一种船用燃料罐式集装箱

技术领域

本发明涉及一种集装箱，尤其是一种船用燃料罐式集装箱。

背景技术

液化天然气（LNG）作为一种清洁能源，由于其储量丰富、安全性高以及配套设施成熟等优点，逐渐受到航运行业的重视。近年来，随着环保和能源转型的推动，越来越多的船舶开始采用液化天然气作为主要燃料。而罐式集装箱作为一种便携式的低温液体储运设备，因其机动灵活、占地少等优势，储运液化天然气作为船用燃料的应用前景十分广泛。

然而，在目前的技术中，普通的罐式集装箱虽然装卸方便，但也只能起到储存燃料的作用，无法将内部的燃料供给至船体，船只需要临时补充燃料时也只能寻找码头或是加气站停靠以补充，十分耽误时间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种既能储液又能将所储液体作为燃料供给船体的船用燃料罐式集装箱。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种船用燃料罐式集装箱，其特点是：包括箱体和集成管路系统，所述箱体包括外壳和内罐，外壳与内罐之间设有真空腔，所述集成管路系统包括液相管、气相管和排放管；

所述液相管设有进出液口和充装口，进出液口设置在内罐的底部，所述液相管上设有液相紧急切断阀，在液相紧急切断阀与充装口之间设有液相截止阀，

所述气相管设有气相口，在内罐的顶部设有分配管，分配管与气相管相接，所述气相管上设有气相紧急切断阀，在气相紧急切断阀与气相口之间设有气相截止阀，

所述排放管设有安全排放口和设置在内罐顶部的顶部排出口，排放管上装有排放阀，

在液相管、气相管之间连接有顶部进液管，顶部进液管上装有顶部进液截止阀，顶部进液管进口设置在液相截止阀与充装口之间，顶部进液管出口设置在气相紧急切断阀与气相截止阀之间，

在液相截止阀前后两端的液相管上分别通过连接管Ⅰ、连接管Ⅱ与排放管相接；连接管Ⅰ上装有手动排放阀Ⅰ，连接管Ⅱ上装有安全阀Ⅰ；

在气相截止阀前后两端的气相管上分别通过连接管Ⅲ、连接管Ⅳ与排放管相接；连接管Ⅲ上装有手动排放阀Ⅱ，连接管Ⅳ上装有安全阀Ⅱ；

在所述液相紧急切断阀与外壳之间的液相管设置为液相双壁管，所述液相双壁管包括套装在一起的内管Ⅰ和外管Ⅰ，所述内管Ⅰ为液体流通的管道，内管Ⅰ和外管Ⅰ之间的空腔室设置为吹扫室Ⅰ，所述外管Ⅰ设有进口和出口，进口设置为液相双壁管吹扫口，出口通过设有安全阀Ⅲ的连接管Ⅴ与排放管相接。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下方式进一步实现，在所述充装口与所述液相截止阀之间的液相管上设有液相管吹扫口；在所述气相口与所述气相截止阀之间的气相管上设有气相管吹扫口。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下方式进一步实现：包括液位计，所述液位计连接有液位计气相管和液位计液相管，所述液位计气相管设有设置在内罐顶部的液位计气相口，所述液位计液相管设有设置在内罐底部的液位计液相口；

在液位计气相管上设有液位计气相阀，在液位计液相管上设有液位计液相阀；

液位计液相阀与所述外壳之间的液位计液相管设置为液位计双壁管，所述液位计双壁管包括套装在一起的内管Ⅱ和外管Ⅱ，所述内管Ⅱ为液体流通的管道，内管Ⅱ和外管Ⅱ之间的空腔室设置为吹扫室Ⅱ，所述外管Ⅱ设有进口和出口，进口设置为液位计双壁管吹扫口，出口通过设有安全阀Ⅳ的连接管Ⅵ与排放管相接。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下方式进一步实现，所述排放阀包括并联设置的手动排放阀Ⅲ和手动排放阀Ⅳ。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下方式进一步实现，在所述外壳上设置有防爆管，所述防爆管上设有防爆口与排压口，所述防爆口设置在外壳上，所述防爆管与外壳和内罐之间的真空腔相连通，所述防爆管上设有排压阀和止回阀。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下方式进一步实现，所述防爆管通过设置在排压阀与止回阀之间的管道与所述排放管相连接。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下方式进一步实现，在所述内罐中设置有溢流管，所述溢流管穿过内罐并延伸至箱体外侧，溢流管上设置有溢流口与泄出口，溢流口设置在内罐中，泄出口设置在箱体外侧，在泄出口与所述外壳之间的溢流管上设有溢流阀。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下方式进一步实现，在外壳上设有抽真空口与测真空口。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过在罐式集装箱的箱体上设置可与船上各管路对接的集成管路系统，使得本发明不仅可实现运输功能，还可实现对船体燃料的供给，使得船只补充燃料更加方便，提升了整体运输效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图

