專利名稱：：Lng儲罐、lng運輸工具、安全閥及設(shè)定安全閥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種液化天然氣(liquefiednaturalgas，LNG)運l俞工具，其具有用于處理LNG儲罐中產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體(boil-offgas,BOG)的構(gòu)件。
背景技術(shù)：
：一般來說，在液化設(shè)備中將天然氣(naturalgas，NG)轉(zhuǎn)變成液體(也稱為液化天然氣或LNG)、通過LNG運輸工具進行長途運輸并通過浮式存儲和再氣化單位(floatingstorageandre-gasificationunit，F(xiàn)SRU)或陸地卸載碼頭再氣化，以供應(yīng)給消費者。在LNG通過LNG再氣化船舶(LNGre-gasificationvessel,LNG-RV)運輸?shù)那闆r下，LNG在LNG-RV本身中經(jīng)再氣化，而不經(jīng)過FSRU或陸地卸載碼頭，并且接著直接供應(yīng)給消費者。由于天然氣的液化是在環(huán)境壓力下在約-163。C的低溫溫度下發(fā)生的，所以即使當(dāng)LNG的溫度在環(huán)境壓力下略高于-163°C,LNG也很可能被汽化。在現(xiàn)有的具有絕熱LNG儲罐的LNG運輸工具的情況下，由于熱量不斷從外部傳遞到LNG儲罐中的LNG,所以在通過現(xiàn)有LNG運輸工具運輸LNG期間，LNG不斷地被汽化且在LNG儲罐中產(chǎn)生蒸發(fā)氣體。如果如上所述在LNG儲罐中產(chǎn)生蒸發(fā)氣體，那么LNG儲罐的壓力便會增加且變得較為危險。常規(guī)上，為了在LNG運輸工具用的LNG儲罐中維持恒定壓力，以前會將LNG儲罐中產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體作為推進LNG運輸工具的燃料而消耗掉。也就是說，現(xiàn)有的用于運輸?shù)蜏匾簯B(tài)LNG的LNG運輸工具在LNG運輸期間基本上將LNG儲罐中的LNG的溫度在環(huán)境壓力下維持在約-163°C,即，將LNG儲罐中的LNG維持在幾乎恒定的溫度和壓力，所以所述LNG運輸工具在以前會通過將所產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體排放到外部來處理蒸發(fā)氣體。通過燃燒LNG儲罐中產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體而借助鍋爐中產(chǎn)生的蒸汽來驅(qū)動的蒸汽渦輪機推進系統(tǒng)的問題在于推進效率較低。此外，雙燃料柴油機電動推進系統(tǒng)在壓縮LNG儲罐中產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體之后將所述蒸發(fā)氣體用作柴油機引擎的燃料，其推進效率高于蒸汽渦輪機推進系統(tǒng)，但由于中速柴油機引擎與電動推進單元在所述系統(tǒng)中的復(fù)雜整合而難以維修。此外，必須將蒸發(fā)氣體作為燃料來供應(yīng)的這個系統(tǒng)一定要使用氣體壓縮方法，而這種方法所需要的安裝和操作成本高于液體壓縮方法。中所使用的二沖程低速柴油機引擎的效率。還存在一種將LNG儲罐中產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體再液化并使再液化的蒸發(fā)氣體返回到LNG儲罐中的方法。然而，這種將蒸發(fā)氣體再液化的方法的問題在于，在LNG運輸工具中安裝復(fù)雜的蒸發(fā)氣體再液化設(shè)備。此外，當(dāng)LNG儲罐中產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體的量超過推進系統(tǒng)或蒸發(fā)氣體再液化設(shè)備的容量時，多余的蒸發(fā)氣體必須被氣體燃燒單元燃燒。因此，所述方法具有需要用于處理多余蒸發(fā)氣體的例如氣體燃燒單元的輔助單元的問題。舉例來說，如圖4所說明，在現(xiàn)有的基本上在LNG儲罐中維持幾乎恒定的壓力的LNG運輸工具的情況下，LNG儲罐在第一段時間(其中裝載了LNG后3到5天)有些熱。因此，如圖中上部處的實線所指示，與天然蒸發(fā)氣體(naturalboil-offgas，NB0G)的量相比，在LNG運輸期間會產(chǎn)生相當(dāng)大量的多余蒸發(fā)氣體，且這個多余蒸發(fā)氣體超過鍋爐或雙重燃料柴油機電動推進系統(tǒng)所消耗的燃料量。因此，對應(yīng)于斜線的蒸發(fā)氣體量必須通過氣體燃燒單元(gascombustionunit,GCU)燃燒，所述斜線表示區(qū)別于圖中下部的虛線，用于說明鍋爐或引擎中所使用的蒸發(fā)氣體量。此外，當(dāng)LNG運輸工具經(jīng)過運河時(例如，圖4中為5到6天)，由于未消耗鍋爐或引擎中的任何量的蒸發(fā)氣體(當(dāng)LNG運輸工具等待進入運河時)，或者消耗的蒸發(fā)氣體量較少(當(dāng)LNG運輸工具經(jīng)過運河時)，所以用于推進引擎卻尚未消耗掉的多余蒸發(fā)氣體必須被燃燒掉。此外，甚至當(dāng)其中裝載有LNG的LNG運輸工具在等待進入港口或正進入港口時，不消耗任何量的蒸發(fā)氣體或者消耗少量蒸發(fā)氣體，且因此必須燃燒掉多余的蒸發(fā)氣體。在容量為150,0001113的LNG運輸工具的情況下，如上所述燃燒的蒸發(fā)氣體每年多達1500到2000噸，花費掉約700，000美元，而且蒸發(fā)氣體的燃燒導(dǎo)致環(huán)境污染問題。第KR2001-0014021號、第KR2001-0014033號、第KR2001-0083920號、第KR2001-0082235號和第KR2004-0015294號韓國專利早期公開案揭示通過以下方法抑制在LNG儲罐中產(chǎn)生蒸發(fā)氣體的技術(shù)將LNG儲罐中的蒸發(fā)氣體的壓力維持在約200巴(表壓)的高壓下，而無需像上述低壓貯罐那樣在LNG儲罐中安裝絕熱壁。然而，這種LNG儲罐必須具有較大厚度以便存儲具有約200巴高壓的蒸發(fā)氣體，且因此其問題在于制造成本增加，且需要例如高壓壓縮機的額外組件以將蒸發(fā)氣體的壓力維持在約200巴。還存在一種稱為壓力貯罐的技術(shù)，所述技術(shù)不同于以上提到的技術(shù)。當(dāng)在室溫下在超高壓貯罐中存儲極易揮發(fā)的液體時，這個超高壓貯罐不具有處理蒸發(fā)氣體的問題，但具有其它問題，比如貯罐不應(yīng)較大且制造成本會提高。,.如上所述，常規(guī)上，LNG運輸工具用的LNG儲罐在LNG運輸期間將低溫液體的壓力恒定維持在環(huán)境壓力附近，并允許產(chǎn)生蒸發(fā)氣體，所以所述LNG儲罐具有消耗大量蒸發(fā)氣體或安裝額外的再液化設(shè)備的問題。此外，與以低大氣壓力運輸所述低溫液體的貯罐不同，使用例如壓力貯罐等貯罐的LNG運輸方法在略高的溫度下承受高壓，所以其不需要處理蒸發(fā)氣體，但在貯罐的大小方面具有限制且需要較高的制造成本。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明將解決的技術(shù)問題為了解決現(xiàn)有技術(shù)提出的上述問題，本發(fā)明提供一種用于運輸?shù)蜏匾簯B(tài)的LNG的壓力略高(接近環(huán)境壓力)的貯罐。