专利名称：液化气储罐和包含液化气储罐的海运结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于储存例如液化天然气(LNG)和液化石油气(LPG)等液化气的液化气储罐(storage tanks)，且更明确地说，本发明涉及一种液化气储罐，其包含布置成两排且接纳在多个空间中的多个储罐，所述液化气储罐由纵向隔离舱(cofferdam)界定，所述纵向隔离舱支撑上部结构的负荷，同时抑制晃荡现象(sloshing phenomenon)，且本发明涉及一种包含所述液化气储罐的海运结构(marine structure)。
背景技术：
天然气在气态下通过气体管线(gas pipe line)越过陆地或海洋而长距离输送给消费者，或在液化气(LNG或LPG)状态下通过运载工具来输送。液化气是通过将天然气冷却到低温状态(约_163°C)来获得的，在低温状态下，天然气的体积减小到标准温度和压力下的体积的约1/600，这使得其特别适合于长距离的海上输送。LNG运载工具(carrier)经设计以在海上将LNG输送给陆地上的消费者，且包含能够承受LNG的低温温度的液化气储罐。可根据货物的负荷是否直接作用在绝热材料上而将布置在LNG运载工具中的储罐分类成独立型储罐和隔板型(membrane type)储罐。独立型储罐包含SPB型罐和莫斯型罐(Moss type tank)，其一般是使用大量的非铁金属作为主材料而制造的，从而导致制造成本显著增加。当前，一般将隔板型储罐用作液化气储罐。隔板型储罐相对较便宜，且在液化气储罐领域的应用中经过检验，其在较长的时期内不会导致安全问题。将隔板式罐分类为GTT96型和马克(Mark) III型，其在美国专利第5，269, 247号、 第5，501，359号等中揭示。GTT96型储罐包含一级(primary)和二级(secondary)密封壁(其包括0. 5mm 0. 7mm厚的殷钢(Invar steel) (36%的Ni)，以及一级和二级绝热壁，一级和二级绝热壁包括堆叠在船体(hull)的内表面上的胶合板箱(plywood box)和珠光体(perlite)。对于GTT96型来说，由于一级和二级密封壁具有大体上相同的液密特性和强度， 因此即使在一级密封壁损坏而导致货物泄漏之后也有可能在很长时期内确保维持货物的安全。另外，由于GTT96型的密封壁是由线性隔板(linear membranes)组成，因此与在由波纹状隔板(corrugatedmembranes)组成的马克III型相比，可更方便地执行焊接，从而与马克III型相比提供较高程度的焊接自动化和较大的总体焊接长度。另外，GTT96型使用双耦合来支撑绝热箱(即，绝热壁)。马克III型储罐包含由1. 2mm厚的不锈钢隔板(stainless steelmembrane)组成的一级密封壁、由三层组成的二级密封壁，以及由聚氨酯泡沫等组成的一级和二级绝热壁， 所述壁堆叠在船体的内表面上。对于马克III型来说，密封壁具有波纹状部分，其吸收以低温状态储存LNG所导致的收缩，使得隔板中不会产生较大的应力。对于马克III型来说，绝热系统因其内部结构而不允许结构加强，且二级密封壁与GTT96型的二级密封壁相比，无法充分地确保防止LNG泄
4漏。 由于隔板型LNG储罐因其结构特性而具有比独立型储罐低的强度，因此隔板型 LNG储罐非常容易受液体晃荡损坏。本文中，术语“晃荡”是指当舶船在各种海况中航行时， 容纳在储罐中的液体材料(即LNG)的运动。储罐的壁受到因晃荡而导致的剧烈冲击。由于此晃荡现象在舶船的航行期间不可避免地发生，因此有必要将储罐设计成具有能够承受因晃荡而导致的冲击力的足够强度。图1绘示常规液化气储罐10的一个实例，所述液化气储罐10具有上部和下部斜面(chamfers) 11、12，其在储罐10的上部和下部横向侧以约45度倾斜，以减小因LNG的晃荡而导致的冲击力，特别是横向方向上的晃荡冲击力。对于常规储罐10，室(chambers) 11、12形成于其上部和下部横向侧，从而部分地解决与晃荡现象有关的问题。然而，随着LNG运载工具的大小逐渐增加，储罐10的大小也增加，且因晃荡而导致的冲击力变得严重。由此，随着储罐的大小增加，需要解决因晃荡导致的冲击力增加的问题并加强储罐以支撑运载工具的上部结构的负荷。近来，随着对例如LNG浮式生产储气卸气结构(floating，production, storage and offloading，FPSO)、LNG 浮式储存禾口再气化单元(floatingstorage and re-gasification unit,FSRU)等浮式海运结构的需求逐渐增加，需要解决晃荡问题和向此些浮式海运结构提供的液化气储罐的上部结构的负荷问题。LNG FPSO是一种浮式海运结构，其准许在海上直接提取天然气且将天然气液化成 LNG以将LNG储存在其储罐中并根据需要而将储存在储罐中的LNG递送到另一 LNG运载工具。