專利名稱：壓縮天然氣運輸船的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種船，用于運輸含或不含未被加工或部分加工的液 態(tài)井流的壓縮天然氣。特別地，本發(fā)明涉及一種包括多個組合貯罐、 用于運輸壓縮天然氣或氣液混合物的船，其中，貯罐具有圓柱形的中
間部分、 一個下端和一個上端，貯罐設置為并排地、垂直地豎立在船 內(nèi)。
背景技術：
眾所周知，壓縮天然氣可以用配備了貯罐的船來運輸，貯罐的形 狀為圓柱形，貯罐的材料為特種鋼。同樣已知的是，用于運輸壓縮天 然氣的船，包括高壓鋼管形式的貯罐，這些貯罐要么沿著船的縱軸排 列，要么并列盤繞在船上。然而，對于配備有鋼貯罐的運輸船來說， 一個值得注意的問題是，負載物只構成船的總重量的一個相對較小的 部分，這就意味著運輸?shù)母叱杀?。人們已知，使用組合貯罐更為適宜， 因為這樣有可能顯著地減小貯罐本身的重量。預備組合貯罐時，最好
先將高密度聚乙烯(HDPE)的擴散勢壘區(qū)置于貯罐的最內(nèi)部，擴散 勢壘區(qū)的外部是粘性的浸漬玻璃纖維或碳纖維巻，用于增大強度。纖 維巻制作成螺旋形樣式，纖維進行預拉伸。代表性地，這種貯罐的末 端部分用 一體化的合金鋼凸緣來預備，末端部分的引管被焊接或栓接。
US 6，339，996號專利公告中描述，較之鋼貯罐，相當?shù)慕M合壓力 |±罐可節(jié)省高達70%的重量。在上述專利公告中描述了具有這種組合 ]i&罐的一種船。]i&罐垂直地排列在船內(nèi)，貯罐以三種高度垂直地豎立 在船殼的內(nèi)部。然而，如果貯罐的上層包含顯著數(shù)量的液體，同時貯 罐的下層主要包含氣體，這就導致了穩(wěn)定性問題。因此，上述船中設 置了歧管、線纜、閥門和接頭的復雜系統(tǒng)。依照上述公告的貯罐和綜
合管道系統(tǒng)設置在船內(nèi)部的 一個閉合空間內(nèi)。對這一 閉合空間內(nèi)的受 損貯罐或組件進行修理或替換是十分費力和昂貴的。
針對上述問題，需要一種更好的用于運輸壓縮天然氣或氣液混合 物的船。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的一種船可以滿足上述需求，這種船包括多個組合貯
罐，用于運輸壓縮天然氣(CNG)或氣液混合物，貯罐具有伸長的圓 柱形的中間部分、 一個下端和一個上端，貯罐設置為并排地、垂直地 豎立在船內(nèi)，其特征在于，船殼、艙壁和甲板形成一個閉合空間，包 圍了全部ji!i罐，除了每個貯罐或所選貯罐的上端，這些貯罐的上端密 封性地延伸于閉合空間之外，
貯罐內(nèi)的用于裝卸的帶接頭的全部引管(襯管、套節(jié))在閉合空 間的外部，位于貯罐的上端處，
貯罐被支撐(懸掛)，使得各貯罐可以在其對于壓強和溫度的工 作范圍內(nèi)自由膨脹或收縮。


本發(fā)明附有六幅圖，分別是
圖l給出了依本發(fā)明的船內(nèi)的一個貯罐 的上方，貯罐可以向船的底部自由膨脹；
圖2給出了依本發(fā)明的船內(nèi)的一個貯罐 的上方，在底部有彈性支撐；
圖3給出了依本發(fā)明的船內(nèi)的一個貯罐 在甲板上方有柔性封接；
圖4給出了依本發(fā)明的船內(nèi)的一個貯罐 方彈性懸掛；
圖5給出了依本發(fā)明的船內(nèi)的一個貯罐 具有一個內(nèi)部同軸套管；
圖6給出了依本發(fā)明的船內(nèi)的一種管道排列。
具體實施例方式
依本發(fā)明，船內(nèi)的貯罐是伸長的垂直豎立的貯罐，高度10-40m， 代表性的是30m，直徑2-6m,代表性的是3m。貯罐的細長的中間部 分的形狀為圓柱形，優(yōu)選為圓形截面。內(nèi)壁限制氣體擴散穿過貯罐壁， 優(yōu)選地，內(nèi)壁使用熱塑性聚合材料，例如高密度聚乙烯制成。內(nèi)壁的 四周纏繞玻璃纖維或碳纖維，纖維使用粘性材料或硬化材料，例如環(huán) 氧樹脂，纖維以預拉伸方式纏繞，使得內(nèi)壁區(qū)域處于壓縮狀態(tài)。貯罐 的上端和下端的形狀一般為半球形，采用一體化的低溫穩(wěn)定鋼末端凸 起，優(yōu)選為奧氏不銹鋼。之前已知這種貯罐，同樣已知的是，這種貯 罐會遭受相當大的應變，因為構造貯罐的材料的模具具有相對較低的 彈性，這就限制了大型組合貯罐在船上的使用。依本發(fā)明，通過支撐、 懸掛和排列貯罐和接頭，即使是大型組合貯罐也可保持膨脹/收縮的可 能性，而且在閉合空間外部的連接和斷開的設置在顯著程度上有助于 安裝、維護、替換、連接和斷開貯罐。
