FI66480B - Foerfarande foer fyllande av en termiskt isolerad tank med flytande gas och termiskt isolerad tank av flytande gas - Google Patents

Foerfarande foer fyllande av en termiskt isolerad tank med flytande gas och termiskt isolerad tank av flytande gas Download PDF

Info

Publication number
FI66480B
FI66480B FI781509A FI781509A FI66480B FI 66480 B FI66480 B FI 66480B FI 781509 A FI781509 A FI 781509A FI 781509 A FI781509 A FI 781509A FI 66480 B FI66480 B FI 66480B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
tank
gas
liquid gas
liquid
natural gas
Prior art date
Application number
FI781509A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI66480C (fi
FI781509A (fi
Inventor
Alan Lee Schuler
Original Assignee
Gen Dynamics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gen Dynamics Corp filed Critical Gen Dynamics Corp
Publication of FI781509A publication Critical patent/FI781509A/fi
Publication of FI66480B publication Critical patent/FI66480B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI66480C publication Critical patent/FI66480C/fi

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F17C5/02Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with liquefied gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01Shape
    • F17C2201/0104Shape cylindrical
    • F17C2201/0109Shape cylindrical with exteriorly curved end-piece
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01Shape
    • F17C2201/0128Shape spherical or elliptical
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03Thermal insulations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0612Wall structures
    • F17C2203/0614Single wall
    • F17C2203/0619Single wall with two layers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/01Mounting arrangements
    • F17C2205/0103Exterior arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03Mixtures
    • F17C2221/032Hydrocarbons
    • F17C2221/033Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146Two-phase
    • F17C2223/0153Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2223/0161Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/01Propulsion of the fluid
    • F17C2227/0128Propulsion of the fluid with pumps or compressors
    • F17C2227/0135Pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/04Methods for emptying or filling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00Applications
    • F17C2270/01Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0102Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/0105Ships
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S220/00Receptacles
    • Y10S220/901Liquified gas content, cryogenic
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/86292System with plural openings, one a gas vent or access opening
    • Y10T137/86324Tank with gas vent and inlet or outlet
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/86348Tank with internally extending flow guide, pipe or conduit
    • Y10T137/86372Inlet internally extending

