一种用于惰化液化燃料储气罐壁的方法和系统的制作方法

一种用于惰化液化燃料储气罐壁的方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一个惰化防渗隔热罐壁(1)的方法，用于保存液化气体燃料。其中罐壁有一个多层结构，包括两个防渗层(2,4)，一个隔热层(3)，所述方法为以下过程做准备：?实施一第一惰化模式，其中隔热层(3)的气相维持在一个相对气压之下，相对气压低于气体燃料的一个可燃性极限气压Pi；?在第一惰化模式中，检测所述隔热层(3)中的气相气压是否超过所述阈压Ps；?切换第一惰化模式到第二惰化模式，第二惰化模式将会使用一种惰性气体冲洗所述隔热层(3)。
【专利说明】
一种用于惰化液化燃料储气罐壁的方法和系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一个防渗隔热罐壁的惰化，用来保存液化气体燃料。
[0002] 本发明特别适用于薄膜罐壁的惰化，用来储存液化天然气。
【背景技术】
[0003] 用来储存液化天然气的防渗隔热罐，通常包括一个罐壁，罐壁在厚度方向上从罐 的内侧到外侧连续的有一个一级防渗薄膜，用来和液化天然气接触，一个一级隔热层，一个 二级防渗薄膜，一个二级隔热层和一个定义罐总体形状的承重结构。
[0004] 罐的防渗薄膜可能会渗漏，液体从罐内流到一级隔热层和二级隔热层流入液化天 然气的通道。然而，当气体燃料是氧化气体，气体燃料的浓度在爆炸下限和爆炸上限的范围 之间，并且氧化气体在一个合适的浓度范围里，气体燃料就能点燃和爆炸。
[0005] 因此为了避免这样的事故，已知通过在隔热层中循环氮气来将隔热层维持在一个 惰性环境下。这样，燃料和氧化气体可以处于隔热层中被稀释，那么将不会达到爆炸条件。 同样还规定为罐配备一个气体分析器，用来测量气体燃料在隔热层内的浓度，以检测液化 天然气通过一级防渗层和/或二级防渗层的渗漏。
[0006] 同样也可以将处于一个绝对气压下的隔热层或另一个隔热层的气相维持在低于 大气压之下，也就是维持在一个负相对气压，这样可以增强所述隔热层的隔热性能。法国专 利申请FR2535831公开了此方法。
[0007] 然而，大多数气体分析器不能在低压的情况下提供可靠的检测数据。因此，隔热层 内的压强必须被维持在一个最小压强之上，一般为80千帕，这样隔热层的惰性性质可以被 可靠地监测。类似地，隔热层内气体循环的流速也必须被维持在一个最小流速之上。
[0008] 所以，当隔热层内的压强被维持在一个低压时，不可能有效地监测一个隔热层的 惰性性质。

【发明内容】

[0009] 在本发明的根本思想是提供一种用于惰化罐壁的方法和系统，用来保存液化气体 燃料，这种方法和系统是可靠的，并且增强了罐隔热的性能。
[0010] 根据一个实施例，本发明提供了一个惰化防渗隔热罐壁的方法，用来保存液化气 体燃料。其中罐壁有一个多层结构，包括两个防渗层，一个在两个防渗层之间的隔热层，所 述隔热层包括绝缘固体材料和气相。所述方法为以下过程做准备：
[0011] -实施一第一惰化模式，其中隔热层的气相维持在一个负相对气压P1之下，气压低 于一个阈压Ps;所述阈压Ps低于气体燃料的一个可燃性极限气压Pi ;
[0012] -在第一惰化模式中，检测隔热层中的气相气压是否超过所述阈压Ps;
[0013] -当检测到隔热层中的气相气压超过所述阈压Ps时，切换第一惰化模式到第二惰 化模式，第二惰化模式将会冲洗带有惰性气体的隔热层。
[0014] 由此可见，一方面当气压低于气体燃料的可燃性极限气压时，第一惰化模式确保 了隔热层中的气相的惰性性质；另一方面，通过将所述隔热层维持在低压的状态来增强罐 的隔热性能。另外，当惰性性质被可靠地确保后，如果其中一个防渗膜失去了防渗性，阻止 了气压低于可燃性极限气压。当气压一达到阈压Ps，就切换到第二惰化模式，隔热层被惰性 气体冲洗，从而有效地稀释燃料和/或氧化气体以防达到爆炸条件。
