压缩天然气船及其应急切断系统的制作方法

本发明涉及压缩气体海上运输设备领域，特别涉及一种压缩天然气船及其应急切断系统。

背景技术：

鉴于压缩天然气在运输过程中存在着泄漏的风险，主要泄漏区域为货舱内与货舱顶部，经过气体扩散及危险性分析报告，在泄漏的时候整个开敞甲板区域都将有可能弥漫着危险气体，根据船级社要求安装在危险区域的电气设备需满足相关的防爆要求。由于某些电气设备，例如：艏部的电笛和航行信号灯；罗经甲板上的雷达、磁罗经、航行记录仪的浮式存储单元、航行信号灯、汽笛和通讯导航设备的天线等没有相对应的防爆型号，涉及的电气设备布置分散，数目较多，难以采取应急切断。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明在于提供一种压缩天然气船及其应急切断系统，以解决现有技术中应急切断系统难以操作等问题。

针对上述技术问题，本发明提出一种压缩天然气船应急切断系统，包括：第一气体探测模块、第二气体探测模块和控制模块；所述第一气体探测模块布设于艏部区域，所述第一气体探测模块用于探测艏部区域的天然气浓度值，当所述天然气浓度值达到预定探测数值时发送第一预警信号； 所述第二气体探测模块布设于艉部的上建区域，所述第二气体探测模块用于探测上建区域的天然气浓度值，当所述天然气浓度值达到预定探测数值时发送第二预警信号；所述控制模块与所述第一气体探测模块和\或所述第二气体探测模块连接，所述控制模块能够接收所述第一预警信号和\或第二预警信号，并在接收所述第一预警信号和\或第二预警信号之后自动控制切断对应区域的非防爆电气设备的开关。

在优选方案中，还包括：第一显示器；所述第一显示器布设于驾驶室和货控室；所述第一显示器与所述第一气体探测模块和所述第二气体探测模块连接；所述第一显示器用以接收所述第一预警信号和第二预警信号，并显示对应区域的天然气泄漏的预警情况。

在优选方案中，还包括布设于上建区域的第一声光报警模块，其与所述第二气体探测模块连接，所述第一声光报警模块能够接收所述第一气体探测模块发送的第一预警信号并发出声光报警。

在优选方案中，所述第一气体探测模块和所述第二气体探测模块均包括：探头单元、阈值对比单元和信号输出单元；所述探头单元采集所述天然气浓度值，所述阈值对比单元将所述天然气浓度值与预设值对比，所述信号输出单元用以发送第一预警信号或第一预警信号。

在优选方案中，所述控制模块包括：气体探测控制板和配电板；所述气体探测控制板与配电板连接，所述配电板分别与艏部区域和上建区域的非防爆电气设备连接，并控制该非防爆电气设备的开闭。

本发明还提供一种压缩天然气船，包括：主船体；所述主船体的舯部和艏部设有货舱，用于储存压缩天然气气瓶；所述主船体的艉部设有上建区域，所述主船体上设有权利要求1至5任意一项所述的应急切断系统。

在优选方案中，所述上建区域自下而上包括：主甲板层、A甲板层、B甲板层、C甲板层、驾驶甲板层和罗经甲板层；所述第二气体探测模块布设于所述上建区域的主甲板层、B甲板层和罗经甲板层；所述驾驶甲板层设有驾驶室，所述C甲板层设有货控室；所述驾驶室和货控室内均设有第一显示器。

在优选方案中，所述主船体的艏部主甲板下设有氮气瓶液压泵间，所述氮气瓶液压泵间外环设有气闸室；所述气闸室内布设有第三气体探测模块；所述第三气体探测模块与第一显示器电信号连接，所述第三气体探测模块用于探测所述气闸室内的天然气浓度值，当所述天然气浓度值达到预定探测数值时发送第三预警信号。

在优选方案中，所述氮气瓶液压泵间布设有第二声光报警模块，所述第二声光报警模块与第三气体探测模块连接，所述第二声光报警模块能够接收所述第三气体探测模块发送的第三预警信号并发出声光报警。

在优选方案中，所述货舱的顶部上设有排风机，所述货舱内部和其排风机位置设有第四气体探测模块；所述第四气体探测模块与所述第一显示器连接，所述第四气体探测模块用于探测货舱内的天然气浓度值，当所述天然气浓度值达到预定探测数值时发送第四预警信号。