LNG FSRU是一种浮式海运结构，其准许在远离陆地的海洋上将从LNG运载工具排放的 LNG储存在储罐中，且根据需要使LNG气化，从而将再气化的LNG供应给陆地上的消费者。韩国专利第0785475号(下文中，文献1)揭示一种储罐，所述储罐内具备例如隔壁等结构(即，舱壁(bulkhead))，以将储罐的内部空间划分成若干空间，而不是增加储罐的大小，从而提供安装各自具有较小容量的若干储罐和解决晃荡问题的效果。图2和图3绘示储罐20，其在文献1中揭示，且包含隔壁形结构以将储罐20的内部空间分成两个空间以便减小晃荡的影响。如图2和图3所示，文献1的储罐20包含抗晃荡舱壁 (anti-SlOShingbulkhead)23，其划分储罐20的内部；以及支座(stools) 25，其一侧接合到船体的内壁21，且其另一侧结合到抗晃荡舱壁23以将抗晃荡舱壁23紧固在储罐内。支座25中的每一者包含绝热垫26，其分别连接到储罐20的一级和二级阻挡层 (barriers) 22a、22b，以防止低温液化气的泄漏或热量传递到船体的内壁。然而，对于文献1的储罐，由于单个储罐20被抗晃荡舱壁23划分成若干个空间， 因此存在抗晃荡舱壁23并不稳固地紧固在储罐内以充分地吸收晃荡冲击的问题。换句话说，为允许隔壁形结构(即，抗晃荡舱壁23)稳固地紧固在储罐20内以便吸收晃荡冲击，支座25必须稳固地安置在抗晃荡舱壁23与船体的内壁21之间。为此，支座25由足够厚的金属板制成，或包含相对于船体的内壁21的许多连接点。然而，在此情况下，出现以下情形的可能性较高从外部传递到储罐20中的热量的量增加，从而使储罐20的绝热性能降低，同时在储罐20内产生大量的蒸发气体。
另一方面，如果用于支座25的金属板的厚度减小，或支座25与船体的内壁21之间的连接点的数目减小，以增强储罐20的绝热性能，那么抗晃荡舱壁23与支座25之间的连接点或支座25与船体的内壁21之间的连接点可因晃荡冲击而损坏。 另外，支座25在储罐20的一级和二级阻挡层上提供不连续的点，其因储罐20的热收缩或膨胀而导致一级和二级阻挡层的损坏。此外，由于抗晃荡舱壁23为隔壁形薄结构，因此无法支撑来自海运结构的上部甲板的负荷。
发明内容
本发明旨在解决如上文所述的常规技术的问题，且一个实施例包含一种液化气储罐，所述液化气储罐包含多个液化气储罐，所述多个液化气储罐接纳在由纵向隔离舱界定的多个空间中，且在所述纵向隔离舱的相对侧布置成两排，从而支撑上部结构的负荷同时抑制晃荡现象。另一实施例提供一种包含所述液化气储罐的海运结构。根据一方面，一种接纳在海运结构中以储存液化气的液化气储罐包含多个液化气储罐，所述多个液化气储罐分别接纳在通过隔离舱而在海运结构的船体中界定的多个空间中以在海运结构内布置成两排。此处，隔离舱包含有在船体的纵向方向上延伸的至少一个纵向隔离舱以及在船体的横向方向上延伸的至少一个横向隔离舱，且所述储罐中的每一者通过不间断地延伸的密封壁和绝热壁而密封和绝热。流体通道(fluid channel)可界定于两个邻近的液化气储罐之间的隔离舱中，以允许接纳在两个邻近的储罐中的货物穿过流体通道而在两个邻近的储罐之间移动。所述流体通道可密封且绝热，以防止来自储罐外部的热传递。流体通道可穿透纵向隔离舱，以允许在海运结构的宽度方向上彼此邻近的两个储罐通过流体通道而彼此连通。流体通道可包含界定于隔离舱的下部部分处的下部流体通道，以允许液化气在两个邻近的储罐之间移动。下部流体通道可界定在邻近于储罐的底部处。流体通道可包含界定于隔离舱的上部部分处的上部流体通道，以允许蒸发气体在两个邻近的储罐之间移动。上部流体通道可界定在邻近于储罐的顶板(ceilings)处。纵向隔离舱可实质上在垂直方向上连接到储罐的底部和/或顶板。隔离舱可包含安置在本身中的泵(pump)和管(pipe)，以排放储存在储罐中的液化气。隔离舱可包含界定于隔离舱的下部部分处的下部流体通道，以允许储存在两个邻近的液化气储罐中的液化气通过下部流体通道而在两个邻近的液化气储罐之间移动，且所述泵可安置于隔离舱内的下部流体通道的上部部分处。下部流体通道可在本身中具备泵，以排放储存在储罐中的液化气，且隔离舱可在本身中具备管，从而充当由泵排放的液化气的排放通路(discharge passage) 0纵向隔离舱可具备隔离舱加热器(cofferdam heater)，以将热量供应到纵向隔离舱中。
隔离舱加热器可包含安置在纵向隔离舱中的管以及用以传递所述管中的热交换媒介的泵。隔离舱加热器可进一步包含用以将热量供应到热交换媒介(heatexchange medium)的加热机构。所述加热机构可为选自热交换器、电加热器和锅炉中的一者，所述加热机构安置在海运结构内且需要冷却。根据另一方面，一种接纳在海运结构中以储存液化气的液化气储罐包含加强结构，其纵向划分储罐的内部空间以减小晃荡现象的影响，同时支撑海运结构的上部结构的负荷；流体通道，其界定于所述加强结构的下部部分处，以允许液化气穿过流体通道而移动；以及密封壁和绝热壁，其不间断地延伸。此处，所述加强结构包含界定于本身中的空隙。加强结构可为从储罐的底部突出到预定高度的凸出壁(projectionwall)。根据另一方面，一种在海上在浮动状态下使用且具有用于储存低温状态下的液体货物的储罐的海运结构包含隔离舱，其安置在所述海运结构内的纵向和横向方向上，以将所述海运结构的船体的内部空间划分为多个空间；以及多个储罐，其接纳在相应的空间中且布置成两排。所述海运结构可为选自LNG FPSO、LNG FSRU, LNG运载工具和LNG RV中的一者。