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Description

---"-I rRl n KUULUTUSJULKAISU . , . . Λ ^ ^1) utlAcgningsskkipt 664 80 ^ ^ (51) K*Ju/tata.3 F 17 c 5/00 SUOMI—FINLAND <*> νμ«»^-ννμμ>μι 781509 (22) HlfciwiHyiht—AmBtatlnpdif 12.05.78 (23) AfaHM~GNc%M»hg 12.05.78 (41) IMh |dhlMh«<—MM ainWf . r .. 70 htHtl· )> fhUtMrlh*iHtM> htmb- och mlafrtywl— ™ AmBm od>wBirtS!!>7»tWi«r«i 29.06.8¾ (32)(33)(31) twoftn 13.05.77 USA(US) 796550 (71) General Dynamics Corporation, Pierre Laclede Center, St. Louis,
Missouri, USA(llS) (72) Alan Lee Schuler, Hingham, Massachusetts, USA(US) (7*0 Oy Kolster Ab (5¾) Menetelmä lämpöeristetyn säiliön täyttämiseksi nestekaasulla ja lämpöeristetty säiliö nestekaasun säilytykseen - Förfarande för fyllande av en termiskt isolerad tank med fiytande gas och ter-miskt isolerad tank av fiytande gas Tämä keksintö liittyy yleisesti säiliöiden täyttämiseen nes-teytetyillä kaasuilla, joiden normaali kiehumispiste on n. 0°C tai alhaisempi, ja lähemmin määriteltynä järjestelmiin isojen umpinaisten säiliöiden täyttämiseksi kryogeenisilla nesteillä.
Luonnonkaasun siirtämiseksi maailman tuotantoalueilta käyttöalueille valtameren yli on yleisesti ruvettu nesteyttämään kaasu sen tilavuuden pienentämiseksi huomattavasti sopivasti alentamalla lämpötilaa sen normaalissa kiehumispisteessä ilmakehän paineella, ja tämän tuloksena kuljetus laivoissa tai proomuissa muodostuu taloudelliseksi. Joskin nesteytetty luonnonkaasu koostuu suurelta osin metaanista, jonka kiehumispiste on n. -161°C, se sisältää pienet määrät muita nesteytettyjä kaasuja seoksen osina. Joskin nykyinen taloudellinen kysymys koskee lähinnä nesteluonnonkaasun kuljetusta, ovat nestekaasujen suurien määrien käsittelyä ja kuljetusta koskevat näkökohdat yhtä hyvin sovellettavissa sellaisiin nestekaasuihin kuin ammoniakkiin, eteeniin, propaaniin, butaaniin ja klooriin.
2 66480
Eräs nykyisin tiedostettu ongelma on se, että täytettäessä isoja umpinaisia säiliöitä kryogeenise1la nesteellä on vältettävä lämpökierähtäminen (thermal roll-over), joka on seuraus tilanteesta, jossa säiliöön pumputtavan nestekaasun tiheys poikkeaa sen verran jo säiliössä olevan nestekaasun tiheydestä, että sillä on luonnollinen taipumus aiheuttaa tietynmuotoinen liike neste-massassa. Jos esim. syötetty neste on hieman lämpimämpi, niin että sen tiheys on pienempi kuin jo säiliössä olevan nesteen, ja täyttö tapahtuu säiliön pohjasta käsin, on keveyemmällä nesteellä taipumus nousta yläpäähän oleellisesti sekoittumatta, jolloin se kykenee aiheuttamaan häiriön tai epätasapainon nestemassassa, joka oli suurin piirtein lepotilassa säiliössä. Samanlainen mahdollisuus on olemassa, jos kylmempää nestettä syötetään lämpimämmän nestemassan yläpintaan. Isommissa umpinaisissa säiliöissä on nestekaasuilla pyrkimys kerrostua, niin että lämpimämmän nesteen erillinen vyöhyke voi jäädä kylmemmän, tiheämmän nesteen alle, jolloin se pysyy tässä asemassa seurauksena nesteen paineen aikaansaamasta korkeammasta paineesta säiliön alaosassa. Kun tällainen lämpimämpi kerros vapautuu, se voi nousta nopeasti yläpäähän, samalla kun kylmempi yläkerros laskeutuu pyörrettä muistuttavalla tavalla, mitä kutsutaan lämpökierähdykseksi (thermal roll-over).
Lämpökierähdysilmiö on haitallinen, koska sen yhteydessä tapahtuu suuren höyrymäärän nopea kehittyminen, josta höyryn tal-teenottolaitteet eivät selviydy käytännössä hyvin lyhyessä ajassa kehittyvän määrän takia. Jotta säiliöön ei kohdistuisi suunniteltua suurempaa painetta, joka voisi aiheuttaa halkeilua tai murtumista, on nopeasti kevennettävä painetta purkamalla se ulkoilmaan. Tästä seuraa tuotteen menetys ja mahdollisesti vaaratilanne, esim. neste-luonnonkaasun tulenaran luonteen takia.
Aikaisemmin on yritetty selvittää tätä ongelmaa kehittämällä venttiilijärjestelmä, jolla syötettävää nestettä voidaan purkaa joko säiliön ylä- tai alapäähän. Jos oletetaan, että käytettävissä ei ole laitteita säiliön sisäisten olosuhteiden jatkuvaa .valvontaa varten, on täyttävän henkilön osattava arvata, onko ylä- tai ala-täyttö parempi lämpökierähdysvaaran eliminoimiseksi säiliössä.
Po. keksintö tekee turhaksi sekä arvailun että valvontalaitteiden käytön, koska siinä on tehty mahdollisimman pieneksi lämpö-kierähdys vaara nestekaasusäiliön sisällä siitä riippumatta, onko ' jo säiliössä olevan nesteen tiheys suurempi tai pienempi kuin syötet- 66480 3 tävän nesteen tiheys. Käytetyn järjestelmän mukaisesti syötettävä neste sopeutetaan säiliön sisäisiin olosuhteisiin ennen sen sekoittamista nesteen päämassaan, ja tämän tuloksena saadaan aikaan isojen, umpinaisten säiliöiden suhteellisen rauhallinen täyttö* nestekaasulla.
