Тепловая изоляция танка для перевозки спг



Тепловая изоляция танка для перевозки спг
Тепловая изоляция танка для перевозки спг

 


Владельцы патента RU 2513152:

Общество с ограниченной ответственностью Проектно-конструкторское бюро "БАЛТМАРИН" (RU)

Изобретение относится к области судостроения и морского транспорта, а более конкретно к конструкции грузовых отсеков судов, перевозящих сжиженный газ при низких температурах. Предлагается тепловую изоляцию выполнить в виде одной или нескольких оболочек, внутри которых размещается порошковый наполнитель и создается вакуум. При этом каждая из оболочек обеспечивает тепловую защиту одной или несколько стенок, формирующих геометрию отсека судна. Технический результат заключается в минимизации потерь сжиженного газа при его транспортировке на судне. 3 з. п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области судостроения и морского транспорта, а более конкретно к конструкции грузовых отсеков судов, перевозящих сжиженный природный газ (СПГ) наливом при низких температурах.

Известны суда для перевозки сжиженного газа наливом при низких температурах, в которых груз хранится в отдельных вкладных танках (Логачев С.И. Анализ основных элементов и характеристик современных судов для перевозки сжиженного природного газа (газовозов LNG) / Морской вестник, N3 (15), 2005; Макаров В.Г. Специальные системы судов-газовозов. Санкт-Петербург, 1997; Зайцев В.В.,Коробанов Ю.Н. Суда-газовозы. Л.: Судостроение, 1990; Евдокимов, Г.П. Современные суда для перевозки сжиженных нефтяных газов / Г.П.Евдокимов. - СПб.: ЦНИИМФ, 2009). Для тепловой изоляции танков, где хранится газ, используются различные материалы (пенополистирол, поливинилхлорид, пенополиуретан). (Патенты США 5421161, 6035795, 6378722, 5586513).

К недостаткам указанных типов судов относится значительный объем испарения газа, достигающий 0.15% для конструкций сферических танков и 0.2% для призматических вкладных танков от всего объема перевозимого газа в сутки. Использование испаряемого газа в виде топлива или повторное охлаждение испарившихся газов (Патент США 5505232) требует дополнительного дорогостоящего оборудования. Кроме этого, для захолаживания грузовых танков в конце балластного перехода требуется оставлять в танках около 5% газа от грузовместимости газовоза.

Известна тепловая изоляция, представляющая из себя оболочку, выполненную из алюминиевой фольги, внутри которой размещается порошковый наполнитель и создается вакуум. Указанные оболочки выполняются в виде прямоугольных пластин с максимальным размером около двух метров. Указанный размер обусловлен технологическими проблемами изготовления и монтажа пластин (см. характеристики изоляции Vacupor NT на сайте )

К недостаткам указанной теплоизоляции относятся значительные теплопотери через торцевые участки пластин при тепловой защите значительных площадей.

Известна тепловая изоляция, представляющая из себя оболочку, выполненную из различных неметаллических пленок, внутри которой размещается порошковый наполнитель и создается вакуум (см. патент USA 20120118002А1)

К недостаткам указанной теплоизоляции относятся ограничения по температурным режимам из-за значительных тепловых деформаций оболочки при использовании при криогенных температурах. Кроме этого, при защите значительных площадей возникает технологическая проблема соединения отдельных элементов пленок.

Заявляемое изобретение направлено на создание тепловой изоляции корпуса отсека судна, обеспечивающей минимальные потери сжиженного газа.

Для достижения указанной цели предлагается тепловую изоляцию отсека выполнить в виде одной или нескольких оболочек, изготовленных из тонколистового свариваемого криогенного металла, внутри которых размещается порошковый наполнитель и создается вакуум. При этом каждая из оболочек обеспечивает тепловую защиту одной или несколько стенок, формирующих геометрию отсека. Оболочка может быть сформирована как отдельный объем, так и в виде оболочки, наружная стенка которой сформирована из стенок отсека судна.

Эффективность предлагаемого решения достигается за счет использования ограниченного числа оболочек, обеспечивающих минимальные потери через торцевые участи оболочек.

Сущность изобретения видна из рис.1, где показан общий вид предлагаемой конструкции изоляции судна-газовоза. На рис.2 показана конструкция изоляции, в которой роль наружной оболочки тепловой изоляции выполняет внутренняя поверхность отсека судна.

Предлагаемая конструкция формируется в отсеке корпуса судна 1, в котором размещается вкладной танк 2 для перевозки СПГ.

