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CN109219719A - 处理液化气体的货物的方法及储存装置 - Google Patents

处理液化气体的货物的方法及储存装置 Download PDF

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CN109219719A
CN109219719A CN201880000760.9A CN201880000760A CN109219719A CN 109219719 A CN109219719 A CN 109219719A CN 201880000760 A CN201880000760 A CN 201880000760A CN 109219719 A CN109219719 A CN 109219719A
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pump
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阿诺·布维尔
布鲁诺·德莱特雷
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Gaztransport et Technigaz SA
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Abstract

本发明涉及一种处理存储于液化气体储存装置(1)中的液化气体货物的方法，其中液化气体储存装置(1)包括：‑流体密封的及热隔绝的液化气体储存罐(2)；‑装载/卸载塔(3)，其包括至少两个垂直立柱(7、8、9)；和‑至少一个卸载泵(6)；所述方法包括：‑冷却垂直立柱(7、8、9)的步骤，在所述步骤期间，所述液化气体流选择性地被引导至至少两个垂直立柱(7、8、9)中的每个中；和/或‑冷却卸载泵(6)的步骤，在所述步骤期间，所述液化气体流选择性地被引导至所述卸载泵(6)中。

Description

处理液化气体的货物的方法及储存装置
技术领域
本发明涉及储存诸如液化天然气(LNG)的液化气体的货物的领域。
本发明尤其涉及一种处理液化气体的货物以及将其存储至液化气体储存装置的方法。
背景技术
在现有技术中，已知的船舶配备有存储诸如LNG的液化气体装置，包括用于液化气体的流体密封的和热隔绝的存储罐以及悬挂于罐顶壁的装载/卸载塔架。所述罐的装载/卸载塔架包括三脚架式的结构，也就是说包括三个垂直立柱，所述立柱通过横梁彼此连接，各个立柱界定货物卸载和/或卸载路线和/或备用井，所述备用井能够降至备用卸载泵和卸载路线的罐中。所述装载/卸载塔架在其下部的水平处支撑用于卸载与卸载路线相关的货物的泵。这样的储存装置具体记载于文件FR2785034中。
已知在将货物装载到船舶的罐中之前执行对罐进行冷却的步骤。该步骤旨在降低罐中的温度，以有效防止在装载过程中液化气体过度蒸发并限制某些装置组件中的热应力强度。该冷却步骤通过在罐的上部喷射及蒸发由装载终端供应的液化气体来进行。用于蒸发液化气体所需的热量由包含在罐中的气体及罐壁分出。产生的气体从罐中抽出并以蒸汽的形式反回至装载终端。此操作持续进行直至罐中的平均温度降到阙值温度以下。
上述冷却罐的步骤的持续时间相当长，大约10至20小时，这导致船舶在其装载期间需要停相当长时间。而且，冷却罐所述的液化气体的量很大。
发明内容
本发明是基于这样一种想法，即提出一种处理液化气体的货物的方法，所述方法通过减少其持续时间和/或减少用于冷却所述的液化气体的量，能够有效提高冷却步骤的效率。
根据一个实施例，本发明提供一种处理存储于液化气体储存装置中的液化气体货物的方法，其中液化气体储存装置包括：
-一种流体密封及热隔绝的液化气体储存罐；和
-至少一个卸载泵，所述卸载泵位于罐中罐的底壁附近，且所述卸载泵与穿过所述罐壁且允许卸载罐的路线相连；
所述方法包括：
-冷却卸载泵的步骤，在所述步骤期间，引导所述液化气体流选择性地流向所述卸载泵且使所述液化气体流与所述卸载泵接触，以利用蒸发潜热和/或液化气体的显热的方式来冷却所述卸载泵。
根据一个可替代的或补充性的实施例，本发明提供一种处理存储于液化气体储存装置中的液化气体货物的方法，包括：
-流体密封的及热隔绝的液化气体储存罐；
-装载/卸载塔架，所述塔架悬挂于所述罐的顶壁，所述塔架包括多个穿过所述罐的顶壁的路线，并且每个路线允许装载和/或卸载罐；所述装载/卸载塔架包括至少两个垂直立柱，所述立柱通过横梁彼此固定并且固定于罐的顶壁；所述至少两个垂直立柱为中空且每个立柱限定其中一个路线；以及
-至少一个卸载泵，其固定于所述装载/卸载塔架的底端并且与所述一个路线中的一个路线相连；
所述方法包括：
-冷却垂直立柱的步骤，在所述步骤中，所述液化气体流选择性地被引导至每个垂直立柱，并且每个液化气体流与其中一个垂直立柱接触，以利用蒸发潜热和/或液化气体的显热来冷却所述垂直立柱。
