壓縮天然氣船及其應急切斷系統的製作方法

2023-08-10 23:07:01 1

本實用新型涉及壓縮氣體海上運輸設備領域，特別涉及一種壓縮天然氣船及其應急切斷系統。

背景技術：

鑑於壓縮天然氣在運輸過程中存在著洩漏的風險，主要洩漏區域為貨艙內與貨艙頂部，經過氣體擴散及危險性分析報告，在洩漏的時候整個開敞甲板區域都將有可能瀰漫著危險氣體，根據船級社要求安裝在危險區域的電氣設備需滿足相關的防爆要求。由於某些電氣設備，例如：艏部的電笛和航行信號燈；羅經甲板上的雷達、磁羅經、航行記錄儀的浮式存儲單元、航行信號燈、汽笛和通訊導航設備的天線等沒有相對應的防爆型號，涉及的電氣設備布置分散，數目較多，難以採取應急切斷。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本實用新型在於提供一種壓縮天然氣船及其應急切斷系統，以解決現有技術中應急切斷系統難以操作等問題。

針對上述技術問題，本實用新型提出一種壓縮天然氣船應急切斷系統，包括：第一氣體探測模塊、第二氣體探測模塊和控制模塊；所述第一氣體探測模塊布設於艏部區域，所述第一氣體探測模塊用於探測艏部區域的天然氣濃度值，當所述天然氣濃度值達到預定探測數值時發送第一預警信號； 所述第二氣體探測模塊布設於艉部的上建區域，所述第二氣體探測模塊用於探測上建區域的天然氣濃度值，當所述天然氣濃度值達到預定探測數值時發送第二預警信號；所述控制模塊與所述第一氣體探測模塊和\或所述第二氣體探測模塊連接，所述控制模塊能夠接收所述第一預警信號和\或第二預警信號，並在接收所述第一預警信號和\或第二預警信號之後自動控制切斷對應區域的非防爆電氣設備的開關。

在優選方案中，還包括：第一顯示器；所述第一顯示器布設於駕駛室和貨控室；所述第一顯示器與所述第一氣體探測模塊和所述第二氣體探測模塊連接；所述第一顯示器用以接收所述第一預警信號和第二預警信號，並顯示對應區域的天然氣洩漏的預警情況。

在優選方案中，還包括布設於上建區域的第一聲光報警模塊，其與所述第二氣體探測模塊連接，所述第一聲光報警模塊能夠接收所述第一氣體探測模塊發送的第一預警信號並發出聲光報警。

在優選方案中，所述第一氣體探測模塊和所述第二氣體探測模塊均包括：探頭單元、閾值對比單元和信號輸出單元；所述探頭單元採集所述天然氣濃度值，所述閾值對比單元將所述天然氣濃度值與預設值對比，所述信號輸出單元用以發送第一預警信號或第一預警信號。

在優選方案中，所述控制模塊包括：氣體探測控制板和配電板；所述氣體探測控制板與配電板連接，所述配電板分別與艏部區域和上建區域的非防爆電氣設備連接，並控制該非防爆電氣設備的開閉。

本實用新型還提供一種壓縮天然氣船，包括：主船體；所述主船體的舯部和艏部設有貨艙，用於儲存壓縮天然氣氣瓶；所述主船體的艉部設有上建區域，所述主船體上設有權利要求1至5任意一項所述的應急切斷系統。

在優選方案中，所述上建區域自下而上包括：主甲板層、A甲板層、B甲板層、C甲板層、駕駛甲板層和羅經甲板層；所述第二氣體探測模塊布設於所述上建區域的主甲板層、B甲板層和羅經甲板層；所述駕駛甲板層設有駕駛室，所述C甲板層設有貨控室；所述駕駛室和貨控室內均設有第一顯示器。

在優選方案中，所述主船體的艏部主甲板下設有氮氣瓶液壓泵間，所述氮氣瓶液壓泵間外環設有氣閘室；所述氣閘室內布設有第三氣體探測模塊；所述第三氣體探測模塊與第一顯示器電信號連接，所述第三氣體探測模塊用於探測所述氣閘室內的天然氣濃度值，當所述天然氣濃度值達到預定探測數值時發送第三預警信號。

在優選方案中，所述氮氣瓶液壓泵間布設有第二聲光報警模塊，所述第二聲光報警模塊與第三氣體探測模塊連接，所述第二聲光報警模塊能夠接收所述第三氣體探測模塊發送的第三預警信號並發出聲光報警。

在優選方案中，所述貨艙的頂部上設有排風機，所述貨艙內部和其排風機位置設有第四氣體探測模塊；所述第四氣體探測模塊與所述第一顯示器連接，所述第四氣體探測模塊用於探測貨艙內的天然氣濃度值，當所述天然氣濃度值達到預定探測數值時發送第四預警信號。

