进液时会有一定的收缩量，为适应运输罐收缩移动，在筒体1下部设置用以使运输罐定向伸缩的固定支座3和滑动支座4。固定支座3支撑在靠近运输罐长度方向一端的底部位置并与筒体1固定连接，滑动支座4支撑在靠近运输罐长度方向另一端的底部位置并与筒体1滑动连接，使得运输罐在充装低温介质时，可以以固定支座3为固定支点，沿滑动支座4一侧向固定支座3一侧收缩。

参阅图2、图3和图4，固定支座3包括：用以与船体连接的底板31和位于底板31上的用以支撑筒体1的层压木块32。

底板31两侧向上固定两个纵向设置的第一挡板35，底板31和两第一挡板35构成一第一限位槽。

层压木块32由多块竖直方向的木质单板321重叠而成，层压木块32的底部嵌入该第一限位凹槽内。该第一限位凹槽对层压木块32进行横向挡止，防止层压木块32的各木质单板321向外侧倾斜。各木质单板321均沿纵向设置在筒体1的下部。层压木块32的顶部设有容纳筒体1的圆弧形凹槽322，圆弧形凹槽322横截面的圆心角在140°～180°之间，优选为160°左右。

为防止筒体1相对于固定支座3纵向移动，筒体1外壁下部沿横向向下凸出设置一圆弧形的止移板33，固定支座3的层压木块32顶部沿横向向下凹设有供止移板33嵌入的止移槽。在较优的实施方式中，止移槽位于层压木块32的宽度方向的中心，止移板33沿横向贯穿层压木块32的两端并相对于筒体1的纵向中心线对称。

为防止筒体1横向摇摆，筒体1外壁的底部沿纵向向下凸出设置两止摇板34，两止摇板34分别位于止移板33的两侧，层压木块32顶部沿纵向向下凹设有供两止摇板34嵌入的止摇槽。在较优的实施方式中，止摇槽位于层压木块32的长度方向的中心，止摇板34位于筒体1的横向中心位置（即，筒体1的最低位置）。

为了提高筒体1与固定支座3的连接强度，筒体1外壁于对应固定支座3的位置还设置有加强垫板11，止移板33嵌入加强垫板11直接与筒体1外壁焊接，止摇板34固定在加强垫板11的底面并与止移板33相焊接。止移板33和止摇板34均可为扁钢。

参阅图5，滑动支座4包括：底板41、下层压木块42、上层压木块43以及不锈钢板44。

底板41用以连接船体，底板41两侧向上固定两个纵向设置的第二挡板，底板41与两第二挡板构成一第二限位槽（第二限位槽的结构未在图中示出，其结构与第一限位槽结构类似，故省略）。

下层压木块42位于底板41上方，下层压木块42由多块水平方向的木质单板421重叠而成，下层压木块42的底部嵌入该第二限位槽内。该第二限位槽对下层压木块42构成横向挡止，防止下层压木块42的各木质单板421沿横向窜动。

上层压木块43用以支撑筒体1，其位于下层压木块42的上方。上层压木块43也由多块水平方向的木质单板431重叠而成，在上层压木块43的顶部设有容纳筒体1的圆弧形凹槽（图中未示出），圆弧形凹槽的截面圆心角在140°～180°之间，优选为160°。

不锈钢板44设置在上层压木块43和下层压木块42之间，不锈钢板44的两侧具有向下延伸的折边441。

筒体1底部沿横向向下设置两个的顶限位板46，底板41两侧沿横向向上设置两个的底限位板45，上层压木块43的顶部嵌入两个顶限位板46之间，下层压木块42的顶部嵌入不锈钢板44的两折边441之间，底部嵌入两个底限位板45之间。

