一種獨(dú)立c型lng液艙模型試驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種獨(dú)立C型LNG液艙模型試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法，屬于液化天然氣運(yùn)輸技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可以進(jìn)行獨(dú)立C型LNG液艙的蒸發(fā)率和晃蕩模型試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]世界能源日益緊張，環(huán)境問題日益凸顯，LNG作為一種清潔高效的燃料被大力提倡使用。對于LNG的運(yùn)輸而言，液貨罐設(shè)計(jì)的重要性不言而喻。眾所周知，液化天然氣可以用配備了低溫貨艙的船舶運(yùn)輸。球形獨(dú)立式液艙的艙容利用率低，穩(wěn)性差；薄膜型液艙在風(fēng)浪中航行時(shí)，船殼變形對艙內(nèi)保溫有一定的影響，易受機(jī)械作用損壞，船的動(dòng)載荷沖擊容易引起艙的損壞。
[0003]LNG作為一種可燃性低溫液體，對其在液貨罐中存在時(shí)溫度和壓強(qiáng)的觀察，需要借藉由專門的設(shè)備進(jìn)行。為了獲知保溫層的適當(dāng)厚度，要求試驗(yàn)裝置可以改變保溫層的厚度。由于LNG液體易于蒸發(fā)，對試驗(yàn)裝置的壓力控制也是十分重要的。同時(shí)，LNG船舶在波浪中航行時(shí)，艙內(nèi)的液體會發(fā)生晃蕩現(xiàn)象。強(qiáng)烈的晃蕩會直接導(dǎo)致嚴(yán)重的海損污染事件，而且對于沿縱向布置的獨(dú)立C型貨艙，當(dāng)液體晃蕩的自然頻率接近船舶的縱搖頻率時(shí)，液體的晃動(dòng)和縱搖運(yùn)動(dòng)發(fā)生諧振，從而導(dǎo)致對獨(dú)立C型貨艙艙壁產(chǎn)生很大的晃蕩沖擊，由于該晃蕩沖擊，構(gòu)成該獨(dú)立C型貨艙的部件可能被損壞。由于在海洋中的LNG船舶的運(yùn)動(dòng)而不可避免地發(fā)生上述晃蕩現(xiàn)象，因此LNG船舶的晃蕩安全問題受到各界的關(guān)注和重視。而研宄晃蕩問題迄今為止最可信的方法依然是模型試驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種獨(dú)立C型LNG液艙模型試驗(yàn)裝置，采用該裝置可以進(jìn)行獨(dú)立C型LNG液艙的蒸發(fā)率模型試驗(yàn)和晃蕩模型試驗(yàn)。
[0005]本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種獨(dú)立C型LNG液艙模型試驗(yàn)裝置，包括六自由度運(yùn)動(dòng)平臺、控制系統(tǒng)、攝像頭和罐體；所述罐體為獨(dú)立C型罐體，設(shè)有圓筒形主體，在所述圓筒形主體的兩端均設(shè)有半球形封頭；所述罐體的外周安裝有三層保溫層，相鄰的兩層保溫層之間設(shè)有隔離層，位于外面的兩層保溫層采用拆裝式結(jié)構(gòu)；所述罐體的前底部固定在底座上，所述罐體的后底部與所述底座形成沿罐體軸向的滑動(dòng)連接；所述底座固定在所述六自由度運(yùn)動(dòng)平臺上；在所述罐體的兩側(cè)設(shè)有限位結(jié)構(gòu)，所述罐體兩側(cè)的限位結(jié)構(gòu)與所述底座固接；在所述罐體內(nèi)設(shè)有若干溫度傳感器，在所述罐體的一端封頭內(nèi)側(cè)設(shè)有與其垂直的多個(gè)位于不同高度的動(dòng)態(tài)壓力傳感器，所有所述溫度傳感器和所有所述動(dòng)態(tài)壓力傳感器發(fā)射由控制系統(tǒng)采集的無線信號；所述控制系統(tǒng)通過導(dǎo)線束與所述六自由度運(yùn)動(dòng)平臺電連接；在所述罐體上設(shè)有加注系統(tǒng)、放空系統(tǒng)和排空系統(tǒng)。
[0006]在所述罐體的前底部和后底部各固定有一硬木槽，每個(gè)所述硬木槽中各嵌入一個(gè)硬木鞍座，位于罐體前底部的所述硬木鞍座固定在所述底座上，位于罐體后底部的所述硬木鞍座的中間開有滑槽，在所述滑槽內(nèi)設(shè)有硬木導(dǎo)向扁鐵，所述硬木導(dǎo)向扁鐵與罐體軸向平行地固定在所述底座上。
