CN111801271A - 液化氢运输船和船体保护方法 - Google Patents

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Abstract

液化氢运输船具有：船体；罐，其搭载于船体，并且包含贮存液化氢的罐主体和覆盖罐主体的隔热层；罐罩，其与船体一起形成收纳罐的保持空间；氮气提供装置，其向保持空间内提供氮气；海水提供装置，其向保持空间内提供海水；温度计，其测量隔热层的表面的温度或隔热层的内部的温度；以及控制装置，其在由温度计测量的温度低于设定值时，对海水提供装置进行控制，使得在保持空间的底部形成海水层。

Description

液化氢运输船和船体保护方法
技术领域
本发明涉及液化氢运输船和船体保护方法。
背景技术
近年来，正在进行输送液化氢的液化氢运输船的开发。例如，在专利文献1中公开了也能够输送液化氢的液化氢运输船。
在专利文献1所公开的液化气运输船中，在搭载于船体的罐的上方配置有罐罩。罐罩与船体一起形成收纳罐的保持空间。向保持空间内提供氮气等惰性气体。
罐包含贮存液化气的罐主体和覆盖罐主体的隔热层。在专利文献1所公开的液化气运输船中，隔热层包含与罐主体分离并且包围罐主体的外槽和外槽与罐主体之间的真空空间。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2014/203530号
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1所公开的液化气运输船中，在贮存于罐的液化气为液化氢并且提供到收纳罐的保持空间内的惰性气体为氮气的情况下，当罐的隔热层的性能劣化时，有时在罐的隔热层的表面生成液化氮(约-196℃)。
通常，船体由不是低温用的普通钢材构成，因此，当在罐的隔热层的表面生成的液化氮下落到船体的位于罐的下方的部分时，船体有可能产生不良情况。
因此，本发明的目的在于，提供能够防止由于液化氮而在船体产生不良情况的液化氢运输船和船体保护方法。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明的一个方面的液化氢运输船的特征在于，包含：船体；罐，其搭载于所述船体，并且包含贮存液化氢的罐主体和覆盖所述罐主体的隔热层；罐罩，其与所述船体一起形成收纳所述罐的保持空间；氮气提供装置，其向所述保持空间内提供氮气；海水提供装置，其向所述保持空间内提供海水；温度计，其测量所述隔热层的表面的温度或所述隔热层的内部的温度；以及控制装置，其在由所述温度计测量的温度低于设定值时，对所述海水提供装置进行控制，使得在所述保持空间的底部形成海水层。
根据上述结构，如果预先将设定值设定为假设隔热层的性能发生了劣化的温度，则在罐的隔热层的性能发生劣化而在隔热层的表面生成了液化氮时，已经在保持空间的底部形成了海水层。因此，即使液化氮落下，也不会与船体直接接触。即，落下的液化氮通过与海水层接触而升温。因此，能够防止因液化氮而在船体产生不良情况。
另外，本发明的另一方面的液化氢运输船的特征在于，包含：船体；罐，其搭载于所述船体，并且包含贮存液化氢的罐主体和覆盖所述罐主体的隔热层；罐罩，其与所述船体一起形成收纳所述罐的保持空间；氮气提供装置，其向所述保持空间内提供氮气；海水提供装置，其向所述保持空间内提供海水；温度计，其测量所述船体的位于所述罐的下方的部分的温度；以及控制装置，其在由所述温度计测量的温度低于设定值时，对所述海水提供装置进行控制，使得在所述保持空间的底部形成海水层。
根据上述结构，如果预先将设定值设定为假设液化氮落下的温度，则在液化氮刚开始落下之后在保持空间的底部形成海水层。因此，之后落下的液化氮不会与船体直接接触。因此，能够防止因液化氮而在船体产生不良情况。
例如，所述隔热层也可以包含：外槽，其与所述罐主体分离并且包围所述罐主体；以及所述外槽与所述罐主体之间的真空空间。
所述海水提供装置可也以包含：消防用配管，其配置在所述船体的甲板上；以及分支管，其从所述消防用配管分支。根据该结构，能够利用船所必需的消防设备来构成向保持空间内提供海水的海水提供装置。
另外，本发明的船体的保护方法是对搭载有罐的船体进行保护的方法，该罐包含贮存液化氢的罐主体和覆盖所述罐主体的隔热层，在该船体与罐罩之间形成有收纳所述罐并且充满氮气的保持空间，其特征在于，在所述罐的隔热层的表面的温度、所述隔热层的内部的温度或者所述船体的位于所述罐的下方的部分的温度低于设定值时，向所述保持空间内提供海水而在所述保持空间的底部形成海水层。
根据上述结构，能够得到与本发明的液化氢运输船同样的效果。
发明效果
根据本发明，能够防止由于液化氮而在船体产生不良情况。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的液化氢运输船的侧视图。
图2是沿着图1的II-II线的横剖视图。
图3是沿着图2的III-III线的纵剖视图。
图4是本发明的第2实施方式的液化氢运输船的横剖视图。
图5是沿着图4的V-V线的纵剖视图。
具体实施方式
图1示出了本发明的第1实施方式的液化氢运输船1A。该液化氢运输船1A包含船体2和搭载在船体2上的两个罐3。罐3沿船长方向排列。但是，搭载于船体2的罐3的数量可以是一个，也可以是三个以上。
在本实施方式中，罐3为水平方向(船长方向)较长的圆筒状。但是，罐3的形状可以是球形状，也可以是立方体状或长方体状。
如图2和图3所示，各罐3包含贮存液化氢的罐主体31和覆盖罐主体31的隔热层32。在本实施方式中，隔热层32包含与罐主体31分离并且包围罐主体31的外槽33和外槽33与罐主体31之间的真空空间34。但是，隔热层32也可以由在罐主体31的表面排列的多个隔热材料(例如真空隔热板)构成。另外，虽然省略了图示，但在真空空间34内配置有与外槽33的内表面分离并且包入罐主体31的真空隔热材料。
