DE1160753B

DE1160753B - Ship for moving a liquid cargo at low temperature

Info

Publication number: DE1160753B
Application number: DEC17978A
Authority: DE
Inventors: James J Henry
Original assignee: Conch International Methane Ltd
Current assignee: Conch International Methane Ltd
Priority date: 1956-05-07
Filing date: 1957-05-06
Publication date: 1964-01-02

Description

Schiff zum Befördern einer flüssigen Ladung bei niedriger Temperatur Die Erfindung bezieht sich auf Schiffe, die für den Transport einer flüssigen Ladung bestimmt sind, welche auf einer Temperatur unterhalb des Gefrierpunktes und unter im wesentlichen Außenluftdruck gehalten werden soll.Ship used to carry a liquid cargo at low temperature The invention relates to ships used for the transport of a liquid cargo are determined which at a temperature below freezing and below should be maintained essentially outside air pressure.

Das Schiff kann für den Transport recht verschiedenartiger flüssiger Ladungen verwendet werden, die auf einer sehr niedrigen Temperatur gehalten werden müssen, um bei Normaldruck flüssig zu sein. Die Erfindung wird jedoch an Hand des Transports von verflüssigtem Erdgas bzw. von im wesentlichen reinem Methan beschrieben, das unter Atmosphärendruck unterhalb -161 ° C flüssig ist.The ship can be used for the transport of quite different fluids Charges are used which are kept at a very low temperature must to be liquid at normal pressure. However, the invention is based on the Transport of liquefied natural gas or essentially pure methane described, which is liquid under atmospheric pressure below -161 ° C.

Metalltanks ohne Wärmeisolation zur Lagerung und zum Transport von sehr flüchtigen Flüssigkeiten, wie flüssigem Ammoniak oder verflüssigten Erdgasen, sind bekannt. Sie besitzen Druckentspannungsventile, eignen sich aber wegen ihrer Form und Konstruktion nicht zum Transport tiefgekühlter Gase unter Atmosphärendruck in Schiffen, wofür bekanntlich besonders sorgfältig bestimmte Bedingungen zur Vermeidung von Temperaturschwankungen im Lagerraum, der Verlagerung der Ladung durch Schlingerbewegungen u. dgl. eingehalten werden müssen. Diese Einrichtungen sind teuer und umständlich in der Herstellung und im Betrieb. Auch die Verwendung von Sprühdosen zum Verteilen eines verflüssigten Gases auf der Wand eines Gefäßes, das mit dem verflüssigten Gas gefüllt ist, zu dessen Kühlung, ist bekannt.Metal tanks without thermal insulation for storage and transport of very volatile liquids such as liquid ammonia or liquefied natural gases, are known. They have pressure relief valves, but are suitable because of them Shape and construction not for the transport of deep-frozen gases under atmospheric pressure in ships, for which it is well known that conditions are meticulously to avoid of temperature fluctuations in the storage room, the shifting of the load due to swaying movements and the like must be adhered to. These facilities are expensive and cumbersome in manufacture and in operation. Also the use of spray cans to distribute of a liquefied gas on the wall of a vessel that is filled with the liquefied Gas is filled to cool it is known.

