液化天然气运输船货物集装箱内晃荡现象的测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供液化天然气运输船货物集装箱内晃荡现象的测量装置。该测量装置包括：平板形状的浮垫结合体，其在液化天然气运输船货物集装箱内所收容的液化天然气的表面，随液化天然气的流动而一起漂浮；以及光学应变传感器，其安装在液化天然气集装箱内壁的一个以上的位置，并利用光学传感技术，测量液化天然气流动时，撞击集装箱内壁所引发的货物集装箱内壁的应变，其中，该浮垫结合体由多个浮垫个体结合而成。根据本发明专利技术，可多角度地测量液化天然气运输船货物集装箱内液化天然气的晃荡导致的流动特性和由此引发的施加于货物集装箱内壁的冲击和应变，并对其进行有效地分析，从而能够做出更完善的货物集装箱设计，对其进行更好地维护和维修。

【技术实现步骤摘要】
液化天然气运输船货物集装箱内晃荡现象的测量装置本申请是2011年10月25日提交的、专利技术名称为“液化天然气运输船货物集装箱内晃荡现象的测量装置及方法”的中国专利申请201180075892.6的分案申请。
本专利技术涉及液化天然气运输船货物集装箱内晃荡现象的测量装置及方法，本专利技术的适用领域可包括海陆集散中心的货物集装箱以及更广的范围。
技术介绍
液化天然气(liquifiednaturalgas,LNG)(以下简称“LNG”)是从天然气田采取天然气，再将其制成液化的天然气。其主成分是沼气(methane)，在这点上有别于液化石油气(liquifiedpetroleumgas,LPG)。对LNG施加压力使其液化，则能将其体积压缩成原来体积的1/600，沼气的沸点为-162℃，所以可通过冷却或压缩的方式使其液化，用隔热的专用集装箱运送。LNG作为一种无色、透明的液体，无污染，热量高，是一种非常优良的燃料，主要被用作城市煤气。此外，为了运输LNG而制造的船舶被称为液化天然气运输船(liquifiednaturalgascarrier,LNGC)(以下简称“LNG船”)。LNG船包括隔热专用集装箱(以下简称为“LNG集装箱”)，所述集装箱用于收纳LNG。如图1所示，LNG船的LNG集装箱在金属制造的船外壁15内构成LNG集装箱外壁50，所述LNG集装箱外壁50由抗低温的金属所制成，并且内部形成二次隔热区域70和一次隔热区域60两个隔热区域，所述二次隔热区域70由LNG集装箱外壁50和二次隔热膜30形成，所述一次隔热区域60由二次隔热膜30和一次隔热膜20形成，并且每个隔热区域包括隔热材料40。一次隔热膜20形成LNG集装箱的内部空间，并且由于和超低温的LNG直接接触，一次隔热膜20一旦发生泄漏，则LNG会渗透到一次隔热区域60，从而会有爆炸的可能性，对LNG船造成危险。在此，隔热膜(membrane)是由不锈钢(stainless)、因瓦合金(invar，一种以铁和镍为主材料，热膨胀系数极低的合金)等制成，是厚度在0.7毫米至3毫米以下的薄板，将薄板按照一定尺寸组装并焊接，从而制造完成。隔热材料40是将玻璃纤维、珍珠岩(Perlite)、聚氨酯泡沫(urethanfoam)等制造成一定尺寸并组装，并且起到如下作用：对LNG集装箱外壁50和二次隔热膜30、二次隔热膜30和一次隔热膜20之间进行隔热。LNG船的LNG集装箱对通过高压压缩从而液化的零下162℃的超低温LNG进行储藏、运输，并且由于储藏运输的特性，一直承受压缩、膨胀等结构性压力，所述压力来自于LNG的储藏和装卸所产生的压力变化。并且LNG船在浩瀚的大海上航行，运输LNG的过程中，同时做着滚(roll),俯仰(pitch),偏航(yaw)等六个自由度运动，因此如图2所示，根据LNG集装箱内的液体运动而发生晃荡(sloshing)，从而持续对LNG集装箱的构造物，即隔热膜造成冲击，并使其老化。因此如果由于一次、二次隔热膜20、30的焊接缺口或物理因素造成隔热膜受损，则不能维持隔热膜内部真空高压的状态，从而将会引发隔热效果降低和LNG泄漏。由于隔热膜的泄漏造成的隔热性能降低，会提高储藏中的LNG的气化压力。如果气化压力高于LNG集装箱的设定压力，则LNG就会泄漏至外部，从而产生如下问题：必须降低LNG集装箱的压力。这也意味着储藏的LNG会有所消耗。LNG船在运输中，如果气化的LNG由于超压而泄漏至外部，从而造成消耗，则会造成巨额损失(大约金额为数十亿)。另外，如果由于一次隔热膜受损发生泄漏，则气化的LNG会流入一次隔热材料40，从而有发生爆炸的可能，所以非常危险。因此准确测量LNG集装箱内LNG的晃荡现象，制定相应的设计方案和维修、维护方案十分必要。
