Lng燃料儲罐結構和lng船舶的制作方法
【專利摘要】本實用新型一實施例提出一種LNG燃料儲罐結構和LNG船舶，LNG燃料儲罐結構用于儲存LNG，所述LNG燃料儲罐結構設置在船舶的機艙內，包括罐體、集成座、燃料模塊和出液管線，所述罐體和所述燃料模塊設置在所述集成座上，并通過所述出液管線相互連接。本實用新型的LNG船舶，包括發(fā)動機、機艙和LNG燃料儲罐結構，所述LNG燃料儲罐結構通過LNG管道提供LNG燃料至所述發(fā)動機，所述LNG燃料儲罐結構為上述的LNG燃料儲罐結構。
【專利說明】LNG燃料儲罐結構和LNG船舶
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種船用低溫壓力容器，具體來說是一種以液化天然氣(LNG)作為單一燃料或柴油一LNG雙燃料混合動力船舶上的LNG燃料儲罐結構和LNG船舶。
【背景技術】
[0002]液化天然氣(LNG)是一種新型的環(huán)保能源，LNG作為一種清潔燃料與柴油相比，能減少二氧化硫和粉塵排放量100%，減少二氧化碳排放量60%及減少氮氧化合物排放量50%，可有效降低PM2.5含量，從根本上改善環(huán)境質量。
[0003]隨著國家海事組織排放標準的趨嚴以及國家能源戰(zhàn)略的調整，近兩年LNG開始作為船舶的發(fā)動機燃料在內河船舶上使用。目前，國內船用LNG尚屬起步階段，但發(fā)展很快，已有多艘船舶進行了雙燃料柴油機改造，一些主流柴油機也進行臺架試驗并通過了國家相關部門組織的鑒定驗收，證明了技術和經濟上的可行性，LNG以其價格低廉、排放污染物低等優(yōu)點迅速引起國內多家廠商的興趣。
[0004]鑒于LNG水上應用剛起步，在國家相關職能部門的引導下通過一些試點項目，船舶“油改氣”工作取得了一定的成效，但國內真正意思上的LNG動力新建船舶甚少，市場上出現(xiàn)的LNG燃料動力船絕大部分都是在原有船舶基礎上進行的改造，屬于改裝工程。這種改裝船LNG燃料儲罐結構的布置區(qū)域都是布置在開敞甲板上，該種布置型式的缺點在于一些改裝船舶受露天甲板尺寸空間限制，而無法進行燃料儲罐的布置安裝，不少船舶則因此而無法進行改裝，使得LNG無法在水上廣泛地應用，為LNG水上應用帶來一定的阻礙。

【發(fā)明內容】

[0005]鑒于上述的原因，本實用新型的目的在于提供一種用于安裝在改裝船舶機艙或新建船舶機艙內的LNG燃料儲罐結構和LNG船舶，以解決受甲板空間限制無法布置燃料儲罐的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型一實施例一種LNG燃料儲罐結構，用于儲存LNG，所述LNG燃料儲罐結構設置在船舶的機艙內，包括罐體、LNG管道、操作箱、集成座、燃料模塊和出液管線，所述罐體和所述燃料模塊設置在所述集成座上，并通過所述出液管線相互連接，所述操作箱固定于所述集成座，所述燃料模塊設置在所述操作箱中，所述LNG管道連接于所述燃料模塊和船舶的發(fā)動機，用于提供LNG燃料至所述船舶發(fā)動機。
[0007]在本實用新型LNG燃料儲罐結構的一實施例中，所述罐體包括內容器和套設在所述內容器外部的外殼，所述出液管線連通于所述內容器的內部，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撐所述外殼。
[0008]在本實用新型LNG燃料儲罐結構的一實施例中，所述操作箱固定在所述底座上并密封連接于所述外殼，所述出液管線從所述外殼伸出后經過所述操作箱的內部進入所述燃料模塊。
[0009]在本實用新型LNG燃料儲罐結構的一實施例中，所述操作箱具有抽吸式通風系統(tǒng)，用于供所述操作箱內部通風，所述操作箱開設有供操作者進出的人孔。
[0010]在本實用新型LNG燃料儲罐結構的一實施例中，所述罐體、所述集成座和所述操作箱是由奧氏體不銹鋼材質制成的罐體、集成座和操作箱。
[0011]在本實用新型LNG燃料儲罐結構的一實施例中，所述LNG燃料儲罐結構還包括設置在所述內容器內的高液位溫度傳感器和低液位溫度傳感器，用于檢測所述罐體內的LNG的溫度。