图1是常规液化气储罐的透视图。图2是常规液化气储罐的横向横截面图。图3是图2的部分A的放大图。图4是根据本发明第一实施例的包含液化气储罐的海运结构的示意性平面图。图5是根据本发明第一实施例的包含液化气储罐的海运结构的横向横截面图。图6是根据第一实施例的修改方案的液化气储罐的横向横截面图。图7是根据第一实施例的修改方案的液化气储罐的局部剖面透视图。图8是根据第一实施例的另一修改方案的液化气储罐的局部剖面透视图。图9是根据第一实施例的另一修改方案的液化气储罐的局部剖面透视图。图10是根据本发明第二实施例的包含液化气储罐的海运结构的横向横截面图。图11是根据本发明第二实施例的液化气储罐的局部剖面透视图。图12是根据本发明第二实施例的修改方案的储罐的局部剖面透视图。图13是根据本发明第三实施例的包含液化气储罐的海运结构的横向横截面图。图14是根据本发明第三实施例的液化气储罐的纵向横截面图。图15和图16绘示安置在储罐中的泵和管。图17是根据本发明第三实施例的修改方案的液化气储罐的局部剖面透视图。图18是根据本发明第三实施例的另一修改方案的液化气储罐的局部剖面透视图。
具体实施例方式在下文中，将参看附图来详细描述本发明的示范性实施例。
在本文中，术语“海运结构”指代包含用于储存低温状态下的液体货物(例如LNG) 的储罐且在海上在浮动状态下使用的任何结构或舶船。举例来说，所述海运结构不仅包含例如LNG FPSO或LNG FSRU等浮式结构，而且包含例如LNG运载工具或LNG RV (再气化舶船)等舶船。图4是根据本发明第一实施例的包含液化气储罐的海运结构的示意性平面图，且图5是根据本发明第一实施例的包含液化气储罐的海运结构的横向横截面图。参看图4和图5，根据第一实施例的液化气储罐110包含多个储罐，所述多个储罐布置成两排，且接纳在多个空间中，所述空间由在横向方向上安置于海运结构内的横向隔离舱105和在纵向方向上安置于海运结构内的纵向隔离舱107而界定于海运结构的船体 101 中。横向隔离舱105与纵向隔离舱107的组合提供至少两个完整的储存空间，其每一者具备不间断地延伸的绝热壁和密封壁。换句话说，根据此实施例，海运结构的内部空间在横向和纵向方向上被划分为多个空间，使得个别储罐接纳在每一空间中，而不是将储罐内部划分成两个空间。如图4中所示，用于储存例如LNG等液化气的隔板型液化气储罐110包含二级隔绝壁111、二级密封壁112、一级隔绝壁113以及一级密封壁114，其循序地堆叠在海运结构的船体101中的内壁或隔离舱隔壁(partitions) 106、108上。船体101具备压舱罐 (ballast tank) 103，以维持海运结构的吃水深度(draft)。在本文中，术语“隔离舱”指代格形(lattice shape)结构，其界定于隔离舱隔壁 (舱壁)106、108之间的空隙中，且在纵向和横向方向上将海运结构的内部空间划分为多个空间，以允许隔板型储罐接纳在相应的空间中。在所述实施例中，隔离舱包含横向隔离舱105和纵向隔离舱107。横向隔离舱105 在横向方向上将船体的内部空间分为多个空间，以允许隔板型储罐在纵向方向上分别接纳在所述空间中。纵向隔离舱105在纵向方向上将船体的内部空间分为两个空间，以允许隔板型储罐在宽度方向上分别接纳在所述空间中。横向隔离舱105可构成液化气储罐的前壁和后壁，且纵向隔离舱107可构成储罐的左壁或右壁。根据此实施例，由于储罐为隔板型储罐，因此上文所述的隔离舱用于划分海运结构的内部空间。对于独立型储罐，可使用简单的隔壁来划分海运结构的内部空间。由于独立型储罐的隔壁不具有足够的强度以支撑上部结构的负荷，因此所述隔壁有必要具有相当大的厚度以便具有足够的强度来支撑上部结构的负荷。然而，由于将昂贵的材料用于独立型储罐，因此制造这么厚的隔壁的制造成本显著增加，从而降低了价格竞争力。尽管例如两排或更多排的布置等将罐布置在油轮、散装货轮等的领域中是众所周知的，但此类罐布置是在不考虑晃荡或热变形的情况下提供的，且可仅通过将一个或一个以上隔壁安装在罐内来获得。在用于储存和输送LNG (其为低温状态下的液体货物)的液化气储罐中，可通过新设计储罐的形状来获得两排布置。在隔板型储罐中，隔板部件本身(即，密封壁和绝热壁)无法构成隔壁，且如果在常规隔板型储罐中使用非铁金属隔壁，那么因为非铁金属的价格较高，因此储罐的制造成本增加。另外，当将非铁金属隔壁安装在隔板型储罐中时，有必要提供考虑到隔壁的安装的特殊设计。