CN112498582B - 一种lng船及其薄膜型围护系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LNG船及其薄膜型围护系统，包括第一密封屏蔽层、设置在第一密封屏蔽层外侧并通过若干个支撑木与第一密封屏蔽层相连的第二密封屏蔽层、以及设置在第二密封屏蔽层外侧并分别与第二密封屏蔽层和船体结构相固定的绝缘结构；所述第一密封屏蔽层与第二密封屏蔽层之间的空隙形成主屏蔽空间，绝缘结构内部的孔隙以及绝缘结构与第二密封屏蔽层之间的缝隙形成次屏蔽空间，主屏蔽空间和次屏蔽空间内均填充有保护气体并安装有用以探测是否存在天然气泄漏的传感器。本发明搭建了双道密封的超低温LNG储藏载体，解决了LNG储存和防泄露的问题。

Description

一种LNG船及其薄膜型围护系统
技术领域
本发明涉及船舶建造技术领域，尤其涉及一种LNG船及其薄膜型围护系统。
背景技术
液化天然气作为一种绿色、清洁、高热值的能源，在我国的需求量呈快速增长趋势，供需缺口迅速扩大。因此，通过从海外引进天然气资源，调整能源结构，弥补能源短缺，满足日益加快的国民经济发展对于新兴能源的需求，成为我国实施能源战略的重要决策。然而液化天然气是在超低温、零下163℃的状态下进行储存和运输的，因此，与液化天然气直接接触的货舱围护型式就显得非常重要。
目前实船应用的大型LNG船的液货围护系统有球罐型(MOSS)、薄膜型(Membrane)和SPB型。球罐型货舱由挪威Rosenberg公司研发，货舱储罐形状为球形，货舱无装载液位限制，储罐材料为铝合金A5083，外围被聚氨酯绝缘材料覆盖，造价很高，重量很重。薄膜型货舱由法国GTT公司研发，有NO.96型、Mark III型和CS1型，这三种形式均应用了0.7毫米厚的金属薄膜作为货舱内衬、配有绝缘材料和二次隔离层，各层之间相互固定后，与船壳紧密相连，但金属薄膜承受液货晃荡载荷能力有限，且货舱结构型式复杂，建造周期很长。SPB型货舱是由日本石川岛播磨重工(IHI)研发的一种货舱形式，由9镍钢建造的筋板结构，货舱结构型式复杂，造价很高。另外，韩国也开发了KC-1薄膜液货围护系统，主层薄膜和次层薄膜都为1.5毫米厚金属材料，但两层薄膜一样，且结构复杂，预制难度大。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种LNG船及其薄膜型围护系统，通过在第一密封屏蔽层与第二密封屏蔽层之间设置支撑木，利用第一密封屏蔽层与第二密封屏蔽层之间形成的主屏蔽空间，绝缘结构内部的孔隙以及绝缘结构与第二密封屏蔽层之间的缝隙形成的次屏蔽空间，有效地搭建了双道密封的超低温LNG储藏载体。
一种LNG船薄膜型围护系统，包括：
与液化天然气直接接触的第一密封屏蔽层；
设置在第一密封屏蔽层外侧并通过若干个支撑木与第一密封屏蔽层相连的第二密封屏蔽层；
以及设置在第二密封屏蔽层外侧并分别与第二密封屏蔽层和船体结构相固定的绝缘结构；
所述第一密封屏蔽层与第二密封屏蔽层之间的空隙形成主屏蔽空间，所述绝缘结构内部的孔隙以及绝缘结构与第二密封屏蔽层之间的缝隙形成次屏蔽空间，主屏蔽空间和次屏蔽空间内均填充有保护气体并安装有用以探测是否存在天然气泄漏的传感器。
优选地，所述绝缘结构包括若干个等距设置的绝缘层以及填充在相邻绝缘层之间的空隙内的玻璃棉。
优选地，所述绝缘层由从内而外依次设置的第一胶合板、绝缘材料和第二胶合板组成，所述第一胶合板上开设有沟槽，所述沟槽内设有卡舌件，卡舌件的一端卡在沟槽内、另一端穿过第二密封屏蔽层后卡在支撑木内；
所述第二胶合板通过环氧树脂粘结在船体结构上。
优选地，所述卡舌件为L型殷瓦条，卡舌件的水平段卡在沟槽内、竖直段与第二密封屏蔽层焊接固定且其端部卡在支撑木内；
所述沟槽为T形槽。
优选地，所述绝缘材料为聚氨酯泡沫。
优选地，所述支撑木的内端面固定有锚固件、外端面开设有用以卡住卡舌件的卡槽，所述锚固件与第一密封屏蔽层焊接固定。
优选地，所述锚固件为开设有多个螺纹孔的板状结构，锚固件通过螺栓固定在支撑木的内端面上。