[0012]在本實用新型LNG燃料儲罐結構的一實施例中，所述LNG管道包括通有所述LNG燃料的內管道和套設在所述內管道的外部的通風導管，所述內管道和所述通風導管之間的夾層連通有通風裝置。
[0013]在本實用新型LNG燃料儲罐結構的一實施例中，所述罐體的外殼和內容器之間填有珠光砂，所述外殼的內壁鋪設有玻璃纖維棉氈。
[0014]本實用新型還提出一種LNG船舶，包括發(fā)動機、機艙和LNG燃料儲罐結構，所述LNG燃料儲罐結構固定于所述機艙內并提供LNG燃料至所述發(fā)動機，所述LNG燃料儲罐結構為上述的LNG燃料儲罐結構。
[0015]綜上所述，本實用新型的優(yōu)點至少在于以下:
[0016]LNG燃料儲罐結構、操作箱等集成在集成座上，集成化程度高，占地面積小。
[0017]LNG燃料儲罐結構安裝在船舶的機艙內，有效解決了因露天甲板空間受限而無法安裝燃料罐的情形。
[0018]LNG燃料儲罐結構操作箱設有抽吸式通風系統(tǒng)，有效保證了一旦存在泄漏的LNG會馬上被安全排出。
[0019]LNG燃料儲罐結構外殼采用奧氏體不銹鋼材質，有效避免了因內罐泄漏的LNG對外殼形成脆性破壞，危及整個機艙。
[0020]LNG燃料儲罐結構所有經過艙室的LNG管道采用通風導管式雙壁管，保證了通過LNG不會因泄漏而進入艙室。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的LNG燃料儲罐結構示意圖；
[0022]圖2為通風導管式雙壁管結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖，對本實用新型作進一步的詳細描述。
[0024]本實用新型提供一種LNG燃料儲罐結構，可儲存液化天然氣，為LNG單一燃料或柴油-LNG雙燃料混合動力船舶的發(fā)動機供氣。LNG燃料儲罐結構整體位于船舶機艙內，由LNG燃料儲罐結構出來的液化天然氣經燃料模塊加熱處理后，通過LNG管道100與船舶的發(fā)動機(圖未示)相連，實現(xiàn)供氣功能。其中，LNG燃料儲罐結構可以在岸上組裝完成之后搬運到機艙內，并通過螺栓連接、焊接等方式固定于機艙內的底板或機艙支座
[0025]圖1為本實用新型一實施例的LNG燃料儲罐結構示意圖。如圖1所示，本實用新型一實施例提供一種LNG燃料儲罐結構，LNG燃料儲罐結構布置在機艙內，實現(xiàn)對船舶的發(fā)動機的燃料供應。LNG燃料儲罐結構包括內容器101、外殼102、鞍式支座103、底座104、出液管線105、燃料模塊108以及操作箱110。外殼102套設在內容器101外部，與內容器101一起組成密封的罐體，鞍式支座103和底座104組成集成座。上述內容器101、外殼102、鞍式支座103、燃料模塊108以及操作箱110均采用奧氏體不銹鋼材質。操作箱110優(yōu)選為密封連接至外殼102的一端。
[0026]出液管線105連接在罐體和燃料模塊108之間，出液管線105從內容器101內部引出，LNG燃料通過出液管線105輸送，經過燃料模塊108處理后，通過機艙內和機艙外的LNG管道100對船舶的發(fā)動機進行供氣。如圖1所示，出液管線105從內容器101的下部引出，經過內容器101和外殼102之間的夾層后從外殼102的尾部引出，并延伸連接至燃料模塊 108。
[0027]罐體的外殼102和內容器101均由奧氏體不銹鋼制成。外殼102為真空外殼，內容器101與外殼102同心設置。外殼102的材料為奧氏體不銹鋼S30408，內容器101的材料同為奧氏體不銹鋼S30408。在內容器101與外殼102之間的夾層內填充滿用于保溫的珠光砂111，珠光砂(膨脹珍珠巖)具有容量小、導熱系數低、化學穩(wěn)定性好、不燃、無毒、無味等特性，具有良好的超低溫保溫性能。此外，在外殼102最高點兩側60°范圍內布置超細玻璃纖維棉氈112用于絕熱，超細玻璃纖維棉氈112緊貼外殼102的內壁，超細玻璃纖維棉氈112含脂量低，其纖維與纖維間立體交叉纏繞，具有大量的內外連通的微小孔隙和孔洞，具有體質輕、導熱系數低、不燃、熱絕緣性能佳的優(yōu)點?？捎行Х乐筁NG燃料儲罐結構在長期使用中由于船舶晃動珠光砂出現(xiàn)一定程度的沉降而影響儲罐的絕熱效果，保證其低溫性倉泛。
