[发明专利]液化天然气储罐和用于液化天然气储罐的绝热壁紧固装置

说明书

技术领域

本发明涉及液化天然气(LNG)储罐，更具体地涉及下述LNG储罐：该LNG储罐包括位于最佳位置处的绝热壁紧固装置以在使所需的绝热壁紧固装置的数目最少的同时抵抗热收缩，并且本发明还涉及用于LNG储罐的绝热壁紧固装置。

背景技术

天然气是包含作为主要成分的甲烷以及少量的乙烷和丙烷的化石燃料，并且天然气作为低污染能源已在各个技术领域中引起关注。

通常，天然气在气态下通过陆上或海上的气体管线运输，或者以液化天然气(在下文中为“LNG”)的形式通过LNG运载器运输至较远需求源。LNG是通过将天然气冷却至极低温度(约-163℃)而获得的，并且由于LNG的体积是呈气态的天然气的体积的大约1/600，因此LNG适于长途海洋运输。

LNG运载器配备有可以储存并保持由冷却并液化天然气而获得的LNG的储罐(也被称作“货物罐”)。由于LNG在大气压力下的沸点为约-162℃，因此LNG储罐可以由能够经受超低温度的材料——比如铝、不锈钢和35％镍钢——形成以安全地储存并保持LNG，并且LNG储罐设计成耐热应力且耐热收缩并防止热侵入。

除了LNG运载器之外，LNG RVs(再气化船)也设置有LNG储罐，LNG RVs(再气化船)将LNG运送至陆上的需求源、使LNG再气化成天然气并且卸载天然气。近来，诸如LNG FPSO(浮动、生产、储存及卸载)和LNG FSRU(浮式储存及再气化单元)的浮式海上结构也包括安装在LNG运载器或LNG RVs上的储罐。

LNG FPSO是下述浮式海上结构：该浮式海上结构用于将在海上生产的天然气液化并将液化天然气储存在储罐中并且用于在需要的情况下将LNG卸载到LNG运载器上。LNG FSRU是下述浮式海上结构：该浮式海上结构用于将从海上LNG运载器卸载的LNG储存在储罐中并且用于在需要的情况下将LNG再气化并将再气化的LNG供应到陆上需求源。

同样地，用于运输或储存液体货物如LNG的海上结构——比如LNG运载器、LNG RVs、LNG FPSOs和LNG FSRUs——设置有用于在低温条件下储存LNG的储罐。

这种储罐依据货物的重量是否直接施加到绝热材料而被分为独立型和薄膜型。通常，膜型储罐被分为GTT NO 96型和TGZ Mark III型，并且独立型储罐被分为MOSS型和IHI-SPB型。

图1是GTT NO 96型储罐的示意图，该GTT NO 96型储罐是常规的LNG储罐。

参照图1，GTT NO 96型储罐具有下述结构：在该结构中，主密封壁130、主绝热壁110、副密封壁140和副绝热壁120顺序堆叠。主密封壁130和副密封壁140中的每一者由厚度为0.5mm至1.5mm的殷钢(Invar steel)(36％Ni)形成，并且主密封壁和副密封壁具有几乎相同的液密性和强度。因此，即使在主密封壁泄漏时，副密封壁也可以安全地将货物保持相当长的时间。此外，由于GTT NO 96型储罐的密封壁的膜是线性的，因此与TGZ Mark III型储罐的褶皱膜相比，GTT NO 96型储罐的膜更易于焊接并具有更高的自动化速率，但是GTT NO 96型储罐的膜的总焊接长度比TGZ Mark III型储罐的膜的焊接长度长。

主绝热壁110和副绝热壁120由胶合板箱和珍珠岩形成，并且每个绝热壁的设置有由胶合板形成的竖向构件150的内部空间填充有珍珠岩和氮气。

图2是TGZ Mark III型储罐的示意图，该TGZ Mark III型储罐是常规的LNG储罐。

参照图2，该TGZ Mark III型储罐具有下述结构：在该结构中，主密封壁230、主绝热壁210、副密封壁240和副绝热壁220堆叠。主密封壁230与储存在储罐中的LNG直接接触，并且主密封壁230由厚度为1.2mm的不锈钢薄膜形成，并且副密封壁240由三层形成。

主绝热壁210和副绝热壁220由聚氨酯泡沫等形成。此处，主绝热壁210、副密封壁240和副绝热壁220胶合在一起以将主绝热壁210紧固至副绝热壁220。

主绝热壁210的上部部分布置成靠近在低温下储存的LNG并经受热收缩。由于主绝热壁210通过粘合剂固定至副绝热壁220，因此TGZ Mark III型储罐不耐热收缩。另外，使用粘合剂导致安装困难，并且粘合剂的性能会随时间而退化。此外，由于副密封壁240由复合材料形成，所以副密封壁240在水密性能方面存在问题。