船舶再液化系统的微泄漏检测系统的制作方法

本发明涉及一种船舶再液化系统的微渗漏检测系统，且更尤其涉及一种可通过检测安置在再液化船舶中产生的蒸发气体的再液化系统中的热交换器上游的加热器中的小渗漏来防止外来物质进入热交换器的微渗漏检测系统。

背景技术：

1、天然气含有甲烷作为主要组分，且作为一种在燃烧期间极少或不排出环境污染物的对生态环境友好的燃料而备受关注。液化天然气(liquefied natural gas；lng)是通过在常压下将天然气冷却到约-163℃以使其液化而获得的，且适合于海上的长距离运输，这是因为其体积减小到气态天然气的体积的约1/600。因此，天然气以易于存储和运输的液化天然气的形式进行存储和运输。

2、由于天然气在常压下在-163℃的低温下液化，所以lng存储罐通常被隔热以将lng维持在液态。然而，即使隔热，但此存储罐阻挡外部热的能力也是有限的。因此，由于外部热不断地传递到lng存储罐，因此lng罐中存储的lng在运输期间不断地自然蒸发，从而导致蒸发气体(boil-off gas；bog)的产生。

3、lng存储罐中的蒸发气体的连续产生增大了lng存储罐的内部压力。如果存储罐的内部压力超出预定安全压力，那么这可引起紧急情况，例如存储罐的破裂。因此，需要使用安全阀从存储罐排出蒸发气体。然而，蒸发气体是一种类型的lng损耗，且是lng的运输效率和燃料效率的重要问题。因此，采用各种方法来处置在lng存储罐中产生的蒸发气体。

4、近来，已开发出一种在燃料需求部位(例如，船舶的发动机)使用蒸发气体的方法，一种再液化蒸发气体且将再液化蒸发气体返回到lng存储罐的方法以及一种将这两种方法组合的方法且将其投入使用。

技术实现思路

1、技术问题

2、在用于再液化在船舶中产生的蒸发气体的再液化循环中，典型可用液化方法包含使用单一混合制冷剂(single mixed refrigerant；smr)循环的过程和使用丙烷预冷却混合制冷剂(propane-precooled mixed refrigerant；c3mr)循环的过程。c3mr循环为单独使用丙烷制冷剂来冷却且接着使用混合制冷剂来液化和过冷天然气的过程，而smr循环为使用由多个组分组成的混合制冷剂来液化天然气的过程。

3、因此，smr循环和c3mr循环都使用混合制冷剂。然而，如果混合制冷剂的组成由于在蒸发气体的液化期间的制冷剂损耗而改变，那么这可引起不良液化效率。因此，需要通过不断地测量混合制冷剂的组成且补充不具有制冷剂组分的制冷剂来维持制冷剂的恒定组成。

4、再液化蒸发气体的替代再液化循环为使用氮气制冷剂的单一循环液化过程。

5、尽管与使用混合制冷剂的再液化循环相比较效率相对低，但使用氮气制冷剂的此再液化循环由于氮气制冷剂的惰性属性而更安全，且由于氮气制冷剂不发生相变而更容易适用于船舶。

6、再液化系统包含：压缩机，接收且压缩蒸发气体；热交换器，通过与制冷剂热交换而冷却来自压缩机的压缩气体；以及制冷剂循环单元，与热交换器中的压缩气体交换热的制冷剂通过所述制冷剂循环单元循环。当再液化系统采用使用氮气制冷剂的制冷循环时，制冷剂循环单元可配置成使得在与压缩气体交换热之后从热交换器排出的制冷剂经压缩，通过热交换器冷却，膨胀且再次冷却，且循环到热交换器。

7、然而，引入从lng产生的蒸发气体可引起热交换器上的热应力，所述lng通常在约-100℃的温度下，且可取决于存储罐的条件而达到-130℃或小于-130℃的温度，且氮气制冷剂比蒸发气体更冷。具体地说，如果此极冷蒸发气体紧接在再液化系统的启动之后引入到热交换器，即当热交换器仍保持在室温下或尚未充分冷却时，或如果蒸发气体的温度由于存储罐的条件的改变而改变，那么热交换器上的热应力可由于热交换器与蒸发气体之间的温差的增大而增大，这可导致对热交换器的损坏。

