CN110159913A - 船用天然气燃气罐 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种船用天然气燃气罐，其包括用于盛装天然气的内容器、包围内容器的外容器以及连接处所。连接处所设置在所述外容器的端部，连接处所在外容器的端部形成一封闭空间，且所述连接处所的侧壁为连续的弧形壁。本发明的船用天然气燃气罐可减少应力集中和变形。
Description
技术领域
本发明涉及天然气领域，特别涉及一种船用天然气燃气罐。
背景技术
随着全球环保意识的增强，作为绿色能源的天然气应用到生产、生活的方方面面。近年来，无论是陆上运输工具还是海上运输工具越来越多地采用天然气作为燃料。
以天然气作为燃料的船体，一般在船体的甲板上会放置一个用于储放天然气的天然气燃气罐。由于天然气具有易燃、易爆、易挥发的特性，加上海上的工况较为复杂，因此，国际规范和中国船级社CCS对天然气燃气罐的安全有严格的规定。例如，中国船级社CCS《天然气动力船舶规范》2017 4.1.3.4规定除非燃料舱接头位于开敞甲板上，否则所有燃料舱接头、附件、法兰和阀应包围在气密的燃料舱接头处所内，该处所应能安全容纳燃料舱接头泄漏的燃料。若开敞甲板上天然气燃料舱未采取气罐连接处所，其危险区域为距离燃料舱压力释放口4.5m以内的开敞甲板上的区域或甲板上的半围蔽处所，此区域必须采取防爆电气设备和电缆，布置费用较高。此范围内不能设置生活区，对有限船舶空间布置要求较高。鉴于以上国际规范和中国船级社CCS的相关规定以及安全、经济等方面的考虑，船用天然气燃料罐通常需设置气罐连接处所以满足规范及实际应用要求。
图1为传统的船用天然气燃气罐的截面示意图，该天然气燃气罐100包括内容器101、外容器102和设置在外容器102端部的连接处所103。该连接处所103的内部焊接有多根型材104。但连接处所103承载外部上浪压力的能力差，特别是连接处所103各个侧面的中间位置应力集中严重，并且位于两型材104之间的板材变形较为严重。
发明内容
为了解决传统技术中船用天然气燃气罐的连接处所存在应力集中严重和变形较为严重的问题，本发明提供了一种可减少应力集中和变形的船用天然气燃气罐。
本发明提供一种船用天然气燃气罐，包括：
内容器，用于盛装天然气；
外容器，包围所述内容器；
连接处所，设置在所述外容器的端部，所述连接处所在所述外容器的端部形成一封闭空间，且所述连接处所的侧壁为连续的弧形壁。
进一步，所述连接处所的截面呈圆形，所述连接处所的外形呈圆柱形。
进一步，所述连接处所的轴向中心线与所述外容器的轴向中心线平行。
进一步，所述连接处所的内壁上设置有型钢。
进一步，所述型钢沿所述连接处所的周向设置，且形成一环形，所述型钢设置在所述连接处的中间位置。
进一步，所述连接处所包括筒体和设置在所述筒体其中一端部的封板，所述筒体的另一端部连接在所述外容器上，所述筒体的侧壁为所述连接处所的侧壁。
进一步，所述筒体的另一端部与所述外容器搭接连接，所述筒体的另一端部的端面与所述外容器的外表面对接焊接。
进一步，所述筒体由钢板通过卷板成型。
进一步，所述连接处所的侧壁上设置有通风管，所述连接处所的底部设置有排水槽。
进一步，所述连接处所内设置有工艺系统管道、紧急切断阀、手动阀、安全阀电气和仪表。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明的船用天然气燃气罐采用连续的弧形壁作为连接处所的侧壁，使得连接处所具有受力均衡的特点，减少了应力集中和变形，提高上浪压力的承受能力。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并于说明书一起用于解释本发明的原理。
图1为传统的船用天然气燃气罐的截面示意图。
图2为本发明船用天然气燃气罐的结构示意图。
图3为本发明船用天然气燃气罐的截面示意图。
具体实施方式
为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
以天然气作为燃料的船体，在船体的甲板上放置有用于存放燃料的天然气燃气罐。
如图2和图3所示，图2为本发明船用天然气燃气罐的结构示意图，图3为本发明船用天然气燃气罐的截面示意图。本发明的船用天然气燃气罐10包括内容器11、外容器12和设置在外容器12端部的连接处所13。连接处所13上设置有进入连接处所13空间内的封闭门14。内容器11用于盛装天然气，该天然气可以是低温气态天然气，也可以是低温液态天然气。外容器12在内容器11的外周边包围内容器11，该内容器11和外容器12之间抽取真空并填充隔热层，用于对内容器11内的低温天然气进行保温和保护内容器11受损。
