液化气贮存罐及船舶

文档序号:1894836 发布日期:2021-11-26 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 液化气贮存罐及船舶 (Liquefied gas storage tank and ship ) 是由 上田伸 于 2020-02-17 设计创作,主要内容包括:液化气贮存罐具备:容器主体(60),在内部贮存液化气,并具有能够应对至比容器主体(60)所设置的位置处的大气压大的压力的设计压力;导出配管(63),遍及容器主体(60)的内外地设置,一端在容器主体(60)的内部在液化气的液相(L)中开口,另一端配置于容器主体(60)的外部,并在内部形成液化气的导出流路(64);及连通部(65),能够将容器主体(60)的内部的液化气的气相(L)存在的位置与导出流路(64)连通。(A liquefied gas storage tank is provided with: a container body (60) that stores liquefied gas therein and has a design pressure that can handle a pressure greater than the atmospheric pressure at a location where the container body (60) is disposed; a lead-out pipe (63) which is provided inside and outside the container body (60), has one end opening into the liquid phase (L) of the liquefied gas inside the container body (60), has the other end disposed outside the container body (60), and has a lead-out flow path (64) for the liquefied gas formed inside; and a communication section (65) that can communicate the position where the gas phase (L) of the liquefied gas is present inside the container body (60) with the delivery flow path (64).)

液化气贮存罐及船舶

技术领域

本发明涉及液化气贮存罐及具备液化气贮存罐的船舶。

本申请对于2019年4月23日申请的日本特愿2019-81680号主张优先权,并在此处引用其内容。

背景技术

一般公知贮存LNG或LPG等液化气的罐。贮存于罐的液化气在火力发电厂作为燃料使用或者作为城市燃气的原料使用。

另外,还公知搭载有这样的罐的船舶(例如专利文献1)。在这种罐的内部设置有泵,罐内的液化气经过配管向主机输送,被作为船舶的燃料使用。

现有技术文献

专利文献1:日本特开2018-176900号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而,存在如下情况:由于例如由外部空气将罐加热等,而在罐内部液化气蒸发使罐内部成为比大气压高的压力。在这样的情况下,当例如由于在用于将罐的内部的液化气向罐外部取出的配管设置的阀的垫圈的不良或配管的焊接不良等而配管产生不良状况,导致配管在其中途在大气中开口时,由于罐内的压力与大气压的压力差而液化气被压出,无法阻止液化气的泄漏,可能泄露大量的液化气。特别是在设计压力(耐压)较大的中小型的罐中,罐内的压力与大气压的差压较大,液化气的泄漏量较多。

另外,在液化气的泄漏量较多的情况下,需要使用于接收泄漏的液化气的滴盘大型化,引起成本增大。

因此,在本发明中,提供能够通过简单的结构抑制液化气的泄漏的液化气贮存罐及船舶。

用于解决课题的技术方案

本发明的第一方式的液化气贮存罐具备:容器主体,在内部贮存液化气,并具有能够应对至比上述容器主体所设置的位置处的大气压大的压力的设计压力;导出配管,遍及上述容器主体的内外地设置,一端在上述容器主体的内部在上述液化气的液相中开口,另一端配置于上述容器主体的外部,并在内部形成上述液化气的导出流路;及连通部,能够将上述容器主体的内部的上述液化气的气相存在的位置与上述导出流路连通。

在这样的贮存罐中,若假设在容器主体的外部导出配管产生不良状况,导出流路在其中途向大气开放,则在由于液化气的蒸发而使容器主体中成为比大气压高的压力的情况下,液化气的液相由于大气压与容器主体的内部的压力之间的压力差而被向容器主体的外部压出并泄漏。在本方式中,在这样的情况下,也能够通过利用连通部将液化气的气相与导出流路连通而使导出流路的压力与液化气的气相的压力相等。其结果是,能够使容器主体的内部的压力与导出流路的压力相等,能够避免液化气的液相被向容器主体的外部压出而无法停止液化气的泄漏的情况。

另外,也可以是,在上述液化气贮存罐中,上述连通部是在上述容器主体的外部将上述容器主体的上述液化气的上述气相存在的位置与上述导出配管连接并在内部形成连接流路的连接管,上述液化气贮存罐还具备开闭阀,上述开闭阀设置于上述连接管而能够对上述连接流路进行开闭。

