用于以气体为燃料的船舶的燃料罐装置
阅读说明：本技术 用于以气体为燃料的船舶的燃料罐装置 (Fuel tank device for gas-fueled ship ) 是由 E·德尔索 A·斯科基 于 2018-09-11 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于以气体为燃料的船舶的储存LNG燃料的燃料罐装置,所述装置包括LNG燃料罐(12)和被设置成与所述LNG燃料罐(12)连通的罐连接空间(26.2),其中,所述罐连接空间(26.2)由至少三个隔离的隔室形成,即一个加注隔室(30.2)和至少两个LNG燃料供给隔室(70.3、70.4)。(The invention relates to a fuel tank arrangement for storage of LNG fuel for a gas-fuelled marine vessel, the arrangement comprising an LNG fuel tank (12) and a tank connection space (26.2) arranged in communication with the LNG fuel tank (12), wherein the tank connection space (26.2) is formed by at least three separate compartments, namely one filling compartment (30.2) and at least two LNG fuel feeding compartments (70.3, 70.4).)
技术领域
本发明涉及用于这种以气体为燃料的船舶的燃料罐装置，该燃料罐装置使用液化天然气(LNG)作为其唯一燃料源。本发明主要涉及满足纯气体燃料对LNG燃料罐的构造的要求。更具体地，本发明涉及这样的LNG燃料罐装置，该LNG燃料罐装置包括至少一个壳、隔热体以及由多个布置在LNG燃料罐的端部或侧面的隔室形成的罐连接空间。
背景技术
使用LNG作为船舶应用的燃料正在逐渐增多，因为它是减少排放的有效方式。在未来几十年内，天然气(NG)有望成为世界上增长最快的主要能源。这一发展背后的驱动力是已知的石油储量减少，环保意识的增强以及排放限制的持续收紧。所有主要排放都可以显著减少，以真正形成无害环境的解决方案。特别是对于传统的油基燃料来说难以实现CO2的减少。NG由甲烷(CH4)和较少浓度的重质烃(诸如乙烷和丙烷)组成。在正常环境条件下，NG是气体，但可以通过将其冷却至-162℃来液化它。在液体形式下，特定体积显著减小，这允许储存罐的尺寸相对于能量含量合理。NG的燃烧过程是清洁的。其高氢煤比(化石燃料中最高)意味着与油基燃料相比，二氧化碳排放量较低。当NG液化时，除去所有硫，这意味着零SOX排放。与油基燃料相比，NG的清洁燃烧特性还显著减少了NOX和颗粒排放。特别是在船上有乘客的这样的邮轮、渡轮和所谓的客滚船舶中，船的发动机废气中没有烟尘排放和可见烟雾是一个非常重要的特征。
LNG不仅是无害环境的解决方案，而且在当今的油价情况下也是经济上令人关注的。在船中储存NG的最可行方式是采取液体形式。在现有的船设施中，LNG储存在由不锈钢或某种其它适当的钢制成的圆柱形、隔热的单壁或双壁罐中。
非加压的现有技术的LNG罐通常仅具有覆盖有例如聚氨酯的隔热体的单壁或壳。加压的现有技术的LNG罐具有不锈钢的内壁或内壳以及与内壳隔开一定距离的外壁或外壳。内壳和外壳之间限定了隔离空间。为了排空LNG罐，LNG罐设置有至少一个不锈钢管，该有至少一个不锈钢管道在其第一端连接至LNG罐，并且在其第二端连接至被布置在该罐的侧面或端部的罐连接空间，该罐连接空间作为罐的延伸或者作为距罐短距离的单独腔室。罐连接空间通常是不透气的封闭空间，其包含所有罐连接件、配件、法兰和罐阀门。罐连接空间由耐低温材料制成，具有带有高液位指示器和低温传感器的隔室底井(bilge well)。罐连接空间(TCS)通常是不可接近的，除非检查有足够的氧气且没有爆炸性气氛，否则人员不得进入罐连接空间。出于安全原因，TCS设置有永久性气体检测、固定火灾检测和机械强制通风，该机械强制通风每小时可换气30次。
众所周知，环保意识促使造船厂朝着使用产生最少的二氧化碳排放量的燃料的方向发展。达到此目标的一种方法是建造仅以NG来运行的船舶，即NG是发动机/多个发动机或者其它燃气消耗器的唯一可用燃料。使用燃气或其它低闪点燃料的船的国际安全规则(即所谓的IGF规则)针对单一燃料设施给出了许多规定。规定背后的目的是确保与LNG罐有关的泄漏或其它问题不会导致动力损失，即降低船舶的可操纵性。
