CN108622319A - 液货舱 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种液货舱，用以储存LNG介质，所述液货舱包括：舱体和次屏蔽结构；所述次屏蔽结构设置于所述舱体的底部，用于泄放从所述液货舱内泄漏的液体介质；所述液货舱的外表面上设有保温层。本发明液货舱的次屏蔽结构直接连接于舱体，且次屏蔽结构设置于保温层之内，相对于现有技术中次屏蔽设置于保温层外，避免了泄漏液体对保温层的损伤，以及保障了液货舱保温效果。
Description
技术领域
本发明涉及LNG储存及运输领域，特别涉及一种B型独立液货舱。
背景技术
按照国际海事组织颁布的《国际散装液化气体船舶构造与设备规则》（IGC规则）的定义，LNG液货舱主要分为独立液货舱（A、B、C型）和薄膜型液货舱。薄膜型舱为非自身支持的液货舱，它由邻接的船体结构通过绝热层支持的一层薄膜组成。薄膜型舱与船舶主体一同建造，由内双层船壳、次薄膜、主薄膜及低温隔热所组成货物围护***。其制造周期长，且结构复杂，建造难度大，成本昂贵、后期维护检修工序复杂。独立式液货舱为自身支持式结构，不构成船体结构的一部分，也不分担船体强度，其结构强度主要取决于设计压力等自身设计指标。无论是薄膜型舱系液货舱，还是独立式液货舱系液货舱，舱内的LNG介质都会发生泄漏情况。目前，通常采用在舱壁的保温层外部设置次屏蔽，但是，这样的设计虽然次屏蔽解决的泄漏问题，但是泄漏的液体直接损伤保温材料，导致液货舱保温效果的下降。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明在于提供一种液货舱，以解决现有技术中因从舱内泄漏的LNG介质对保温层的损坏而导致保温效果下降等问题。
针对上述技术问题，本发明提出一种液货舱，用以储存LNG介质，所述液货舱包括：舱体和次屏蔽结构； 所述次屏蔽结构设置于所述舱体的底部，用于泄放从所述液货舱内泄漏的液体介质；所述液货舱的外表面上设有保温层。
在优选方案中，所述次屏蔽采用局部封闭结构，所述局部封闭结构包括：收集盘和导管。收集盘设置于所述舱体的底部的支撑受力位置；所述收集盘与所述舱体的外表面密封连接；导管与所述收集盘连通；所述导管能够将所述收集盘内收集的液体介质导流排出至所述液货舱外部。
在优选方案中，所述保温层为聚氨酯泡沫保温层。
在优选方案中，所述聚氨酯泡沫保温层的厚度在300mm~500mm之间。
在优选方案中，所述舱体包括密封舱壁和设置于所述密封舱壁内的多个构件；所述密封舱壁包括：底壁、侧壁和顶壁；所述多个构件包括：多个横梁和竖直桁；所述横梁间隔设置于所述底壁的表面上；所述竖直桁沿所述侧壁表面竖直设置，且所述竖直桁的下端与所述横梁的一端连接，所述竖直桁的上端与所述顶壁连接。
在优选方案中，所述多个构件还包括：多个加强板；所述加强板沿所述顶壁表面水平设置，且所述加强板对应于所述横梁设置；所述加强板水平方向的两端分别与两个对应设置的竖直桁的顶端连接；对应设置的一个所述横梁、两个所述竖直桁以及一个加强板构成一整圈结构。
在优选方案中，所述多个构件还包括：多个纵骨、扶强材和肋板；所述多个纵骨间隔分布于所述底壁的表面上，所述纵骨与所述横梁交错设置；所述扶强材沿所述侧壁表面竖直设置，多个扶强材分布于两个相邻的竖直桁之间；所述肋板设置于所述底壁的表面上，并对应于所述扶强材的底端；所述肋板分别连接与其相邻的纵骨，以及与其对应的所述扶强材。
在优选方案中，所述多个构件还包括：多个水平桁；每个水平桁沿所述侧壁环绕水平设置，所述多个第二桁在高度方向上间隔设置，所述水平桁与所述垂直桁交错设置。
