用于对冷流体进行运输或使用冷流体的船的制作方法

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1.本发明涉及用于对冷流体进行运输的船的领域。特别地，本发明涉及包括用于对液化气体、特别是lng进行运输的密封且隔热的罐的船的领域，并且本发明涉及液化气体驱动的船、例如由lng驱动的船。

背景技术：

2.液化天然气体在低温下以气液两相平衡状态储存在密封且隔热的罐中，特别是液化天然气体(lng)在大气压下以约-162℃储存。
3.罐可以使用各种技术、特别是以一体化膜货物罐或自支撑罐的形式来生产。液化天然气体储存罐的隔热屏障和相邻的隔室是热流的来源，该热流倾向于对罐中的容纳物进行加热从而导致液化天然气体的蒸发。因自然蒸发而产生的气体通常用于供给气体消耗部件以充分利用所述气体。因此，在lng油轮船上，经蒸发的气体用于对推进单元进行驱动以对船进行推进。然而，尽管这种做法允许对液化气体运输罐中因自然蒸发而产生的气体进行优化，但这种做法并不允许减少因自然蒸发而产生的气体数量。
4.此外，容纳在罐中的lng通常旨在由船来运输而不是被船消耗。因此，容纳在罐中的液体的蒸发率——通常称作“汽化速度”(bor)——是主要问题、特别是导致货物中的一些货物的损失。
5.已知用于降低bor或用于将对lng进行容纳的罐中所蒸发的气体回收的多种解决方案，特别是：
6.经由热交换器的再液化装置以用于将因自然蒸发而产生的气体冷凝；
7.增加罐中的隔热部的厚度；或者
8.使用热效率更高的材料。
9.然而，这些解决方案正在达到饱和点并且不在允许获得有利的性能成本比。此外，对旨在接纳lng的罐进行修改是复杂且昂贵的。
10.液化天然气体还经常被放置在船上以构成燃料或燃料中的至少一种燃料，以用于对例如lng运输船或lng油轮船、石油油轮还有集装箱船的所有类型的船进行推进。这被称作“lng燃料船”或lfs。在这种船中，通常至少一个lng罐位于热源、例如发动机室的附近。

技术实现要素：

11.本发明背后的一个想法是提供一种船，对该船而言，横向围堰的内部空间中的温度可以被降低，以使该内部空间与临近的罐之间的热流减少并且因此使对冷液体进行容纳的罐中的蒸发率降低。一个目标是使bor降低5％或6％。
12.本发明背后的一个想法是使船的与lng储存罐相邻的任何中空空间与外部环境之间、特别是压载水与大气空气之间的热流减少，从而例如使穿过围堰的周缘的热流减少。
13.本发明背后的另一个想法是使位于热源和lng罐之间的围堰中的热流减少，以保护所述热源和所述lng罐免受温度变化影响。
14.本发明背后的另一个想法是对船的围堰中的气体环境进行管理。
15.本发明背后的另一个想法是使围堰中的温度降低以使lng储存罐中的bor降低。
16.本发明背后的另一个想法是在保持围堰完整性的同时在围堰中获得平衡温度、例如-15摄氏度(℃)或-25℃。
17.船的中空空间、并且特别是围堰中的温度降低导致在围堰的内部空间中、特别是在壁上或隔绝部中出现霜的风险。这种风险特别是由于在环境空气中存在的湿度。这种霜的产生涉及使隔热部的热性能能力降低的风险以及腐蚀围堰壁的风险。
18.因此，本发明提出将气体管理设备一体化以对船的中空空间、比如围堰中的气体环境进行管理，从而解决已经描述的技术问题。
19.限定：
20.术语“流体”包括液体和气体。
21.术语“冷”或“低温”限定为低温、例如比方说-50℃或-162℃的负温度(℃)。
22.术语“围堰”限定为船中与至少一个罐相邻的中空分隔空间，围堰还可以称为“沉箱”或“干网”。
23.术语“阀”表示阀或阀门。
24.根据一个实施方式，本发明提供用于对冷流体进行运输的船，该船包括：
25.载荷支承结构，该载荷支承结构包括在纵向方向上延伸的船体和将船体分割为多个部分的至少一个横向围堰，一个横向围堰或每个横向围堰包括对横向围堰的内部空间进行限制的一对横向舱壁和将所述内部空间封闭的上部壁；
26.至少一个密封且隔热的罐，所述至少一个密封且隔热的罐设置在船体的与所述横向围堰相邻的部分中；
27.气体管理设备，该气体管理设备用于对横向围堰的内部空间中的气体环境进行管理，其中，气体管理设备包括：
28.干燥空气供应管线，该干燥空气供应管线包括第一端部和第二端部，该第一端部位于横向围堰的外部并且连接至对干燥空气进行供给的干燥空气生成器，该第二端部暴露于横向围堰的内部空间中；
29.进口阀，该进口阀安装在干燥空气供给管线上；
30.气体排放管线，该气体排放管线包括第一端部和第二端部，该第一端部暴露于横向围堰的内部空间中，该第二端部暴露于船的外部；
31.排放阀，该排放阀安装在气体排放管线上，该排放阀构造成当内部空间中的相对压力上升到第一阈值以上打开；
32.压力传感器，该压力传感器配置成对横向围堰的内部空间中的相对压力进行检测；
33.压力调节器，该压力调节器连接至压力传感器和进口阀，该压力调节器配置成：
34.当内部空间中的相对压力下降到第二阈值以下时将进口阀打开，该第二阈值是比第一阈值低的正值。