因此，根据以上所述实施例的方法允许局部化的冷却对热应力最为敏感的装置设备，如卸载泵及装载/卸载塔架的垂直立柱，从而再也不需要对所有罐中的空气进行冷却。因此，这样的方法会使冷却步骤的持续时间减少和/或冷却步骤所需的液化气体的量减少。
因此，在分别冷却所述垂直立柱及所述卸载泵之后，不需要对整个罐进行冷却直到达到界定的冷却标准。相反，预先限定的局部的冷却标准可以分别通过垂直立柱及卸载泵满足，然而，大多数罐的硬件组件尤其是大多数罐壁或甚至其90％的表面积都维持在一个分别比垂直立柱及卸载泵中得到的温度高得多的温度。因此，通过满足局部冷却的标准来终止冷却操作，可以极大地缩短和/或减少冷却过程的持续的时间和/或消耗的能量。
例如，分别冷却垂直立柱及卸载泵的持续时间可能少于2小时。在冷却期间提供给卸载泵的冷能可能在100至5000兆焦(包含)之间，提供给垂直立柱的冷能可能在500至15000兆焦(包含)之间，因此，提供给两个选择冷却的装置的冷能位于100至20000兆焦(包含)之间。
根据其他有利的实施例，这样一种方法可以具有一个或多个下列特征。
根据一个实施例，执行冷却所述卸载泵的步骤直到卸载泵的温度达到-120℃至140℃(包含)之间。
根据一个实施例，在温度大于-120℃，例如大于-50℃，或甚至大于-10℃，以及例如小于40℃的卸载泵上执行冷却所述卸载泵的步骤。
根据一个实施例，测量所述卸载泵的温度变量，当所述卸载泵的温度达到阙值时终止所述卸载泵的冷却操作。
根据一个实施例，测量所述卸载泵的温度变量，当所述卸载泵的温度达到阙值时或一旦达到阙值，例如-120℃时，就触发将所述液化气体装载至罐中的步骤。
因此，在开始装载步骤之前，所述泵的温度不会升高至大于阙值或高于-120℃。因此，在装载步骤中，当罐装满液化气体时泵没有损坏的风险。
根据一个实施例，通过将温度传感器设置于卸载泵中，例选地于泵的定子中，或与泵壳的表面相接触的方式来测量所述卸载泵的温度变量。
根据一个实施例，通过测量所述卸载泵的绕组的电流I和电压U来来测量所述卸载泵的温度变量。
根据一个实施例，表示温度T的值通过以下等式与电流I和电压U的测量相关联：
R20℃表示在20℃时绕阻的电阻，Bmat是一用于绕阻的材料的函数的系数。
根据一个实施例，在冷却卸载泵的步骤期间，罐中的平均温度，也就是说储存在罐中的整个气相的平均温维持在大于-120℃，例如大于-50℃，或甚至大于-10℃，且小于例如40℃。根据一个实施例，在冷却卸载泵的步骤期间，罐壁的平均温度维持在大于-120℃，例如大于-50℃，或甚至大于-10℃，且小于例如40℃。
根据一个实施例，所述液化气体流以0.05至10m3/h(包含)例如为0.1至11m3/h之间的流速，选择性地被引导至所述卸载泵。
所述流体密封的罐的容积例如在1000至60000m3(包含)之间。
根据一个实施例，在冷却所述卸载泵的步骤期间，所述液化气体流被喷向所述卸载泵。
根据一个实施例，所述液化气体流通过一个或多个喷嘴被喷向所述卸载泵。
根据一个实施例，通过用于冷却所述卸载泵的装置来执行冷却所述卸载泵的步骤，该装置与卸载泵相关联，且该装置适于将液化气体流引导至卸载泵并使其与所述卸载泵相接触，以利用蒸发潜热和/或液化气体显热的方式来冷却卸载泵。
根据一个实施例，在将液化气体装载至罐中之前，执行冷却泵的步骤，在所述步骤期间，所述液化气体从装载终端被引导至罐中。
根据一个实施例，在将液化气体装载至罐中的各步骤之前，执行冷却步骤。
根据一个实施例，在将液化气体装载至罐中的步骤期间，所述液化气体经由穿过罐壁的路线从卸载终端被引导至罐中。
根据一个实施例，在冷却所述卸载泵的步骤期间，被引导至所述卸载泵的所述液化气体流通过设置于罐底壁附近的排水泵预先吸入至罐中。
根据一个实施例，在冷却所述卸载泵的步骤期间，被引导至所述卸载泵的所述液化气体流预先从装载终端抽取。
根据一个实施例，所述装置还包括装载/卸载塔架，所述塔架悬挂于所述罐的顶壁，所述塔架包括多个穿过所述罐的顶壁的路线，并且每个路线允许装载和/或卸载罐；所述装载/卸载塔架包括至少两个垂直立柱，所述立柱通过横梁彼此固定并且固定于罐的顶壁；所述至少两个垂直立柱为中空且每个立柱限定其中一个路线；所述卸载泵固定于所述装载/卸载塔架的下端，所述方法还包括：
-冷却垂直立柱的步骤，在所述步骤中，所述液化气体流选择性地被引导至每个垂直立柱，并且使每个液化气体流与两个垂直立柱中的其中一个接触，以利用蒸发潜热和/或液化气体的显热来冷却所述垂直立柱。
根据一个实施例，所述装载/卸载塔架包括三个垂直立柱。
根据一个实施例，执行冷却所述垂直立柱的步骤直到垂直立柱的最终温度达到-120℃至-140℃(包含)之间。
根据一个实施例，在最终温度大于-120℃，例如大于-50℃，或甚至大于-10℃，以及例如小于40℃的垂直立柱上执行冷却所述垂直立柱的步骤。
根据一个实施例，在冷却垂直立柱的步骤期间，在罐中的平均温度，也就是说储存在罐中的整个气相的平均温度维持在大于-120℃。根据一个实施例，在冷却垂直立柱的步骤期间，罐壁的平均温度维持在大于-120℃，例如大于-50℃，或甚至大于-10℃，且小于例如40℃。