外容器12的其中一端部设置有与内容器11内部相连通用于管线穿出的开孔，例如，充气口、出气口，各开孔处设置有连接接头和阀门等。在外容器12的该端部位置设置连接处所13，且连接处所13在外容器12端部外侧形成一封闭空间用于盛装泄漏的低温气体或低温液体，避免泄漏的气体或液体损伤船体结构。同时在连接处所13的侧壁上设置通风管131，该通风管131将泄漏的气体引至安全区域进行集中排放，降低低温气体对船体、人员造成的风险。
连接处所13的截面呈圆形，侧壁为连续的弧形壁，且连接处所13的轴向中心线与外容器12的轴向中心线(或内容器11的轴向中心线)平行。连接处所13包括筒体132和设置在筒体132其中一端部的封板133。筒体132的侧壁为连接处所13的侧壁，该侧壁和端部133在外容器12的端部外侧围成封闭空间。筒体132的与封板133相对的另一端部连接在外容器12上。
连接处所13通过套合的连接方式与外容器12连接。更具体而言，筒体132与封板133相对的另一端部与外容器12搭接连接，筒体132的另一端部的端面与外容器12的外表面对接焊接，确保连接处所13与外容器12的可靠连接，以便于大型设备在连接处所13内安装。
筒体132可由钢板通过卷板成型工艺形成，该形成方式能够确保连接处所13的圆度。该钢板可为不锈钢钢板。封板133也可为不锈钢钢板形成。
筒体132的内壁上设置有型钢134。型钢134沿连接处所13的周向设置，且形成一环形。更佳地，型钢134设置在连接处所13的中间位置，即设置在筒体132的中间区域。型钢13可通过焊接的方式固定在筒体132的内壁上。该型钢134可有效控制焊接变形，并且型钢134与组装成连接处所13侧壁的钢板共同承担外部载荷，保证连接处所13的强度。
连接处所13的底部设置有排水槽135，由于连接处所13的截面呈圆形，侧壁呈弧形，容易使水集聚在连接处所13的底部，由此，可通过底部的排水槽135完全排出。
连接处所13的内部还设置有工艺系统管道、紧急切断阀、手动阀、安全阀电气和仪表等附属件或设备。
上述实施例中，连接处所的截面呈圆形，但在其它实施例中，连接处所的截面可以呈椭圆形或其它可使得连接处所的侧壁呈连续的弧形的形状。
连接处所的侧壁为连续的弧形壁，具有受力均衡的优点，能够减少应力集中和变形。
本发明采用连续的弧形壁作为连接处所的侧壁，使得船用天然气燃气罐的连接处所的侧壁受力均衡，减少了应力集中和变形。
此外，型钢沿连接处所的周向设置，且形成一环形(或一圈圈)，而不像传统技术那样，需将型钢焊接成井字架以保证连接处所侧壁的强度，而过多的焊接，容易导致侧壁变形形成凹坑，进而导致连接处所内的积水无法排除，凹坑多也增加了油漆的难度，而本发明仅在连接处所的周向上焊接环形的型钢，减少了焊接次数，也避免形成井字架型钢，减少了连接处所侧壁的变形，也有利油漆。
此外，本发明的连接处所与外容器搭接连接，且连接处所的端面与所述外容器的外表面对接焊接，能够保证连接处所与外容器的连接的可靠性，增强了连接处所内部承载设备的能力。
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 (10)
1.一种船用天然气燃气罐，其特征在于，包括：
内容器，用于盛装天然气；
外容器，包围所述内容器；
连接处所，设置在所述外容器的端部，所述连接处所在所述外容器的端部形成一封闭空间，且所述连接处所的侧壁为连续的弧形壁。
2.根据权利要求1所述的船用天然气燃气罐，其特征在于，所述连接处所的截面呈圆形，所述连接处所的外形呈圆柱形。
3.根据权利要求2所述的船用天然气燃气罐，其特征在于，所述连接处所的轴向中心线与所述外容器的轴向中心线平行。
4.根据权利要求1的船用天然气燃气罐，其特征在于，所述连接处所的内壁上设置有型钢。
5.根据权利要求4所述的船用天然气燃气罐，其特征在于，所述型钢沿所述连接处所的周向设置，且形成一环形，所述型钢设置在所述连接处的中间位置。
6.根据权利要求1所述的船用天然气燃气罐，其特征在于，所述连接处所包括筒体和设置在所述筒体其中一端部的封板，所述筒体的另一端部连接在所述外容器上，所述筒体的侧壁为所述连接处所的侧壁。
7.根据权利要求6所述的船用天然气燃气罐，其特征在于，所述筒体的另一端部与所述外容器搭接连接，所述筒体的另一端部的端面与所述外容器的外表面对接焊接。
8.根据权利要求6所述的船用天然气燃气罐，其特征在于，所述筒体由钢板通过卷板成型。
9.根据权利要求1所述的船用天然气燃气罐，其特征在于，所述连接处所的侧壁上设置有通风管，所述连接处所的底部设置有排水槽。
10.根据权利要求1所述的船用天然气燃气罐，其特征在于，所述连接处所内设置有工艺系统管道、紧急切断阀、手动阀、安全阀电气和仪表。
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