35.借助于这些特征，横向围堰的内部空间中的气体环境的压力被调节成保持高于环境压力，以防止环境空气和水分自发进入。这些特征特别允许防止对位于横向围堰内部空间中的各种元件的腐蚀损坏。此外，尽管内部空间中的温度变化以及环境压力的变化，但气
体管理设备允许将相对压力保持在介于第二阈值与第一阈值之间的范围内的正值范围内。借助于第一阈值，可以对将要施加在横向围堰的成对的横向舱壁和上部壁上的压力进行限制。
36.根据实施方式，这种船可以包括以下特征中的一个或更多个特征。
37.根据一个实施方式，压力调节器还可以配置成：
38.当内部空间中的压力上升到在介于第二阈值与第一阈值之间的范围内的第三阈值以上时，将进口阀关闭。
39.借助于这些滞后特征，进口阀的操作被优化并且还避免了可以导致设备过早磨损的进口阀打开或关闭次数过多。
40.根据一个实施方式，第三阈值与第二阈值之间的差小于2kpa(千帕)(20mbarg)。
41.根据一个实施方式，第三阈值与第二阈值之间的差在介于0.5kpa与1.5kpa之间的范围内、例如差为1kpa。
42.根据一个实施方式，压力调节器还连接至排放阀，压力调节器还配置成：
43.当内部空间中的压力上升到第一阈值以上时，将排放阀打开。
44.借助于这些特征，有利于对气体管理设备的进口阀与排放阀的打开与关闭的参数进行编程和管理并且可以集中管理。
45.根据一个实施方式，压力调节器还配置成：
46.当内部空间中的压力下降到第四阈值以下时将排放阀关闭，该第四阈值在介于第一阈值与第二阈值之间的范围内。
47.借助于这些滞后特征，排放阀的操作被优化并且还避免了可以导致设备过早磨损的排放阀打开或关闭次数过多。
48.根据一个实施方式，第四阈值与第一阈值之间的差小于2kpa(20mbarg)。
49.根据一个实施方式，第四阈值与第一阈值之间的差在介于0.5kpa与1.5kpa之间的范围内、例如差为1kpa。
50.根据另一个实施方式，排放阀是以机械的方式打开和关闭的排放阀，该排放阀构造成：
51.当内部空间中的相对压力上升到第一阈值以上时，该排放阀打开。
52.根据一个实施方式，排放阀构造成：
53.当横向围堰的内部空间中的压力下降到第四阈值以下时关闭，该第四阈值在介于第一阈值与第二阈值之间的范围内。
54.根据一个实施方式，排放阀选自：球阀、针阀、蝶阀、闸阀、止回阀、单向阀、活塞阀、隔膜阀、高速真空泄压阀、安全阀、弹簧或翻板安全阀。
55.根据一个实施方式，第二阈值在介于1kpa(10mbarg)与10kpa(100mbarg)之间的范围内，优选地，第二阈值在介于2kpa(20mbarg)与5kpa(50mbarg)之间的范围内。
56.根据一个实施方式，第二阈值为2kpa或5kpa。
57.根据一个实施方式，第一阈值在介于12kpa(120mbarg)与18kpa(180mbarg)之间的范围内，优选地，第一阈值在介于13kpa(130mbarg)与15kpa(150mbarg)之间的范围内。
58.根据一个实施方式，第一阈值为14kpa(140mbarg)。
59.根据一个实施方式，气体管理设备还包括气体放泄阀，该气体放泄阀于排放阀的
上游安装在气体排放管线上，以允许从横向围堰的内部空间抽取一体积的气体。
60.借助于这些特征，可以容易地从横向围堰的内部空间抽取一体积的气体，即，不需要进入横向围堰的内部空间或不需要必须从排放管线的并不总是容易触及的第二端部抽取气体样本。此外，这允许在不对排放阀进行操作并且因此在不中断排放阀的操作的情况下抽取气体。
61.根据一个实施方式，成对的横向舱壁由选自d级、e级、dh级和eh级的钢种制成。d级和/或e级的钢种是优选的。
62.根据一个实施方式，成对的横向舱壁的厚度大于或等于10mm，例如，厚度在介于10mm与50mm之间的范围内，优选地，厚度在介于15mm与20mm之间的范围内。
63.根据一个实施方式，围堰的纵向壁由选自d级、e级、dh级和/或eh级的钢种制成。d级和/或e级的钢种是优选的。
64.根据一个实施方式，围堰的纵向壁的厚度大于或等于10mm，例如，厚度在介于10mm与50mm之间的范围内，优选地，厚度在介于15mm与20mm之间的范围内。
65.在国际气体规范中对所指出的钢种的特定特征进行了描述。
66.借助于这些特征，在横向围堰的内部空间中可以实现-15℃和/或-25℃以下的温度，而不会损坏成对的横向舱壁。
67.根据一个实施方式，横向围堰包括隔热部。
68.借助于这些特征，密封且隔热的罐与位于所述船附近的一个或更多个热源之间的热流被减少。
69.根据一个实施方式，隔热部位于围堰的外表面上。根据一个实施方式，隔热部位于成对的横向舱壁的外表面上。
70.根据一个实施方式，隔热部位于横向围堰的内部空间中，隔热部优选附接在横向围堰的纵向壁上，所述纵向壁包括内部船体的一部分以及上部壁。
71.借助于这些特征，气体管理设备允许将隔热部保持在干燥状态。因此，隔热部不会被水分损坏或浸水。因此，隔热部的热性能被最佳地保持。
