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LNG运输船货物相关辅助设备与系统简介

LNG运输船货物相关辅助设备与系统简介(之二)

三石LNG杂谈系列之八

本系列文章为信德海事网专家团队作者,资深轮机长王磊轮机长原创系列作品,查看往期可点击以下连接跳转查看,往期回顾:

1:干货!LNG船怎么“开”?之LNG运输船货物管线阀件简介

2:我国LNG运输船发展现状
3:LNG运输船基本装卸货航次概述,LNG船货物操作了解一下~~
4:【干货】LNG运输船货舱型式及货舱围护系统简介(之一)
5:【干货】LNG运输船货舱型式及货舱围护系统简介(之二)
6:在LNG船上实习,是一种什么样的体验??工资多少?吃?住?
7:【干货】LNG运输船货物相关设备简介

8:【干货】LNG运输船货物相关辅助设备与系统简介

前言

上一篇文章我谈了一下LNG船上3个比较重要的辅助设备与系统,今天我想简单介绍一下其它相关的辅助设备与系统,每个设备与系统在船上都具有相应的功能与用途,只不过今天所谈的设备与系统相对而言可介绍的内容不多,所以我把它们放到一起逐个简单介绍一下,给各位读者一个基本的印象,以使大家对这些设备与系统有个初步的了解,一旦到LNG船工作或者有相应的业务涉及到相关的设备与系统时起码有一个基本概念。

因为笔者工作过的大型LNG船均为薄膜型LNG船,所以以下相关设备与系统的介绍主要以大型薄膜型货舱LNG船相关设备与系统为主,间或会提及一些小型LNG船的内容。

1 货舱及货舱周边温度检测系统

对于LNG船货舱内部的温度检测,无论大型还是小型LNG船,一般都和泵塔布置在一起,只不过大型LNG船一般会设置5个检测点,而小型LNG船一般仅设置3个检测点。今天在这里我主要想聊一下大型薄膜型LNG船货舱周边的温度检测系统,如下图所示:

在大型薄膜型货舱LNG船的绝缘层内,通常会在不同的部位成对设置温度探头,以用来检测该点的温度,设置这些探头的目的是用来检测可能发生的绝缘层泄漏,成对的作用是互为备用并可以互相比较,以免单一探头故障后无法确定检测温度是否正确,由上图即可见11A/B处的两个探头读数差别过大,基本可以确定有一个探头是处于故障状态,但是正如我在杂谈四中所述,薄膜型货舱围护系统在维修方面是最困难的,因为该探头是安装在两个绝缘层中间的,所以类似的故障只能在进厂时才能进行维修。

除了在货舱内及绝缘层内设置温度探头之外,包围货舱的内船壳上也会设置一些温度探头用于检测该处的温度,对船壳钢板起到一个预警保护的作用。

2 货舱压力保护系统

无论大型还是小型LNG船,对货舱压力的控制都是一件必须要考虑的事情,如我在杂谈五中所谈到的,即使大型MOSS型货舱LNG船以及小型TYPE C型货舱可以承受一定的压力,因为需要控制货温,所以对货舱压力的控制同样是必须的,因为液化天然气不可避免的会进行自然蒸发进而造成货舱压力上升,所以一般谈到控制货舱压力好像总是在说控制货舱压力上升,但是在实际工作中,也经常会需要注意对货舱压力下降的控制,因为对于薄膜型货舱而言,货舱内的压力必须大于绝缘层压力,否则会造成主屏蔽塌陷,那将会对货舱造成极大的损坏!下面我将分别对货舱高压控制与低压控制方式进行一个简单的介绍,给大家一个基本的概念。

(1) 对货舱高压的控制

对薄膜型货舱,如货舱压力逐渐升高,相对应的压力控制方式如下图所示

对上面所提到几个设备,笔者之前的文章大都介绍过了,下面给出两张照片,左侧的是检查货舱透气桅的时候请驾驶台帮我拍的照片,右边的是每个货舱气穹处的货舱安全阀,通常货舱安全阀的设定是高压25KPA,低压-1KPA。如右图可见,每个货舱一般设有两个安全阀,与本舱的透气桅连接,一旦安全阀开启,货物气体会从透气桅顶部释放到大气中。

透气桅的作用是将压力释放阀及其它货物设备所排放的货物气体从高空向上排放。透气桅在露天甲板以上的高度应至少为船宽的三分之一或者6米(取大者),以确保比空气重的气体能在空中有效扩散。

(2) 对货舱低压的控制

对薄膜型货舱,如货舱压力逐渐降低,相对应的压力控制方式如下图所示

(3) 绝缘层抽真空系统

薄膜型LNG船在进厂期间,如进舱检查,吊出货泵,喷淋/扫舱泵等进行维修保养的时候会需要开舱操作,此时货舱即与大气相通,虽然也会使用一些设备给货舱充入干空气以保持货舱干燥,但是基本上当时的货舱压力就是大气压力了,那么为了避免损坏货舱屏蔽,需要对绝缘层进行抽真空操作,以保持货舱压力高于绝缘层压力,完成这个操作的系统就是绝缘层抽真空系统了。如笔者在杂谈四中所谈到的,对于MARK III型货舱,因为绝缘层空间容积较小,所以一般使用移动式抽真空泵即可,而对于NO.96型货舱,通常会在货物设备间设置两台大容量抽真空泵。如下图所示:

