用于船舶的液化气体储存和/或运输罐的制作方法

本发明涉及配备有用于储存和/或运输液化气体(例如液化天然气)的罐的船舶的领域。本发明更具体地涉及装备这种船舶的罐的领域，其中储存液态天然气。

背景技术：

1、存在于罐中的液化天然气(也称为lng)可以特别地至少部分地用于提供船舶机械的操作。在这种情况下，已知将供给泵放置在罐中，供给泵被构造成抽吸液化天然气并将液化天然气朝向流体流通管道升高到罐的出口，流体流通管道也连接到待供应的机械。泵尤其可以是装载和/或卸载塔的一部分，该装载和/或卸载塔包括具有通过横梁构件彼此附接的多个桅杆的结构。

2、使用液化天然气来供应机械需要供给泵的连续操作，这意味着供给泵必须比仅在必须从罐中移除液化天然气时才操作的排出泵更定期地更换。以已知的方式，可伸缩供给泵容纳在装载和/或卸载塔的桅杆中的一个内，这使得可以在更换泵期间将泵与罐的其余部分隔离。然后清理(purge)桅杆，并且可以通过桅杆的上部部分移除泵，同时液化天然气留在罐中。

3、桅杆与位于泵和罐之间的脚阀相关联，并且所述脚阀构造成当必须更换可伸缩供给泵并且必须清理桅杆的内部容积中的剩余液化天然气或可能存在的污染物时，关闭桅杆和罐之间的连通。

4、为了在更换可伸缩供给泵时清理存在于桅杆中的剩余容积的液化天然气，已知通过所述桅杆的上端向桅杆中注入清理流体，特别是惰性流体，其允许通过使剩余容积的液化天然气成为气态来排出该剩余容积的液化天然气，由此蒸发的液化天然气然后容易地通过布置在桅杆的上端处的开口排出。然而，用于注入该清理流体的现有解决方案并不令人满意，因为液化天然气仍然以液体形式保留在桅杆的底部，底部与布置在桅杆的上端处的开口相对。一旦进行了该清理操作，桅杆中液化天然气的残留量通常仍然很大，并且使更换所述泵的操作复杂化。

技术实现思路

1、本发明的目的是提出一种解决方案，特别是为了更换如上所述的泵，使得可以排出残留在与该泵相邻的罐中的最大量的残留天然气。

2、为此，根据第一方面，本发明涉及一种用于储存和/或运输液化气体的罐，该罐包括至少一个主桅杆和供给泵，该供给泵被接收在形成主桅杆的一部分的泵室中并且被构造成泵送接收在罐中的液化气体，该罐包括清理管线，该清理管线被构造成将清理流体输送到罐中，其特征在于，在罐内部，清理管线主要在主桅杆的外部延伸，并且其特征在于，主桅杆在供给泵附近具有入口端口，清理管线通过该入口端口通向泵室。

3、优选地，主桅杆基本上在罐的整个高度上延伸，并且具有靠近罐底壁的下端。

4、优选地，供给泵是可缩回的并且可以在主桅杆内移动，如下面将详细描述的。

5、应当注意，“主桅杆”的资格在此归于存在于罐中的桅杆，可伸缩供给泵浸没在该桅杆的一部分中，该桅杆没有将其与存在于罐中的其他桅杆区分开的结构尺寸或特征，并且使其在罐的结构中占主导地位。以已知的方式，主桅杆可以属于装载和/或卸载塔。

6、可伸缩供给泵容纳在主桅杆中，并且在工作位置延伸到泵室中。这里，泵室是管状部分的形式，例如基本上柱形的，形成主桅杆的一部分，并且其直径允许供给泵放置在该管状部分界定的腔内。这里应当理解，当供给泵处于能够泵送储存在罐中的流体的工作位置时，供给泵完全位于泵室内部。后者的轴向尺寸略大于供给泵的轴向尺寸，以便允许可伸缩供给泵在泵室内轴向移动几十厘米的量级。举例来说，泵室的轴向尺寸或高度可以是大约一米，而容纳该泵室的主桅杆和相应的可伸缩供给泵可以具有大约十米的相应轴向尺寸。

7、应当注意，根据不同的实施例，泵室可以是独立的管状套筒的形式，通过适当的附接器件连接并附接到主桅杆的下端，或者泵室可以是所述桅杆的一体部分，形成所述桅杆的下部部分，而不与桅杆的其余部分精确划界。