[0028]由于船舶自身具備足夠的承載能力，對儲罐的自重要求不是很高，采用上述組合型式的絕熱材料同樣具備良好的絕熱性能，并具有工藝簡單、價格低廉的優(yōu)點。
[0029]LNG燃料儲罐結構整體位于船舶機艙內，罐體、操作箱110、燃料模塊108集成在集成座上，再將集成座固定連接于機艙內的底板或機艙支座，LNG燃料儲罐結構集成化程度高，且占地面積小，安裝便利。具體來說，集成座的底座104上豎直裝設有鞍式支座103，用于托起并固定罐體。鞍式支座103優(yōu)選為具有一定厚度的鞍式板體，其上端具有配合于外殼102外形的形狀，以與外殼102形成良好的固定連接。此外，操作箱110固定設置在底座104上鄰近于罐體的位置，操作箱110與罐體的一端(圖1中為右端)焊接固定在一起。燃料模塊108設置在操作箱110中。
[0030]LNG燃料儲罐結構的鞍式支座103、操作箱110均采用奧氏體不銹鋼S30408材質，充分考慮到燃料儲罐在機艙內特殊的作業(yè)環(huán)境，一旦出現(xiàn)LNG泄漏現(xiàn)象，S30408鋼板耐低溫性好，不至于引起金屬“冷脆”而產生結果坍塌，整體形成了一個相對安全的處所。
[0031 ] LNG燃料儲罐結構的燃料模塊108集成在操作箱110內，操作箱110上設有抽吸式通風系統(tǒng)109，例如為排風扇。本實施例中抽吸式通風系統(tǒng)109設直在f呆作箱110的上部，在操作箱110內，一旦出現(xiàn)有泄漏的LNG，可利用抽吸式通風系統(tǒng)109將其排出到機艙外的安全區(qū)域，保證艙內的安全性。
[0032]此外，LNG燃料儲罐結構在內容器101的內壁或內部設置有高液位溫度傳感器106和位置低于高液位溫度傳感器的低液位溫度傳感器106。上述兩個傳感器可將儲罐內LNG的高液位溫度值和低液位溫度值的讀數傳到船舶的監(jiān)控室內，實現(xiàn)實時監(jiān)測記錄工作；另夕卜，在LNG燃料儲罐結構外設有壓力變送和差壓變送器，將內容器101內的壓力、液位讀數轉換成電信號傳輸到監(jiān)控室。在對罐體充裝LNG以及對船舶的發(fā)動機供氣過程中可從船舶的駕駛室內通過遠程傳輸實時監(jiān)控罐內壓力、液位情況。
[0033]另外，LNG燃料儲罐結構的操作箱110下部還可以開設有工藝人孔107，便于操作人員進入操作箱110內作業(yè)。
[0034]圖2所示為本實用新型一實施例的LNG燃料儲罐結構的LNG管道100的一實施例。其中，上述LNG管道100為伸出操作箱110并連接船舶的發(fā)動機的管道。如圖2所示，LNG管道100采用通風導管式雙壁管結構型式，主要目的是規(guī)避危險區(qū)域的劃分要求。LNG管道100包括通有LNG的內管道113和套設在外部的通風導管115。內管道113和通風導管115之間的夾層114采用風機強制通風循環(huán)，上述雙壁管結構型式的LNG管道100設置在船舶機艙中即使內管道113存在泄漏LNG的現(xiàn)象，LNG也不會進入艙室內，通風導管115作為安全區(qū)域設置。
[0035]由上述可知，本實用新型的優(yōu)點至少在于以下幾點:
[0036]第一:LNG燃料儲罐結構的罐體、操作箱等集成在集成座上，集成化程度高，占地面積小。
[0037]第二:LNG燃料儲罐結構安裝在船舶機艙內，有效解決了因露天甲板空間受限而無法安裝燃料罐的情形。
[0038]第三:LNG燃料儲罐結構操作箱設有抽吸式通風系統(tǒng)，有效保證了一旦存在泄漏的LNG會馬上被安全排出。
[0039]第四:LNG燃料儲罐結構外殼采用奧氏體不銹鋼材質，有效避免了因內罐泄漏的LNG對外殼形成脆性破壞，危及整個機艙。
[0040]第五:LNG燃料儲罐結構所有經過艙室的LNG管道采用通風導管式雙壁管，保證了通過LNG不會因泄漏而進入艙室。