在优选方案中，所述密封舱壁和所述多个构件均为奥氏体不锈钢。
在优选方案中，所述液货舱为多面体结构；所述液货舱的底壁和顶壁为平板结构，所述侧壁由多个平板连接而成。
在优选方案中，所述顶壁上设有进液管和出液管，分别用于向所述液货舱内进液或从所述液货舱内向外排液。
在优选方案中，所述收集盘对应所述横梁设置。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明液货舱的次屏蔽结构直接连接于舱体，且次屏蔽结构设置于保温层之内，相对于现有技术中次屏蔽设置于保温层外，避免了泄漏液体对保温层的损伤，以及保障了液货舱保温效果。
进一步地，本发明液货舱通过内部多个构件的协调布置，解决强度设计，以承载LNG液货重量和饱和蒸汽压力，而不是现有液货舱通过板材厚度和圆形结构进行承载，通过调整密封舱壁与船舶舱容的相似度，以提高舱容利用率。
附图说明
图1是本实施例液货舱的结构示意图。
图2是本实施例液货舱底壁的结构示意图。
图3是图2中收集盘的结构示意图。
附图标记说明如下：
21、底壁；22、侧壁；23、顶壁；31、横梁；32、竖直桁；34、纵骨；35、扶强材；36、肋板；37、水平桁；41、收集盘；411、凹槽；42、导管；421、导管出口；5、保温层；6、人孔结构；71、进液管；72、出液管。
具体实施方式
体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。为了更清楚的阐述结构位置关系，定义本实施例中的液货舱具有纵向和横向，见图1和图2。
参阅图1，本实施例的液货舱为B型独立液货舱，用以储存LNG介质，液货舱呈方形体。
该液货舱包括：舱体和次屏蔽结构。舱体包括：密封舱壁和设置于密封舱壁内的多个构件。密封舱壁内具有密闭的内置空间。在本实施例中，密封舱壁和多个构件均为奥氏体不锈钢，以满足液货舱的低温脆性要求。
密封舱壁包括底壁21、侧壁22和顶壁23，底壁21构成液货舱的底部。其中，底壁21和顶壁23为平板结构，侧壁22由四个平板连接而成。平板组焊的密封舱壁能够按照船体形状及布置空间进行异性设计，充分利用船舶舱容。
在实际使用中，液货舱还可以根据需求和现场的条件的限制设计为非方形体的其他多面体，或其他形状，此处均不予以限定。
设置于密封舱壁内的多个构件包括：多个横梁31、竖直桁32、加强板（图中未示出）、纵骨34、扶强材35和肋板36。图1中仅示出本实施例中各个构件的结构特征，其不代表本实施例各构件的数量。
横梁31沿舱体横向间隔设置于底壁21的表面上。竖直桁32沿侧壁22表面竖直设置，且竖直桁32的下端与横梁31的横向方向的一端连接，竖直桁32的上端与顶壁23的内表面连接。
加强板沿舱体横向在顶壁23的内表面水平设置，加强板对应于横梁31设置。加强板水平方向的两端分别与两个对应设置的竖直桁32的顶端连接。对应设置的一个横梁31、两个竖直桁32以及一个加强板构成一整圈结构。当本实施例的液货舱应用于船舶上时，该整圈结构布置于船体肋位，形成有效的支撑结构设计，有效地承载了LNG重量及液货舱本身的重量。
进一步地，多个纵骨34沿纵向间隔分布于底壁21的表面上，纵骨34与横梁31交错设置。扶强材35沿侧壁22表面竖直设置，多个扶强材35分布于两个相邻的竖直桁32之间。肋板36设置于底壁21的表面上，并对应于扶强材35的底端。肋板36分别连接与其相邻的纵骨34，以及与其对应的扶强材35。纵骨34和扶强材35通过肋板36形成整体结构，同时与密封舱壁进行满焊连接，提高了密封舱壁的抗弯能力，具备承载低温LNG饱和蒸气压能力。