考虑到LNG罐在使用单一燃料的船舶中的可用性，存在两种基本类型的LNG罐。在第一种类型的罐中，可能会发生罐结构的某些泄漏，并且由于泄漏风险，IGF规则规定必须将燃料储存部划分成位于独立隔室中的至少两个罐，并且每个罐还必须设置有将燃料从罐输送到发动机所需的仪器和设备。换句话说，第一罐类型需要完全的冗余和隔离。
在第二种类型的罐中，仅可能从阀泄漏，因此，如果罐具有针对每个发动机的罐连接空间，则IGF规则仅要求单个燃料罐可以用于储存用于多个发动机的燃料。
因此，很自然地，第二种类型的LNG罐是用于船舶的选择，特别是对于具有至少两个发动机的船舶。建造单个无泄漏的大型LNG罐比建造具有用于将燃料输送到每个发动机的多个仪器和设备的大量的小型罐更具成本效益。
在下文中，将更详细地讨论第二类型的LNG罐，并且特别是与其连接布置的罐连接空间。如上所述，IGF规则规定如果为单个发动机提供与单个LNG罐连接的单独的罐连接空间，则可以接受单个LNG罐。然而，IGF规则规定使其完全开放、如何在单独的罐连接空间之间划分各种仪表和设备。
因此，本发明的目的是设计一种用于以气体为燃料的船舶的LNG燃料罐装置，使得用于处理LNG燃料的各种仪器和设备以实际的方式被分成多于一个罐连接空间。
本发明的另一目的是设计一种用于以气体为燃料的船舶的LNG燃料罐装置，使得将LNG燃料供给至一个发动机的问题与其它发动机/其它多个发动机隔离，从而其它发动机/其它多个发动机可以继续其无问题的工作。
本发明的另一目的是设计这样的LNG燃料罐装置，使得每当TCS关闭时，即其不被检修和/或维修人员占用时，就向其罐连接空间提供惰性气氛。
发明内容
本发明的至少一个目的基本上通过一种用于在以气体为燃料的船舶中用于储存LNG燃料的燃料罐装置来满足，所述装置包括LNG燃料罐、被设置成与所述LNG燃料罐连通的罐连接空间，所述罐连接空间由至少三个隔离的隔室形成，即一个加注隔室和至少两个LNG燃料供给隔室。
在所附的从属权利要求中，本发明的其它特征变得显而易见。
本发明的燃料罐装置至少具有以下优点：
·只需一个LNG罐来储存用于一个或更多个发动机的燃料，
·优化罐连接空间之间的仪器和设备的划分，
·罐连接空间没有持续通风，由此
·避免了与TCS通风有关的持续噪音，
·TCS通风所需的能量显著减少了，并且
·减小或实际上消除了罐连接空间中NG燃烧或爆炸的风险，并且
·避免了由于潮湿的通风空气而在TCS中的冷设备上凝结和结冰。
附图说明
在下文中，将参考所附示例性示意图更详细地描述本发明，在图中：
图1示意性地例示了在甲板上具有本发明的LNG燃料罐的船舶的侧视图；
图2a和图2b示意性地例示了根据本发明的优选实施方式的LNG燃料罐的两个纵向和水平剖面变型；
图3示意性地例示了沿着图2a的线A-A的LNG燃料罐的罐连接空间(即其加注隔室)的局部剖面侧视图；
图4示意性地例示了沿着图2a的线B-B的LNG燃料罐的罐连接空间(即其LNG燃料供给隔室的第一变型)的局部剖面侧视图；
图5示意性地例示了沿着图2a的线B-B的LNG燃料罐的罐连接空间(即其LNG燃料供给隔室的第二变型)的局部剖面侧视图；
图6示意性地例示了图3的LNG燃料罐的加注隔室的进一步发展；以及
图7示意性地例示了图4的LNG燃料罐的LNG燃料供给隔室的进一步发展。
具体实施方式
图1示意性地并且以非常简化的方式例示了具有LNG燃料罐12的船舶10，该LNG燃料罐12设置在船舶10的甲板上。当然，LNG燃料罐也可以位于甲板下方。该图还示出了：内燃发动机14，其接收来自LNG燃料罐12的燃料；以及驱动装置16，其联接至发动机14和推进器18两者。驱动装置在此可以包括机械齿轮或发电机(电驱动组合)。
图2a示意性地例示了根据本发明的优选实施方式的第一变型的LNG燃料罐12的基本构造。燃料罐12例如由内壳20、外壳22和内壳与外壳之间的隔热体24形成。在燃料罐12的端部布置有所谓的罐连接空间或TCS 26.1。自然地，罐连接空间26.1也可以位于LNG燃料罐的侧面，并且不一定作为罐的壳的延伸，而是也可以距罐的壳一定距离，即作为在LNG燃料罐侧面或端部处的单独的腔室。然而，在这种情况下，在罐与罐连接空间之间的连接的一部分应当设置有双管道，这使得这种连接的吸引力降低。罐连接空间26.1优选地但非必须地设置有隔热材料28。罐连接空间26.1由一个加注隔室30.1和两个LNG燃料供给隔室70.1和70.2形成。
图2b示意性地例示了根据本发明的优选实施方式的第二变型的LNG燃料罐12的基本构造。如前所述，燃料罐12由内壳20、外壳22和内壳与外壳之间的隔热体24形成。在燃料罐12的端部布置有所谓的罐连接空间26.2。自然地，罐连接空间也可以位于LNG燃料罐的侧面，并且不一定作为罐的壳的延伸，而是也可以距罐的壳一定距离，即作为在LNG燃料罐侧面或端部处的单独的腔室。罐连接空间26.2优选地但非必须地设置有隔热材料28。罐连接空间26.2由一个加注隔室30.2和两个LNG燃料供给隔室70.3和70.4形成。