72.根据一个实施方式，当横向围堰与单个罐相邻时，隔热部还对成对的舱壁中的距所述罐最远的舱壁进行覆盖。
73.根据一个实施方式，隔热部是隔热玻璃棉，该隔热玻璃棉在外表面覆盖有隔热金属箔或泡沫。优选地，隔热部是在外表面覆盖有隔热金属箔、例如铝层的隔热玻璃棉。根据一个实施方式，隔热泡沫是聚氨酯泡沫(puf)。
74.根据一个实施方式，隔热玻璃棉的密度在介于20kg/m3与60kg/m3之间的范围内，优选地，密度是22kg/m3。
75.根据一个实施方式，隔热泡沫的密度在介于20kg/m3与80kg/m3之间的范围内，优选地，密度是50kg/m3。
76.借助于这些特征，热损失被降低并且因此有利于对横向围堰的内部空间中的气体环境进行管理。
77.根据一个实施方式，隔热玻璃棉的厚度在介于100mm与400mm之间的范围内，隔热玻璃棉的厚度优选在介于200mm与350mm之间的范围内、例如200mm。
78.根据一个实施方式，隔热泡沫的厚度在介于100mm与400mm之间的范围内，隔热泡
沫的厚度优选在介于200mm与350mm之间的范围内、例如200mm。
79.借助于这些特征，可以在横向围堰的内部空间中实现-15℃和/或-25℃以下的温度。
80.根据一个实施方式，干燥空气供给管线穿过上部壁。
81.根据一个实施方式，干燥空气供给管线的第二端部暴露于横向围堰的底部壁附近。
82.根据一个实施方式，气体排放管线穿过上部壁。
83.根据一个实施方式，气体排放管线的第一端部位于上部壁附近。
84.借助于这些特征，向横向围堰的内部空间供给的干燥空气允许位于横向围堰的内部空间中的气体经由排放管线而更有效地排放。
85.根据一个实施方式，干燥空气供给管线和气体排放管线由选自不锈钢，d级钢，e级钢，dh级钢和/或eh级钢的钢或另一种材料制造。
86.根据一个实施方式，横向围堰的内部空间中的水分含量被保持在25％以下、例如15％以下并且优选在5％以下。根据一个实施方式，横向围堰的内部空间中的水分含量接近于0％。
87.借助于这些特征，限制了在隔热部上或围堰壁上产生霜。因此，使隔热部的热性能能力降低的风险或者腐蚀围堰壁的风险被极大地降低。
88.根据一个实施方式，干燥空气具有小于-15℃、优选小于-20℃的露点温度、例如温度小于或等于-45℃或者例如温度介于-20℃与-40℃之间或介于-25℃与-30℃之间。
89.根据一个实施方式，压力传感器是对表压(gp)进行测量的压阻式压力传感器。根据一个实施方式，传感器由耐负温度的抗腐蚀钢制造，例如，传感器由sus316l钢来制造。根据一个实施方式，压力传感器包括膜片。
90.根据一个实施方式，压力调节器是电子式的。
91.根据一个实施方式，进口阀和/或排放阀是电磁阀。
92.根据一个实施方式，多个进口阀被串联地安装在干燥空气供给管线上或被分支在干燥空气供给管线上。这些进口阀可以是不同的。
93.根据一个实施方式，多个排放阀被串联地安装在气体排放管线上或分支在气体排放管线上。这些排放阀可以是不同的。
94.借助于这些特征，船的气体管理设备更适于集成有该气体管理设备的船。此外，这些特征允许对船的气体管理设备进行监测和维护的安全性和易用性被增强。
95.根据一个实施方式，干燥空气生成器是通过加热来对大气空气进行干燥的设备。
96.根据一个实施方式，干燥空气生成器是提供具有-40℃以下的露点温度、优选露点温度为-45℃的干燥空气的设备。
97.根据一个实施方式，干燥空气生成器以在介于10,000m3/h与20,000m3/h之间的范围内、例如15,000m3/h的流速将干燥空气供给到横向围堰的内部空间中，以用干燥空气对横向围堰进行填充。
98.根据一个实施方式，干燥空气生成器以在介于50m3/h与500m3/h之间的范围内的流速将干燥空气供给到横向围堰的内部空间中，以对横向围堰的内部空间中的气体环境进行管理。
99.根据一个实施方式，所使用的干燥空气生成器是已经安装在船上的干燥空气生成器。这通过免除为了对横向围堰的内部空间中的气体环境进行管理而向气体管理设备提供干燥空气生成器而降低了成本。
100.根据另一个实施方式，用于对横向围堰的内部空间中的气体环境进行管理的气体管理设备包括：
101.干燥空气供给管线，该干燥空气供给管线包括第一端部和第二端部，该第一端部位于横向围堰的外部并且连接至对干燥空气进行供给的第一干燥空气生成器，该第二端部暴露于横向围堰的内部空间中，其中，第一进口阀安装在干燥空气供给管线上，
102.干燥空气生成器构造成以大于10,000m3/h、例如介于10,000m3/h与20,000m3/h之间的流速将干燥空气输送到围堰的内部空间中；
103.第二干燥空气生成器，该第二干燥空气生成器连接至从第一干燥空气生成器分支出来的干燥空气供给管线，其中，第二进口阀安装在第二干燥空气生成器与干燥空气供给管线之间，第二干燥空气生成器构造成以小于10,000m3/h、例如介于50m3/h与500m3/h之间的流速将干燥空气输送到围堰的内部空间中.