本發(fā)明的目的是提供一種具有大容量的LNG儲罐，其可在不提高制造成本的情況下進行制造且可減少對蒸發(fā)氣體的浪費，并且提供一種用于使用所述LNG儲罐運輸LNG的方法或一種用于使用所述LNG儲罐處理蒸發(fā)氣體的方法。技術(shù)手段為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種略高壓(接近環(huán)境壓力)的用于運輸?shù)蜏匾簯B(tài)的LNG的LNG儲罐，其特征在于在LNG運輸期間允許LNG儲罐中的壓力有某種程度的改變。本發(fā)明的一個實施例在具有用于處理LNG儲罐中產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體的蒸發(fā)氣體處理構(gòu)件的LNG運輸工具中提供一種LNG運輸工具和一種具有以下特征的方法當(dāng)在LNG儲罐中運輸LNG期間，允許LNG儲罐中的蒸汽壓力和LNG的溫度增加。一般來說，已知以下方法為用于處理蒸發(fā)氣體的手段將從LNG儲罐產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體用于鍋爐(例如，蒸汽渦輪機推進鍋爐)；使用蒸發(fā)氣體作為例如DFDE和MEGI的氣體引擎的燃料；將蒸發(fā)氣體用于氣體渦輪機；以及將蒸發(fā)氣體再液化，并使再液化的蒸發(fā)氣體返回到LNG儲罐(參看第2004-0046836號韓國專利早期公開案、注冊號為0489804和0441857的韓國專利以及第2006-0000158號韓國實用新型公開案)。這些方法具有例如氣體燃燒單元(gascombustionunit,GCU)的蒸發(fā)氣體燃燒構(gòu)件產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體浪費的問題，所述蒸發(fā)氣體燃燒構(gòu)件用于超過一般蒸發(fā)氣體處理構(gòu)件的容量的多余蒸發(fā)氣體(例如，在裝載LNG之后)，或者當(dāng)蒸發(fā)氣體無法由蒸發(fā)氣體處理構(gòu)件處理時(例如，當(dāng)LNG運輸工具進入或離開港口和當(dāng)其經(jīng)過運河時)的蒸發(fā)氣體。本發(fā)明具有通過改進蒸發(fā)氣體處理的靈活性而消除對蒸發(fā)氣體的這種浪費的優(yōu)點。根據(jù)本發(fā)明的LNG運輸工具可能不需要GCU，或者可能需要用GCU來改進在緊急情況下處理或管理蒸發(fā)氣體的靈活性。本發(fā)明的LNG運輸工具配備有蒸發(fā)氣體處理構(gòu)件，例如鍋爐、再液化設(shè)備以及氣體引擎，以用于通過將從LNG儲罐產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體排放到LNG儲罐外部而處理所述蒸發(fā)氣體。本發(fā)明的另一實施例在用于控制LNG運輸工具用的LNG儲罐上部處提供的安全閥的方法中提供一種設(shè)定安全閥的方法，所述方法的特征在于安全閥在LNG裝載期間的設(shè)定壓力與安全閥在LNG運輸工具航行期間的設(shè)定壓力不同。本發(fā)明還提供一種安全閥、LNG儲罐以及具有所述特征的LNG運輸工具。常規(guī)上，通過在運輸?shù)蜏匾簯B(tài)的LNG的LNG運輸工具用的LNG儲罐上部安裝安全閥來安全地管理LNG儲罐中的壓力。一些已知的安全地管理LNG儲罐中的壓力的方法是借助安全閥避免LNG儲罐可能發(fā)生的爆炸；以及在裝載LNG之后，通過以上提到的方法處理從LNG儲罐產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體，所述方法包含將蒸發(fā)氣體用于鍋爐(例如，蒸汽渦輪機推進鍋爐)、將蒸發(fā)氣體用作例如DFDE和MEGI的氣體引擎的燃料、將蒸發(fā)氣體用于氣體渦輪機以及再液化蒸發(fā)氣體并使再液化的蒸發(fā)氣體返回到LNG儲罐。這些方法具有例如GCU的蒸發(fā)氣體燃燒構(gòu)件浪費蒸發(fā)氣體的問題，所述構(gòu)件用于當(dāng)將LNG裝載在LNG運輸工具中之后超過一般蒸發(fā)氣體處理構(gòu)件的容量的多余蒸發(fā)氣體，或者用于當(dāng)LNG運輸工具進入或離開港口和當(dāng)其經(jīng)過運河時的蒸發(fā)氣體。通過這些方法將LNG運輸工具用的LNG儲罐中的壓力維持在預(yù)定范圍內(nèi)。在這種LNG運輸工具中，當(dāng)安全閥的設(shè)定值為0.25巴時，LNG儲罐的全部容量中最大有約98。/。裝載有LNG,且其余約2%保持為空的。如果LNG儲罐的全部容量中有98%以上裝載有LNG，則當(dāng)LNG儲罐的壓力達到0.25巴時，LNG儲罐中的LNG可能會從儲罐上部的圓頂溢出。如本發(fā)明的另一實施例中所示，如果在裝載LNG之后不斷允許LNG儲罐中的LNG的壓力增加，那么即使在裝載少量LNG時，因為在根據(jù)本發(fā)明的安全閥的設(shè)定壓力下LNG溫度升高而導(dǎo)致LNG膨脹，所以LNG儲罐中的LNG仍可能會溢出。舉例來說，已發(fā)現(xiàn)當(dāng)LNG儲罐中的蒸汽壓力為0.7巴時，即便LNG儲罐的全部容量中有97%裝載有LNG，LNG儲罐中的LNG仍可能會溢出。這直接導(dǎo)致需要減少將要裝載的LNG的量。因此，不是將LNG儲罐上部提供的安全閥的設(shè)定壓力始終固定在接近環(huán)境壓力的略高的壓力，而是可通過以下方式無需減少初始LNG裝載量而減少對蒸發(fā)氣體的浪費或增加蒸發(fā)氣體處理的靈活性在LNG裝載期間，與現(xiàn)有LNG運輸工具一樣將安全閥的設(shè)定壓力固定在較低壓(例如，0.25巴)，并接著在LNG運輸工具開始航行后通過使用一些蒸發(fā)氣體(例如，將蒸發(fā)氣體用作鍋爐或引擎的燃料)而減少LNG儲罐中的LNG量時，像本發(fā)明的另一實施例一樣提高安全閥的設(shè)定壓力。本發(fā)明在應(yīng)用于裝備有蒸發(fā)氣體處理構(gòu)件(例如，鍋爐、再液化設(shè)備或氣體引擎)的LNG運輸工具時，用于通過將揮發(fā)氣體排放到LNG儲罐外部而處理從LNG儲罐產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體，而在消除揮發(fā)氣體的浪費方面具有較大效果。因此，在本發(fā)明中，在通過將LNG儲罐中產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體排放到儲罐外部而減少LNG儲罐中的LNG量后，增加安全閥的設(shè)定壓力優(yōu)選情況是，在LNG裝載期間將設(shè)定壓力設(shè)定為0.25巴或以下；且在LNG運輸工具航行期間將壓力設(shè)定為從高于0.25巴到2巴，且更優(yōu)選從高于0.25巴到0.7巴。這里，安全閥在LNG運輸工具航行期間的設(shè)定壓力可根據(jù)依照航行條件所使用的蒸發(fā)氣體量而逐漸增加，例如從0.4巴到0.7巴。因此，在本發(fā)明中，"在LNG運輸工具航行期間，，的表達意味著當(dāng)LNG運輸工具在其中裝載著LNG而開始航行之后LNG儲罐中的LNG的體積由于使用了一些蒸發(fā)氣體而略微減小的時候。舉例來說，期望在LNG儲罐中的LNG體積為98.5%時將安全閥的設(shè)定壓力設(shè)定為0.25巴，當(dāng)LNG體積為98.0%時設(shè)定為0.4巴，當(dāng)LNG體積為97.7%時設(shè)定為0.5巴，且當(dāng)LNG體積為97.1%時設(shè)定為0.7巴。本發(fā)明的另一實施例提供一種用于運輸?shù)蜏匾簯B(tài)LNG的LNG運輸工具用的LNG儲罐，其特征在于，將提供在所述LNG儲罐上部的安全閥的設(shè)定壓力設(shè)定為從高于0.25巴到2巴，優(yōu)選從高于0.25巴到0.7巴，且更優(yōu)選約為0.7巴。