Тепловая изоляция танка в виде одной или нескольких оболочек. Каждая оболочка выполнена в виде внутренней пластины 3, наружной пластины 4, торцевых пластин 5 и 6 и торцевых пластин в поперечном направлении, образующих замкнутый объем теплоизоляционной оболочки. Каждая из оболочек обеспечивает тепловую защиту определенной плоскости или нескольких плоскостей отсека корпуса судна. Внутренние пластины, обращенные к танку СПГ, выполнены из криогенного материала, способного обеспечить работоспособность при температуре СПГ. Внутри оболочки размещается порошковый наполнитель 7 и через трубку 8 в оболочке создается вакуум. Для обеспечения формы оболочки используются вертикально расположенные пластины 9, выполненные из теплоизоляционного материала, закрепляемые к оболочке с помощью шурупов 10 и металлических уголков 11, прикрепляемых к оболочке с помощью сварки 12. В случае использования легкосжимаемого наполнителя форма оболочки фиксируется с использованием ящиков 13, выполненных из жестких теплоизолирующих материалов (например, фанеры).

Для передачи давления от танка к корпусу судна используются прокладки 14 и прокладки 15, выполненные из жесткого теплоизоляционного материала. Крепление оболочек к корпусу обеспечивается с использованием винтов 16, прикрепленных в наружной оболочке с помощью пластины 17, гаек 18 и прокладки 19. Вертикальные пластины навешиваются с помощью замка 20. Неточности в изготовлении днищевой пластины устраняются с помощью твердеющих веществ 21, в качестве которого может выступить цементный раствор.

Для уменьшения тепловых потерь в месте стыка оболочек формируется карман 22, вовнутрь которого засыпается порошковый теплоизолирующий материал 23.

Для предотвращения тепловых деформаций внутренние пластины оболочек имеют компенсаторы тепловых деформаций 24.

Для обеспечения осмотра танка во время перевозки СПГ танк покрывается изолирующим материалом 25, который позволяет поднять температуру в пространстве между танком и теплоизолирующей оболочкой до необходимого для осмотра уровня. Кроме этого указанная изоляция обеспечивает вторичный барьер танка СПГ.

Монтаж оболочек производится без верхней палубы 26. При этом сначала монтируется днищевая оболочка, затем бортовые оболочки, а затем устанавливается криогенная цистерна. Далее устанавливается палубная секция корпуса судна с палубной тепловой изоляционной оболочкой 27. Для монтажа теплоизолирующей оболочки может быть использована точечная сварка 28.

При обеспечении необходимого уровня технологичности (с точки зрения создания воздухонепроницаемых конструкций корпуса судна) наружная часть теплоизолирующей оболочки может быть выполнена из поверхности отсека судна (см. рис.2). В этом случае изготовление теплоизолирующих оболочек необходимо вести внутри отсека судна.

Таким образом, совокупность указанных теплоизолирующих оболочек, защищающих корпус судна от воздействия криогенных температур, позволяет резко увеличить теплоизоляцию вкладных танков с жидким природным газом. Кроме этого наличие днищевой секции с приподнятыми краями обеспечивает частичный вторичный барьер при возникновении трещины в танке СПГ.

1. Конструкция тепловой изоляции танка для перевозки сжиженного газа во вкладных цистернах, имеющая совокупность замкнутых оболочек, внутри которых размещается порошковый наполнитель и создается вакуум, отличающаяся тем, что с целью уменьшения теплопроводности за счет уменьшения количества тепловых мостиков тепловая изоляция выполняется в виде одной или нескольких теплоизолирующих оболочек, при этом каждая из оболочек обеспечивает тепловую защиту одной или нескольких стенок, формирующих внутреннюю геометрию отсека корпуса судна.

2. Конструкция тепловой изоляции танка для перевозки сжиженного газа во вкладных цистернах по п.1, отличающаяся тем, что внутренняя и торцевая часть теплоизолирующей оболочки изготавливается из листов тонколистового криогенного свариваемого материала и имеет компенсаторы тепловых расширений, а наружная стенка оболочки выполнена из листов тонколистового некриогенного свариваемого материала, для поддержания формы оболочки внутри оболочки размещаются теплоизолирующие пластины или ящики, изготовленные из теплоизолирующего материала.

3. Конструкция тепловой изоляции танка для перевозки сжиженного газа во вкладных цистернах по п.1, отличающаяся тем, что для передачи усилий от вкладной цистерны со сжиженным газом на корпус судна внутри оболочки размещаются жесткие теплоизолирующие вставки.

4. Конструкция тепловой изоляции танка для перевозки сжиженного газа во вкладных цистернах по п.1, отличающаяся тем, что наружная часть теплоизолирующей оболочки может быть сформирована из поверхности отсека судна.



 

Похожие патенты:

В заявке описан герметичный резервуар (1), содержащий несущую конструкцию (4), герметичный барьер цилиндрической формы, в котором герметичный барьер образует вертикальную стену (2) и днище (3).

Предложен герметичный резервуар, у которого, по меньшей мере, одна стенка содержит герметичную мембрану, рассчитанную на то, чтобы соприкасаться с содержимым резервуара, и плоскую опору, примыкающую к мембране, и у которого мембрана содержит, по меньшей мере, один гофрированный металлический лист (1) в целом прямоугольной формы, имеющий первый ряд взаимно параллельных гофров (2), второй ряд взаимно параллельных гофров (3), которые проходят поперечно гофрам первого ряда.