优选地，所述第二密封屏蔽层与支撑木之间通过粘接剂固定。
优选地，所述第一密封屏蔽层为波纹型式的不锈钢板；
所述第二密封屏蔽层为殷瓦板。
一种LNG船，包括所述的LNG船薄膜型围护系统。
本发明的有益效果是：
1、本发明的薄膜型围护系统通过在第一密封屏蔽层与第二密封屏蔽层之间设置支撑木，利用第一密封屏蔽层与第二密封屏蔽层之间的空隙形成的第一绝缘空间，绝缘结构内部的孔隙以及绝缘结构与第二密封屏蔽层之间的缝隙形成的第二绝缘空间，有效地搭建了双道密封的超低温LNG储藏载体，解决了LNG储存和防泄露的问题。
2、在第一密封屏蔽和第二密封屏蔽之间设置多个等间距分布的支撑木，能够对第一密封屏蔽进行支撑，同时在支撑木上预设了锚固件，用来连接第一密封屏蔽，另外支撑木也进行了开槽，可以容纳绝缘结构的卡舌件，能够定位绝缘结构，以防止绝缘结构产生移动，保证了围护系统的完整性。
3、通过在相邻绝缘层之间填充玻璃棉，在玻璃棉的弹性形变的作用下，可以使绝缘层在一定范围内运动，以吸收围护系统热胀冷缩的能量，极大地提高了围护系统整体的性能，从而可以保证围护系统安全可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明薄膜型围护系统的结构示意图。
图2是本发明薄膜型围护系统的剖面图。
图3是锚固件的结构示意图。
图4是卡舌件与绝缘结构的连接示意图。
图中标号的含义为：
1为第一密封屏蔽层，2为支撑木，3为卡舌件，4为第二密封屏蔽层，5为第一胶合板，6为绝缘材料，7为第二胶合板，8为船体结构，9为环氧树脂，10为玻璃棉,11为锚固件,12为绝缘结构,13为主屏蔽空间，14为绝缘层,15为沟槽。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。
在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明给出一种LNG船及其薄膜型围护系统，该薄膜型围护系统通过在第一密封屏蔽层1与第二密封屏蔽层4之间设置支撑木2，利用第一密封屏蔽层1与第二密封屏蔽层4之间的空隙形成的第一绝缘空间，绝缘结构内部的孔隙以及绝缘结构与第二密封屏蔽层4之间的缝隙形成的第二绝缘空间，有效地搭建了双道密封的超低温LNG储藏载体，解决了LNG储存和防泄露的问题。
本实施例中的薄膜型围护系统具体是A型围护系统。
本发明的薄膜型围护系统包括第一密封屏蔽层1、支撑木2、第二密封屏蔽层4以及绝缘结构12。
所述第一密封屏蔽层1与液化天然气直接接触，设置在薄膜型围护系统的最内层。
所述第二密封屏蔽层4设置在第一密封屏蔽层1的外侧。
第二密封屏蔽层4通过若干个支撑木2与第一密封屏蔽层1相连，若干个支撑木2等距分布。具体地，支撑木2用于对第一密封屏蔽层1进行支撑，支撑木2的内端面固定有锚固件11、外端面开设有卡槽。锚固件11用于固定第一密封屏蔽层1，即第一密封屏蔽层1与支撑木2上的锚固件11焊接固定，本实施例中，锚固件11为开设有多个螺纹孔的板状结构，锚固件11通过螺栓固定在支撑木2的内端面上。卡槽用于定位绝缘结构12，以防止绝缘结构12产生移动，保证了围护系统的完整性，第二密封屏蔽层4焊接在绝缘结构的卡舌件3上。
所述第一密封屏蔽层1与第二密封屏蔽层4之间的空隙形成主屏蔽空间13，主屏蔽空间13内填充有保护气体并安装有用以探测是否存在天然气泄漏的危险气体传感器，主屏蔽空间13内填充的气体可选用氮气。当第一密封屏蔽层1发生泄露时，第二密封屏蔽层可4以承接泄露的低温液体，以避免船体结构与低温液体相接触而使船体钢板发生脆裂，保证了船舶的安全性。
所述绝缘结构12设置在第二密封屏蔽层4外侧并分别与第二密封屏蔽层4和船体结构8相固定。
所述绝缘结构12内部的孔隙以及绝缘结构12与第二密封屏蔽层4之间的缝隙形成次屏蔽空间，次屏蔽空间内填充有保护气体并安装有用以探测是否存在天然气泄漏的传感器，次屏蔽空间内填充的气体可选用氮气。
