CN208779123U - 带自动装卸功能的可远程监控的lng罐箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带自动装卸功能的可远程监控的LNG罐箱，包括：LNG罐箱、带有远传功能的液位计和压力表、安装在LNG罐箱上进液管线、下进液管线和BOG管线的控制阀、装有LNG罐箱控制系统的电气盒和LNG装卸接头模组。LNG罐箱控制系统包括GPS定位模块，液位、压力及阀门状态数据采集模块、PLC控制模块、无线数据传输模块以及电源，可以将罐箱的位置、液位、压力、阀门状态数据上传到远程控制中心，实现对LNG罐箱的远程监控。同时，罐箱上配备装卸接头模组，可以与相配套的装卸系统上的接头进行管路和数据连接，实现LNG罐箱自动充装LNG。提高自动化程度，降低运输成本，同时提高运输及充装操作的安全系数。

Description

带自动装卸功能的可远程监控的LNG罐箱

技术领域

本实用新型涉及LNG充装技术领域，更具体地说，它涉及一种带自动装卸功能的可远程监控的LNG罐箱。

背景技术

LNG是液化天然气英文的缩写。天然气经净化处理(脱除CO2、硫化物、烃、水等杂质)后，在常压下深冷至-162℃，由气态变成液态，称为液化天然气，液化天然气的体积量为同量气态天然气体积的1/625，重量为同体积水的45％左右。

现有公开号为CN201620351825.2的中国专利提供了一种40英尺LNG罐箱，其包括罐体、管路系统和框架。管路系统包括气相管路系统、上下进液及下出液管路系统、增压管路、液位计压力表管路和溢流管路。装卸时通过相关管路与装卸系统相连，向LNG罐箱充装LNG或将LNG罐箱内的LNG卸出。

LNG罐箱最大的优势在于可以海陆联运，但现有的LNG罐箱仅仅配备了就地显示的液位计和压力表，无法实现远程读表，不能实时监控LNG罐箱的状态，无法对LNG罐箱在存放、运输过程中的突发事件进行及时有效的管理控制，因此还是存在一定的安全隐患，难以实现大批量的的海陆联运。

此外，目前的LNG罐箱在装、卸LNG时只能采用人工进行，需要手动开关阀门，拆装法兰、连接管路，劳动强度大，无法实现大规模批量化装/卸，装/卸效率低，且存在安全隐患。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型实施例的目的在于提供一种带自动装卸功能的可远程监控的LNG罐箱，具有可远程监控和自动装/卸的优点。

本实用新型实施例的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种带自动装卸功能的可远程监控的LNG罐箱，包括：LNG罐箱、带有远传功能的液位计和压力表、安装在LNG罐箱的上进液管线、下进液管线和BOG管线的控制阀门、装有LNG罐箱控制系统的电气盒和LNG装/卸接头模组；

LNG罐箱上的液位计和压力表将检测到的液位、压力数据传输给LNG罐箱控制系统。为了确保LNG罐箱液位检测精准，在LNG罐箱上设置1台或更多的不同测量原理的液位计；为了确保LNG罐箱压力检测精准，在LNG罐箱上不同位置设置1台或更多的压力表；液位计和压力表均带有变送器，将液位、压力转换成数据信号传输给LNG罐箱控制系统。

LNG装/卸接头模组包括气相接头和液相接头、电气接头。气相接头和液相接头分别与LNG罐箱上的BOG管线及进液管线相连。在BOG管线、上进液管线和下进液管线上分别安装有控制阀，控制阀的开/关由LNG罐箱控制系统控制，控制阀门的开关状态信号也传输给LNG罐箱控制系统。LNG装/卸接头模组上的电气接头与LNG罐箱控制系统相连，用于数据传输和向LNG罐箱控制系统供电。

LNG罐箱控制系统包括数据采集和处理模块、GPS定位模块、无线传输模块和电源模块。为了LNG罐箱的安全，整个LNG罐箱控制系统放置在一个增安型或隔爆型电气盒内。

数据采集和处理模块将采集到的LNG罐箱的液位、压力和控制阀门状态、GPS地理位置等数据信息处理后通过无线传输模块传输给远程控制中心。电源模块用于向LNG罐箱控制系统和控制阀门供电。

