CN115743414A - 液氢保温围护系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液氢保温围护系统，其包括独立液货舱，独立液货舱为具有内壳和外壳的双层壳体结构；内壳和外壳之间为真空绝热层；外壳的外壁包覆有保温层；保温层的外壁包覆有防水层；外壳的外壁上固接有若干纵向强框和若干横向强框；纵向强框与船体结构之间、横向强框与船体结构之间设有支撑垫块。本发明的液货舱具有更大的舱容，绝热性能好；还能在主屏蔽泄漏后，自动形成水幕，保护船体，防止低温损害。
Description
技术领域
本发明涉及船舶技术领域，特别涉及一种液氢保温围护系统。
背景技术
根据国际海事组织的规定，散装运输液化气体船舶的液货舱主要类型有薄膜液货舱和独立液货舱。独立液货舱可以细分为A型、B型和C型三种。A型需要完整的次屏壁，B型需要部分的次屏壁，C型为压力容器，不需要次屏壁。
现有液氢围护系统为C型舱结构，由于材料限制，舱容较小，单舱在1250立方米左右。
公开号为CN 111801271 A的专利公开的液氢围护系统，采用双层C型舱，双壳之间为真空绝热层，内层装载液氢(约-253℃)，外层直接与空气接触。在真空度降低时，外层温度降低较快，空气中的氮气变为液化氮(约-196℃)。此时让海水进入货舱，形成海水层，起到保护船体作用。海水层深度在几十毫米至几百毫米左右。
现有LNG(约-163℃)围护系统不能直接装在液氢，主要原因在于LNG的温度高于液化氮，空气中的氮气不会变为液化氮。装载液氢时，需要解决保温层效果降低，空气中氮气变为液化氮，对船体结构造成低温损伤的难题。
现有技术中，公开号为CN 111801271 A的专利适用C型舱，直接应用于棱柱型舱时，首先需要设置完整或局部次屏蔽，其次需要考虑IGC规则所要求的横倾30度次屏蔽有效性。考虑横倾30度，专利技术中的几百毫米左右的海水层将起不到保护作用，液舱越大，所需海水层需要达到几米，所需海水层越多，对船舶载重量有着重大影响，不利于船舶设计。此外多余的海水层增加了船舶能耗，不利于船舶的低碳环保。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种液氢保温围护系统。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种液氢保温围护系统，其包括独立液货舱，独立液货舱为具有内壳和外壳的双层壳体结构；内壳和外壳之间为真空绝热层；外壳的外壁包覆有保温层；保温层的外壁包覆有防水层；外壳的外壁上固接有若干纵向强框和若干横向强框；纵向强框与船体结构之间、横向强框与船体结构之间设有支撑垫块。
纵向强框的横截面为T型，纵向强框的面板和腹板组成T型；纵向强框的腹板沿外壳纵向分布，纵向强框的腹板的沿长度方向的两侧分别固接于外壳的外壁和纵向强框的面板。
横向强框的横截面为T型，横向强框的面板和腹板组成T型；横向强框的腹板沿外壳横向分布，横向强框的腹板的沿长度方向的两侧分别固接于外壳的外壁和横向强框的面板。
纵向强框的面板和横向强框的面板相交接。
支撑垫块的顶部抵接于纵向强框的面板和横向强框的面板的交接处。
独立液货舱的横截面为多边形；独立液货舱为棱柱形状。
船体结构上设有沿独立液货舱周围分布的喷淋管系。
所述液氢保温围护系统还包括可在独立液货舱绝缘失效后控制喷淋管系喷水的智能监控系统。
真空绝热层内设有真空度监测器，真空度监测器连接于智能监控系统。
外壳的外部设有温度传感器，温度传感器连接于智能监控系统。
本发明的有益效果在于：本发明通过设置纵向强框、横向强框和支撑垫块的结构，既能使独立液货舱和船体结构之间有良好的固定，又能降低独立液货舱的低温对船体结构造成的不利影响，保护船体结构。本发明中的独立液货舱具有更大的舱容，其舱容比C型舱大。本发明中支撑垫块设于真空绝热层的外部，在真空绝热层内不设置支撑垫块，使得独立液货舱的绝热性能更好。本发明采用智能喷淋系统，在主屏蔽泄漏后，智能喷淋系统可以自动开启喷淋管系，形成水幕，保护船体结构，防止低温损害。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的横剖面示意图。
图2为本发明较佳实施例的纵剖面示意图。
具体实施方式
下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。
如图1和图2所示，一种液氢保温围护系统，其包括独立液货舱，独立液货舱为具有内壳11和外壳12的双层壳体结构；独立液货舱的横截面为多边形；独立液货舱为棱柱形状。
独立液货舱的内壳11为钢质主屏蔽，可以为铝合金或不锈钢等低温材料，独立液货舱的外壳12为钢质次屏蔽，可以为铝合金或不锈钢等低温材料。
内壳11和外壳12之间为真空绝热层13。内壳11和外壳12不接触，保持一定距离，两者之间的真空绝热层13，主要起到绝热效果。
外壳12的外壁包覆有保温层14。保温层14为聚氨酯材料，这样在内壳11发生泄漏或真空绝热层13保温效果降低的情况下，仍能起到保温作用，有效提高整个保温围护系统的可靠度。
保温层14的外壁包覆有防水层15。防水层15主要起到防水作用，避免水分进入保温层14。
外壳12的外壁上固接有若干纵向强框60和若干横向强框70。
纵向强框60的横截面为T型，纵向强框的面板和腹板组成T型。纵向强框的腹板62沿外壳纵向分布，纵向强框的腹板62的沿长度方向的两侧分别固接于外壳12的外壁和纵向强框的面板61。纵向强框的腹板和外壳之间为焊接连接。