通过像这样设置连接管来作为连通部,并利用开闭阀打开连接管的连接流路,而即便在容器主体的外部导出配管产生不良状况而导出流路在其中途向大气开放,也能够通过利用连接管的连接流路使液化气的气相向导出流路流入而使导出流路的压力与液化气的气相的压力相等。其结果是,能够避免由于大气压与容器主体的内部的压力之间的压力差将液化气的液相向容器主体的外部压出而无法停止液化气的泄漏的情况。另外,能够避免在利用开闭阀关闭连接流路而没有在导出配管产生不良状况的正常运转时液化气的液相流入连接流路的情况,能够减少将液化气的液相经过导出配管而向容器主体的外部导出的情况下的流动损失。

另外,在上述液化气贮存罐中,也可以是,上述开闭阀是设置为能够切换成第一状态与第二状态的三通阀,上述第一状态是在上述导出配管的上述一端与上述另一端之间连通上述导出流路并且关闭上述连接流路的状态,上述第二状态是通过经由上述导出流路将上述导出配管的上述一端与上述连接流路连通而打开上述连接流路的状态。

在该情况下,能够通过一个三通阀兼具开闭连接流路的功能和开闭导出流路的功能,不需要特意分别设置开闭连接流路的阀和开闭导出流路的阀,带来降低成本和省空间化。

另外,也可以是,上述液化气贮存罐还具备控制装置,上述控制装置通过上述开闭阀使上述连接流路开闭,上述控制装置在使上述液化气经过上述导出流路而从上述容器主体导出时,通过上述开闭阀使上述连接流路关闭。

即便在容器主体的外部导出配管产生不良状况而液化气从导出流路的中途泄漏的情况下,若在通常时利用开闭阀打开连接流路,则也能够避免液化气的液相被压出至容器主体的外部而无法停止液化气的泄漏的情况。另一方面,在需要将液化气的液相经过导出流路而从容器主体导出时,通过控制装置利用开闭阀使连接流路关闭,能够减少将液化气的液相经过导出配管而向容器主体的外部导出的情况下的流动损失。

另外,在上述液化气贮存罐中,也可以是,上述连通部是以在上述容器主体的内部将上述液化气的上述气相存在的位置与上述导出流路连通的方式设置于上述导出配管的连通孔。

通过像这样设置连通孔来作为连通部,能够通过非常简单的结构使容器主体内部的液化气的气相流入导出流路,使导出流路的压力与液化气的气相的压力相等。因此,假即便在容器主体的外部导出配管产生不良状况而使导出流路向大气开放,也能够避免液化气的液相被压出至容器主体的外部而无法停止液化气的泄漏的情况。

另外,也可以是,上述液化气贮存罐还具备:大气开放用配管,设置于上述容器主体并能够将上述液化气的上述气相存在的位置与上述容器主体的外部连通;及阀,能够对上述大气开放用配管的内部的流路进行开闭。

通过设置这样的阀,能够在容器主体的内部的压力超过设计压力之前降低容器内部的压力。

本发明的第一方式的船舶具备上述的液化气贮存罐。

根据这样的船舶,通过具备上述的液化气贮存罐,能够利用连通部使液化气的气相向导出流路流入,能够使导出流路的压力与液化气的气相的压力相等。其结果是,即便在容器主体的外部导出配管产生不良状况而导出流路向大气开放,也能够避免液化气的液相被压出至容器主体的外部而无法停止液化气的泄漏的情况。

发明效果

根据上述的液化气贮存罐及船舶,能够通过简单的结构抑制液化气的泄漏。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式所涉及的船舶的侧视图。

图2是本发明的第一实施方式所涉及的船舶的燃料箱的纵剖视图且是图1中的X-X剖视图。

图3是本发明的第二实施方式所涉及的船舶的燃料箱的纵剖视图。

图4是本发明的第三实施方式所涉及的船舶的燃料箱的纵剖视图。

具体实施方式

(第一实施方式)

对本发明的第一实施方式所涉及的船舶100进行说明。

如图1所示,本实施方式的船舶100是对作为液化气的液化天然气(LNG;LiquefiedNatural Gas:液化天然气)或者液化石油气(LPG;Liquefied Petroleum Gas:液化石油气)进行输送的液化气运输船。