控制程序写在数据采集和处理模块的芯片中，用于控制LNG罐箱控制系统的运行。

电源模块包括电池、供电组件和专用电源接头。电池仅在无外部电源情况时向LNG罐箱控制系统供电。在LNG罐箱装/卸LNG时，配套的装卸系统的电气接头与罐箱上接头模组的电气接头相连，在传输数据的同时也向LNG罐箱控制系统供电；在LNG罐箱运输过程中，运输车上的电源可以与专用电源接头相连，向LNG罐箱控制系统供电；在其它工况时（如LNG堆场存放），可以通过其它合适的电源向LNG罐箱控制系统供电。这样可以采用容量较小的电源即可确保LNG罐箱控制系统的供电。

LNG罐箱控制系统可以实时检测LNG罐箱的状态信息（液位、压力、地理位置和阀门状态等）并上传至远程控制中心，同时可以接受远程控制中心的指令并执行。

LNG罐箱装/卸LNG时，配套的LNG装卸系统上的LNG充装接头与LNG罐箱上的充装接头相连（气相接头对气相接头、液相接头对液相接头，电气接头对电气接头），在LNG装/卸控制系统的控制下，LNG罐箱上的控制阀门操作指令经过电气接头传输给LNG罐箱控制系统，由LNG罐箱控制系统控制阀门的开/关，同时，LNG罐箱上的液位、压力及阀门开关状态数据也传输给LNG装/卸控制系统，经过一系列的操作，LNG罐箱完成自动装/卸LNG过程。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

其一，LNG罐箱控制系统可实现远程实时监控罐箱的位置及液位、压力状态；提高了LNG罐箱运输的安全性。

其二，LNG罐箱控制系统可实时将LNG罐箱的状态远传至控制中心，方便远程控制中心对LNG罐箱和货物的调度；

其三，可以实现自动装/卸LNG，提高了LNG罐箱的装/卸效率。

附图说明

图1为实施例中带自动装卸功能的可远程监控的LNG罐箱控制系统原理框图；

图2为实施例中的LNG罐箱装/卸工艺流程图。

图中：1、BOG气相开关阀；11、BOG管线；2、LNG上进液开关阀；21、LNG上进液管线；3、LNG下进液开关阀；31、LNG下进液管线；4、气相充装母接头；5、液相充装母接头；6、电容式液位计；7、压力表。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种带自动装卸功能的可远程监控的LNG罐箱，包括：LNG罐箱、带有远传功能的电容式液位计6和压力表7、安装在LNG罐箱上的LNG上进液管线21、LNG下进液管线31、BOG管线11、BOG气相开关阀1、装有LNG罐箱控制系统的电气盒（图中未示出）和LNG装/卸接头模组；

本实施例中在LNG罐箱的BOG管线11上装有BOG气相开关阀1、LNG上进液管线21上装有LNG上进液开关阀2,LNG下进液管线31装有LNG下进液开关阀3，用于控制LNG罐箱装/卸过程。BOG气相开关阀1、LNG下进液开关阀3和LNG上进液开关阀2的开/关由LNG罐箱控制系统控制。BOG管线11末端装有气相充装母接头4，LNG上进液管线21和LNG下进液管线31汇合，末端装有液相充装母接头5。

同时在LNG罐箱上还装有带有远传功能的电容式液位计6，带有远传功能的压力表7，电容式液位计6和压力表7的信号均传输给LNG罐箱控制系统。

上述的电容式液位计6、压力表7、BOG气相开关阀1、LNG下进液开关阀3和LNG上进液开关阀2均安装于LNG罐箱尾部的操作箱内。

本实施例中包括数据采集和处理模块、GPS模块、无线传输模块和电源模块的LNG罐箱控制系统全部安装在一个隔爆电气盒（图中未示出）内。隔爆电气盒固定在LNG罐箱上。数据采集和处理模块将采集到的LNG罐箱的液位、压力和控制阀门状态、GPS地理位置等数据信息处理后通过无线传输模块传输给远程控制中心。电源模块用于向LNG罐箱控制系统和控制阀门供电。