Keksinnön yksityiskohtaiset ominaisuudet ilmenevät : oheisista patenttivaatimuksista ja sen erästä toteutusmuotoa esitetään seuraavassa kuvauksessa viitaten piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää sivulta pystyleikkauskuvantoa, josta osia on katkaistu pois, pallomaisesta säiliöstä, jossa.on toteutettu keksinnön eri piirteitä, kuvio 2 esittää suurennettua poikkileikkauskuvantoa kuvion 1 säiliöstä suurin piirtein pitkin kuvion 1 viivaa 2-2; ja kuvio 3 esittää toista suurennettua poikkileikkauskuvantoa suurin piirtein pitkin kuvion 2 viivaa 3-3.
Kuviot esittävät sellaisen ison, pallomaisen säiliön 11, joka on suunniteltu esim. sellaisen nesteluorinonkaasun kuljetus-aluksen osaksi, jollainen esitellään amerikkalaisessa patentissa n:o 3,680,323, joka on myönnetty 1.8.1972. Tällaisen säiliön halkaisija voi olla esim. 36,576 m ja se voi olla suunniteltu si- 3 sältämään noin 2.5.000 m kryogeemsta nestettä, esim. nesteytettyä luonnonkaasua. Säiliö 11 on tarkoitettu kiinnitettäväksi laivan runkoon ympäröivän tukirenkaan tai -helman 13 avulla, joka kuuluu yhteen säiliön kanssa pitkin sen ekvaattoriviivaa..Säiliö 11 sisältää oleellisen pallomaisen metalliastian,, joka on .tehty esim. alu-miinipellistä, jonka paksuus voi vaihdella 34.,92 5 r 17 7,8 mm alueella, ja jonka päällä on oleellisen lieriömäinen kupu 15.
Metalliastia ja kupu on lämpöeristetty sopivalla eristys-aineella 16, esim. polyuretaanivaahdon useilla kerroksilla. Näytetyssä säiliössä lämpöeristys 16 sijaitsee metalliseinien ulkopuolella; on kuitenkin ehdotettu lämpöeristyksen sijoittamista metalli-säiliön sisälle ja nesteen sekä höyryn pitävän kalvon käyttämistä eristyksen sisäpinnalla estämään lastinesteen vuotamisen eristykseen.
Nesteluonnonkaasun syöttöjohto 17 ulottuu säiliön seinän läpi lähellä kuvun 15 yläpäätä ja sen ulkopäässä on liitin 19, jolla “ 66480 se kytketään lastin putkistoon laivassa. Syöttöjohdossa on 90° mutka ja se jatkuu alaspäin pystysuorasti kuvun tason alapuolelle, jossa se loppuu pisteessä, joka on n. 17,374 m pallon ekvaattoriviivan yläpuolella. Pystysuorasti astian sisällä sen keskiviivalla on iso ontto torni tai imutorvi 21, jonka läpimitta voi olla n. 2,590 m. Kuten on näytetty, ulottuu nesteen täyttöputken 17 alapää n.30,48 cm verran imutorven 21 yläpään alapuolelle, niin että syötetty neste-luonnonkaasu purkautuu imutorven yläpäähän, niin että sen on siksi virrattava pystysuorasti alaspäin imutorven koko pituudella ennen kuin se voi sekoittua jo säiliössä 11 olevaan nesteluonnonkaasuun.
Imutorven 21 yläpää on toiminnallisesti avoin ja virtaus-yhteydessä säiliön 11 yläpäässä vuodon kanssa; reiällistä estele-vyä 23 käytetään kuitenkin jäljempänä ilmenevästä syystä. Imutorven 21 pohja on sopivasti tuettu rakennekytkennöillä (ei näytetty) metalliastiaan ja se ulottuu n. 2,134 m verran säiliön pohjasta.
Muu osa putkistosta sijaitsee mieluiten imutorvesta 21 tuettuna sen sisäpuolella, jolloin imutorven ulkopinnan ja pallomaisen säiliön sisäpinnan välinen alue jää täysin vapaaksi sisältämään neste luonnonkaasua .
Nesteluonnonkaasun poistamiseksi säiliöstä 11 sijaitsee keskeinen purkausputki 25 koaksiaalisesti imutorven 21 sisällä tai muussa sopivassa paikassa siinä. Purkausputken 25 alapäähän on kiinnitetty nesteenpitävä pumppu 27, jota käyttää sähkömoottori. Putkiston lämpökutistumisen varalta, jota esiintyy lämpötilan laskiessa ympäristön lämpötilasta kryogeenisiin lämpötiloihin, käytetään nesteenpitävää pumppua varten liukutukirakennetta 29 pohjassa, joka on kiinnitetty sopivasti pallomaisen astian pohjaan ja joka sisältää pystysuorat ohjausraiteet 31. Tämä liukurakenne sallii pumpun 27 vapaan liikkeen pystysuunnassa, kun lämpötila laskee ja purkausputki 25 lämpökutistuu. Purkausputken 25 yläpää kääntyy 90° kulmassa ja poistuu kuvun 15 seinän läpi kytkimeen 32, joka on kytketty lastin purkausputkistoon, joka ulottuu koko laivan läpi.
Imutorven 21 sisällä on lisäksi ensimmäinen putkisto 33, joka on kytketty pienempään, nesteenpitävään pumppuun. 35, joka on tuettu pohjan 29 varaan. Tämän putkiston 33 läpimitta voi olla n. 38,1 mm ja se sisältää useat mutkat., niin että lämpölaajeneminen ja -kutistuminen on jätetty putken ominaisen taipuisuuden varaan. Tämä put- 5 66480 kisto 33 ulottuu ulos kuvun seinän kautta ja loppuu venttiilin 37 kohdalla, joka on kytketty (ei näytettyyn) ruiskuputkijärjestelmään. Kaksi kokoojaa 39 on tuettu imutorven 21 sisälle ja ne kantavat ruiskutussuuttimet 41, jotka on sijoitettu imutorven 21 ulkopinnan kohdalle paikkaan, joka on n. puolitiessä ekvaattoriviivan ja säiliön yläpään välissä. Kokoojat 39 on kytketty toiseen putkistoon 43, joka ulottuu ylöspäin kuvun seinän läpi venttiiliin 45, joka on myös kytketty