图2a与图2b之间的唯一区别是罐连接空间26.1和26.2的设计。图2a的罐连接空间26.1具有小尺寸的加注隔室30.1，该加注隔室在一侧被LNG燃料罐包围，而在三侧被LNG燃料供给隔室70.1和70.2包围。因此，从上方或从下方进入加注隔室30.1。图2b的罐连接空间26.2具有较大尺寸的加注隔室30.2，该加注隔室在一侧被LNG燃料罐12包围，并且在两侧被LNG燃料供给隔室70.3和70.4包围并且第四侧(即加注隔室30.2的与LNG燃料罐12相反的端部)延伸到LNG燃料供给隔室的端部的水平，由此加注隔室30.2的端壁也确保了从加注隔室的侧面自由进入加注隔室(然而，通过其壁)。
图3例示了图2a的剖面A-A，并且讨论了利用LNG填充LNG燃料罐12所需的仪器和设备。根据本发明，在罐连接空间的加注隔室30.1中提供这样的设备。加注隔室30.1具有供油管线32，用于从陆基供油站、油罐卡车、沿海油轮或供油驳船中的一者接收LNG。供油管线32终止于供油阀34，供油阀用于将LNG输送到从加注隔室30.1通向LNG罐12的底部的底部填充管线36或输送到通向LNG罐12的上部部分中的LNG喷雾40的顶部填充管线38。优选地，LNG填充管线36和38直接从加注隔室30.1穿过LNG罐12内部的罐的壁或壳。然而，也可以布置对应的管线以首先通过加注隔室30.1的顶壁离开加注隔室30.1，然后通过罐的顶壁进入罐，由此管线需要设置有双层壁。供油阀34还可以用于将LNG同时输送到两个填充管线。加注隔室30.1还具有蒸汽回流阀42，该蒸汽回流阀具有蒸汽回流管线44，用于在填充LNG罐12时收集来自LNG罐12的蒸汽。蒸汽回流管线44将蒸汽带到加注隔室30.1的外部以进行回收。
加注隔室30.1还具有紧急泄压阀46，在罐12中的压力超过预定值的情况下，该紧急泄压阀打开沿着安全泄压管线48从LNG燃料罐12的顶部或气体空间到排气桅杆50的排气连接。在加注隔室30.1中还提供了用于测量LNG罐12中的LNG液位L的仪器52。除了上述用于利用LNG填充LNG燃料罐12的设备之外，加注隔室30.1还包括通风设备，该通风设备包括：空气或通风入口管线54，该空气或通风入口管线54具有第一防火阀56；以及通风出口管线58，该通风出口管线58具有从加注隔室30.1通向排气桅杆50的第二防火阀60；以及鼓风机62，该鼓风机62被定位在通风入口管线54或通风出口管线58中，以用于使加注隔室30.1通风。第一防火阀56和第二防火阀60在正常操作条件下始终打开，并且仅当在加注隔室30.1中检测到火灾时才自动关闭。
此外，加注隔室30.1还包括泄压阀64，该泄压阀经由泄压管线66将加注隔室30.1的内部连接至通风桅杆48。当加注隔室30.1中的压力例如由于温度升高而超过最大允许加注隔室压力p0时，泄压阀64被设置成打开。加注隔室30.1中的最大允许压力p0通常在0.1巴至0.5巴(表压)之间或1.1巴至1.5巴绝对压力，优选在0.2巴至0.4巴之间。
并且最后，加注隔室30.1在加注隔室的底部具有排水口68，用于收集在加注隔室30.1中形成或泄漏的任何液体(热交换回路中的乙二醇/水)。
图4例示了图2a的剖面B-B，并且讨论了为发动机提供NG所需的仪器和设备，并且根据本发明，该仪器和设备被设置在罐连接空间的LNG燃料供给隔室70.1中。LNG燃料供给隔室与加注隔室具有许多相同的设备，现在利用相同的附图标记来标记这些相同的设备，但前面带有“2”。因此，LNG燃料供给隔室的通风设备包括：空气或通风入口管线254，该空气或通风入口管线254具有第一防火阀256；以及通风出口管线258，该通风出口管线258具有从LNG燃料供给隔室70.1通向排气桅杆250的第二防火阀260；以及鼓风机262，该鼓风机262被定位在通风入口管线54或通风出口管线58中，以用于使LNG燃料供给隔室70.1通风。第一防火阀256和第二防火阀260在正常操作条件下始终打开，并且仅当在LNG燃料供给隔室70.1中检测到火灾时才自动关闭。此外，LNG燃料供给隔室还包括泄压阀264，该泄压阀经由泄压管线266将LNG燃料供给隔室的内部连接至通风桅杆250。当LNG燃料供给隔室70.1中的压力例如由于温度升高而超过最大允许LNG燃料供给隔室压力p0时，泄压阀264被设置成打开。LNG燃料供给隔室中的最大允许压力p0通常在0.1巴至0.5巴(表压)之间或1.1巴至1.5巴绝对压力，优选在0.2巴至0.4巴之间。并且最后，LNG燃料供给隔室的TCS在空间的底部具有排水口268，用于收集在LNG燃料供给隔室中形成或泄漏的任何液体(热交换回路中的乙二醇/水)。