绝缘结构12通过环氧树脂9固定在船体结构8上，绝缘结构12可以阻止绝大部分的冷能传导，确保传导至船体钢板的温度在船体钢板的工作范围内，进一步保障了围护系统的安全，进一步降低了船体钢板发生脆裂的可能性。
具体地，绝缘结构12包括若干个等距设置的绝缘层14以及填充在相邻绝缘层14之间的空隙内的玻璃棉10。由于玻璃棉10具有弹性，当围护系统热胀冷缩时，在玻璃棉10的弹性形变的作用下，可以使绝缘层14在一定范围内运动，以吸收围护系统热胀冷缩的能量，极大地提高了围护系统整体的性能，从而可以保证围护系统安全可靠。
所述绝缘层14由从内而外依次设置的第一胶合板5、绝缘材料6和第二胶合板7组成。第一胶合板5和第二胶合板7分别粘结在绝缘材料6的内、外端面上，第二胶合板7通过环氧树脂9粘结在船体结构8上。
所述绝缘材料6为聚氨酯泡沫。绝缘材料6本身内部存在的孔隙、玻璃棉10本身内部存在的孔隙以及整个绝缘结构与第二密封屏蔽层4之间的缝隙共同构成了次屏蔽空间。
第一胶合板5上开设有沟槽15，所述沟槽15内设有卡舌件3，卡舌件3的一端卡在沟槽15内、另一端穿过第二密封屏蔽层4后卡在支撑木2的卡槽内。本实施例中，沟槽15为T形槽，卡舌件3为L型殷瓦条，卡舌件3的水平段卡在沟槽15内、竖直段穿过第二密封屏蔽层4并与第二密封屏蔽层4焊接固定，且竖直段的端部卡在支撑木2的卡槽内。
为了保证第二密封屏蔽层4与支撑木2之间连接的稳定性，第二密封屏蔽层4与支撑木2之间还可通过粘接剂进行固定。
由于液态LNG是-163℃的超低温液体，所以要求与LNG液体直接接触的第一密封屏蔽层的材料能够满足低温塑性的要求，而且能克服由常温降至低温时的胀缩问题，同时保温材料的选择要考虑货舱结构型式和要求的蒸发率等问题，因此，在本实施例中，所述第一密封屏蔽层1采用不锈钢304L制成，同时预制为波纹形状，增强了第一密封屏蔽层1的胀缩能力。第二密封屏蔽层4采用殷瓦钢制成，殷瓦钢对冷热变化不敏感，非常适合低温液体使用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种LNG船薄膜型围护系统，其特征在于，包括：
与液化天然气直接接触的第一密封屏蔽层；
设置在第一密封屏蔽层外侧并通过若干个支撑木与第一密封屏蔽层相连的第二密封屏蔽层；
以及设置在第二密封屏蔽层外侧并分别与第二密封屏蔽层和船体结构相固定的绝缘结构，所述绝缘结构包括若干个等距设置的绝缘层以及填充在相邻绝缘层之间的空隙内的玻璃棉；
所述绝缘层由从内而外依次设置的第一胶合板、绝缘材料和第二胶合板组成，所述第一胶合板上开设有沟槽，所述沟槽内设有卡舌件，卡舌件的一端卡在沟槽内、另一端穿过第二密封屏蔽层后卡在支撑木内；
所述第二胶合板通过环氧树脂粘结在船体结构上；
所述支撑木的内端面固定有锚固件、外端面开设有用以卡住卡舌件的卡槽，所述锚固件与第一密封屏蔽层焊接固定；
所述锚固件为开设有多个螺纹孔的板状结构，锚固件通过螺栓固定在支撑木的内端面上；
所述第一密封屏蔽层与第二密封屏蔽层之间的空隙形成主屏蔽空间，所述绝缘结构内部的孔隙以及绝缘结构与第二密封屏蔽层之间的缝隙形成次屏蔽空间，主屏蔽空间和次屏蔽空间内均填充有保护气体并安装有用以探测是否存在天然气泄漏的传感器。
2.根据权利要求1所述的LNG船薄膜型围护系统，其特征在于，所述卡舌件为L型殷瓦条，卡舌件的水平段卡在沟槽内、竖直段与第二密封屏蔽层焊接固定且其端部卡在支撑木内；
所述沟槽为T形槽。
3.根据权利要求1所述的LNG船薄膜型围护系统，其特征在于，所述绝缘材料为聚氨酯泡沫。
4.根据权利要求1所述的LNG船薄膜型围护系统，其特征在于，所述第二密封屏蔽层与支撑木之间通过粘接剂固定。
5.根据权利要求1所述的LNG船薄膜型围护系统，其特征在于，所述第一密封屏蔽层为波纹型式的不锈钢板；
所述第二密封屏蔽层为殷瓦板。
6.一种LNG船，其特征在于，包括权利要求1-5中任一项所述的LNG船薄膜型围护系统。
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