CN203428013U - Lng燃料储罐结构和lng船舶 - Google Patents

Abstract

本实用新型一实施例提出一种LNG燃料储罐结构和LNG船舶，LNG燃料储罐结构用于储存LNG，所述LNG燃料储罐结构设置在船舶的机舱内，包括罐体、集成座、燃料模块和出液管线，所述罐体和所述燃料模块设置在所述集成座上，并通过所述出液管线相互连接。本实用新型的LNG船舶，包括发动机、机舱和LNG燃料储罐结构，所述LNG燃料储罐结构通过LNG管道提供LNG燃料至所述发动机，所述LNG燃料储罐结构为上述的LNG燃料储罐结构。

Description

LNG燃料储罐结构和LNG船舶

技术领域

本实用新型涉及一种船用低温压力容器，具体来说是一种以液化天然气（LNG）作为单一燃料或柴油—LNG双燃料混合动力船舶上的LNG燃料储罐结构和LNG船舶。

背景技术

液化天然气（LNG）是一种新型的环保能源，LNG作为一种清洁燃料与柴油相比，能减少二氧化硫和粉尘排放量100%，减少二氧化碳排放量60%及减少氮氧化合物排放量50%，可有效降低PM2.5含量，从根本上改善环境质量。

随着国家海事组织排放标准的趋严以及国家能源战略的调整，近两年LNG开始作为船舶的发动机燃料在内河船舶上使用。目前，国内船用LNG尚属起步阶段，但发展很快，已有多艘船舶进行了双燃料柴油机改造，一些主流柴油机也进行台架试验并通过了国家相关部门组织的鉴定验收，证明了技术和经济上的可行性，LNG以其价格低廉、排放污染物低等优点迅速引起国内多家厂商的兴趣。

鉴于LNG水上应用刚起步，在国家相关职能部门的引导下通过一些试点项目，船舶“油改气”工作取得了一定的成效，但国内真正意思上的LNG动力新建船舶甚少，市场上出现的LNG燃料动力船绝大部分都是在原有船舶基础上进行的改造，属于改装工程。这种改装船LNG燃料储罐结构的布置区域都是布置在开敞甲板上，该种布置型式的缺点在于一些改装船舶受露天甲板尺寸空间限制，而无法进行燃料储罐的布置安装，不少船舶则因此而无法进行改装，使得LNG无法在水上广泛地应用，为LNG水上应用带来一定的阻碍。

发明内容

鉴于上述的原因,本实用新型的目的在于提供一种用于安装在改装船舶机舱或新建船舶机舱内的LNG燃料储罐结构和LNG船舶，以解决受甲板空间限制无法布置燃料储罐的问题。

为实现上述目的，本实用新型一实施例一种LNG燃料储罐结构，用于储存LNG，所述LNG燃料储罐结构设置在船舶的机舱内，包括罐体、LNG管道、操作箱、集成座、燃料模块和出液管线，所述罐体和所述燃料模块设置在所述集成座上，并通过所述出液管线相互连接，所述操作箱固定于所述集成座，所述燃料模块设置在所述操作箱中，所述LNG管道连接于所述燃料模块和船舶的发动机，用于提供LNG燃料至所述船舶发动机。

在本实用新型LNG燃料储罐结构的一实施例中，所述罐体包括内容器和套设在所述内容器外部的外壳，所述出液管线连通于所述内容器的内部，所述集成座包括鞍式支座和底座，所述鞍式支座固定在所述底座上并由下向上支撑所述外壳。

在本实用新型LNG燃料储罐结构的一实施例中，所述操作箱固定在所述底座上并密封连接于所述外壳，所述出液管线从所述外壳伸出后经过所述操作箱的内部进入所述燃料模块。

在本实用新型LNG燃料储罐结构的一实施例中，所述操作箱具有抽吸式通风系统，用于供所述操作箱内部通风，所述操作箱开设有供操作者进出的人孔。

在本实用新型LNG燃料储罐结构的一实施例中，所述罐体、所述集成座和所述操作箱是由奥氏体不锈钢材质制成的罐体、集成座和操作箱。

在本实用新型LNG燃料储罐结构的一实施例中，所述LNG燃料储罐结构还包括设置在所述内容器内的高液位温度传感器和低液位温度传感器，用于检测所述罐体内的LNG的温度。

在本实用新型LNG燃料储罐结构的一实施例中，所述LNG管道包括通有所述LNG燃料的内管道和套设在所述内管道的外部的通风导管，所述内管道和所述通风导管之间的夹层连通有通风装置。

在本实用新型LNG燃料储罐结构的一实施例中，所述罐体的外壳和内容器之间填有珠光砂，所述外壳的内壁铺设有玻璃纤维棉毡。

本实用新型还提出一种LNG船舶，包括发动机、机舱和LNG燃料储罐结构，所述LNG燃料储罐结构固定于所述机舱内并提供LNG燃料至所述发动机，所述LNG燃料储罐结构为上述的LNG燃料储罐结构。