图中：1-外壳；2内罐；3-液相管；4-气相管；5-排放管；6-充装口；7-液相紧急切断阀；8-液相截止阀；9-气相口；10-分配管；11-气相紧急切断阀；12-气相截止阀；13-安全排放口；14-手动排放阀Ⅳ；15-手动排放阀Ⅲ；16-顶部进液管；17-顶部进液截止阀；18-连接管Ⅰ；19-连接管Ⅱ；20-手动排放阀Ⅰ；21-连接管Ⅲ；22-连接管Ⅳ；23-手动排放阀Ⅱ；24-液相双壁管；25-液相双壁管吹扫口；26-连接管Ⅴ；27-液相管吹扫口；28气相管吹扫口；29-液位计；30-液位计气相管；31-液位计液相管；32-液位计气相阀；33-液位计液相阀；34-液位计双壁管；35-液位计双壁管吹扫口；36-连接管Ⅵ；37-防爆管；38-排压阀；39-电控箱。

具体实施方式

以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便本领域技术人员进一步理解本发明，而不构成对其权利的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。

参照图1，一种船用燃料罐式集装箱，包括箱体和集成管路系统，所述箱体包括外壳1和内罐2，外壳与内罐之间设有真空腔，所述集成管路系统包括液相管3、气相管4和排放管5；

所述液相管设有进出液口和充装口6，进出液口设置在内罐的底部，所述液相管上设有液相紧急切断阀7，在液相紧急切断阀与充装口之间设有液相截止阀8，

所述气相管设有气相口9，在内罐的顶部设有分配管10，分配管与气相管相接，所述气相管上设有气相紧急切断阀11，在气相紧急切断阀与气相口之间设有气相截止阀12，所述排放管设有安全排放口13和设置在内罐顶部的顶部排出口，排放管上装有排放阀14、15，

所述液相紧急切断阀与气相紧急切断阀均为气动阀，其上连接有送气管，送气管上设有调压过滤器，送气管的一端连接有气源口，工作时将气源口与供气设备对接，通过控制设备供气就能控制其开闭。

在液相管、气相管之间连接有顶部进液管16，顶部进液管上装有顶部进液截止阀17，顶部进液管进口设置在液相截止阀与充装口之间，顶部进液管出口设置在气相紧急切断阀与气相截止阀之间，

在液相截止阀前后两端的液相管上分别通过连接管Ⅰ18、连接管Ⅱ19与排放管相接；连接管Ⅰ上装有手动排放阀Ⅰ20，连接管Ⅱ上装有安全阀Ⅰ；

在气相截止阀前后两端的气相管上分别通过连接管Ⅲ21、连接管Ⅳ22与排放管相接；连接管Ⅲ上装有手动排放阀Ⅱ23，连接管Ⅳ上装有安全阀Ⅱ；

在所述液相紧急切断阀与外壳之间的液相管设置为液相双壁管24，所述液相双壁管包括套装在一起的内管Ⅰ和外管Ⅰ，所述内管Ⅰ为液体流通的管道，内管Ⅰ和外管Ⅰ之间的空腔室设置为吹扫室Ⅰ，所述外管Ⅰ设有进口和出口，进口设置为液相双壁管吹扫口25，出口通过设有安全阀Ⅲ的连接管Ⅴ26与排放管相接。

液相双壁管的设置可以对流经管道的LNG起到保温作用，且在内管Ⅰ发生泄露时外管Ⅰ可起到缓冲保护的作用，在液相管使用完毕后，吹扫室Ⅰ内可能残留水汽，为防止影响使用寿命，应通过液相双壁管吹扫口对吹扫室Ⅰ进行氮气吹扫，将水汽从外管Ⅰ的出口排出，保证吹扫室Ⅰ内部无杂质。

当要将集装箱中的LNG燃料供给至船体时，将液相管与船上的燃料口连接，将气相管与船上的供气口连接，工作人员打开气相截止阀、液相紧急切断阀与气相紧急切断阀，准备工作完成后打开液相截止阀并开始对气相管供气，罐中的LNG燃料在自身重力与气体压力的作用下经内罐底部进出液口流动至液相管中，经充装口输送至船体燃料罐中，

当LNG燃料输送完成后，关闭上述各阀门，打开排放管上的排放阀，排出多余气体，使内罐压力保持稳定。

本发明作为运输装置对LNG储罐卸液时，将液相管与储罐的卸液接口连接，将气相管与增压口连接，工作人员打开气相截止阀、液相紧急切断阀与气相紧急切断阀，准备工作完成后打开液相截止阀并开始对气相管供气，罐中的LNG燃料在自身重力与气体压力的作用下经内罐底部进出液口流动至液相管中，经充装口输送至船体燃料罐中，