进一步地，构件还包括：多个水平桁37。每个水平桁37沿侧壁22环绕水平设置，多个水平桁37在高度方向上间隔设置，水平桁37与竖直桁32交错设置。
在实际使用中，液货舱内部构件的形状还可按照舱容形状进行设计，此处不予限定。
本实施例液货舱内设置的多个构件，有效制止低温介质LNG剧烈的晃动，减少了低温介质LNG对密封舱壁的冲击，尤其减少了密封舱壁的底部应力。同时，该液货舱通过其内部构件形成一体化设计，能够有效承受LNG重量及饱和蒸汽压力，从而有效降低LNG储存装置的重量。也就是说，本实施例液货舱的密封舱壁仅起密封作用，不参与强度载荷，因此，可以减少板材厚度，降低了液货舱自重，提高船装载量即燃油效率。
结合图2和图3所示，次屏蔽结构设置于底壁21的外表面，用于泄放从液货舱内泄漏的液体介质。本实施例中的次屏蔽采用局部封闭结构，局部封闭结构包括：多个收集盘41和导管42。
收集盘41设置于底壁21的支撑受力位置，收集盘41与底壁21外表面密封连接。相应地，本实施例液货舱的支撑受力位置位于横梁31对应的位置处，因此收集盘41对应横梁31设置。每个横梁31对应的底壁21外表面上且沿横向间隔设置五个收集盘41，横向每两个收集盘41之间通过导管42连通，同时，纵向每两个相邻的收集盘41之间也通过导管42连通，以实现所有收集盘41的相互间连通；同时，在底壁21的一角的导管42与外界连通，以将收集盘41收集的LNG气体和液体统一在导管出口421集中放散至液货舱外部。进一步地，导管42与收集盘41连接的位置位于收集盘41的中部，以优先释放收集盘41内的气体，防止收集盘41内受压。
进一步地，收集盘41的材质与底壁21相同。收集盘41呈方形盒状，其具有上开口，收集盘41的上开口边缘与底壁21的外表面固定连接。收集盘41底面的中心位置具有一凹槽411。该凹槽411的底面直至贴合于底壁21的外表面，用以安装支撑座（图中未示出）该支撑座为不导冷材质，以隔绝热传导。本实施例的液货舱通过设置的支撑座安装于船体上。
需要说明的是，本实施例的液货舱的横梁31对应的支撑位置位于船体肋位处，多支点有利于液货舱载荷均匀分布于船体上，同时减少液货舱支点之间的弯曲应力。也就是说，该支点位置为舱体的支撑受力位置。
在实际使用时，可根据液货舱实际支撑受力位置调整收集盘41的位置以及设置收集盘41的数量，此处均不予限定。
本实施例液货舱的外表面设有保温层5，该保温层5为喷涂的聚氨酯泡沫保温层，也就是说，在密封舱壁上直接喷涂聚氨酯泡沫，使其完整的覆盖于液货舱的外表面。尤其是，聚氨酯泡沫保温层5能够有效地将次屏蔽结构也包裹于其内，防止底壁21泄漏的液体直接损伤保温材料，并导致液货舱保温效果的下降。本实施例中采用的喷涂聚氨酯泡沫保温层使用寿命长，且其能够与密封舱壁形成有效结合，防止水分渗入保温层5结冰膨胀，避免了导致保温失效，最大限度减少低温LNG产生的BOG气体。
较优地，聚氨酯泡沫保温层的厚度在300mm~500mm之间，以布满密封舱壁外表面，达到与外界隔绝效果；同时，结合本实施例液货舱的结构尺寸，确保了最佳的经济保温层5厚度。
在其他实施例中，聚氨酯泡沫保温层还可以由其他类似的保温层代替。
本实施例液货舱的顶壁23上还设有人孔结构6、进液管71和出液管72，其均也采用普通不锈钢材质，如奥氏体不锈钢，保证低温环境下的适应性，满足低温储存要求。
人孔结构6凸出设置于顶壁23上。进液管71和出液管72集中设置并从人孔结构6引出，进液管71和出液管72分别用于向液货舱内进液，以及从液货舱内向外排液。本实施例的人孔结构6，以及进液管71和出液管72结构紧凑，便于制造及后期维护提供便捷。