此外，储罐的内部无法被单个隔板结构完全包围，且隔板结构与隔壁之间形成不连续的点，从而导致隔板结构与隔壁之间的连接点处可能损坏。如图4所示，本发明的发明人提出通过在海运结构的船体101内提供在纵向方向上延伸的纵向隔离舱107和在横向方向上延伸的横向隔离舱105而实现的在海运结构的宽度方向上成对且在海运结构内的纵向方向上布置成两排的隔板型储罐的两排布置。纵向隔离舱107界定布置成两排的储罐之间的空隙。换句话说，储罐布置在所述空隙的相对侧以提供两排储罐，且可保证个别储存空间，所述个别储存空间中的每一者由隔板部件完全密封。根据此实施例，将隔板型储罐、隔离舱和另一隔板型储罐循序地布置在海运结构的宽度方向上，如图5中所示。因此，可通过对隔板型储罐应用现存的经检验技术(即，横向隔离舱)来形成储罐的两排布置，同时安置在隔板型储罐之间的纵向隔离舱107用于支撑上部结构的负荷。本发明不仅可应用于隔板型储罐，而且可应用于SPB型储罐。当将本发明应用于 SPB型储罐时，可向SPB型储罐的内部空间或海运结构的船体的用于安装SPB型储罐的内部空间提供隔离舱，而不是仅仅将隔壁安装在SPB型储罐内。当液化气储罐110布置成两排时，可显著减小因晃荡而施加在储罐上的冲击力。 数值分析显示，通过以下两种机制来减小晃荡冲击力。首先，减小储存在储罐的每一者中的货物(即LNG)的量，从而减小因晃荡而导致的冲击力。其次，将储罐的宽度减小为常规储罐的宽度的一半或一半以上，使得液体货物(即LNG)的自然运动频率变得不同于海运结构的自然运动频率，从而减小液体货物的运动量值。另外，例如LNG FPSO等浮式结构具有较重的上部结构，且需要可承受上部结构的较重负荷的储罐。根据此实施例，通过将纵向隔离舱107安置在隔板型储罐110之间，而不是使用薄隔壁将罐划分为两个部分，来提供两排储罐110，使得纵向隔离舱107可用于支撑和分配上部结构的负荷。通过将隔离舱107安置在海运结构的中间来支撑上部负荷的设计在常规隔板型罐、莫斯(Moss)型罐、SPB型罐等中未被发现。尽管SPB型罐如上文所述包含中心隔壁，但所述中心隔壁必须具有相当大的厚度来承受上部负荷。在此情况下，由于制造成本显著增加，因此使用所述中心隔壁来支撑上部结构的重量是不切实际的。另一方面，尽管船体101的内壁以及隔离舱隔壁106、108不直接接触储存在储罐中的液化气，但液化气(即LNG)在-163°C的温度下以低温状态储存在液化气储罐110中， 使得构成船体101的内壁和隔离舱隔壁106、108的铁板(iron plates)的温度由于向低温液化气的热传递而显著降低，且脆度(brittleness)降低。因此，船体101的内壁和隔离舱隔壁106、108可由耐低温的低温钢制成。位于储罐110之间的隔离舱(具体地说，纵向隔离舱107)为封闭的内部空间，热量不会从储罐的外部供应到所述内部空间，使得纵向隔离舱107的温度可降低到约-60°C。 因此，需要加热纵向隔离舱107的内部空间和纵向隔离舱隔壁108，以便使其维持在预定温度或预定温度以上。如图5中所示，纵向隔离舱隔壁108之间的空间(即，纵向隔离舱107)可用作中心压舱罐104的一部分。
根据此实施例，可将隔离舱加热器120安置在纵向隔离舱107内。隔离舱加热器 120可包含安置在纵向隔离舱107内的管121、使热交换媒介循环穿过管121的泵123，以及加热在纵向隔离舱107内冷却的热交换媒介的加热机构(heating mechanism) 125。隔离舱加热器120的管121可构成封闭环路且泵123和加热机构125可位于纵向隔离舱107外。所述加热机构可为热交换器、电加热器、锅炉等，其可安置在海运结构内且根据需要而冷却。热交换媒介可通过在穿过安置在纵向隔离舱107内的管121时将热量传递到包围该管121的空气或压舱水来加热纵向隔离舱107的内部。隔离舱加热器120可包含至少一个封闭环路。对于具有一个或一个以上封闭环路的管121，如果所述封闭环路中的一者不工作，或不将足够量的热量传递到纵向隔离舱107 中，那么可有利地使用另一封闭环路来加热纵向隔离舱107的内部。隔离舱加热器120的管121可布置成开环形状，且可 在其中提供防冻溶液、淡水、 海水等作为在其中循环的热交换媒介。当通过布置成开环形状的管121而供应海水时，可通过穿过该管121以将海水供应到纵向隔离舱107中而不依据海水的温度另外将热量供应到海水，来将热量供应到纵向隔离舱107中。尽管在图5中将管121绘示为在纵向隔离舱107内布置成三排，但纵向隔离舱107 内的管121的数目和布置可根据设计而以不同的方式修改。图6是包含根据第一实施例的修改方案的液化气储罐的海运结构的横向横截面图，且图7是根据第一实施例的修改方案的液化气储罐的局部剖面透视图。参看图6和图7，根据第一实施例的修改方案的液化气储罐130包含沿纵向隔离舱 107而在船体101的纵向方向上布置成两排的多个液化气储罐130，所述纵向隔离舱107经安置以在纵向方向上划分海运结构的内部空间，以便减小储存在储罐130中的LNG的晃荡所造成的影响，同时支撑上部结构的负荷。