[0007]所述罐體兩側(cè)的限位結(jié)構(gòu)包括分設(shè)在所述罐體兩側(cè)的六根豎直支柱，六根所述豎直支柱的底端固定在所述底座上，六根所述豎直支柱的頂端由兩橫兩縱四根水平梁連接，四根水平梁構(gòu)成矩形，在兩根縱向水平梁上設(shè)有四個(gè)吊耳；在所述罐體的兩側(cè)保溫層外對稱設(shè)有兩塊保溫層外圍板，在每塊保溫層外圍板的上沿水平固定一個(gè)保溫層外圍板上邊角鋼，下沿水平固定一個(gè)保溫層外圍板下邊角鋼，所述保溫層外圍板上邊角鋼采用鋼絲繩I與橫向水平梁連接，所述保溫層外圍板下邊角鋼采用鋼絲繩II與底座連接，在所述鋼絲繩II上安裝有張緊器。
[0008]所述加注系統(tǒng)包括噴淋管、加注管和加注截止閥，所述噴淋管沿縱向設(shè)置在所述罐體內(nèi)的上部，所述加注管安裝在所述罐體的上部，所述加注管的一端伸入所述罐體內(nèi)與所述噴淋管連接，所述加注管的另一端是設(shè)置在所述罐體外的加注口，在所述加注管上靠近所述加注口處設(shè)有加注截止閥，所述加注截止閥位于所述罐體的外部；所述放空系統(tǒng)包括放空管，所述放空管安裝在所述罐體的上部，在所述放空管上連接有壓力表、壓力傳感器以及并聯(lián)的低壓自動(dòng)放空管、手動(dòng)放空管和高壓自動(dòng)放空管，在所述手動(dòng)放空管上設(shè)有一個(gè)放空截止閥，在所述高壓自動(dòng)放空管上設(shè)有一個(gè)高壓安全閥，在所述低壓自動(dòng)放空管上設(shè)有一個(gè)低壓安全閥和一個(gè)低壓自動(dòng)放空截止閥，在所述壓力傳感器上設(shè)有截止閥I，在所述壓力表上設(shè)有截止閥II。
[0009]所述排空系統(tǒng)包括排空管，所述排空管安裝在所述罐體的底部，在所述排空管上安裝有一排空截止閥。
[0010]本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:能夠進(jìn)行獨(dú)立C型LNG液艙的蒸發(fā)率模型試驗(yàn)和晃蕩模型試驗(yàn)，能夠用于對LNG蒸發(fā)和晃蕩過程中罐體內(nèi)氣相壓力及溫度、罐壁溫度及壓力和罐體總質(zhì)量變化進(jìn)行測量記錄。能夠測量并記錄不同保溫層厚度、不同外部晃蕩激勵(lì)情況下LNG液體在液貨罐內(nèi)的溫度、壓強(qiáng)，并具有完備的壓力控制系統(tǒng)，能夠確保安全，方便運(yùn)輸。綜上所述，本實(shí)用新型運(yùn)輸方便、可拆卸組合、可在不同保溫層厚度條件下進(jìn)行試驗(yàn)、可模擬各種外部晃蕩激勵(lì)、無線采集壓力及溫度數(shù)據(jù)、功能全面、使用便利、便于安裝、拆除、維護(hù)，能夠提高試驗(yàn)的靈活性和測試效率。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型一種獨(dú)立C型LNG液艙模型試驗(yàn)裝置的主視圖；
[0012]圖2是本實(shí)用新型一種獨(dú)立C型LNG液艙模型試驗(yàn)裝置的側(cè)視圖；
[0013]圖3是本實(shí)用新型的蒸發(fā)率模型試驗(yàn)單元的俯視圖；
[0014]圖4是圖3的立體圖；
[0015]圖5是本實(shí)用新型罐體及保溫層的主視圖；
[0016]圖6是圖5的側(cè)視圖；
[0017]圖7是圖5的俯視圖；
[0018]圖8是本實(shí)用新型一種獨(dú)立C型LNG液艙模型試驗(yàn)裝置的加注系統(tǒng)、放空系統(tǒng)、排空系統(tǒng)、溫度傳感器和動(dòng)態(tài)壓力傳感器的連接安裝示意圖。
