基于高壓供氣管路布置形式的LNG燃料動力集裝箱船的制作方法

基于高壓供氣管路布置形式的lng燃料動力集裝箱船
技術領域
1.本發明涉及一種集裝箱船，更具體地說，涉及一種基于高壓供氣管路布置形式的lng燃料動力集裝箱船。


背景技術：

2.目前，越來越多的集裝箱船型考慮應用lng燃料(含lng、燃油雙燃料)方案。對于應用高壓lng燃料主機的船型方案，由于供氣管線在圍蔽空間內需要采用雙壁管，且會導致圍蔽空間內存在大量危險區域，增加了隔離和通風要求，因此，目前階段通常將lng燃料艙和燃料處理設備間同時布置在靠近機艙的位置，降低遠距離燃料傳輸帶來的不利影響，提高船舶的可靠性和安全性。
3.但對于這種傳統布置方案，有以下幾點缺點：
4.1)機艙前船體型線變化大、內收嚴重，且臨近區域導致艙型的空間利用率受到限制；
5.2)浪費了大量可用于裝載集裝箱的有效空間，直接導致船舶裝箱量大量浪費。
6.綜合以上，lng燃料動力集裝箱船燃料艙傳統布置和供氣系統的設計方案相互制約，最終導致船型方案的續航力、裝箱量等主要性能指標全面下降。