laivan ruiskuputkistoon. Näin ollen voidaan minkä tahansa säiliön pienellä pumpulla 35 pumputa nesteluonnonkaasua ko. säiliön pohjalta ylöspäin putkiston 33 kautta ja sitten takaisin alas ja ulos ruiskutussuuttimien 41 kautta ko. säiliön nopeamman jäähdytyksen aikaansaamiseksi ennen sen täyttämistä kokonaan neste-luonnonkaasulla, tai vaihtoehtoisesti painolastimatkan aikana suotavan alhaisen lämpötilan säilyttäseksi säiliössä. Koska jokainen pumppu 35 on kytketty ruiskuputkijärjestelmän kautta laivan muiden säiliöiden putkistoihin 43, voidaan yhdellä ainoalla pumpulla 35 ruiskuttaa nesteluonnonkaasua jonkin säiliön pohjalta useihin suhteellisen tyhjiin lastisäiliöihin painolastimatkan aikana.
Laivan lastiputkistossa on myös tehty mahdolliseksi höyryn paluu säiliöstä siihen tilaan, josta nesteluonnonkaasua syötetään, niin että höyry voidaan taas nesteyttää. Näin ollen ulottuu säiliöstä 11 höyryn ulosmenotie 49, joka ulottuu kuvun 15 yläpinnan läpi, johon on kiinnitetty sopiva kytkin 51 liitettäväksi laivan lastiputkistoon. Höyryn ulosmenotien 49 alapää loppuu lyhyeen poik-kiputkeen 53, jonka molemmat päät on suljettu sopivilla, pyöreinä levyillä ja johon on porattu reikiä 55, jotka täyttävät sen koko alapuoliskon. Tämä poikkiputken muodostama tulorakenne vähentää nesteluonnonkaasun määrää, joka voisi kulkea säiliöstä poistettavan höyryn mukana, koska tällaisella mukana kulkevalla nesteellä on taipumus muodostaa pieniä pisaroita reiällisellä pinnalla ja tippua alaspäin imutorvessa 21.
Turvallisuussyistä käytetään toista ulosmenoputkea 59, joka ulottuu kuvun 15 sivuseinän läpi ylempänä ja on kytketty ylipaine-venttiiliin 61. Kuten on mainittu edellä, ei säi]iötä 11 ole tarkoitettu käytettäväksi niillä suurilla paineilla, joita nesteytetyt kaasut tietenkin pystyvät kehittämään varoituksen jälkeen, ja ylipaineventtiili 61 säädetään avautumaan säiliön sisäisen paineen 6 66480 . 2 saavuttaessa esim. arvon 0,211 kp/cm (n. 1,2 ik. absoluuttinen paine), niin että säiliön paine varmasti pysyy lähellä ilmakehän painetta sekä täytön ja purkauksen aikana että matkan aikana.
Mikäli ylipaineventtiili avautuu, purkautuu poistuva nesteluonnon-kaasu pienen johdon kautta (ei näytetty) ja ylös laivan mastoa pitkin purkautuen ulkoilmaan kohdassa, joka on korkealla laivan pää-kannen yläpuolella ja jossa se hajaantuu ulkoilmaan olematta vaaraksi miehistölle. Jos laivan järjestelmät vain toimivat tarkoitetulla tavalla, ei ylipaineventtiilin painetta normaalisti saavuteta.
Säiliöiden 11 sisällä oleva neste!uonnonkaasu pidetään tasapainossa suunnilleen lastin kiehumispisteen kohdalla ottaen huomioon lämmön tietty sisäänvirtaus ympäröivästä ilmasta. Esim. jäähdytys-laitteita voisi käyttää vastapainona lämmön sisäänvirtaukselle säiliöön. Jos kuitenkin lämmön sisäänvirtaus pidetään mahdollisimman pienenä tehokkaan eristys järjestelmän avu!la, voi nesteluonnonkaasu pieni haihtuminen olla sallittu, ja höyryn ulosmenotietä 49, kytkentää 51 ja lastin putkistoa käytetään höyryn imemiseksi säiliöistä nopeudella, joka on suunnilleen sama kuin se, jolla sitä kehittyy haihtumisen kautta. Höyryputkisto kytketään yleensä yhden tai useamman kompressorin imupuolelle, joiden avulla pidetään höyryn paine 2 säiliöissä arvossa n. 0,126 kp/cm (1,8 psig), joka on ylipaineventtiilin säätöä alhaisempi. Poistettu luonnonkaasu joko poltetaan polttoaineena laivan vetovoiman antavissa kattiloissa tai se voidaan jälleen nesteyttää laivan nesteytyslaitteiden avulla sen palauttamiseksi lopuksi eri säiliöihin.
Koska nesteluonnonkaasun syöttöputki 17 loppuu lähellä imu-torven 21 yläpäätä, tulee sisääntuleva nesteluonnonkaasu heti alttiiksi säiliössä vallitsevalle paineelle hyvissä ajoin ennen kuin se sekoittuu säiliössä jo olevaan nesteluonnonkaasuun. Tämän seurauksena imutorven 21 sisäalue toimii laajennuskammiona, johon sisääntuleva nesteluonnonkaasu purkautuu ja jossa se termisesti sopeutuu lastisäiliön vuodon höyrynpaineeseen. Koska lisäksi sisääntulevan nesteluonnonkaasun on virrattava koko imutorvea 21 pitkin alas ennen kuin se voi mennä pallomaisen säiliön pääosaan imutorven ulkopuolella ja alkaa sekoittua jo tässä olevaan nesteluonnonkaasuun, on sisääntulevalla nesteluonnonkaasuna riittävästi aikaa saavuttaakseen termisen tasapainon. Jos siis sisääntuleva nesteluonnonkaasu on hieman lämpimämpi, voi heti tapahtua haihtumista ja muodostuva 66480 höyry kulkee ylöspäin imutorvessa jäähdyttäen sisääntulevaa neste-luonnonkaasua yläpuolellaan ja ollen heti käytettävissä.poistetta-vaksi ja palautettavaksi rannalla olevaan laitteeseen uudelleen-nesteytystä varten. Kun neste kulkee hitaasti imutorven 21 pohjaan, sen tiheys muuttuu vähitellen, ja näin ollen sillä on oleellisesti sama tiheys kuin nesteluonnonkaasulla, joka on säiliön pohjalla, kun se alkaa virrata ulospäin imutorven alapäästä. Näin ollen tulee lämpökierähdyksen vaara oleellisesti poistetuksi ja sen sijaan tapahtuu suhteellisen rauhallinen tai levollinen täyttö siten, että sisääntuleva neste jää säiliön pohjalle tai sen lähelle ja siirtää yksinkertaisesti säiliössä jo olevaa nestettä ylöspäin.