此外，本实施例液货舱还设有仪表装置，能够实现自我监控。
本实施例液货舱为B型独立液货舱，其应用于液化天然气远洋运输及储存船用LNG动力能源。具体地，该液货舱用于储存LNG，其能够设置于LNG运输船或LNG燃料船内。同时，本发明液货舱也可以不依附于船舶而单独使用，以扩展应用于陆地上使用。
本发明液货舱的次屏蔽结构直接连接于舱体，且次屏蔽结构设置于保温层之内，相对于现有技术中次屏蔽设置于保温层外，避免了泄漏液体对保温层的损伤，以及保障了液货舱保温效果。
进一步地，本发明液货舱通过内部多个构件的协调布置，解决强度设计，以承载LNG液货重量和饱和蒸汽压力，而不是现有液货舱通过板材厚度和圆形结构进行承载，通过调整密封舱壁与船舶舱容的相似度，以提高舱容利用率。
虽然已参照以上典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
Claims (12)
1.一种液货舱，用以储存LNG介质，其特征在于，所述液货舱包括：舱体和次屏蔽结构；
所述次屏蔽结构设置于所述舱体的底部，用于泄放从所述液货舱内泄漏的液体介质；所述液货舱的外表面上设有保温层。
2.如权利要求1所述的液货舱，其特征在于，所述次屏蔽采用局部封闭结构，所述局部封闭结构包括：
收集盘，设置于所述舱体的底部的支撑受力位置；所述收集盘与所述舱体的外表面密封连接；
导管，与所述收集盘连通；所述导管能够将所述收集盘内收集的液体介质导流排出至所述液货舱外部。
3.如权利要求1所述的液货舱，其特征在于，所述保温层为聚氨酯泡沫保温层。
4.如权利要求3所述的液货舱，其特征在于，所述聚氨酯泡沫保温层的厚度在300mm~500mm之间。
5.如权利要求2所述的液货舱，其特征在于，所述舱体包括密封舱壁和设置于所述密封舱壁内的多个构件；
所述密封舱壁包括：底壁、侧壁和顶壁；
所述多个构件包括：多个横梁和竖直桁；所述横梁间隔设置于所述底壁的表面上；所述竖直桁沿所述侧壁表面竖直设置，且所述竖直桁的下端与所述横梁的一端连接，所述竖直桁的上端与所述顶壁连接。
6.如权利要求5所述的液货舱，其特征在于，所述多个构件还包括：多个加强板；所述加强板沿所述顶壁表面水平设置，且所述加强板对应于所述横梁设置；
所述加强板水平方向的两端分别与两个对应设置的竖直桁的顶端连接；对应设置的一个所述横梁、两个所述竖直桁以及一个加强板构成一整圈结构。
7.如权利要求5所述的液货舱，其特征在于，所述多个构件还包括：多个纵骨、扶强材和肋板；
所述多个纵骨间隔分布于所述底壁的表面上，所述纵骨与所述横梁交错设置；
所述扶强材沿所述侧壁表面竖直设置，多个扶强材分布于两个相邻的竖直桁之间；
所述肋板设置于所述底壁的表面上，并对应于所述扶强材的底端；所述肋板分别连接与其相邻的纵骨，以及与其对应的所述扶强材。
8.如权利要求5所述的液货舱，其特征在于，所述多个构件还包括：多个水平桁；每个水平桁沿所述侧壁环绕水平设置，所述多个第二桁在高度方向上间隔设置，所述水平桁与所述垂直桁交错设置。
9.如权利要求5所述的液货舱，其特征在于，所述密封舱壁和所述多个构件均为奥氏体不锈钢。
10.如权利要求5所述的液货舱，其特征在于，所述液货舱为多面体结构；所述液货舱的底壁和顶壁为平板结构，所述侧壁由多个平板连接而成。
11.如权利要求5所述的液货舱，其特征在于，所述顶壁上设有进液管和出液管，分别用于向所述液货舱内进液或从所述液货舱内向外排液。
12.如权利要求5所述的液货舱，其特征在于，所述收集盘对应所述横梁设置。
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