Cng运输船的气瓶定位系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于压缩气体海上运输系统，涉及一种CNG运输船，尤其是一种CNG运输船的气瓶定位系统。
【背景技术】
[0002]压缩天然气(CNG)运输船是指运送压缩天然气的货船，由于无需液化装置和再气化终端等昂贵的设施，有利于降低船运成本，因此日益受到青睐。申请号为US4846088的美国专利公开了一种运输压缩天然气的方法，其在海上驳船的甲板或甲板以上设有储藏容器，包括许多由水平安放在驳船甲板上的管道式管子所形成的压力瓶。该运输方法的缺点是压力瓶数量上受到限制，因为这些压力瓶是放在甲板以上，为了保持驳船足够的稳定性，大大限制了单艘驳船所能装载的气体量，导致单位装载气体的价格升高。
[0003]美国恩朗液化天然气发展有限公司在中国申请的申请号96191260.X的专利公开了一种压缩天然气船运系统，其在船上设置了压缩气体储存容器，每个压缩气体储存容器包括3~30个气瓶，气瓶以垂直方向安装在船舱内，船舱用舱口盖盖住，以防在海水进入。该系统中未公开气瓶的固定方式，总所周知，海上运输不同于陆地，其受海浪及恶劣天气的影响，运输船在行驶过程经常上下颠簸、左右摇摆，因此，气瓶的固定是安全运输首要解决的问题；而且上述系统中将气瓶全部用舱口盖盖住，万一发生了压缩天然气的泄漏，后果不堪设想，在CNG运输船上如何将泄漏的天然气排放至货舱外也是一个亟待解决的技术问题，申请号为201420667174.9的专利公开的压缩天然气运输船在货舱盖上设置了透气桅杆，所述透气桅杆包括一中空管状结构的杆体和设置在杆体上的通气管路，通过通气管路将气瓶瓶口泄漏的天然气排放至货舱外；但是该结构增加管路设置的复杂性。
[0004]在中国申请号为200680023284.X的专利公开了一种压缩天然气运输船，其上的储罐除了上端均在密闭的空间内，这些储罐的上端配备一个边围，在甲板上设置延展套节，将储罐借助边围直接悬挂在了延展套节上，所有配套管路均设置在船舱外。该结构虽然降低了天然气可能泄露的风险，但是储罐借助边围直接悬挂在了延展套节的结构安全性较差，尤其是在上下颠簸或左右摇摆的幅度较大时，一方面可能导致密封失效，另一方面由于惯性的作用，储罐不能根据船体的摇摆进行位移补偿，施加到甲板上或边围上的力较大，导致支撑失效。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种CNG运输船的气瓶定位系统，其将气瓶底部万向缓冲限位、中部捆绑定位、上部借助出仓管穿过舱盖，适用于恶劣的海上环境，而且各种管路设置在货舱外，有效避免了天然气可能泄漏造成的安全隐患。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:
一种CNG运输船的气瓶定位系统，包括设置在船体底部的气瓶底座和设置在船体中上部、连接船舷的龙骨，气瓶底部借助球面法兰与设置在气瓶底座上的锥形孔座摆动限位、中部借助绑带与龙骨阻尼限位、上部借助上端塞组件与舱盖柔性限位连接、形成气瓶竖直排布的结构。
[0007]所述气瓶下端与具有球面凸台的球面法兰螺纹连接，所述球面法兰与焊接在气瓶底座上的锥形孔座转动配合、并借助套装有减震机构的预紧螺栓与气瓶底座形成摆动限位结构。