横向强框70的横截面为T型，横向强框的面板和腹板组成T型。横向强框的腹板72沿外壳横向分布，横向强框的腹板72的沿长度方向的两侧分别固接于外壳12的外壁和横向强框的面板71。横向强框的腹板和外壳之间为焊接连接。
纵向强框的腹板之间相互平行；横向强框的腹板之间为相互平行；纵向强框的腹板垂直于横向强框的腹板。
外壳12外部焊接有纵向强框60和横向强框70，起到主要支撑作用，防止外壳12强度不足而失效。
纵向强框的面板61和横向强框的面板71相交接。
纵向强框60与船体结构10之间、横向强框70与船体结构10之间设有支撑垫块18。
优选方案，支撑垫块18的顶部抵接于纵向强框的面板61和横向强框的面板71的交接处。
通过支撑垫块，独立液货舱的载荷能够顺利传递到船体结构上；此外，支撑垫块还起到隔热作用，降低独立液货舱的低温对船体结构造成的不利影响，保护船体结构。
船体结构10上设有沿独立液货舱周围分布的喷淋管系19。
液氢保温围护系统还包括可在独立液货舱绝缘失效后控制喷淋管系喷水的智能监控系统(图上未示出)。
真空绝热层内设有真空度监测器(图上未示出)；外壳12的外部设有温度传感器(图上未示出)。
真空度监测器和温度传感器均连接于智能监控系统。在独立液货舱绝缘失效时，智能监控系统根据真空度监测器和温度传感器传来的信号来控制喷淋管系，自动打开喷淋管系，形成水幕，保护船体结构。
喷淋管系在独立液货舱周围每隔一定间距布置，船体前后横舱壁中部及上方也布置有喷淋管系。喷淋后的海水汇集在船体的污水井，经管系处理后排出或循环利用。
本发明通过设置纵向强框、横向强框和支撑垫块的结构，既能使独立液货舱和船体结构之间有良好的固定，又能降低独立液货舱的低温对船体结构造成的不利影响，保护船体结构。
本发明中的独立液货舱具有更大的舱容，其舱容比C型舱大。液舱结构为棱柱型，单舱舱容最大可以做到5万方左右，从而解决液氢船舶运输舱容小、经济性低的难题。
本发明中，支撑垫块设于真空绝热层的外部，在真空绝热层内不设置支撑垫块，使得独立液货舱的绝热性能更好。
本发明采用智能喷淋系统，在主屏蔽泄漏后，智能喷淋系统可以自动开启喷淋管系，形成水幕，保护船体结构，防止低温损害。
本发明采用智能喷淋系统，海水循环利用，对船体载重量影响最小，对船体保护范围最大；解决了现有技术中海水层较小，船体保护范围少的难题。
本发明中，外设保温层，进一步提高液货围护系统保温效果，大幅降低货舱液化氮的产生量。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种液氢保温围护系统，其包括独立液货舱，独立液货舱为具有内壳和外壳的双层壳体结构；其特征在于，内壳和外壳之间为真空绝热层；外壳的外壁包覆有保温层；保温层的外壁包覆有防水层；外壳的外壁上固接有若干纵向强框和若干横向强框；纵向强框与船体结构之间、横向强框与船体结构之间设有支撑垫块。
2.如权利要求1所述的液氢保温围护系统，其特征在于，纵向强框的横截面为T型，纵向强框的腹板沿外壳纵向分布，纵向强框的腹板的沿长度方向的两侧分别固接于外壳的外壁和纵向强框的面板。
3.如权利要求2所述的液氢保温围护系统，其特征在于，横向强框的横截面为T型，横向强框的腹板沿外壳横向分布，横向强框的腹板的沿长度方向的两侧分别固接于外壳的外壁和横向强框的面板。
4.如权利要求3所述的液氢保温围护系统，其特征在于，纵向强框的面板和横向强框的面板相交接。
5.如权利要求4所述的液氢保温围护系统，其特征在于，支撑垫块的顶部抵接于纵向强框的面板和横向强框的面板的交接处。
6.如权利要求1所述的液氢保温围护系统，其特征在于，独立液货舱的横截面为多边形；独立液货舱为棱柱形状。
7.如权利要求1所述的液氢保温围护系统，其特征在于，船体结构上设有沿独立液货舱周围分布的喷淋管系。
8.如权利要求7所述的液氢保温围护系统，其特征在于，所述液氢保温围护系统还包括可在独立液货舱绝缘失效后控制喷淋管系喷水的智能监控系统。
9.如权利要求8所述的液氢保温围护系统，其特征在于，真空绝热层内设有真空度监测器，真空度监测器连接于智能监控系统。
10.如权利要求8所述的液氢保温围护系统，其特征在于，外壳的外部设有温度传感器，温度传感器连接于智能监控系统。
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|---|---|---|---|---|
| CN117508466A (zh) * | 2023-11-08 | 2024-02-06 | 湖南金航船舶制造有限公司 | 一种lng船及其新型围护系统 |
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2022
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| CN117508466A (zh) * | 2023-11-08 | 2024-02-06 | 湖南金航船舶制造有限公司 | 一种lng船及其新型围护系统 |
| CN117508466B (zh) * | 2023-11-08 | 2024-04-09 | 湖南金航船舶制造有限公司 | 一种lng船及其新型围护系统 |
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