[0019]圖中:1、保溫層，2、罐體，3、硬木槽環(huán)形扁鐵，4、硬木鞍座，5、橫向梁，6、縱向梁，7、硬木導(dǎo)向扁鐵，8、硬木固定扁鐵，9、橫向梁扶強(qiáng)材，10、硬木扁鐵肘板，11、豎直支柱肘板，12、豎直支柱，13、水平梁，14、保溫層外圍板，15、保溫層外圍板上邊角鋼，16、保溫層外圍板下邊角鋼，171、鋼絲繩I，172、鋼絲繩II，18、張緊器，19、吊耳，20、放空管角鋼支架，21、支柱肘板，22、放空管，23、加注管，24、壓力傳感器，25、壓力表，261、加注截止閥，262、放空截止閥，263、低壓自動(dòng)放空截止閥，264、截止閥I，265、截止閥II，266、排空截止閥，27、低壓安全閥，28、高壓安全閥，29、加注口，30、噴淋管，31、溫度傳感器，32、低壓自動(dòng)放空管，33、手動(dòng)放空管，34、高壓自動(dòng)放空管，35、排空管，36、螺絲，37、六自由度運(yùn)動(dòng)平臺，38、控制系統(tǒng)，39、攝像頭，40、導(dǎo)線束，41、動(dòng)態(tài)壓力傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:
[0021]請參閱圖1?圖8，一種獨(dú)立C型LNG液艙模型試驗(yàn)裝置，包括六自由度運(yùn)動(dòng)平臺37、控制系統(tǒng)38、攝像頭39和罐體2 ;所述罐體2為獨(dú)立C型罐體，設(shè)有圓筒形主體，在所述圓筒形主體的兩端均設(shè)有半球形封頭；所述罐體2的外周安裝有三層保溫層1，相鄰的兩層保溫層I之間設(shè)有隔離層，位于外面的兩層保溫層I采用拆裝式結(jié)構(gòu)；所述罐體2的前底部固定在底座上，所述罐體2的后底部與所述底座形成沿罐體軸向的滑動(dòng)連接；所述底座通過螺絲36固定在所述六自由度運(yùn)動(dòng)平臺37上；在所述罐體2的兩側(cè)設(shè)有限位結(jié)構(gòu)，所述罐體2兩側(cè)的限位結(jié)構(gòu)與所述底座固接；在所述罐體2內(nèi)設(shè)有若干溫度傳感器31，在所述罐體2的一端封頭內(nèi)側(cè)設(shè)有與其垂直的多個(gè)位于不同高度的動(dòng)態(tài)壓力傳感器41，所有所述溫度傳感器31和所有所述動(dòng)態(tài)壓力傳感器41發(fā)射由控制系統(tǒng)38采集的無線信號；所述控制系統(tǒng)38通過導(dǎo)線束40與所述六自由度運(yùn)動(dòng)平臺37電連接；在所述罐體2上設(shè)有加注系統(tǒng)、放空系統(tǒng)和排空系統(tǒng)。
[0022]由分隔材料形成的隔離層，能夠保證保溫層層間不粘連，掀開外部的保溫層而不破壞內(nèi)部的保溫層。
[0023]進(jìn)一步的詳細(xì)結(jié)構(gòu)為:罐體2的底部設(shè)有四個(gè)硬木槽環(huán)形扁鐵3，兩個(gè)靠近前端，兩個(gè)靠近后端。每兩個(gè)硬木槽環(huán)形扁鐵之間插有I個(gè)鞍座4。后端的鞍座4沿罐體軸向開有一個(gè)滑槽。上述底座包括橫向梁5、縱向梁6、硬木導(dǎo)向扁鐵7、硬木固定扁鐵8、橫向梁扶強(qiáng)材9、硬木扁鐵肘板10、豎直支柱肘板11。底座主體結(jié)構(gòu)由兩根縱向梁6和兩根橫向梁5交叉構(gòu)成。縱向梁6上裝有豎直支柱肘板11。橫向梁5上有開孔。前端的橫向梁5上設(shè)有一對硬木固定扁鐵8，用以固定罐體2的前部硬木鞍座4，硬木固定扁鐵8外設(shè)有六個(gè)硬木扁鐵肘板10，用以支承硬木固定扁鐵8。后端的橫向梁5上沿罐體軸向設(shè)有一個(gè)硬木導(dǎo)向扁鐵7，與罐體2后端的硬木鞍座4上所開滑槽配合，以使后端的硬木鞍座4可以在硬木導(dǎo)向扁鐵7上滑動(dòng)。當(dāng)罐體2因?yàn)闇囟茸兓仍虍a(chǎn)生脹縮等變形時(shí)，由于后端的硬木鞍座4可以滑動(dòng)，可以防止由于罐體2變形導(dǎo)致罐體2或者底座的結(jié)構(gòu)破壞。
[0024]上述罐體兩側(cè)的限位結(jié)構(gòu)包括豎直支柱12、水平梁13、保溫層外圍板14、保溫層外圍板上邊角鋼15，保溫層外圍板下邊角鋼16、鋼絲繩I 171、鋼絲繩II 172、張緊器18、吊耳19和支柱肘板21。在底座的兩根縱向梁6上，各設(shè)有三根，共六根豎直支柱12。豎直支柱12上端由橫向兩根，縱向兩根，共四根水平梁13連接。四根水平梁13連接成矩形，矩形四角與豎直支柱12連接的地方安裝有支柱肘板21，每個(gè)角兩個(gè)，共八個(gè)。縱向水平梁13兩端各有一個(gè)吊耳19，共四個(gè)，用于試驗(yàn)罐的搬運(yùn)。橫向的水平梁13上有開孔。罐體2保溫層I兩側(cè)各有一個(gè)保溫層外圍板14，每個(gè)保溫層外圍板上沿設(shè)有一個(gè)保溫層外圍板上邊角鋼15，下沿設(shè)有一個(gè)保溫層外圍板下邊