如图1所示,船舶100具备:船体10、桥楼20、货油舱30、主机40及燃料箱(液化气贮存罐)50。

船体10具有:舷侧11、船底12及上甲板13。舷侧11具有左右一对舷侧外板11a。船底12具有将上述左右的舷侧外板11a彼此在下部连接的船底外板12a。

上甲板13在比船底12靠上方处连接左右一对舷侧外板11a。上甲板13是从船首10a延伸至船尾10b的露天甲板。上甲板13在水平方向上延伸。船舶100的船尾10b侧根据船舶100的航行状态而下降,由此上甲板13本身有时船尾10b侧也向下方倾斜。

对于船体10而言,通过上述舷侧11、船底12及上甲板13,与船首尾方向正交的截面形状成为大致箱状,而在内部形成有空间。船体10内的船尾10b侧的部分成为机舱14。船体10内的比机舱14靠船首10a侧的部分成为由机舱14和隔壁15a划分出的货舱15。

桥楼20设置为从船体10的上部朝着上方延伸。桥楼20设置于船体10的上部的船尾10b侧,并且设置于机舱14的上方。桥楼20呈多层。在桥楼20的上层设置有用于操纵船舶100的操纵室21。操纵室21构成为能够从高处远望船舶100的前方。

货油舱30设置为在船体10的货舱15内沿着船首尾方向排列有多个(在本实施方式中三个)。在相邻的货油舱30彼此之间设置有隔开收容各货油舱30的区域的隔壁15b。

本实施方式的货油舱30为通过将平板状的罐壁部相互接合而构成的方形罐。在货油舱30内,作为货物的液化气(LNG或LPG)以常压低温状态储藏。另外,“常压低温状态”是指不对液化气进行加压而仅通过设为低温来维持液化气的液化状态的状态。在船舶100中设置有用于将LPG维持在低温的液化状态的未图示的蒸发气体处理装置。作为蒸发气体处理装置而采用再液化装置。再液化装置在货油舱30的外部对在货油舱30中液化气因外部的热量而蒸发从而排出的蒸发气体进行冷却并使其再次液化。这样被液化的气体作为液化气而返回货油舱30内。

主机40配置于船体10内的机舱14。本实施方式的主机40将LNG或LPG等液化气LG作为燃料而驱动。在此,成为主机40的燃料的液化气LG不限于LNG或LPG,也可以是其他液化气燃料等。通过主机40的驱动使设置于船体10的船尾10b的下方的螺旋桨41旋转。

接着,参照图1及图2对燃料箱50进行说明。在本实施方式中,燃料箱50经由罐支撑部51而设置在上甲板13上。燃料箱50例如设置于在船首尾方向上排列有三个的货油舱30中的中央的货油舱30的上方的上甲板13上。

如图2所示,燃料箱50具备:容器主体60,能够对液化气LG以高压状态进行贮存;泵62及导出配管63,将容器主体60内的液化气LG向容器主体60的外部导出;及连通部65,在容器主体60的外部将容器主体60的内部与导出配管63的内部连通。

容器主体60由耐压容器形成。此外,容器主体60的设计压力(耐压)成为比容器主体60的液面高度位置h处的液化气LG的液头压力大的压力。在此,液面高度位置h表示从容器主体60的内表面的上端至液化气LG的液面为止的铅垂方向上的距离。每1m的LNG的液头压力为约50(kPa),因此,在液化气LG为LNG且容器主体60的液面高度位置h为2(m)的情况下,容器主体60的设计压力比约100kPa大。即,容器主体60内的压力是足以将容器主体60内的液化气LG的液相L推至容器主体60的上部的压力,其结果是,容器主体60内的压力大于大气压,并且可以压出液化气LG的液相L。

在容器主体60的上部设置有能够将液化气LG的气相G所存在的位置与容器主体60的外部连通的大气开放用配管72和能够对大气开放用配管72的内部的流路进行开闭的安全阀71。安全阀71设置为在容器主体60的内部的压力超过设计压力之前能够使容器的内部的气相向大气释放。

泵62设置于容器主体60的内部,而将容器主体60的内部的液化气LG向主机40压送。用于使泵62驱动的电动机等驱动部可以设置于容器主体60的内部,也可以设置于容器主体60的外部。特别是贮存于容器主体60的液化气LG具有绝缘性,因此,即使在容器主体60内设置驱动部也没有问题。泵62以在容器主体60的内部配置在贮存于容器主体60的下部的液化气LG的液相L中的方式设置于容器主体60的底部60a或者接近底部60a地设置。