特别地位于LNG燃料供给隔室中的设备(即向发动机提供NG燃料所需的设备)包括LNG出口管线72，该LNG出口管线从LNG罐12的底部取出液态LNG。在本发明的该变型中，LNG经由LNG出口阀74被带到主LNG蒸发器76。LNG燃料在蒸发器76中被蒸发，并以气态继续进入气体加热器78，从加热器78，经加热的气态NG沿着燃料供料管线80并经由主气体阀82被带到发动机。管线84从LNG出口阀74与主LNG蒸发器76之间并且经由阀86通向LNG罐12的顶部或气体空间，以将液态LNG带到罐12。管线88经由阀90将来自主LNG蒸发器76与气体加热器78之间的汽化LNG引入LNG罐12的气体腔室。此外，管线92经由阀94将来自燃料供料管线80的经加热的NG带到管线84，该管线84将经加热的NG带到LNG罐12的气体腔室中。此外，蒸发气体(BOG)管线96从LNG罐12的气体空间引出并经由蒸发气体阀98通向LNG燃料供给隔室70.1外部的压缩机室(未示出)。如果需要，可以将气体(BOG)加热器100联接到BOG管线96。
LNG燃料供给隔室还包括压力累积装置102，其从LNG罐12底部的LNG出口管线72经由压力累积阀104将LNG带到压力累积单元106，即，使LNG蒸发的热交换器。汽化的LNG经由压力累积管线108被带到LNG罐12的气体腔室，以提高其中的压力。再循环管线84、88和92以及压力累积管线108可以被布置成经由单个管线从LNG燃料供给隔室70.1进入LNG罐12。
图5示意性地例示了图4的LNG燃料供给隔室70.1的第二变型。与图4中讨论的第一变型相比，唯一的区别是从罐12的底部取出LNG的方式。在此，在图5中，在LNG出口阀74上游的LNG出口管线72中提供了低温泵110。现在，泵110替代了图4中的压力累积装置。
图6示意性地例示了图3的加注隔室30.1的进一步发展。根据图6，在此提供了加注隔室30.1，除了在图3中讨论的利用LNG填充LNG燃料罐12所需的设备之外，其还具有用于在加注隔室30.1中布置惰性气氛的装置。罐连接空间的加注隔室30.1的通风入口管线54除了第一防火阀56之外还设置有第一关闭阀112，并且通风出口管线58除了第二防火阀60之外还设置有第二关闭阀114，以使加注隔室30.1可以相对于外部大气关闭以使其惰性化。加注隔室30.1还包括用于将惰性气体从气体源118引入加注隔室30.1的入口管线116以及用于将气体从加注隔室30.1排放至通风桅杆50的气体出口管线120。惰性气体入口管线116设置有第一压力调节阀122，该第一压力调节阀优选但非必须地在加注隔室30.1的外部，以控制加注隔室30.1中的惰性气氛。气体出口管线120经由其中的第二压力调节阀124连接到排气桅杆50。气体出口管线120设置有氧气分析器126，用于监测从加注隔室30.1排放的气体的氧气浓度。氧气分析器126还可以被定位成在第二压力调节阀124或气体出口管线120上游与加注隔室30.1连接。
根据本发明的第一优选操作方案，第一压力调节阀122是先导操作阀，其从加注隔室30.1的压力接收其控制信号，使得当加注隔室30.1中的压力低于上限压力p1时，第一压力调节阀122打开，即当加注隔室30.1中的压力低于p1时，第一压力调节阀122允许惰性气体进入加注隔室30.1中。根据相同的操作方案，第二压力调节阀124也是先导操作阀，其从加注隔室30.1的压力接收其控制信号。当加注隔室30.1中的压力高于预定下限压力p2时，第二压力调节阀124打开，即将气体从加注隔室30.1排放至通风桅杆50。因此，p1>p2。
根据第二优选操作方案，第一压力调节阀122从加注隔室30.1的压力接收其控制信号，使得当达到上限压力p1时，第一压力调节阀122被调节或被指示以关闭，换句话说，当压力低于p1时，第一压力调节阀122保持打开。第二压力调节阀124从加注隔室30.1的压力接收其控制信号，使得在px的压力下第二压力调节阀124被调节或被指示以打开并保持打开直到压力降低到p2为止，其中，px>p2。压力p1和px可能相等或不同，唯一重要的是p1和px大于p2。
根据第二优选操作方案的第一另选其它特征，在px的压力下第二压力调节阀124的打开用于指示第一压力调节阀122关闭，使得第一压力调节阀122保持关闭直到第二压力调节阀124在p2的压力下关闭为止。第二压力调节阀124的关闭使第一压力调节阀122的控制返回到加注隔室压力，由此第一压力调节阀122打开并且加注隔室30.1中的压力增加，直到第二压力调节阀124从处于px的加注隔室压力接收到其控制信号为止，打开并接管第一压力调节阀122的控制，将其关闭。
根据第二优选操作方案的第二另选其它特征，在p1的压力下关闭第一压力调节阀122用于指示第二压力调节阀124打开，接管第一压力调节阀122的控制并保持其关闭，直到第二压力调节阀124在压力p2下关闭为止。此后，对第一压力调节阀122'的控制被给予加注隔室压力，使得第一压力调节阀122打开以允许加注隔室30.1中的压力增加并且保持第二压力调节阀124关闭直到达到p1的压力为止。