[0015] 需要注意，在此描述中，一个用来惰化隔热层的方法是指一种方法，它用来确保在 所述隔热层中的气相不具备气体燃料的爆炸或燃烧条件。
[0016] 根据实施例，这样的方法可以包括以下特征中的一个或多个：
[0017] 在第一惰化模式中，一个控制装置启动一个抽水装置使得隔热层中的气相气压低 于负相对气压P1的一个设定点；
[0018] -阈压Ps低于17000帕；
[0019]-阈压Ps低于所述气体燃料的分压，在大气压下温度25°C，气体混合物中含有一定 浓度的可燃气体，浓度相当于空气中的所述可燃气体的爆炸下限；
[0020] -阈压Ps在所述气体燃料的分压的20%到35%之间，在大气压下温度25°C，气体混 合物中含有一定浓度的可燃气体，浓度相当于空气中的所述可燃气体的爆炸下限；
[0021] -阈压Ps为所述气体燃料的分压的30%，在大气压下温度25°C，气体混合物中含有 一定浓度的可燃气体，浓度相当于空气中的所述可燃气体的爆炸下限；
[0022] -阈压Ps低于空气的分压，在大气压下，气体混合物中含有一定浓度的空气，其氧 气浓度相当于能使气体燃料燃烧的一个最小氧气浓度；
[0023] -在第二惰性模式中，在大气压力下，用惰性气体冲洗隔热层；
[0024]-气体燃料是从气体组中挑选的，气体组包含烷、乙烷、丁烷、丙烷、乙烯及它们的 混合物；
[0025]-罐用来储存液态燃料气体；
[0026]-燃料气体被储存在罐内，温度在_163°C和0°C之间。当燃料气体是被储存在大气 压下的液化天然气时，温度特别要在-163Γ ;
[0027] -惰性气体是从气体组中挑选的，气体组包含双氮，氦，氩及其混合物；
[0028] -其中一个防渗膜包括一个承重结构，其他防渗膜包括一个二级金属膜，并且隔热 层是一个二级隔热层，多层结构额外地包括一个用于接触储存在罐内的气体燃料的一个一 级金属膜，并且一个一级隔热层处于一级金属膜和二级金属膜之间。所述一级隔热层包括 绝缘固体材料和一个气相，此外所述方法还为以下过程做准备：
[0029] -实施一级隔热层的一第一惰性模式，其中一个控制装置启动一个抽水装置使得 一级隔热层的气相处于负相对气压ΡΓ的一个设定点下，低于一个阈压Ps'。所述阈压Ps'低 于燃料气体的可燃性极限气压Pi ;
[0030] -在一级隔热层的第一惰性模式中，检测在所述一级隔热层的气相气压是否超过 了阈压Ps'；
[0031] -当检测到一级隔热层的气相气压超过阈压Ps'，切换第一惰性模式到一级隔热层 的第二惰性模式，第二惰性模式将会使用惰性气体冲洗一级隔热层；
[0032]-阈压Ps是可变的，并且当一级隔热层的第一惰性模式被实施，一第一个值被赋给 阈压Ps。当检测到一级隔热层的一个气相气压超过阈压Ps'，一第二个值被赋给阈压Ps。 [0033]根据一个实施例，本发明还提供一个惰化防渗隔热罐壁的系统，用来保存液化气 体燃料。其中罐壁有一个多层结构，多层结构包括两个防渗层和一个被置于两个防渗层之 间的隔热层。所述隔热层包括绝缘固体材料和一个气相，此惰性系统包括：
[0034]--个抽水装置被安装用来使得在一个负相对气压P1之下的隔热层的气相低于一 个阈压Ps，所述阈压Ps低于一个燃料气体的可燃性极限压强Pi;
[0035 ]--个压力传感器，能够提供在隔热层内的气相气压的信号；
[0036]--方面，惰性气体注射设备被连接到一个惰性气体储存容器和/或一个惰性气体 发生器;另一方面，惰性气体注射设备被连接到一个传输管，用来将惰性气体输送到隔热层 内；并且
[0037]- 一个控制器能够用来：
[0038]-检测隔热层的气相是否超过所述阈压Ps;并且能够
[0039]-当检测到隔热层的气相气压超过所述阈压Ps，会产生一个信号开启惰性气体注 射设备。
[0040]根据实施例，此惰性系统可以包括一个或多个以下特征：