技術實現要素：

7.本發明要解決的技術問題是提供一種基于高壓供氣管路布置形式的lng燃料動力集裝箱船，在滿足供氣管系安全可靠的前提下，達到優化氣體燃料系統布置、提高船舶續航力和裝箱量等綜合性能的目的。
8.為了達到上述目的，本發明采取以下技術方案：
9.一種基于高壓供氣管路布置形式的lng燃料動力集裝箱船，包括均布置于艏樓下方的lng燃料艙和蒸發氣處理設備、設置于艏樓附近的主透氣桅，以及布置于機艙上方艉樓附近的燃料處理設備間，燃料處理設備間內設置有燃氣處理單元；
10.lng燃料艙頂部連通于低壓透氣管路和低壓蒸發氣管路；低壓透氣管路上設置有安全閥；低壓蒸發氣管路上串聯有蒸發氣處理設備；
11.低壓透氣管路連通至主透氣桅；
12.lng燃料艙內的蒸發氣經低壓蒸發氣管路流通至燃料處理設備間并經過燃氣處理單元處理后輸送至機艙內的低壓燃氣設備；
13.lng燃料艙內底部通過燃料泵連通于低壓lng管路，低壓lng管路穿出lng燃料艙頂部后連通至燃料處理設備間并輸出液態lng，液態lng經過燃氣處理單元處理后輸送至機艙內的高壓燃氣主推進設備。
14.低壓燃氣設備包括發電機，鍋爐和發電機控制設備。
15.低壓蒸發氣管路布置于船舶甲板上方的多個艙口圍板外側壁。
16.低壓蒸發氣管路包括膨脹彎。
17.低壓lng管路布置于船舶甲板上方的多個艙口圍板外側壁。
18.低壓lng管路包括膨脹彎。
19.低壓透氣管路包括單壁管。
20.低壓蒸發氣管路包括單壁管。
21.低壓lng管路包括單壁管。
22.低壓透氣管路、低壓蒸發氣管路和低壓lng管路均穿過于lng燃料艙頂部開設的穹頂。
23.本發明相對于現有技術的優點在于：
24.1)既滿足了蒸發氣處理設備鄰近lng燃料艙布置的要求，可以有效地將蒸發氣輸送至遠距離布置的燃氣設備；又滿足了燃氣處理設備鄰近高壓主機布置的要求，可以有效縮短高壓燃氣管線的長度，降低建造成本和難度，防范潛在使用風險；
25.2)解決了lng燃料艙和機艙內高低壓燃氣設備之間的遠距離傳輸的技術解決方案，利用甲板上半圍蔽區域布置單壁低壓管線，避免產生大量圍蔽空間內危險區域，有效的控制了船舶危險區圖分布，相對安全；
26.3)燃料供給系統主體部分，即甲板半圍蔽區域管線，采用低壓系統液態和氣態燃料設計，避免主甲板高壓系統相對危險的問題；
27.4)供氣系統設計選用正常單壁鋼管，避免應用大量的雙壁管，降低設計難度，節約制造成本；同時采用液體lng燃料輸送管路，減小了輸氣管徑，有利于管路布置，也極大的減少了管系成本。
附圖說明
28.圖1是本發明lng燃料動力集裝箱船側視圖；
29.圖2是本發明lng燃料動力集裝箱船主視剖視圖。
30.圖中，1、lng燃料艙，2、燃料泵，3、蒸發氣處理設備，4、低壓透氣管路，5、低壓蒸發氣管路，6、低壓lng管路，7、膨脹彎，8、燃氣處理單元，11、燃料處理設備間，12、機艙，13、主透氣桅，14、艏樓，15、艉樓，16、穹頂，17、艙口圍板半圍蔽區域。
具體實施方式
31.下面結合附圖對本發明的具體實施方式作描述。
32.如圖1至圖2所示，本發明一種基于高壓供氣管路布置形式的lng燃料動力集裝箱船，包括均布置于艏樓14下方的lng燃料艙1和蒸發氣處理設備3、設置于艏樓14附近的主透氣桅13，以及布置于機艙12上方艉樓15附近的燃料處理設備間11，燃料處理設備間11內設置有燃氣處理單元8；
33.lng燃料艙1頂部連通于低壓透氣管路4和低壓蒸發氣管路5；低壓透氣管路4上設置有安全閥；低壓蒸發氣管路5上串聯有蒸發氣處理設備3；
34.低壓透氣管路4連通至主透氣桅13；
35.lng燃料艙1內的蒸發氣經低壓蒸發氣管路5流通至燃料處理設備間11并經過燃氣處理單元8處理后輸送至機艙12內的低壓燃氣設備；
36.lng燃料艙1內底部通過燃料泵2連通于低壓lng管路6，低壓lng管路6穿出lng燃料
艙1頂部后連通至燃料處理設備間11并輸出液態lng，液態lng經過燃氣處理單元8處理后輸送至機艙12內的高壓燃氣主推進設備。
37.低壓燃氣設備包括發電機，鍋爐和發電機控制設備。
38.低壓蒸發氣管路5布置于船舶甲板上方的多個艙口圍板外側壁。
39.低壓蒸發氣管路5包括膨脹彎7。
40.低壓lng管路6布置于船舶甲板上方的多個艙口圍板外側壁。
41.低壓lng管路6包括膨脹彎7。
42.低壓透氣管路4包括單壁管。
43.低壓蒸發氣管路5包括單壁管。
44.低壓lng管路6包括單壁管。
45.低壓透氣管路4、低壓蒸發氣管路5和低壓lng管路6均穿過于lng燃料艙1頂部開設的穹頂16。
46.本發明使用的時候，通常情況下，低壓透氣管路4上的安全閥是關閉的，lng燃料艙1內的蒸發氣只能通過低壓蒸發氣管路5輸送至燃氣處理單元8，lng蒸發氣經過處理后輸送至機艙12內的低壓燃氣設備，比如發電機，鍋爐和發電機控制設備。當lng燃料艙1內的壓力過高時，安全閥自動打開，lng蒸發氣還可通過低壓透氣管路4排至主透氣桅13并排出，以降低lng燃料艙1內的壓力，直至壓力達到安全值，安全閥自動關閉。lng燃料艙1內的液態燃料經過燃料泵2從低壓lng管路6輸出于燃料處理設備間11，液態燃料經過燃氣處理單元8處理后輸送至機艙12內的高壓燃氣主推進設備。其中，低壓透氣管路4、低壓蒸發氣管路5和低壓lng管路6主體部分采用單壁管，低壓蒸發氣管路5、低壓lng管路6布置于集裝箱船甲板上艙口圍板外側壁(具體來說為艙口圍板半圍蔽區域17：艙口圍板的頂部設置有向外的彎折，在彎折包圍的地方可以用于安裝管路)，以節約空間并減少安裝板的使用；由于集裝箱船上艙口圍數量足夠多，這些管路有足夠的支撐位置便于布置。雖然低壓透氣管路4離主透氣桅13足夠近，但如果需要也可以布置于艙口圍板外側壁。這些管道，需要的話可以設置一定數量的膨脹彎7，以降低管道因船體變形和管道溫度變化引起的較大應力。
47.另外，上述低壓燃氣設備和高壓燃氣主推進設備對于每一特定的船舶來說都有較為明確的定義，工作人員可以根據需要對不同的設備通入不同的燃料。
48.以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。