为提高筒体1与滑动支座4的连接强度，筒体1外壁于对应滑动支座4的位置设置有加强垫板11，顶限位板46固定在加强垫板11底面。

在优选的实施例中，下层压木块42沿纵向的宽度大于上层压木块43沿纵向的宽度，不锈钢板44沿纵向的宽度大于上层压木块43沿纵向的宽度。

当运输罐因充装超低温介质而横向收缩时，筒体1直径缩小并在重力作用下向下缓慢移动，由于支撑运输罐的固定支座3和滑动支座4接触筒体1的位置均为圆弧形凹槽，其开口口径由上往下逐渐缩小，所以运输罐可以一边收缩一边向下移动，并始终与固定支座3和滑动支座4的圆弧形凹槽的槽壁保持全接触，确保了运输罐横向的稳定性；当运输罐因充装超低温介质而纵向收缩时，运输罐与固定支座3相连的分段因止移板33的作用而保持静止，运输罐与滑动支座4相连的分段，因不锈钢板44的作用，使得筒体1可带动滑动支座4的上层压木块43沿着不锈钢板44向固定支座3一侧收缩滑动，且由于不锈钢板44沿纵向的宽度大于上层压木块43沿纵向的宽度，下层压木块42沿纵向的宽度大于上层压木块43沿纵向的宽度，因此，确保了运输罐在收缩滑动之后还能够通过滑动支座4为其提供良好的支撑，提高了运输罐的安全性能。

参阅图1和图2，考虑到船体在海上行驶时需承受较大的上下颠簸力，故在筒体1外壁的靠近中上部的位置还设置有至少一对用以连接筒体1和船体的止浮装置5（本实施例为两对），每对止浮装置5均相对设置在筒体1横向的两侧，其中一对止浮装置5位于固定支座3上方，另一对止浮装置5位于滑动支座4的上方。

参阅图2和图6，各止浮装置5均包括：用以连接筒体1的底连接板51、用以连接船体的顶连接板52以及位于底连接板51和顶连接板52之间的层压木块53。层压木块53由多块水平方向的木质单板531重叠而成，当运输罐因充装超低温介质而收缩时，木质单板531之间可沿横向、纵向错位，以适应罐体收缩，防止止浮装置5因收缩而被撕裂。

为便于运输罐与船体上的管路相连接，在筒体1的顶部设置有气室6，所有接管都经由气室6引出。而由于运输罐在滑动支座4处的收缩量较大，为避免罐体因收缩而将与之相连接的外部管道拉裂，可使固定支座3设置在靠近气室6的位置，滑动支座4设置在远离气室6的位置。

综上，本发明的LNG运输罐为单层罐，相比现有技术的双层罐，省去了抽真空的工序，并大大简化了罐体结构，降低了罐体制造成本，并在罐体外壁喷涂有保温材料，确保了罐体的保温性能，有效降低了运输罐的漏热；还通过设置在运输罐下部的固定支座、滑动支座以及设置在罐体中上部的止浮装置将运输罐与船体连接为一体，提高了运输罐的稳定性；另外，为避免运输罐与船体连接部位处漏热，在固定支座、滑动支座以及止浮装置上均设置了耐低温、耐压性能良好的层压木块进行绝热，保证了罐体的静态蒸发率。

以上仅为本发明的较佳可行实施例，并非限制本发明的保护范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (19)

1.一种LNG船用运输罐，其特征在于，所述运输罐为单层罐，包括：单层的筒体和设置在筒体两端的单层的封头，所述筒体和封头的外壁均喷涂有保温材料。

2.如权利要求1所述的LNG船用运输罐，其特征在于，所述筒体下部的靠近纵向两端的位置分别设置固定支座和滑动支座，所述固定支座包括：用以与船体连接的底板和位于底板上的用以支撑筒体的层压木块；所述滑动支座包括：用以与船体连接的底板、位于底板上的下层压木块以及位于下层压木块上方的用以支撑所述筒体的上层压木块，所述滑动支座的上层压木块和下层压木块之间设置有不锈钢板，所述固定支座的层压木块由多块竖直方向的木质单板重叠而成，所述滑动支座的下层压木块和上层压木块均由多块水平方向的木质单板重叠而成。

3.如权利要求2所述的LNG船用运输罐，其特征在于，所述固定支座的层压木块的各木质单板均沿纵向设置在所述筒体的下部，所述筒体下部沿横向向下凸出设置一圆弧形的止移板，所述固定支座的层压木块顶部沿横向向下凹设有供所述止移板嵌入的止移槽。

