CN117022548B - B型低温液货围护系统的次屏蔽系统及船体 - Google Patents

B型低温液货围护系统的次屏蔽系统及船体 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种B型低温液货围护系统的次屏蔽系统及船体,该系统包括B型液货舱、设置在B型液货舱外侧的保护层,B型液货舱包括:罐体、泄漏通道和绝缘层,由内向外依次设置;导流管,其一端均贯穿绝缘层且连通泄漏通道,另一端连通集液系统;集液系统包括主集液池和若干次集液池,均置于通风通道内,主集液池和次集液池通过软管连通;通风通道,用于放置液体处理系统,其形成于绝缘层和保护层之间;其中,液体处理系统,用于回收和气化泄漏液体,其包括:若干惰性气体放气管,与氮气管道连通,次集液池的开口处均放置一个惰性气体放气管;氮气管道延伸至保护层的外部并与气源总管连通。本发明可加快集液池中的泄漏液体的气化速度。

Description

B型低温液货围护系统的次屏蔽系统及船体
技术领域
本发明属于船舶技术领域,尤其涉及一种B型低温液货围护系统的次屏蔽系统及船体。
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℃的状态下进行储充的,用于运输液化天然气的船简称LNG船。由于LNG储量高,价格相对较低,能较大幅度节约燃料成本,十分适合船舶运输或给船舶提供动力来源。目前实船应用的大型LNG船的燃料储罐液货围护系统一般分为独立性储罐(A、B、C型)和薄膜型(GTT)储罐。常见的B型独立液货舱,几乎专门用于LNG船。根据规定,B型舱允许只设置具有小泄漏保护系统的部分次屏壁。次屏壁的设计需要具有良好的密性,同时需要具有良好的热隔绝效率,能防止船体结构的温度下降到临界值。
现有技术中,B型舱的LNG次屏壁系统,一般涵盖了B型液货舱、B型舱绝缘层外侧的LNG舱处所。而船体与B型舱之间又需要支撑系统。一直以来,传统的B型舱,采用的是开敞式的局部次屏设计,即当主屏壁产生泄漏时,其液体通过泄漏通道引流到一个或多个上部开敞的集液盒内,让泄漏的液体在B型舱的LNG舱处所内蒸发。集液盒中的泄漏液体若是不能及时气化蒸发,随着时间的积累,可能导致集液盒中的漏液越来越多,甚至可能会盒满溢出直至滴溅到船体结构上。为避免该情况发生,则需要加快集液盒中的泄漏液体的气化蒸发速度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种B型低温液货围护系统的次屏蔽系统及船体,可加快集液池中的泄漏液体的气化速度。为实现上述目的,采用的技术方案如下:
一种B型低温液货围护系统的次屏蔽系统,包括B型液货舱、设置在B型液货舱外侧的保护层03,所述B型液货舱包括:
罐体01、泄漏通道06和绝缘层02,由内向外依次设置;
导流管15,其一端均贯穿绝缘层02且连通泄漏通道06,另一端连通集液系统;所述集液系统包括主集液池08和若干次集液池09,均置于通风通道12内,主集液池08和次集液池09通过软管10连通;
通风通道12,用于放置液体处理系统,其形成于所述绝缘层02和保护层03之间;
其中,所述液体处理系统,用于回收和气化泄漏液体,其包括:
若干惰性气体放气管13,与氮气管道18连通,次集液池09的开口处均放置一个惰性气体放气管13;氮气管道18延伸至保护层03的外部并与气源总管连通。
优选地,液体处理系统还包括低温泵19,其输入端连通主集液池08,其输出端连通罐体01;
当主集液池08的液位达到预警高度后,启动低温泵19以将超出的泄漏液体排向罐体01内进行回收。
优选地,惰性气体放气管13中的气体为氮气。
优选地,所述软管10与每个次集液池09的连接位置,所处的高度相同;所述软管10位于通风通道12内被并承接于绝缘支座;绝缘支座固定于保护层03 内壁。
优选地,进一步包括垫块05,设置于所述泄漏通道06内,其一侧面固定于罐体01的外壁,另一侧面固定于绝缘层02的内壁。
