CN109073151A - 双叶或多叶储罐 - Google Patents

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Abstract

一种用于存储液化天然气的双叶或多叶储罐(1)包括至少两个储罐区段(1a，1b，1c，1d，1e)，每个储罐区段(1a，1b，1c，1d，1e)均具有弯曲上表面和弯曲底表面，所述储罐区段(1a，1b，1c，1d，1e)被接合至彼此，使得所述储罐(1)具有起伏上表面(12)和起伏下表面(11)。每个储罐区段(1a，1b，1c，1d，1e)均利用至少一个水平连接管道(17，18)连接至相邻的储罐区段(1a，1b，1c，1d，1e)，从而在相邻的储罐区段(1a，1b，1c，1d，1e)的最低点(13)之间或者在相邻的储罐区段(1a，1b，1c，1d，1e)的最高点(16)之间形成水平流动路径。

Description

双叶或多叶储罐
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的用于存储液化天然气的双叶(bilobe)或多叶(multilobe)储罐。
背景技术
天然气或者一般地说烃混合物作为内燃发动机的燃料构成了燃料油的有利替代方案，这种混合物具有足够的挥发性而使得它们在室温下以气态形式呈现。在使用天然气作为燃料的航海船舶中，天然气通常以液体形式存储在船上，从而产生了常用的首字母缩写LNG(液化天然气)。通过将天然气的温度保持低于沸点(该沸点近似为-162摄氏度)可以将天然气保持在液体形式下。LNG通常以接近于大气压力的压力存储，但是用于存储LNG的大型储罐需要承受相当高的静水压力和一定过压。为了实现良好的机械强度，LNG储罐通常构造成圆柱形或球形容器。然而，由于实践上的原因，大型LNG储罐有时设计为双叶储罐或多叶储罐，来代替圆柱形储罐。双叶储罐包括两个配合的弯曲半部，例如两个球形帽或两个圆柱形区段。多叶储罐包括结合至彼此的至少三个弯曲区段。这些区段可以部分地为圆柱体或球体。
具有水平圆柱体形状的LNG储罐具有沿着圆柱体的底部中的线延伸的底部准位(level)。类似地，LNG储罐具有沿着圆柱体的顶部中的线延伸的顶部准位。用于排放液化气的出口可以位于沿着底部准位的任何位置，而压力释放阀可以位于沿着顶部准位的任何位置。由于多叶储罐可以包括若干个平行的圆柱形或球形分段，所述底部准位不是由单个线限定的，而是由被隆起区段彼此分开的若干条线限定的。类似地，顶部准位由被下降区段彼此分开的若干条线限定。为了能够将多叶储罐倒空，因此需要若干个出口。出于安全原因，重要的是将保持采取气相形式的流体的所有这些空间都直接连接至压力释放阀，否则，过压可能使采取液相形式的流体溢出储罐。这就限制了多叶储罐中的最大液位。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于存储液化天然气的改进的双叶或多叶储罐。根据本发明的储罐装置的特性化特征在权利要求1的特征部分给出。
根据本发明的储罐包括至少两个储罐区段，每个储罐区段均具有弯曲上表面和弯曲底表面，所述储罐区段被接合至彼此，使得所述储罐具有起伏上表面和起伏下表面。每个储罐区段均利用至少一个水平连接管道连接至相邻的储罐区段，从而在相邻的储罐区段的最低点之间或者在相邻的储罐区段的最高点之间形成水平流动路径。
通过将储罐区段的最低点连接起来，单个出口就足够用于将双叶或多叶储罐排空。通过将储罐区段的最高点连接起来，不管储罐内的液位如何，都允许气体在储罐区段之间流动，这增加了安全性。
根据本发明的一个实施方式，所述储罐包括用于连接两个相邻的储罐区段的最低点的至少一个下连接管道和用于连接两个相邻的储罐区段的最高点的至少一个上连接管道。
根据本发明的一个实施方式，所述连接管道为凸出部，所述凸出部垂直于所述储罐的纵向轴线并且在所述储罐外部接合至所述储罐的壁。
根据本发明的一个实施方式，每个储罐区段均具有水平圆柱体的分段的形状。
根据本发明的一个实施方式，用于压力释放阀的入口布置在所述储罐的最高点处。
根据本发明的一个实施方式，所述储罐设有布置在所述储罐的最低点处的出口。
一种根据本发明的航海船舶包括以上限定的双叶或多叶储罐。
附图说明
下面参照附图更详细地描述本发明的实施方式，在图中：
图1示出了包括LNG储罐装置的船舶的剖视图；
图2示出了图1的储罐装置的俯视图；
图3示出了储罐装置的侧视图；
图4示出了根据本发明的一个实施方式的多叶储罐的端视图；以及
图5示出了图4的多叶储罐的立体图。
具体实施方式
图1至图3示出了船舶2的LNG储罐装置。该装置包括LNG储罐1。LNG储罐1为被构造成存储液化天然气的容器。天然气通过将其温度维持在沸点以下而以液体形式保存，该沸点近似为-162摄氏度。LNG储罐1位于储罐保持器3中，该储罐保持器3围绕船舶2的纵向中心线定位。LNG储罐1存储液化气，液化气在船舶2的一个或多个发动机中用作燃料。
