[发明专利]用于以气体为燃料的船舶的燃料罐装置

说明书

本发明涉及一种用于以气体为燃料的船舶的储存LNG燃料的燃料罐装置，所述装置包括LNG燃料罐(12)和被设置成与所述LNG燃料罐(12)连通的罐连接空间(26.2)，其中，所述罐连接空间(26.2)由至少三个隔离的隔室形成，即一个加注隔室(30.2)和至少两个LNG燃料供给隔室(70.3、70.4)。

技术领域

本发明涉及用于这种以气体为燃料的船舶的燃料罐装置，该燃料罐装置使用液化天然气(LNG)作为其唯一燃料源。本发明主要涉及满足纯气体燃料对LNG燃料罐的构造的要求。更具体地，本发明涉及这样的LNG燃料罐装置，该LNG燃料罐装置包括至少一个壳、隔热体以及由多个布置在LNG燃料罐的端部或侧面的隔室形成的罐连接空间。

背景技术

使用LNG作为船舶应用的燃料正在逐渐增多，因为它是减少排放的有效方式。在未来几十年内，天然气(NG)有望成为世界上增长最快的主要能源。这一发展背后的驱动力是已知的石油储量减少，环保意识的增强以及排放限制的持续收紧。所有主要排放都可以显著减少，以真正形成无害环境的解决方案。特别是对于传统的油基燃料来说难以实现CO₂的减少。NG由甲烷(CH₄)和较少浓度的重质烃(诸如乙烷和丙烷)组成。在正常环境条件下，NG是气体，但可以通过将其冷却至-162℃来液化它。在液体形式下，特定体积显著减小，这允许储存罐的尺寸相对于能量含量合理。NG的燃烧过程是清洁的。其高氢煤比(化石燃料中最高)意味着与油基燃料相比，二氧化碳排放量较低。当NG液化时，除去所有硫，这意味着零SO_X排放。与油基燃料相比，NG的清洁燃烧特性还显著减少了NO_X和颗粒排放。特别是在船上有乘客的这样的邮轮、渡轮和所谓的客滚船舶中，船的发动机废气中没有烟尘排放和可见烟雾是一个非常重要的特征。

LNG不仅是无害环境的解决方案，而且在当今的油价情况下也是经济上令人关注的。在船中储存NG的最可行方式是采取液体形式。在现有的船设施中，LNG储存在由不锈钢或某种其它适当的钢制成的圆柱形、隔热的单壁或双壁罐中。

非加压的现有技术的LNG罐通常仅具有覆盖有例如聚氨酯的隔热体的单壁或壳。加压的现有技术的LNG罐具有不锈钢的内壁或内壳以及与内壳隔开一定距离的外壁或外壳。内壳和外壳之间限定了隔离空间。为了排空LNG罐，LNG罐设置有至少一个不锈钢管，该有至少一个不锈钢管道在其第一端连接至LNG罐，并且在其第二端连接至被布置在该罐的侧面或端部的罐连接空间，该罐连接空间作为罐的延伸或者作为距罐短距离的单独腔室。罐连接空间通常是不透气的封闭空间，其包含所有罐连接件、配件、法兰和罐阀门。罐连接空间由耐低温材料制成，具有带有高液位指示器和低温传感器的隔室底井(bilge well)。罐连接空间(TCS)通常是不可接近的，除非检查有足够的氧气且没有爆炸性气氛，否则人员不得进入罐连接空间。出于安全原因，TCS设置有永久性气体检测、固定火灾检测和机械强制通风，该机械强制通风每小时可换气30次。

众所周知，环保意识促使造船厂朝着使用产生最少的二氧化碳排放量的燃料的方向发展。达到此目标的一种方法是建造仅以NG来运行的船舶，即NG是发动机/多个发动机或者其它燃气消耗器的唯一可用燃料。使用燃气或其它低闪点燃料的船的国际安全规则(即所谓的IGF规则)针对单一燃料设施给出了许多规定。规定背后的目的是确保与LNG罐有关的泄漏或其它问题不会导致动力损失，即降低船舶的可操纵性。

考虑到LNG罐在使用单一燃料的船舶中的可用性，存在两种基本类型的LNG罐。在第一种类型的罐中，可能会发生罐结构的某些泄漏，并且由于泄漏风险，IGF规则规定必须将燃料储存部划分成位于独立隔室中的至少两个罐，并且每个罐还必须设置有将燃料从罐输送到发动机所需的仪器和设备。换句话说，第一罐类型需要完全的冗余和隔离。

在第二种类型的罐中，仅可能从阀泄漏，因此，如果罐具有针对每个发动机的罐连接空间，则IGF规则仅要求单个燃料罐可以用于储存用于多个发动机的燃料。