104.有利地，第一干燥空气生成器、干燥空气供给管线和第一进口阀是通常存在于lng油轮船中的部件。该实施方式是特别有利的，这是因为该实施方式限制了要安装在船上的附加部件。
105.根据一个实施方式，干燥空气生成器连接至所述压力调节器，并且压力调节器还配置成：
106.当内部空间中的相对压力下降到第二阈值以下时，或者换言之，当进口阀打开时，启用将来自干燥空气生成器的干燥空气排放到供给管线中。
107.根据一个实施方式，本发明还提供一种用于冷液态产品的传输系统，该系统包括：上述的船；隔绝管道，该隔绝管道布置成将安装在船的船体中的罐连接至浮式或陆上储存设备；以及泵，该泵用于将冷液态产品流从浮式或陆上储存设备通过隔绝管道给送至船的罐，或者用于将冷液态产品流从船的罐通过隔绝管道给送至浮式或陆上储存设备。
108.根据一个实施方式，本发明还提供一种用于对这种船进行装载或卸载的方法，其中，将冷液态产品从浮式或陆上储存设备通过隔绝管道输送至船的罐，或者将冷液态产品从船的罐通过隔热管道输送至浮式或陆上设备。
109.借助于这些特征，bor可以被降低2％至6％、优选5％至6％。
110.本发明的一些方面基于这样的想法：对横向围堰的内部空间进行干燥，以允许在不损坏船的情况下将横向围堰的内部空间中的温度降低。
111.船的这种气体管理设备可以经由已经存在于船中、例如已经存在于lng油轮船中的管道和阀来集成。此外，附加的管理阀或安全阀可以被集成到船中。
附图说明
112.参照附图，在贯穿整个对本发明的仅以非限制性示例的方式提供的多个特定实施方式的以下说明中，本发明将会被更好地理解，并且本发明的另外的目标、细节、特征和优点将变得更加明显。
113.[图1]图1是示出了典型的在操作期间液化天然气体船的围堰中的温度随时间变
化的示图。图1并不形成本发明的部分但对于理解是有用的。
[0114]
[图2]图2是沿根据一个实施方式的液化天然气体运输船的纵向轴线的剖视图。
[0115]
[图3]图3是根据一个实施方式的可以用在图2的船中的横向围堰的立体剖视图。
[0116]
[图4]图4是根据一个实施方式的可以用在图2的船中的横向围堰的剖视图，该横向围堰包括隔热部。
[0117]
[图5]图5是示出了设置有根据一个实施方式的可以用在图2的船中的用于对横向围堰的内部空间中的气体环境进行管理的气体管理设备的横向围堰的示意图。
[0118]
[图6]图6是示出了设置有根据另一个实施方式的可以用在图2的船中的用于对横向围堰的内部空间中的气体环境进行管理的气体管理设备的横向围堰的示意图。
[0119]
[图7]图7是根据一个实施方式的包括罐的lng油轮船和用于对该罐进行装载/卸载的码头的剖面示意表示。
[0120]
[图8]图8示出了沿石油油轮的横向方向的示意性剖视图。
[0121]
[图9]图9是包括用于对液化燃料气体进行储存的密封且隔热的罐的船的艉部的剖视图，该罐在船的纵向方向上位于船桥的后方。
具体实施方式
[0122]
图1示出了表示围堰的温度t(℃)随时间(t)变化的示图。当船在航行时，明显的温度变化是常见的。实际上，当船包括充满lng的罐时，步骤1涉及从船的压载罐中清空海水，并且由于从罐到围堰的热流，与低温罐相邻的围堰的温度显著下降。根据步骤2，当船卸载lng或使用lng时，部分的罐因此被清空并且压载罐用海水进行填充以优化航行。因此，围堰的温度经由从压载罐中的海水到围堰的热传递而变化。通常，在步骤2期间，围堰中的温度升高。船因此完成循环，从而重复步骤1和步骤2。因此，难以对围堰中的温度进行调节。
[0123]
图2示出了船3，该船3配备有液化天然气体的储存与运输设备，该设备包括四个密封且隔热的罐4。每个罐4与排气桅杆5关联，该排气桅杆5设置在船3的甲板12上，并且该排气桅杆5在相关联的罐4内存在过压时允许处于气相的气体逸出。发动机隔室6设置在船3的艉部处，该隔室通常包括混合动力供给蒸汽轮机，该蒸汽轮机通过燃烧柴油燃料或燃烧源自罐4的蒸发气体来运行。罐4具有在船3的纵向方向上延伸的纵向尺寸。每个罐4在其纵向端部中的每个纵向端部处由一对横向舱壁7、8进行界定，所述横向舱壁7、8对称为术语“围堰”9的密封的间隙空间进行限定。因此，罐4通过横向围堰9而彼此分开。因此可以观察到的是，罐4均布置在载荷支承结构的内部，该载荷支承结构一方面由船3的双船体形成并且另一方面由围堰9中的每个围堰的对罐4进行界定的横向舱壁7、8中的一个横向舱壁形成。
[0124]
根据本发明的实施方式的船可以包括多种类型的罐、例如用于对液化气体进行储存的膜罐，而不限于特定的罐。船4具有未示出的多层结构，该多层结构从外侧到内侧包括：次级隔热屏障，该次级隔热屏障包括抵靠载荷支承结构的隔绝元件；次级密封膜，该次级密封膜抵靠次级隔热屏障；初级隔热屏障，该初级隔热屏障包括抵靠次级密封膜的隔绝元件；以及初级密封膜，该初级密封膜旨在与容纳在罐中的液化气体接触。初级密封膜对罐4的用于接纳液化气体的内部空间进行限定。