在此种修改方案中，如图5和图6中所示，纵向隔离舱107并未在其下部部分形成斜面，以便允许储罐布置成两排，同时保证储存容量。数值分析显示，在纵向隔离舱107的下部部分处不形成斜面的情况下，具有两排布置的储罐130可经受晃荡冲击。图8是根据第一实施例的另一修改方案的液化气储罐的局部剖面透视图。在此修改方案中，液化气储罐130在其下部部分形成流体通道138，S卩，下部流体通道，其在图6和图7中所示的储罐130中是没有的。换句话说，此修改方案的储罐130具有参考海运结构的横向横截面而形成于其内向的(inward)上端处(即，纵向隔离舱107的上端处)以及参考海运结构的横向横截面而形成于储罐130的外向的上端处的上部斜面 131。另外，此修改方案的储罐130具有参考海运结构的横向横截面而形成于其外向的下端处的下部斜面132，储罐的内向的下端(即纵向隔离舱107的下端)除外。根据此修改方案，下部流体通道138允许液态气体储罐130以两排布置构成每一对以彼此连通，使得液化气通过所述下部流体通道138而从一个储罐移动到另一储罐，或反之亦然。由此，由于下部流体通道138允许液化气在储罐130之间移动，因此甚至在将例如用于将液体货物从储罐130排放的泵、管和泵塔等设备安装到两个储罐130中的一者的情况下，所有液体货物也可从两个储罐130排放。为此目的，下部流体通道138可形成于邻近纵向隔离舱107的最下部部分处，即，邻近储罐130的底部处。在此实施例中，由于下部流体通道138形成于纵向隔离舱107中以与储罐的底部成直角，而不在纵向隔离舱107的下端处形成斜面，因此出于以下原因，与在纵向隔离舱 107的下端形成斜面的情况相比，其可更容易地形成。当制造隔板型储罐时，将平行六面体形绝热箱组装成一预定大小。明确地说，单独制造和组装对应于储罐的隅角的绝热箱，以形成储罐。为了在使用具有形成于隔离舱的下端处的下部斜面的罐在隔离舱中形成下部流体通道，必须将流体通道形成为穿透隔离舱的下部斜面。由此，当形成穿透下部斜面的下部流体通道时，有必要制造一种此项技术中不存在的新型绝热箱。制造此新型绝热箱比制造平坦的绝热箱困难且花费更多时间，从而增加制造成本。换句话说，难在必须手工制造新型的大绝热箱以便形成穿透下部斜面的流体通道且必须执行复杂的焊接工艺来将所制造的绝热箱彼此结合。然而，如上文所述的修改方案中所建议，当纵向隔离舱107在其下端处未形成有斜面，而是实质上以直角连接到储罐的底部时，根据所述修改方案的储罐具有比在纵向隔离舱的下端处具有斜面的储罐简单的形状，且不具有倾斜表面，使得可使用一种用于常规绝热箱的方法、工具和技术来制造所述储罐，从而改进生产率。另一方面，下部流体通道138的数目和形状不限制本发明，且可考虑储罐130的大小等而适当地进行修改。另外，不仅可在纵向隔离舱107中而且可在横向隔离舱105中形成下部流体通道138。另外，下部流体通道138可绝热，以防止来自储罐130的外部的热传递。在此情况下，可使用当前应用于隔板型储罐或独立型储罐的任何绝热方法。如上文所述，根据此修改，向海运结构提供纵向隔离舱，以抑制晃荡现象且支撑海运结构的上部结构的负荷，使得海运结构的内部空间被纵向隔离舱划分为两个空间，且两排储罐接纳在海运结构内的经划分的空间中。然而，甚至在此情况下，也可通过向每一对储罐提供包含用于将液化气和蒸发气体排放到外部的泵、管、泵塔(pump tower)和储气盖 (gas dome)的设备来高效地操作各个储罐。因此，可降低液化气储罐的制造成本，且可容易地实行储罐的操作和管理。图9是根据第一实施例的另一修改方案的液化气储罐的局部剖面透视图。在此修改方案的液化气储罐140中，纵向隔离舱107的上端和下端处均不形成斜面。可考虑到海运状况而将此结构用于储罐，所述储罐可较少地受晃荡影响。另外，尽管图中未绘示，但图9的储罐140也可形成有穿透隔离舱的流体通道。不仅可在纵向隔离舱中而且可在横向隔离舱中形成流体通道。图10是包含根据本发明的第二实施例的液化气储罐的海运结构的横向横截面图，且图11是根据第二实施例的液化气储罐的局部剖面透视图。参看图10和图11，根据第二实施例的液化气储罐220包含沿纵向隔离舱107而在纵向上布置成两排的多个储罐220，纵向隔离舱107将海运结构的船体101的内部空间划分为两个空间，以减小储罐中的液化气的晃荡现象所造成的影响。根据此实施例，纵向隔离舱107在其上部和下部部分处形成有至少一个上部流体通道227和至少一个下部流体通道228。上部和下部流体通道227、228允许在宽度方向上彼此邻近的两个液化气储罐220彼此连通。上部流 体通道227允许在液化气的输送期间排放自然产生的蒸发气体(BOG)，且下部流体通道228允许排放液化气。根据此实施例，BOG可通过上部流体通道227而在两个邻近的储罐220之间移动。 