Изобретение может быть применено в судостроении. Герметизированный и теплоизолированный резервуар, встроенный в несущую конструкцию (1) с двойными стенками, содержит теплоизоляционный барьер, выполненный за одно целое с несущей конструкцией (1), вспомогательный уплотнительный барьер (5), расположенный внутри теплоизоляционного барьера, и основной уплотнительный барьер (10), опирающийся на теплоизоляционный барьер.

В заявке описан герметизированный теплоизолированный наземный резервуар, встроенный в несущую конструкцию (1), имеющий теплоизоляционный барьер, содержащий множество изоляционных блоков (14), каждый из которых имеет панель из клееной фанеры и содержит или заключает в себе теплоизоляционный материал, при этом упомянутые изоляционные блоки (14) соединены непосредственно с несущей конструкцией (1) посредством валиков (3) мастики, выполненных на панели упомянутых изоляционных блоков в виде параллельных друг другу линий, при этом, по меньшей мере, два из упомянутых валиков (3) на панели, по меньшей мере, одного из упомянутых изоляционных блоков (14) выполнены в виде волнистых параллельных линий.

Изобретение относится к области криогенной техники. .

Изобретение относится к области теплоизоляции, в частности к производству герметичных аппаратов, работающим под давлением и без избыточного давления, и может найти применение в химическом и пищевом машиностроении, в том числе при изготовлении теплоизолированных резервуаров коленного типа для хранения охлажденных жидкостей, например пива или кваса в процессе брожения, дображивания и на стадии лагерного выдерживания.

Изобретение относится к области холодильной и криогенной техники и касается конструкции и эксплуатации устройств для хранения криогенных, пищевых и биологических продуктов при низких температурах.

Изобретение относится к области транспортного судостроения и средствам морской транспортировки природного газа. .
Изобретение относится к судостроению, в частности, к способам перевозки и хранения сжиженных газов. .

Изобретение относится к области судостроения, а конкретно к конструкции палуб наливных судов. .

Изобретение относится к области судостроения и касается судов для перевозки сжиженного природного газа. Предложено судно, имеющее несущую конструкцию и герметичный теплоизолированный носовой резервуар (53) для сжиженного природного газа, имеющий несколько прикрепленных к несущей конструкции переборок (54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63), каждая из которых содержит последовательно расположенные по толщине в направлении от внутренней поверхности носового резервуара к его наружной поверхности основной уплотнительный барьер, основной термоизоляционный барьер, вспомогательный уплотнительный барьер и вспомогательный термоизоляционный барьер. Первая переборка(56) и вторая переборка (63) из числа упомянутых переборок резервуара прилегают к гребню (65). Основной уплотнительный барьер первой переборки содержит по меньшей мере один первый пояс (67), соединенный с несущей конструкцией пиллерсом в месте расположения гребня. Основной уплотнительный барьер второй переборки содержит по меньшей мере один второй пояс (64), соединенный с несущей конструкцией упомянутым пиллерсом (69) в месте расположения упомянутого гребня. Технический результат заключается в упрощении конструкции резервуара для сжиженного природного газа, увеличении вместимости судна. 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области судостроения и касается судов или плавучих платформ, предназначенных для перевозки или хранения жидкости, в частности криогенной перевозки сжиженного природного газа или иных газов в сжиженном состоянии. Предлагается судно или плавучая платформа (1) для транспортировки или хранения жидкости (3), представляющей собой сжиженный газ, предпочтительно метан, этилен, пропан или бутан, охлажденный в по меньшей мере одном большом резервуаре (2), предпочтительно цилиндрической формы с многоугольным поперечным сечением, оборудованном термоизоляцией (2а) и имеющем большие размеры, причем по меньшей мере его наименьший размер в горизонтальной плоскости, в частности его ширина, превосходит 20 м, а предпочтительно составляет от 25 до 50 м, а объем превышает 10000 м3, причем указанный большой резервуар (2) установлен внутри корпуса (4) судна на несущей конструкции (11). Судно или плавучая платформа содержит множество устройств для обнаружения возмущения жидкости внутри указанного большого резервуара (указанных больших резервуаров), называемых «маячками» (5, 5-1, 5-2), содержащих: а) вибрационный датчик, представляющий собой вибрационный акселерометр, b) электронный вычислительный модуль, содержащий микропроцессор и встроенную память, выполненный с возможностью обработки сигнала, измеренного указанным вибрационным датчиком (5а), с целью, по меньшей мере, устранения собственных фоновых шумов судна, с) средства передачи указанного сигнала после его обработки указанным электронным вычислительным модулем в центральный модуль или контроллер (6), предпочтительно установленный на судовом мостике. Технический результат заключается в повышении безопасности перевозки или хранения жидкости на судне или плавучей платформе. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 13 ил.
Наверх