Tämän suotavan tavoitteen toteuttamiseksi pitäisi sisääntu-levan nesteluonnonkaasun otaksuttavasti mennä laajennuskammioon kohdassa, joka on säiliön ylemmän pystysuoran neljänneksen sisällä, ja mieluiten kohdassa, joka on säiliön korkeuden ylimmän 10 %:n sisällä. Joten käytettäessä imutorvea 21 laajennuskammion saamiseksi sen pitäisi ulottua ylöspäin tasolle, joka on ainakin suunnilleen sama kuin syöttöputken 17 purkauskohta, jonka putken pitäisi loppua pystysuunnan tasolla, joka on säiliön ylemmän puoliskon sisällä, niin että ehtii tapahtua laajeneminen ja lämpötilan vakautuminen ennen sekoittumista. Samoin pitäisi imutorven 21 ulottuu alaspäin säiliön pystysuoran korkeuden alimman neljänneksen sisälle ja mieluiten etäisyyden päähän säiliön pohjasta, joka on enintään n. 10 % astian korkeudesta.
Näytetyssä järjestelyssä syöttöputkella 17 on oleellisesti muuttumaton sisähalkaisija, joka on n. 355,6.mm, ja se purkaa imu-torveen 21, jonka sisähalkaisija on n. 2,591 m. Näin ollen imutorven 21 läpivirtausala on yli 50 kertaa syöttöputken 17 ala, joten syöttöputkesta purkautuva nesteluonnonkaasu ei kohtaa mitään vastusta. Halutun tavoitteen toteuttamiseksi pitäisi laajennuskammio-alueen alan olla vähintään n. 10 kertaa syöttöputken ala ja mieluiten yli 20 kertaa syöttöputken ala.
Koska imutorven 21 avoin yläpää on virtausyhteydessä säiliön 11 vuotohöyryn kanssa, joutuu nesteluonnonkaasun putoava virtaus täysin alttiiksi säiliön sisäisille paineolosuhteille. Lisäksi se seikka, että nesteluonnonkaasun pylväs imutorvessa 21 tarvitsee määrätyn ajan kulkeakseen alas alapäähän, jossa se voi virrata ulospäin säiliössä jo olevaan nesteluonnonkaasuvarastoon, antaa hyvän β 66480 tilaisuuden lämpötilatasaantumiselje. Tämän tuloksena sisääntulevan nesteluonnonkaasun tiheys pylvään alapäässä vastaa hyvin läheisesti säiliössä olevan nesteluonnonkaasun tiheyttä, joten haitallisia vir-tausmuotoja ei muodostu. Kerran vuodessa voi olla tarpeellista tyhjentää säiliö, niin että sitä voidaan tarkastaa sisäpuolelta, ja tarkoitus on, että kaikki nesteluonnonkaasu säiliössä höyrystetään syöttämällä sisään kuumaa luonnonkaasua joko täyttöputken 19 tai höyryputken 51 kautta ja poistamalla toisen putken kautta. Jotta näiden putkien välinen tie ei tulisi oikosuljetuksi imutorven 21 alapään kautta, käytetään reiällistä levyä 23, jossa on useita reikiä, joiden yhteinen ala on yhtä kuin suunnilleen aukon, jonka halkaisija on 152 ,4· mm.
Vaikka keksintöä on kuvattu viitaton piirustusten näyttämään, parhaana pidettyyn toteutusmuotoon, on selvää, että alan tunteva henkilö voi tehdä muutoksia tai muunnoksia keksinnön suojapiirin puitteissa, joka määritellään yksinomaan oheisissa patenttivaatimuksissa. Sen sijaan, että nesteluonnonkaasu syötetään vapaasti pysty-putkeen, jolla on isompi halkaisija, voisi syöttöjohto esim. ulottua pitemmälle alaspäin ja sen voisi varustaa laajennuskammiolla, joka, vaikka se edelleen sulkisi fyysillisesti nesteluonnonkaasun sisälleen, kohdistaisi siihen astian sisällä vallitsevan paineen, esim. palkeiden tai muunlaisen paineentasoitus]aitteen avulla, ja/tai voitaisiin käyttää tähän laajennuskammioon kytkettyä putkistoa, joka olisi virtausyhteydessä säiliön vuoto-osan kanssa. Lisättäessä tällainen laajennuskammiojärjestely voitaisiin sitten itse täyttö-putki pidentää kohtaan, joka on lähellä säiliön pohjaa, niin että paineen tasoituksen tapahduttua astian yläosan sisällä voisi lämmön tasapainotus tapahtua seurauksena itse täyttöputken poikki tapahtuvasta lämmönsiirrosta, kun tuloneste kulkee alaspäin nestevaraston läpi, joka ympäröi sitä astiassa.
Vaikka kuvaus on keskittynyt nesteluonnonkaasun kuljetukseen, on olemassa muita kryogeenisia nesteitä, joita kuljetetaan tarpeeksi suurina määrinä nesteyttämällä ja pitämällä ne alhaisissa lämpötiloissa, jotta käsittely tällä tavalla olisi oikeutettu. Tällainen täyttöjärjestely voisi esim. olla erityisen edullinen sellaisten nesteytettyjen kaasujen kuljetuksessa, joiden normaali kiehumispiste 9 66480 on suunnilleen sama kuin ammoniakin tai alhaisempi, joita po. hakemuksen tarkoitusten kannalta pidetään yleisesti ottaen kryogeenisina nesteinä. Lisäksi mainituilla isoilla, umpinaisilla säiliöillä 3 tarkoitetaan säiliöitä, joihin mahtuu vähintään n. 5.000 m nestettä.