[0041 ]-惰性气体注射设备与一个双氮发生器连接；
[0042] -惰性系统包括一个气体分析器，气体分析器用来检测气相中的气体燃料的浓度。
[0043] 根据一个实施例，本发明也提供了一个防渗隔热罐，用来保存一种气体燃料。防渗 隔热罐包括一个具有多层结构罐壁，多层结构包括两个防渗层和一个被置于两个防渗层之 间的隔热层。所述隔热层包括绝缘固体材料和一个气相，以及一个上述的惰性系统。
[0044] 在一个实施例中，其中一个防渗层包括一个承重结构，另一个防渗层包括一个二 级金属层。多层结构额外地包括一个一级金属层，一级金属层用来接触储存在罐内气体燃 料，和一个被置于第一金属膜和第二金属膜之间的隔热层。
[0045] 此罐可以是陆上储存设备的一部分，比如用来储存液化天然气，或可安装在沿海 或深水浮式结构上，尤其可安装在一个甲烷油轮，一个浮式储存和再气化装置，和一个浮式 生产储油卸油装置等其他装置。
[0046] 根据一个实施例，用来运输液体的油轮包括一个上述罐。
[0047] 根据一个实施例，本发明同样提供了一个油轮装载和卸载的方法，其中一种液体 通过绝缘传输管在一个浮动的或陆上的储存设备和油轮的罐之间来回传输。
[0048]根据一个实施例，本发明同样提供了一种冷液产品传输系统，系统包括上述油轮， 绝缘传输管是如此安装，以连接安装在油轮壳上的罐至一个浮动的或陆上的储存设备和一 个栗，使得液体通过绝缘传输管从浮动的或陆上的储存设备传输到油轮的罐，或从油轮的 罐传输到浮动的或陆上的储存设备。
【附图说明】
[0049] 下面通过非限制性的说明结合参考附图给出了本发明的一系列具体的实施例，以 帮助更好地理解本发明以及更清晰地展示本发明的其他对象、细节、特征和优势。
[0050] 图1是一个配备了惰性系统的罐的示意图。
[0051] 图2是一个说明气压和温度对空气中甲烷可燃性极限影响的曲线坐标图。
[0052]图3是一个可以配备惰性系统和一个用来装载或卸载所述罐的终端的甲烷油轮的 罐的剖面示意图。
【具体实施方式】
[0053]图1展示了一个用来储存一种气体燃料的罐1。每个罐壁1包括一个多层结构，从外 层到内层，多层结构包括一个定义罐1总体形状的承重结构2,一个二级隔热层3,二级隔热 层3包括靠在承重结构2上的绝缘元件，一个二级防渗膜4, 一个一级隔热层5, 一级隔热层5 包括靠在二级防渗膜4上的绝缘元件，以及一个一级防渗膜6, 一级防渗膜6用来接触在罐1 中的液化气体燃料。
[0054]承重结构2尤其可以是一个自我运动的金属板和/或由油船的船体或双壳船体组 成。
[0055] 隔热层3和隔热层5包括绝缘固体材料和一个气相。根据一个实施例，隔热层3和隔 热层5由一个保温箱组成(未展示）。保温箱包括一个底板和一个盖板，比如由胶合板制成， 并且在底板和盖板之间插入多个间隔的元件。间隔的元件之间具有间隔，以填充隔热袋。隔 热袋可以由任意具有适当的保温性能材料制成。例如，隔热袋材料可以是珍珠岩、玻璃棉、 聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫、聚氯乙烯泡沫、凝胶或其他。
[0056] -级防渗膜6和二级防渗膜4包括比如带有凸起边缘的金属边条的一个连续层。所 述金属边条被凸起边缘焊接到平行焊接支架，并被固定在保温箱的盖板上。
[0057] 一级防渗膜6和二级防渗膜4防止气体和液体渗漏。承重结构2也是防渗漏的。因 此，在说明书和权利要求中"防渗层"指的是一级防渗膜6、二级防渗膜4和承重结构2。由此 可见，第二隔热层3被安装在一个从环境压力分离的防渗间隔里，通过一个包括二级防渗膜 4的第一防渗层，或通过包括承重结构2的一个二级防渗层防渗层。