更详细地说，罐主体31包含以一定的截面形状沿船长方向延伸的主体部和将该主体部的两侧的开口封闭的半球状的封闭部。但是，封闭部也可以是与主体部垂直的平面，还可以是盘状。外槽33具有将罐主体31扩大后的形状。
在船体2上形成有向上开口的两个货舱21。货舱21在船长方向上排列，货舱21彼此被隔壁22隔开。并且，在各货舱21的内部插入有罐3的下部。即，货舱21的底面21a是船体2的位于罐3的下方的部分。
在各货舱21的内部设置有在罐3的轴向上相互分离的一对鞍座25。鞍座25对罐3的外槽33进行支承。另外，在罐3的罐主体31与外槽33之间设置有在与鞍座25相同的位置对罐主体31进行支承的一对支承部件35。
船体2包含：船首甲板2a，其位于货舱21的前方；侧甲板2b、2c，它们位于货舱21的两侧；以及船尾甲板2d，其位于货舱21的后方。另外，在船体2上，在货舱21的后方形成有发动机室23。
在各罐3的上方配置有罐罩4。各罐罩4与船体2的货舱21一起形成收纳罐3的保持空间5。
另外，在船体2上搭载有氮气提供装置6和海水提供装置7，该氮气提供装置6向各保持空间5内提供氮气，该海水提供装置7向各保持空间5内提供海水。
氮气提供装置6包含：氮气生成器61；母管62，其从氮气生成器61延伸；以及两个分支管63，它们从母管62分支并延伸到两个保持空间5内。氮气生成器61例如配置在发动机室23内，包含使空气中的氮气选择性地透过的分离膜。氮气提供装置6除了在乘员进入保持空间5内等特别的情况以外，持续向保持空间5内提供氮气。由此，保持空间5被氮气充满。
海水提供装置7在本实施方式中兼作消防设备。具体而言，海水提供装置7包含海水泵71、消防用配管72以及两个分支管73。海水泵71配置在发动机室23内，从船体2的外部汲取海水。消防用配管72从海水泵71延伸到侧甲板2b，并且配置在侧甲板2b上。两个分支管73从消防用配管72分支并延伸到两个保持空间5内。在本实施方式中，各分支管73延伸到货舱21的底面21a的附近。在各分支管73上设置有开闭阀74。
海水提供装置7由控制装置8(参照图2)控制。控制装置8可以配置在船体2的桥部20内，也可以配置在发动机室23内。另外，控制装置8可以是单一的设备，也可以分割为多个设备。控制装置8例如是具有ROM或RAM等存储器和CPU的计算机，由CPU执行存储在ROM中的程序。
控制装置8与对各罐3设置的温度计9电连接。但是，为了简化附图，省略了它们的连接线的图示。在本实施方式中，各温度计9测量对应的罐3的隔热层32的表面(准确来说是外槽33的外侧面)的温度。但是，各温度计9也可以测量对应的罐3的隔热层32的内部(例如，外槽33的内侧面或省略图示的真空隔热材料)的温度。
温度计9优选设置在外槽33的最下点、即在罐3的轴向上笔直的线上。在本实施方式中，温度计9位于外槽33的最低点且罐3的轴向的中央。
而且，在由任意的温度计9测量的温度低于设定值Ts1时，控制装置8对海水提供装置7进行控制，使得在对应的保持空间5的底部形成海水层。
设定值Ts1是假设隔热层32的性能发生了劣化的温度。例如，设定值Ts1被设定在-70℃～-50℃的范围内。或者，由于构成船体2的材料在-10℃以下时强度降低，因此也可以将设定值Ts1设为-10℃以下。
当由温度计9测量的罐3的隔热层32的表面温度低于设定值Ts1时，控制装置8打开开闭阀74而在货舱21的底面21a上形成海水层。另外，海水层的深度为几十毫米至几百毫米左右。
在图例中，在船长方向上，各分支管73位于前方的鞍座25的前方，但分支管73的位置没有特别限定。虽然省略了图示，但在鞍座25上形成有用于使海水沿船长方向通过的多个开口。
如以上说明的那样，在本实施方式的液化氢运输船1A中，当罐3的隔热层32的性能发生劣化而在隔热层32的表面生成了液化氮时，已经在保持空间5的底部形成了海水层。因此，即使液化氮落下，也不会与船体2(货舱21的底面21a)直接接触。即，落下的液化氮通过与海水层接触而升温。因此，能够防止由于液化氮而在船体2产生不良情况。
(第2实施方式)
图4和图5示出了本发明的第2实施方式的液化氢运输船1B。另外，在本实施方式中，对与第1实施方式相同的构成要素标注相同的标号，并省略重复的说明。
在本实施方式中，对各罐3设置的温度计9设置在货舱21的底面21a(船体2中的位于罐3的下方的部分)，对底面21a的温度进行测量。而且，与第1实施方式同样，在由任意的温度计9计测的温度低于设定值Ts2时，控制装置8对海水提供装置7进行控制，使得在对应的保持空间5的底部形成海水层。
设定值Ts2是假设液化氮落下的温度。例如，设定值Ts2被设定在-10℃～0℃的范围内。或者，由于构成船体2的材料在-10℃以下时强度降低，因此也可以将设定值Ts2设为-10℃以下。
在这种结构的液化氢运输船1B中，在液化氮刚开始落下之后，在保持空间5的底部形成海水层。因此，之后落下的液化氮不会与船体2(货舱21的底面21a)直接接触。因此，能够防止由于液化氮而在船体2产生不良情况。
(其他实施方式)
本发明并不限于上述的实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形。
例如，开闭阀74不一定需要由控制装置8来控制，也可以手动操作。例如，也可以通过警报等向乘员报告由温度计9计测的温度低于设定值Ts，此时乘员打开开闭阀74。
另外，海水提供装置7不一定需要兼作消防设备，也可以与消防设备分开设置。但是，如果采用上述实施方式那样的结构，则能够利用船所必须的消防设备构成向保持空间5内提供海水的海水提供装置7。
标号说明
1A、1B：液化氢运输船；2：船体；2a～2d：甲板；3：罐；31：罐主体；32：隔热层；33：外槽；34：真空空间；4：罐罩；5：保持空间；6：氮气提供装置；7：海水提供装置；72：消防用配管；73：分支管；8：控制装置；9：温度计。