8、为了解决这一问题，本发明提出一种可减小热交换器上的热应力同时防止例如可由额外设备的安装而引起的小渗漏和外来物质侵入到热交换器中的问题的再液化系统。

9、技术解决方法

10、根据本发明的一个方面，提供一种船舶再液化系统的微渗漏检测系统，包含：再液化系统，通过从热交换器中的蒸发气体回收冷热，压缩蒸发气体以及通过与沿着制冷剂循环管线循环的制冷剂热交换而冷却热交换器中的压缩沸腾气体来再液化由船舶的存储罐中存储的液化气体产生的蒸发气体；

11、加热器，通过与防冻液热交换而加热待从存储罐供应到热交换器的蒸发气体；以及

12、微渗漏检测装置，连接到排放口，通过所述排放口从加热器排放剩余液体且检测加热器中的小渗漏。

13、优选地，微渗漏检测装置包含：连接管，紧固到排放口且从所述排放口向下延伸；以及渗漏检测单元，提供到连接管以检测从排放口排出的液体的存在。

14、优选地，微渗漏检测装置还包含：第一截止阀，安置在渗漏检测单元的入口侧的连接管上；第二截止阀，安置在渗漏检测单元的出口侧处的连接管上；以及管塞，安置在连接管的下端处。

15、优选地，在微渗漏检测装置中，第一截止阀在正常打开状态下操作，且第二截止阀在正常闭合状态下操作，且在加热器的维护期间，打开第二截止阀以从加热器排放剩余液体。

16、优选地，渗漏检测单元为在视觉上检测从排放口排出的液体的存在的视镜。

17、优选地，渗漏检测单元为用以检测和测量从排放口排出的液体的液位检测器。

18、优选地，热交换器提供为低温热交换器，且加热器提供为壳管式热交换器。

19、有利效果

20、根据本发明的系统允许通过安置在热交换器上游的加热器调节引入到热交换器的蒸发气体的温度，且因此可防止由于再液化系统的启动后或由于存储罐的条件的改变导致的蒸发气体的温度改变后的突然改变在热交换器上产生过量热应力，由此防止对热交换器的损坏。

21、具体地说，根据本发明的系统可检测落在例如压力传感器的设备的测量误差范围内的小渗漏，由此防止由于使用防冻剂作为工作流体安装加热器而发生的外来物质侵入到热交换器中，且因此防止热交换器的内部腐蚀和使用寿命减少。

技术特征：

1.一种船舶再液化系统的微泄漏检测系统，包括：

2.根据权利要求1所述的微泄漏检测系统，其中所述微渗漏检测装置包括：

3.根据权利要求2所述的微泄漏检测系统，其中所述微渗漏检测装置还包括：

4.根据权利要求3所述的微泄漏检测系统，其中所述第一截止阀在正常打开状态下操作，且所述第二截止阀在正常闭合状态下操作，且在所述加热器的维护期间，打开所述第二截止阀以从所述加热器排放所述剩余液体。

5.根据权利要求3所述的微泄漏检测系统，其中所述渗漏检测单元为视觉上检测从所述排放口排出的所述液体的所述存在的视镜。

6.根据权利要求3所述的微泄漏检测系统，其中所述渗漏检测单元为用以检测和测量从所述排放口排出的所述液体的液位检测器。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的微泄漏检测系统，其中所述热交换器提供为低温热交换器，且所述加热器提供为壳管式热交换器。

技术总结本发明公开一种船舶再液化系统的微渗漏检测系统。根据本发明的船舶再液化系统的微渗漏检测系统包括：再液化系统，从热交换器中的由船舶的存储罐中存储的液化气体产生的蒸发气体收集冷热且接着压缩蒸发气体，且通过使蒸发气体与在制冷剂循环管线中循环的制冷剂在热交换器中交换热而再液化蒸发气体；加热器，通过与防冻剂热交换而加热待从存储罐供应到热交换器的蒸发气体；以及微渗漏检测装置，连接到废水出口以用于从加热器排出废水且检查加热器中的微渗漏。技术研发人员：宋志训,崔员宰,李承哲受保护的技术使用者：韩华海洋株式会社技术研发日：技术公布日：2024/6/11