在优选方案中，所述驾驶室和货控室均布设有：第二显示器，其与所述上建区域和艏部区域的非防爆电气设备连接，所述第二显示器用以显示上建区域和艏部区域的非防爆电气设备的开闭状态。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：按照区域的不同，第一气体探测模块和第二气体探测模块能够分别对艏部区域和艉部的上建区域的天然气泄漏浓度进行检测，控制模块能够接收第一气体探测模块和\或第二气体探测模块发出的第一预警信号和\或第二预警信号，并在接收第一预警信号和\或第二预警信号之后自动控制切断对应区域的非防爆电气设备的开关，保障了天然气泄漏时船舶的安全性，避免了大面积非防爆电气设备的更换，节约了成本。

附图说明

图1是本实施例压缩天然气船的主视图。

图2是图1中E部分的局部放大图。

图3是本实施例应急切断系统的模块关系示意图。

附图标记说明如下：2、艏部；3、货舱；4、上建区域；41、主甲板层；42、A甲板层；43、B甲板层；44、C甲板层；45、驾驶甲板层；46、罗经甲板层。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。下文中“左中右为船体宽度方向上的两侧和中部，“前”指朝向艏部的方向，“后”指朝向艉部的方向。

参阅图1和图2，本实施例压缩天然气船包括主船体。主船体包括艏部2、艉部和设置于艏部2和艉部之间的舯部。在主船体的舯部和艏部2设有货舱3，货舱3内放置用于储存压缩天然气的气瓶；货舱3的顶部设有排风机，用以排出货舱3内部的气瓶泄漏出来的气体。

在主船体的艉部设有上建区域4，该上建区域4有五层，自下而上包括：主甲板层41、A甲板层42、B甲板层43、C甲板层44、驾驶甲板层45和罗经甲板层46。其中，驾驶甲板层45设有驾驶室，C甲板层44设有货控室；驾驶室和货控室均内设有船舶的总控制开关，该控制开关用于控制船舶的主发电机和应急发电机，此外，该总控制开关还包括充放电板的应急切断按钮。

在主船体的艏部2主甲板上且靠近左右舷边的位置设有非防爆风机，以及在艏部2的其他非防爆电气设备。艏部2主甲板下设有氮气瓶液压泵间，通常情况下，氮气瓶液压泵间被气闸室保护，防止危险气体进入。

结合图3，本实施例的压缩天然气船上设有应急切断系统，以在货舱3内的天然气泄漏至不同区域时，能够及时切断该区域的非防爆电气设备的开关。该应急切断系统包括：第一气体探测模块、第二气体探测模块和控制模块。

在本实施中，第一气体探测模块为第一气体探头，第二气体探测模块为第二气体探头。第一气体探头和第二气体探头功能相同。第一气体探头具有第一探头单元、第一阈值对比单元和第一信号输出单元。第一探头单元采集天然气浓度值，第一阈值对比单元将该采集的天然气浓度值与预设值对比，第一信号输出单元用以发送第一预警信号。第二气体探头具有第二探头单元、第二阈值对比单元和第二信号输出单元。第二探头单元采集天然气浓度值，第二阈值对比单元将该采集的天然气浓度值与预设值对比，第二信号输出单元用以发送第二预警信号。其中，第一阈值对比单元和第二阈值对比单元中的预设值为天然气浓度危险临界值，达到该数值说明该区域的非防爆电气设备处于危险状态。

第一气体探测模块布设于艏部区域，其用于探测艏部区域的天然气浓度值，当天然气浓度值达到预定探测数值时发送第一预警信号。

具体地，在艏部区域的主甲板上，在靠近货舱3的左中右位置分别设置一个第一气体探头。

第二气体探测模块布设于艉部的上建区域4的主甲板层41、B甲板层43和罗经甲板层46。第二气体探测模块用于探测上建区域4的天然气浓度值，当天然气浓度值达到预定探测数值时发送第二预警信号。

具体地，在艉部的上建区域4中，在罗经甲板靠近货舱3的左中右位置分别布置一个第二气体探头，在B甲板层43靠近货舱3的左右位置分别设置一个第二气体探头，在主甲板层41前方左右位置分别设置一个第二气体探头，在主甲板层41后方左右位置分别设置一个第二气体探头。

在实际使用中，布置第一气体探头和第二气体探头的个数可根据实际能够监测的范围来确定；第一气体探头和第二气体探头还可以由具有相同功能的其他模块代替，此处均不予限定。

本实施例中，控制模块与第一气体探测模块和第二气体探测模块连接，控制模块能够接收第一预警信号和第二预警信号，并在接收第一预警信号和第二预警信号之后自动控制切断对应区域的非防爆电气设备的开关，以免产生火花发生爆炸，保障整艘船的安全。