[0125]
旨在被储存在罐中的液化气体可以特别是液化天然气体(lng)、即主要包括甲烷以及一种或更多种其他碳氢化合物的气态混合物。液化气体还可以是乙烷或液化石油气体
(lpg)、即从炼油产生的基本上包括丙烷和丁烷的碳氢化合物的混合物。
[0126]
图3示出了双船体船中的根据一个实施方式的横向围堰19的立体剖面图，该双船体船包括外部船体10和内部船体15。横向围堰19包括对横向围堰19的内部空间13进行限定的一对横向舱壁。图3中仅示出了两个横向舱壁17中的一个横向舱壁以便示出横向围堰19的内部空间13。横向围堰19还包括将所述内部空间13封闭的上部壁37。举例来说，上部壁37可以是与船的上部甲板12平行的壁。内部船体15的定位成与上部壁37相对的部分对横向围堰19的内部空间的底部进行限定。船还包括位于横向围堰19的外部的压载罐41。压载罐41由位于船的内部船体15与外部船体10之间的空间的底部部分形成。
[0127]
横向围堰19还包括加固结构14，该加固结构14以非密封的方式纵横交错于内部空间13。横向围堰19的内部空间13可以容纳加热系统16，该加热系统16用于对横向围堰19的温度进行控制。加热装置由扭曲的管线形成，乙二醇或另一种加热的防冻溶液通过该管线进行循环。
[0128]
图4示出了横向围堰19的实施方式，该横向围堰19还包括隔热部40，该隔热部40位于横向围堰的内部空间23中。隔热部40附接在横向围堰29的纵向壁上，所述纵向壁包括内部船体15的一部分以及上部壁37。如果横向围堰19位于两个罐4之间，则只有两个横向舱壁17没有覆盖隔热部40。
[0129]
图5示出了船的根据一个实施方式的气体管理设备，该气体管理设备用于对船的横向围堰29的内部空间23中的气体环境进行管理。横向围堰29包括对横向围堰的内部空间23进行限定的一对横向舱壁107、109和将所述内部空间封闭的上部壁37。与图4一样，横向围堰29包括位于横向围堰的内部空间23中的隔热部40，其中，该隔热部附接在横向围堰29的纵向壁上，所述纵向壁包括内部船体15的一部分以及上部壁37。
[0130]
船的气体管理设备包括：
[0131]
干燥空气供给管线30，该干燥空气供给管线30穿过横向围堰29的上部壁37并且包括第一端部和第二端部，该第一端部位于横向围堰29的外部并且连接至干燥空气生成器31，该第二端部在内部船体15的位于围堰的底部附近、即定位成与上部壁37相对的部分的附近处暴露于横向围堰29的内部空间23中。
[0132]
船的气体管理设备还包括：
[0133]
进口阀32，该进口阀32安装在干燥空气供给管线30上并且位于横向围堰29的外部；
[0134]
气体排放管线33，该气体排放管线33穿过上部壁37并且包括暴露于横向围堰29的内部空间23中的第一端部和暴露于船的外部的第二端部；
[0135]
位于横向围堰29的外部的排放阀34，该排放阀34安装在气体排放管线33上；
[0136]
压力传感器35，该压力传感器35配置成对横向围堰29的内部空间23中的相对压力进行检测；
[0137]
压力调节器36，该压力调节器36位于横向围堰29的外部并且连接至压力传感器35、进口阀32和排放阀34。
[0138]
在这种情况下，压力调节器36配置成：
[0139]
当内部空间23中的相对压力下降到第二阈值以下时将进口阀32打开，该第二阈值是正值、例如约5kpa；
[0140]
当内部空间23中的相对压力上升到比第二阈值高的第一阈值以上、例如约15kpa时将排放阀34打开。此外，压力调节器36可以配置成执行这些动作中的一个或更多个动作：
[0141]
当内部空间23中的相对压力上升到第一阈值以上时，或者在有滞后的情况下当内部空间23中的相对压力上升到介于第二阈值与第一阈值之间范围内的第三阈值时，将进口阀32关闭；
[0142]
当内部空间23的相对压力下降到第二阈值以下时，或者在有滞后的情况下当内部空间23的相对压力下降到介于第一阈值与第二阈值之间范围内的第四阈值时，将排放阀34关闭。
[0143]
这种气体管理设备可以是一体的，例如以对如上示出的围堰9和围堰19的气体环境进行调节。
[0144]
