CN218032621U - 一种应用于独立储罐的低温液体泄露处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于独立储罐的低温液体泄露处理系统，包括监测单元、控制单元、液体排放单元和通风单元；其中，监测单元包括液体泄漏传感器和液舱处所压力传感器；液体泄漏传感器和液舱处所压力传感器分别与控制单元连接；液体排放单元包括液体排放管、喷射器缓、冲罐和透气出口；缓冲罐连接了空气压缩机和惰气发生器。所述通风单元包括通风管路，所述通风管路上设置了液舱处所风机。本发明通过本低温液体泄露处理系统中的监测系统、控制单元、液体排放系统和通风系统共同作用，将承滴盘内收集的过量低温液体及蒸发的气体排放到船体外部，从而防止滴水盘内过量的低温液体溢出而损坏船体，并且具有安全排放到外部的效果。

Description

一种应用于独立储罐的低温液体泄露处理系统

技术领域

本发明涉及独立液化天然气储罐的附属结构，更具体地说，涉及一种应用于独立储罐的低温液体泄露处理系统。

背景技术

液化天然气是通过将天然气冷却到低温(约-163℃)得到的，其体积缩小到气态天然气的1/600左右，非常适合海上长途运输。近年来，对液化天然气生产储卸装置(FLNG)和液化天然气浮式再气化装置(LNG-FSRU)等浮式海上结构的需求逐渐增加，包括安装在其上的储罐。FLNG是一种浮动海上结构，用于在海上直接液化开采的天然气，将其储存在储罐中，并定期将储存在储罐中的液化天然气传输到液化天然气运输船上。LNG-FSRU是将从液化天然气运输船上卸下的液化天然气储存在远离陆地的海上储罐中，并根据需要量气化后将其供应给陆上需求方。低温液化天然气的储罐应用于多种船型上。目前，根据货物载荷是否直接作用于隔热层，储罐类型可分为独立型和薄膜型。常规薄膜型储罐分为GTTNO.96型和MarkⅢ型，独立储罐分为MOSS型和SPB型。如图2所示，当独立储罐损坏并且低温液体泄漏时，低温液体泄漏沿着液舱处所和隔热层之间的泄漏通道流动，被位于液舱处所底板下部的若干个导流管2收集并滴于相对应的集液槽1中，防止了低温液体泄漏对船体的损坏。

目前，在独立储罐的承滴盘设计中，往往是根据液化天然气泄漏率、船舶的横倾和纵倾等条件来确定容量，并基于存在较少泄漏量的假设来设。但船舶在恶劣的海洋环境下，可能会发生大量液化天然气泄漏，并从承滴盘中溢出，对船体造成严重损坏。

发明内容

本发明的目的是保护运输天然气的船舶发生大量天然气泄露时船体不受损坏。

为了达到上述目的，本发明提供一种应用于独立储罐的低温液体泄露处理系统，包括监测单元、控制单元、液体排放单元和通风单元。其中，所述监测单元包括设置在集液槽侧壁上的液体泄漏传感器和探测针伸入船体结构和绝缘层形成的密闭空间内的液舱处所压力传感器。所述液体泄漏传感器和所述液舱处所压力传感器分别与所述控制单元连接。

所述液体排放单元包括安装在所述集液槽底部的液体排放管，所述液体排放管的末端接入喷射器的进液入口b，所述喷射器的进气口a连接了缓冲罐的出口c1，所述喷射器的出液口c接透气出口。所述缓冲罐的进气口a1通过空气供气管道连接了空气压缩机，所述空气供气管道上设置了压缩空气阀；所述缓冲罐的进气口b1通过惰气供气管道连接了惰气发生器，所述惰气供气管道上设置了惰气阀。并且，在所述惰气供气管道的惰气阀后设置了支路伸入所述船体结构和绝缘层形成的密闭空间内补气；所述支路上还设置了液舱处所惰气补气阀。

所述通风单元包括接入所述船体结构和绝缘层形成的密闭空间内的通风管路，所述通风管路上设置了出口接所述透气出口的液舱处所风机；所述控制单元还分别与所述压缩空气阀、所述惰气阀、所述液舱处所惰气补气阀、所述液舱处所风机通过信号连接。

优选的是，所述液体泄漏传感器为液位传感器。

优选的是，所述集液槽设置有若干个，并且每一个所述集液槽的液体泄漏传感器并联接入所述控制单元中。

本发明的优点针对当大量低温液体从低温液体罐泄漏时，通过本低温液体泄露处理系统中的监测系统、控制单元、液体排放系统和通风系统共同作用，将承滴盘内收集的过量低温液体及蒸发的气体排放到船体外部，从而防止滴水盘内过量的低温液体溢出而损坏船体，并且具有安全排放到外部的效果。