根据一个实施例，所述液化气体流以1至15m3/h(包含)之间的相对流速选择性地被引导致至每个垂直立柱。
根据一个实施例，在冷却垂直立柱的步骤期间，罐中的平均温度维持在大于-120℃。
根据一个实施例，在冷却所述垂直立柱的步骤期间，所述液化气体流被喷向每个垂直立柱。
根据一个实施例，被喷向每个垂直立柱的液化气体流速是相等的。
根据一个实施例，所述每个液化气体流通过一个或多个喷嘴被喷向各个所述垂直立柱。
根据一个实施例，通过用于冷却所述垂直立柱的装置来执行冷却所述垂直立柱的步骤，该装置与垂直立柱相关联，且该装置适于将液化气体流引导至每个垂直立柱并使其与各个垂直立柱相接触，以利用蒸发潜热和/或液化气体显热的方式来冷却垂直立柱。
根据一个实施例，在将液化气体装载至罐中之前，执行冷却所述垂直立柱的步骤，在所述步骤期间，所述液化气体从装载终端被引导至罐中。
根据一个实施例，在冷却所述垂直立柱的步骤期间，被引导至所述垂直立柱的所述液化气体流通过排水泵预先被吸入至罐中。
根据一个实施例，在冷却所述垂直立柱的步骤期间，被引导至所述垂直立柱的所述液化气体流预先从装载终端抽取。
根据一个实施例，所述方法还包括冷却卸载泵的步骤，在所述步骤期间，所述液化气体流选择性地被引导至所述卸载泵并且使所述液化气体流与所述卸载泵接触，以利用蒸发潜热和/或液化气体的显热的方式来冷却所述卸载泵。
根据一个实施例，所述流化气体从下列中选择：液化天然气(LNG)、液化石油气(LPG)和乙烷。
根据一个实施例，本发明提供一种液化气体储存装置，包括：
-流体密封的及热隔绝的液化气体储存罐；
-至少一个卸载泵，所述卸载泵设置于所述罐的底壁附近并且与穿过罐壁的路线相连，所述路线允许卸载罐；和
-用于冷却卸载泵的设备，所述设备与所述卸载泵相连，并且所述设备适应于将所述液化气体流引导至卸载泵并使其与所述卸载泵接触，以利用蒸发潜热和/或所述液化气体的显热的方式来冷却所述卸载泵。
根据一个实施例，本发明提供一种液化气体储存装置，包括：
-流体密封的及热隔绝的液化气体储存罐；
-装载/卸载塔架，所述塔架悬挂于所述罐的顶壁，所述塔架包括多个穿过所述罐的顶壁的路线，并且每个路线允许装载和/或卸载罐；所述装载/卸载塔架包括至少两个垂直立柱，所述立柱通过横梁彼此固定并且固定于罐的顶壁；所述至少两个垂直立柱为中空且每个立柱限定其中一个路线；和
-至少一个卸载泵，其固定于所述装载/卸载塔架的底端并且与所述其中一个路线相连；和
-用于冷却垂直立柱的设备，所述设备与所述垂直立柱相连并能够使所述液化气体流与所述垂直立柱相连，以利用蒸发潜热和/或液化气体显热的方式来冷却所述垂直立柱。
根据其他有利的实施例，这样一种装置可以具有一个或多个下列特征。
根据一个实施例，用于冷却所述卸载泵的设备包括供料管，所述供料管用于将所述液化气体流引导至一个或多个喷嘴，所述喷嘴径直朝向所述卸载泵。
根据一个实施例，用于冷却卸载泵的设备的所述/每个喷嘴位于与卸载泵对齐的位置。
根据一个实施例，用于冷却卸载泵的设备所述/的每个喷嘴布置于接近于罐壁的底壁与罐的后壁之间的交叉区域中。
根据一个实施例，用于冷却卸载泵的设备的所述/每个喷嘴位于距卸载泵少于5米的位置。
根据一个实施例，用于冷却卸载泵的设备的供料管与位于罐中的排水泵相连和/或适于与装载终端相连。
根据一个实施例，用于冷却所述垂直立柱的设备包括供料管，所述供料管用于将所述液化气体流引导至一个或多个喷嘴，所述喷嘴径直朝向每个垂直立柱。
根据一个实施例，用于冷却垂直立柱的设备的所述/每个喷嘴位于距垂直立柱少于5米的位置。
根据一个实施例，用于冷却卸载泵的设备的所述/每个喷嘴布置于接近罐的后壁的罐的区域中。
根据一个实施例，用于冷却垂直立柱的设备的供料管与位于罐中的排水泵相连或适于与装载终端相连。
根据一个实施例，装置包括用于测量泵的温度或测量包含在罐的内部空间中的流体的温度的温度传感器，所述温度传感器的高度位于泵的最低点至泵的最高点之间。由于这些特征，鉴于测量了泵组件的温度或泵浸入于流体的流体环境的温度，特别是浸入于气体的气体温度，可以得到确定泵真实状态的相关温度。
多个温度传感器的设置能够得到可靠的温度信息。第1种可能性是将温度传感器(即至少该传感器的敏感部分)放置成与泵的部件直接接触，特别是将温度传感器放置在在泵的部件上或部件中。根据多个实施例，温度传感器可设置于一元件上，所述元件选自泵的外部壳体、邻近于泵的出口的排出路线的一部分、连接排出路线和泵的出口的固定凸缘。
根据多个实施例，当泵采取离心泵或其他旋转机械的形式时，所述温度传感器设置于泵中，优选地设置于泵的定子中。在操作期间，这样的一种温度传感器特别适用于测量用于排出流体的泵的通道内部的温度。
根据一个实施例，将温度传感器设置于装载/卸载塔架上以测量包含于罐的内部空间中的流体的温度。根据一个实施例，温度传感器设置在装载/卸载塔架的面向卸载泵的表面上。
许多技术能够制造温度传感器，特别地，其能根据使用中需要达到的温度范围来制造。在适用于LNG的多个实施例中，温度传感器是热电偶或铂电阻温度计。
根据一个实施例，温度传感器包括用于测量卸载泵的电机的绕组的电流I和电压U的装置。例如，这些测量装置可以是电压表、张力计、万用表或任何其他能够确定绕组的电流和/或电压的测量设置。