Claims (5)

1.一种液化氢运输船，其具有：
船体；
罐，其搭载于所述船体，并且包含贮存液化氢的罐主体和覆盖所述罐主体的隔热层；
罐罩，其与所述船体一起形成收纳所述罐的保持空间；
氮气提供装置，其向所述保持空间内提供氮气；
海水提供装置，其向所述保持空间内提供海水；
温度计，其测量所述隔热层的表面的温度或所述隔热层的内部的温度；以及
控制装置，其在由所述温度计测量的温度低于设定值时，对所述海水提供装置进行控制，使得在所述保持空间的底部形成海水层。
2.一种液化氢运输船，其具有：
船体；
罐，其搭载于所述船体，并且包含贮存液化氢的罐主体和覆盖所述罐主体的隔热层；
罐罩，其与所述船体一起形成收纳所述罐的保持空间；
氮气提供装置，其向所述保持空间内提供氮气；
海水提供装置，其向所述保持空间内提供海水；
温度计，其测量所述船体的位于所述罐的下方的部分的温度；以及
控制装置，其在由所述温度计测量的温度低于设定值时，对所述海水提供装置进行控制，使得在所述保持空间的底部形成海水层。
3.根据权利要求1或2所述的液化氢运输船，其中，
所述隔热层包含：
外槽，其与所述罐主体分离并且包围所述罐主体；以及
所述外槽与所述罐主体之间的真空空间。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的液化氢运输船，其中，
所述海水提供装置包含：
消防用配管，其配置在所述船体的甲板上；以及
分支管，其从所述消防用配管分支。
5.一种船体保护方法，对搭载有罐的船体进行保护，该罐包含贮存液化氢的罐主体和覆盖所述罐主体的隔热层，在该船体与罐罩之间形成有收纳所述罐并且充满氮气的保持空间，其中，
在所述罐的隔热层的表面的温度、所述隔热层的内部的温度或者所述船体的位于所述罐的下方的部分的温度低于设定值时，向所述保持空间内提供海水而在所述保持空间的底部形成海水层。
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