Beim Befördern von Erdgas oder Methan unter im wesentlichen atmosphärischem Druck, hier der Einfachheit halber als »Ladung« bezeichnet, sind unter anderem die folgenden ungewöhnlichen Faktoren zu berücksichtigen: Die Ladung soll unter ungefähr atmosphärischem Druck gehalten werden, da bei Schiffen mit genügend starken Wänden, die einem starken Überdruck der Ladung standhalten könnten, sich das tote Gewicht des Schiffes sehr wesentlich erhöhen würde. Es müssen Einrichtungen vorgesehen werden, die einen zu großen Wärmeübergang aus der umgebenden See und der Atmosphäre zur Ladung, der diese zum Verdampfen bringen würde, verhindern. Der Schiffskörper muß thermisch von der tiefkalten Ladung isoliert werden, so daß die Ladung den aus Stahl bestehenden Schiffskörper auch nicht stellenweise unterkühlen kann. Die Tanks, in denen die Ladung aufgenommen wird, müssen hydrostatisch untersucht werden können, bevor sie in das Schiff eingebaut werden, um die Sicherheit zu haben, daß sie fehlerfrei sind. Die Wichte der Ladung ist verhältnismäßig klein, so daß die Abmessungen des Schiffes so gewählt werden müssen, daß es durch die vorgesehene Ladung voll ausgelastet wird, ohne daß die Seetüchtigkeit des Schiffes beeinträchtigt wird. Obwohl die Tanks thermisch isoliert sein müssen, sind Einrichtungen zum raschen Be- und Entladen der Tanks erforderlich.When conveying natural gas or methane under essentially atmospheric conditions Pressure, here referred to as "charge" for the sake of simplicity, includes the The following unusual factors should be taken into account: The load should be under approximately atmospheric pressure, since ships with sufficiently thick walls which could withstand a strong excess pressure of the load, the dead weight of the ship would increase very substantially. Facilities must be provided which lead to excessive heat transfer from the surrounding sea and the atmosphere Prevent charge that would cause it to evaporate. The hull must be thermally isolated from the cryogenic load, so that the load is made of steel existing hull can also not be supercooled in places. The tanks, in which the charge is picked up must be able to be examined hydrostatically, before they are installed in the ship, to be sure that they are faultless are. The weight of the load is relatively small, so that the dimensions of the Ship must be chosen so that it is fully utilized by the intended cargo without affecting the seaworthiness of the ship. Although the tanks must be thermally insulated are facilities for rapid loading and unloading of the tanks required.

Da die einzelnen Tanks während des Be- und Entladene und auch sonst an verschiedenen Stellen großen Temperaturgefällen ausgesetzt sind, muß ihre Anordnung in dem Schiff derart getroffen werden, daß sie einerseits während der Fahrt gegen Beschädigungen geschützt sind, andererseits aber den Schiffsrumpf nicht wmntlichenBeanspruchungen infolge von Temperaturunterschieden aussetzen. Die Beseitigung der Nachteile der bekannten Vorrichtungen und die Erfüllung der geschilderten Anforderungen ist gewährleistet durch das im folgenden charakterisierte Schiff.Since the individual tanks during loading and unloading and otherwise are exposed to large temperature gradients at different points, their arrangement must be taken in the ship in such a way that they on the one hand against during the journey Damage are protected, but on the other hand the hull is not exposed to any stress due to temperature differences. Eliminating the disadvantages of known devices and the fulfillment of the requirements described is guaranteed by the ship characterized below.

Das Schiff zum Befördern einer flüssigen Ladung bei niedriger Temperatur, das aus einem Rumpf mit mehreren in der Längsrichtung des Rumpfes im Abstand voneinander angeordneten Querschotten sowie aus einer im wesentlichen parallel zueinander angeordneten Außenhaut und Innenhaut besteht, die wasserdichte Zellen einschließen, und sich innerhalb der Innenhaut thermisch isolierte Tanks für die flüssige Ladung befinden, und das eine Vorrichtung zur Verhinderung der Unterkühlung der Innenhaut besitzt, besteht erfindungsgemäß darin, daß an den Außenwänden der oberen senkrechten Innenhaut Berieselungsdüsen angeordnet sind, die mit Leitungen und Pumpen in Verbindung stehen, mit deren Hilfe ein flüssiges Medium mit einer höheren Temperatur als die der Innenhaut über die Außenfläche dieser Wand verteilt werden kann.The ship for carrying a liquid cargo at low temperature, that of a fuselage with several in the longitudinal direction of the fuselage at a distance from each other arranged transverse bulkheads as well as one arranged essentially parallel to one another The outer skin and inner skin, which enclose waterproof cells, are made up thermally insulated tanks for the liquid cargo are located within the inner skin, and the one device for preventing hypothermia of the inner skin owns, consists according to the invention that on the outer walls of the upper vertical inner skin Sprinkler nozzles are arranged, which are in connection with pipes and pumps, with the help of which a liquid medium with a higher temperature than that of the inner skin can be distributed over the outer surface of this wall.