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题本专利技术是用于解决所述问题而提出的，其目的在于提供一种装置及方法，所述装置及方法通过在LNG集装箱内部安装光学传感器(opticalsensor)和包括光学传感器的浮垫(floatingmat)，从而可多角度地测量LNG晃荡导致的流动特性和由此引发的施加于LNG集装箱内壁的冲击和应变，并对其进行有效地分析。解决问题的技术方案为了实现所述目的，本专利技术提供液化天然气运输船货物集装箱内晃荡现象的测量装置，其包括：平板形状的浮垫结合体，其在液化天然气运输船货物集装箱内所收容的液化天然气的表面，随液化天然气的流动而一起漂浮；以及光学应变传感器，其安装在液化天然气集装箱内壁的一个以上的位置，并利用光学传感技术，测量液化天然气流动时，撞击集装箱内壁所引发的货物集装箱内壁的应变，其中，所述浮垫结合体由多个浮垫个体结合而成。此外，本专利技术提供液化天然气运输船货物集装箱内晃荡现象的测量装置，其包括：平板形状的浮垫结合体，其在液化天然气运输船货物集装箱内所收容的液化天然气的表面，随液化天然气的流动而一起漂浮；以及光学压力传感器，其安装在液化天然气运输船货物集装箱底部的一个以上的位置，从而利用光学传感技术，进而测量液化天然气的水位，其中，所述浮垫结合体由多个浮垫个体结合而成。专利技术的效果根据本专利技术，多方面地测量LNG船LNG集装箱内的LNG的晃荡所导致的流动特性和由此引发的施加于LNG集装箱内壁的冲击和应变，并对其进行有效地分析，从而能够准确掌握由于LNG的晃荡对LNG集装箱所产生的问题，并以此为基础，执行更完善的LNG集装箱设计，并对其进行更好地维护和维修。此外，根据本专利技术的浮垫结合体增强了LNG集装箱内LNG的液化面和气化面之间的隔热和密度分布阻隔效果，从而将LNG的气化现象进行最小化。不仅如此，根据本专利技术的浮垫结合体起到减震器(damper)的作用，从而抑制了因晃荡现象产生的LNG的动能增加，并对LNG的气化现象达进行最小化，与此同时对施加于LNG集装箱内壁的冲撞和冲击进行最小化。因此由于LNG的气化而遭成的LNG集装箱内压力增高的现象也进行最小化，所以为了航行安全，对不得不释放到大气中的气化的LNG量进行最小化。毫无疑问，这对防止大气污染，十分有利。附图说明图1表示LNG船所运载的LNG集装箱及其隔热区域的构造。图2表示由于LNG集装箱内的液体流动产生的晃荡现象。图3表示根据本专利技术的实施例的浮垫(floatingmat)个体的形状。图4表示根据本专利技术的实施例的浮垫结合体的平面形状。图5表示根据本专利技术的实施例的浮垫结合体的侧面形状。图6表示根据本专利技术的实施例的液化天然气运输船的货物集装箱内晃荡现象的测量装置的虚拟图。图7表示根据本专利技术的实施例的浮垫个体的结合方式。图8表示根据本专利技术的实施例的浮垫结合体的形状变化图。附图标记说明1：浮垫结合体2：浮垫个体3：浮垫个体内部的密闭空间。4：光学加速度传感器5：光学应变传感器6：光纤维7：LNG8：LNG集装箱内壁9：数据分析装置15：LNG船外壁20：一次隔热膜30：二次隔热膜40：隔热材料50：LNG集装箱外壁60：一次隔热区域70：二次隔热区域具体实施方式以下，将参照附图，对本专利技术进行详细的说明。首先，对各个附图中的构成要素标注了参考标号，并在不同的附图中，对于相同的构成要素，尽量使用相同的标号。为了突出本专利技术的主旨，对于大多数人普遍了解的结构和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液化天然气运输船货物集装箱内晃荡现象的测量装置，其特征在于，包括：平板形状的浮垫结合体，其在液化天然气运输船货物集装箱内所收容的液化天然气的表面，随液化天然气的流动而一起漂浮；以及光学应变传感器，其安装在液化天然气集装箱内壁的一个以上的位置，并利用光学传感技术，测量液化天然气流动时，撞击集装箱内壁所引发的货物集装箱内壁的应变，其中，所述浮垫结合体由多个浮垫个体结合而成。

【技术特征摘要】
2011.10.24 KR 10-2011-01088001.一种液化天然气运输船货物集装箱内晃荡现象的测量装置，其特征在于，包括：平板形状的浮垫结合体，其在液化天然气运输船货物集装箱内所收容的液化天然气的表面，随液化天然气的流动而一起漂浮；以及光学应变传感器，其安装在液化天然气集装箱内壁的一个以上的位置，并利用光学传感技术，测量液化天然气流动时，撞击集装箱内壁所引发的货物集装箱内壁的应变，其中，所述浮垫结合体由多个浮垫个体结合而成。2.根据权利要求1所述的液化天然气运输船货物集装箱内晃荡现象的测量装置，其特征在于：所述光学应变传感器以均等的间隔安装在液化天然气运输船货物集装箱内壁。3.根据权利要求1所述的液化天然气运输船货物集装箱内晃荡现象的测量装置，其特征在于：所述光学应变传感器安装在液化天然气运输船货物集装箱内壁的顶部和侧面的上部。4.一种液化天然气运输船货物集装箱内晃荡现象的测量装置，其特征在于，包括：平板形状的浮垫结合体，其在液化天然气运输船货物集装箱内所收容的液化天然气的表面，随液化天然气的流动而一起漂浮；以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明燮，
申请(专利权)人：李明燮，
类型：发明
国别省市：韩国,KR