由于最大加注隔室压力p0在0.1巴至0.5巴之间，因此在将第一压力调节阀和第二压力调节阀置于工作状态时使用的压力p2、p1或px相当低，但是始终适用于p2<p1和p2<px。
此外，氧气浓度对第一压力调节阀122和第二压力调节阀124的功能有影响，如将在后面讨论的。
当使用新加注隔室30.1或在检查后使加注隔室30.1惰性化时，即将加注隔室30.1从空气气氛转换到惰性气氛时，通过以下方式关闭通风入口管线54和通风出口管线58：第一防火阀56和第二防火阀60以及第一压力调节阀122和第二压力调节阀124被激活，即阀122和阀124至少从加注隔室的先导压力接收它们的控制信号。加注隔室30.1的惰性化可以通过两种基本不同的方式进行，即通过连续吹扫或通过使用加压循环。
第一种方式包括保持第一压力调节阀122和第二压力调节阀124都打开，即连续吹扫加注隔室30.1，直到加注隔室30.1中的气体(即气体出口管线120上游)的氧气浓度或者在排放管线120中的第二压力调节阀124下游从加注隔室30.1排放的气体的氧气浓度由氧气分析仪126确定被减小到低于最大可允许氧气浓度。在此，使用第一优选的运行方案，使得压力调节阀122和124的激活意味着，只要在加注隔室30.1中(即在分析仪126中)的氧气浓度高，阀122和124就都保持打开状态，并且仅在达到最大可允许氧气浓度之后，第一压力调节阀122或第二压力调节阀124才关闭，即在已从氧气分析仪126接收到控制信号之后。在前一种情况下，一旦加注隔室30.1中的压力降低到低于p2，第二压力调节阀124也会关闭，而在后一种情况下，当加注隔室30.1中的压力达到p1时，第一压力调节阀122关闭。因此，在前一种情况下，惰性化后的加注隔室压力为p2，并且在后一种情况下为p1。自然地，可以可选地遵循氧气浓度，使得手动地(代替自动控制)关闭第一压力调节阀122或第二压力调节阀124。因此，两个阀122和124都被停用，即被设置成待机模式，从该待机模式，他们将通过增加氧气浓度或降低加注隔室中的压力而被重新激活。因此，燃油隔室30.1的压力控制留给减压阀64。
第二种方式包括利用加压循环，该加压循环需要以不同于第一操作方案的方式来设置阀的操作。因此，根据第二优选操作方案及其第一另选其它特征，当使用加注隔室30.1或在检修或维修后对加注隔室30.1进行惰性化时，在加注隔室30.1中的压力为大气压p1时，用于将惰性气体引入到加注隔室30.1中的第一压力调节阀122打开，并且第二压力调节阀124保持关闭，直到加注隔室30.1中的压力超过预定压力p1为止，从而导致第二压力调节阀124打开，并且由此，第一压力调节阀122关闭，从而允许压力降低到低于第二预定值p2，这导致第二压力调节阀124关闭，并且由此，第一压力调节阀122打开。继续操作直到加注隔室30.1中的气体(即气体出口管线120上游)的氧气浓度或在气体出口管线120中的第二压力调节阀124下游从加注隔室30.1排放的气体的氧气浓度由氧气分析仪126确定被减小到低于最大可允许氧气浓度为止，即达到以下这样的氧气浓度：使得无论燃料的浓度如何，NG都不可能燃烧。当达到期望的氧气浓度时，至少第一压力调节阀122或第二压力调节阀124关闭。此后，加注隔室30.1中的压力分别为p2或p1，并且两个阀122和124可以都被停用，即被设置成待机模式，从该待机模式，他们将通过增加氧气浓度或降低加注隔室30.1中的压力而被重新激活。因此，燃油隔室30.1的压力控制留给减压阀64。
此外，根据第二优选操作方案及其第二另选其它特征，当使用加注隔室30.1或在检修或维修后对加注隔室30.1进行惰性化时，在加注隔室30.1中的压力为大气压并且因此低于p1时，用于将惰性气体引入到加注隔室30.1中的第一压力调节阀122打开，并且第二压力调节阀124保持关闭，直到加注隔室30.1中的压力超过预定压力p1为止，从而导致第一压力调节阀122关闭，并且由此，第二压力调节阀124打开。第一压力调节阀122保持关闭，从而允许加注隔室压力降低到低于第二预定值p2，这导致第二压力调节阀124关闭，并且由此，第一压力调节阀122打开。继续操作直到加注隔室30.1中的气体(即气体出口管线120上游)的氧气浓度或在气体出口管线120中的第二压力调节阀124下游从加注隔室30.1排放的气体的氧气浓度由氧气分析仪126确定被减小到低于最大可允许氧气浓度为止，即达到以下这样的氧气浓度：使得无论燃料的浓度如何，NG都不可能燃烧。当达到期望的氧气浓度时，至少第一压力调节阀122或第二压力调节阀124关闭。此后，加注隔室中的压力分别为p2或p1，并且两个阀122和124可以都被停用，即被设置成待机模式，从该待机模式，他们将通过增加氧气浓度或降低加注隔室30.1中的压力而被重新激活。因此，燃油隔室30.1的压力控制留给减压阀64。