Claims (10)

10 664 8 0
1. Menetelmä lämpöeristetyn säiliön (11) täyttämiseksi nestekaasulla, jolloin syötettävä kaasu saatetaan paineen alaiseksi säiliössä säiliön yläpuoliskossa, tunnettu siitä, että nestekaasu johdetaan säiliön (11) yläpuoliskossa olevaan paisuntakam-mioon ja ohjataan kohtisuoraan alaspäin rajoitetulla alueella paikkaan säiliön korkeuden alimpaan neljännekseen ennen kuin sisään johdetun nestekaasun annetaan sekoittua säiliössä rajoitetun alueen ulkopuolella olevan nestekaasun kanssa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että höyryä poistetaan säiliön (11) yläosasta silloin kun nestekaasua syötetään.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nestekaasun kiehumispiste on noin -160 °C tai alempi 1 ilmakehän paineessa ja tällöin korkeintaan noin 1,2 ilmakehän absoluuttinen paine ylläpidetään säiliössä täytön aikana.
4. Lämpöeristetty säiliö nestekaasun säilytykseen, jossa säiliössä on johto (17) nestekaasun syöttämiseksi säiliöön (11), joka johto päättyy säiliön yläpuoliskon sisällä olevaan kohtaan, tunnettu siitä, että säiliön (11) sisään on sovitettu imuputki (21), joka ulottuu yleensä kohtisuoraan säiliön korkeuden ylemmässä neljänneksessä olevasta kohdasta säiliön korkeuden alemmassa neljänneksessä olevaan kohtaan, jolloin syöttöjohdon (17) poistoaukko on sijoitettu imuputken (21) sisään ja imuputken (21) yläpää on neste-yhteydessä säiliön yläosan kanssa.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen säiliö, tunnettu siitä, että se on varustettu höyryjohdolla (49) , joka ulottuu säiliön (11) läpi ja on yhteydessä säiliön yläosaan.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen säiliö, tunnettu siitä, että höyryjohdossa on horisontaalinen syöttöputki (53) , jossa on rei'ittämätön yläpuolisko sekä alapuoliskossaan useita reikiä (55), joiden halkaisija on korkeintaan 1,3 cm.
7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen säiliö, tunnettu siitä, että imuputken (21) poikkipinta-ala on ainakin noin 10 kertaa niin suuri kuin syöttöjohdon (17) poikkipinta-ala sen purkaus-kohdassa.
8. Jonkin patenttivaatimuksen 4...7 mukainen säiliö, tunnettu siitä, että syöttöjohdon (17) suuaukko sijaitsee korkeu- ,, 66480 della, joka on säiliön (11) pystykorkeuden ylemmän 10 prosentin alueella.
9. Jonkin patenttivaatimuksen 4...8 mukainen säiliö, tunnettu siitä, että imuputken (21) alapää on sijoitettu säiliön pystykorkeudesta laskettuna noin 10 prosentin tai pienemmän välimatkan päähän säiliön pohjasta.
10. Jonkin patenttivaatimuksen 4...9 mukainen säiliö, tunnettu siitä, että nesteenpoistoputki (25) ulottuu ylöspäin imu-putken läpi ja tulee ulos säiliön yläosasta, joka poistoputki on alapäästään liitetty upotettavaan pumppuun (27). 12 66480
FI781509A 1977-05-13 1978-05-12 Foerfarande foer fyllande av en termiskt isolerad tank med flytande gas och termiskt isolerad tank av flytande gas FI66480C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US79655077 1977-05-13
US05/796,550 US4129146A (en) 1977-05-13 1977-05-13 Liquefied gas tank and method of filling