本發(fā)明還提供一種用于設(shè)定安全閥、LNG儲罐以及具有所述技術(shù)特征的LNG運輸工具的方法。由于這種方法具有蒸發(fā)氣體有較大浪費且LNG運輸工具的制造成本增加的問題，所以本發(fā)明通過以下方式解決了所述問題增加LNG儲罐的安全閥的設(shè)定壓力值，從而允許在從裝載LNG之后到卸載LNG的LNG運輸工具航行期間，LNG儲罐中的壓力增加且LNG儲罐中的LNG的溫度增加。本發(fā)明的另一實施例提供一種用于運輸?shù)蜏匾簯B(tài)LNG的LNG運輸工具用的LNG儲罐，其特征在于LNG儲罐中的蒸汽壓力^皮控制在接近環(huán)境壓力以內(nèi)，且允許在LNG運輸期間增加LNG儲罐中的蒸汽壓力和LNG儲罐中的LNG的壓力。LNG儲罐的特征還在于，LNG儲罐中的蒸汽壓力的范圍從高于0.25巴到2巴，優(yōu)選從高于0.25巴到0.7巴，且更優(yōu)選約為0.7巴。此外，LNG儲罐的特征在于，LNG儲罐上部的蒸發(fā)氣體與LNG儲罐下部的LNG混合，以便在LNG儲罐中維持均勻的溫度分布。一方面，由于當(dāng)LNG儲罐的一個部分的溫度高于其另一部分的溫度時更多的LNG很可能被蒸發(fā)，所以期望在LNG儲罐中維持LNG或蒸發(fā)氣體的均勻溫度分布。另一方面，由于LNG儲罐上部的蒸發(fā)氣體的熱容量小于LNG儲罐下部的LNG，LNG儲罐上部因從外部到LNG儲罐的熱量進入而引起的溫度局部急劇增加可能會導(dǎo)致LNG儲罐中的壓力急劇增加?？赏ㄟ^將LNG儲罐上部的蒸發(fā)氣體與LNG儲罐下部的LNG混合而防止LNG儲罐中的壓力急劇增加。此外，根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，LNG運輸工具用的LNG儲罐中的蒸汽壓力可經(jīng)控制以與LNG儲罐中的壓力匹配，以便在LNG碼頭接納LNG。舉例來說，在用以在LNG卸載碼頭、LNG-RV或FSRU處在其中接納LNG的LNG儲罐中的壓力較高(例如，約0.4到0.7巴)的情況下，LNG運輸工具用的LNG儲罐中的壓力在LNG運輸工具航行期間持續(xù)增加；在與現(xiàn)有技術(shù)中一樣的用于在LNG卸載碼頭處在其中接納LNG的LNG儲罐中的壓力較低(大約0.2巴)的情況下，通過根據(jù)本發(fā)明利用可減少對蒸發(fā)氣體浪費的在蒸發(fā)氣體處理方面的靈活性，可使LNG運輸工具用的LNG儲罐中的壓力與用于接納LNG的LNG儲罐的壓力匹配。此外，本發(fā)明的另一實施例提供一種具有所述技術(shù)特征的運輸?shù)蜏匾簯B(tài)LNG的方法，以及具有所述LNG儲罐的LNG運輸工具。確切地說，根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，用于運輸?shù)蜏匾簯B(tài)LNG的具有接近環(huán)境壓力的壓力略高的薄膜LNG儲罐的特征在于，在LNG運輸期間允許LNG儲罐中的壓力有某種程度的改變。根據(jù)本發(fā)明的薄膜貯罐是IGC規(guī)則2000)界定的LNG貯罐的貨艙。更具體地說，薄膜貯罐是一種非自承式貯罐，其具有形成在主體中的絕熱壁，且具有形成在貯罐上部的薄膜。在本申請案中，薄膜貯罐用以包含半薄膜貯罐。薄膜貝i耀的一些實例是下述GTTNO96-2和MARKIII,以及第499710號和第644217號韓國專利中描述的貯罐。薄膜貯罐可經(jīng)設(shè)計以通過加強貯罐而經(jīng)受高達O.7巴(表壓)的壓力，但通常規(guī)定薄膜貯罐應(yīng)經(jīng)設(shè)計以具有不超過O.25巴的壓力。所有現(xiàn)有薄膜貯罐均符合此項規(guī)定，且經(jīng)管理使得貯罐內(nèi)的蒸汽壓力為0.25巴或以下，且LNG的溫度和壓力在航行期間幾乎是恒定的。相反，本發(fā)明的特征在于，在0.25巴或以上、優(yōu)選從高于0.25巴到2巴或以下且更優(yōu)選從高于0.25巴到0.7巴或以下的壓力下，允許貯罐中的壓力和LNG的溫度增加。此外，根據(jù)本發(fā)明的通過使用LNG儲罐處理蒸發(fā)氣體的方法的特征在于，在LNG儲罐中維持均勻的溫度分布。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，本發(fā)明提供一種大LNG運輸工具，以及具有約100，0001113或以上的LNG存儲容量的LNG運輸工具。在具有大容量的LNG運輸工具的情況下，為了將LNG儲罐制造成高壓貯罐，因為貯罐的厚度增加，所以制造成本急劇增加。在如本發(fā)明中制造具有約1巴的接近大氣壓力的相對壓力的貯罐的情況下，制造成本不急劇增加，而且貯罐可運輸LNG,并實質(zhì)上經(jīng)受蒸發(fā)氣體產(chǎn)生的壓力而不處理蒸發(fā)氣體。圖1是說明根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的吸收進入LNG運輸工具用的LNG儲罐中的熱量的原理的示意圖。圖2是說明根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的LNG運輸工具用的LNG儲罐的示意圖。圖3是說明根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例通過使用LNG運輸工具用的LNG儲罐在卸載碼頭處理蒸發(fā)氣體(BOG)的配置的示意圖。圖4是說明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)在LNG儲罐中基本上維持幾乎恒定的壓力的LNG運輸工具的浪費蒸發(fā)氣體的圖。圖5是說明在其中裝載有LNG的LNG運輸工具航行期間在LNG卸載碼頭處根據(jù)LNG儲罐的壓力而對LNG運輸工具用的LNG儲罐的壓力操作類型的圖。圖6是說明用于將蒸發(fā)氣體從LNG儲罐上部朝LNG儲罐下部的LNG注射的方法的圖。圖7是說明通過在航行期間實時接收相關(guān)數(shù)據(jù)并適當(dāng)?shù)靥幚砗陀嬎闼鰯?shù)據(jù)而實時顯示LNG運輸工具用的LNG儲罐的安全閥的當(dāng)前準(zhǔn)許最大設(shè)定壓力的系統(tǒng)的圖。圖8說明根據(jù)本發(fā)明的LNG運輸工具的燃氣流量計。圖9說明常規(guī)LNG運輸工具的燃氣流量計。圖IO說明根據(jù)本發(fā)明實施例在蒸發(fā)氣體壓縮之后將其供應(yīng)到LNG儲罐下部。圖11是說明根據(jù)本發(fā)明實施例的LNG運輸工具的燃氣供應(yīng)系統(tǒng)的示意圖。1:LNG運輸工具用的LNG儲罐2:卸載碼頭用的LNG儲罐3:壓縮機4:再冷凝器5:蒸發(fā)器11:LNG泵13:LNG噴射器21:蒸發(fā)氣體(BOG)注射噴嘴23:蒸發(fā)氣體(BOG)壓縮機P:高壓泵具體實施方式以下將參看附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。根據(jù)本發(fā)明的LNG儲罐可應(yīng)用于LNG運輸工具、LNG浮式存儲和再氣化單位(FSRU)、陸地卸載碼頭以及LNG再氣化船舶(LNG-RV)等。LNG儲罐具有以下優(yōu)點通過允許增加LNG儲罐中的壓力和溫度并解決了處理蒸發(fā)氣體的問題而減少對蒸發(fā)氣體的浪費；以及增加了LNG處理的靈活性(例如運輸和存儲LNG)，因為考慮到LNG需求，可長期地在所有類型的LNG儲罐中存儲LNG。將主要通過可應(yīng)用于LNG運輸工具用的LNG儲罐的實例來描述本發(fā)明的實施例。