根据一个实施例，装置包括计算单元，用于通过借助于卸载泵的绕组的电流I和电压U的测量值计算泵的温度。
在一个实施例中，装置还包括信息系统，其功能性地连接于温度传感器以从温度传感器获取温度测量信号，信息系统还包括人机交互界面，用以将温度传感器提供的温度测量值传达给负责操作罐的人员。
根据一个实施例，装置还包括信息系统，所述信息系统适用于根据卸载泵温度测量信号来控制冷却卸载泵的设备。
根据一个实施例，本发明提供一种用于运输流体的船，所述船包括上述的装置。
根据一个实施例，本发明提供一种装载或卸载上述船的方法，在所述方法中，通过隔热管道将流体在浮动的或陆地的装载/卸载终端和罐之间来回运输。
根据一个实施例，本发明提供一种流体传送系统，所述系统包括上述船、隔热管道和泵，所述隔热管道用以将安装于船体中的罐连接于浮动的或陆地的装载/卸载终端，所述泵用于通过隔热管道将流体从浮动的或陆地的装载/卸载终端驱动至船中的罐中或将流体从船中的罐中驱动至浮动的或陆地的装载/卸载终端中。
附图说明
通过结合附图及多个具体实施例将更好地理解本发明以及其他目的、细节、特征及其优点将更加清晰、明确，值得注意的是，所述具体实施例不对本发明造成限制。
-图1为根据第1实施例所述的液化气体储存装置的截面图。
-图2为根据第二实施例所述的液化气体储存装置的截面图。
-图3为根据本发明的另一实施例所述的装置示意性截面图。
-图4为图3的IV区域放大图。
-图5为包括液化气体储存装置的甲烷运输油轮以及液化气体装置的装载/卸载终端的剖示图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的第1实施例所述的液化气体储存装置1。该装置1可以安装在陆地上或浮动结构上。在浮动结构的案例中，所述装置1可以用于诸如甲烷油轮等液化天然气运输船，但也可以用于任何通过气体供给给推进装置、发动机组、蒸汽发生器或任何其他消耗构件的船舶。
所述装置1包括流体密封的及热隔绝的液化气体储存罐2。根据一个实施例，所述罐2为一膜罐，其能够在大气压下储存液化气体。特别地，这样一种膜罐包括多层结构，所述多层结构从罐2的外部至内部包括二级热隔绝障壁、二级密封膜、一级热隔绝障壁、一级密封膜，所述二级热隔绝障壁包括抵靠在支撑结构的隔热元件，所述一级热隔绝障壁包括抵靠在二级密封构件的隔热元件，所述一级密封膜用于与包含于罐2中的液化气体接触。例如，这样的膜罐具体记载于专利申请WO14057221、FR2691520及FR2877638中。
由装置1储存的液化气体可以具体是液化天然气(LNG)，也就是说一种气体混合物，其主要包含甲烷及一种或多种其他烃，所述烃诸如乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷和少量氮。液化天然气储存在温度近似于-162℃的大气压下。所述液化气体也可以是乙烷或液化石油气(LPG)，也就是说由精制大体包含丙烷和丁烷的石油得到的烃混合物。
所述装置1还包括装载/卸载塔架3，具体地，其能够在运输之前将货物装载至罐2中以及在运输之后能够卸载货物。当装置1在船上时，例如在甲烷油轮上时，所述装载/卸载塔架3例如安装在罐2的后壁4附近，这是因为在卸载期间，所述甲烷油轮向后方倾斜，这可以使通过装载/卸载塔架3卸载的LNG的量最大化。
所述装载/卸载塔架3从罐2的顶壁开始悬挂并基本上延伸于罐2的整个高度。在一个未出示的实施例中，所述装载/卸载塔架3从罐2的一个区域的顶壁开始悬挂，所述区域的术语为液穹。这样的一种液穹具体描述于申请FR2991430FR中。
所述装载/卸载塔架3在其低端支撑一个或多个泵6，所述泵用于卸载货物。所述卸载泵6设置于罐的底壁附近。将该卸载泵6设置于罐的底壁附近的目的在于使泵能够泵出存储于罐中的大部分货物，除了可能的少于罐容量10％的液体损耗。所述卸载泵10为离心泵，其能够通过位于卸载泵底部的入口吸出液态流体，并将液态流体排入卸载路线中，所述卸载路线与位于卸载泵顶部的出口相连。所述卸载泵6具有高的公称流量率，以确保快速地处理大量的货物，例如500m3/h。
图1中只示出了一个卸载泵6。所述装载塔架3包括三脚架结构，也就是说其包括三个垂直立柱7、8、9，每个立柱彼此通过横梁10相互固定。每个垂直立柱7、8、9均中空并且穿过罐2的顶壁5。因此每个垂直立柱7、8、9或限定了装载和/或卸载路线，所述装载和/或卸载路线能够装载或卸载液化气体，或限定了备用井，所述备用井能够在其他卸载泵6发生故障的情况下降低备用泵及卸载路线。
在一个特定的实施例中，两个垂直立柱7、8限定罐的卸载路线，为此目的，所述两个垂直立柱7、8与固定于装载/卸载塔架3下端的卸载泵6相连，而第3垂直立柱9限定备用井。在这样一个实施例中，所述装载/卸载塔架3配备有一个或多个装载路线，所述装载路线不构成三脚架结构的垂直立柱7、8、9中的一个。
