一种LNG运输罐制造技术

本发明专利技术属于低温装备领域，尤其涉及一种LNG运输罐，包括冷阱包、防波板、进液管、出气管，冷阱包设置在LNG运输罐顶部，防波板将罐分隔为前部、中部、后部区域，进液管包括下进液管、中进液管，下进液管设置在罐底部，中进液管设置在罐中部，出气管设置在罐上部，下进液管、中进液管在罐前部、中部、后部各区域分别设置有出液口，出气管在罐前部、中部、后部各区域分别设置有出气口；使整个罐内的LNG都处于相对过冷的状态，即使罐内LNG出现分层，也不会形成剧烈的翻滚；通过设置潜液泵和上进液管，在LNG运输罐形成了一套强制回流装置和工艺，实现运输罐内LNG的充分混合。

A LNG Transport Tank

【技术实现步骤摘要】
一种LNG运输罐
本专利技术属于低温装备领域，尤其涉及一种LNG运输罐。
技术介绍
装载有LNG的罐在运输过程中，罐内LNG由于各组分密度不同，导致密度大的组分在下，密度小的组分在上，密度差会形成分层；由于LNG罐的温度有变化，温度高的LNG密度较小，温度低的LNG密度较大，密度小的液体上浮，密度大的液体在下，产生分层现象。下部LNG成为具有一定过冷度的LNG，蒸发速度较上部LNG慢，而外界热量总是不断由外而内地传递，底部LNG获得的热量中有相当一部分促使LNG的温度升高，由于温度升高，密度将减小，当底部LNG的密度小于上部LNG的密度时，分层平衡将被破坏，形成所谓的“翻滚”。一旦发生LNG翻滚，汽化后的大量天然气(BOG)难以及时通过安全释放阀排放，为了防止发生事故，通常是通过设置安全释放阀、放散火炬、回收压缩系统等，防止LNG蒸发、翻滚造成罐超压。为了预防翻滚，需要提前破坏罐内LNG的分层，一般采用搅拌或泵强制回流的方式破坏分层、加强混合。但是，对于体积很大的LNG罐采用搅拌的方式，只能是局部扰动罐内的液体，效果不是太好，而且，常规的电机驱动搅拌方式，也很难达到LNG罐的防爆性能的要求。公开号为CN203202590U的中国专利公开了一种“LNG罐防分层装置”，为了达到防爆性能的要求，采用磁力驱动搅拌的方式，该技术方案的搅拌装置设置在罐的一侧，混合效果较差。公开号为CN203196581U的中国专利公开了一种“LNG罐自动混液装置”，为了达到防爆性能的要求，采用磁力驱动搅拌的方式，该技术方案的搅拌装置虽然设置在罐的中心位置，但是叶片的强制运动动力不足，混合效果也较差。还有一种方式是通过泵对LNG罐进行强制回流，但是该种方式一般适用于固定式的LNG罐，回流泵结合固定的管道使用。在LNG运输罐上，采用泵强制回流的方式防止LNG分层，首先要克服回流泵的布置以及管道的布置等技术问题，防止因为额外增加的设备而影响LNG运输的安全性，其次要优化泵强制回流的结构设置，争取以较小的外加能耗实现较好的混合效果。公开号为CN207945491U的中国专利公开了“一种常压罐进液管线系统”，包括罐本体，罐本体上设置有下进液管线、泵后回流管线和罐预冷管线，罐本体连接有泵，所述下进液管线、泵后回流管线和罐预冷管线均与泵连通，且泵与泵后回流管线之间设置有双向管，并通过双向管与外界相连；该技术方案使原有泵后回流管线承担上进液和泵后回流的功能，减少管道闲置时LNG气化产生的大量BOG气体，并且取消了原有的上进液管线，不单独设置从卸车区到罐本体的进液管线，大大降低了成本。但是该技术方案的LNG罐是固定不动的，泵也是固定不动的，对于移动式的LNG运输罐不能直接适用。