在正常操作条件下，即当通风入口和出口关闭并且在加注隔室中的惰性气氛由第一压力调节阀122和第二压力调节阀124控制时，通风入口管线54中的第一防火阀56和第一关闭阀112以及通风出口管线58中的第二防火阀60和第二关闭阀114的操作应定期检查。为了使惰性气体的浪费最小，因此在通风入口管线54和通风出口管线58二者上设置有第一关闭阀112和第二关闭阀114。防火阀和关闭阀的功能的检查被执行使得，首先防火阀56或60关闭并且关闭阀112或114打开，然后对从关闭阀112或114引出的(即在与加注隔室30.1相反方向上)入口管线54或出口管线58进行监测，以观察是否可以注意到来自加注隔室30.1的任何泄漏。如果为否，则防火阀56或60看起来处于良好状态，此后关闭阀112或114关闭并且防火阀56或60打开。接下来，再次对从关闭阀112或114引出的(即在与加注隔室30.1相反方向上)入口管线54或出口管线58进行监测，以观察是否可以注意到来自加注隔室30.1的任何泄漏。如果为否，则关闭阀112或114也处于良好状态，并且可以被关闭。自然地，如果通过防火阀和关闭阀56、60、112或114中的任一者检测到任何泄漏，或者发现其操作中存在任何其它问题，则需要更换或维修故障阀。
当加注隔室本身或其中的任何设备需要检修或维修时，必须将加注隔室中的惰性气氛转换为空气气氛，从而压力调节阀122和124二者被停用，防火阀和关闭阀56、60、112或114打开，并且鼓风机62被启动，即打开标准通风以将氮气冲掉并向加注隔室30.1中充入空气。
图7示意性地例示了图4的LNG燃料供给隔室70.1的进一步的发展。所例示的进一步发展与以上关于加注隔室的讨论相同。现在，将相同的惰性化设备带入或结合到LNG燃料供给隔室70.1。因此，根据图7，在此提供了LNG燃料供给隔室30.1，除了在图3中讨论的利用LNG填充LNG燃料罐12所需的设备之外，其还具有用于在LNG燃料供给隔室70.1中布置惰性气氛的装置。罐连接空间的LNG燃料供给隔室70.1的通风入口管线254除了第一防火阀256之外还设置有第一关闭阀212，并且通风出口管线258除了第二防火阀260之外还设置有第二关闭阀214，以使LNG燃料供给隔室70.1可以相对于外部大气关闭以使其惰性化。LNG燃料供给隔室70.1还包括用于将惰性气体从气体源218引入LNG燃料供给隔室70.1的入口管线216以及用于将气体从LNG燃料供给隔室70.1排放至通风桅杆250的气体出口管线220。惰性气体入口管线216设置有第一压力调节阀222，该第一压力调节阀优选但非必须地在LNG燃料供给隔室70.1的外部，以控制LNG燃料供给隔室中的惰性气氛。气体出口管线220经由其中的第二压力调节阀224连接到排气桅杆250。气体出口管线220设置有氧气分析器226，用于监测从LNG燃料供给隔室70.1排放的气体的氧气浓度。氧气分析器226还可以被定位成在第二压力调节阀224或气体出口管线220上游与LNG燃料供给隔室70.1连接。
根据本发明的第一优选操作方案，第一压力调节阀222是先导操作阀，其从LNG燃料供给隔室70.1的压力接收其控制信号，使得当LNG燃料供给隔室70.1中的压力低于上限压力p1时，第一压力调节阀222打开，即当LNG燃料供给隔室70.1中的压力低于p1时，第一压力调节阀222允许惰性气体进入LNG燃料供给隔室70.1中。根据相同的操作方案，第二压力调节阀224也是先导操作阀，其从LNG燃料供给隔室70.1的压力接收其控制信号。当LNG燃料供给隔室70.1中的压力高于预定下限压力p2时，第二压力调节阀224打开，即将气体从LNG燃料供给隔室70.1排放至通风桅杆250。因此，p1>p2。
根据第二优选操作方案，第一压力调节阀222从LNG燃料供给隔室70.1的压力接收其控制信号，使得当达到上限压力p1时，第一压力调节阀222被调节或被指示以关闭，换句话说，当压力低于p1时，第一压力调节阀222保持打开。第二压力调节阀224从LNG燃料供给隔室70.1的压力接收其控制信号，使得在px的压力下第二压力调节阀224被调节或被指示以打开并保持打开直到压力降低到p2为止，其中，px>p2。压力p1和px可能相等或不同，唯一重要的是p1和px大于p2。
根据第二优选操作方案的第一另选其它特征，在px的压力下第二压力调节阀224的打开用于指示第一压力调节阀222关闭，使得第一压力调节阀222保持关闭直到第二压力调节阀224在p2的压力下关闭为止。第二压力调节阀224的关闭使第一压力调节阀222的控制返回到LNG燃料供给隔室压力，由此第一压力调节阀222打开并且LNG燃料供给隔室70.1中的压力增加，直到第二压力调节阀224从处于px的LNG燃料供给隔室压力接收到其控制信号为止，打开并接管第一压力调节阀222的控制，将其关闭。