控制程序写在数据采集和处理模块的芯片中，用于控制LNG罐箱控制系统的运行。

电源模块包括电池、供电组件和专用电源接头。电源接头采用现有技术的通用接头即可，在此不作赘述。电池仅在无外部电源情况时向LNG罐箱控制系统供电。在LNG罐箱装/卸LNG时，配套的装卸系统的电气接头与罐箱上接头模组的电气接头相连，在传输数据的同时也向LNG罐箱控制系统供电；在LNG罐箱运输过程中，运输车上的电源可以与专用电源接头相连，向LNG罐箱控制系统供电；在其它工况时（如LNG堆场存放），可以通过其它合适的电源向LNG罐箱控制系统供电。这样可以采用容量较小的电源即可确保LNG罐箱控制系统的供电。

LNG罐箱控制系统将实时检测LNG罐箱的状态信息（液位、压力、地理位置和阀门状态等）并上传至远程控制中心，同时可以接受远程控制中心的指令并执行。这样，远程控制中心可以实时监控LNG罐箱的状态，并可以根据市场需要实现LNG罐箱的调度。

LNG装/卸接头模组包括气相接头和液相接头、电气接头。气相接头和液相接头分别与LNG罐箱上的BOG管线及进液管线相连。电气接头采用现有技术的通用接头即可，在此不作赘述。

在LNG罐箱装卸LNG作业时，LNG罐箱上的装/卸接头模组与配套的装卸系统上的装/卸接头模组对接（两侧的气相、液相和电气接头分别对接）。此时，LNG罐箱装卸系统由配套的装卸系统通过电气接头供电。装卸系统将阀门开关指令传递至LNG罐箱控制系统，通过LNG罐箱控制系统对各控制阀门的开/关进行控制，完成装/卸过程；整个装/卸过程在装/卸站的装/卸控制下完成，整个过程无需人工操作。

LNG罐箱装车方法包括以下步骤：

1）接头模组对接。LNG罐箱上的气相充装母接头4、液相充装母接头5、电气接头分别与装卸系统上的气相充装公接头、液相充装公接头、电气接头对接。

2）管路氮气试压吹扫。

3）打开LNG罐箱上BOG管线11上的BOG气相开关阀1，将LNG罐箱与装卸系统的BOG管线11连通，降低罐箱内的压力。

4）打开罐箱上的LNG上进液管线21上的LNG上进液开关阀2，向LNG罐箱内充装LNG。

5）待LNG罐箱内液位达到10%左右时，打开LNG罐箱上LNG下进液管线31上的LNG下进液开关阀3。

6）充装过程中注意液位和充装速度，当LNG罐箱内的液位达到85%左右时关闭LNG上进液管线21和LNG下进液管线31上的LNG上进液开关阀2、LNG下进液开关阀3，停止向LNG罐箱充装LNG。

7）当LNG罐箱内BOG压力降至一定压力时，关闭BOG管线11上的BOG气相开关阀1。

8）管线LNG残液排放，管线氮气吹扫。

9）接头模组脱离，装车结束。

LNG罐箱卸车方法包括以下步骤：

1）、2）步骤同装车中的步骤1）、2）。

3）打开LNG罐箱上的LNG下进液管线31上的LNG下进液开关阀3，将LNG罐箱与LNG卸液管线连通。

4）打开LNG罐箱上BOG管线11上的BOG气相开关阀1，将LNG罐箱与装卸系统的BOG增压管线连通，将罐箱内的压力升高至0.7Mpa左右。

5）卸车过程中注意LNG罐箱液位和卸车速度，当卸液完成后关闭下进液管线上的LNG下进液开关阀3。

6）将LNG罐箱内的BOG回收至罐箱压力为0.3MPa左右后关闭LNG罐箱上的BOG气相开关阀1。

其余过程同装车过程的步骤8）、9）、10）。

在上述实施例中，对各个实施例的描述各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本实用新型并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本实用新型，某些步骤可能采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所述涉及的动作和模块并不一定是本实用新型所必须的。