通常该泵的泵体在货物设备间,而马达则布置在货物马达间。

3 货物计量系统

LNG船的货物计量系统通常有两种,一种是雷达测量后将信号传输到英文名称为CTS(Custody Transfer System)的系统,然后由该系统计算出船上的存货量。我不是很清楚对于CTS的官方翻译是什么,通常我自己把它翻译成“封闭货物输送系统”,在这里我不想和大家讨论该系统是如何对货物液位进行自动校正及计算的,只是给大家介绍一下,这是LNG船的基本货物计量方式,商检上船通常也是以该系统数据为准,唯一需要注意的是在出数据的时候要求船舶处于平吃水状态,前后吃水差应不大于0.1米,左右吃水差应不大于0.1度,如果都能调到0那就最完美了,不过一般比较困难,毕竟船是漂在水上,状态在随时变化。

另外一种通常会使用浮子式液位计,不同的厂家生产的略由不同,不过基本上都是一个空芯的盘状浮子用细钢丝悬吊浮在货物液面上,上面有一个自动收紧装置,一般这个浮子式液位计只是作为备用,在装卸货结束时与雷达式液位计的数值做对比使用,当然,如果雷达式液位计故障,也是可以使用浮子式液位计进行货物计量的,只不过比较麻烦,需要手动计算了而已。

除了雷达式液位计和浮子式液位计之外,通常这个系统还会包括一个独立的高高位报警装置,不同时期的船的设置不同,笔者工作过的BP的MARK III型LNG船上使用的是浮子式的独立高高位报警,而我国建造的LNG船基本上都是使用的上图所示的雷达式独立高高位报警装置。

4 液压阀件控制系统

通常LNG船上货物与压载系统的自动控制阀件大都是液压驱动阀件,那么就需要在船上设置有相应的液压站,用以提供驱动阀件的液压油,一般油压都在120-130公斤左右。

同时在机舱,舷侧通道及货物设备间内会设置相应的液压电磁阀箱,将控制液压阀的电磁阀安装在液压电磁阀箱内,进而控制货物系统及压载系统液压阀。

5 干隔舱加热系统

在LNG船液货舱周围到外船壳之间都有一定距离,并分别设计成不同的使用空间(如下图所示),在底部和侧面通常设计为压载水舱,有些船的底部中间会设计有管子弄,用来布置压载水管线,货舱上部到上甲板之间一般称为上甲板空间,左右舷侧通道用来布置一些消防,淡水,空气,液压等管线及电缆通道。而货舱的前后就是我们这里所要谈到的干隔舱了。

因为LNG船的液货是在零下160度左右,即使经过两层绝缘层的隔热效应之后,冷能仍然有可能传递到船舶内船壳,对于上下左右的内船壳,可通过空气或压载水缓解,但是对于两个货舱之间的干隔舱空间,因为通常是密闭空间,没有空气流动,所以都会设计有干隔舱加热系统,用以保持干隔舱空间的温度进而对船舶内船壳加以保护。

该系统组成很简单,通常都设计有互为备用的两台循环泵加两个蒸汽加热器及相应的加热盘管,使用加有乙二醇作为防冻液的水混合液作为加热介质,混合液在加热器内加热后进入加热盘管,再循环回泵的进口。对于干隔舱的温度设定一般为5-10摄氏度即可,笔者以前跑的航线基本都是到国内的南方港卸货,所以该系统其实用处不大,但是笔者目前工作的LNG船最北要到天津港卸货,那么在冬季该系统就非常之重要了,最冷的时候甚至需要两组系统同时运转并将加热器出口温度设定到70度左右才能保证干隔舱的温度要求。

再有就是通常该系统除了设计两个蒸汽加热器之外,都会设置一个电加热器以防蒸汽系统出问题之后作为备用,这里也提一下供读者了解。

6 消防系统

任何船舶消防设备与系统都是必不可少的,所以在本文的最后,也想简要的介绍一下LNG船上的消防设备与系统,因为笔者所写文章的关注点基本在LNG船的货物方面,所以机舱的消防设备与系统就不多加介绍了,这里简要说明一下LNG船甲板上及货物设备间,货物马达间的消防设备与系统,如下图所示:

LNG船的甲板消防设备与系统主要包括以下几部分:

  • 甲板消防水灭火系统,包括消防泵,消防主管线,消防栓,消防皮龙等。

  • 甲板水雾喷淋灭火系统,通常分生活区,两舷救生艇区域,两舷集气平台区域,甲板设备间及甲板马达间区域,货舱气穹区域及货舱液穹区域等。

  • 干粉灭火系统:包括两舷集气平台的干粉炮及甲板上的固定式干粉站。

  • 甲板设备间内的二氧化碳灭火系统或NOVEC1230灭火系统。

  • 各种大型,小型移动式灭火器。

消防系统在各种类型的船舶上都大同小异,所以笔者在这里就不多说什么废话了。

总结:

本文主要谈了一下LNG船上的温度检测,压力控制,货物计量,液压阀件控制,干隔舱加热及消防系统,作为辅助的设备与系统,它们都有相应的功能与用途,任何一个设备与系统都是不可或缺的,当然,在船上还有一些其它的设备与系统,不过大都没有什么明显的LNG特点,所以笔者就不在此一一叙述了,至此,关于LNG船的货物相关设备与系统就基本都介绍完了,仅剩一个非常重要的系统,笔者会在下一篇文章单独对其加以介绍,敬请期待!谢谢大家!

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