当卸液完成后，关闭上述各阀门，打开排放管上的排放阀，排出多余气体，使内罐压力保持稳定。

当然，本发明在输送燃料与卸液时，也可仅开启液相紧急切断阀与液相截止阀，使罐中LNG燃料在自重下流入底部进出液口，经液相管流入目标容器中。

当要向集装箱中充装LNG燃料时，首先，将液相管与加注站的加注口连接，打开顶部连接管上的顶部进液截止阀并为气相紧急切断阀供气使其开启，LNG燃料通过充装口进入液相管，经顶部进液管流动至气相管，并通过分配管均匀喷洒至内罐中，这可以有效降低内罐的温度和压力，然后，打开液相截止阀并为液相紧急切断阀供气使其开启，LNG燃料从底部进出液口进入内罐中，达到预设值后加注站停止供液；

为了使内罐压力在充装燃料的整个过程中保持稳定，应打开排放阀，使内罐中气体经由顶部排出口进入排放管中，并从安全排放口排出。

具体的，所述船用燃料式集装箱，在所述充装口与所述液相截止阀之间的液相管上设有液相管吹扫口27；在所述气相口与所述气相截止阀之间的气相管上设有气相管吹扫口28。

当气相管与液相管使用完毕后，均需使用氮气进行吹扫，以清除管道内的杂质和水分，保证流经管道的LNG的纯净。

具体的，所述船用燃料式集装箱包括液位计29，所述液位计连接有液位计气相管30和液位计液相管31，所述液位计气相管设有设置在内罐顶部的液位计气相口，所述液位计液相管设有设置在内罐底部的液位计液相口；在液位计气相管上设有液位计气相阀32，在液位计液相管上设有液位计液相阀33；

在LNG燃料充装过程中，打开液位计液相阀与液位计气相阀，罐内气体通过液位计气相口进入液位计气相管中，LNG通过液位计液相口进入液位计液相管中，液位计可显示内罐中的液位与压力。

液位计液相阀与所述外壳之间的液位计液相管设置为液位计双壁管34，所述液位计双壁管包括套装在一起的内管Ⅱ和外管Ⅱ，所述内管Ⅱ为液体流通的管道，内管Ⅱ和外管Ⅱ之间的空腔室设置为吹扫室Ⅱ，所述外管Ⅱ设有进口和出口，进口设置为液位计双壁管吹扫口35，出口通过设有安全阀Ⅳ的连接管Ⅵ36与排放管相接。

液相双壁管的设置可以对流经管道的LNG起到保温作用，且在内管Ⅱ发生泄露时外管Ⅱ可起到缓冲保护的作用，在液位计液相管使用完毕后，吹扫室Ⅱ内可能残留水汽，为防止其影响使用寿命，应通过液相双壁管吹扫口对吹扫室Ⅱ进行氮气吹扫，将水汽从外管Ⅱ的出口排出，保证吹扫室Ⅱ内部无杂质。

具体的，所述排放阀包括并联设置的手动排放阀Ⅲ15和手动排放阀Ⅳ14。如此设置可以确保整体管路的安全性。

具体的，所述船用燃料式集装箱包括防爆管37，所述防爆管上设有防爆口与排压口，所述防爆口设置在外壳上，所述防爆管与外壳和内罐之间的真空腔相连通，所述防爆管上设有排压阀38和止回阀。

通过设置防爆管，在真空腔出现密封问题时可以及时缓解箱体压力，提升箱体整体安全性。

具体的，所述防爆管通过设置在排压阀与止回阀之间的管道与所述排放管相连接。

如此设置，在排压阀出现故障时扔可通过排放管进行排压，进一步提升箱体的整体安全性。

具体的，在所述内罐中设置有溢流管，所述溢流管穿过内罐并延伸至箱体外侧，溢流管上设置有溢流口与泄出口，溢流口设置在内罐中，泄出口设置在箱体外侧，溢流口的水平高度高于溢出口，在泄出口与所述外壳之间的溢流管上设有溢流阀。如此设置，可以在箱体补充LNG燃料时避免过量盛装。

具体的，所述船用燃料式集装箱在箱体外壳上设有抽真空口与测真空口。如此设置，便于箱体夹层真空度的测量。

在本发明中还设置有监测系统，包括设置在内罐中的温度感受器，温度感受器连接至与船体电控系统相关联的电控箱39，电控箱与设置在液相紧急切断阀、气相紧急切断阀、液位计、液位计双壁管和液相双壁管上的管道压差感受器相连接。电控箱将上述感受器的信号反馈至船体的电控系统，以实现对内罐温度和管道压力的监测，更进一步提升整体管路的安全性。

最后要说明的是，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。