CN106364655A - 一种flng船舯隔离空舱钢板保护系统及其保护方法 - Google Patents

一种flng船舯隔离空舱钢板保护系统及其保护方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种FLNG船舯隔离空舱钢板保护系统包括中央控制系统，设置在船体内用于储存和回收冷媒的冷媒舱，设置在泵舱内的冷媒泵和回流泵，以及设置在每个船舯隔离空舱内的温度变送器和液位变送器；其保护方法为：温度低报警启动时，启动冷媒泵输送冷媒进入船舯纵向隔离空舱，温度低报警恢复5min后或者液位高报警启动时，停止冷媒泵；如果温度低低报警启动，启动冷媒泵和回流泵，液位高报警启动也不停止冷媒泵；温度低低报警恢复5min后，停止回流泵，保护船舯隔离空舱钢板免受低温损坏。本发明通过向船舯纵隔离空舱内部填充冷媒，可提升舯纵向隔离空舱的钢板温度，从而保护了舱壁钢板免受低温损坏，降低钢板使用等级要求。

Description

一种FLNG船舯隔离空舱钢板保护系统及其保护方法
技术领域
本发明涉及LNG液货舱保护，特别涉及一种液货舱加热系统失效下FLNG船舯纵向隔离空舱钢板免受低温损坏的保护系统及其保护方法。
背景技术
随着陆上可采天然气资源越来越少，使用FLNG(FPSO-LNG，浮式液化天然气生产储卸装置)开发海上天然气田特别是深海天然气田已成为天然气资源勘探和开发的必然趋势，通过对FLNG薄膜液货舱的研究发现，传统的布置方案中船舯纵舱壁温度最低，在加热系统失效下可达零下50度(在避台期间可出现)，需要选用低温钢材和低温钢焊接工艺，会大幅度的提高FLNG船体造价，同时降低安全性。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种液货舱加热系统失效下FLNG船舯纵向隔离空舱钢板免受低温损坏的保护系统及其保护方法，本保护系统及其保护方法可保护船舯纵向隔离空舱钢板，降低钢板使用等级要求。
本发明所采用的技术方案是：一种FLNG船舯隔离空舱钢板保护系统，包括中央控制系统，还包括设置在船体内用于储存和回收冷媒的冷媒舱，所述冷媒舱的出口端连接有与所述中央控制系统相连接的冷媒泵，所述冷媒泵的出口端连接至每个船舯隔离空舱，每个船舯隔离空舱内设置有与所述中央控制系统相连接的温度变送器和液位变送器；所述每个船舯隔离空舱的出口端共同连接有与所述中央控制系统相连接的回流泵，所述回流泵的出口端连接至所述冷媒舱。
所述冷媒泵设置有两台，其中一台所述冷媒泵作为备用。
所述冷媒泵的出口端设置有旁通管线，所述旁通管线连接至所述冷媒舱。
所述温度变送器设置有两个，其中一个为低温度变送器，另一个为低低温度变送器。
所述温度变送器设置在所述船舯隔离空舱的底部。
所述中央控制系统的信号输入端与所述低温度变送器、所述低低温度变送器和所述液位变送器相连接；所述中央控制系统的信号输出端连接有温度低报警、温度低低报警和液位高报警，所述中央控制系统的信号输出端还分别通过电磁继电器连接有冷媒泵马达和回流泵马达，所述冷媒泵马达和所述回流泵马达分别与所述冷媒泵和所述回流泵相连接。
基于上述FLNG船舯隔离空舱钢板保护系统的船舯隔离空舱钢板保护方法，包括以下步骤：
(1)安装所述FLNG船舯隔离空舱钢板保护系统；
(2)温度低报警启动时，启动冷媒泵输送冷媒进入船舯隔离空舱；
(3)温度低报警恢复5min后或液位高报警启动时，停止冷媒泵；
(4)进入船舯隔离空舱内的冷媒与船舯隔离空舱钢板进行热交换，所述船舯隔离空舱钢板温度升高，冷媒温度降低；
(5)当所述船舯隔离空舱内温度下降，温度低报警再次启动，此时，若所述船舯隔离空舱内的液位低于80％，启动冷媒泵继续输送冷媒，若所述船舯隔离空舱内的液位为80％，恢复温度低报警；
(6)当所述船舯隔离空舱内温度继续下降，温度低低报警启动，此时，启动冷媒泵和回流泵替换所述船舯隔离空舱内的冷媒；
(7)温度低低报警恢复5min后，停止回流泵，此时，温度低报警启动，冷媒泵继续工作；
(8)重复步骤(3)至步骤(7)，所述船舯隔离空舱钢板与冷媒持续进行热交换，保护船舯隔离空舱钢板免受低温损坏。
步骤(2)、步骤(5)和步骤(7)中，当中央控制系统通过所述低温度变送器监测到所述船舯隔离空舱内的温度低于-10℃时，温度低报警启动。
步骤(6)中，当中央控制系统通过所述低低温度变送器监测到所述船舯隔离空舱内的温度低于-20℃时，温度低低报警启动。
步骤(3)中，当中央控制系统通过所述液位变送器监测到所述船舯隔离空舱内的液位为80％时，启动液位高报警。
本发明的有益效果是：本发明通过向船舯纵隔离空舱内部填充冷媒(如乙二醇)，冷媒具有凝固点低、比热容大等物理特点，能够吸收从LNG舱传导过来的低温能量，相对于无填充冷媒，可提升舯纵向隔离空舱的钢板温度，从而保护了舱壁钢板免受低温损坏，实现使用常规等级钢材代替超低温钢材，降低钢板使用等级要求。
附图说明