附图说明

图1是本发明所述的低温液体泄露处理系统的流程示意图。

图2是图1在A处的放大结构示意图。

图3为本发明所述的低温液体泄露处理系统中控制单元的逻辑流程图。

其中：1、集液槽；2、导流管；3、液体泄漏传感器；4、伸入船体结构；5、绝缘层；6、液舱处所压力传感器；7、控制单元；8、液体排放管；9、喷射器；10、缓冲罐；11、透气出口；a、喷射器的进气口，b、进液入口；c、出液口；a1、缓冲罐的进气口；b1、进气口，c1、出口；12、空气压缩机；13、压缩空气阀；14、惰气发生器、15、惰气阀；16、液舱处所惰气补气阀；17、液舱处所风机。

具体实施方式

实施例：

如图1所示，一种应用于独立储罐的低温液体泄露处理系统，其特征在于，包括监测单元、控制单元7、液体排放单元和通风单元；

其中，所述监测单元包括设置在集液槽1侧壁上的液体泄漏传感器3和探测针伸入船体结构4和绝缘层5形成的密闭空间内的液舱处所压力传感器6；所述集液槽1设置有若干个，并且每一个所述集液槽1的液体泄漏传感器3并联接入所述控制单元7中。

所述液体泄漏传感器3和所述液舱处所压力传感器6分别与所述控制单元7连接；所述液体泄漏传感器3为液位传感器。

所述液体排放单元包括安装在所述集液槽1底部的液体排放管8，所述液体排放管8的末端接入喷射器9的进液入口b，所述喷射器9的进气口a连接了缓冲罐10的出口c1，所述喷射器9的出液口c接透气出口11；

所述缓冲罐10的进气口a1通过空气供气管道连接了空气压缩机12，所述空气供气管道上设置了压缩空气阀13；所述缓冲罐10的进气口b1通过惰气供气管道连接了惰气发生器14，所述惰气供气管道上设置了惰气阀15；

并且，在所述惰气供气管道的惰气阀15后设置了支路伸入所述船体结构4和绝缘层5形成的密闭空间内补气；所述支路上还设置了液舱处所惰气补气阀16；

所述通风单元包括接入所述船体结构4和绝缘层5形成的密闭空间内的通风管路，所述通风管路上设置了出口接所述透气出口11的液舱处所风机17；

如图3所示，所述控制单元7由PLC控制器、信号输入端子、信号输出端子构成。液位传感器及液舱处所压力传感器的信号经信号输入端子采集输入至PLC控制器，PLC控制器完成信号处理运算和逻辑判断，将控制信号输出至信号端子，实现对惰气发生器14、惰气阀15、空气压缩机12、压缩空气阀13、惰气补气阀16的逻辑控制。通过上述控制单元的功能，实现系统监测和控制的目的。其中PLC控制器、信号输入端子、信号输出端子均为现有技术，具体的厂家型号等参数根据实际需要进行选择即可。

所述控制单元7还分别与所述压缩空气阀13、所述惰气阀15、所述液舱处所惰气补气阀16、所述液舱处所风机17通过信号连接。

低温液体泄露处理过程：

当集液槽1内收集的泄漏液体液位达到液体泄漏传感器3在控制单元7上的设置值，此时被确定为通过自然蒸发不足以排出集液槽1中的低温泄漏液体，液体泄漏传感器3将信号传递给控制单元7，控制单元7根据控制液体排放单元动作。

液体排放单元用于将集液槽1内过量的低温液体以及液舱处所内的蒸发气体排出，包括液体排放管8、喷射器9、惰气发生器14、惰气阀15、空气压缩机12、压缩空气阀13。液体排放管8与各集液槽1相连提供用于将低温液体排放到船体外部的路径，各液体排放管8汇集成液体排放主管线连通至喷射器9的进液入口b。喷射器9的工作原理是将高压工作流体作为动力，工作流体的流入在喷射器9内部和外部之间产生压力差从而吸排液体，液体从喷射器c口排出。其中高压工作流体包括压缩空气供应单元(包括空气压缩机12和压缩空气阀13)提供的工作流体，还包括惰性气体供应单元(包括惰气发生器14和惰气阀15)用于向工作流体中添加惰性气体。将惰性气体混入工作流体中，可以通过降低反应性，来提高低温泄漏液体排放到外部时的安全性，惰性气体可为氮气。工作流体和惰性气体分别通过缓冲罐10的进气口a1和进气口b1进入缓冲罐，在缓冲罐10混合调压后该混合气体经过缓冲罐10的出口c1一起供应到喷射器9的进气口a。

液舱处所压力传感器6的探头位于船体内壁与液舱处所绝缘层形成的密闭空间内，当大量泄漏的时候，低温液体存在大量蒸发，可能会引起液舱处所内压力超压，当液舱处所内排气过多时，又可能会引起液舱处所内压力降低。通过液舱处所压力传感器6的监测可以及时向控制单元7传送信号，控制单元7再控制通风单元和惰气发生器14动作。