8、以这种方式，入口端口可以形成在独立管状套筒的外周壁中或形成在主桅杆的外周壁中。通常，入口端口形成在侧向界定泵室的外周壁中。

9、当泵室和主桅杆使得可以在必要时经由与底部罐壁和桅杆的下端相反的上端将可伸缩供给泵抽出到主桅杆外部时，这些各种示例形成本发明的整体部分。

10、如上所述，根据本发明，清理管线在罐内部延伸，同时主要在桅杆外部，并且主桅杆构造成使得所述清理管线可以在供给泵附近通向泵室。根据本发明，将入口端口(清理管线通过该入口端口通向主桅杆中，即在主要在主桅杆外部流通之后穿入)邻近主桅杆的下端布置在泵室中的事实使得可以将清理流体尽可能深地引导到桅杆中，而不会阻塞主桅杆内的通道，且因此不会妨碍例如供给泵的任何维护操作。尽可能深地引导清理流体的事实有助于将位于桅杆的下部区域中的残留液化天然气转换为气态，当通过桅杆的上端处的开口进行清理流体的注入时，相对于主桅杆的轴向尺寸难以接近位于桅杆的下部区域中的残留液化天然气。邻近装载和/或卸载塔的下端引入清理流体允许更容易地朝向罐的上部部分排出在清理流体的作用下变成气态的液化天然气。换句话说，本发明允许位于供给泵附近的残留液化天然气的向上推进形式，这使得该液化天然气的排出更容易。

11、根据一个特征，可伸缩供给泵和相应的泵室位于主桅杆的下端附近，靠近罐的底壁。

12、对于可伸缩供给泵，可以限定工作位置，在该工作位置，可伸缩供给泵被接收在泵室中，该泵室邻近根据本发明的罐的底壁定位，并且与桅杆的上端相反，该桅杆的上端邻近根据本发明的罐的上壁布置，并且能够连接到流体流通管道，该流体流通管道在其它地方连接到船舶的待供应机械。

13、从前述内容可以看出，根据本发明，清理管线通过其通向桅杆的入口端口位于靠近罐的底壁的位置，并且因此确保了存在于桅杆的下部部分中的液化气体残留物、即由供给泵从罐抽吸但未通过桅杆排出并因此落入桅杆底部的流体确实受到清理流体的注入的影响，可能沉降在桅杆底部的污染物也是如此。

14、根据本发明的一个特征，清理管线主要沿着主桅杆(即，其中容纳供给泵的桅杆)的外表面延伸到通向泵室的入口开口。这里应当理解，清理管线主要在储存和/或运输罐内部沿着轴向尺寸或高度、沿着主桅杆延伸到泵室。

15、根据本发明的一个特征，主桅杆是装载和/或卸载塔的一部分，该装载和/或卸载塔还包括通过邻近罐底部布置的板彼此连接并连接到主桅杆的次桅杆，清理管线至少包括沿着次桅杆延伸的第一部分和沿着板延伸到主桅杆的第二部分。

16、根据本发明的一个特征，脚阀容纳在气闸中，气闸位于泵室和罐的底部之间，脚阀构造成能够采取其中泵室与罐隔离的位置。

17、特别地，在更换可伸缩供给泵期间，脚阀必须将泵室以及因此主桅杆与罐的其余部分隔离，也就是说，一方面，必须防止罐中存在的液化天然气在泵室中的任何排放，另一方面，必须防止清理流体从泵室到在泵室外部的包含在罐中的液化天然气的任何通过。

18、根据本发明的一个特征，脚阀可以容纳在呈管状套筒形式的气闸中，例如基本上柱形。气闸的直径可以基本上等于泵室的直径，并且气闸和其中形成有泵室的主桅杆通过各自包括的附接器件附接在一起。根据一个示例，所述附接器件采用第一环形凸缘和第二环形凸缘的形式，第一环形凸缘在泵室处刚性地连接到桅杆的下端，第二环形凸缘与气闸的上端成一体，第一环形凸缘和第二环形凸缘例如通过螺纹连接附接在一起。