综上所述，本实用新型的优点至少在于以下：

LNG燃料储罐结构、操作箱等集成在集成座上，集成化程度高，占地面积小。

LNG燃料储罐结构安装在船舶的机舱内，有效解决了因露天甲板空间受限而无法安装燃料罐的情形。

LNG燃料储罐结构操作箱设有抽吸式通风系统，有效保证了一旦存在泄漏的LNG会马上被安全排出。

LNG燃料储罐结构外壳采用奥氏体不锈钢材质，有效避免了因内罐泄漏的LNG对外壳形成脆性破坏，危及整个机舱。

LNG燃料储罐结构所有经过舱室的LNG管道采用通风导管式双壁管，保证了通过LNG不会因泄漏而进入舱室。

附图说明

图1为本实用新型的LNG燃料储罐结构示意图;

图2为通风导管式双壁管结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型提供一种LNG燃料储罐结构，可储存液化天然气，为LNG单一燃料或柴油-LNG双燃料混合动力船舶的发动机供气。LNG燃料储罐结构整体位于船舶机舱内，由LNG燃料储罐结构出来的液化天然气经燃料模块加热处理后，通过LNG管道100与船舶的发动机（图未示）相连，实现供气功能。其中，LNG燃料储罐结构可以在岸上组装完成之后搬运到机舱内，并通过螺栓连接、焊接等方式固定于机舱内的底板或机舱支座

图1为本实用新型一实施例的LNG燃料储罐结构示意图。如图1所示，本实用新型一实施例提供一种LNG燃料储罐结构，LNG燃料储罐结构布置在机舱内，实现对船舶的发动机的燃料供应。LNG燃料储罐结构包括内容器101、外壳102、鞍式支座103、底座104、出液管线105、燃料模块108以及操作箱110。外壳102套设在内容器101外部，与内容器101一起组成密封的罐体，鞍式支座103和底座104组成集成座。上述内容器101、外壳102、鞍式支座103、燃料模块108以及操作箱110均采用奥氏体不锈钢材质。操作箱110优选为密封连接至外壳102的一端。

出液管线105连接在罐体和燃料模块108之间，出液管线105从内容器101内部引出，LNG燃料通过出液管线105输送，经过燃料模块108处理后，通过机舱内和机舱外的LNG管道100对船舶的发动机进行供气。如图1所示，出液管线105从内容器101的下部引出，经过内容器101和外壳102之间的夹层后从外壳102的尾部引出，并延伸连接至燃料模块108。

罐体的外壳102和内容器101均由奥氏体不锈钢制成。外壳102为真空外壳，内容器101与外壳102同心设置。外壳102的材料为奥氏体不锈钢S30408，内容器101的材料同为奥氏体不锈钢S30408。在内容器101与外壳102之间的夹层内填充满用于保温的珠光砂111，珠光砂（膨胀珍珠岩）具有容量小、导热系数低、化学稳定性好、不燃、无毒、无味等特性，具有良好的超低温保温性能。此外，在外壳102最高点两侧60°范围内布置超细玻璃纤维棉毡112用于绝热，超细玻璃纤维棉毡112紧贴外壳102的内壁，超细玻璃纤维棉毡112含脂量低，其纤维与纤维间立体交叉缠绕，具有大量的内外连通的微小孔隙和孔洞，具有体质轻、导热系数低、不燃、热绝缘性能佳的优点。可有效防止LNG燃料储罐结构在长期使用中由于船舶晃动珠光砂出现一定程度的沉降而影响储罐的绝热效果，保证其低温性能。

由于船舶自身具备足够的承载能力，对储罐的自重要求不是很高，采用上述组合型式的绝热材料同样具备良好的绝热性能，并具有工艺简单、价格低廉的优点。

LNG燃料储罐结构整体位于船舶机舱内，罐体、操作箱110、燃料模块108集成在集成座上，再将集成座固定连接于机舱内的底板或机舱支座，LNG燃料储罐结构集成化程度高，且占地面积小，安装便利。具体来说，集成座的底座104上竖直装设有鞍式支座103，用于托起并固定罐体。鞍式支座103优选为具有一定厚度的鞍式板体，其上端具有配合于外壳102外形的形状，以与外壳102形成良好的固定连接。此外，操作箱110固定设置在底座104上邻近于罐体的位置，操作箱110与罐体的一端（图1中为右端）焊接固定在一起。燃料模块108设置在操作箱110中。

LNG燃料储罐结构的鞍式支座103、操作箱110均采用奥氏体不锈钢S30408材质，充分考虑到燃料储罐在机舱内特殊的作业环境，一旦出现LNG泄漏现象，S30408钢板耐低温性好，不至于引起金属“冷脆”而产生结果坍塌，整体形成了一个相对安全的处所。

LNG燃料储罐结构的燃料模块108集成在操作箱110内，操作箱110上设有抽吸式通风系统109，例如为排风扇。本实施例中抽吸式通风系统109设置在操作箱110的上部，在操作箱110内，一旦出现有泄漏的LNG，可利用抽吸式通风系统109将其排出到机舱外的安全区域，保证舱内的安全性。