Das Schiff wird im folgenden an Hand der F i g. 1 und 2 näher beschrieben.The ship is shown below on the basis of FIG. 1 and 2 described in more detail.

Quer zum Schiffsrumpf sind in üblicher Weise mehrere Schotten 2 angeordnet (F i g. 1). Der Mantel des Schiffsraumes besteht aus der Außenhaut 3 und der Innenhaut 4, die querverstrebt sind, wodurch sich die erforderliche Festigkeit des Rumpfes zwischen den Schotten ergibt. Das Schiff hat neben dem üblichen Boden 5 einen zweiten Boden 6, so daß ein Raum 7 längs des Schiffsbodens entsteht, der in mehrere Bodentanks 8 und 9 unterteilt ist. Die Doppelwandseiten des Schiffs sind in mehrere Flügeltanks 11 unterteilt.A plurality of bulkheads 2 are arranged transversely to the ship's hull in the usual manner (Fig. 1). The shell of the hold consists of the outer skin 3 and the inner skin 4, which are cross-braced, thereby increasing the required strength of the hull between the bulkheads results. In addition to the usual floor 5, the ship has a second one Floor 6, so that a space 7 is created along the ship's floor, which is divided into several floor tanks 8 and 9 is divided. The double wall sides of the ship are in several wing tanks 11 divided.

Der unterhalb der Laderäume befindliche Bodenraum 7 ist in der Längsrichtung des Schiffsrumpfes durch eine Trennwand 12 unterteilt. Die mit den Schotten 2 zusammenwirkende Trennwand 1.2 unterteilt den Schiffsboden, d. h. den Raum 7 in mehrere unabhängige Bodentanks.The floor space 7 located below the holds is divided in the longitudinal direction of the ship's hull by a partition wall 12 . The partition wall 1.2 cooperating with the bulkheads 2 divides the bottom of the ship, that is to say the space 7, into several independent floor tanks.

Um sicherzugehen, daß die Rumpfkonstruktion des Schiffes jederzeit auf der geeigneten Temperatur gehalten wird, falls die Isolierschicht 16 undicht wird, können die Flügel- und Bodentanks des Schiffes mit einem Wärmeübertragungsmedium besprüht werden. Hierzu werden zweckmäßig an verschiedenen wichtigen Punkten des Rumpfes Thermoelemente angebracht, von denen aus Leitungen zu Instrumenten in eine Schaltzentrale führen, so daß die Temperatur des Rumpfes in verschiedenen Bereichen ständig überwacht und gesteuert werden kann. Die Pumpanlage, mit der die einzelnen Tanks gefüllt oder entleert werden können, ist eine an sich bekannte Ballasteinrichtung für Schiffe und daher nicht näher beschrieben.To ensure that the hull structure of the ship is at all times is maintained at the appropriate temperature in case the insulating layer 16 leaks the wing and bottom tanks of the ship can use a heat transfer medium be sprayed. For this purpose, various important points of the Hull thermocouples attached, from which leads to instruments in a Control center run so that the temperature of the trunk in different areas can be constantly monitored and controlled. The pumping system with which the individual Tanks can be filled or emptied, is a ballast device known per se for ships and therefore not described in detail.

