用于轮船的带间隔导向的管密闭系统技术方案

一种用于储存和运输压缩流体(诸如压缩天然气等)的组件，该组件包括在船中或在船上的货舱中储存的多个呈六边形堆叠的管，该组件包括底部支撑件、侧支撑件以及施力机构，该施力机构强力地向下压在管上，使得它们不能相对于其自身或放置有它们的船运动。管之间的摩擦致使多个管在其结构方面充当船的一部分。堆叠的管由多个间隔件支撑，诸如凸起侧朝上的管区段等，以用于在所述堆叠的管中的同一排中的所述多个管中的相邻管之间保持间隙。负载均衡器可以位于多个管的上方，以用于分散来自施力机构的压缩力。的压缩力。的压缩力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于轮船的带间隔导向的管密闭系统


[0001]本专利技术涉及一种用于海上储存和运输气体(诸如天然气等)的装置和方法。

技术介绍

[0002]存在跨过水体运输天然气的已知的方法，包括例如当为液化天然气时通过LNG轮船运输液化天然气或当为压缩天然气(CNG)时通过CNG轮船经过海底管运输天然气。存在其他已知的手段，诸如将气体转化为气体水合物或转化为柴油样液体(GTL)并通过轮船运送水合物或GTL等。目前，天然气跨过水体的几乎所有运输都通过海底管或LNG轮船进行。
[0003]液化天然气(LNG)在轮船上的运输是庞大而成熟的工业，但是通过轮船或驳船的压缩天然气(CNG)的运输几乎是不存在的。海上运输CNG的主要障碍之一是适合于轮船运输或驳船运输的CNG密闭系统的成本。因此，存在持续的需要来设计用于压缩气体(诸如CNG等)的存储系统，该存储系统能够容纳大量CNG并且特别适合于以减小CNG轮船或驳船的总成本的方式安装在轮船和驳船上或轮船和驳船内。
[0004]通过卡车进行的CNG的陆地运输是众所周知的。几十年来，CNG已经在长管拖车中运输。CNG是用于机动车辆的常见燃料，并且多种CNG存储罐可用于在机动车辆中存储燃料。各种尺寸的管也经常通过卡车运输或在轮船中运输或在驳船上运输。在这些行业中众所周知的是，通过以足够的力捆扎或压下呈六边形堆叠的管，可以产生足够的摩擦力以限制管在正常负载下从堆叠中滑出。有时将摩擦材料放置在管层之间以增强摩擦。然而，这些解决方案中没有一个能够为大量CNG的批量运输提供低成本的CNG轮船或驳船。
[0005]建造用于轮船或驳船的CNG密闭系统的优选方法之一是以六边形、紧密间隔的方式将管纵向地堆叠至轮船或驳船的大约全长处。于1999年9月22日提交的加拿大专利第2,283,008号中公开了一种此类的方法。该专利中描述的CNG驳船在其甲板上安装有气体存储组件，该气体存储组件包括水平定向堆叠的、大致延伸驳船甲板全长的长管。该堆叠方式是紧密间隔的，并且本专利技术的一个方面是该管可以呈六边形地堆叠在一起从而彼此接触，由此产生摩擦结合。
[0006]虽然加拿大专利第2,283,008号中描述的驳船和轮船是运输CNG的可能方式，但是此专利技术没有考虑驳船或轮船作为响应于波浪、涌流和风的桨距、偏航和升沉的运动。驳船或轮船本身在遭受波浪引起的负载而弯曲、扭转和以其他方式偏转时也没有考虑驳船或轮船自身的偏转。也没有考虑管在其暴露于压力和温度变化时的膨胀和收缩，压力和温度变化将在管装载和排空压缩气体时发生。由海洋环境引起的挠曲和加速以及由装载和卸载管引起的温差和压差将使管相对于彼此和相对于驳船或轮船滑动和运动。

