專(zhuān)利名稱(chēng)：液化天然氣運(yùn)輸船以及液化天然氣的海上輸送方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液化天然氣(LNG)的海上輸送。
背景技術(shù)：
因?yàn)長(zhǎng)NG在燃燒時(shí)氮氧化物或亞硫酸氣體的排出量少，所以作 為清潔能源每年需要都增大。LNG是把天然氣冷卻到-160°C程度而液 化了的物質(zhì)，海上輸送該物質(zhì)的LNG運(yùn)輸船的罐使用可承受大范圍 溫度變化的低溫材料，并具有考慮了由溫度差引起的熱收縮、熱應(yīng)力 的構(gòu)造。另外，因?yàn)長(zhǎng)NG運(yùn)輸船承擔(dān)高速、大量輸送的使命，所以 普遍具有20海里上下的航海速度，船體有大型化的傾向，現(xiàn)在正計(jì)劃 罐容量超過(guò)200000m3的LNG運(yùn)輸船。
在現(xiàn)有的LNG運(yùn)輸船中，搭載在其上的LNG罐大體分為兩種類(lèi) 型， 一種是球形獨(dú)立罐方式，另一種是隔膜方式(例如美國(guó)專(zhuān)利第 5697312號(hào)、美國(guó)專(zhuān)利第7137345號(hào))。
作為球形獨(dú)立罐方式，把用鋁合金作的球形罐借助于從其球體赤 道部向下延伸的裙?fàn)畹闹С袠?gòu)造安裝在船艙內(nèi)。在該罐中，裝載于其 中的液貨的重量及由船的擺動(dòng)作用于液貨的變動(dòng)力全部由罐自身承 擔(dān)，借助于裙部傳遞到船體。當(dāng)然，罐的防熱材料設(shè)在罐的外面。
由于船艙的形狀大體為箱型，所以在其中放置球形罐的情況下， 在球形罐的周邊難免產(chǎn)生無(wú)用的空間。為此，球形獨(dú)立罐方式具有在 船體尺寸的比例上罐容積小的缺點(diǎn)。
另外，作為隔膜方式罐，在船體的二重船殼構(gòu)造的內(nèi)側(cè)設(shè)置防熱 材料，用隔膜對(duì)其表面進(jìn)行液密式覆蓋。在該方式的罐中，LNG的液 壓借助于防熱材料傳遞到船體構(gòu)造上。隔膜釆用不銹鋼或熱膨張系數(shù) 小的鎳合金(殷鋼)。該隔膜方式的罐由于制造成沿船艙的形狀，所以獲得大的罐空間， 容積效率高。但是，在船體前部窄的部分，由于罐成為不規(guī)則形狀， 所以存在建造工程費(fèi)工的缺點(diǎn)。另外，隔膜罐的形狀基本是方形，由 此難以形成大不同于方形的形狀。為此，最前部的放置罐部分的船體
形狀充其量做成U字剖面，但不能做成為了減少高速時(shí)興波阻力的V
字形那樣特別窄的形狀。
作為隔膜方式的罐，當(dāng)載貨為半載狀態(tài)時(shí)若遇到風(fēng)浪天氣的話，
則由所說(shuō)的晃動(dòng)(sloshing )、即船體擺動(dòng)使罐內(nèi)的液貨激烈地產(chǎn)生波 浪，由該沖擊使隔膜或防熱材料受到損傷。在球形罐中，由于罐壁是 曲面的，所以可緩沖沖擊，另外由于防熱材料位于罐的外側(cè)，所以晃 動(dòng)幾乎不會(huì)成為問(wèn)題。因此，對(duì)于隔膜方式的罐，為了不使載貨的LNG 產(chǎn)生波浪，要求罐在任何情況下都保持滿載或接近滿載的狀態(tài)。
在球形、隔膜的任一種形式中，在LNG罐內(nèi)，由于即使施加防 熱也不能避免熱量進(jìn)入罐內(nèi)，所以從栽貨的LNG產(chǎn)生蒸發(fā)氣體 (BOG)，罐內(nèi)壓緩緩上升，LNG的液溫也上升。因此，在LNG船 中，產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體由壓縮機(jī)吸引，送到鍋爐等的燃燒裝置燃燒。燃 燒產(chǎn)生的能量用于船的推進(jìn)等。每一天的汽化率根據(jù)罐的防熱性能而 有所改變，大體在0.10~0.25%的范圍。這樣在LNG船中由于產(chǎn)生蒸 發(fā)，所以裝載于罐內(nèi)的液貨的量隨著經(jīng)過(guò)天數(shù)而逐漸減少。為此，在 隔膜方式的罐中，從裝載地出航后隨著經(jīng)過(guò)天數(shù)而變得容易產(chǎn)生晃動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明以提供罐的容積效率優(yōu)良、建造容易的LNG油輪為課題。 另外，以減少隔膜方式罐的晃動(dòng)為課題。
