一种LNG船透气桅顶部冰区防寒用蒸汽加热管路的制作方法

本发明涉及lng运输船冰区防寒技术领域，特别是涉及一种lng船透气桅顶部冰区防寒用蒸汽加热管路。

背景技术：

在lng运输船的设计建造过程中，通常需要在lng运输船上安装专门为液货舱及液货舱绝缘层服务的透气装置（下文简称“透气桅”）。透气桅主要用于排放从液货舱安全阀或绝缘层安全阀排出的天然气或氮气，对于安装有双燃料发电机的lng船，发电机中的危险气体也通过透气桅排放。

鉴于透气桅顶部结构的特殊性，对于有冰区航行要求的lng船，透气桅顶部需要采取专门的冰区防寒措施，防止透气桅顶部透气帽结冰而导致透气不畅通，影响lng船的安全性。

目前透气桅顶部冰区防寒的主流做法是：在透气桅顶部安装加热电缆。但是该方法具有一定的缺陷，因为在应急情况下，透气桅顶部会有来自lng液货舱的超低温气体，根据gtt公司的设计计算，该低温气体的温度最低可达-155℃左右；而目前的加热电缆所能承受的外界最低温度只有-60℃左右。因而，采用加热电缆的方法具有很大的风险，不能彻底的解决透气桅顶部冰区防寒的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足，设计出一种lng船透气桅顶部冰区防寒用蒸汽加热管路，解决了电加热的防寒方式效果较差、透气桅顶部的透气帽内依然会出现结冰现象的问题，以及加热电缆可能因低温脆化而导致漏电的问题。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种lng船透气桅顶部冰区防寒用蒸汽加热管路，包括通过bht管夹固定在透气桅的桅杆外壁上的预绝缘管（蒸汽加热总管和凝水管集成在同一根预绝缘管内）、从船舶日用蒸汽管路中引出的蒸汽加热总管、固定在透气帽内部的漏斗装置底部的落水管、穿过落水管后集成在预绝缘管内的凝水管，所述蒸汽加热总管包裹于预绝缘管内且其顶端延伸出两根加热支管；透气桅上端的两个透气帽的底部边沿均开设有第一通孔，两根加热支管分别穿过两个透气帽的第一通孔，并沿其各自透气帽的内壁敷设至透气帽顶部的透气格栅，并从透气格栅延伸敷设至漏斗装置的内壁上。

进一步地，所述预绝缘管包括hdpe套管、分别贯穿hdpe套管的蒸汽加热总管和凝水管、分别固定在蒸汽加热总管两端的法兰，所述蒸汽加热总管设置在两个凝水管之间，蒸汽加热总管与凝水管之间、凝水管与hdpe套管的管壁之间均填充有热绝缘材料。

进一步地，所述hdpe套管包括柱形管段和固定在柱形管段两端的锥形热缩套管，柱形管段和锥形热缩套管连接处的两侧分别开设有用以使凝水管穿过的第二通孔。

进一步地，所述热绝缘材料采用pur泡沫塑料。

进一步地，所述透气格栅上的加热支管呈螺旋状敷设4至6圈，所述漏斗装置的内壁上设置有多组用以固定加热支管的眼板，漏斗装置内的加热支管呈倒锥体状敷设3至4圈。

进一步地，所述透气格栅和漏斗装置内的相邻两层加热支管之间的距离均为80mm-100mm。

进一步地，所述蒸汽加热总管和加热支管采用奥氏体不锈钢316l。

进一步地，所述凝水管的管径与加热支管的管径相同。

进一步地，所述两个加热支管通过三通接头与蒸汽加热总管相连通。

本发明的积极有益效果：

1、本发明在不改变透气桅原有结构的基础上，通过采用蒸汽加热的冰区防寒方案，将加热支管分别安装在透气桅顶部透气帽的漏斗装置内和透气帽顶部的透气格栅上，能够防止透气桅顶部透气帽结冰，从而使透气桅满足冰区防寒的要求，保证lng船舶的安全性；且由于蒸汽加热管的材质选用奥氏体不锈钢316l，能够承受来自液货舱的超低温气体的低温冲击。