甚至在两个邻近的储罐220中仅一者具备例如用于因储罐220的内部压力或因其它原因而将BOG排放到外部的储气盖(未图示)等设备的情况下，上部流体通道227也可形成于邻近纵向隔离舱107的最上部部分处，即，邻近储罐220的顶板处，以便允许从两个邻近的储罐220排放所有的BOG。另外，根据此实施例，液化气可通过下部流体通道228而在两个邻近的储罐220之间移动。甚至在两个邻近储罐220中仅一者具备包含用于将液化气从储罐220排放到外部的泵和泵塔的设备的情况下，下部流体通道228也可形成于邻近纵向隔离舱107的最下部部分处，即，邻近储气罐220的底部处，以便允许从两个邻近的储罐220排放所有的液化气。上部和下部流体通道227、228的数目和形状不限制本发明，且可考虑到储罐220 的大小等而适当地进行修改。另外，上部和下部流体通道227、228可绝热，以防止来自储罐220的外部的热传递。在此情况下，可使用当前应用于隔板型储罐或独立型储罐的任何绝热方法。图12是根据第二实施例的修改方案的储罐的局部剖面透视图。参看图12，根据第二实施例的修改方案的液化气储罐230包含从储罐230的内部底部突出到预定高度的凸出壁235，以减小储存在其中的LNG的晃荡现象所造成的影响。在上文所述的第二实施例中，纵向隔离舱107从储罐的底部形成到其顶板，以完全划分船体101的内部空间。相反，在此修改方案的储罐230中，凸出壁235从储罐的底部突出到一预定高度，以划分储罐的下部空间，而不划分其上部空间。不同于与液化气储罐分开形成的隔壁，凸出壁235可通过使其形状变形而与储罐 230整体形成。换句话说，储罐230的绝热壁和密封壁在隔壁235处不间断地延伸，以界定储罐230中完全密封的储存空间。凸出壁235可具有任何高度，只要其可实现对晃荡现象造成的影响的有效减小即可。在此修改方案中，凸出壁235在其下部部分处形成有至少一个下部流体通道238。 下部流体通道238允许液化气在储罐230的两个经划分空间之间流动。如上文所述，根据第二实施例，向海运结构提供例如隔离舱或凸出壁等加强结构以抑制晃荡现象，使得船体的内部空间被凸出壁划分为两个空间，以将两排储罐接纳在海运结构内的相应空间中。然而，甚至在此情况下，也可通过向每一对储罐提供包含用于将液化气和蒸发气体排放到外部的泵、泵塔和储气盖的设备来高效地操作储罐。因此，可降低各液化气储罐的制造成本，且可容易地实行储罐的操作和管理。图13是包含根据本发明的第三实施例的液化气储罐的海运结构的横向横截面图，且图14是根据本发明的第三实施例的液化气储罐的纵向横截面图。另外，图15和图16 说明根据第三实施例的储罐中的泵和管。参看图13和图14，根据第三实施例的液化气储罐320包含沿纵向隔离舱107而布置成两排的多个储罐320，纵向隔离舱107将海运结构的内部空间划分为两个空间，以减小储存在储罐中的LNG的晃荡现象的影响。尽管将储罐320展示为在加强结构(即图13中的纵向隔离舱107)的下端处不包含斜面，但应理解，储罐320也可在纵向隔离舱107的下端处具有斜面。另外，尽管图13中未绘示，但在晃荡现象的影响依据海运状况不算严重的情况下，在纵向隔离舱107的上端处可不形成斜面。根据第三实施例，纵向隔离舱107在其下部部分处形成有至少一个下部流体通道 328，下部流体通道3 在其上侧具备泵323和管324，以将液化气排放到储罐的外部。在此实施例中，由于管3M形成于纵向隔离舱107中，所以不需要将单独的泵塔等安装在储罐内来维持和加强该管324。纵向隔离舱107可在其上部部分处形成有至少一个上流体通道327。上流体通道327和下流体通道328的数目和形状不限制本发明，且可考虑到储罐 320的大小等而适当地进行修改。根据第三实施例，泵323或3 和管3M安置在下流体通道328的上侧。尽管图中未绘示，但下流体通道3 可在其上侧进一步具备与泵323或3 和管3M且与例如排放管、填充管等其它管(未图示)相关联的多种阀，以用于将LNG装载到储罐或从储罐排放 LNG,或用于将LNG供应到例如再气化装置、推进器等各种装置。尽管本文中为了描述方便起见而省略了对向一般的液化气储罐提供的各种管和阀的数目或位置的详细描述，但应考虑到，术语“管”指代上文所描述的所有管和阀。参看图13、图14和图15，泵323可安置在下流体通道328的上侧上，具体地说，安置在下流体通道3 的顶板的顶部上。泵323在其上侧具备管324，液化气通过管3M而被排放到外部，且泵323在其下侧具备从泵323延伸的吸管323a。泵323和管3M可位于纵向隔离舱107内，从而消除对储罐内(例如)用以维持和加强该泵323和管324的泵塔等单独结构的需要。当加强从泵323延伸的吸管323a时，可向吸管323a提供用于泵塔的常规加强结构，或其它类型的加强结构。例如梯子等之类的进入部件(access member) 323b可安置于下流体通道328中， 以进入储罐的内部。尽管将该进入部件32 绘示为向图15中的吸管323a提供，但本发明不限于此。该进入部件323b的安装位置可改变，只要操作者可经由该进入部件323b而进入下流体通道328的内部和储罐320的内部即可。