本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元之间的间接耦合或通信连接，可以是电信或者其它的形式。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而并非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种带自动装卸功能的可远程监控的LNG罐箱，其特征在于，包括：LNG罐箱、带有远传功能的电容式液位计（6）和压力表（7）、安装在LNG罐箱的LNG上进液管线（21）、LNG下进液管线（31）和BOG管线（11）的控制阀门、装有LNG罐箱控制系统的电气盒和LNG装/卸接头模组；与配套的充装系统配合，LNG罐箱能够实现自动装卸LNG。

2.根据权利要求1所述的带自动装卸功能的可远程监控的LNG罐箱，其特征在于，所述LNG罐箱控制系统，安装在隔爆型或增安型电气盒内，包括，信号采集和处理模块及控制程序、GPS模块、无线传输模块和电源模块；

信号采集和处理模块用于采集并处理LNG罐箱上的电容式液位计（6）、压力表（7）、控制阀门传感器和GPS模块传输来的数据；

控制程序用于监控LNG罐箱控制系统的运行；GSP模块用于LNG罐箱的定位；

无线传输模块用于LNG罐箱与远程控制中心的数据传输；

电源模块用于向LNG罐箱控制系统和LNG罐箱上的仪表、控制阀门供电。

3.根据权利要求2所述的带自动装卸功能的可远程监控的LNG罐箱，其特征在于，所述LNG罐箱控制系统用于自动地将LNG罐箱的状态信息上传至远程控制中心，状态信息采集和上传频率能够在控制程序中设定，也能够按照远程控制中心的指令进行调整；

同时，在LNG罐箱状态达到某一设定条件时，LNG罐箱控制系统用于实时上传LNG罐箱状态信息。

4.根据权利要求1所述的带自动装卸功能的可远程监控的LNG罐箱，其特征在于，所述的LNG装/卸接头模组包括两个工艺母接头和一个电气母接头，其中气相接头与LNG罐箱上的BOG管线（11）相连，液相接头与LNG罐箱上的LNG管线相连；

电气母接头与LNG罐箱控制系统相连，用于装或卸时的与配套的装或卸系统通讯以及向LNG罐箱控制系统供电；

两个所述工艺母接头分别为气相接头和液相接头。

5.根据权利要求1所述的带自动装卸功能的可远程监控的LNG罐箱，其特征在于，所述的液位计采用1台或多台不同测量原理的液位计，液位计检测结果经由LNG罐箱控制系统上传给远程控制中心或LNG装卸系统。

6.根据权利要求1所述的带自动装卸功能的可远程监控的LNG罐箱，其特征在于，所述的压力表（7）采用1台或多台安装在不同位置的压力表，压力检测结果经由LNG罐箱控制系统上传给远程控制中心或LNG装卸系统。

7.根据权利要求2所述的带自动装卸功能的可远程监控的LNG罐箱，其特征在于，所述的电源模块，包括电池、供电组件和专用电源接头，LNG罐箱控制系统和当LNG罐箱在装卸过程中，装/卸接头模组上的电气接头与装卸系统上的电气接头对接，LNG罐箱控制系统系统由LNG装卸系统供电；当LNG罐箱在运输过程中时，专用电源接头能够与车上的电源相连，LNG控制系统由运输车上的电源供电；当LNG罐箱处于无外接电源时才使用自带的电池供电。

8.根据权利要求2所述的带自动装卸功能的可远程监控的LNG罐箱，其特征在于，所述的LNG罐箱控制系统预留数据接口位置，能够采集、处理LNG罐箱上的液位、压力和阀门数据。

9.根据权利要求1所述的带自动装卸功能的可远程监控的LNG罐箱，其特征在于，所述LNG罐箱控制系统能够实时检测LNG罐箱的状态信息并上传至远程控制中心，同时能够接受远程控制中心的指令并执行G；

所述状态信息包括液位信息、压力信息、地理位置信息和阀门状态信息。