2、蒸汽加热管路从船舶的日用蒸汽管路中引出，属于传统管路，施工方便，成本低廉，工作可靠，能彻底解决冰区防寒的问题。

附图说明

图1为本发明蒸汽加热管路的安装布置示意图。

图2为本发明三通接头的结构示意图。

图3为本发明bht管夹的结构示意图。

图4为本发明预绝缘管的结构示意图。

图中标号的具体含义为：1为加热支管，2为眼板，3为凝水管，4为三通接头，5为蒸汽加热总管，6为bht管夹，7为预绝缘管，8为落水管，9为透气桅,10为半夹体，11为固定架，12为透气帽，13为第一通孔，14为透气格栅，15为漏斗装置，16为hdpe套管，16-1为柱形管段，16-2为锥形管段，17为法兰，18为第二通孔，19为热绝缘材料。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

结合图1、图2说明本实施方式，本发明的lng船透气桅顶部冰区防寒用蒸汽加热管路，包括预绝缘管7、蒸汽加热总管5、加热支管1、和凝水管3。

本发明的蒸汽加热管路利用船舶日用蒸汽对透气桅顶部的透气帽进行加热，具体地，蒸汽加热总管5从船舶日用蒸汽管路中引出，然后自下往上包裹于预绝缘管7内，安装在透气桅9上，且其顶端延伸出两根加热支管1，这两根加热支管1通过一个三通接头4与蒸汽加热总管5相连通。本实施例中的蒸汽加热总管和预绝缘管均为多根，一根预绝缘管内包裹有一根蒸汽加热总管，相邻两根蒸汽加热总管通过法兰进行连接。

预绝缘管7通过bht管夹6固定在透气桅9的桅杆外壁上，bht管夹的结构如图3所示，bht管夹6包括两个半夹体10、以及固定在其中一个半夹体上的两个固定架11，预绝缘管7放置在两个半夹体10的弯曲部之间，通过螺栓进行锁紧固定，然后将螺栓穿过固定架11的固定孔内，从而将整个bht管夹6和预绝缘管7固定在透气桅9的桅杆外壁上。

lng船的每个透气桅9的桅杆上端均固定有两个透气帽12，每个透气帽的底部边沿均开设有第一通孔13，两根加热支管1分别穿过这两个透气帽的第一通孔13，并沿其各自透气帽的内壁敷设至透气帽顶部的透气格栅14，再从透气格栅14延伸敷设至漏斗装置15的内壁上。

所述透气格栅14上的加热支管呈螺旋状敷设4至6圈，相邻两层加热支管之间的距离均为80mm-100mm，加热支管通过u形管夹固定在透气格栅14上。所述漏斗装置15的内壁上设置有多组眼板2，漏斗装置15内的加热支管呈倒锥体状敷设3至4圈，每层加热支管通过u形管夹固定在眼板上，相邻两层加热支管之间的距离为80mm-100mm。本实施例中的蒸汽加热总管5和加热支管1均采用奥氏体不锈钢316l，能够承受来自液货舱的超低温气体的低温冲击。

透气帽内部的漏斗装置15底部固定有落水管8，落水管8从透气帽中伸出；凝水管3从漏斗装置15底部的落水管8内穿出后贯穿固定在预绝缘管7内。本实施例中凝水管3的管径与加热支管1的管径相同。

如图4所示，所述预绝缘管7包括hdpe套管16、分别贯穿hdpe套管16的蒸汽加热总管5和凝水管3、以及分别固定在蒸汽加热总管5两端的法兰17。相邻两段蒸汽加热总管之间通过法兰17进行连接。所述hdpe套管16包括柱形管段16-1和固定在柱形管段两端的锥形热缩套管16-2，柱形管段16-1和锥形热缩套管16-2连接处的两侧分别开设有用以使凝水管3穿过的第二通孔18。所述蒸汽加热总管5设置在两个凝水管3之间，蒸汽加热总管5与凝水管3之间、凝水管3与hdpe套管16的管壁之间均填充有热绝缘材料19，本实施例中的热绝缘材料采用pur泡沫塑料。

在使用的过程中，船舶日用蒸汽管路中的蒸汽通过蒸汽加热总管5进入加热支管1，由于透气桅顶部透气帽的漏斗装置15和透气帽顶部的透气格栅14上均敷设有加热支管1，因此，能够利用加热支管内的蒸汽散热对透气帽进行加热，避免透气桅顶部的透气帽结冰，然后冷凝水经凝水管3流向透气桅底部的甲板，再从附近的甲板落水口泄放出去。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解；依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。