图6示出了根据另一个实施方式的气体管理设备，该气体管理设备用于对横向围堰29的内部空间23中的气体环境进行管理。压力调节器136依旧连接至压力传感器35和进口阀32。该实施方式与图5的不同之处在于：排放阀134是以机械的方式打开和关闭的排放阀134，该排放阀134并不连接至压力调节器136，并且该排放阀134根据内部空间23中存在的压力自动地打开和关闭。以机械的方式打开和关闭的排放阀134构造成：当内部空间23中的相对压力上升到第一阈值以上时打开并且当内部空间23中的相对压力下降到第一阈值以下时关闭，在有滞后的情况下可选。为此，以机械的方式打开和关闭的排放阀134包括例如弹簧关闭机构或翼状部关闭机构。这种以机械的方式打开和关闭的排放阀134实现了安全功能，这是因为该排放阀134特别地防止可以由横向围堰29的内部空间23中的过压而导致的损坏。
[0145]
气体管理设备还包括气体放泄阀18。气体放泄阀18在横向围堰29的外部且在以机械的方式打开和关闭的排放阀134的上游处安装在气体排放管线33上。因此，可以从横向围堰29的内部空间23抽取一数量的气体，以对横向围堰29的内部空间23的气体环境或温度进行分析。因此，可以对横向围堰29的内部空间23中的气体环境进行调节。经由附图所述的实施方式不限于特定类型的横向围堰，例如，图6中所述的实施方式可以应用在前述附图中的一个附图中所述的围堰中。
[0146]
横向围堰29包括隔热部40，该隔热部40在内部空间23的整个周缘上对横向围堰29的纵向壁的内表面进行覆盖，所述纵向壁包括上部壁37和内部船体15，与图5中一样。在图6中所示的实施方式中，横向围堰29还包括在横向壁107的定位成与相邻的船4相对的内部表面上的隔热部140。在该实施方式中，隔热部40对与压载水和环境空气的热流进行限制，并且隔热部140还对与临近于横向舱壁107的隔室的热流进行限制，从而对例如与发动机隔室6或具有比船4的温度高的温度的任何其他热源的热流进行限制。
[0147]
隔热部40或隔热部140可以是在外面部上覆盖有蒸汽屏障、例如铝层的玻璃棉。玻璃棉可以通过凸出的钉状件(未示出)来附接，所述钉状件具有焊接至横向围堰29的壁的第一端部，并且所述钉状件穿过玻璃棉。为了将玻璃棉保持在适当的位置，在玻璃棉上方且在钉状件的第二端部上增加了锁定装置、例如夹持的扣件。
[0148]
关于图8和图9，上文描述了实施方式，其中，上述气体管理设备安装在其他类型的船中。
[0149]
例如，在石油油轮80中，如图8中的剖视图所示，船80包括定位在两个货物罐42之
间的密封且隔热的罐4，所述货物罐42填充有货物、例如填充有石油。
[0150]
石油具有比罐4中的lng的温度更高的温度。石油还可以由加热装置进行加热以提高石油的粘度，从而有利于对石油进行装载或卸载。例如石油可以具有60℃的温度。
[0151]
每个货物罐42通过横向围堰39与密封且隔热的罐4间隔开。横向围堰39类似于上文所示的横向围堰29，并且横向围堰39包括至少在横向舱壁的内部表面上的隔热部，从而对与相邻隔室的热流43进行限制、即特别是通过对从货物罐42到罐4的热传递进行限制从而对罐4与货物罐42之间的热流进行限制。换言之，罐4与处于比储存在罐4中的液化天然气的温度更高的温度储存在货物罐42中的石油隔热。类似地，货物罐42与罐4中的lng隔热。
[0152]
类似地，图9中所示的船90是lng驱动的船。船90可以是集装箱船或散货船。散货船是设计成用于对固体散装产品进行运输的船。因此，以本身已知的方式，在船90的纵向方向x
’‑
x上船90的桥接件44的前部，船90包括用于对固体散装产品进行运输的一个或更多个货舱45。货舱45在船90的纵向方向x
’‑
x上以本身已知的方式间隔开。应当指出的是，在图9中仅示意性地示出了这些船舱45中的一个船舱、即最靠近桥接件44的货舱45。船90还包括对lng进行容纳的密封且隔热的罐4，该罐4旨在对推进系统46进行供给。罐4在纵向方向x
’‑
x上位于桥接件6的后方。罐4经由横向围堰49与热源——即桥接件、推进系统46和货舱45——间隔开。横向围堰49特别地包括如上所述的隔热部和气体管理设备。因此，与上述的船一样，热源与罐4之间的热流被显著地限制。
[0153]
上述的气体管理设备能够使包括以下步骤的方法被执行：
[0154]-当围堰的内部空间中的相对压力下降到5kpa以下时，将干燥空气经由供给有干燥空气供给管线的干燥空气生成器送入横向围堰的内部空间中，以使得围堰仅对干燥空气而不是潮湿的环境空气进行接纳，
[0155]-当相对压力上升到14kpa以上时，将气体从横向围堰的内部空间经由排放管线排放到横向围堰外部的空间。
[0156]
因此，可以在不损坏船的情况下使围堰的内部空间的温度降低至-15摄氏度(℃)或-25℃。
[0157]
示出的值可以根据所需的气体管理来进行调整。
[0158]
参照图7，lng油轮船70的剖视图示出了安装在船的双船体72中的大致棱柱形状的密封且隔热的罐71。罐71的壁包括：初级密封屏障，该初级密封屏障旨在与容纳在罐中的lng接触；次级密封屏障，该次级密封屏障布置在初级密封屏障与船的双船体72之间；以及两个隔热屏障，所述两个隔热屏障分别布置在初级密封屏障与次级密封屏障之间以及次级密封屏障与双船体72之间。