在其他实施例中，控制模块数量还可以是两个，两个控制模块分别与第一气体探测模块和第二气体探测模块连接。

本实施例中，控制模块包括：气体探测控制板、主配电板和多个分配电板。

气体探测控制板与主配电板连接；主配电板与多个分配电板连接；多个分配电板分别与艏部区域和上建区域的非防爆电气设备连接，并控制该非防爆电气设备的开闭。

在实际使用中，主配电板和多个分配电板也可以合并为一个配电板，该配电板能够分别与艏部区域和上建区域4的非防爆电气设备连接，并控制该非防爆电气设备的开闭即可。

进一步地，该应急切断系统还包括：第一显示器。第一显示器设置于驾驶室和货控室。本实施例中，第一显示器为气体探测显示单元。

第一显示器与第一气体探测模块和第二气体探测模块连接，第一显示器用以接收第一预警信号和第二预警信号，并显示对应区域的天然气泄漏的预警情况。

较优地，该应急切断系统还包括：第二显示器。该第二显示器也设置于驾驶室和货控室。本实施例中，第二显示器是综合监测控制系统显示器。

第二显示器与上建区域4和艏部区域的非防爆电气设备连接，第二显示器用以显示上建区域4和艏部区域的非防爆电气设备的开闭状态。

当船舶行驶中，驾驶人员可以在驾驶室内通过设置的第一显示器和第二显示器查看各区域的天然气泄漏情况，以及各非防爆电气设备的开闭状态。当船舶靠岸装卸货中，操作人员还可以在货控室内通过其内设置的第一显示器和第二显示器查看各区域的天然气泄漏情况，以及各非防爆电气设备的开闭状态，当船舶大面积区域出现天然气泄漏浓度超标时，及非防爆电气设备的切断失效时，为了整船的安全起见，可以通过操作船舶的总控制开关来控制主发电机、应急发电机以及充放电板的启闭。

进一步地，该应急切断系统还包括：第一声光报警模块，第三气体探测模块和第二声光报警模块，以及第四气体探测模块。

第一声光报警模块布设在上建区域4，该第一声光报警模块与第二气体探测模块连接，第一声光报警模块能够接收第二气体探测模块发送的第二预警信号并发出声光报警。本实施例第一声光报警模块为声光报警器。具体地，在艉部的上建区域4主甲板层41的左右位置还设置两个声光报警器，以便上建区域4发生天然气泄漏的危险情况下，及时通知该区域的工作人员撤离。相应地，在上建区域4中，所有第二气体探头均连接到控制模块的气体探测控制板上；同样地，所有的声光报警器也与气体探测控制板连接。当上建区域4任何位置发生了气体泄漏，第一声光报警模块均能够发出警报。

第三气体探测模块布设于气闸室内，第三气体探测模块与第一显示器连接，第三气体探测模块用于探测气闸室内的天然气浓度值，当天然气浓度值达到预定探测数值时发送第三预警信号，以防气闸室负压通风失效时能够及时对氮气瓶液压泵间采取安全防范。第二声光报警模块布设在氮气瓶液压泵间，第二声光报警模块与第三气体探测模块连接，第二声光报警模块在第三气体探测模块发送第三预警信号时发出声光报警，警示气闸室负压通风失效及时提醒对氮气瓶液压泵间的非防爆电气设备采取切断措施。

第四气体探测模块布设于货舱3的内部和排风机位置。第四气体探测模块与第一显示器连接，第四气体探测模块用于探测货舱3内的天然气浓度值，当天然气浓度值达到预定探测数值时发送第四预警信号。

进一步地，本实施例压缩天然气船上还设有临时应急蓄电池模块，当船舶因为安全问题关闭主发电机时，临时应急蓄电池模块能够向临时应急照明设备、逃生广播和报警器供电，方便人员离开。

本发明压缩天然气船应急切断系统的工作原理是：按照区域的不同，第一气体探测模块和第二气体探测模块能够分别对艏部区域和艉部的上建区域的天然气泄漏浓度进行检测，控制模块能够接收第一气体探测模块和\或第二气体探测模块发出的第一预警信号和\或第二预警信号，并在接收第一预警信号和\或第二预警信号之后自动控制切断对应区域的非防爆电气设备的开关，保障了天然气泄漏时船舶的安全性，避免了大面积非防爆电气设备的更换，节约了成本。

进一步地，驾驶室和货控室中的第一显示器能够显示对应区域的天然气泄漏的预警情况，实时预警。

进一步地，驾驶室和货控室中的第二显示器能够显示上建区域和艏部区域的非防爆电气设备的开闭状态，避免因出现非防爆电气设备的关断失效而引发的安全性问题。

虽然已参照以上典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。