图1：本发明船舯隔离空舱主视位置示意图；
图2：本发明船舯隔离空舱俯视位置示意图；
图3：本发明船舯隔离空舱右视位置示意图；
图4：本发明船舯隔离空舱钢板保护系统结构示意图；
图5：本发明船舯隔离空舱钢板保护系统电路框图。
附图标注：1、船舯隔离空舱；2、冷媒舱；3、低温度变送器；4、低低温度变送器；5、液位变送器；6、冷媒泵；7、冷媒泵；8、回流泵；9、中央控制系统；10、温度低报警；11、温度低低报警；12、液位高报警；13、电磁继电器；14、电磁继电器；15、冷媒泵马达；16、冷媒泵马达；17、回流泵马达；18、检测单元；19、控制单元；20、驱动单元；21、执行单元；22、旁通管线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如附图1至图5所示，一种FLNG船舯隔离空舱钢板保护系统，包括设置在中控室的中央控制系统9，设置在船体内用于储存和回收冷媒的冷媒舱2(1000m3)，设置在泵舱内的两台冷媒泵6、7(50m3/h、350mlc，其中一台作为备用)和一台回流泵8(50m3/h、350mlc)，以及设置在每个船舯隔离空舱1内的两个温度变送器(低温度变送器3、TAL-10℃；低低温度变送器4、TALL-20℃)和一个液位变送器5(LAH 80％液位)，其中，所述低温度变送器3和所述低低温度变送器4均安装在所述船舯隔离空舱1的底部，距离舱底50cm处；所述液位变送器5安装在所述船舯隔离空舱1的舱壁。
所述冷媒舱2的出口端连接至所述冷媒泵6、7，所述冷媒泵6、7的出口端连接至每个船舯隔离空舱1，所述每个船舯隔离空舱1的出口端共同连接至所述回流泵8，所述回流泵8的出口端连接至所述冷媒舱2，形成循环回路。其中，所述冷媒泵6、7的出口端设置有旁通管线22，所述旁通管线22连接至所述冷媒舱2。
所述中央控制系统9的信号输入端与位于每个船舯隔离空舱1内的所述低温度变送器3、所述低低温度变送器4和所述液位变送器5相连接。所述中央控制系统9的信号输出端连接有位于中控室内的温度低报警10、温度低低报警11和液位高报警12，所述温度低报警10、温度低低报警11和液位高报警12均为指示灯，当所述中央控制系统9通过所述低温度变送器3监测到船舯隔离空舱1的温度低于-10℃时，温度低报警10指示灯亮，当所述中央控制系统9通过所述低低温度变送器4监测到船舯隔离空舱1的温度低于-20℃时，温度低低报警11指示灯亮，当所述中央控制系统9通过所述液位变送器5监测到船舯隔离空舱1的液位为80％时，液位高报警12指示灯亮。所述中央控制系统9的信号输出端还分别通过位于中控室3内的电磁继电器13、14连接有位于机舱内的冷媒泵马达15、16和回流泵马达17，所述冷媒泵马达15、16和所述回流泵马达17分别与位于泵舱内的所述冷媒泵6、7和所述回流泵8相连接。
本发明中，所述低温度变送器3、所述低低温度变送器4和所述液位变送器5组成了本系统的检测单元18，所述中央控制系统9、所述温度低报警10、所述温度低低报警11、所述液位高报警12和所述电磁继电器13、14组成了本系统的控制单元19，所述冷媒泵马达15、16和所述回流泵马达17组成了本系统的驱动单元20，所述冷媒泵6、7和所述回流泵8组成了本系统的执行单元21。
基于上述FLNG船舯隔离空舱钢板保护系统的船舯隔离空舱钢板保护方法，如下所述：
(1)安装上述FLNG船舯隔离空舱钢板保护系统；
(2)当中央控制系统9通过所述低温度变送器3监测到所述船舯隔离空舱1内的温度低于-10℃时，温度低报警10启动，此时，启动冷媒泵6或冷媒泵7输送冷媒进入船舯隔离空舱1；
(3)温度低报警10恢复5min后，或中央控制系统9通过所述液位变送器5监测到所述船舯隔离空舱1内的液位为80％时，启动液位高报警12，此时，停止冷媒泵6或冷媒泵7；
(4)进入船舯隔离空舱1内的冷媒与船舯隔离空舱钢板进行热交换，所述船舯隔离空舱钢板温度升高，冷媒温度降低；
(5)当所述船舯隔离空舱1内温度下降，中央控制系统9通过所述低温度变送器3监测到所述船舯隔离空舱1内的温度低于-10℃时，温度低报警10再次启动，此时，若所述船舯隔离空舱1内的液位低于80％，启动冷媒泵6或冷媒泵7继续输送冷媒，若所述船舯隔离空舱1内的液位为80％，恢复温度低报警10；
(6)当所述船舯隔离空舱1内温度继续下降，当中央控制系统9通过所述低低温度变送器4监测到所述船舯隔离空舱1内的温度低于-20℃时，温度低低报警11启动，此时，启动冷媒泵6或冷媒泵7和回流泵8替换所述船舯隔离空舱1内的冷媒；
(7)温度低低报警11恢复5min后，停止回流泵8，此时，中央控制系统9通过所述低温度变送器3监测到所述船舯隔离空舱1内的温度高于-20℃、低于-10℃，温度低报警10启动，冷媒泵6或冷媒泵7继续工作；
(8)重复步骤(3)至步骤(7)，所述船舯隔离空舱钢板与冷媒持续进行热交换，保护船舯隔离空舱钢板免受低温损坏。