优选地,进一步包括支撑结构04,位于通风通道12,其包括:
上支座和下支座,所述上支座焊接于罐体01的外壁上,下支座的上端焊接于保护层03的内壁上;所述上支座的下部分包裹于绝缘层02内;
若干层压木,固定于上支座和下支座之间,相邻层压木之间固定设置;部分压木穿过所述绝缘层02;
导流孔07,形成于上支座的竖向挡板上,上支座处的液体由导流孔07流向泄漏通道06;
水平挡板11,固定于所述上支座的竖向挡板之间,并位于导流孔07的下方。
优选地,所述绝缘层02靠近罐体01的一侧开设有若干格栅沟16。
优选地,泄漏通道06通过出气管17连通通风通道12。
优选地,通风通道12内设置有排风装置,且通风通道12开设有排风管14,以排出气化的泄漏液体。
一种船体,所述船体所述的B型低温液货围护系统的次屏蔽系统。
与现有技术相比,本发明的优点为:
1、通过液体处理系统和通风通道配合设置,通过向次集液池喷射常温氮气,气化后的液体沿着流动方向在通风通道内扩散,以上两点可促进泄漏液体快速气化的方式,最大程度消除集液盒中的LNG。
2、通过设置泄漏通道和位于支撑结构处的导流管,为泄漏液体提供流动空间,使得泄漏液沿着泄漏通道流向并聚集于集液系统内。具体的,在液体流经流动空间的过程中,促进泄漏液体快速气化。
3、主集液池与所有的次集液池连通后,使得无论在何处发生泄漏,泄漏后的液体都将较均匀地分散到多个次集液池中,增大了泄漏液体的散热面积。
4、在绝缘层上开设若干格栅沟,以形成一定体积的泄露气体缓冲空间,进而扩大泄漏液体气化空间,缓解泄漏通道的局部压力,进一步确保了整体船体结构的安全。
附图说明
图1为B型低温液货围护系统的次屏蔽系统的结构图;
图2为液体处理系统的结构图;
图3为支撑结构的放大图。
其中,01、罐体,02、绝缘层,03、保护层,04、支撑结构,05、垫块,06、泄漏通道,07、导流孔,08、主集液池,09、次集液池,10、软管,11、水平挡流板,12、通风通道,13、氮气放气管,14、排风管,15、导流管,16、格栅沟,
17、出气管,18、氮气管道,19、低温泵,20、流动方向。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的B型低温液货围护系统的次屏蔽系统及船体进行更详细的描述,其中表示了本发明的优选实施例,应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明,而仍然实现本发明的有利效果。因此,下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道,而并不作为对本发明的限制。
如图1~3,一种B型低温液货围护系统的次屏蔽系统,包括B型液货舱、设置在B型液货舱外侧的保护层03。
B型液货舱包括:罐体01、泄漏通道06和绝缘层02,由内向外依次设置。
其中,罐体01的材质主要是为铝合金或不锈钢等耐低温材料,绝缘层02可以由多个隔热预制板拼接而成,具体的绝缘层02的材料一般是聚氨酯或聚苯乙烯等材料,保护层03也可以由聚氨酯材质组成,用于保护绝缘层02的外表面和起到绝热效果,有效避免过多的低温传导到船体上,对船体的结构造成损害。
罐体01和绝缘层02之间设置有若干垫块05,使得罐体01和绝缘层02之间形成泄漏通道06。具体的,垫块05设置于泄漏通道06内,其一侧面固定于罐体01的外壁,另一侧面固定于绝缘层02的内壁。
绝缘层02靠近罐体01的一侧开设有若干格栅沟16。若干格栅沟16的具体形状和规格根据绝缘层02的实际情况而定,若干格栅沟16共同形成一定体积的气体缓冲空间,一定程度地扩大了泄漏液体气化空间,以有效缓解泄漏通道的局部压力,进一步确保了整体船体结构的安全。
保护层03包围设置于绝缘层02外,绝缘层02通过若干支撑结构04设置于保护层03上。
支撑结构04,位于通风通道12,其包括:
上支座和下支座,上支座焊接于罐体01的外壁上,下支座的上端焊接于保护层03的内壁上;上支座的下部分置于绝缘层02的安装槽内,以使得其包裹于绝缘层02内。