LNG具有单壳结构。保持LNG的空间由用耐寒材料制成的壳体6形成。表述“耐寒材料”是指能够承受液化天然气的温度的材料。该材料最小设计温度应该至多为-165℃。该材料例如可以是不锈钢。合适的材料例如为9％的镍钢、低锰钢、奥氏体钢(诸如型号304、304L、316、316L、321和347)以及奥氏体Fe-Ni合金(36％镍)。围绕壳体6布置有绝缘层7。该绝缘层7例如可以由聚氨酯制成。
LNG储罐1为多叶储罐。表述“多叶储罐”在这里是指包括至少三个储罐区段的储罐，这些储罐区段具有弯曲横截面轮廓并且结合至彼此，使得储罐1的壳体6至少在两侧具有起伏形状。在附图的实施方式中，LNG储罐1包括均具有部分圆柱体形状的五个储罐区段1a、1b、1c、1d、1e。储罐区段1a、1b、1c、1d、1e的纵向中心线彼此平行。最中心储罐区段1c具有通过用两个竖直平面从水平圆柱体切割出一分段而形成的形状。其它储罐区段1a、1b、1d、1e均具有通过用一个竖直平面从水平圆柱体切割出一分段而形成的形状。储罐1的区段1a、1b、1c、1d、1e在水平平面上成行布置。最外面储罐区段1a、1e比位于LNG储罐1的中间的三个区段1b、1c、1d短。储罐区段1a、1b、1c、1d、1e的端部被端帽4a、4b、4c、4d、4e、5a、5b、5c、5d、5e封闭。这些端帽可以具有球形帽或球形帽的一部分的形状。
图4和图5示出了根据本发明的一个实施方式的多叶储罐1。储罐1可以在图1至图3的储罐装置中使用。在图4和图5中，在没有绝缘体的情况下示出了储罐1。储罐1被构造成布置在水平位置中。储罐1具有底部11和顶部12。当在使用中时，顶部12面向上，而底部11面向下。由于形成储罐1的储罐区段1a、1b、1c、1d、1e为水平圆柱体的分段，因此底表面和顶表面都具有起伏形状。底表面和顶表面中的每个表面因而具有波状横截面，其中谷部13、15和峰部14、16交错。在储罐1内，储罐1的最高点位于顶部12的峰部16的区域处，而最低点位于底部11的谷部13的区域处。在底部11的谷部13之间，有隆起区段。在顶部12的峰部16之间，有下降区段。当储罐1内的液位低于底部的峰部14时，不允许液体在储罐区段1a、1b、1c、1d、1e之间直接流动。如果储罐1内的液位高于顶部12的谷部15，不允许气体在储罐区段1a、1b、1c、1d、1e之间直接流动。为了在所有液位情况下都允许在储罐区段1a、1b、1c、1d、1e之间流动，储罐1设有水平连接管道17、18。储罐1的上部包括上连接管道18，而储罐的下部包括下连接管道17。
每个储罐区段1a、1b、1c、1d、1e均利用至少一个上连接管道18连接至相邻储罐区段。上连接管道18被构造成在相邻储罐区段1a、1b、1c、1d、1e的最高点之间形成水平流动路径。这确保了不管储罐1中的液位如何，都允许气体在储罐区段1a、1b、1c、1d、1e之间流动。在附图的实施方式中，每个储罐区段1a、1b、1c、1d、1e均在两侧利用上连接管道18连接至相邻储罐区段。用于压力释放阀的入口可以布置在任何一个储罐区段1a、1b、1c、1d、1e的最高点处。储罐1可以设有包括入口管的压力释放阀，并且该压力释放阀因而无需位于储罐1的最高点处，而是所述入口管通向最高点并且允许气体流到该压力释放阀就足够了。
每个储罐区段1a、1b、1c、1d、1e还利用至少一个下连接管道17连接至相邻储罐区段。下连接管道17被构造成在相邻储罐区段1a、1b、1c、1d、1e的最低点之间形成水平流动路径。这确保了不管储罐1中的液位如何都允许液体在储罐区段1a、1b、1c、1d、1e之间流动。在附图的实施方式中，每个储罐区段1a、1b、1c、1d、1e均在两侧利用下连接管道17连接至相邻储罐区段。用于从储罐1排出LNG的出口可以布置在任一个储罐区段1a、1b、1c、1d、1e的最低点处。
在附图的实施方式中，上连接管道18和下连接管道17为凸出部，这些凸出部垂直于储罐1的纵向轴线19。这些凸出部在储罐1外部接合至储罐1的壁。连接管道17、18通过焊接接合至储罐1。在储罐1的上表面上，上连接管道18的上边缘在竖直方向上位于与储罐区段1a、1b、1c、1d、1e的最高点相同的水平处。在储罐1的下表面上，下连接管道17的下边缘在竖直方向上位于与储罐区段1a、1b、1c、1d、1e的最低点相同的水平处。
如图5所示，每个储罐区段1a、1b、1c、1d、1e均利用多于一个的下连接管道17连接至相邻储罐区段。在图5中，每个储罐区段1a、1b、1c、1d、1e均利用两个下连接管道17连接至位于左侧的相邻储罐区段，并且利用两个下连接管道17连接至位于右侧的储罐区段。连续的连接管道17在储罐1的纵向轴线19的方向上布置在距离彼此一定距离处。上连接管道18可以以与图5中的下连接管道17相同的方式布置。
本领域技术人员将认识到，本发明不限于以上描述的实施方式，而是可以在所附权利要求书的范围内改变。例如，不是多叶储罐，LNG储罐可以是只具有两个区段的双叶储罐。