[0008]所述上端塞组件包括与气瓶的上瓶口密封连接设置带有进出气口和排污口的端塞、与端塞连通中部穿过舱盖的出仓管、以及设置在出仓管上的阀座，出仓管与舱盖之间借助风琴管式密封套密封。
[0009]上述技术方案中，气瓶底部借助球面法兰的凸球面与锥形孔座形成点接触，这样当船体左右摇摆或上下颠簸时，与球面法兰一体连接的气瓶瓶体可以在360°的范围进行相适应性的调整，减小船体由于惯性而施加到瓶体或者气瓶支座上的应力，提高了气瓶定位的安全性；在进一步改进的方案中，在气瓶底座的上下承载面上还分别设置了减震机构，可以吸收来自船体对气瓶施加的向上或者向下的应力，相当于形成了一个摆动支座，适应船体的颠簸和摇摆；在中部用绑带固定、上部穿出舱盖自由膨胀，并将出舱孔密封。
[0010]采用上述技术方案产生的有益效果在于:(1)本发明中气瓶底部摆动限位、中部借助绑带限位，两点限位的结构使瓶体能够根据船体的颠簸和摇摆进行相适应性的摆动调整，从而降低了船体对瓶体和气瓶支座的冲击，提高了 CNG船行驶过程气瓶定位的安全性；
(2)顶部密封一方面可以形成密闭的船舱环境，使船舱内保持安全的环境，另一方面防止解决恶劣海上环境对瓶体造成侵蚀；(3)本发明的定位方式结构简单、容易操作，且便于气瓶更换和检修，设置的横梁增加了船体的稳定性。
【附图说明】
[0011]图1是本发明气瓶定位系统的整体结构示意图；
图2是图1中气瓶底部的限位结构示意图；
图3是图1中气瓶中部的定位结构示意图；
图4是图1中气瓶顶部的密封结构示意图；
其中，I代表船体，2、气瓶，2-1、下瓶口，2-2、上瓶口，2-3、出仓管，2-4、环凸，2-5、阀座，
3、气瓶底座，4、龙骨，5、舱盖，5-1、凸台，以下B1~B7表示气瓶底部限位的部件，B1、预紧螺栓，B2、球面法兰，B3、橡胶弹簧，B4、密封垫圈，B5、蝶形弹簧，B6、帽型密封套，B7、锥形孔座，以下M1~M5表示气瓶中部定位的部件，M1、绑带，M2、定位靠板，M3、螺柱螺母副，M4、橡胶靠垫，M5、连接筋，Tl、风琴管式密封套。
【具体实施方式】
[0012]图1所示为本实施例CNG运输船的气瓶定位系统的整体结构示意图，包括设置在船体I底部的气瓶底座3和设置在船体I中上部、连接船舷的龙骨4，气瓶2底部借助球面法兰B2与气瓶底座3限位、中部借助绑带Ml与龙骨4限位、上部借助上端塞组件与舱盖5柔性限位连接、形成气瓶竖直排布的结构。本发明将气瓶从底部和中部进行限位，顶部借助上端塞组件穿出舱盖5，并将所有的进出气管路和排污管路等管路系统设置在船舱外；一方面便于管路的检修，另一方面避免天然气泄漏在舱内而引发爆炸事故。其中气瓶的安全固定是安全运输的最重要环节之一。
[0013]本实施例中，所述气瓶2下端与具有球面凸台的球面法兰B2螺纹连接，所述球面法兰B2与焊接在气瓶底座3上的锥形孔座B7转动配合、并借助套装有减震机构的预紧螺栓BI与气瓶底座3形成限位结构。预紧螺栓BI将球面法兰B2以一定的预紧力定位在气瓶底座3上，如图2所示，在所述预紧螺栓BI上套装有分别设置在气瓶底座3上下端面的减震机构、形成气瓶2的摆动限位结构。所述减震机构包括设置在球面法兰B2与气瓶底座3上端面之间的橡胶弹簧B3以及套装在预紧螺栓BI下段、限位在气瓶底座3下端面与螺帽之间的蝶形弹簧B5。首先，根据橡胶弹簧B3和蝶形弹簧B5的力学参数以及预紧力，设计螺母在预紧螺栓上的位置。当安装预紧螺栓组件时，使蝶形弹簧B5