此外，LNG燃料储罐结构在内容器101的内壁或内部设置有高液位温度传感器106和位置低于高液位温度传感器的低液位温度传感器106。上述两个传感器可将储罐内LNG的高液位温度值和低液位温度值的读数传到船舶的监控室内，实现实时监测记录工作；另外，在LNG燃料储罐结构外设有压力变送和差压变送器，将内容器101内的压力、液位读数转换成电信号传输到监控室。在对罐体充装LNG以及对船舶的发动机供气过程中可从船舶的驾驶室内通过远程传输实时监控罐内压力、液位情况。

另外，LNG燃料储罐结构的操作箱110下部还可以开设有工艺人孔107，便于操作人员进入操作箱110内作业。

图2所示为本实用新型一实施例的LNG燃料储罐结构的LNG管道100的一实施例。其中，上述LNG管道100为伸出操作箱110并连接船舶的发动机的管道。如图2所示，LNG管道100采用通风导管式双壁管结构型式，主要目的是规避危险区域的划分要求。LNG管道100包括通有LNG的内管道113和套设在外部的通风导管115。内管道113和通风导管115之间的夹层114采用风机强制通风循环，上述双壁管结构型式的LNG管道100设置在船舶机舱中即使内管道113存在泄漏LNG的现象，LNG也不会进入舱室内，通风导管115作为安全区域设置。

由上述可知，本实用新型的优点至少在于以下几点：

第一：LNG燃料储罐结构的罐体、操作箱等集成在集成座上，集成化程度高，占地面积小。

第二：LNG燃料储罐结构安装在船舶机舱内，有效解决了因露天甲板空间受限而无法安装燃料罐的情形。

第三：LNG燃料储罐结构操作箱设有抽吸式通风系统，有效保证了一旦存在泄漏的LNG会马上被安全排出。

第四：LNG燃料储罐结构外壳采用奥氏体不锈钢材质，有效避免了因内罐泄漏的LNG对外壳形成脆性破坏，危及整个机舱。

第五：LNG燃料储罐结构所有经过舱室的LNG管道采用通风导管式双壁管，保证了通过LNG不会因泄漏而进入舱室。

本实用新型中，可根据动力船自身具体情况而定制LNG燃料储罐结构，完全能够实现给LNG单一燃料或柴油—LNG双燃料船舶的发动机供气的要求。本实用新型为内河船舶向现代安全、节能、环保、经济行方向发展转变提供了条件，符合国家发展低碳绿色经济、节能减排实现可持续发展的能源发展战略。

虽然已参照几个典型实施例描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离本实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在所附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为所附权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种LNG燃料储罐结构，设置在船舶上用于储存LNG，其特征在于，所述LNG燃料储罐结构设置在所述船舶的机舱内，包括罐体、LNG管道（100）、操作箱（110）、集成座、燃料模块（108）和出液管线（105），所述罐体和所述燃料模块（108）设置在所述集成座上，并通过所述出液管线（105）相互连接，所述操作箱（110）固定于所述集成座，所述燃料模块（108）设置在所述操作箱（110）中，所述LNG管道（100）连接于所述燃料模块（108）和船舶的发动机，用于提供LNG燃料至所述船舶发动机。

2.如权利要求1所述的LNG燃料储罐结构，其特征在于，所述罐体包括内容器（101）和套设在所述内容器（101）外部的外壳（102），所述出液管线（105）连通于所述内容器（101）的内部，所述集成座包括鞍式支座（103）和底座（104），所述鞍式支座（103）固定在所述底座（104）上并由下向上支撑所述外壳（102）。

3.如权利要求2所述的LNG燃料储罐结构，其特征在于，所述操作箱（110）固定在所述底座（104）上并密封连接于所述外壳（102），所述出液管线（105）从所述外壳（102）伸出后经过所述操作箱（110）的内部进入所述燃料模块（108）。

4.如权利要求3所述的LNG燃料储罐结构，其特征在于，所述操作箱（110）具有抽吸式通风系统（109），用于供所述操作箱（110）内部通风，所述操作箱（110）还开设有供操作者进出的人孔（107）。

5.如权利要求3所述的LNG燃料储罐结构，其特征在于，所述罐体、所述集成座和所述操作箱（110）是由奥氏体不锈钢材质制成的罐体、集成座和操作箱。

6.如权利要求1所述的LNG燃料储罐结构，其特征在于，所述LNG管道（100）包括通有所述LNG燃料的内管道（113）和套设在所述内管道（113）的外部的通风导管（115），所述内管道（113）和所述通风导管（115）之间的夹层（114）连通有通风装置。

7.如权利要求2所述的LNG燃料储罐结构，其特征在于，所述罐体的外壳（102）和内容器（101）之间填有珠光砂，所述外壳（102）的内壁铺设有玻璃纤维棉毡（112）。

8.一种LNG船舶，包括发动机、机舱和LNG燃料储罐结构，其特征在于，所述LNG燃料储罐结构固定于所述机舱内并提供LNG燃料至所述发动机，所述LNG燃料储罐结构为如权利要求1-7中任一项所述的LNG燃料储罐结构。

9.如权利要求8所述的LNG船舶，其特征在于，所述LNG燃料储罐结构的集成座固定连接于所述机舱内的底板或机舱支座。

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