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI781509A FI781509A (fi) 1978-11-14
FI66480B true FI66480B (fi) 1984-06-29
FI66480C FI66480C (fi) 1984-10-10

Family

ID=25168462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI781509A FI66480C (fi) 1977-05-13 1978-05-12 Foerfarande foer fyllande av en termiskt isolerad tank med flytande gas och termiskt isolerad tank av flytande gas

Country Status (15)

Country Link
US (1) US4129146A (fi)
JP (1) JPS53144025A (fi)
BE (1) BE867073A (fi)
CA (1) CA1078757A (fi)
DE (1) DE2821010A1 (fi)
DK (1) DK207678A (fi)
ES (1) ES469773A1 (fi)
FI (1) FI66480C (fi)
FR (1) FR2390669A1 (fi)
GB (1) GB1566232A (fi)
IT (1) IT1102648B (fi)
NL (1) NL7805212A (fi)
NO (1) NO145928C (fi)
PT (1) PT68010B (fi)
SE (1) SE433257B (fi)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2732318C2 (de) * 1977-07-16 1986-06-26 Messer Griesheim Gmbh, 6000 Frankfurt Vorrichtung zum Dosieren kleiner Mengen eines tiefsiedenden verflüssigten Gases
JPS55115697A (en) * 1979-02-27 1980-09-05 Kawasaki Heavy Ind Ltd Liquid inlet device for low-temperature storage tank
US4609010A (en) * 1980-09-15 1986-09-02 Petrolite Corporation Fluid inlet distributor
US4542764A (en) * 1983-09-06 1985-09-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Leak containment kit
US4830056A (en) * 1988-03-29 1989-05-16 Chamberlain Donald N Compressed air delivery system
NO177203C (no) * 1993-08-19 1995-08-09 Kvaerner Moss Tech As Anordning ved tårn i kuleformede tanker
JP4660966B2 (ja) * 2001-05-17 2011-03-30 株式会社Ihi 液体用タンク
KR100675063B1 (ko) * 2005-06-27 2007-01-29 울산화학주식회사 저온액화가스의 충전방법
GB2452910B (en) * 2007-09-18 2012-11-21 T Baden Hardstaff Ltd Storage tank assembly
CN102767691B (zh) * 2012-07-27 2013-10-16 新兴能源装备股份有限公司 自紧式快装防爆抽真空装置
US9316215B2 (en) * 2012-08-01 2016-04-19 Gp Strategies Corporation Multiple pump system
KR101807986B1 (ko) * 2014-05-30 2017-12-11 바르실라 핀랜드 오이 선박의 연료 탱크 배열체 및 선박의 탱크 컨테이너를 작동하는 방법
US10794022B2 (en) 2016-07-05 2020-10-06 Andrew Eric Reiner Retractable barrier assembly