Claims (10)

1.一种FLNG船舯隔离空舱钢板保护系统，包括中央控制系统，其特征在于，还包括设置在船体内用于储存和回收冷媒的冷媒舱，所述冷媒舱的出口端连接有与所述中央控制系统相连接的冷媒泵，所述冷媒泵的出口端连接至每个船舯隔离空舱，每个船舯隔离空舱内设置有与所述中央控制系统相连接的温度变送器和液位变送器；所述每个船舯隔离空舱的出口端共同连接有与所述中央控制系统相连接的回流泵，所述回流泵的出口端连接至所述冷媒舱。
2.根据权利要求1所述的FLNG船舯隔离空舱钢板保护系统，其特征在于，所述冷媒泵设置有两台，其中一台所述冷媒泵作为备用。
3.根据权利要求1或2所述的FLNG船舯隔离空舱钢板保护系统，其特征在于，所述冷媒泵的出口端设置有旁通管线，所述旁通管线连接至所述冷媒舱。
4.根据权利要求1所述的FLNG船舯隔离空舱钢板保护系统，其特征在于，所述温度变送器设置有两个，其中一个为低温度变送器，另一个为低低温度变送器。
5.根据权利要求1或4所述的FLNG船舯隔离空舱钢板保护系统，其特征在于，所述温度变送器设置在所述船舯隔离空舱的底部。
6.根据权利要求4所述的FLNG船舯隔离空舱钢板保护系统，其特征在于，所述中央控制系统的信号输入端与所述低温度变送器、所述低低温度变送器和所述液位变送器相连接；所述中央控制系统的信号输出端连接有温度低报警、温度低低报警和液位高报警，所述中央控制系统的信号输出端还分别通过电磁继电器连接有冷媒泵马达和回流泵马达，所述冷媒泵马达和所述回流泵马达分别与所述冷媒泵和所述回流泵相连接。
7.一种基于上述权利要求1至6任意一项所述的FLNG船舯隔离空舱钢板保护系统的船舯隔离空舱钢板保护方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)安装所述FLNG船舯隔离空舱钢板保护系统；
(2)温度低报警启动时，启动冷媒泵输送冷媒进入船舯隔离空舱；
(3)温度低报警恢复5min后或液位高报警启动时，停止冷媒泵；
(4)进入船舯隔离空舱内的冷媒与船舯隔离空舱钢板进行热交换，所述船舯隔离空舱钢板温度升高，冷媒温度降低；
(5)当所述船舯隔离空舱内温度下降，温度低报警再次启动，此时，若所述船舯隔离空舱内的液位低于80％，启动冷媒泵继续输送冷媒，若所述船舯隔离空舱内的液位为80％，恢复温度低报警；
(6)当所述船舯隔离空舱内温度继续下降，温度低低报警启动，此时，启动冷媒泵和回流泵替换所述船舯隔离空舱内的冷媒；
(7)温度低低报警恢复5min后，停止回流泵，此时，温度低报警启动，冷媒泵继续工作；
(8)重复步骤(3)至步骤(7)，所述船舯隔离空舱钢板与冷媒持续进行热交换，保护船舯隔离空舱钢板免受低温损坏。
8.根据权利要求7所述的FLNG船舯隔离空舱钢板保护系统的使用方法，其特征在于，步骤(2)、步骤(5)和步骤(7)中，当中央控制系统通过所述低温度变送器监测到所述船舯隔离空舱内的温度低于-10℃时，温度低报警启动。
9.根据权利要求7所述的FLNG船舯隔离空舱钢板保护系统的使用方法，其特征在于，步骤(6)中，当中央控制系统通过所述低低温度变送器监测到所述船舯隔离空舱内的温度低于-20℃时，温度低低报警启动。
10.根据权利要求7所述的FLNG船舯隔离空舱钢板保护系统的使用方法，其特征在于，步骤(3)中，当中央控制系统通过所述液位变送器监测到所述船舯隔离空舱内的液位为80％时，启动液位高报警。
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