导出配管63遍及容器主体60的内外地沿着铅垂方向延伸设置。由此,导出配管63从容器主体60的上部向上方延伸。导出配管63的一端在容器主体60的内部与泵62的排出口(未图示)连接。即,导出配管63的一端在液化气LG的液相L中开口。导出配管63的另一端与主机40连接。即,导出配管63的另一端配置于容器主体60的外部。在导出配管63的内部形成有使容器主体60内的液化气LG的液相L流通而向主机40引导的导出流路64。在容器主体60内,在液化气LG的液相L的液面上存在液化气LG蒸发而生成的气相G。

在本实施方式中,连通部65是在内部具有能够将容器主体60的内部的液化气LG的气相G所存在的位置与导出流路64连通的连接流路66的连接管。连接管设置于容器主体60的外部,并在容器主体60与主机40之间从导出配管63分支而与气相G所存在的容器主体60的上部连接。

在连接管上设置有能够对连接流路66进行开闭的开闭阀67。开闭阀67例如是远程操作阀,且是设置于连接管从导出配管63分支的位置的三通阀。三通阀设置为能够切换第一状态S1和第二状态S2,上述第一状态S1是在导出配管63的一端与另一端之间连通导出流路64并且关闭连接流路66的状态,上述第二状态S2是通过经由导出流路64而将导出配管63的一端与连接流路66连通来打开连接流路66的状态。例如三通阀也可以是手动阀。

在此,燃料箱50还具备使开闭阀67动作的控制装置75。控制装置75具有处理器等,并基于动作指令而切换开闭阀67的第一状态S1与第二状态S2。在本实施方式中,通常开闭阀67被设为打开连接流路66的第二状态S2,在使液化气LG经过导出流路64而从容器主体60导出时,控制装置75使开闭阀67成为第一状态S1,通过开闭阀67关闭连接流路66。

在以上说明的本实施方式的船舶100中,设想在燃料箱50的容器主体60的外部导出配管63产生了不良状况,导致导出流路64在其中途向大气开放的情况。“不良状况”是表示例如图2中的A部所示那样开闭阀67的垫圈(未图示)的不良,在容器主体60的外部,导出流路64在导出配管63的中途向大气开口那样的状态。

在产生了这样的不良状况的情况下,当由于液化气LG的蒸发而容器主体60中成为比大气压高的压力时,容器主体60内的液化气LG的液相L由于大气压与容器主体60的内部的压力之间的压力差而被向容器主体60的外部压出并泄漏。在本实施方式中,即便在这样的情况下,也能够通过作为连通部65的连接管使液化气LG的气相G向导出流路64流入,因此,能够使导出流路64内的压力与液化气LG的气相G的压力相等。

其结果是,能够避免由于大气压与容器主体60的内部的压力之间的压力差而液化气LG的液相L被随意地向容器主体60的外部压出、无法停止液化气LG的泄漏的情况。因此,能够避免液相L持续泄漏、容器主体60内的液化气LG的多数或者几乎全部被排出至容器主体60外的情况。这样,能够通过将连接管设置于容器主体60这样的简单的结构,来抑制液化气LG从罐泄漏。并且,也不需要用于接收泄漏的大量的液化气LG的大型的滴盘。

此外,即便在船舶100航行期间在容器主体60的外部导出配管63产生上述那样的不良状况而液化气LG从导出流路64泄漏的情况下,若始终将开闭阀67设为第二状态S2而打开连接流路66,则能够将连接流路66与导出流路64连通而使导出流路64的压力与液化气LG的气相G的压力相等。其结果是,能够抑制液化气LG的泄漏。另外,在需要使液化气LG经过导出流路64而从容器主体60导出时即向主机40供给液化气LG时,控制装置75能够使开闭阀67成为第一状态S1来关闭连接流路66,因此,能够减少使液化气LG经过导出配管63而向主机40导出的情况下的流动损失。

另外,通过设置安全阀71,能够在容器主体60的内部的压力超过设计压力之前降低容器主体60内部的压力。

(第二实施方式)

接着,参照图3对本发明的第二实施方式所涉及的船舶100进行说明。在以下说明的第二实施方式中,对与第一实施方式相同的部分标注相同的附图标记来进行说明,并且省略重复说明。在本实施方式的船舶100中,燃料箱80与第一实施方式不同。

燃料箱80的开闭阀87是设置于作为连通部85的连接管的远程操作阀。在导出配管63上,在开闭阀67以外设置有导出阀88。导出阀88可以在需要将液化气LG向主机40供给时打开导出流路64,也可以始终打开导出流路64。导出阀88设置于比连接管从导出配管63分支的位置靠主机40侧。另外,开闭阀87也可以是手动阀。