该进入部件32 适于允许操作者进入储罐以执行操作，例如用于检查来自隔板型储罐的泄漏的操作，且应理解，该进入部件32 的详细形状或安装方法不限制本发明。 此外，该进入部件32 可沿管3M延伸到储罐的外部。参看图16，泵3 可位于下流体通道328的上部部分，更具体地说，位于下流体通道328的顶板下方。泵3 在其上侧具备管324，通过该管3M而将液化气排放到外部，且泵3 在其下侧具备从其延伸的吸管326a。此处，可依据泵326的大小或安装高度而省略吸管3^a。与图15中所示的实施例不同的是，泵3 安置在下流体通道328内，且仅管3M 安置在纵向隔离舱107内。换句话说，泵暴露于液化气。泵323或326以及管3M可选自常规液化气储罐所用的泵或管或新开发的任何泵
13或管。本发明不限于泵323或326以及管324的规格。由此，根据第三实施例，向纵向隔离舱107提供泵323或326以及管324，其向储罐320提供纵向隔离舱107以降低该储罐320中的液化气的晃荡现象的影响。因此，根据第三实施例，与安置有泵和管的储罐相比，可有效地解决与泵塔的振动、热变形、晃荡等有关的问题。另外，与具有从储罐的底部延伸到其顶板的泵塔的储罐相比，根据第三实施例的储罐可减少制造时间和成本，从而改进生产率。图17是根据本发明的第三实施例的修改方案的液化气储罐的局部剖面透视图。 在图17中，液化气罐中形成有具有一预定高度的凸出壁，以取代形成于海运结构的纵向方向上的纵向隔离舱。参看图17，根据此修改方案的液化气储罐330包含凸出壁335，凸出壁335从储罐的底部突出到一预定高度，以减小储罐中的LNG的晃荡现象所造成的影响。在第三实施例中，纵向隔离舱107从储罐的底部形成到其顶板，从而完全划分船体101的内部空间。相比而言，在此修改方案的储罐330中，凸出壁335从储罐的底部突出到一预定高度，从而划分储罐的下部空间，而不划分其上部空间。 不同于与液化气储罐分开而形成的隔壁，凸出壁335可通过使其形状变形而与储罐330整体形成。换句话说，储罐330的绝热壁和密封壁在隔壁335处连续而不间断，以界定储罐330中完全密封的储存空间。凸出壁335可具有任何高度，只要此高度可有效地减小晃荡现象所造成的影响即可。在此修改方案中，凸出壁335在其下部部分处形成有至少一个下流体通道338。下流体通道338允许液化气在储罐330的两个经划分空间之间流动。下流体通道338的数目和形状不限制本发明，且可考虑到储罐330的大小等而适当地进行修改。另外，下流体通道338可绝热，以防止来自储罐330的外部的热传递。在此情况下， 可使用当前应用于隔板型储罐或独立型储罐的任何绝热方法。就像在第三实施例中一样，根据此修改方案，泵323或326以及管324安置在下流体通道328 (见图15和图16)的上部部分处。由于安置在下流体通道338的顶板的顶部上或顶板下的泵的配置与第三实施例的配置相同，因此本文中将省略其详细描述。另一方面，由于此修改方案的凸出壁335不延伸到液化气储罐330的顶板，因此管 324沿凸出壁335水平延伸到储罐330的前壁(或后壁)339，且接着沿前壁(或后壁)339 垂直延伸，如图16中所示，以防止管324暴露于液化气。图18是根据本发明的第三实施例的另一修改的液化气储罐的局部剖面透视图。 在图18中，液化气罐形成有具有一预定高度的凸出壁，而不是形成于海运结构的纵向方向上的纵向隔离舱。参看图18，根据此修改方案的液化气储罐340包含凸出壁345和下流体通道 348，其具有与图17中所示的修改方案的凸出壁和下流体通道相同的配置；以及管344，其延伸到凸出壁345的上部部分。本文中将省略对与图16中所示的修改方案的配置相同的配置的详细描述。
在此修改中，由于凸出壁345不延伸到储罐340的顶板，因此该管344的上部部分可部分地暴露于液化气，如图18中所示。根据第三实施例的修改方案，泵323和管334或部分延伸的管344可安置在凸出壁335或345中，凸出壁335或345经安装以减小储存在储罐330或340中的LNG的晃荡现象所造成的影响。因此，根据第三实施例的修改方案，与具有泵、管和泵塔的储罐相比，可有效地解决与振荡、热变形、晃荡等有关的问题。另外，根据第三实施例的修改方案之一，由于管344的下端插入到凸出壁345中且紧固到凸出壁345，这与未在其下端处紧固的常规泵塔不同，因此有可能解决与泵塔的振动等有关的问题，且减小用于制造和安装泵塔等的成本，从而改进生产率。如上文所述，根据第三实施例，提供例如隔离舱或凸出壁等加强结构以抑制晃荡现象，使得船体的内部空间被加强结构划分为两个空间，以将两排储罐接纳在海运结构内的相应空间中。然而，甚至在此情况下，也可通过向每一对储罐提供包含用于将液化气和蒸发气体排放到外部的泵、泵塔和储气盖的设备来高效地操作储罐。因此，可降低各液化气储罐的制造成本，且可容易地实行储罐的操作和管理。根据本发明的其它实施例，可通过多个纵向隔离舱和横向隔离舱而将船体的内部空间划分为两个或两个以上空间，使得两排或两排以上液化气储罐可布置在海运结构内。根据以上详细描述可对实施例作出这些和其它改变。一般来说，在所附权利要求书中，所使用的术语不应被解释为将权利要求书限制于说明书和权利要求书中所揭示的具体实施例，而是应被解释为包含所有可能的实施例以及赋予权利要求书的均等物的完整范围。因此，权利要求书不受揭示内容限制。