[0058]气体燃料是液化气体，也就是一种化学物质或化学物质的混合物，它在低温下是 液相，在常温常压下是气相。液化气体3尤其可以是液化天然气，也就是一种主要包括甲烷 和一种或多种其他碳氢化合物的气体混合物，碳氢化合物包括像乙烷、丙烷、正丁烷、异丁 烷、正戊烷、异戊烷和比例很小的氮。在大气压下温度-162Γ左右，液化天然气被储存。 [0059]气体燃料也可以是乙烷或液化石油气，也就是一种碳氢化合物的气体混合物，它 是通过精炼石油产生的，本质上含有丙烷和正丁烷。气体燃料也可以是乙烯。
[0060]在大气压下各气体燃料的储存温度，如以下列表所示：
[0062] 由于天然气会通过一级防渗膜6和二级防渗膜4泄漏和/或空气通过承重结构2进 入，为了防止混合气体在罐壁1内达到爆炸浓度，将会对罐壁进行惰化。下面是详细描述。
[0063] 需要注意，在上述实施例中，主要是针对二级隔热层3的惰化。
[0064] 惰化的方法和系统具有能够根据两个不同惰化模式运作的特点，以下将会详细描 述。
[0065] 根据一第一惰化模式，在隔热层3中的气相维持在气压P1的一个设定点，低于一个 可燃性极限气压Pi。具体来说，气压低于一个可燃性极限气压Pi时，气体燃料不会燃烧。气 压P1的设定点是一个低于大气压的绝对气压，也就是一个负相对气压。
[0066] 图2是一个在空气中甲烷的可燃性极限相对于气压和温度函数。如图所示，在空气 中，温度为25°C，甲烷的可燃性极限气压Pi为130毫米汞柱，即17,331帕。因此，当所述气相 维持在气压P1的设定点并低于气体燃料的可燃性极限气压Pi，在隔热层3的气相中无论是 气体燃料的浓度还是氧气的浓度，所述气相都不会燃烧和爆炸。第一惰性模式在提高隔热 层3的绝缘性能方面也有优势。
[0067] 当在温度为25°C的空气环境中，各气体燃料可燃性极限气压的数量级，如以下列 表所示：
'[0069]为了运作一个惰性模式，惰性系统包括一个抽水装置7,抽水装置7被一个传输管8 连接到隔热层3。抽水装置7包括一个或多个真空栗，真空栗能使隔热层3维持在一个几百或 几千帕斯卡的低气压状态，真空栗是一个由叶轮栗和罗茨栗组成的分段串联的设备。
[0070]系统还包括一个压力传感器9,压力传感器9能够发送一个隔热层3中气相气压的 信号。压力传感器9连接一个气压控制设备，气压控制设备用来根据气压P1的设定点来控制 抽水装置7。当压力传感器9检测到气压高于气压P1的设定点，控制设备能启动抽水装置7。 当压力传感器9检测到气压低于气压P1的设定点，控制设备也能关闭抽水装置7。控制设备 具有一个滞后优势，可以提高控制的稳定性。控制设备可以紧密地结合在惰化系统的抽水 装置7和一个惰化系统的控制器10上。
[0071] 另外，惰化系统也适合于运行在一第二模式，在第二模式中，在大气压下通过惰化 气体的冲洗来惰化隔热层3。第二惰化模式是一个降级操作模式，当防渗层2和防渗层4中有 一个失去防渗性并贴于隔热层3,第二惰化模式是合适的。事实上在此方案中，隔热层3不再 从环境压力中隔离，因此不可能维持在一个低于阈压Ps的一个负相对气压。
[0072] 为了实施第二惰化模式，惰化系统包括惰性气体注射设备11，惰性气体注射设备 11可以用惰性气体冲洗隔热层3。惰性气体注射设备11包括一个加压惰性气体储藏12,加压 惰性气体储藏12连接一个通向隔热层3的惰性气体输送管14。加压惰性气体储藏12通过阀 门16连接到管14,阀门16用来控制将惰性气体注入隔热层3的流动速率和气压。加压惰性气 体储藏12的尺寸必须足够大，当防渗层2和(或)防渗层4中有一个失去防渗性并贴于隔热层 3,惰性气体注射设备11能够确保足够的稀释气体燃料和(或)氧化气体，这样使其达不到爆 炸极限浓度。储藏12必须尤其能够储存大量惰性气体，惰性气体量基本上相当于在隔热层3 中大气压下的气相。
[0073] 惰性气体是从气体组中挑选的，气体组包含双氮，氦，氩及其混合物。在一个实施 例中，用的惰性气体是双氮。