控制单元7用于接收从液舱处所压力传感器6和液体泄漏传感器3的感测信号。控制单元7的输出端与惰气发生器14、惰气阀15、空气压缩机12、压缩空气阀13、液舱处所惰气补气阀16相连。

通风单元包括液舱处所风机17、液舱处所惰气补气阀16。当低温液体大量泄漏的时候大量蒸发，当液舱处所压力内压力超压时，控制单元7收到从液舱处所压力传感器6传输的信号，控制液舱处所风机17开启排气，当排气过量液舱处所内压力过低时，控制单元7控制液舱处所惰气补气阀16开启，对液舱处所进行惰气补气以平衡压力。

本发明的技术方案如下：

下面结合较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，当液舱处所内低温液体发生大量泄漏时，泄漏的低温液体沿着液舱处所和绝缘层间的泄漏通道收集与集液槽1中。当收集在集液槽1中的低温液体没有达到强制排出的设定值时，集液槽1中的低温液体通过自然蒸发被充分去除。但当集液槽1内收集到的泄露液体满足液体泄漏传感器3的液位设定值时，控制单元7接收由液体泄漏传感器3输出的感测信号并驱动液体排放单元。此时，只要控制单元7从任何一个集液槽1的液体泄漏传感器3接收到超液位的检测信号，都可以驱动排出系统动作。控制单元7驱动压缩空气阀13和惰气阀15打开，此时压缩空气供应单元和惰性气体供应单元启动，压缩空气及惰性气体分别从缓冲罐10的进气口a1和进气口b1进入缓冲罐并混合，混合气体又经缓冲罐10的出口c1进入喷射器9的进气口a，从而启动喷射器9排放动作。集液槽中的低温泄漏液体经过液体排放管8被吸入喷射器9的进液入口b，又经与喷射器9的出液口c相连的透气出口11安全排放到外部。

当低温液体大量泄漏的时候大量蒸发，当液舱处所压力内压力超压时，控制单元7收到从液舱处所压力传感器6传输的信号，控制液舱处所风机17开启排气，当排气过量液舱处所内压力过低时，控制单元7控制液舱处所惰气补气阀16开启，对液舱处所进行惰气补气以平衡压力，保持液舱处所内压力稳定。

该系统收集从液罐泄漏的大量液化天然气，通过控制单元联调，将低温液体和气化后的天然气快速排放到船体外部，防止过量低温液体从集液槽中溢出导致船体损坏。并且将惰性气体和压缩空气的混合工作流体，作为喷射器的动力源，使系统具有安全排放效果。同时，惰性气体供应单元还可根据检测单元反馈信息，及时补充货舱惰性气体，保持舱内压力稳定。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种应用于独立储罐的低温液体泄露处理系统，其特征在于，包括监测单元、控制单元(7)、液体排放单元和通风单元；

其中，所述监测单元包括设置在集液槽(1)侧壁上的液体泄漏传感器(3)和探测针伸入船体结构(4)和绝缘层(5)形成的密闭空间内的液舱处所压力传感器(6)；

所述液体泄漏传感器(3)和所述液舱处所压力传感器(6)分别与所述控制单元(7)连接；

所述液体排放单元包括安装在所述集液槽(1)底部的液体排放管(8)，所述液体排放管(8)的末端接入喷射器(9)的进液入口(b)，所述喷射器(9)的进气口(a)连接了缓冲罐(10)的出口(c1)，所述喷射器(9)的出液口(c)接透气出口(11)；

所述缓冲罐(10)的进气口(a1)通过空气供气管道连接了空气压缩机(12)，所述空气供气管道上设置了压缩空气阀(13)；所述缓冲罐(10)的进气口(b1)通过惰气供气管道连接了惰气发生器(14)，所述惰气供气管道上设置了惰气阀(15)；

并且，在所述惰气供气管道的惰气阀(15)后设置了支路伸入所述船体结构(4)和绝缘层(5)形成的密闭空间内补气；所述支路上还设置了液舱处所惰气补气阀(16)；

所述通风单元包括接入所述船体结构(4)和绝缘层(5)形成的密闭空间内的通风管路，所述通风管路上设置了出口接所述透气出口(11)的液舱处所风机(17)；

所述控制单元(7)还分别与所述压缩空气阀(13)、所述惰气阀(15)、所述液舱处所惰气补气阀(16)、所述液舱处所风机(17)通过信号连接。

2.根据权利要求1所述的应用于独立储罐的低温液体泄露处理系统，其特征在于，所述液体泄漏传感器(3)为液位传感器。

3.根据权利要求1所述的应用于独立储罐的低温液体泄露处理系统，其特征在于，所述集液槽(1)设置有若干个，并且每一个所述集液槽(1)的液体泄漏传感器(3)并联接入所述控制单元(7)中。

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