若干层压木,固定于上支座和下支座之间,相邻层压木之间固定设置;部分压木穿过绝缘层02;
水平挡板11,固定于所述上支座的竖向挡板之间,并位于导流孔07的下方;使得支撑结构04处的泄漏液体能够沿着水平挡流板11流经导流孔07进入泄漏通道06。即水平挡流板11的设置有效避免了上支座处的泄漏液体过多积累,进而渗入层压木并渗入下支座的底部对船体结构造成损伤,从而对船体的安全造成隐患。
导流孔07,形成于上支座的竖向挡板上,上支座处的液体由导流孔07流向泄漏通道06;即使得支撑结构04处的泄漏液体能够通过导流孔07进入泄漏通道06。
导流管15,用于收集泄漏至泄漏通道06中的泄漏液体,使得通过罐体01的缝隙泄露出来的低温液体流入泄漏通道06。
泄露的低温液体沿着泄漏通道06流向导流管15,再通过导液管15流向集液系统,进而有效避免泄漏液体对船体结构和有关系统造成损伤,从而可以确保船体的安全。
具体的,导流管15的一端均贯穿绝缘层02且连通泄漏通道06,另一端连通集液系统。
集液系统包括主集液池08和若干次集液池09,固定在保护层03内壁,均置于通风通道12内。
主集液池08和次集液池09通过软管10连通。软管10与每个次集液池09的连接位置,所处的高度相同;软管10位于通风通道12内被并承接于绝缘支座;绝缘支座固定于保护层03 内壁。
具体的,软管10分别连接在次集液池09的最低处和主集液池08的最低处,从而所有次集液池09的液位和主集液池08的液位能够保持一致,有效避免了所有的泄漏液体都流向其中一个次集液池09,进而导致出现满溢的情况。
软管10安装通过绝缘支座架空设置,以避免软管10与船体结构直接接触,从而对船体结构造成损伤,另外软管10优选地为导热材料制成,以增加软管10的吸热面积,进而促进软管10内的泄漏液体快速气化。
次集液池09的数量根据罐体01的大小来确定,主集液池08可以设置于保护层03底部的中心位置,主集液池08与所有的次集液池09连通后,使得无论在何处发生泄漏,泄漏后的液体都将较均匀地分散到多个次集液池09中,既增大了泄漏液体的散热面积,也增加了泄漏液体的存储体积。
通风通道12,用于放置液体处理系统,其形成于绝缘层02和保护层03之间;泄漏通道06通过出气管17连通通风通道12。通风通道12内设置有排风装置,且通风通道12开设有排风管14,以排出气化的泄漏液体和氮气。
发生泄漏情况后,开启排风装置不断地把通风管道内的天然气和氮气强制抽取通过排风管14排放出去,排风管14也可以连接独立液货舱外的燃烧装置以对排出的混合气体进行燃烧处理,进而能够有效避免独立液货舱内部天然气浓度过高,导致通风管道内的空间压力上升的危险情况,进一步强化了船体的整体安全。
在罐体01顶部设置出气管17与通风管道12连通,以有效保证泄漏液体气化后能够及时排放出泄漏通道,进而有效防止泄漏通道内的整体压力上升导致绝缘层02或罐体01被破坏。
液体处理系统,用于回收和气化泄漏液体,使得集液系统中的集液池09和主集液池08能够保持可以连续接收泄漏液货的状态,其包括:
若干惰性气体放气管13,与氮气管道18连通,次集液池09的开口处均放置一个惰性气体放气管13;氮气管道18延伸至保护层03的外部并与气源总管连通。具体的,惰性气体放气管13中的气体为氮气。当发生泄漏时,氮气吹扫装置通过氮气管道18串联多个出气头,向次集液池09喷射常温氮气,以促进泄漏液体快速气化,沿着流动方向20,由排风管14排出,从而达到有效防止低温气体过多聚集损伤船体结构的情况发生。具体的,低温液体温度太低,溢出来会伤害船体,所以快速气化排出去,氮气为惰性气体,与可燃气体混合不会发生爆炸。
低温泵19,其输入端连通主集液池08,其输出端连通罐体01;当主集液池08的液位达到预警高度(其监测方法属于现有技术)后,启动低温泵19以将超出的泄漏液体排向罐体01内进行回收。也可以另外设置专用容器,以存放排出的泄露液体,进而达到有效防止泄漏液体过多而产生满溢和滴溅现象的效果。