[0159]
以本身已知的方式，布置在船的上部甲板上的装载/卸载管道73可以借助于适当的连接件而连接至海运或港口码头，以用于从罐71传输lng货物或者将lng货物传输至罐71。
[0160]
图7示出了包括装载及卸载站75、海底管线76和陆上设备77的海运码头的示例。装载及卸载站75是固定的海上设备，该装载与卸载站75包括可移动臂74和塔状件78，该塔状件78对可移动臂74进行支撑。可移动臂74对可以连接至装载/卸载管道73的一束隔绝柔性管79进行支撑。可定向的可移动臂74适于所有类型的lng油轮船标准(gauges)。在塔状件78的内部延伸有连接管线，该连接管线未被示出。装载及卸载站75允许从陆上设备77装载lng
油轮船70或者将lng油轮船70卸载至陆上设备77。该设备包括液化气体储存罐80和连接管线81，该连接管线81通过海底管线76连接至装载及卸载站75。海底管线76允许在较长距离、例如5km上于装载或卸载站75与陆上设备77之间传输液化气体，这允许在装载和卸载操作期间将lng油轮船70保持在距海岸较远距离处。
[0161]
为了产生对液化气体进行传输所需要的压力，可以使用船70上的泵和/或设置在陆上设备77上的泵和/或设置在装载及卸载站75上的泵。
[0162]
尽管已经参照多个特定的实施方式对本发明进行了描述，但显然本发明绝不限于此，并且如果所描述的装置的技术等同物及其组合落入本发明的范围内，则本发明包括所有技术等同物以及这些技术等同物的组合。
[0163]
用于对横向围堰的内部空间中的气体环境进行管理的气体管理设备还可以例如包括分支管线，该分支管线包括跨越例如进口阀或排放阀的手动阀，或者甚至包括链接至压力传感器的报警系统(pal、pah、pall、pahh)，但这并不偏离本方面的范围。
[0164]
元件中的一些元件、特别是压力调节器的部件可以借助于硬件部件和/或软件部件以各种形式、以单件式或分布式的方式来制造。可以使用的硬件部件是特定的asics、fpgas或微处理器。软件部件可以用例如c、c++、java或vhdl的各种编程语言来编写。此列表并非是穷举的。
[0165]
使用动词“包括”或“包含”及其变型并不排除权利要求中所述的元素或步骤之外的元素或步骤的存在。
[0166]
在权利要求中，括号中的任何附图标记都不能被解释为对权利要求的限制。

技术特征：

1.一种用于对冷流体进行运输的船(3、70)，所述船(3、70)包括：载荷支承结构，所述载荷支承结构包括在纵向方向上延伸的船体(110)以及将所述船体分为多个部分的至少一个横向围堰(9、19、29)，一个横向围堰(9、19、29)或每个横向围堰(9、19、29)包括对所述横向围堰(9、19、29)的内部空间(13、23)进行限定的一对横向舱壁(7、8、17、107、109)以及将所述内部空间(13、23)封闭的上部壁(37)；至少一个密封且隔热的罐(4、71)，所述罐(4、71)设置在所述船体(110)的与所述横向围堰(9、19、29)相邻的部分中；气体管理设备，所述气体管理设备用于对所述横向围堰(9、19、29)的所述内部空间(13、23)中的气体环境进行管理，其中，所述气体管理设备包括：干燥空气供给管线(30)，所述干燥空气供给管线(30)包括第一端部和第二端部，所述干燥空气供给管线(30)的所述第一端部位于所述横向围堰(9、19、29)的外部并且连接至对干燥空气进行供给的干燥空气生成器(31)，所述干燥空气供给管线(30)的所述第二端部暴露于所述横向围堰(9、19、29)的所述内部空间(13、23)中；进口阀(32)，所述进口阀(32)安装在所述干燥空气供给管线(30)上；气体排放管线(33)，所述气体排放管线(33)包括第一端部和第二端部，所述气体排放管线(33)的所述第一端部暴露于所述横向围堰(9、19、29)的所述内部空间(13、23)中，所述气体排放管线(33)的所述第二端部暴露于所述船(3、70)的外部；排放阀(34、134)，所述排放阀(34、134)安装在所述气体排放管线(33)上，所述排放阀(34、134)构造成当所述内部空间(13、23)中的相对压力上升到第一阈值以上时打开；压力传感器(35)，所述压力传感器(35)配置成对所述横向围堰的所述内部空间(13、23)中的相对压力进行检测；压力调节器(36、136)，所述压力调节器(36、136)连接至所述压力传感器(35)和所述进口阀(32)，所述压力调节器(36、136)配置成：当所述内部空间(13、23)的相对压力下降到第二阈值以下时，将所述进口阀(32)打开，所述第二阈值是比所述第一阈值低的正值。