技术实现思路

[0007]本专利技术特别涉及非液化压缩天然气的海上气体运输，然而其可用于运输其他气体。本专利技术的目的是降低装载压缩气体(诸如CNG等)的轮船或驳船的设计成本。
[0008]本专利技术涉及一种气体存储系统，该气体存储系统特别适于在轮船或驳船中或在轮
船或驳船上运输大量压缩气体(诸如CNG等)，主要凭借于长的、呈直六边形堆叠的管段，管段被强力压在一起使得它们不能相对于彼此或相对于轮船运动。管段通过歧管连接。在实施例中，即轮船应用，CNG被装载在顶部甲板的下方。然而，本专利技术还可以应用于轮船的顶部甲板上或驳船的顶部甲板上或驳船的顶部甲板的下方。本专利技术还可以用于装载除CNG之外的压缩气体。
[0009]管以连续的直线段几乎延伸至轮船的全长，并且被包装为六边形以及通过施力机构牢固地压在一起。如在加拿大专利第2,283,008号中所描述的轮船，该轮船可以被设计成使得轮船的货舱能够是轮船的全长，并且如果必要的话用于船的稳定性，通过在呈六边形堆叠的管之间的间隙中，在要求的间隔填充水密材料，能够作为水密横向舱壁。管直径可以是任何合理的尺寸，例如从约8英寸到约36英寸或其他直径。管的精确直径和长度将根据系统的经济性，考虑构造系统的各种部件的成本(诸如管材的成本等，诸如钢、连接歧管等)、建设的时间和位置。
[0010]本专利技术包括呈六边形堆叠的且彼此接触的长管组件。提供了将管如此牢固地压在一起的施力机构，使得当包含此系统的轮船在开放海洋环境中移动时，防止管的任何显著的相对运动。第二，本专利技术通过增加轮船的刚度来减轻由轮船的挠曲或扭转引起的任何应变。第三，本专利技术防止由温度或压力差引起的组件中的单独的管之间任何显著的相对运动。通过将管强力地压在一起，使得管之间产生的摩擦阻止在任何情况下任何管相对于其他管显著运动(包括轮船自身的挠曲)来实现这些目标。此要求远远超出了通常被用来防止(例如由卡车或轮船)运输的一个管相对于叠管中的任何其他管滑动的任何摩擦元件。用足够的力将管压在一起，使得好像所有的管整体紧固在一起并且通过焊接固定至轮船或驳船。通过用施力机构将管摩擦地锁定在一起，船的整体刚度增加，使得船的挠曲和扭转显著降低，并且使得管组件和船一致地移动。凭借于将多个管充分压在一起来增加驳船或轮船的总体强度，使得它们如同它们被焊接在一起并且焊接至轮船一样起作用是前所未有的和新颖的。本专利技术的益处是将储存在多个管中的CNG的量最大化，多个管被容纳在轮船或驳船的甲板上或货舱中可用的空间内，并且因此产生运输CNG的更低成本的方式。
[0011]该系统包括底部支撑件和侧支撑件。侧支撑件位于底部支撑件的每一侧上，多个管可以被定位在底部支撑件上。侧支撑件可以近似垂直于底部支撑件。
[0012]该系统进一步包括用于流体密闭的多个管，多个管位于侧支撑件之间。多个管中的每个管具有连接至歧管系统的装置。优选地，该多个管在侧支撑件之间呈六边形地堆叠在底部支撑件上。
[0013]提供了相对于侧支撑件不运动的顶部固定支撑件。然而，顶部固定支撑件、固定的侧支撑件和底部支撑件均在施加力时轻微地且弹性地偏转。
[0014]优选地，上施力构件位于顶部固定支撑件的下方。施力构件相对于侧支撑件自由地上下运动，并且强制地向下压在堆叠的管上，以向堆叠在货舱中的多个管施加压缩力。压缩力在管之间产生足够的摩擦以：
[0015]a.防止管本身之间或管与底部支撑件、侧支撑件或施力构件之间的任何显著的相对运动。
[0016]b.适应驳船或轮船的任何相对运动，使得驳船或轮船的船体与多个管一致地起作用。换言之，多个管增加了驳船或轮船的强度，使得由轮船或驳船上的环境引起的任何运动
不会引起船体与多个管之间的任何相对运动。
[0017]c.阻止由压差和温差引起的单独管的任何相对运动。
[0018]d.允许第一压力循环期间的力的调整以适应可能发生的任何震动。
[0019]施力机构可具有支撑以向施力机构提供纵向约束，从而阻止施力机构在任何条件下的任何纵向运动，例如，碰撞或由波浪、气体压力或其他因素引起的运动。
[0020]提供了在施力构件上产生力的装置，诸如多个千斤顶或包括杠杆的其他装置等，或者通过螺栓连接施力构件的每个端部，使得螺栓中的张力将向多个管提供压缩力。