In der F i g. 2 sind Rohrleitungen 50 dargestellt, die in den oberen Teilen eines jeden Flügeltanks sich in der Längsrichtung des Schiffes erstrecken und mit Düset versehen sind, mit deren Hilfe die äußere Oberfläche der Wand 4 in jedem Flügeltank so besprüht werden kann, daß ein Flüssigkeitsschleier über die Wandung 4 nach unten fließt. Die Leitungen 50 können der Einfachheit halber an die Ballastwasserversorgung angeschlossen werden, doch kann auch eine gesonderte Frischwasserquelle benutzt werden. Das Wasser kann in den oberen Teilen der Flügeltanks nach dem Passieren von Wärmeaustauschern an Bord des Schiffes im Kreislauf geführt werden. In den Flügeltanks kann eine normalerweise als Konstruktionsglied benutzte Trennwand 13 vorgesehen sein, die die Flügeltanks in obere und untere Abschnitte teilt. Besteht eine durch die Trennwand 13 laufende offene Verbindung zwischen den oberen und unteren Teilen des Flügeltanks, so kann das durch die Leitungen 50 ausströmende Wärmeleitungsmedium auch als Ballastwasser dienen. Ist die Trennwand 13 undurchbrochen, dann wird sie in der Lade-Wasserlinie angeordnet. In diesem Fall kann der untere Teil der Flügeltanks unterhalb der Trennwand 13 mit Wasser gefüllt gehalten werden, so daß ein rascher Wärmeaustausch zwischen der Innenwand 4 und der Außenwand 3 eriol;-t, die vom umgebenden Seewasser verhältnismäßig warm gehalten wird.In FIG. 2 pipelines 50 are shown, which in the upper Parts of each wing tank extend in the longitudinal direction of the ship and are provided with nozzles, by means of which the outer surface of the wall 4 in each wing tank can be sprayed so that a liquid curtain over the Wall 4 flows downwards. For the sake of simplicity, the lines 50 can be connected to the Ballast water supply can be connected, but a separate fresh water source can also be used to be used. The water can be in the upper parts of the wing tanks after passing be circulated by heat exchangers on board the ship. In the wing tanks a partition wall 13 normally used as a structural member can be provided dividing the wing tanks into upper and lower sections. Passes one through the partition 13 running open connection between the upper and lower parts of the wing tank, the heat conduction medium flowing out through the lines 50 can also serve as ballast water. If the partition wall 13 is not perforated, then it will arranged in the loading waterline. In this case, the lower part of the wing tanks can be kept below the partition wall 13 filled with water, so that a rapid Heat exchange between the inner wall 4 and the outer wall 3 eriol; -t from the surrounding Sea water is kept relatively warm.

Man kann Teile des Schiffsrumpfes auch dadurch vor Unterkühlung schützen, daß in den Boden- und Flügeltanks Dampfleitungen eingabaut sind. Die Tanks können leer oder mit Wasser gefüllt sein.Parts of the ship's hull can also be protected from hypothermia by that steam lines are installed in the bottom and wing tanks. The tanks can be empty or filled with water.

Claims

Claims: 1 .. Ship for carrying a liquid cargo low temperature, which consists of a hull with several in the longitudinal direction of the The fuselage spaced apart transverse bulkheads and a substantially The outer skin and the inner skin arranged parallel to one another are made waterproof Enclose cells, with thermally insulated tanks within the inner skin for the liquid charge, and a device to prevent the Hypothermia of the inner skin has, that is not indicated arranged on the outer walls of the upper vertical inner skin (4) sprinkler nozzles (50) that are connected to pipes and pumps, with the help of which a liquid - es : Medium with a higher temperature than that of the inner skin over the outer surface this wall can be distributed.

2. Ship according to claim 1, characterized. that Dampfleitun conditions in the floor tanks (8. 9) and in the F1ü (leltanhs (11) provided 27 are.

3. A method for operating the device according to claim 1, characterized in that the liquid medium can be sucked off again from the bottom of the cells and distributed again in the circuit over the upper part of the outward wall of the inner skin. Contemplated publications: USA.- Patent No. 2,689 -161..