[0074]根据本发明的一个的实施例，上文未描述。惰性系统包括一个惰性气体发生器，惰 性气体发生器可以附加存在，或者替代加压惰性气体储藏12。惰性气体发生器尤其可以是 一个双氮发生器，它可以使双氮从周围空气中被提取。
[0075] 在适当情况下，管14也可以配备一个可选的，辅助栗13,以进行惰性气体的注入， 特别是当注射设备配备了一个惰性气体发生器时。
[0076] 惰性系统同样也包括一个控制器10,控制器10连接压力传感器9、抽水装置7和惰 性气体注射设备11。当防渗层2和(或)防渗层4中有一个失去防渗性并贴于隔热层3,导致第 一模式不能达到令人满意的安全条件，控制器10特别地能够自动触发第二惰化模式。
[0077] 为此，控制器10能接受和处理隔热层3中的气相气压信号，信号是由压力传感器9 产生的。在第一惰性模式中，控制器10对隔热层3中的气相气压P和一个阈压Ps进行比较，阈 压Ps大于气压P1的设定点。当气相气压P超过阈压Ps，控制器10自动从第一惰性模式切换到 第二惰性模式。就是说控制器10产生一个用来启动惰性气体注射设备11的信号和一个用来 关闭抽水装置7的信号。另外，根据一个实施例，当检测到气相气压P超过阈压Ps，控制器10 也能够产生一个警示信号。
[0078] 阈压Ps，以及抽水装置7的气压P1的设定点，它们的大小必须根据罐1中的气体燃 料的性质合理的设定，以确保在惰性气体注射设备工作的情况下，气相返回大气压中安全 性。必须具体的定义阈压Ps，这样当失去防渗性时，隔热层3中的气相就不会包含成比例的 气体燃料和/或氧化气体，而使在惰性气体注射设备使气相返回大气压时，气体燃料和/或 氧化气体处在爆炸范围内。
[0079] 为此，在大气压下，需要控制阈压Ps低于在气体燃料分压。在温度25°C下，控制浓 度在所述空气中气体燃料的爆炸下限。
[0080] 根据实例，在大气压（101，325帕）下温度为25°C，甲烷的可燃下限体积浓度是5%。 在大气压下，体积浓度为5%的甲烷的分压压强为5,066帕。就是说，在爆炸下限的甲烷构成 了隔热层3中气相的整体，它的气压是5,066帕。因此，当在第一惰化模式中，只要隔热层3中 的气相气压P低于5，066帕，甲烷的浓度就不会有危险。当回到101，325帕的大气压并达到爆 炸下限时，就需要对在氮气中的气体燃料进行完整的、及时的稀释。
[0081 ]有利地，相对于上述气压阈压Ps是在一个安全范围。特别需要注意，隔热层3中的 气相有非均匀混合的现象，以及注入足够的惰性气体所需的的时间，以便将气相返回到大 气压下。
[0082] 因此，在大气压下，当气体燃料的浓度为爆炸下限，选择阈压Ps处于气体燃料分压 的20%到35%之间，优选的为气体燃料分压的30%。因此，在甲烷的储存罐中，阈压Ps选择 处于1013帕到1773帕之间，优选的为1520帕。
[0083] 根据实例，在大气压下，当气体燃料的浓度为爆炸下限，各种气体燃料的可燃下限 和处于气体燃料分压的30 %的阈压Ps，如以下列表所示： 「00841
[0085] 需要注意，对于一些气体燃料，阈压Ps不能定义为燃烧下限，而是定义为能使气体 燃料燃烧的氧化剂的最低浓度。当能使气体燃料燃烧的空气的最低浓度低于相对于气体燃 料爆炸下限的气体燃料浓度，尤其需要注意。也就是说，为了确保安全性，需要控制阈压Ps。 在大气压下，控制阈压Ps也低于在气体混合物中空气分压，气体混合物包括相对于一定浓 度的氧气的一定浓度空气，氧气的浓度相当于能使气体燃料燃烧的氧气的最小浓度。
[0086] 还需要注意，在一个实施例中，惰化系统也包括一个用来检测气相中气体燃料浓 度的气体分析器15。气体分析器15置于抽水装置7的出口处。气体分析器15特别地包括从仪 器组中选出的一个气体燃料检测仪，仪器组包括催化丝式检测仪、通过吸收光和/或透射测 量操作的红外检测器和电化学电池检测器。气体分析器15可以在第一惰性模式中检测气体 燃料的泄露，还可以比较在隔热层3中的气相气压P和一个阈压Ps。但是，为了使气体分析器 工作，从隔热层3中抽取的气相样品必须在分析之前用惰化气体稀释。另外，第二惰化模式 中气体分析器15也可以每隔一段时间分析隔热层3的气相。在此情况下，要根据测量的气体 燃料浓度，考虑控制器10控制注入隔热层3中惰性气体的流动速率。