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于，提供一种LNG运输罐，包括冷阱包、防波板、进液管、出气管，所述冷阱包设置在LNG运输罐顶部，所述防波板将罐分隔为前部、中部、后部区域，所述进液管包括下进液管、中进液管，所述下进液管设置在罐底部，所述中进液管设置在罐中部，所述出气管设置在罐上部，所述下进液管、中进液管在罐前部、中部、后部各区域分别设置有出液口，所述出气管在罐前部、中部、后部各区域分别设置有出气口。本专利技术通过设置冷阱包，冷阱包内填充的冷介质，对LNG运输罐进行冷却，使整个罐内的LNG都处于相对过冷的状态，即使罐内LNG出现分层，也不会形成剧烈的翻滚。从而也就不会出现BOG冲破运输罐的安全阀向外界排放，影响运输过程中的安全和环境。优选地，所述冷阱包内填充液氮。LNG的温度为-162℃，液氮的温度为-196℃，冷阱包内有液氮存在的条件下，就会持续对罐内的LNG冷却，使罐内的LNG处于相对过冷的状态。而且，液氮是惰性的，无色，无臭，无腐蚀性，不可燃，不支持燃烧。如果意外情形发生，比如罐内LNG发生泄漏时，可以使用冷阱包内液氮对泄漏区域进行喷洒或喷射，对天然气进行降温压制和稀释，防止发生燃爆事故；比如运输LNG的车辆或船意外着火时，可以使用冷阱包内的液氮进行灭火，防止影响LNG运输罐的安全。所述下进液管为LNG运输罐卸料时的出液管。一种方式，所述LNG运输罐还包括上进液管和潜液泵，所述上进液管设置在罐上部，上进液管在罐前部、中部、后部各区域分别设置有出液口，所述潜液泵进口连接下进液管，所述潜液泵出口连接上进液管。通过设置潜液泵和上进液管，在LNG运输罐形成了一套强制回流装置和工艺，运输罐内底部的LNG被潜液泵抽吸，经上进液管泵送到运输罐的上部，底部的LNG密度大，上部的LNG密度小，通过潜液泵强制回流，实现运输罐内LNG的充分混合。进一步地，所述潜液泵设置在LNG运输罐上，潜液泵设置的高度低于下进液管。潜液泵的高度低于下进液管，打开下进液管(出液管)的阀门后，LNG自动灌满潜液泵，不存在气蚀，影响泵的稳定运行。进一步地，所述潜液泵设置在LNG运输罐上。一种方式，冷阱包内设置换冷管。进一步地，所述换冷管在冷阱包内成U型弯折设置。进一步地，所述换冷管浸没在冷阱包内的液氮中。进一步地，所述换冷管包括进口和出口，所述潜液泵出口连接所述换冷管进口，所述换冷管出口连接上进液管。运输罐内底部的LNG被潜液泵抽吸，进冷阱包内换冷后，再回流到运输罐的上部，通过潜液泵强制回流，实现运输罐内LNG的充分混合，通过冷阱包加强对罐内LNG的换冷，使LNG处于过冷状态，减小LNG出现翻滚的风险，减小LNG出现分层的影响。进一步地，所述防波板包括第一防波板和第二防波板，所述第一防波板固定连接罐体，横跨罐截面，所述第一防波板包括至少两个，在罐横截面上并列设置，所述第二防波板的两端分别连接固定于两块第一防波板上，填充第一防波板之间的间隙。进一步地，所述第一防波板包括上板、下板，所述第一防波板下板设置有悬挂座，所述悬挂座上端焊接固定于所述第一防波板下板的下部，所述悬挂座下端固定下进液管。进一步地，所述第一防波板包括上板、下板，所述第一防波板上板设置有支撑座，所述支撑座上端焊接固定于所述第一防波板上板的上部，所述支撑座上端固定出气管。进一步地，所述第一防波板包括上板、下板，所述第一防波板上板的上部设置有通孔，所述上进液管贯穿所述通孔后被支撑固定。进一步地，所述第二防波板设置有通孔，中进液管穿过所述通孔后被支撑固定。