另外，所述装置1包括用于冷却垂直立柱的设备。这样一个用于冷却垂直立柱11的设备布置成以这样一种方式引导液化气体流向每个垂直立柱7、8、9，使所述液化气体流与所述垂直立柱接触蒸发，以使所述液化气体流的蒸发潜热冷却所述垂直立柱7、8、9。这样一种冷却垂直立柱11的设备能够在将液化气体装入罐2之前，同质冷却垂直立柱7、8、9。事实上，如果在将液化气体装入罐2之前未将所述垂直立柱7、8、9同质地进行冷却的话，所述装载/卸载塔架3会趋于弯曲，这是由于装载路线内的液化气体的路径导致温度差异而引起的，并且会施加高压于顶壁5上，有破坏顶壁5的可能性。
在所示的实施例中，用于冷却垂直立柱11的设备包括供料管12，所述供料管穿过顶壁5以及喷射歧管13，所述喷射歧管13位于罐2的内部并且与供料管12相连。所述喷射歧管13位于与垂直立柱7、8、9一条直线上并且包括多个喷嘴14，每个喷嘴14朝向各个垂直立柱7、8、9并且设置于靠近垂直立柱7、8、9上端，通常小于5米的距离，例如大约在数十厘米至1米的范围内。
根据一个实施例，所述供料管12与排水泵15相连，所述排水泵15设置于靠近罐2的底部附近。具体地，所述排水泵15可以固定于所述装载/卸载塔架3的下端。所述排水泵15能够泵送残留在罐2中的液化气体的损耗。因此，多亏了这样的一种分布，所述垂直立柱7、8、9可以在将船停泊在装载终端之前就可在海水中冷却，这显著得缩短了操作持续时间。在一种可替代的或补充的方式中，所述供料管12能够与装载终端相连，以使其能够通过从装载终端流出来的液化气体流来冷却垂直立柱7、8、9。
在其他未出示的实施例中，所述用于冷却垂直立柱11的设备的喷射歧管13是以其他能够利用液化气体流的蒸发潜热来冷却垂直立柱7、8、9的装置替代的。因此，例如用于冷却垂直立柱11的设备可以特别包括一个或多个热转换器，所述热转换器包括集成于垂直立柱7、8、9中的冷却回路，其结果是液化气体流在所述冷却回路中蒸发从而冷却垂直立柱7、8、9。
图2示出了根据本发明的第2实施例所述的液化气体储存装置1。该装置1不同于图1所涉及的装置1，因为其不包括用于冷却垂直立柱11的设备但是包括用于冷却卸载泵6的设备。值得注意的是，根据有利的实施例，可以结合图1和图2所示的实施例，所述装置1包括用于冷却垂直立柱11的设备和用于冷却卸载泵16的设备。
用于冷却卸载泵16的设备能够在装载罐2之前逐渐降低卸载泵6的温度。事实上，卸载泵6包括对热冲击敏感的构件，在用液化气体装载罐2之前所述构件会导致无法逐步冷却卸载泵6并有损坏卸载泵6的风险。
在所示的实施例中，用于冷却卸载泵16的设备包括供料管17，所述供料管17穿过顶壁5；以及喷射歧管18，所述喷射歧管13位于罐2的内部。所述喷射歧管18设置于罐2的底壁4附近，并且与一个或多个卸载泵6位于同一条直线上。所述喷射歧管18包括一个或多个喷嘴19，每个喷嘴19径直朝向卸载泵6。每个喷嘴19设置于卸载泵6的附近，也就是说通常少于5米的距离以及例如在大约数十厘米至1米的范围内。
在如图1所示的实施例中，所述供料管17与排水泵15相连，所述排水泵15设置于罐2的底部附近和/或能够与装载终端相连。
而且，在其他未出示的实施例中，所述用于冷却卸载泵16的设备的喷射歧管18是以其他能够利用液化气体流的蒸发潜热来冷却垂直立柱7、8、9的装置替代的。具体地，例如用于冷却卸载泵16的设备可以包括一个热转换器，所述热转换器包括与卸载泵的的泵体相连的冷却回路，其结果是液化气体流在所述冷却回路中蒸发从而冷却卸载泵6的泵体。
以下将对冷却卸载泵6的步骤和冷却装载/卸载塔架3的垂直立柱7、8、9的步骤进行描述，所述步骤均在将液化气体从装载终端通过装载/卸载站3运输的供料路径装载至罐2之前进行。
有利的是，在一个实施例中，所述冷却垂直立柱的步骤以及冷却卸载泵6的步骤是同步进行的。
在这种冷却之前，罐2内的蒸汽相的平均温度一般大于-120℃。
为了冷却垂直立柱7、8、9，可以通过排水泵15，在液化气体损耗水平下，将残留在罐2中的液化气体流吸入至罐2中，也可以通过从装载终端抽取液化气体流然后喷向各个垂直立柱7、8、9。为了确保垂直立柱7、8、9之间的温度相同，喷向各个垂直立柱7、8、9的液化气体流的流速是大致相同的。例如，喷向各垂直立柱7、8、9的液化气体流的流速在大致为几m3/h或数十m3/h，例如在1与15m3/h(包含)之间。
执行冷却垂直立柱7、8、9的步骤直到垂直立柱7、8、9的上端部的最终温度在-120至-140℃(包含)之间，例如大约在-130℃。具体地，冷却步骤的持续时间可以通过一次或多次测量罐2中的初始温度以及液化气体流的流速来估计。
为了冷却卸载泵6，可以通过排水泵15，在液化气体损耗的水平下，将残留的液化气体流吸入至罐2中，也可以通过从装载终端抽取液化气体流然后将其喷向卸载泵6。为了确保卸载泵6的逐渐冷却，喷向卸载泵6的液化气体的流速大致为几十分之一m3/h或几m3/h，例如在0.05至10m3/h之间，优选地在0.1至1m3/h之间。执行冷却卸载泵6的步骤直到卸载泵6的泵体的最终温度在-120℃至-140℃(包含)之间，例如大约为-130℃。
根据一个实施例，该步骤的持续时长可以根据一次或多次测量罐中的初始温度以及液化气体流的流率来确定。