[0087] 需要注意，虽然上述惰化方法特别是针对二级隔热层3的惰化，本发明不局限于一 个实施例。实际上根据其他实施例，惰化方法也可以运用在一级隔热层5,或者运用在只有 单个隔热层一个罐1，其中单个隔热层在一个用于接触液化气体燃料的防渗膜和承重结构 中延伸。这样，总的来说，惰化方法可以运用于任一在两个防渗膜之间的隔热层，隔热层被 防渗膜从大气压中分离。
[0088] 另外，在一个实施例中，上述惰化方法独立地运用在二级隔热层3和一级隔热层5 中。
[0089]因此，隔热系统包括：
[0090] --个抽水系统，抽水系统可以维持一级隔热层5中的气相在气压ΡΓ的一个设定 点上下；
[0091] -用来注入惰性气体的设备，设备可以用惰性气体冲洗一级隔热层5;
[0092]-一个压力传感器，压力传感器可以传送一个在一级隔热层5中气相气压的信号。 [0093] 如上所述，控制器10对隔热层5中的气相气压和一个阈压Ps'进行比较，阈压Ps'大 于气压ΡΓ的设定点，并且当一级隔热层5中的气相气压超过阈压Ps'，自动地从第一惰化模 式切换到一级隔热层5的第二惰化模式。
[0094]需要注意，根据一实施例，阈压Ps是可变的。
[0095]实际上，当一级隔热层5中的气压低于阈压Ps'，要确一级保防渗膜6和二级防渗膜 4的防渗性。因此，在这种情况下，二级隔热层3中气压的上升是因为承重结构2的防渗性的 失去引起的，并且穿过二级隔热层3的气体只能是空气。因此，当实施一级隔热层5的第一惰 化模式时，第一个值仅仅是根据氧化剂的最小浓度定义，氧化剂的最小浓度使气体燃料的 可燃性可以被分配到阈压Ps。但是，当控制器10-检测到一级隔热层5的气相气压超过阈压 Ps'，就需要分配第二个值到阈压Ps，Ps值也应该根据上述气体燃料的燃烧下限被定义。 [0096]同样，也需要设定阈压Ps'，高于阈压Ps'能够触发一级隔热层5的第二惰化模式。 根据在二级隔热层3的惰化模式，阈压Ps '是可变的。
[0097]如图3所示，图3是一个甲烷油轮70的剖视图，显示了安装在罐的双壳船体72上的 棱柱形状得防渗隔热罐71。一种已知的方式，位于油轮甲板上的装载或卸载管73可以通过 适当的连接手段连接海运或港口码头，载管73可以将天然气输送或输出罐71。
[0098]图3是一个海运港口的实例，包括一个装载和卸载站75, 一个海底管道76和陆上设 备77。装载和卸载站75是一个固定的海上设备，包括一个移动臂74和一个支持移动臂74的 塔78。移动臂74支撑着可以连接到加载和卸载管73的绝缘软管79。易操纵的移动臂74与各 种规格的甲烷油轮兼容。一个连接管(未展示)在塔78内延伸。装载和卸载站75在甲烷油轮 70和陆上设备77之间装载和卸载。陆上设备77包括液化气储存罐80和连接管81，连接管81 和装载和卸载站75通过海底管道76连接。海底管道76能在装载和卸载站75和陆上设备77之 间长距离地运输液化气，距离可以是5千米，这使得在装载和卸载过程中甲烷油轮70可以离 海岸有一定距尚。
[0099]为了产生输送液化气所需的气压，需要用到油轮70上的船载栗和/或装在陆上设 备77的栗和/或装在装载和卸载站75的栗。
[0100]虽然本发明已在多个实施例中被描述，但很明显不仅局限于此。还包括类似的在 本发明技术范围内的装置和技术以及相关的组合。
[0101] 不排除使用"包括"或"包含"和其共辄形式的元件和步骤，除了在权利要求中提到 的。不排除使用不定冠词"一"或"一个"的元件和步骤，除非提到多个元件和多个步骤。
[0102] 在权利要求中，任何一个在括号中的参考标记不应该解释为一个权利要求的限 制。