2.根据权利要求1所述的船，其中，所述压力调节器(36、136)还配置成：当所述内部空间(13、23)中的压力上升到第三阈值以上时将所述进口阀(32)关闭，所述第三阈值在介于所述第二阈值与所述第一阈值之间的范围内。3.根据权利要求2所述的船，其中，所述第三阈值与所述第二阈值之间的差小于2kpa(20mbarg)。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的船，其中，所述压力调节器(136)还连接至所述排放阀(24、134)，所述压力调节器(136)还配置成：当所述内部空间(13、23)中的压力上升到所述第一阈值以上时，将所述排放阀(34、134)打开。5.根据权利要求4所述的船，其中，所述压力调节器(36)还配置成：当所述内部空间(13、23)中的压力下降到第四阈值以下时将所述排放阀(34)关闭，所述第四阈值在介于所述第一阈值与所述第二阈值之间的范围内。6.根据权利要求5所述的船，其中，所述第四阈值与所述第一阈值之间的差小于2kpa(20mbarg)。
7.根据权利要求1至3中的任一项所述的船，其中，所述排放阀(34、134)是以机械的方式打开和关闭的排放阀(34、134)，所述排放阀(34、134)构造成：当所述内部空间(13、23)中的相对压力上升到所述第一阈值以上时，所述排放阀(34、134)打开。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的船，其中，所述第二阈值在介于1kpa(10mbarg)与10kpa(100mbarg)之间的范围内，优选地，所述第二阈值在介于2kpa(20mbarg)与5kpa(50mbarg)之间的范围内。9.根据权利要求1至8中的任一项所述的船，其中，所述第一阈值在介于12kpa(120mbarg)与18kpa(180mbarg)之间的范围内，优选地，所述第一阈值在介于13kpa(130mbarg)与15kpa(150mbarg)之间的范围内。10.根据权利要求1至9中的任一项所述的船，其中，所述气体管理设备还包括气体放泄阀(18)，所述气体放泄阀(18)于所述排放阀(34、134)的上游安装在所述气体排放管线(33)上，以允许从所述横向围堰的所述内部空间(13、23)抽取一体积的气体。11.根据权利要求1至10中的任一项所述的船，其中，成对的所述横向舱壁(7、8、17、107、109)由选自d级、e级、dh级和eh级的钢种来制造。12.根据权利要求1至11中的任一项所述的船，其中，所述横向围堰(7、9、19、29)包括隔热部(40)，所述隔热部(40)位于所述横向围堰的所述内部空间(13、23)中，所述隔热部(40)优选地附接在所述横向围堰(9，19，29)的纵向壁上，所述纵向壁包括所述内部船体(15)的一部分以及所述上部壁(37)。13.根据权利要求1至12中的任一项所述的船，其中，所述横向围堰(9、19、29)包括位于所述围堰的外表面上的隔热部。14.根据权利要求12或13所述的船，其中，所述隔热部(40)是隔热玻璃棉，所述隔热玻璃棉在外表面上覆盖有金属箔。15.一种用于冷液态产品的传输系统，所述系统包括：根据权利要求1至14中的任一项所述的船(3、70)；隔绝管道(73、79、76、81)，所述隔绝管道(73、79、76、81)布置成将安装在所述船的所述船体(110)中的所述罐(4、71)连接至浮式或陆上储存设备(77)；以及泵，所述泵用于将所述冷液态产品流从所述浮式或陆上储存设备通过所述隔绝管道供给至所述船的所述罐，或者用于将所述冷液态产品流从所述船的所述罐通过所述隔绝管道供给至所述浮式或陆上储存设备。16.一种用于对根据权利要求1至15中的任一项所述的船(3、70)进行装载或卸载的方法，其中，将冷液态产品从浮式或陆上储存设备(77)通过隔绝管道(73、79、76、81)输送到所述船(3、70)的所述罐(4、71)，或者将冷液态产品从所述船(3、70)的所述罐(4、71)通过隔绝管道(73、79、76、81)输送到浮式或陆上储存设备(77)。

技术总结

本发明涉及用于对冷流体进行运输的船(3)，该船(3、70)包括：载荷支承结构，该载荷支承结构包括在纵向方向上延伸的船体和将该船体细分成多个部分的至少一个横向围堰(9)，一个横向围堰(9)或每个横向围堰(9)包括对横向围堰(9)的内部空间进行限定的一对横向舱壁(7、8)和将所述内部空间封闭的上部壁；设置在船体的与所述横向围堰(9)相邻的部分中的至少一个密封且隔热的罐(4)；气体管理设备，该气体管理设备用于对横向围堰(9)的内部空间中的气体环境进行管理。体环境进行管理。体环境进行管理。