圖1繪示根據(jù)本發(fā)明吸收進入LNG運輸工具用的LNG儲罐的熱量的原理。在現(xiàn)有技術(shù)中，LNG運輸工具用的LNG儲罐中的壓力被維持在預(yù)定范圍內(nèi)，且因此，從外部進入LNG儲罐中的大多數(shù)熱量會導(dǎo)致產(chǎn)生蒸發(fā)氣體，所有蒸發(fā)氣體均應(yīng)在LNG運輸工具中進行處理。相反，根據(jù)本發(fā)明，允許LNG運輸工具用的LNG儲罐中的壓力增加，從而增加了飽和溫度，且因此，大多數(shù)熱量被LNG儲罐中的LNG或天然氣(NG)的明顯的熱量增加(其是因飽和溫度增加而導(dǎo)致)所吸收，從而顯著減少蒸發(fā)氣體的產(chǎn)生。舉例來說，當(dāng)LNG運輸工具用的LNG儲罐的壓力從0.06巴的初始壓力增加到0.7巴時，飽和溫度增加約6°C。在其中形成有絕熱壁的LNG運輸工具^]的LNG儲罐1中，在正常裝載LNG的情況下，當(dāng)LNG運輸工具開始航行時LNG儲罐1中的壓力約為0.06巴(表壓)，且在LNG運輸工具航行期間，由于蒸發(fā)氣體的產(chǎn)生，所述壓力逐漸增力口。舉例來說，當(dāng)在生產(chǎn)LNG的位置處將LNG裝載到LNG儲罐1中之后，LNG運輸工具用的LNG儲罐1中的壓力正好為0.06巴，且當(dāng)LNG運輸工具在經(jīng)過約15-20天的航行之后到達目的地時可增加到0.7巴。關(guān)于溫度方面，一般含有許多雜質(zhì)的LNG的沸點低于純曱烷液體。純曱烷的沸點在0.06巴下為約-161°C,且要運輸?shù)暮欣绲獨狻⒁彝榈入s質(zhì)的LNG的沸點為約-163。C?；诩儠跬?，LNG儲罐中的LNG在裝載到LNG儲罐中后的溫度在0.06巴下為約-161°C。如果將LNG儲罐中的蒸汽壓力控制為O.25巴，則考慮到運輸距離和蒸發(fā)氣體的消耗，LNG的溫度增加到約-159°C;如果將LNG儲罐中的蒸汽壓力控制為0.7巴，則LNG的溫度為約-155。C;如果LNG儲罐中的蒸汽壓力控制到2巴，則LNG的溫度增加到約-146°C。根據(jù)本發(fā)明的LNG運輸工具用的LNG儲罐包括絕熱壁，且在其設(shè)計中考慮到蒸發(fā)氣體的產(chǎn)生所導(dǎo)致的壓力增加。也就是說，LNG儲罐經(jīng)設(shè)計以具有充分的強度來經(jīng)受蒸發(fā)氣體的產(chǎn)生所導(dǎo)致的壓力增加。因此，LNG運輸工具用的LNG儲罐1中產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體在LNG運輸工具航行期間在其中累積。根據(jù)本發(fā)明實施例的LNG運輸工具用的LNG儲罐1優(yōu)選包括絕熱壁，且經(jīng)設(shè)計以經(jīng)受從高于0.25巴到2巴(表壓)的壓力，且更優(yōu)選的是，0.6到1.5巴(表壓)的壓力?？紤]到LNG的運輸距離以及當(dāng)前的IGC規(guī)則，需要將LNG儲罐設(shè)計成經(jīng)受高于0.25巴到0.7巴的壓力，確切地說為約0.7巴的壓力。然而，使壓力過低并非所需，因為LNG的運輸距離會變得過短，而且使壓力過高會導(dǎo)致難以制造LNG儲罐。此外，由于根據(jù)本發(fā)明的LNG運輸工具用的LNG儲罐1可通過以下方式充分體現(xiàn)在初始設(shè)計期間將LNG儲罐1設(shè)計成具有較大厚度，或者僅通過向現(xiàn)有的LNG運輸工具用的一般LNG儲罐中添加硬化劑以適當(dāng)?shù)丶訌姮F(xiàn)有的儲罐，而無需對現(xiàn)有LNG儲罐的設(shè)計作出較大改變，所以其在制造成本方面是經(jīng)濟的。各種常規(guī)的其中具有絕熱壁的LNG運輸工具用的LNG儲罐在下述相關(guān)技術(shù)中是已知的。因此，圖l中省略了絕熱壁?？蓪惭b在LNG運輸工具中的LNG儲罐分成獨立類型的貯罐和薄膜類型的貯罐，且以下將對其作出詳細描述。以下表1中的GTTN096-2和GTTMarkIII在GazTransport(GT)公司與Technigaz(TGZ)公司于1995年合并為GTT(Gaztransport&Technigaz)公司時分別由GT和TGZ重新命名。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>第US6，035，795號、第US6，378，722號和第US5,586，513號美國專利；美國專利公開案US2003-0000949、第KR2000-0011347號和第KR2000-0011346號韓國專利早期公開案中揭示了GT類型和TGZ類型的貯罐。第499710號和第0644217號韓國專利揭示了實施為其它原理的絕熱壁?，F(xiàn)有技術(shù)揭示了具有各種類型的絕熱壁的LNG運輸工具用的LNG儲罐，其將盡可能地抑制蒸發(fā)氣體的產(chǎn)生。本發(fā)明可應(yīng)用于如上所述的具有各種類型的絕熱功能的LNG運輸工具用的常規(guī)LNG儲罐。LNG運輸工具用的這些LNG儲罐大多經(jīng)設(shè)計以經(jīng)受0.25巴或以下的壓力，且將LNG儲罐中產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體作為推進LNG運輸工具用的燃料消耗掉，或者將蒸發(fā)氣體再液化以將LNG儲罐中的壓力維持在0.2巴或以下(例如0.1巴)，并且如果LNG儲罐中的壓力增加到超過所述值，則燃燒掉部分或全部蒸發(fā)氣體。此外，這些LNG儲罐中具有安全閥，且如果LNG儲罐未能如上所述控制其中的壓力，則通過安全閥(大多數(shù)情況下其設(shè)定壓力為0.25巴)將蒸發(fā)氣體排放到LNG儲罐外部。相比而言，在本發(fā)明中，將安全閥的壓力從高于0.25巴設(shè)定到2巴，優(yōu)選從0.25巴到0.7巴，且更優(yōu)選為約0.7巴。此外，根據(jù)本發(fā)明的LNG儲罐經(jīng)配置以通過減小LNG儲罐的溫度和壓力的局部增加，而減小LNG儲罐中的壓力。LNG儲罐通過以下方式維持其均勻的溫度分布將LNG儲罐下部具有較低溫度的LNG朝LNG儲罐上部具有較高溫度的蒸發(fā)氣體噴射，并且將LNG儲罐上部具有較高溫度的蒸發(fā)氣體朝LNG儲罐下部具有較低溫度的LNG噴射。在圖2中，LNG運輸工具用的LNG儲罐1在其下部具備LNG泵11和蒸發(fā)氣體注射噴嘴21，并且在其上部具備LNG噴射器13和蒸發(fā)氣體壓縮機23。LNG泵11和蒸發(fā)氣體壓縮機23可安裝在LNG儲罐上部或下部。將LNG儲罐l下部具有較低溫度的LNG通過LNG泵11供應(yīng)到提供在LNG儲罐上部的LNG噴射器13，并接著朝著LNG儲罐1具有高溫的上部噴射，且將LNG儲罐1上部的具有較高溫度的蒸發(fā)氣體通過蒸發(fā)氣體壓縮機23供應(yīng)到提供在LNG儲罐1下部的蒸發(fā)氣體注射噴嘴21，并接著朝著LNG儲罐1的具有較低溫度的下部注射，從而維持LNG儲罐1的均勻的溫度分布，并最終減少蒸發(fā)氣體的產(chǎn)生。這種減少蒸發(fā)氣體的產(chǎn)生對于逐漸增加LNG儲罐中的壓力特別有用，因為沒有蒸發(fā)氣體處理構(gòu)件的LNG運輸工具中的蒸發(fā)氣體的產(chǎn)生與LNG儲罐中的壓力的增加具有直接聯(lián)系。在LNG運輸工具具有蒸發(fā)氣體處理構(gòu)件的情況下，如果LNG儲罐中的壓力增加，則將特定量的蒸發(fā)氣體排放到外部，從而控制LNG儲罐中的壓力，且因此可在LNG運輸工具航行期間無需噴射LNG或注射蒸發(fā)氣體。