[发明专利]在气体存储系统周围的气体泄漏危险区内检测气体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及在气体运输船(carrier)的危险区内，对所释放的气体进行的可燃气体检测，并且尤其涉及在气体运输船的危险区内，检测和排出(ventilate)所泄漏的可燃气体的装置和方法。该装置和方法可以在气体运输船或者陆上或海上设施(其中，蒸发气体(BOG)被压缩作为燃料、或者被再次液化)的密封空间内、或者存在潜在的气体泄漏的危险区的任何其他地方内，迅速检测到可燃气体泄漏，以消除气体爆炸的可能性。

背景技术

一般而言，在气体运输船内，大气中可能存在爆炸气体的地方被分类为危险区。根据IGC规则(国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则)中所定的规程，传统的气体检测系统对危险区的货仓和密封空间周围的多个采样头处的气体进行采样。利用气体分析器对采样气体进行分析，所述气体分析器根据预定次序位于安全区(住宿侧)。

具体而言，LNG(液化天然气)运输船、LPG(液化石油气)运输船或者使用由大气热源生成的蒸发气体的陆上和海上设施具有例如货用压缩机或再次液化系统的辅助装置，从而蒸发气体能够被压缩，以作为推进或发电的燃料，或者被再次液化，以作为货物进行存储。

货用压缩机或者再次液化系统被安装于单独的密封空间内，以对其进行保护和分离。对所述密封空间内的气体进行周期性采样，并对其分析，以测量其中所含的可燃气体的浓度，从而消除爆炸的可能性。也就是说，在诸如货用压缩机室、阀室和泵室的密封空间内，对气体进行周期性采样，并测量其内所含的可燃气体的浓度。

发明内容

传统的气体检测系统由可燃气体分析器和采样电路(sampling scheme)构成，且其不断进行采样，并对来自气体运输船的危险区和密封空间内的多个采样端的采样气体进行分析。为了分析所有采样头位置，完成整个过程需要花费大约30分钟(包含响应时间)，这意味着，如果刚好在上一轮采样之后气体开始释放，则气体释放可以持续30分钟，并在下一轮采样之时被检测到(IGC规则中约定，除了对通风罩和空气管道的气体采样是连续的之外，气体检测设备对每个采样头位置依次进行采样和分析的时间间隔应该能够不超过30分钟)。

此外，危险区中从分析器至采样头位置的用于进行气体采样的管线的最大长度大于260m，因此，采样气体达到分析器需要多达140秒。这意味着，如果可燃气体刚好在第一次采样过程之后泄漏，则非常有可能由于第二次采样过程之前的至少140秒期间所释放的气体的气云而导致发生爆炸。图4示出了传统的气体采样管线的安装布局。

进一步地，就作为密封空间的货用压缩机室而言，两个气体采样管被安装于其内，且经由管道而被连接至气体检测设备。在这点上，由于气体检测设备安装于住宿区域，该住宿区域与货用压缩机室相隔50-100m，以作为独立的密封空间，因此，采样气体通过气体采样管到达气体检测设备需要大约30-60秒。

就传统货用压缩机所压缩的气压小于2barg(公斤压力)的气体运输船而言，检测气体泄漏所需的时间不会产生任何问题，因为泄漏气体会通过机械通风而被排出。然而，就配备有中速双燃料柴油机、再次液化系统、双燃料燃气涡轮机或低速双燃料柴油机等的LNG运输船而言，蒸发气体会被分别压缩至高达6barg、8barg、40barg以及250barg。利用传统技术来检测泄漏气体需要大约30-60秒，如果在此期间有可燃气体在这些系统中泄露，则会有大量的可燃气体散布和累积于密封空间内。因此，可能会出现极其危险的状况。

此外，在传统的气体采样方法中，由于仅对采样头位置附近的气体进行采样，因此，很难对整个密封空间进行恰当的分析。另外，由于很难知晓通过利用分析器对采样气体进行分析而获得的分析结果是否包含错误，因此，必须由操作员进行频繁的校正。在进行校正工作时，不能对危险区内的泄漏气体进行检测。

因此，本发明的目的在于提供一种在气体运输船的危险区内检测泄漏气体的方法，其中直接感测式检测器被安装在气体运输船的密封空间和危险区内，从而能够实时检测泄漏气体。

本发明的另一目的在于提供一种在气体运输船的危险区内检测泄漏气体的方法，其中LOS(视线)式红外线气体检测器作为直接感测式检测器而被安装，从而能够在很大区域内迅速检测气体泄漏。

本发明的另一目的在于提供一种在气体运输船的危险区内检测泄漏气体的方法，其中至少两个直接感测式检测器被安装于同一区域，从而能够对检测器的故障进行监控。