依本發(fā)明的船所包含的貯罐從船的底部開始或在該底部，延伸到 船的開放甲板水平面上方。貯罐的一端一般固定地支撐或懸掛，|&罐 的另一端能夠在其關于壓強和溫度的工作范圍內(nèi)在水平面上徑向地自 由膨脹。 一般地，貯罐的自由端也被支撐，使得船移動時貯罐不會發(fā) 生水平位移。貯罐的正常工作壓強一般在150巴到300巴的范圍內(nèi)， 代表性的是約250巴，但稍低的壓強是可用的，更高的壓強則要與纖 維包層的強度相適應。貯罐的工作溫度在正常情況下是從-60。C到 +60°C，但稍低和稍高的溫度也是可取的。
對船上具有實際管道布置的貯罐及其排列的進一步說明，請參考 附圖。
圖l給出了貯罐l，其上端固定地懸掛在船的甲板14的上方，而 且是自由地懸吊，從而，貯罐能向船的底部13自由膨脹。船的甲板水 平面14對環(huán)境開放。對于每一個貯罐，在船的曱板上設置有一個延展套節(jié)16，套節(jié)的內(nèi)徑比貯罐的外徑大。套節(jié)16在甲板水平面的上方 延伸了一段距離A，其末端有一個向外延伸的凸緣15。圖1的貯罐上 端配備有一個邊圍3,該邊圍的向外延伸的凸緣4的直徑比套節(jié)的內(nèi) 徑大，上述凸緣15和4之間有密封材料8，因為貯罐可能被直接懸掛在套節(jié)上，這樣，密封材料在上述兩者中間。貯罐的下端自由懸掛在 導向管17的內(nèi)部，導向管的直徑比貯罐的直徑大，彈性的側面支承 ll設置在貯罐l和導向管17之間。在導向管17的內(nèi)部，設置了一個 收集盤，用于阻止來自貯罐的末端凸起2的任何冷的滴落的液體觸及 船的鋼結構。上述末端凸起上可以安裝一個栓接口。貯罐l進一步包 括一個末端凸起2,這個末端凸起同樣位于上端，為液體管道設置凸 緣6,為氣體管道設置凸緣7。貯罐的內(nèi)部管道9設置在針對液體管道 的凸緣6上，ji&罐的內(nèi)部管道9向下進入一個用于阻止水平移動的引 導裝置10，引導裝置IO是帶孔12的，以保證氣體和液體的自由流動。 在jl!i罐的內(nèi)部還有一個氣密性的內(nèi)壁5，即所謂的襯里。貯罐內(nèi)標記 了一個可選的液面。
圖2給出了一個同樣的貯罐，除了設置在貯罐下端的邊圍，以及在船13的底部和貯罐下端的邊圍里的基座之間設置了彈性支承18。 如果貯罐內(nèi)有可能出現(xiàn)液體的話，圖2所示的實施例比圖l所示的實 施例更為優(yōu)選，因為貯罐的一部分重量會由彈性支承來承受。對于相 同的或相應的元件，圖2和后面的附圖標記有與圖l相同的附圖標記。
圖3給出了依本發(fā)明的船內(nèi)的一個貯罐的另一個更為優(yōu)選的實施例。貯罐被固定支撐在底部，優(yōu)選地，貯罐被支撐在底部的一個具有 互補形狀的接納部分，可選地，貯罐的下端設置一個邊圍17,邊圍直 接擱置在船的底部13上。在貯罐的上端設置有一個柔性密封件8，用于密封，并在縱向上承受貯罐的應變。例如，柔性密封件8的形式可以是帶有密封墊或密封環(huán)的波紋管或彈簧。從而，貯罐的上述壁區(qū)域不會承載貯罐內(nèi)的任何液體。
圖4給出的優(yōu)選實施例類似于圖3中的實施例，只是它在貯罐頂部有一個彈性懸架。
圖5給出了依本發(fā)明的船內(nèi)的一個貯罐的一個更為優(yōu)選的實施 例。這個貯罐l被固定地支撐在底部，而且在上端有彈性密封件。上 端在船的曱板上方延伸了一段距離A。上述距離A可以與實際的船相 適應。安裝有一個懸掛的同軸套管9，同軸套管在貯罐上端穿過貯罐 入口處的管接頭或引管6。同軸設計為套管提供了充足的剛度，可以 避免操作中不必要的移動和振動。優(yōu)選地，同軸套管由輕質耐用材料 制成，設計壽命與貯罐相同。在貯罐下端，套管向下進入一個引導裝 置10，使得當貯罐膨脹時套管能移動，引導裝置10還具有收集容器 或漏斗的功能以確保貯罐的有效卸載。