1权利要求
1.一种接纳在海运结构中以储存液化气的液化气储罐，其包括多个液化气储罐，其分别接纳在通过隔离舱而在所述海运结构的船体中界定的多个空间中，以在所述海运结构内布置成两排，所述隔离舱包括有在所述船体的纵向方向上延伸的至少一个纵向隔离舱以及在所述船体的横向方向上延伸的至少一个横向隔离舱，其特征在于所述储罐中的每一者通过不间断地延伸的密封壁和绝热壁而密封和绝热。
2.根据权利要求1所述的储罐，其特征在于流体通道界定于两个邻近的液化气储罐之间的所述隔离舱中，以允许接纳在所述两个邻近的储罐中的货物穿过所述流体通道而在所述两个邻近的储罐之间移动。
3.根据权利要求2所述的储罐，其特征在于所述流体通道经密封和绝热以防止来自所述储罐的外部的热传递。
4.根据权利要求2所述的储罐，其特征在于所述流体通道穿透所述纵向隔离舱，以允许在所述海运结构的宽度方向上彼此邻近的所述两个储罐通过所述流体通道而彼此连通。
5.根据权利要求2所述的储罐，其特征在于所述流体通道包含界定于所述隔离舱的下部部分处的下流体通道，以允许所述液化气在所述两个邻近的储罐之间移动。
6.根据权利要求5所述的储罐，其特征在于所述下流体通道界定在邻近于所述储罐的底部处。
7.根据权利要求2所述的储罐，其特征在于所述流体通道包含界定于所述隔离舱的上部部分处的上流体通道，以允许蒸发气体在所述两个邻近的储罐之间移动。
8.根据权利要求7所述的储罐，其特征在于所述上流体通道界定在邻近于所述储罐的顶板处。
9.根据权利要求1所述的储罐，其特征在于所述纵向隔离舱实质上在垂直方向上连接到所述储罐的底部和/或顶板。
10.根据权利要求1所述的储罐，其特征在于所述隔离舱包括安置在本身中的泵和管， 以排放储存在所述储罐中的所述液化气。
11.根据权利要求10所述的储罐，其特征在于所述隔离舱包括界定于所述隔离舱的下部部分处的下流体通道，以允许储存在两个邻近的液化气储罐中的所述液化气通过所述下流体通道而在所述两个邻近的液化气储罐之间移动，且所述泵安置于所述隔离舱内的所述下流体通道的上部部分处。
12.根据权利要求5所述的储罐，其特征在于所述下流体通道中具备泵，以排放储存在所述储罐中的所述液化气，且所述隔离舱在本身中具备管，从而充当由所述泵排放的所述液化气的排放通路。
13.根据权利要求1所述的储罐，其特征在于所述纵向隔离舱具备隔离舱加热器以将热量供应到所述纵向隔离舱中。
14.根据权利要求13所述的储罐，其特征在于所述隔离舱加热器包括安置在所述纵向隔离舱中的管以及用以传递所述管中的热交换媒介的泵。
15.根据权利要求14所述的储罐，其特征在于所述隔离舱加热器进一步包括加热机构，以将热量供应到所述热交换媒介。
16.根据权利要求15所述的储罐，其特征在于所述加热机构为选自热交换器、电加热器和锅炉中的一者，所述加热机构安置在所述海运结构内且需要冷却。
17.一种接纳在海运结构中以储存液化气的液化气储罐，其特征在于其包括加强结构，其纵向划分所述储罐的内部空间，以减小晃荡现象的影响，同时支撑上部结构的负荷，所述加强结构包括界定于本身中的空隙；流体通道，其界定于所述加强结构的下部部分处，以允许液化气穿过所述流体通道而移动；以及密封壁和绝热壁，其不间断地延伸。
18.根据权利要求17所述的储罐，其特征在于所述加强结构为从所述储罐的底部突出到预定高度的凸出壁。
19.一种在海上在浮动状态下使用且具有用于储存低温状态下的液体货物的储罐的海运结构，其特征在于所述海运结构包括隔离舱，其在纵向和横向方向上安置在所述海运结构内，以将所述海运结构的船体的内部空间划分为多个空间；以及多个储罐，其接纳在相应的所述空间中，且布置成两排。
20.根据权利要求19所述的海运结构，其特征在于所述海运结构为选自LNGFPS0、LNG FSRU, LNG运载工具和LNG RV中的一者。
全文摘要
本发明涉及一种液化气储罐以及包含所述液化气储罐的海运结构。储罐包含多个液化气储罐，所述多个液化气储罐接纳在通过隔离舱而在所述海运结构的船体中界定的多个空间中且布置成两排。隔离舱包含有在船体的纵向方向上延伸的至少一个纵向隔离舱以及在船体的横向方向上延伸的至少一个横向隔离舱。所述储罐中的每一者通过不间断地延伸的密封壁和绝热壁而密封和绝热。所述纵向隔离舱支撑上部结构的负荷，同时抑制晃荡现象。
文档编号B63J2/14GK102159451SQ200980125559
公开日2011年8月17日 申请日期2009年8月20日 优先权日2008年8月21日
发明者兪炳瑢, 曹凤铉, 柳敏澈, 裴在流 申请人:大宇造船海洋株式会社