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1478479A (en) * 1921-01-03 1923-12-25 Lachmann Walter Process and apparatus for utilizing liquefied gases
US1865319A (en) * 1930-09-02 1932-06-28 John K Jensen Breather pipe cap
US2290038A (en) * 1940-06-14 1942-07-14 American Car & Foundry Co Insulated tank car
US2440738A (en) * 1945-08-18 1948-05-04 Howell C Cooper Liquefied gas extractor
GB642438A (en) * 1947-11-28 1950-09-06 British Oxygen Co Ltd Improvements in or relating to containers for storing and dispensing liquefied gases
US3180376A (en) * 1956-10-25 1965-04-27 Itt Supply tank for viscous materials
US2963874A (en) * 1957-08-05 1960-12-13 Columbia Southern Chem Corp Method of and means for storing chlorine
NL112946C (fi) * 1959-04-09
US3044270A (en) * 1960-01-18 1962-07-17 Robert E Biever Anti-splash liquid gas filler
BE611935A (fi) * 1960-12-23 1962-04-16
US3196623A (en) * 1962-12-20 1965-07-27 Gen Am Transport Systems for storing products in the liquid phase that are normally in the gas phase
FR1457414A (fr) * 1965-07-23 1966-01-24 Gen Am Transport Dispositif perfectionné pour l'emmagasinage de produits en phase liquide, produits qui sont normalement en phase gazeuse
US3453836A (en) * 1967-07-24 1969-07-08 Mcmullen John J Liquefied petroleum gas tanker
BE757662A (fr) * 1969-10-18 1971-04-01 Kvaerner Brug As Dispositif pour monter des reservoirs separes a bord d'un navire
DE2048271C3 (de) * 1970-10-01 1979-08-23 Liquid Gas International Gmbh, 5480 Remagen Einrichtung zum Beladen und Entladen von Behältern für Flüssiggas u.dgl., insbesondere für Flüssiggasbehälter auf Schiffen
US3783628A (en) * 1972-07-17 1974-01-08 Chicago Bridge & Iron Co Method and apparatus for transporting liquefied natural gas

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6225917B2 (fi) 1987-06-05
DK207678A (da) 1978-11-14
FR2390669B1 (fi) 1983-05-27
PT68010A (en) 1978-06-01
GB1566232A (en) 1980-04-30
BE867073A (fr) 1978-09-01
SE7805493L (sv) 1978-11-14
IT1102648B (it) 1985-10-07
NO781663L (no) 1978-11-14
FR2390669A1 (fr) 1978-12-08
SE433257B (sv) 1984-05-14
CA1078757A (en) 1980-06-03
IT7849334A0 (it) 1978-05-12
NO145928C (no) 1982-06-23
JPS53144025A (en) 1978-12-15
PT68010B (en) 1979-11-16
FI66480C (fi) 1984-10-10
US4129146A (en) 1978-12-12
DE2821010A1 (de) 1978-11-16
NL7805212A (nl) 1978-11-15
NO145928B (no) 1982-03-15
FI781509A (fi) 1978-11-14
ES469773A1 (es) 1979-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI66480B (fi) Foerfarande foer fyllande av en termiskt isolerad tank med flytande gas och termiskt isolerad tank av flytande gas
KR101672606B1 (ko) 수성 및/또는 유성 액체들 및 극저온 액체를 수집하고 분리하기 위한 디바이스
KR101653892B1 (ko) 외부 컨테이너들을 구비하는 해양에 설치된 지지체
TWI343975B (en) A storage vessel for cryogenic liquid
EP2228294A1 (en) Vessel for transport of liquefied natural gas
JP6684789B2 (ja) 液化ガスを冷却するための装置および方法
KR101918906B1 (ko) 해양 선박의 연료 탱크 배열체
KR20110084935A (ko) 액체 내용물의 약화 움직임을 위한 장치가 장착된 선박 또는 부양 지지체
JP6942143B2 (ja) ガスを消費する部材に燃料ガスを供給し、前記燃料ガスを液化するための設備
US2933902A (en) Transportation of liquefied gases
CN109219719B (zh) 处理液化气体的货物的方法及储存装置
RU2770334C2 (ru) Устройство инертирования для резервуара для хранения сжиженного газа судна для перевозки сжиженного газа
KR20200005414A (ko) 발전 유닛으로 연료를 공급하는 장치와 방법
KR101496485B1 (ko) 액화가스 운반 및 저장용 탱크
NO122736B (fi)
KR820001396B1 (ko) 액화 가스 저장 탱크
US2897658A (en) Method and apparatus for unloading cold low temperature boiling liquids from storage reservoir
US3544289A (en) Fluid control system for liquid storage apparatus
US20230003345A1 (en) System and Method for Transfering Liquid Argon to Bulk Transport Tanks
RU2788446C2 (ru) Загрузочно-разгрузочная башня, оснащённая устройством для распыления сжиженного газа
KR20210013699A (ko) 액화 가스 저장 탱크에 유체를 공급하고 그리고/또는 액화 가스 저장 탱크로부터 유체를 배출하기 위한 장치

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: GENERAL DYNAMICS CORPORATION