在一个实施例中，测量所述卸载泵6的温度，当所述卸载泵的温度达到阙值时终止卸载泵6的冷却步骤。
图3和图4示出了关于测量卸载泵温度的装置。
在图3中，以示例的方式示出了附接于装载/卸载塔架107的靠近底壁108的卸载泵110，例如在底壁108上方近1m的距离处。所述卸载泵110为离心泵，其能够通过位于卸载泵110底部的入口114吸出液态流，并将液态流排入卸载路线111中，所述卸载路线111与位于卸载泵110顶部的出口相连，位于固定凸缘112的高度上。所述卸载路线111将装载/卸载塔架107整体长度提高至液态歧管回路(未示出)的位置。
为了测量卸载泵110的温度，温度传感器120设置于卸载泵110内，卸载泵上或紧邻卸载泵110。所述温度传感器120例如通过缆线或无线连接122功能地与信息系统121相连，以使负责操作罐的员工和/或控制罐功能的自动装置，特别是控制用于冷却卸载泵的装置的自动装置能够使用温度测量结果。
图4示出了多个可能位置的温度传感器200，即位于泵内的传感器201，位于泵壳外表面上的传感器202，位于固定凸缘212上的传感器203，位于装载/卸载塔架207上与泵的高度相同的传感器204，即所处的位置在泵210的最高点(这里是固定凸缘212)和泵210的最低点(这里是入口214)之间。
因为其浸入于与泵210的壳体相同的周围流体中并且位于泵210的附近，所以位于装载/卸载塔架207上的传感器204能够以一种相对可靠的方式提供反应泵210的真实状态的温度测量。具体地，在周围流体是具有分层温度场的蒸汽相的情况下，所述传感器的位置与泵210的高度基本相同能够确保获得可靠的测量。
如数字123所指示的，根据已知的技术，信息系统121也可以连接其他传感器，尤其是测量在不同的高度的例如如数字124所示的罐壁中的温度的温度传感器。
在船舶中，信息系统121是用于管理在船上的罐的系统的一部分。所述信息系统121包括人机交互界面(未出示)，例如位于罐操作室或位于船舶监控室中的显示屏、刻度盘、打印机等以通知监督罐的操作员有关罐的状态。信息系统121格式化温度数据，并且将其传输至人机交互界面。
相同的温度传感器可以与罐的其他泵一起使用，所述其他泵例如用于喷射罐中液体的干燥泵或循环泵。
由于传感器120提供的可靠的温度测量，使操作员能够对罐的控制作出决定，以确保每次泵的温度状态与设想的操作相一致。所述决定尤其对停止冷却卸载泵的步骤产生影响。由于温度传感器120，操作员可以区分泵110是否已经达到预定的温度阙值，例如-130℃，以停止泵冷却并触发罐的填充。所述卸载泵的冷却也可以通过编程的自动装置来停止。
相反，在温度传感器120缺失的情况下，泵110的温度状态应当基于其他测量方法来估计，例如壁的温度测量，这尤其在卸载泵专门冷却期间冷却时是不令人满意的。
在另一种实施例中，温度传感器是泵的马达的绕组，并且温度通过测量泵的电机的绕组的电阻率的演变来获得。绕组的尺寸与泵本身的大小大致相同，这使其能够通过测量绕组的电阻，通过计算得到泵的温度值，以获得泵的冷却的总体评估。该实施例中的原理是避免将传感器装入泵中或装入泵附近从而避免在罐中的传感器的缆线的拉动。为此，仅利用已经存在的用于泵的仪器和电缆。已经存在于泵上的仪器能够测量泵的电机绕组的电压U和电流I。然后其能够根据简单的比率U/I得到泵的电机绕组随时间的电阻Rwinding。然后在得到电阻Rwinding后，可以使用以下公式来计算作为时间函数的绕组的温度T：
Rwinding＝R20℃*(1+Cmat*(T-293.15))
R20℃表示在20℃时绕阻的电阻，Cmat是一用于绕阻的材料的函数的系数。
因此其能够将绕阻的温度平均值与绕组的电阻相联系，从而得到卸载泵6的温度平均值。所选择的电阻阙值为在该阙值时可以确定冷却是充足的的阙值。
参考图5，甲烷运输船70的剖示图示出安装在船的双壳体72中的整体形状为棱柱形的流体密封的绝热罐71。所述罐71的壁包括一级流体密封的障壁、二级流体密封的障壁以及两个隔热障壁，所述一级流体密封的障壁与包含于罐中的LNG接触，所述二级流体密封的障壁分布于一级流体密封的障壁和船的双壳体72之间，所述两个隔热障壁分别分布于一级流体密封的障壁和二级流体密封的障壁之间以及二级流体密封的障壁和双壳体72之间。
以本身已知的方式，可以将布置在船的顶甲板上的装载/卸载管道73通过合适的连接件连接到海上的或港口的装载或卸载终端从而将LNG货物从罐71转移出来或将LNG货物转移至罐71中。
图5所示为海上终端示例，其包括装载和/或卸载站75，水下管道76和陆地装置77。所述装载和/或卸载站75是固定的离岸装置，其包括移动臂74和支撑移动臂74的塔架78。所述移动臂74承载一束可以连接到装载/卸载管道73的隔热柔性管79。可定向移动臂74适应于所有甲烷运输船的装载容量。未示出的连接管在塔架78内延伸。所述装载和/或卸载站75能够将甲烷运输船70从陆地装置77或向陆地装置77装载及卸载。所述陆地装置77包括液化气体储存罐80以及连接管道81，所述连接管道81通过地下管道76连接到装载和/或卸载站75上。所述地下管道76允许将液化气体在装载或卸载站75和陆地装置77之间长距离转移，例如5km，这允许甲烷运输船70在装载和卸载操作期间保持在离海岸很远的距离处。