此外，如果LNG在生產(chǎn)LNG的生產(chǎn)碼頭處以過冷液態(tài)裝載到LNG運輸工具中，則可在將LNG運輸?shù)侥康牡仄陂g進一步減少蒸發(fā)氣體的產(chǎn)生(或壓力的增加)。當(dāng)在生產(chǎn)碼頭處以過冷液態(tài)裝載LNG之后，LNG運輸工具用的LNG儲罐中的壓力可能是負壓力(0巴或以下)。為了防止壓力減小到負壓力，可用氮氣填充LNG儲罐的蒸汽區(qū)域。以下將描述使用這種LNG運輸工具用的LNG儲罐處理蒸發(fā)氣體的方法。在LNG運輸工具航行期間，根據(jù)本發(fā)明的LNG運輸工具用的LNG儲罐1允許LNG儲罐1中有壓力增加，而無需處理LNG儲罐1沖產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體，從而增加LNG儲罐1中的溫度，并將所進入的大多熱量累積為LNG儲罐中的LNG和NG的內(nèi)部能量，并接著當(dāng)LNG運輸工具到達目的地時在卸載碼頭處處理LNG運輸工具用的LNG儲罐1中累積的蒸發(fā)氣體。圖3示意性說明用于使用根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的LNG運輸工具用的LNG儲罐在卸載碼頭處處理蒸發(fā)氣體的配置。卸載碼頭安裝有多個卸載碼頭用的LNG儲罐2、高壓壓縮機3a、低壓壓縮機3b、再冷凝器4、高壓泵P和蒸發(fā)器5。由于LNG運輸工具用的LNG儲罐1中累積有大量蒸發(fā)氣體，所以通常在卸載碼頭處通過高壓壓縮機3a將LNG儲罐1中的蒸發(fā)氣體壓縮到70-80巴，并接著直接供應(yīng)給消費者。通?？赏ㄟ^低壓壓縮機3b將LNG運輸工具用的LNG儲罐1中累積的部分蒸發(fā)氣體壓縮到約8巴，并接著通過經(jīng)過再冷凝器4進行再冷凝，并接著由蒸發(fā)器5再氣化以便供應(yīng)給消費者。當(dāng)將LNG從LNG運輸工具用的LNG儲罐卸載到卸載碼頭用的LNG儲罐中時，因為LNG運輸工具用的LNG儲罐的壓力高于卸載碼頭用的LNG儲罐的壓力，所以具有較高壓力的LNG會流入卸載碼頭用的LNG儲罐中，因此會產(chǎn)生額外的蒸發(fā)氣體。為了將額外的蒸發(fā)氣體的產(chǎn)生最小化，可通過以下方式將LNG供應(yīng)給消費者將LNG從LNG運輸工具用的LNG儲罐直接傳輸?shù)叫遁d碼頭處的高壓泵的入口。由于LNG儲罐中的壓力在LNG卸載期間較高，所以根據(jù)本發(fā)明的LNG運輸工具用的LNG儲罐具有卸載時間比常規(guī)LNG儲罐縮短10%到20%的優(yōu)點。作為在卸載碼頭處將LNG運輸工具用的LNG儲罐1中存儲的LNG供應(yīng)到卸載碼頭用的LNG儲罐2的替代，可將所述LNG供應(yīng)到再冷凝器4以將蒸發(fā)氣體再冷凝，并接著通過蒸發(fā)器5將其再氣化，從而將其直接供應(yīng)給消費者。另一方面，如果在卸載碼頭處未安裝再冷凝器，則可將LNG直接供應(yīng)到高壓泵P的進氣口。如上所述，如果卸載碼頭處安裝有多個卸載碼頭用的LNG儲罐2，且將LNG從LNG運輸工具用的LNG儲罐1均勻地分配到卸載碼頭用的多個LNG儲罐2中的每一者，則由于蒸發(fā)氣體的產(chǎn)生分散到卸載碼頭用的多個LNG儲罐2,所以可將卸載碼頭用的LNG儲罐中的蒸發(fā)氣體的產(chǎn)生的影響最小化。由于卸載碼頭用的LNG儲罐中產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體的量較小，所以通常通過低壓壓縮機3b將蒸發(fā)氣體壓縮到約8巴，并接著通過經(jīng)過再冷凝器4而將其再冷凝，并接著通過蒸發(fā)器5再氣化，以便供應(yīng)給消費者。此外，根據(jù)本發(fā)明，由于LNG運輸工具用的LNG儲罐以高于現(xiàn)有設(shè)計壓力的壓力操作，所以不需要用在LNG運輸工具用的LNG儲罐中填充蒸發(fā)氣體或NG蒸汽的過程在LNG卸載期間維持LNG運輸工具用的LNG儲罐中的壓力。此外，如果對LNG碼頭或浮式存儲和再氣化單位(FSRU)用的常規(guī)LNG儲罐進行修改，或者建造卸載碼頭或浮式存儲和再氣化單位(FSRU)用的新LNG儲罐，以使得LNG儲罐的存儲壓力對應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的LNG運輸工具用的LNG儲罐的壓力，則在從LNG運輸工具中卸載LNG期間不會產(chǎn)生額外的蒸發(fā)氣體，且因此可應(yīng)用現(xiàn)有的卸載技術(shù)。根據(jù)本發(fā)明，LNG浮式存儲和再氣化單位(FSRU)在蒸發(fā)氣體管理方面具有更多的靈活性且因此可能不需要再冷凝器。根據(jù)本發(fā)明，在從LNGC卸載到LNG浮式存儲和再氣化單位(FSRU)期間產(chǎn)生的閃蒸氣體將大量減少或不再存在，且由于節(jié)省了處置閃蒸氣體的時間，所以操作時間將大量減少。且因此卸載LNGC的貨船壓力將具有更多的靈活性。根據(jù)本發(fā)明，LNG再氣化船舶(LNG-RV)可具有上述LNG運輸工具與LNG浮式存儲和再氣化單位(FSRU)兩者的優(yōu)點。圖5說明根據(jù)LNG卸載碼頭處LNG儲罐中的壓力，在其中裝載有LNG的LNG運輸工具航行期間LNG運輸工具用的LNG儲罐的壓力操作類型。F模式指示在LNG運輸工具的航行期間，(例如)如果卸載碼頭處的LNG儲罐的允許壓力范圍為從0.7巴到1.5巴或以下，則允許LNG運輸工具用的LNGj諸罐中的壓力連續(xù)增加到0.7到1.5巴或以下，與LNG卸載碼頭處的LNG儲罐的允許壓力相同。這種模式在沒有蒸發(fā)氣體處理構(gòu)件的LNG運輸工具中特別有用。當(dāng)卸載碼頭處的LNG儲罐的允許壓力為0.4巴或以下時，S或V模式是合適的。S和V模式可應(yīng)用于具有蒸發(fā)氣體處理構(gòu)件的LNG運輸工具。S模式指示在LNG運輸工具的航行期間，允許LNG運輸工具的LNG儲罐中的壓力均勻且逐漸增加，也就是說，連續(xù)增加到0.4巴或以下，與LNG卸載碼頭的LNG儲罐的允許壓力相同。V模式是擴大LNG運輸工具用的LNG儲罐中的壓力的操作寬度，且具有以下優(yōu)點通過將超過蒸發(fā)氣體處理構(gòu)件所消耗的蒸發(fā)氣體量的多余蒸發(fā)氣體存儲在LNG運輸工具用的LNG儲罐中而減少對蒸發(fā)氣體的浪費。舉例來說，當(dāng)LNG運輸工具經(jīng)過運河時，由于使用蒸發(fā)氣體作為燃料的推進構(gòu)件(例如DFDE、MEGI和氣體渦輪機)不操作，所以未消耗蒸發(fā)氣體。因此，可將LNG運輸工具用的LNG儲罐中產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體存儲在其中，從而能夠?qū)NG運輸工具用的LNG儲罐的壓力增加到0.7到1.5巴或以下。在LNG運輸工具經(jīng)過運河后，使用蒸發(fā)氣體作為燃料的推進構(gòu)件完全操作，從而增加對蒸發(fā)氣體的消耗，且將LNG運輸工具用的LNG儲罐的壓力減小到0.4巴或以下。LNG運輸工具用的LNG儲罐的壓力操作類型可依據(jù)LNG卸載碼頭處是否安裝了用于處理大量閃蒸氣體的閃蒸氣體處理設(shè)施而定。在LNG卸載碼頭處安裝了用于處理大量閃蒸氣體的閃蒸氣體處理設(shè)施的情況下，在F模式下操作LNG運輸工具用的LNG儲罐的壓力；在LNG卸載碼頭處未安裝用于處理大量閃蒸氣體的閃蒸氣體處理設(shè)施的情況下，在S模式或V模式下操作LNG運輸工具用的LNG儲罐的壓力。圖6說明通過將LNG儲罐上部的蒸發(fā)氣體朝其下部的LNG注射而減小LNG運輸工具用的LNG儲罐的壓力增加的設(shè)備。