本發(fā)明提供一種LNG運(yùn)輸船，其裝載LNG的罐由配置于最前部 的球形獨(dú)立式罐和接在其后的多個(gè)隔膜方式罐構(gòu)成。由于在該運(yùn)輸船 中，大部分LNG罐由隔膜方式的罐構(gòu)成，所以容積效率優(yōu)良，可得 到在船體尺寸的比例上大的罐容積。
由于最前部的罐位于船體前部的窄部分，所以在把這部分做成隔膜式罐的情況下，罐形狀成為不規(guī)則形狀，防熱或隔膜的施工工程變 得相當(dāng)麻煩。在本發(fā)明中，由于把最前部的罐不做成隔膜式而做成球 形獨(dú)立式罐，所以只要在地面組裝球形罐而裝到船內(nèi)就可以，所以建 造工程極其容易，也可縮短工期。另外，由于在球形罐的情況下可放
置在船體剖面形狀呈v字形變窄的地方，所以船首部可以做成尖細(xì)形
而成為適于高速的形狀。
另外，本發(fā)明提供LNG的海上輸送方法，該方法把裝載LNG的 罐由隔膜方式罐和球形獨(dú)立式罐的兩種類(lèi)的罐構(gòu)成，在輸送中，把獨(dú) 立式罐內(nèi)的LNG移送到隔膜式罐。根據(jù)該方法，可補(bǔ)充輸送中作為 蒸發(fā)氣體而損失的液量，保持隔膜式罐為滿載狀態(tài)，解決隔膜式罐的 晃動(dòng)問(wèn)題。


圖1是本發(fā)明LNG油輪的側(cè)面圖。 圖2是圖1所示的LNG油輪的平面圖。 圖3是用圖1的3-3線切斷的隔膜式罐部的剖面圖。 圖4是用圖1的4-4線切斷的球形罐部的剖面圖。 圖5是現(xiàn)有的隔膜方式LNG油輪中的最前部罐的橫剖面圖。 圖6是在圖1所示的LNG油輪中用于在罐間進(jìn)行液貨移送的配 管圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1及圖2所示，該LNG油輪從前部以船首部10、罐艙段12、 機(jī)艙14和船尾部16的順序相連，在機(jī)艙的上部設(shè)有居住區(qū)18進(jìn)而是 操舵室20。罐艙段12由橫向隔壁22分割成多個(gè)艙段，在最前部艙段 23設(shè)置球形獨(dú)立式罐24，在第2到第5艙段內(nèi)各自形成隔膜式罐26。
圖3是隔膜式罐的橫剖面圖，船體在船底及船側(cè)面均為兩層船殼 構(gòu)造，通過(guò)在這些內(nèi)殼28的表面施加防熱層30，把防熱層的表面用 隔膜32液密式覆蓋而形成隔膜式罐26。各隔膜式罐26為了增加罐容
5量，頭部貫穿上甲板34向上突出，其罐頭部由圍壁甲板36覆蓋。
圖4是具有球形獨(dú)立式罐的最前部艙段的橫剖面圖。球形罐24 在地上組裝成裝有從其球體赤道部向下延伸的裙部40的狀態(tài)，再安裝 在船內(nèi)。該裙部40的下端由船體雙層底支承。球形罐24的上部突出 于上甲板34的上部，該突出部分由官頂型的罐罩42覆蓋。
與圖4相比較，圖5表示在最前部罐艙段23不設(shè)置球形獨(dú)立式罐 而設(shè)置隔膜式罐的情況。由于最前部罐艙段的船體窄，所以如點(diǎn)劃線 44所示，在其中形成的隔膜罐26越往前則罐的寬度越狹窄。為此， 罐成為不規(guī)則形狀，工程復(fù)雜費(fèi)工。與此相對(duì)，球形罐24由于能夠在 地上組裝，再安裝在船體上，所以與把復(fù)雜構(gòu)造的隔膜罐由船內(nèi)作業(yè) 制造的情況相比，工程容易，用很短的工期就可完成。