Claims (7)

1.一种用于存储液化天然气的双叶或多叶储罐(1)，所述储罐包括至少两个储罐区段(1a，1b，1c，1d，1e)，每个储罐区段(1a，1b，1c，1d，1e)均具有弯曲上表面和弯曲底表面，所述储罐区段(1a，1b，1c，1d，1e)被接合至彼此，使得所述储罐(1)具有起伏上表面(12)和起伏下表面(11)，其特征在于，每个储罐区段(1a，1b，1c，1d，1e)均利用至少一个水平连接管道(17，18)连接至相邻的储罐区段(1a，1b，1c，1d，1e)，从而在相邻的储罐区段(1a，1b，1c，1d，1e)的最低点(13)之间或者在相邻的储罐区段(1a，1b，1c，1d，1e)的最高点(16)之间形成水平流动路径。
2.根据权利要求1所述的储罐(1)，其中，所述储罐(1)包括用于连接两个相邻的储罐区段(1a，1b，1c，1d，1e)的最低点(13)的至少一个下连接管道(17)和用于连接两个相邻的储罐区段(1a，1b，1c，1d，1e)的最高点(16)的至少一个上连接管道(18)。
3.根据权利要求1或2所述的储罐(1)，其中，所述连接管道(17，18)为凸出部，所述凸出部垂直于所述储罐(1)的纵向轴线(19)并且在所述储罐(1)外部接合至所述储罐(1)的壁。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的储罐(1)，其中，每个储罐区段(1a，1b，1c，1d，1e)均具有水平圆柱体的分段的形状。
5.根据前述权利要求中任一项所述的储罐(1)，其中，用于压力释放阀的入口布置在所述储罐(1)的最高点(16)处。
6.根据前述权利要求中任一项所述的储罐(1)，其中，所述储罐(1)设有布置在所述储罐(1)的最低点(13)处的出口。
7.一种航海船舶(2)，该航海船舶(2)包括根据前述权利要求中任一项所述的双叶或多叶储罐(1)。
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