通过控制装置75使开闭阀87动作。在本实施方式中,通常开闭阀87在打开连接管的连接流路86而使液化气LG经过导出流路64从容器主体60导出来向主机40供给时,控制装置75使开闭阀87动作来通过开闭阀87关闭连接流路86。

在以上说明的本实施方式的船舶100中,在导出配管63产生了不良状况而导出流路64向大气开放的情况下,能够通过连接管使液化气LG的气相G向导出流路64流入。因此,能够使导出流路64内的压力与液化气LG的气相G的压力相等。其结果是,能够抑制液相L从容器主体60持续泄漏而容器主体60内的液化气LG全部被排出至容器主体60外的情况。由此,能够通过将连接管设置于容器主体60这样的简单的结构,来抑制液化气LG的泄漏。

此外,即便在船舶100航行期间在容器主体60的外部导出配管63产生不良状况而液化气LG从导出流路64泄漏的情况下,若始终通过开闭阀87打开连接流路86则也能够抑制液化气LG的泄漏。另外,在需要使液化气LG经过导出流路64从容器主体60导出来向主机40供给时,控制装置75能够使开闭阀87动作而关闭连接流路86。由此,能够减少使液化气LG经过导出配管63而向容器主体60的外部导出的情况下的流动损失。

另外,仅在不具备作为连通部85的连接管及开闭阀87的燃料箱追设上述连接管及开闭阀87,就能够容易地抑制液化气LG的泄漏。

(第三实施方式)

接着,参照图4对本发明的第三实施方式所涉及的船舶100进行说明。在以下说明的第三实施方式中,对与第一实施方式及第二实施方式相同的部分标注相同附图标记来进行说明,并且省略重复说明。在本实施方式的船舶100中,燃料箱90与第一实施方式及第二实施方式不同。

燃料箱90不具备上述的连接管及开闭阀67、87。即,在本实施方式中,连通部95是以将容器主体60的内部的液化气LG的气相G所存在的位置与导出流路64连通的方式在容器主体60的内部设置于导出配管63的连通孔。

例如在导出配管63的内径为40(mm)的情况下,连通孔的直径为10(mm)以上且20(mm)以下较佳。

在以上说明的本实施方式的船舶100中,通过设置连通孔来作为连通部95,而能够通过非常简单的结构使液化气LG的气相G向导出流路64流入,能够使导出流路64内的压力与液化气LG的气相G的压力相等。其结果是,即便在容器主体60的外部导出配管63产生不良状况而导出流路64向大气开放,也能够抑制由于大气压与容器主体60的内部的压力之间的压力差而液化气LG的液相L被压出至容器主体60的外部的情况。因此,能够通过非常简单的结构来避免无法停止液化气LG从容器主体60泄漏的情况。

以上,参照附图对本发明的实施方式进行了详述,但各实施方式的各结构及它们的组合等是一个例子,能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的附加、省略、置换及其他变更。另外,本发明不被实施方式限定,而仅由权利要求书来限定。

例如,也可以是,在导出配管63产生了不良状况时通过传感器检测出泄漏,控制装置75基于传感器的检测结果来使开闭阀67、87动作,打开连接流路66、86。另外,控制装置75也可以控制安全阀71。

导出配管63不限于用于向主机40供给液化气LG的配管的情况。例如也可以是与用于向主机40供给液化气LG的配管分开设置的取样管。取样管是用于为了取样而取出容器主体60内的液化气LG的配管。

另外,安全阀71也可以是在与容器主体60中的气相G的部分连接的配管设置的开闭阀。

另外,液化气贮存罐不限于搭载于船舶100的燃料箱50的情况,例如也可以是设置在地上的液化气贮存罐。

附图标记说明

10…船体

10a…船首

10b…船尾

11…舷侧

11a…舷侧外板

12…船底

12a…船底外板

13…上甲板

14…机舱

15…货舱

15a…隔壁

15b…隔壁

20…桥楼

21…操纵室

30…货油舱

40…主机

41…螺旋桨

50、80、90…燃料箱(液化气贮存罐)

51…罐支撑部

60…容器主体

60a…底部

62…泵

63…导出配管

64…导出流路

65、85、95…连通部

66、86…连接流路

67、87…开闭阀

75…控制装置

71…安全阀

72…大气开放用配管

88…导出阀

100…船舶

LG…液化气

L…液相

G…气相

S1…第一状态

S2…第二状态。

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