[0041]本實用新型中，可根據動力船自身具體情況而定制LNG燃料儲罐結構，完全能夠實現(xiàn)給LNG單一燃料或柴油一LNG雙燃料船舶的發(fā)動機供氣的要求。本實用新型為內河船舶向現(xiàn)代安全、節(jié)能、環(huán)保、經濟行方向發(fā)展轉變提供了條件，符合國家發(fā)展低碳綠色經濟、節(jié)能減排實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的能源發(fā)展戰(zhàn)略。
[0042]雖然已參照幾個典型實施例描述了本實用新型，但應當理解，所用的術語是說明和示例性、而非限制性的術語。由于本實用新型能夠以多種形式具體實施而不脫離本實用新型的精神或實質，所以應當理解，上述實施例不限于任何前述的細節(jié)，而應在所附權利要求所限定的精神和范圍內廣泛地解釋，因此落入權利要求或其等效范圍內的全部變化和改型都應為所附權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.一種LNG燃料儲罐結構，設置在船舶上用于儲存LNG，其特征在于，所述LNG燃料儲罐結構設置在所述船舶的機艙內，包括罐體、LNG管道(100)、操作箱(110)、集成座、燃料模塊(108 )和出液管線(105 )，所述罐體和所述燃料模塊(108 )設置在所述集成座上，并通過所述出液管線(105)相互連接，所述操作箱(110)固定于所述集成座，所述燃料模塊(108)設置在所述操作箱(I 10)中，所述LNG管道(100)連接于所述燃料模塊(108)和船舶的發(fā)動機，用于提供LNG燃料至所述船舶發(fā)動機。
2.如權利要求1所述的LNG燃料儲罐結構，其特征在于，所述罐體包括內容器(101)和套設在所述內容器(101)外部的外殼(102)，所述出液管線(105)連通于所述內容器(101)的內部，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)上并由下向上支撐所述外殼(102)。
3.如權利要求2所述的LNG燃料儲罐結構，其特征在于，所述操作箱(110)固定在所述底座(104)上并密封連接于所述外殼(102)，所述出液管線(105)從所述外殼(102)伸出后經過所述操作箱(110 )的內部進入所述燃料模塊(108 )。
4.如權利要求3所述的LNG燃料儲罐結構，其特征在于，所述操作箱(110)具有抽吸式通風系統(tǒng)(109)，用于供所述操作箱(110)內部通風，所述操作箱(110)還開設有供操作者進出的人孔(107)。
5.如權利要求3所述的LNG燃料儲罐結構，其特征在于，所述罐體、所述集成座和所述操作箱(110)是由奧氏體不銹鋼材質制成的罐體、集成座和操作箱。
6.如權利要求1所述的LNG燃料儲罐結構，其特征在于，所述LNG管道(100)包括通有所述LNG燃料的內管道(113)和套設在所述內管道(113)的外部的通風導管(115)，所述內管道(113)和所述通風導管(115)之間的夾層(114)連通有通風裝置。
7.如權利要求2所述的LNG燃料儲罐結構，其特征在于，所述罐體的外殼(102)和內容器(101)之間填有珠光砂,所述外殼(102)的內壁鋪設有玻璃纖維棉租(112)。
8.—種LNG船舶，包括發(fā)動機、機艙和LNG燃料儲罐結構，其特征在于，所述LNG燃料儲罐結構固定于所述機艙內并提供LNG燃料至所述發(fā)動機，所述LNG燃料儲罐結構為如權利要求1-7中任一項所述的LNG燃料儲罐結構。
9.如權利要求8所述的LNG船舶，其特征在于，所述LNG燃料儲罐結構的集成座固定連接于所述機艙內的底板或機艙支座。
【文檔編號】B63H21/14GK203428013SQ201320490317
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月9日 優(yōu)先權日:2013年8月9日
【發(fā)明者】劉東進, 陳曉晶, 劉根倉, 王淑華, 王浩銘, 錢紅華, 馮俊爽, 施喜昌, 顧華 申請人:張家港中集圣達因低溫裝備有限公司, 中國國際海運集裝箱(集團)股份有限公司, 中集安瑞科投資控股（深圳）有限公司