根据第二优选操作方案的第二另选其它特征，在p1的压力下第一压力调节阀222的关闭用于指示第二压力调节阀224打开，接管第一压力调节阀222的控制并保持其关闭，直到第二压力调节阀224在压力p2下关闭为止。此后，对第一压力调节阀222'的控制被给予LNG燃料供给隔室压力，使得第一压力调节阀222打开以允许LNG燃料供给隔室70.1中的压力增加并且保持第二压力调节阀224关闭直到达到p1的压力为止。
由于最大LNG燃料供给隔室压力p0在0.1巴至0.5巴之间，因此在将第一压力调节阀和第二压力调节阀置于工作状态时使用的压力p2、p1或px相当低，但是始终适用于p2<p1和p2<px。
此外，氧气浓度对第一压力调节阀222和第二压力调节阀224的功能有影响，如将在后面讨论的。
当使用新LNG燃料供给隔室70.1或在检查后使LNG燃料供给隔室70.1惰性化时，即将LNG燃料供给隔室70.1从空气气氛转换到惰性气氛时，通过以下方式关闭通风入口管线254和通风出口管线258：第一关闭阀256和第二关闭阀260以及第一压力调节阀222和第二压力调节阀224被激活，即阀222和阀224至少从LNG燃料供给隔室的先导压力接收它们的控制信号。LNG燃料供给隔室70.1的惰性化可以通过两种基本不同的方式进行，即通过连续吹扫或通过使用加压循环。
第一种方式包括保持第一压力调节阀222和第二压力调节阀224都打开，即连续吹扫LNG燃料供给隔室70.1，直到LNG燃料供给隔室70.1中的气体(即气体出口管线220上游)的氧气浓度或者在排放管线220中的第二压力调节阀224下游从LNG燃料供给隔室70.1排放的气体的氧气浓度由氧气分析仪226确定被减小到最大可允许氧气浓度以下。在此，使用第一优选的运行方案，使得压力调节阀222和224的激活意味着，只要在LNG燃料供给隔室70.1中(即在分析仪226中)的氧气浓度高，阀222和224就都保持打开状态，并且仅在达到最大可允许氧气浓度之后，第一压力调节阀222或第二压力调节阀224才关闭，即在已从氧气分析仪226接收到控制信号之后。在前一种情况下，一旦LNG燃料供给隔室70.1中的压力降低到p2以下，第二压力调节阀224也会关闭，而在后一种情况下，当LNG燃料供给隔室70.1中的压力达到p1时，第一压力调节阀222关闭。因此，在前一种情况下，惰性化后的LNG燃料供给隔室压力为p2，并且在后一种情况下为p1。自然地，可以可选地遵循氧气浓度，使得手动地(代替自动控制)关闭第一压力调节阀222或第二压力调节阀224。因此，两个阀222和224都被停用，即被设置成待机模式，从该待机模式，他们将通过增加氧气浓度或降低LNG燃料供给隔室中的压力而被重新激活。因此，LNG燃料供给隔室70.1的压力控制留给减压阀264。
第二种方式包括利用加压循环，该加压循环需要以不同于第一操作方案的方式来设置阀的操作。因此，根据第二优选操作方案及其第一另选其它特征，当使用LNG燃料供给隔室70.1或在检修或维修后对LNG燃料供给隔室70.1进行惰性化时，在LNG燃料供给隔室70.1中的压力为大气压p1时，用于将惰性气体引入到LNG燃料供给隔室70.1中的第一压力调节阀222打开，并且第二压力调节阀224保持关闭，直到LNG燃料供给隔室70.1中的压力超过预定压力p1为止，从而导致第二压力调节阀224打开，并且由此，第一压力调节阀222关闭，从而允许压力降低到低于第二预定值p2，这导致第二压力调节阀224关闭，并且由此，第一压力调节阀222打开。继续操作直到LNG燃料供给隔室70.1中的气体(即气体出口管线220上游)的氧气浓度或在气体出口管线220中的第二压力调节阀224下游从LNG燃料供给隔室70.1排放的气体的氧气浓度由氧气分析仪226确定被减小到低于最大可允许氧气浓度为止，即达到以下这样的氧气浓度：使得无论燃料的浓度如何，NG都不可能燃烧。当达到期望的氧气浓度时，至少第一压力调节阀222或第二压力调节阀224关闭。此后，LNG燃料供给隔室70.1中的压力分别为p2或p1，并且两个阀222和224可以都被停用，即被设置成待机模式，从该待机模式，他们将通过增加氧气浓度或降低LNG燃料供给隔室70.1中的压力而被重新激活。因此，LNG燃料供给隔室70.1的压力控制留给减压阀264。
此外，根据第二优选操作方案及其第二另选其它特征，当使用LNG燃料供给隔室70.1或在检修或维修后对LNG燃料供给隔室70.1进行惰性化时，在LNG燃料供给隔室70.1中的压力为大气压并且因此低于p1时，用于将惰性气体引入到LNG燃料供给隔室70.1中的第一压力调节阀222打开，并且第二压力调节阀124保持关闭，直到LNG燃料供给隔室70.1中的压力超过预定压力p1为止，从而导致第一压力调节阀222关闭，并且由此，第二压力调节阀2124打开。第一压力调节阀222保持关闭，从而允许LNG燃料供给隔室压力降低到低于第二预定值p2，这导致第二压力调节阀224关闭，并且由此，第一压力调节阀222打开。继续操作直到LNG燃料供给隔室70.1中的气体(即气体出口管线220上游)的氧气浓度或在气体出口管线220中的第二压力调节阀224下游从LNG燃料供给隔室70.1排放的气体的氧气浓度由氧气分析仪226确定被减小到低于最大可允许氧气浓度为止，即达到以下这样的氧气浓度：使得无论燃料的浓度如何，NG都不可能燃烧。当达到期望的氧气浓度时，至少第一压力调节阀222或第二压力调节阀224关闭。此后，LNG燃料供给隔室中的压力分别为p2或p1，并且两个阀222和224可以都被停用，即被设置成待机模式，从该待机模式，他们将通过增加氧气浓度或降低LNG燃料供给隔室70.1中的压力而被重新激活。因此，LNG燃料供给隔室70.1的压力控制留给减压阀64。