另外，由圖5可知，隔膜式罐在構(gòu)造上是接近大致方形的形狀， 放置隔膜式罐的部分的船體剖面不能做成太窄的(尖細(xì)的)形狀。與 此相對(duì)，在圖4中，由于罐為球形，且罐位于稍高的位置，所以可以 放置在船體剖面形狀做成V字形而相當(dāng)窄的船型內(nèi)。為此，在把最前 部罐設(shè)成不是隔膜式罐而是球形獨(dú)立罐的情況下，可使船首部做成尖 細(xì)的形狀而減少高速域中船的推進(jìn)阻力。
該LNG油輪在裝載地不拘泥于罐的種類(lèi)，全部罐滿載LNG。在 向目的地的航海中，由于熱從外部進(jìn)入各LNG罐中，所以連續(xù)地產(chǎn) 生蒸發(fā)氣體并存留在罐內(nèi)。當(dāng)該氣體擱置起來(lái)時(shí)，罐內(nèi)的溫度及內(nèi)壓 緩緩升高是危險(xiǎn)的。因此，如圖6所示，現(xiàn)有技術(shù)在LNG油輪中， 將存留在各罐內(nèi)的蒸發(fā)氣體(BOG)由壓縮機(jī)46吸引到罐外，以保 證各LNG罐內(nèi)的溫度和壓力適當(dāng)。由壓縮機(jī)吸引到罐外的天然氣在 加溫后在鍋爐48燃燒。在鍋爐中產(chǎn)生的蒸氣驅(qū)動(dòng)渦輪，作為船的推進(jìn) 力或船內(nèi)電力使用。
這樣，由于在各罐產(chǎn)生的BOG被排出到罐外，所以各罐的液量 即使是很少量也還是緩緩地減少。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期間航海，液量的減少是顯 著的，對(duì)于隔膜式罐在風(fēng)浪天氣時(shí)晃動(dòng)就成為了危險(xiǎn)。在本發(fā)明的 LNG油輪中，把球形獨(dú)立式罐24中的液貨(LNG)由罐附帶的泵50送出，使其通過(guò)管52移送到其他的罐，使隔膜式罐26的液量恢復(fù)到 大體滿載狀態(tài)或接近滿載狀態(tài)的狀態(tài)。若這樣的話，即使在遇到風(fēng)浪 天氣時(shí)，也難以產(chǎn)生晃動(dòng)，可以對(duì)由晃動(dòng)對(duì)隔膜式罐造成的損傷防患 于未然。另外，通過(guò)移送，球形獨(dú)立式罐24的液量緩緩減少，但如前 所述，球形獨(dú)立式罐不會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng)的問(wèn)題。
權(quán)利要求
1.一種液化天然氣運(yùn)輸船，其特征在于，裝載液化天然氣的罐由配置在最前部的球形獨(dú)立式罐和接續(xù)于其后的多個(gè)隔膜式罐構(gòu)成。
2. —種液化天然氣的海上輸送方法，其特征在于，由隔膜式罐和 球形獨(dú)立式罐這兩種罐構(gòu)成裝載液化天然氣的罐，將該球形獨(dú)立式罐 內(nèi)的液化天然氣移送到該隔膜式罐，以便補(bǔ)充在輸送中作為蒸發(fā)氣體 損失的該隔膜式罐的液量。
全文摘要
本發(fā)明提供獲得大罐容積且建造容易的LNG油輪。另外，減少風(fēng)浪天氣時(shí)的隔膜式罐的晃動(dòng)。最前部的LNG罐由球形獨(dú)立式罐(24)構(gòu)成，接在其后的多個(gè)罐都由隔膜式罐(26)構(gòu)成。即，隔膜式罐(26)在船體內(nèi)殼施行防熱而表面用隔膜覆蓋地形成。在航海中，把球形獨(dú)立罐(24)內(nèi)的液貨(LNG)移送到其他的隔膜式罐(26)中，使由蒸發(fā)氣體產(chǎn)生而減少的隔膜式罐(26)的液貨的量恢復(fù)。
文檔編號(hào)B63B25/16GK101687535SQ20088002229
公開(kāi)日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2008年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月10日
發(fā)明者森元信吉 申請(qǐng)人:森元信吉