【主权项】
1. 一种惰化防渗隔热罐壁（1)的方法，用于保存液化气体燃料，其特征在于，罐壁有一 个多层结构，包括两个防渗层(2,4)，一个在两个防渗层(2,4)之间的隔热层(3)，所述隔热 层(3)包括绝缘固体材料和一气相，所述方法为以下过程做准备： -实施一第一惰化模式，其中一个控制器启动一个栗装置，用来使所述隔热层(3)的气 相维持在一个负相对气压P1的设定点之下，负相对气压低于一个阈压Ps;所述阈压Ps低于 气体燃料的一个可燃性极限气压Pi; -在第一惰化模式中，检测所述隔热层(3)中的气相气压是否超过所述阈压Ps; -当检测到所述隔热层(3)中的气相气压超过所述阈压Ps时，切换第一惰化模式到第二 惰化模式，第二惰化模式使用一种惰性气体冲洗所述隔热层(3)。2. 如权利要求1所述的一个惰化防渗隔热罐壁的方法，其特征在于，所述阈压Ps低于所 述气体燃料的分压，在大气压下温度25 °C时，气体混合物中含有一定浓度的所述气体燃料， 气体燃料的浓度相当于所述在空气中气体燃料的爆炸下限。3. 如权利要求2所述的一个惰化防渗隔热罐壁的方法，其特征在于，阈压Ps在所述气体 燃料的分压的20%到35%之间，在大气压下温度25°C时，气体混合物中含有一定浓度的可 燃气体，可燃气体的浓度相当于空气中的所述可燃气体的爆炸下限。4. 如权利要求2所述的一个惰化防渗隔热罐壁的方法，其特征在于，阈压Ps为所述气体 燃料的分压的30%，在大气压下温度25°C时，气体混合物中含有一定浓度的可燃气体，可燃 气体的浓度相当于空气中的所述可燃气体的爆炸下限。5. 如权利要求1到4中任何一条所述的一个惰化防渗隔热罐壁的方法，其特征在于，所 述阈压Ps低于空气的分压，在大气压下，气体混合物中含有一定浓度的空气，空气的浓度相 当于能使气体燃料燃烧的一个最小氧气浓度。6. 如权利要求1到5中任何一条所述的一个惰化防渗隔热罐壁的方法，其特征在于，在 第二惰化模式中，在大气压下，所述隔热层(3)被一种惰性气体冲洗。7. 如权利要求1到6中任何一条所述的一个惰化防渗隔热罐壁的方法，其特征在于，所 述气体燃料是从气体组中挑选的，气体组包含烷、乙烷、丁烷、丙烷、乙烯及它们的混合物。8. 如权利要求1到7中任何一条所述的一个惰化防渗隔热罐壁的方法，其特征在于，所 述惰性气体是从气体组中挑选的，气体组包含双氮，氦，氩及它们的混合物。9. 如权利要求1到8中任何一条所述的一个惰化防渗隔热罐壁的方法，其特征在于，其 中一个防渗膜包括一个承重结构（2)，其他防渗膜包括一个二级金属膜(4)，并且隔热层是 一个二级隔热层(3)，多层结构额外地包括一个一级金属膜(6)，用于接触储存在所述罐(1) 内的气体燃料，以及一个一级隔热层(5)，处于所述一级金属膜(6)和所述二级金属膜(4)之 间，所述一级隔热层(5)包括绝缘固体材料和一个气相，此外方法还为以下过程做准备实 施所述一级隔热层(5)的一第一惰性模式，其中一个控制装置启动一个栗装置使得所述一 级隔热层（5)的气相处于负相对气压ΡΓ的一个设定点下，负相对气压ΡΓ低于一个阈压 Ps'，所述阈压Ps'低于燃料气体的可燃性极限气压Pi; -在一级隔热层(5)的第一惰性模式中，检测在所述一级隔热层(5)的气相气压是否超 过了所述阈压Ps'； -当检测到一级隔热层(5)的气相气压超过阈压Ps'，切换第一惰性模式到所述一级隔 热层(5)的第二惰性模式，第二惰化模式将会使用惰性气体冲洗所述一级隔热层(5);10. 如权利要求9所述的一个惰化防渗隔热罐壁的方法，其特征在于，所述阈压Ps是可 变的，并且当所述一级隔热层(5)的第一惰性模式被实施，一第一个值被赋给阈压Ps，当检 测到所述一级隔热层(5)的一个气相气压超过阈压Ps'，一第二个值被赋给阈压Ps。11. 