如圖6所說明的用于減小LNG運輸工具用的LNG儲罐中的壓力增加的設(shè)備經(jīng)配置以壓縮LNG運輸工具用的LNG儲罐1的上部的蒸發(fā)氣體，并接著將經(jīng)過壓縮的蒸發(fā)氣體朝LNG儲罐1下部的LNG注射。這個設(shè)備包括在LNG運輸工具用的LNG儲罐上部提供的蒸發(fā)氣體進氣口31、一端連接到蒸發(fā)氣體進氣口31且另一端連接到LNG儲罐1下部的管33,以及在管33—部分處提供的壓縮機35。如圖6左側(cè)所說明，管33可安裝在LNG儲罐1中。如果管33安裝在LNG儲罐1中，則需要壓縮機35應(yīng)當(dāng)為在管33下部提供的沉浸式壓縮機。如圖6右側(cè)所說明，管33可安裝在LNG儲罐1外部。如果管33安裝在LNG儲罐1外部，則壓縮機35為在管33處提供的普通壓縮機。需要在蒸發(fā)氣體進氣口31處應(yīng)提供防止液體進入構(gòu)件。防止液體進入構(gòu)件的一個實例是去霧器。用于減小LNG運輸工具用的LNG儲罐中的壓力增加的設(shè)備經(jīng)配置以減小LNG儲罐的溫度和壓力的局部增加，從而減小LNG儲罐的壓力?？赏ㄟ^以下方式減少蒸發(fā)氣體的產(chǎn)生將LNG運輸工具用的LNG儲罐1上部的具有較高溫度的蒸發(fā)氣體朝LNG運輸工具用的LNG儲罐1的具有較低溫度的下部注射，從而維持LNG運輸工具用的LNG儲罐的均勾的溫度分布，也就是說，防止LNG儲罐中的溫度在局部增加。圖7說明用于實時顯示的系統(tǒng)的圖，所述系統(tǒng)通過在LNG運輸工具航行期間實時接收相關(guān)數(shù)據(jù)并適當(dāng)?shù)靥幚砗陀嬎闼鰯?shù)據(jù)而實時顯示LNG運輸工具用的LNG儲罐的當(dāng)前允許的最大設(shè)定壓力?？赏ㄟ^所述系統(tǒng)安全地控制LNG儲罐的安全閥。在LNG運輸工具在其中具備LNG儲罐的安全泄放閥(safetyreliefvalve，SRV)或安全閥的情況下，起初將安全閥的設(shè)定壓力設(shè)定為較低，以便將貨物裝載量最大化，但在航行期間可根據(jù)蒸發(fā)氣體的消耗所導(dǎo)致的LNG體積減小而增加?？筛鶕?jù)IGC規(guī)則15.1.2通過剩余的LNG的體積和密度而獲得增加的SRV設(shè)定。可通過測量LNG溫度而準(zhǔn)確地計算LNG密度。當(dāng)例如LNG儲罐中的LNG液位的測量值頻繁改變時，本發(fā)明包括用于通過適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理而消除船只的動態(tài)移動所導(dǎo)致的外部噪音和波動的系統(tǒng)；用于通過使用經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)來計算LNG儲罐1中的LNG的實際體積而計算LNG儲罐的安全閥的允許設(shè)定壓力的系統(tǒng)；以及用于顯示結(jié)果的設(shè)備。圖7在右側(cè)說明經(jīng)測量以計算LNG儲罐1中的LNG的體積的相關(guān)數(shù)據(jù)。通過現(xiàn)有液位計(未圖示)測量LNG儲罐中的LNG液位，通過現(xiàn)有溫度傳感器(未圖示)測量LNG儲罐的溫度，通過現(xiàn)有壓力傳感器(未圖示)測量LNG儲罐的壓力，通過現(xiàn)有縱傾傳感器(trimsensor,未圖示)測量LNG運輸工具的縱傾，且通過現(xiàn)有橫傾傳感器(listsensor,未圖示)測量LNG運輸工具的橫傾。LNG運輸工具的縱傾指示LNG運輸工具的前后傾斜度，而LNG運輸工具的橫傾指示LNG運輸工具的左右傾斜度。如圖7左側(cè)說明的根據(jù)實施例用于確認LNG儲罐的安全閥的設(shè)定壓力的系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理模塊61,其用于處理如圖7右側(cè)所說明的測量數(shù)據(jù)。需要通過使用最小二乘法、移動平均數(shù)或低通濾波等方法在數(shù)據(jù)處理模塊61中處理數(shù)據(jù)。此外,用于確認LNG儲罐的安全閥的設(shè)定壓力的系統(tǒng)進一步包括LNG體積計算模塊63，其用于通過計算在數(shù)據(jù)處理模塊61中處理的數(shù)據(jù)來計算LNG儲罐1中的LNG的體積。用于確認LNG儲罐的安全閥的設(shè)定壓力的系統(tǒng)根據(jù)LNG體積計算模塊63所計算的LNG體積而計算LNG儲罐1的安全閥的允許設(shè)定壓力。另一方面，可測量從LNG儲罐1供應(yīng)到LNG運輸工具的燃氣推進構(gòu)件的燃氣的流動速率，將LNG的初始載量與所使用的蒸發(fā)氣體的量進行比較，以計算LNG々者罐中的LNG的當(dāng)前體積，并在LNG體積處理才莫塊63所計算的LNG的體積中反映根據(jù)上述測量出的燃氣流動速率而計算的LNG的體積。在顯示面板65上顯.示如上述而計算出的LNG儲罐的安全閥的允許設(shè)定壓力和LNG儲罐中的LNG體積。圖8說明根據(jù)本發(fā)明用于測量LNG運輸工具的燃氣流動速率的燃氣流量計。差壓式流量計(differentialpressureflowmeter)用于測量LNG運輸工具的燃氣的流動速率。在流量計中，測量范圍是有限的，且對于測量范圍以外的流動速率可能會出現(xiàn)較大的測量誤差。為了改變測量范圍，應(yīng)當(dāng)更換測量孔(orifice)本身，這是一個麻煩且危險的工作。常規(guī)上，只安裝有一個測量孔，且因此測量范圍有限，但是如果連續(xù)布置兩個具有不同測量范圍的測量孔，則可簡單地通過根據(jù)流動速率選擇和使用測量孔的適當(dāng)測量值而擴大有效測量范圍。也就是說，為了測量較大范圍的燃氣流動速率，可通過以下方式簡單地擴大有效測量范圍連續(xù)布置至少兩個測量孔，每個測量孔具有不同的測量范圍，并根據(jù)流動速率選擇和使用測量孔的適當(dāng)測量值。在圖8中，每一者具有不同測量范圍的測量孔71，71'連續(xù)布置在燃料供應(yīng)干線用管70的中間，所述燃料供應(yīng)干線用管70用于將燃氣從LNG運輸工具用的LNG儲罐供應(yīng)到燃氣推進構(gòu)件。將差壓式測量器73連接到每個測量孔71，71，的前部和后部的燃料供應(yīng)干線用管70。將這個差壓式測量器73通過選擇器75選擇性地連接到流量計77，所述選擇器75可根據(jù)測量范圍來選擇?？珊唵蔚赝ㄟ^以下方式來擴大有效測量范圍在差壓式測量器73與流量計77之間安裝上述可根據(jù)測量范圍進行選擇的選擇器75,并根據(jù)流動速率選擇和4吏用測量孔的適當(dāng)?shù)臏y量值。在常規(guī)系統(tǒng)中，將燃氣測量孔的容量設(shè)定在自然蒸發(fā)氣體(naturalboi卜offgas，NB0G)附近。因此，在LNG運輸工具對蒸發(fā)氣體的消耗較小的情況下，測量的準(zhǔn)確性較低。為了彌補這種不準(zhǔn)確性，本發(fā)明提供一種連續(xù)地額外安裝小測量孔的方法。這種方法可測量LNG儲罐中的LNG的液位，從而根據(jù)消耗掉的LNG量來測量LNG々者罐中的LNG的液位或體積。此外，現(xiàn)有技術(shù)并不知道蒸發(fā)氣體的成分，這是降低測量準(zhǔn)確性的額夕卜因素。為了彌補這——點，可通過添力口氣相色語法(gaschromatography)來研究蒸發(fā)氣體的成分。此外，如果對LNG儲罐中的LNG液位的測量通過以上^是到的方法而變得準(zhǔn)確，則其可改進本發(fā)明的將LNG儲罐的壓力維持得略高于現(xiàn)有技術(shù)的蒸發(fā)氣體管理方法和設(shè)備的效率。