上述仅为本发明的优选实施例而已,并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员,在不脱离本发明的技术方案的范围内,对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动,均属未脱离本发明的技术方案的内容,仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种B型低温液货围护系统的次屏蔽系统,包括B型液货舱、设置在B型液货舱外侧的保护层(03),其特征在于,所述B型液货舱包括:
罐体(01)、泄漏通道(06)和绝缘层(02),由内向外依次设置;
导流管(15),其一端均贯穿绝缘层(02)且连通泄漏通道(06),另一端连通集液系统;所述集液系统包括主集液池(08)和若干次集液池(09),均置于通风通道(12)内,主集液池(08)和次集液池(09)通过软管(10)连通;
通风通道(12),用于放置液体处理系统,其形成于所述绝缘层(02)和保护层(03)之间;
其中,所述液体处理系统,用于回收和气化泄漏液体,其包括:
若干惰性气体放气管(13),与氮气管道(18)连通,次集液池(09)的开口处均放置一个惰性气体放气管(13);氮气管道(18)延伸至保护层(03)的外部并与气源总管连通;
通过液体处理系统和通风通道配合设置,通过向次集液池喷射常温氮气,气化后的液体沿着流动方向在通风通道内扩散,以上两点可促进泄漏液体快速气化的方式,最大程度消除集液盒中的LNG。
2.根据权利要求1所述的B型低温液货围护系统的次屏蔽系统,其特征在于,液体处理系统还包括低温泵(19),其输入端连通主集液池(08),其输出端连通罐体(01);
当主集液池(08)的液位达到预警高度后,启动低温泵(19)以将超出的泄漏液体排向罐体(01)内进行回收。
3.根据权利要求1所述的B型低温液货围护系统的次屏蔽系统,其特征在于,惰性气体放气管(13)中的气体为氮气。
4.根据权利要求1所述的B型低温液货围护系统的次屏蔽系统,其特征在于,所述软管(10)与每个次集液池(09)的连接位置,所处的高度相同;所述软管(10)位于通风通道(12)内被并承接于绝缘支座;绝缘支座固定于保护层(03)内壁。
5.根据权利要求1所述的B型低温液货围护系统的次屏蔽系统,其特征在于,进一步包括垫块(05),设置于所述泄漏通道(06)内,其一侧面固定于罐体(01)的外壁,另一侧面固定于绝缘层(02)的内壁。
6.根据权利要求1所述的B型低温液货围护系统的次屏蔽系统,其特征在于,进一步包括支撑结构(04),位于通风通道(12),其包括:
上支座和下支座,所述上支座焊接于罐体(01)的外壁上,下支座的上端焊接于保护层(03)的内壁上;所述上支座的下部分包裹于绝缘层(02)内;
若干层压木,固定于上支座和下支座之间,相邻层压木之间固定设置;部分压木穿过所述绝缘层(02);
导流孔(07),形成于上支座的竖向挡板上,上支座处的液体由导流孔(07)流向泄漏通道(06);
水平挡板(11),固定于所述上支座的竖向挡板之间,并位于导流孔(07)的下方。
7.根据权利要求1所述的B型低温液货围护系统的次屏蔽系统,其特征在于,所述绝缘层(02)靠近罐体(01)的一侧开设有若干格栅沟(16)。
8.根据权利要求1所述的B型低温液货围护系统的次屏蔽系统,其特征在于,泄漏通道(06)通过出气管(17)连通通风通道(12)。
9.根据权利要求1所述的B型低温液货围护系统的次屏蔽系统,其特征在于,通风通道(12)内设置有排风装置,且通风通道(12)开设有排风管(14),以排出气化的泄漏液体。
10.一种船体,其特征在于,所述船体包括权利要求1-9任意一项所述的B型低温液货围护系统的次屏蔽系统。
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