4.如权利要求3所述的LNG船用运输罐，其特征在于，所述筒体底部沿纵向向下凸出设置两止摇板，所述两止摇板分别位于所述止移板的两侧，所述固定支座的层压木块顶部沿纵向向下凹设有供两止摇板嵌入的止摇槽。

5.如权利要求4所述的LNG船用运输罐，其特征在于，所述止移槽位于所述固定支座的层压木块的宽度方向的中心，所述止摇槽位于所述固定支座的层压木块的长度方向的中心，所述止摇板位于所述筒体的最低位置。

6.如权利要求4所述的LNG船用运输罐，其特征在于，所述筒体外壁于对应所述固定支座的位置设置有加强垫板，所述止移板嵌入所述的加强垫板直接与筒体外壁焊接，所述止摇板固定在所述加强垫板底面并与止移板相焊接。

7.如权利要求2所述的LNG船用运输罐，其特征在于，所述不锈钢板沿纵向的宽度大于所述滑动支座的上层压木块沿纵向的宽度；所述滑动支座的下层压木块沿纵向的宽度大于所述上层压木块沿纵向的宽度。

8.如权利要求2所述的LNG船用运输罐，其特征在于，所述筒体底部沿横向向下设置两个的顶限位板，所述滑动支座的底板两侧沿横向向上设置两个的底限位板，所述不锈钢板的两侧具有向下延伸的折边，所述滑动支座的上层压木块的顶部嵌入两个顶限位板之间，所述滑动支座的下层压木块的顶部和底部分别嵌入两折边之间和两个底限位板之间。

9.如权利要求8所述的LNG船用运输罐，其特征在于，所述筒体外壁于对应所述滑动支座的位置设置有加强垫板，所述顶限位板固定在所述加强垫板底面。

10.如权利要求2所述的LNG船用运输罐，其特征在于，所述固定支座的层压木块的顶部设有容纳筒体的圆弧形凹槽，所述滑动支座的上层压木块的顶部设有容纳筒体的圆弧形凹槽。

11.如权利要求10所述的LNG船用运输罐，其特征在于，所述圆弧形凹槽的截面圆心角在140°~180°之间。

12.如权利要求2所述的LNG船用运输罐，其特征在于，所述固定支座的底板两侧向上固定两个纵向设置的第一挡板，所述固定支座的底板和两第一挡板构成一第一限位槽，所述固定支座的层压木块的底部嵌入所述第一限位凹槽内；所述滑动支座的底板两侧向上固定两个纵向设置的第二挡板，所述滑动支座的底板与两第二挡板构成一第二限位槽，所述滑动支座的下层压木块的底部嵌入所述第二限位槽内。

13.如权利要求2所述的LNG船用运输罐，其特征在于，所述筒体外壁的靠近中上部的位置设置有至少一对用以连接筒体和船体的止浮装置，每对止浮装置均相对设置在筒体横向的两侧。

14.如权利要求13所述的LNG船用运输罐，其特征在于，所述止浮装置为两对，其中一对止浮装置位于所述固定支座上方，另一对止浮装置位于所述滑动支座的上方。

15.如权利要求13所述的LNG船用运输罐，其特征在于，所述止浮装置包括：用以连接筒体的底连接板、用以连接船体的顶连接板以及位于所述底连接板和所述顶连接板之间的层压木块，所述止浮装置的层压木块由多块水平方向的木质单板重叠而成。

16.如权利要求2所述的LNG船用运输罐，其特征在于，所述筒体的顶部设置有气室，所述运输罐的接管都经由所述气室引出，所述固定支座靠近所述气室，所述滑动支座远离所述气室。

17.如权利要求1所述的LNG船用运输罐，其特征在于，所述筒体和所述封头的材质均为9Ni钢，所述保温材料为气凝胶。

18.如权利要求1所述的LNG船用运输罐，其特征在于，所述筒体为圆柱形，所述封头为半球形。

19.如权利要求1所述的LNG船用运输罐，其特征在于，所述筒体的底部设置一集液槽。