也就是說，LNG儲罐中的LNG體積的準(zhǔn)確測量可有助于將LNG儲罐的安全閥的設(shè)定改變成多個設(shè)定，并減少蒸發(fā)氣體的消耗。圖9說明LNG運輸工具用的常規(guī)燃氣流量計。常規(guī)的燃氣流量計只包括一個用于對燃氣進行差壓式流動速率測量的測量孔71,且因此具有只能在特定測量范圍內(nèi)獲得有效測量值的缺點。圖10說明根據(jù)本發(fā)明實施例在壓縮蒸發(fā)氣體之后將蒸發(fā)氣體供應(yīng)到LNG儲罐的下部。如果LNG運輸工具具有通過壓縮LNG運輸工具用的LNG儲罐上部的蒸發(fā)氣體而使用經(jīng)過壓縮的蒸發(fā)氣體作為推進燃料的燃氣推進構(gòu)件，則所述LNG運輸工具在經(jīng)過例如蘇黎世運河的運河時完全無法使用燃氣，且因此LNG儲罐的溫度和壓力出現(xiàn)局部增加的可能性較大?？赡苄枰~外的蒸發(fā)氣體提取設(shè)備來解決這個問題。也就是說，如圖IO所說明，通過蒸發(fā)氣體壓縮機提取和壓縮(約3到5巴)少量蒸發(fā)氣體，并接著將其放入LNG儲罐1的下部。為了進行這個操作，在燃氣供應(yīng)管道L1中間安裝用于使蒸發(fā)氣體返回到LNG儲罐1的蒸發(fā)氣體支線L2，以用于壓縮LNG運輸工具用的LNG儲罐l上部的蒸發(fā)氣體，并將經(jīng)過壓縮的蒸發(fā)氣體供應(yīng)到燃氣推進構(gòu)件。此外，在燃氣供應(yīng)管道Ll與蒸發(fā)氣體支管L2的會合點上游，在燃氣供應(yīng)管道Ll中間安裝壓縮;t幾41。在蒸發(fā)氣體支管L2中間安裝緩沖貯罐43。由于經(jīng)過壓縮機41的蒸發(fā)氣體的壓力與LNG儲罐1的壓力之間存在差異，所以需要將經(jīng)過壓縮機41的蒸發(fā)氣體臨時存儲在緩沖貯罐43中，并將蒸發(fā)氣體的壓力控制成與LNG儲罐1的壓力相配，并接著使蒸發(fā)氣體返回到LNG儲罐1。需要以每2小時約10分鐘的時間間隔來操作用于減小LNG運輸工具用的LNG儲罐中的壓力增加的設(shè)備。燃氣推進構(gòu)件的一些實例是雙燃料柴油機電動推進系統(tǒng)(doublefueldieselelectricpropulsionsystem,DFDE)、氣體注射引擎以及氣體滿輪機。應(yīng)用DFDE、氣體注射引擎或氣體渦輪機的LNG運輸工具使用以下原理通過蒸發(fā)氣體壓縮機壓縮蒸發(fā)氣體，并接著將經(jīng)過壓縮的蒸發(fā)氣體輸送到引擎以燃燒蒸發(fā)氣體。然而，如果在燃氣推進構(gòu)件中不消耗燃氣或消耗少量燃氣，則為了防止因LNG儲罐中的溫度局部增加而導(dǎo)致劇烈的壓力增加，如本發(fā)明中的經(jīng)配置以消除或減少LNG儲罐的蒸發(fā)氣體排放的LNG運輸工具壓縮蒸發(fā)氣體，并接著使經(jīng)過壓縮的蒸發(fā)氣體通過蒸發(fā)氣體支線返回到LNG儲罐的下部，而不將經(jīng)過壓縮的蒸發(fā)氣體輸送到氣體引擎。本發(fā)明的另一實施例提供一種燃氣供應(yīng)系統(tǒng)，其用于將LNG儲罐的LNG氣化，并將經(jīng)過氣化的LNG作為燃氣供應(yīng)到燃氣推進構(gòu)件。也就是說，在現(xiàn)有技術(shù)中，燃氣推進構(gòu)件通過使用高壓壓縮機而將蒸發(fā)氣體用作燃料，但本發(fā)明完全不使用蒸發(fā)氣體。作為替代，可添加使用LNG的冷能的蒸發(fā)氣體再液化設(shè)備。也就是說，蒸發(fā)氣體經(jīng)過壓縮并與燃氣供應(yīng)管道的LNG進行熱交換，從而(通過再冷凝器，沒有N2制冷器)被冷卻。在此情況下，只者40%-60%的NBOG被再液化，但這不成問題，因為根據(jù)本發(fā)明的LNG運輸工具經(jīng)配置以消除或減少LNG儲罐中的蒸發(fā)氣體的排放。此外，如果有必要的話，可特別針對壓載航行而安裝容量約為1噸/小時的小蒸發(fā)氣體再液化設(shè)備。根據(jù)本實施例的燃氣供應(yīng)系統(tǒng)中所使用的LNG運輸工具用LNG儲罐1經(jīng)設(shè)計以具有經(jīng)受由蒸發(fā)氣體引起的壓力增加的強度，以便允許LNG運輸工具航行期間由于LNG儲罐中所產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體而引起的壓力增加。圖11中的燃氣供應(yīng)系統(tǒng)包括燃氣供應(yīng)管道Lll,用于從LNG運輸工具用的LNG儲罐中提取LNG并將所提取的LNG供應(yīng)到燃氣推進構(gòu)件；以及熱交換器53,其提供在燃氣供應(yīng)管道Lll中間，其中熱交換器53在LNG與從LNG儲罐1中提取的蒸發(fā)氣體之間進行熱交換。第一泵52安裝在熱交換器53上游的燃氣供應(yīng)管道Lll中，以將LNG供應(yīng)到燃氣推進構(gòu)件，所述LNG已經(jīng)過壓縮以符合燃氣推進構(gòu)件的流動速率和壓力需求。蒸發(fā)氣體液化管道L12經(jīng)過熱交換器53,以便從LNG儲罐1上部提取蒸發(fā)氣體，并使所提取的蒸發(fā)氣體返回到LNG儲罐1的一側(cè)。將已通過與熱交換器53進行熱交換而使溫度增加的LNG供應(yīng)到燃氣推進構(gòu)件，且使已通過與LNG進行熱交換而被液化的蒸發(fā)氣體返回到LNG儲罐l。第二泵54安裝在熱交換器53下游的燃氣供應(yīng)管道Lll中，以便在LNG在熱交換器53中與蒸發(fā)氣體進行熱交換并經(jīng)過壓縮以符合燃氣推進構(gòu)件的流動速率和壓力需求之后將LNG供應(yīng)到燃氣推進構(gòu)件。加熱器55安裝在第二泵54下游的燃氣供應(yīng)管道Lll中，以便加熱已經(jīng)在熱交換器53中與蒸發(fā)氣體進行熱交換的LNG，從而將LNG供應(yīng)到燃氣推進構(gòu)件。燃氣壓縮機56和冷卻器57依次安裝在熱交換器53上游的蒸發(fā)氣體液化管道L12中，以便壓縮和冷卻從LNG儲罐中提取的蒸發(fā)氣體，并接著在蒸發(fā)氣體與LNG之間進行熱交換。在燃氣推進構(gòu)件的燃氣壓力需求較高(例如，250巴)的情況下，通過第一泵52將LNG壓縮到27巴，在LNG經(jīng)過熱交換器53時，LNG的溫度從約-163。C增加到約-IO(TC，且將LNG以液態(tài)供應(yīng)到第二泵54，并通過第二泵54將其壓縮到約250巴(由于其處于超臨界狀態(tài)，所以液態(tài)與氣態(tài)之間沒有分界線)，接著將其氣化，同時在加熱器55中對其進行加熱，并接著將其供應(yīng)到燃氣推進構(gòu)件。在此情況下，雖然在LNG經(jīng)過熱交換器53時其溫度增加，但LNG未被氣化，因為供應(yīng)到熱交換器的LNG的壓力較高。另一方面，在燃氣推進構(gòu)件的燃氣壓力需求較低(例如，6巴)時，通過第一泵52將LNG壓縮到6巴，部分LNG在經(jīng)過熱交換器53時被氣化，將LNG供應(yīng)到加熱器55并在加熱器55中加熱，并接著將其供應(yīng)到燃氣推進構(gòu)件。在此情況下，第二泵54是不必要的。根據(jù)LNG運輸工具的這種燃氣供應(yīng)系統(tǒng)，從LNG儲罐中提取LNG，并壓縮所提取的LNG以使其符合燃氣推進構(gòu)件的流動速率和壓力需求，并將經(jīng)過壓縮的LNG供應(yīng)到燃氣推進構(gòu)件，但是在LNG與從LNG儲罐中提取的蒸發(fā)氣體之間進行熱交換之后不將LNG供應(yīng)到燃氣推進構(gòu)件。因此，燃氣供應(yīng)系統(tǒng)具有以下優(yōu)點在將燃氣從LNG運輸工具供應(yīng)到燃氣推進構(gòu)件的過程中，簡化了配置、減少了所需要的功率，并防止因其中的蒸發(fā)氣體累積而導(dǎo)致LNG儲罐的壓力的劇烈增加。