为了产生输送液化气体所需的压力，使用船70上的泵和/或装配在陆地装置77上的泵和/或装配在装载和卸载站75上的泵。
尽管已经结合许多具体的实施例对本发明进行了描述，但显而易见的是，本发明并未受上述多个实施例的限制，并且其覆盖了在本发明的范围内的所述的手段的所有技术等同案和其组合。
所使用的动词“包含”或“包括”及其同义词不排除在权利要求范围以外的元件或步骤的存在。
在权利要求中，括号内的参考符号不应被解释为对权利要求的限制。

Claims (26)

1.一种处理存储于液化气体储存装置(1)中的液化气体货物的方法，其特征在于，其中所述液化气体储存装置(1)包括：
-流体密封的及热隔绝的液化气体储存罐(2)；和
-至少一个卸载泵(6)，所述卸载泵(6)设置于所述罐(2)中位于所述罐(2)的底壁附近并且所述卸载泵(6)与穿过所述罐(2)壁且允许卸载所述罐(2)的路线相连；所述方法包括：
-在将液化气体装载至所述罐(2)之前，先将所述卸载泵(6)进行冷却，在进行冷却的步骤过程中，所述液化气体流选择性地被引导至所述卸载泵(6)且使所述液化气体流所述卸载泵(6)接触，以利用蒸发潜热和/或液化气体的显热的方式来冷却所述卸载泵(6)；
-将液化气体装载至所述罐(2)中，在所述步骤中，所述液化气体从装载终端被引导至所述罐(2)中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，执行冷却所述卸载装置(6)的步骤直到所述卸载泵(6)的温度达到-120℃至-140℃(包含)之间。
3.利要求1或2所述的方法，其特征在于，测量所述卸载泵(6)的温度变量，并在所述卸载泵的温度达到阙值时终止所述卸载泵6的冷却步骤。
4.利要求3所述的方法，其特征在于，通过设置于所述卸载泵中的温度传感器(201、202、203)来测量所述卸载泵(6)的温度变量。
5.利要求3所述的方法，其特征在于，通过测量所述卸载泵(6)的绕组的电流和电压来来测量所述卸载泵(6)的温度变量。
6.利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述液化气体流以0.05至10m3/h(包含)的流速选择性地被引导至所述卸载泵(6)，流速例如为0.1至11m3/h之间。
7.利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在冷却所述卸载泵(6)的步骤期间，所述液化气体流被喷向所述卸载泵(6)。
8.利要求6所述的方法，其特征在于，所述液化气体流通过一个或多个喷嘴被喷向所述卸载泵(6)。
9.利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，在冷却所述卸载泵(6)的步骤期间，被引导至所述卸载泵(6)的所述液化气体流通过设置于所述罐(2)的底壁附近的排水泵(15)预先吸入至所述罐(2)中。
10.要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述装置(1)还包括装载/卸载塔架(3)，所述塔架(3)悬挂于所述罐(2)的顶壁(5)，所述塔架(3)包括多个穿过所述罐(2)的顶壁(5)的路线，并且每个路线允许装载和/或卸载所述罐(2)；所述装载/卸载塔架(3)包括至少两个垂直立柱(7、8、9)，所述立柱通过横梁彼此固定并且固定于所述罐(2)的顶壁(5)；所述至少两个垂直立柱(7、8、9)为中空且每个立柱限定其中一个路线；所述卸载泵(6)固定于所述装载/卸载塔架(3)的下端，所述方法还包括：
-冷却所述垂直立柱(7、8、9)的步骤，在所述步骤中，所述液化气体流选择性地被引导至每个垂直立柱(7、8、9)，并且使每个液化气体流与所述两个垂直立柱(7、8、9)中的其中一个接触，以利用蒸发潜热和/或液化气体的显热来冷却所述垂直立柱(7、8、9)。
11.一种处理存储于液化气体储存装置(1)中的液化气体货物的方法，其特征在于，其中液化气体储存装置包括：
-流体密封的及热隔绝的液化气体储存罐(2)；
-装载/卸载塔架(3)，所述塔架(3)悬挂于所述罐(2)的底壁(5)上，所述塔架(3)包括多个穿过所述罐(2)的顶壁(5)的路线，并且每个路线允许装载和/或卸载所述罐(2)；所述装载/卸载塔架(3)包括至少两个垂直立柱(7、8、9)，所述立柱通过横梁彼此固定并且固定于所述罐(2)的顶壁(5)；所述至少两个垂直立柱(7、8、9)为中空且每个立柱限定其中一个路线；
-至少一个卸载泵(6)，其固定于所述装载/卸载塔架(3)的下端并且与所述其中一个路线相连；
所述方法包括：