如果內(nèi)管9在貯罐內(nèi)合適的位 置，漏斗狀引導裝置IO可以固定在一個栓接口上，栓接口安裝在外部。 優(yōu)選地，同軸管9的內(nèi)管用于裝載和卸載/排凈ji&罐內(nèi)的液體。優(yōu)選地， 同軸管9的外管是帶孔的，孔的直徑可以向上逐漸增大，這樣會保證 在卸載ji!i罐的時候較輕的和較重的成分(液體)相混合。這個外管可 用于排凈氣體和/或內(nèi)部沖洗貯罐的內(nèi)表面，從而保證貯罐的內(nèi)部不會 隨著時間的流逝而堆積不必要的污垢。類似于其它優(yōu)選實施例，圖5 給出了一個組合貯罐1，帶有末端凸起2和貯罐邊圍3。貯罐邊圍3 的上端有一個凸緣4。貯罐罐壁包括一個防擴散的內(nèi)部部分5。如上所 述，圖中給出了用于連接管道9的凸緣6，進一步地，凸緣7用于放 下觀察設備。套節(jié)16和貯罐凸緣4之間設置有一個擴展的密封裝置8。 本發(fā)明的最為優(yōu)選的形式是支撐和裝備了多個如圖5所示的貯罐的船。
圖6給出了依本發(fā)明的船上的管道排列，全部管道的引管都位于 |&罐的頂部或上端。歧管之間設置有帶有閥門的交叉連接，有助于惰 性氣體沖洗管道裝置，帶有所示管道和閥門以及進一步可選的元件的 整套裝置設置在船上曱板水平面處的一個開放區(qū)域內(nèi)。
在貯罐內(nèi)形成的或傳送到]i&罐內(nèi)的任何液體，都聚集在貯罐的下 端，這樣，船的穩(wěn)定性不會受到不利的影響。貯罐的下端也可以選擇 設置一個引管，用于排凈液體。優(yōu)選地，貯罐沿著船的中軸線排列， 并對稱地排列在船的中軸線的兩邊。優(yōu)選地，各個壓載罐設置在貯罐
的外部，壓載罐位于船的側艙壁和貯罐之間。閉合體積內(nèi)必須配備有 氣體探測器，且操作時最好充滿惰性氣體。
權利要求
1、一種船，包括多個組合貯罐，用于運輸壓縮天然氣(CNG)或氣液混合物，貯罐具有伸長的圓柱形的中間部分、下端和上端，貯罐并排地、垂直地豎立在船中，其特征在于，船殼、艙壁和甲板形成了一個閉合空間，該閉合空間包圍了全部貯罐，除了每個貯罐或所選貯罐的上端之外，這些貯罐的上端密封地延伸到所述閉合空間的外部，貯罐內(nèi)帶有管接頭的用于裝卸的全部引管位于閉合空間的外部，在貯罐的上端處，貯罐被支撐，使得每個貯罐都能在其對于壓強和溫度的工作范圍內(nèi)自由地膨脹或收縮。
2、 權利要求l所述的船，其特征在于，每個貯罐的高度約為30m,直徑約為3m，具有半球形的上端和 下端。
3、 權利要求l所述的船，其特征在于，每個貯罐在垂直方向上從船的底部延伸到甲板水平面或曱板水平 面的上方。
4、 權利要求l所述的船，其特征在于， 貯罐在下端被固定地支撐。
5、 權利要求l所述的船，其特征在于，用于裝載和卸載貯罐的全部歧管、閥門和連接器都位于閉合空間 的外部，在船上的甲板水平面處的開放區(qū)域內(nèi)。
6、 權利要求l所述的船，其特征在于，具有同軸的多功能的套管，且該套管的外管帶孔，所述套管向下 延伸到各個貯罐的底部，用于分別裝載、卸載和沖洗貯罐的內(nèi)表面。
7、 權利要求l所述的船，其特征在于，貯罐是單一直立式的，每個貯罐都可以通過將該貯罐從船上垂直 向上提起、穿過向上延伸到船的曱板水平面上方的套節(jié)而進行更換。
8、權利要求l所述的船，其特征在于，貯罐的上端有彈性的、柔性的密封件，用于在閉合空間和曱板水 平面之間進行密封。
全文摘要
運輸船包括多個組合貯罐，用于運輸壓縮天然氣(CNG)或氣液混合物，貯罐具有伸長圓柱形中間部分、下端和上端，貯罐設置為并排地、垂直地豎立在船內(nèi)，其特征在于，船殼、艙壁和甲板形成一個閉合空間，包圍了全部貯罐，除了每個貯罐或所選貯罐的上端，這些貯罐的上端密封地延伸于閉合空間之外，貯罐內(nèi)用于裝載和卸載的帶有接頭的全部引管都在閉合空間的外部，位于貯罐的上端處，且貯罐受到支撐，使得各貯罐可以在其對于壓強和溫度的工作范圍內(nèi)自由膨脹或收縮。
文檔編號F17CGK101208239SQ200680023284
公開日2008年6月25日 申請日期2006年7月5日 優(yōu)先權日2005年7月6日
發(fā)明者H·古斯塔夫森, K·布雷維克, P·詹基斯, R·黑格霍爾門 申請人:壓縮能源技術公司