雖然已經(jīng)在本文中繪示和描述了本發(fā)明的特定實施例，但應(yīng)了解，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易想到各種修改、變更或糾正，且因此，本文中的描述和圖式應(yīng)以說明目的來解釋，而不會限制本發(fā)明的范圍和精神。本發(fā)明的效果如上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點通過允許具有蒸發(fā)氣體處理構(gòu)件的LNG運輸工具用的LNG儲罐中的蒸汽壓力和LNG溫度在LNG運輸期間增加，而減少對蒸發(fā)氣體的浪費并增加蒸發(fā)氣體處理方面的靈活性。確切地說，根據(jù)本發(fā)明，甚至當(dāng)LNG運輸期間所產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體量超過消耗掉的蒸發(fā)氣體量時，也可在不損耗蒸發(fā)氣體的情況下在LNG儲罐中保存多余的蒸發(fā)氣體，從而改進經(jīng)濟效益。舉例來說，在LNG運輸工具具備圖4所說明的處埋蒸發(fā)氣體用的引擎的情況下，在LNG運輸工具中裝載LNG后若干天所產(chǎn)生的多余蒸發(fā)氣體，或當(dāng)LNG運輸工具經(jīng)過運河或者等待或移準(zhǔn)位置以帶著其中裝載的LNG進入港口時超過引擎中所消耗的蒸發(fā)氣體量而產(chǎn)生的多余蒸發(fā)氣體在現(xiàn)有技術(shù)中大多是由GCU燃燒的，但是通過本發(fā)明的技術(shù)可減少這種對蒸發(fā)氣體的浪費。此外，在LNG運輸工具使用雙燃氣注射引擎或氣體渦輪機的情況下，可通過液泵而不是通過蒸發(fā)氣體壓縮機供應(yīng)燃氣，從而大量減少安裝和操作成本。權(quán)利要求1、一種用于設(shè)定在運輸液化天然氣用的液化天然氣運輸工具中安裝的液化天然氣儲罐上部提供的安全閥的方法，其中所述安全閥在液化天然氣裝載期間的設(shè)定壓力不同于所述安全閥在所述液化天然氣運輸工具航行期間的設(shè)定壓力，且所述安全閥在所述液化天然氣運輸工具航行期間的設(shè)定壓力高于所述安全閥在液化天然氣裝載期間的設(shè)定壓力。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在通過將所述液化天然氣儲罐中的液化天然氣或產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體排放到所述液化天然氣儲罐外部而減少所述液化天然氣儲罐中的液化天然氣的量之后，增加所述安全閥的設(shè)定壓力。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在液化天然氣裝載期間將所述安全閥的設(shè)定壓力設(shè)定為0.25巴或以下，且在所述液化天然氣運輸工具航行期間將所述安全閥的設(shè)定壓力設(shè)定為從高于0.25巴到2巴。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中在所述液化天然氣運輸工具航行期間將所述安全閥的設(shè)定壓力設(shè)定為從高于0，25巴到0，7巴。5、根據(jù)權(quán)利要求2到4中任一權(quán)利要求所述的方法，其包括測量所述液化天然氣運輸工具中的液化天然氣儲罐中的液化天然氣的液位、所述液化天然氣儲罐的溫度、所述液化天然氣儲罐的壓力、所述液化天然氣運輸工具的縱傾以及所述液化天然氣運輸工具的橫傾；以及處理和計算測量出的數(shù)據(jù)以計算所述液化天然氣儲罐中的液化天然氣的體積。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中通過數(shù)據(jù)處理模塊處理所述數(shù)據(jù)。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)處理模塊通過最小二乘法、移動平均數(shù)或低通濾波來處理所述數(shù)據(jù)。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中通過用于計算所述液化天然氣儲罐中的液化天然氣的體積的液化天然氣體積計算模塊來計算所述數(shù)據(jù)處理模塊中所處理的數(shù)據(jù)。9、根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其進一步包括測量從所述液化天然氣儲罐供應(yīng)到所述液化天然氣運輸工具的燃氣推進構(gòu)件的燃氣的流動速率；將初始的液化天然氣載量與所使用的蒸發(fā)氣體的量進行比較，并計算所述液化天然氣儲罐中含有的液化天然氣的當(dāng)前體積；以及在通過所述液化天然氣體積計算模塊所計算的液化天然氣體積中反映根據(jù)所述燃氣的測量出的流動速率而計算出的液化天然氣體積。10、根據(jù)權(quán)利要求2到4中任一權(quán)利要求所述的方法，其包括在用進構(gòu)^的燃料供應(yīng);線用管的S間，連續(xù)布置^少兩個測i孔，每^所述測量孔具有不同的測量范圍；根據(jù)所述流動速率選擇來自所述至少兩個測量孔中的一個適當(dāng)測量孔的測量值；測量所述液化天然氣運輸工具的燃氣的流動速率，以測量所使用的燃氣的流動速率；以及算出所述液化天然氣儲罐中的液化天然氣的體積。11、根據(jù)權(quán)利要求2到4中任一權(quán)利要求所述的方法，其中提供差壓式燃氣流量計作為用于測量所述液化天然氣運輸工具的燃氣流動速率的裝罐供應(yīng)到燃氣推進^件的燃料供應(yīng)干^用管的中間，連續(xù)布置至少^個測量孔，每一所述測量孔具有不同的測量范圍。12、一種在運輸液化天然氣用的液化天然氣運輸工具中安裝的液化天然氣儲罐上部提供的安全閥，其中所述安全閥在液化天然氣裝載期間的設(shè)定壓力不同于所述安全閥在所述液化天然氣運輸工具航行期間的設(shè)定壓力，且所述安全閥在所述液化天然氣運輸工具航行期間的設(shè)定壓力高于所述安全閥在液化天然氣裝載期間的設(shè)定壓力。13、根據(jù)權(quán)利要求12所述的安全閥，其中在通過將所述液化天然氣儲罐中的液化天然氣或產(chǎn)生的蒸發(fā)氣體排放到所述液化天然氣儲罐外部而減少所述液化天然氣儲罐中的液化天然氣的量之后，所述安全閥的設(shè)定壓力增力口。14、根據(jù)權(quán)利要求12所述的安全閥，其中所述安全閥在液化天然氣裝載期間的設(shè)定壓力祐::沒定為0.25巴或以下，且所述安全閥在所述液化天然氣運輸工具航行期間的設(shè)定壓力被設(shè)定為從高于0.25巴到2巴。15、一種具有根據(jù)權(quán)利要求12到14中任一權(quán)利要求所述的安全閥的液化天然氣儲罐。16、一種具有根據(jù)權(quán)利要求15所述的液化天然氣儲罐的液化天然氣運輸工具。全文摘要本發(fā)明提供一種LNG儲罐、LNG運輸工具、安全閥及設(shè)定安全閥的方法。所述安全閥在液化天然氣裝載期間的設(shè)定壓力不同于所述安全閥在所述液化天然氣運輸工具航行期間的設(shè)定壓力，且所述安全閥在所述液化天然氣運輸工具航行期間的設(shè)定壓力高于所述安全閥在液化天然氣裝載期間的設(shè)定壓力。文檔編號F17C13/04GK101245897SQ20071016314公開日2008年8月20日申請日期2007年10月10日優(yōu)先權(quán)日2007年2月12日發(fā)明者崔東圭,崔廷豪,文榮植,李正漢,韓成坤申請人:大宇造船海洋株式會社