-冷却所述垂直立柱(7、8、9)的步骤，在所述步骤中，所述液化气体流选择性地被引导至每个垂直立柱(7、8、9)，并且使每个液化气体流与所述两个垂直立柱(7、8、9)中的其中一个接触，以利用蒸发潜热和/或液化气体的显热来冷却所述垂直立柱(7、8、9)。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，执行冷却所述卸载装置(6)的步骤直到所述垂直立柱(7、8、9)的最终温度达到-120℃至-140℃(包含)之间。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述液化气体流以1至15m3/h(包含)之间的相对流速选择性地被引导致所述至少两个垂直立柱(7、8、9)中的每个中。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其特征在于，在冷却所述垂直立柱(7、8、9)的步骤期间，所述每个液化气体流被喷向所述垂直立柱(7、8、9)中的一个。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述每个液化气体流通过一个或多个喷嘴喷向所述垂直立柱(7、8、9)中的一个上。
16.根据权利要求11至15中的任一项所述的方法，其特征在于，在将液化气体装载至所述罐(2)中之前，执行冷却所述垂直立柱(7、8、9)的步骤，在所述步骤期间，所述液化气体从装载终端被引导至所述罐(2)中。
17.根据权利要求11至16中任一项所述的方法，其特征在于，在冷却所述垂直立柱(7、8、9)的步骤期间，被引导至所述垂直立柱(7、8、9)的所述液化气体流通过排水泵(15)预先被吸入至所述罐(2)中。
18.根据权利要求11至17中任一项所述的方法，其特征在于，还包括冷却所述卸载泵(6)的步骤，在所述步骤期间，所述液化气体流选择性地被引导至所述卸载泵(6)并且使所述液化气体流与所述卸载泵(6)接触，以利用蒸发潜热和/或液化气体的显热的方式来冷却所述卸载泵(6)。
19.一种液化气体储存装置(1)，其特征在于，包括：
-流体密封的及热隔绝的液化气体储存罐(2)；
-至少一个卸载泵(6)，所述卸载泵(6)设置于所述罐(2)中位于所述罐(2)的底壁附近并且与穿过所述罐(2)壁且允许卸载所述罐(2)的路线相连；
-用于将液化气体装载至所述罐(2)中的设备，所述设备适应于将液化气体从装载终端引导至所述罐(2)中；和
-用于冷却所述卸载泵(16)的设备，所述设备与所述卸载泵(16)相连，所述设备在所述装载设备致动之前致动，并且所述设备适应于将所述液化气体流引导至所述卸载泵(6)并使其与所述卸载泵(6)接触，以利用蒸发潜热和/或所述液化气体的显热的方式来冷却所述卸载泵(6)。
20.根据权利要求19所述的装置(1)，其特征在于，还包括温度传感器(201、202、203)，所述温度传感器(201、202、203)设置于所述卸载泵中，优选地在所述泵的定子中或与所述泵壳的表面接触。
21.根据权利要求19或20所述的装置(1)，其特征在于，用于冷却所述卸载泵(16)的设备包括供料管(17)，所述供料管(17)用于将所述液化气体流引导至一个或多个喷嘴(19)，所述喷嘴(19)径直朝向所述卸载泵(6)。
22.一种液化气体储存装置(1)，其特征在于，包括：
-流体密封的及热隔绝的液化气体储存罐(2)；
-装载/卸载塔架(3)，所述塔架(3)悬挂于所述罐(2)的底壁(5)上，所述塔架(3)包括多个穿过所述罐(2)的顶壁(5)的路线，并且每个路线许装载和/或卸载所述罐(2)；所述装载/卸载塔架(3)包括至少两个垂直立柱(7、8、9)，所述立柱通过横梁彼此固定并且固定于所述罐(2)的顶壁(5)；所述至少两个垂直立柱(7、8、9)为中空且每个立柱限定其中一个路线；
-至少一个所述卸载泵(6)，其固定于所述装载/卸载塔架(3)的下端并且与所述所述路线的一条路线相连，及
-用于冷却所述垂直立柱(11)的设备，所述设备与所述垂直立柱(7、8、9)相连，并且所述设备适应于将所述液化气体流引导至各个垂直立柱(7、8、9)并使其与所述垂直立柱(7、8、9)接触，以利用蒸发潜热和/或所述液化气体的显热的方式来冷却所述垂直立柱(7、8、9)。
23.根据权利要求21所述的装置(1)，其特征在于，用于冷却所述垂直立柱(11)的设备包括供料管(12)，所述供料管(17)用于将所述液化气体流引导至一个或多个喷嘴(14)，所述喷嘴(14)径直朝向所述垂直立柱(7、8、9)中的每个立柱。
24.一种用于运输流体的船(70)，其特征在于，所述船包括如权利要求19至23中任一项所述的装置(1)。
25.一种装载或卸载如权利要求24所述的船(70)的方法，其特征在于，流体通过隔热管道(73、79、76、81)从浮动的或陆地的装载/卸载终端(77)供给到所述罐或从所述罐供给给浮动的或陆地的装载/卸载终端(77)。
26.一种用于流体的传送系统，其特征在于，所述系统包括如权利要求24所述的船(70)、隔热管道(73、79、76、81)和泵，所述隔热管道以将安装于船体中的罐(71)连接于浮动的或陆地的装载终端(77)的方式分布，所述泵用于通过所述隔热管道以将流体从所述浮动的或陆地的装载/卸载终端驱动至所述船中的罐中或将流体从所述船中的罐中驱动至所述浮动的或陆地的装载/卸载终端中。
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