进一步地，所述下进液管的出液口设置有喷头，所述喷头为半球形结构，喷头表面设置有喷孔，使低温液体喷射方向为半球形状向四周扩散。进一步地，所述中进液管末端出液口设置有喷头，所述喷头为椭球形结构，喷头表面设置有喷孔，使低温液体喷射方向为球形状向四周扩散。进一步地，所述上进液管末端出液口设置有喷头，所述喷头为椭球形结构，喷头表面设置有喷孔，使低温液体喷射方向为球形状向四周扩散。进一步地，所述中进液管的出液口设置有喷孔，所述喷孔环绕上进液管设置，使低温液体喷射方向为环绕上进液管向四周扩散。进一步地，所述上进液管的出液口设置有喷孔，所述喷孔环绕上进液管设置，使低温液体喷射方向为环绕上进液管向四周扩散。进一步地，所述喷孔的孔径外大内小。喷孔的孔径设置为内小外大的方式，有利于将低温液体喷出后分散，避免朝向一个点集中喷射，减弱低温液体的对罐的冷应力。进一步地，所述中进液管的出液口设置于罐前部、中部、后部的各分隔区域的中间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LNG运输罐，其特征在于，包括冷阱包、防波板、进液管、出气管，所述冷阱包设置在LNG运输罐顶部，所述防波板将罐分隔为前部、中部、后部区域，所述进液管包括下进液管、中进液管，所述下进液管设置在罐底部，所述中进液管设置在罐中部，所述出气管设置在罐上部，所述下进液管、中进液管在罐前部、中部、后部各区域分别设置有出液口，所述出气管在罐前部、中部、后部各区域分别设置有出气口。

【技术特征摘要】
1.一种LNG运输罐，其特征在于，包括冷阱包、防波板、进液管、出气管，所述冷阱包设置在LNG运输罐顶部，所述防波板将罐分隔为前部、中部、后部区域，所述进液管包括下进液管、中进液管，所述下进液管设置在罐底部，所述中进液管设置在罐中部，所述出气管设置在罐上部，所述下进液管、中进液管在罐前部、中部、后部各区域分别设置有出液口，所述出气管在罐前部、中部、后部各区域分别设置有出气口。2.根据权利要求1所述的LNG运输罐，其特征在于，所述LNG运输罐还包括上进液管和潜液泵，所述上进液管设置在罐上部，上进液管在罐前部、中部、后部各区域分别设置有出液口，所述潜液泵进口连接下进液管，所述潜液泵出口连接上进液管。3.根据权利要求2所述的LNG运输罐，其特征在于，所述潜液泵设置在LNG运输罐上，潜液泵设置的高度低于下进液管。4.根据权利要求1所述的LNG运输罐，其特征在于，所述LNG运输罐还包括上进液管和潜液泵，所述上进液管设置在罐上部，上进液管在罐前部、中部、后部各区域分别设置有出液口，所述冷阱包内设置换冷管，所述换冷管包括进口和出口，所述潜液泵出口连接所述换冷管进口，所述换冷管出口连接上进液管。5.根据权利要求4所述的LNG运输罐，其特征在于，所述换冷管在冷阱包内成U型弯折。6.根据权利要求1所述的LNG运输罐，其特征在于，所述防波板包括第一防波板和第二防波板，所述第一防波板固定连接罐体，横跨罐截面，所述第一防波板包括至少两个，在罐横截面上并列设置，所述第二防波板的两端分别连接固定于两块第一防波板上，填充第一防波板之间的间隙。7.根据权利要求6所述的LNG运输罐，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：田金标，刘延杰，陈煌，
申请(专利权)人：江西制氧机有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36