在正常操作条件下，即当通风入口和出口关闭并且在LNG燃料供给隔室中的惰性气氛由第一压力调节阀222和第二压力调节阀224控制时，通风入口管线254中的第一防火阀256和第一关闭阀212以及通风出口管线258中的第二防火阀260和第二关闭阀214的操作应定期检查。为了使惰性气体的浪费最小，通风入口管线254和通风出口管线258二者设置有第一关闭阀212和第二关闭阀214。防火阀和关闭阀的功能的检查被执行使得，首先防火阀256或260关闭并且关闭阀212或214打开，然后对从关闭阀212或214引出的(即在与LNG燃料供给隔室70.1相反方向上)入口管线254或出口管线258进行监测，以观察是否可以注意到来自LNG燃料供给隔室70.1的任何泄漏。如果不是，则防火阀256或260看起来处于良好状态，此后关闭阀212或214关闭并且防火阀256或260打开。接下来，再次对从关闭阀212或214引出的(即在与LNG燃料供给隔室70.1相反方向上)入口管线254或出口管线258进行监测，以观察是否可以注意到来自LNG燃料供给隔室70.1的任何泄漏。如果不是，则关闭阀212或214也处于良好状态，并且可以被关闭。自然地，如果通过防火阀和关闭阀256、260、212或214中的任一者检测到任何泄漏，或者发现其操作中存在任何其它问题，则需要更换或维修故障阀。
当LNG燃料供给隔室本身或其中的任何设备需要检修或维修时，必须将LNG燃料供给隔室中的惰性气氛转换为空气气氛，从而压力调节阀222和224二者被停用，防火阀和关闭阀256、260、212或214打开，并且鼓风机262被启动，即打开标准通风以将氮气冲掉并向LNG燃料供给隔室70.1中充入空气。
鉴于以上描述，应该注意的是，用于对供油或燃料供给隔室进行惰性化的惰性气体优选为氮气，尽管也可以使用氩气。惰性气体源118/218是将惰性气体与空气分离的发生器，也可以是带有惰性气体的加压容器。在使用发生器的情况下，优选将惰性气体储存在缓冲罐中以备后用。关于以上讨论的优选实施方式、运行方案及其变型，必须理解，它们仅是示例性的实施方式、运行方案及其变型，在不脱离本发明的精神的情况下，也可以使用其它实施方式、运行方案及其变型。以类似的方式，在各个示例和每个示例中，压力p1、p2、px或p0不一定表示相同的压力值，但是它们可能会发生变化。因此，如前所述，唯一重要的是在每个示例性实施方式、运行方案或变型中，p2<p1<p0和p2<px<p0。此外，应当注意，第一压力调节阀122/222和第二压力调节阀124/224可以被定位在加注隔室或LNG燃料供给隔室的内部或外部。最后，还应该理解，尽管图3至图7讨论了具有内壳和外壳的罐、加注隔室和LNG燃料供给隔室，但本发明也适用于LNG罐、加注隔室和LNG燃料供给隔室，并且加注隔室和LNG燃料供给隔室仅具有带有隔热体的内壳。
应当理解，用于在加注隔室中利用LNG填充LNG燃料罐的设备以及在LNG燃料供给隔室中为发动机提供NG所需要的设备包括这种管线、阀和图3至图7未示出的其它仪器。一种这样的设备是热力阀和与其相关的管线，用于将各种管线的任何这样的部分连接到通风桅杆，以使LNG或气态NG的变暖可能会增加压力。而且，与LNG的加热或蒸发以及NG的加热有关的所以连接和管线(即各种水或水/乙二醇管线)已被省去。
还应当理解，在以上示例性实施方式/多个实施方式中，内燃发动机(或者一般而言，发动机)仅用作各种燃气消耗器的示例。除了发动机之外，这种燃气消耗器还包括例如涡轮燃气燃烧器。
虽然本文已经通过结合目前被认为是本发明的最优选实施方式的实施方式的方式描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的实施方式，而是旨在涵盖其特征的各种组合或变型以及包括在本发明的如所附权利要求中所限定的范围内的若干其它应用。应该理解的是，为了清楚起见，罐装置包括图中未示出的若干特征。与以上任何实施方式相关地提及的细节可以与任何其它实施方式相关地使用，前提是这种组合在技术上可行。
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