[0021]在一些情况下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于运输流体的组件，包括：货舱，所述货舱在运输船中或在运输船上，所述货舱包括底部支撑件、第一侧支撑件和第二侧支撑件，所述第一侧支撑件在所述底部支撑件的第一侧上，所述第二侧支撑件在所述底部支撑件的第二侧上；多个管，容纳在所述货舱中的所述多个管用于流体密闭，其中所述多个管堆叠成多排，其中相邻管在相邻排之间具有两个接触点，并且其中同一排中的相邻管彼此间隔开一定的空间；施力构件，所述施力构件位于所述多个管的上方；施力机构，所述施力机构用于利用所述施力构件向所述多个管施加足够的压缩力，使得所述管之间的摩擦将阻止由所述运输船的运动、或由所述运输船的挠曲、或由温差或压差引起的应变而引起的所述管的任何显著的相对运动；以及流体管线系统，所述流体管线系统连接至所述多个管，以用于将流体填充和卸载至所述管。2.根据权利要求1所述的组件，进一步包括：多个间隔件，所述多个间隔件与用于支撑所述多个管的所述底部支撑件相邻，所述间隔件用于在所述多个管的同一排所述管中的相邻管之间产生所述间隙。3.根据权利要求2所述的组件，其中：所述多个间隔件是与用于支撑所述多个管的所述底部支撑件相邻的多个拱形件，所述拱形件被定向成凸起侧朝上，所述拱形件用于在所述多个管中的所述管中的相邻管之间产生所述间隙。4.根据权利要求3所述的组件，其中，所述分裂管是与所述多个管中的管具有相同尺寸的管的1/3区段。5.根据权利要求1所述的组件，其中，所述管由钢制成。6.根据权利要求1所述的组件，其中，所述流体密闭管被具有大致与所述流体密闭管的外径相同的多个空管或半管包围。7.根据权利要求1所述的组件，其中，所述施力机构是在压载梁与货舱的顶部固定甲板之间的多个千斤顶。8.根据权利要求1所述的组件，其中，摩擦元件放置在所述管之间，所述摩擦元件能够是粗糙化的管表面或以其他方式制备的管表面以使所述管之间的摩擦最大化。9.根据权利要求1所述的组件，其中所述货舱中的空间填充有惰性气体。10.根据权利要求1所述的组件，其中，所述施力机构包括紧固机构以允许在施加所述第一力来适应所述多个管中的沉降之后将所述上施力构件向下压在所述多个管上。11.根据权利要求1所述的组件，其中：负载均衡器位于所述施力构件的下方，所述负载均衡器与所述施力构件和所述多个管中的至少两个管接合，以用于将所述压缩力分散到所述多个管中的所述至少两个管上。12.根据权利要求11所述的组件，其中：所述负载均衡器是压力楔件，所述压力楔件具有施力构件接合侧、第一管接合侧和第二管接合侧。13.根据权利要求11所述的组件，其中，所述负载均衡器是可流动材料。
14.根据权利要求13所述的组件，其中，所述可流动材料是混凝土浆溶液。15.一种在承载在船上或船中的多个堆叠的管中运输气体的方法，包括以下步骤：将多个管定位在船的货舱中；在所述多个堆叠的管的同一排中的相邻管之间保持空间；将所述管强力地压在一起，使得船的包括船本身的挠曲在内的任何运动，不会引起所述管本身之间或所述管与所述船之间的相对运动。16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述保持步骤包括将所述多个管堆叠在多个间隔件上，用于在所述管的同一排所述管中的相邻管之间产生间隙。17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述堆叠所述多个管的步骤包括将所述多个管堆叠在多个分裂管上，所述分裂管被定向成凸起侧朝上。18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述分裂管是与所述多个管中的管具有相同尺寸的管的1/3区段。19.根据权利要求15所述的方法，其中，所述船是驳船。20.根据权利要求15所述的方法，其中，所述船是轮船。21.根据权利要求15所述的方法，其中，所述管是压力容器。22.根据权利要求15所述的方法，其中，所述管携带压缩气体。23.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：将负载均衡器放置在所述多个管的上方。24.根据权利要求15所述的方法，其中，所述放置所述负载均衡器的步骤包括在所述多个堆叠的管的顶排上的相邻管之间放置至少一个楔件。25.根据权利要求15所述的方法，其中，所述放置负载均衡器的步骤包括使可流动材料流动以覆盖所述多个堆叠的管的顶排管的至少一部分。26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述可流动材料是混凝土浆溶液。27.一种流体运输组件，包括：底部支撑件，所述底部支撑件具有第一侧和第二侧；第一侧支撑件，所述第一侧支撑件与所述底部支撑件的第一侧相邻；第二侧支撑件，所述第二侧支撑件与所述底部支撑件的第二侧相邻；其中，所述第一侧支撑件、所述底部支撑件以及所述第二侧支撑件限定管接收区域；成排的间隔件，所述成排的间隔件与所述底部支撑件相邻；多个管，所述多个管在所述管接收区域中的所述第一侧支撑件和所述第二侧支撑件之间堆叠成多排，所述多个管限定上侧、下侧、第一侧和第二侧，所述下侧由所述成排的间隔件支撑；顶部支撑件，所述顶部支撑件在所述管接收区域上方；其中所述多个管中的所述相邻管在相邻排之间具有两个接触点，并且其中同一排中的相邻管彼此通过空间间隔开；施力构件，所述施力构件与所述多个管的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里克，
申请(专利权)人：GEV技术有限公司，
类型：发明
国别省市：