19、根据本发明的一个特征，附加清理管线构造成经由在气闸的壁中刺穿的孔口将清理流体输送到气闸中，清理管线和附加清理管线是不同的。

20、这里应当理解，在根据本发明的罐内部，清理管线和附加清理管线分别在它们的入口端口和一个连接端之间延伸，所述入口端口分别形成在泵室和气闸中，所述连接端连接到布置在罐外部的清理流体储罐。形成在罐的上壁中的适当连接使得可以连接存在于罐中的清理管线的部分和罐外部的连接到清理流体罐的部分。如果需要，两个清理管线与形成在罐的顶壁中的相同连接相关联，清理管线采用特定路径，在适当的情况下一个在另一个旁边，以便受益于罐内的相同附接器件，并且清理管线的入口端口不同，以分别通向泵室或气闸。

21、根据本发明的一个特征，清理管线和附加清理管线在罐内并且在其长度的至少一部分上遵循连续的路径，附接器件对于两个清理管线是共用的。换句话说，根据该实施例，清理管线和附加的不同清理管线遵循彼此靠近但在其长度的至少一部分上分开的路径。特别地，清理管线和附加清理管线可以在罐内遵循在其长度的至少一部分上彼此严格平行的路径。

22、根据本发明的一个特征，附加清理管线包括沿着装载和/或卸载塔的板延伸的至少一个部分，并且清理管线还包括沿着装载和/或卸载塔的板以与附加清理管线的对应部分邻接的方式延伸的至少一个部分。

23、根据本发明的一个特征，清理管线连接到布置在罐外部的清理流体储罐。

24、根据本发明的一个特征，清理流体是气态形式的氮气。

25、根据本发明的一个特征，清理管线和附加清理管线连接到同一清理流体存储罐。由此得出，经由清理管线输送到主桅杆中的清理流体与经由附加清理管线输送到脚阀的清理流体相同。

26、根据本发明的一个特征，根据本发明的罐包括用于使供给泵在泵室内在第一位置或工作位置与第二位置或清理位置之间移动的器件，其中供给泵布置在距泵室中的清理管线的入口端口一距离处。在可伸缩供给泵的工作位置，主桅杆中的清理管线的入口端口可以与可伸缩供给泵相反。清理位置包括在工作位置和主桅杆的上端之间的中间位置，待更换的泵通过该上端从主桅杆中抽出。当待更换的供给泵处于中间位置时，执行至少一次清理操作，即执行清理流体到主桅杆中的注入，以确保在执行有缺陷的泵的有效更换之前，所有残留的液化天然气以及适当的污染物(例如灰尘)被排空。

27、根据本发明的一个特征，脚阀与可移动的弹性器件相关联，以使脚阀处于压靠开口的密封位置和距该开口一距离的释放位置，其中可伸缩供给泵通过该开口抽吸来自罐的流体。

28、根据本发明的一个特征，供给泵由可移动升降机在至少第一停止位置、中间位置和结束位置之间承载，在第一停止位置，供给泵位于其第一位置或工作位置，在中间位置，供给泵位于其第二位置或清理位置，在结束位置，泵从桅杆中抽出。

29、根据另一方面，本发明扩展到一种用于更换放置在如上所述的罐中的供给泵的方法，该方法包括：第一步骤，在其工作位置和其清理位置之间移动待更换的供给泵；第二步骤，通过清理管线将清理流体引入泵室；第三步骤，在该第三步骤期间，待更换的供给泵从主桅杆移除；以及第四步骤，在主桅杆内将新的供给泵插入其清理位置和其工作位置。

30、根据优选的实施例，第二和第三步骤可以是相伴的。

31、根据本发明的一个特征，在从新泵的清理位置到工作位置的转换之间执行清理流体注入。

32、根据本发明的一个特征，通过脚阀的移动来关闭主桅杆的下端的步骤与移动待更换的供给泵的第一步骤同时进行。

33、根据本发明的一个特征，可以在通过脚阀的移动进行的该关闭步骤期间提供经由附加清理管线将清理流体注入气闸中的步骤，使得位于供给泵或泵室与脚阀之间的容积可以清空其包含的残余液化天然气和污染物，例如灰尘。替代地，清理流体注入步骤可以在关闭脚阀的步骤之后进行。

34、最后，本发明扩展到一种货物船舶，该货物船舶配备有如上所述的运输和/或存储罐，该运输和/或存储罐构造成储存液化气体，其中通过如上所述的方法执行位于罐的主桅杆中的供给泵的更换。