一个用来保存液化气体燃料的惰化防渗隔热罐壁（1)的系统，其特征在于，罐壁有 一个多层结构，多层结构包括两个防渗层(2,4)和一个被置于两个防渗层(2,4)之间的隔热 层(3)，所述隔热层(3)包括绝缘固体材料和一个气相，此惰性系统包括： -一个栗装置(7)被安装用来使得所述隔热层（3)的气相在一个负相对气压P1之下，负 相对气压P1低于一个阈压Ps，所述阈压Ps低于一个燃料气体的可燃性极限压强Pi; -一个压力传感器(9)，能够提供在所述隔热层(3)内的气相气压的信号； -惰性气体注射设备（11 )，一方面，被连接到一个惰性气体储存容器（12)和/或连接到 一个惰性气体发生器;另一方面，惰性气体注射设备被连接到一个传输管（14)，用来将惰性 气体输送到所述隔热层(3)内；以及 -一个控制器(10)能够用来： -检测所述隔热层(3)的气相是否超过所述阈压Ps;并且能够 -当检测到所述隔热层(3)的气相气压超过所述阈压Ps时，产生一个信号以开启惰性气 体注射设备(11)。12. 如权利要求11所述的一个用来保存液化气体燃料的惰化防渗隔热罐壁的系统，其 特征在于，所述惰性气体注射设备(11)与一个双氮发生器连接。13. 如权利要求11或12所述的一个用来保存液化气体燃料的惰化防渗隔热罐壁的系 统，其特征在于，包括一个气体分析器（15)，所述气体分析器用来检测气相中的气体燃料的 浓度。14. 一个防渗隔热罐（1)，用来保存一种气体燃料，所述防渗隔热罐包括一个具有多层 结构的罐壁，多层结构包括两个防渗层(2,4)和一个被置于两个防渗层(2,4)之间的隔热层 (3)，所述隔热层(3)包括绝缘固体材料和一个气相，以及如权利要求11到13中任何一条所 述的一个用来保存液化气体燃料的惰化防渗隔热罐壁的系统。15. 如权利要求14所述的防渗隔热罐（1)，其特征在于，其中一个防渗层包括一个承重 结构（2)，另一个防渗层包括一个二级金属层（4)，多层结构额外地包括一个一级金属层 (6)，所述一级金属层用来接触储存在罐（1)内的气体燃料，和一个隔热层(5)，置于所述第 一金属膜(6)和所述第二金属膜(4)之间。16. -个油轮，包括存储如权利要求14或15所述的的液化气。17. 如权利要求16所述的一个装载和卸载油轮(70)的方法，其特征在于，一种液体通过 绝缘传输管(73,79,76,81)在一个浮动的或陆上的储存设备(77)和所述油轮的罐(71)之间 来回传输。18. -个液体运输系统，包含如权利要求16所述的一个油轮(70 )，绝缘传输管（73，79， 76,81)，其被如此安装，以便连接安装在油轮壳上的罐(71)至一个浮动的或陆上的储存设 备(77)，和一个栗，使得液体通过绝缘传输管从浮动的或陆上的储存设备传输到油轮的罐， 或从油轮的罐传输到浮动的或陆上的储存设备。
【文档编号】F17C13/02GK106068418SQ201580008536
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2015年2月16日 公开号201580008536.0, CN 106068418 A, CN 106068418A, CN 201580008536, CN-A-106068418, CN106068418 A, CN106068418A, CN201580008536, CN201580008536.0, PCT/2015/53234, PCT/EP/15/053234, PCT/EP/15/53234, PCT/EP/2015/053234, PCT/EP/2015/53234, PCT/EP15/053234, PCT/EP15/53234, PCT/EP15053234, PCT/EP1553234, PCT/EP2015/053234, PCT/EP2015/53234, PCT/EP2015053234, PCT/EP201553234
【发明人】布鲁诺·德莱特雷, 法布里斯·隆巴尔
【申请人】气体运输技术公司