在優選方案中，所述駕駛室和貨控室均布設有：第二顯示器，其與所述上建區域和艏部區域的非防爆電氣設備連接，所述第二顯示器用以顯示上建區域和艏部區域的非防爆電氣設備的開閉狀態。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：按照區域的不同，第一氣體探測模塊和第二氣體探測模塊能夠分別對艏部區域和艉部的上建區域的天然氣洩漏濃度進行檢測，控制模塊能夠接收第一氣體探測模塊和\或第二氣體探測模塊發出的第一預警信號和\或第二預警信號，並在接收第一預警信號和\或第二預警信號之後自動控制切斷對應區域的非防爆電氣設備的開關，保障了天然氣洩漏時船舶的安全性，避免了大面積非防爆電氣設備的更換，節約了成本。

附圖說明

圖1是本實施例壓縮天然氣船的主視圖。

圖2是圖1中E部分的局部放大圖。

圖3是本實施例應急切斷系統的模塊關係示意圖。

附圖標記說明如下：2、艏部；3、貨艙；4、上建區域；41、主甲板層；42、A甲板層；43、B甲板層；44、C甲板層；45、駕駛甲板層；46、羅經甲板層。

具體實施方式

體現本實用新型特徵與優點的典型實施方式將在以下的說明中詳細敘述。應理解的是本實用新型能夠在不同的實施方式上具有各種的變化，其皆不脫離本實用新型的範圍，且其中的說明及圖示在本質上是當作說明之用，而非用以限制本實用新型。

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。下文中「左中右為船體寬度方向上的兩側和中部，「前」指朝向艏部的方向，「後」指朝向艉部的方向。

參閱圖1和圖2，本實施例壓縮天然氣船包括主船體。主船體包括艏部2、艉部和設置於艏部2和艉部之間的舯部。在主船體的舯部和艏部2設有貨艙3，貨艙3內放置用於儲存壓縮天然氣的氣瓶；貨艙3的頂部設有排風機，用以排出貨艙3內部的氣瓶洩漏出來的氣體。

在主船體的艉部設有上建區域4，該上建區域4有五層，自下而上包括：主甲板層41、A甲板層42、B甲板層43、C甲板層44、駕駛甲板層45和羅經甲板層46。其中，駕駛甲板層45設有駕駛室，C甲板層44設有貨控室；駕駛室和貨控室均內設有船舶的總控制開關，該控制開關用於控制船舶的主發電機和應急發電機，此外，該總控制開關還包括充放電板的應急切斷按鈕。

在主船體的艏部2主甲板上且靠近左右舷邊的位置設有非防爆風機，以及在艏部2的其他非防爆電氣設備。艏部2主甲板下設有氮氣瓶液壓泵間，通常情況下，氮氣瓶液壓泵間被氣閘室保護，防止危險氣體進入。

結合圖3，本實施例的壓縮天然氣船上設有應急切斷系統，以在貨艙3內的天然氣洩漏至不同區域時，能夠及時切斷該區域的非防爆電氣設備的開關。該應急切斷系統包括：第一氣體探測模塊、第二氣體探測模塊和控制模塊。

在本實施中，第一氣體探測模塊為第一氣體探頭，第二氣體探測模塊為第二氣體探頭。第一氣體探頭和第二氣體探頭功能相同。第一氣體探頭具有第一探頭單元、第一閾值對比單元和第一信號輸出單元。第一探頭單元採集天然氣濃度值，第一閾值對比單元將該採集的天然氣濃度值與預設值對比，第一信號輸出單元用以發送第一預警信號。第二氣體探頭具有第二探頭單元、第二閾值對比單元和第二信號輸出單元。第二探頭單元採集天然氣濃度值，第二閾值對比單元將該採集的天然氣濃度值與預設值對比，第二信號輸出單元用以發送第二預警信號。其中，第一閾值對比單元和第二閾值對比單元中的預設值為天然氣濃度危險臨界值，達到該數值說明該區域的非防爆電氣設備處於危險狀態。

第一氣體探測模塊布設於艏部區域，其用於探測艏部區域的天然氣濃度值，當天然氣濃度值達到預定探測數值時發送第一預警信號。

具體地，在艏部區域的主甲板上，在靠近貨艙3的左中右位置分別設置一個第一氣體探頭。

第二氣體探測模塊布設於艉部的上建區域4的主甲板層41、B甲板層43和羅經甲板層46。第二氣體探測模塊用於探測上建區域4的天然氣濃度值，當天然氣濃度值達到預定探測數值時發送第二預警信號。

具體地，在艉部的上建區域4中，在羅經甲板靠近貨艙3的左中右位置分別布置一個第二氣體探頭，在B甲板層43靠近貨艙3的左右位置分別設置一個第二氣體探頭，在主甲板層41前方左右位置分別設置一個第二氣體探頭，在主甲板層41後方左右位置分別設置一個第二氣體探頭。

在實際使用中，布置第一氣體探頭和第二氣體探頭的個數可根據實際能夠監測的範圍來確定；第一氣體探頭和第二氣體探頭還可以由具有相同功能的其他模塊代替，此處均不予限定。

本實施例中，控制模塊與第一氣體探測模塊和第二氣體探測模塊連接，控制模塊能夠接收第一預警信號和第二預警信號，並在接收第一預警信號和第二預警信號之後自動控制切斷對應區域的非防爆電氣設備的開關，以免產生火花發生爆炸，保障整艘船的安全。

在其他實施例中，控制模塊數量還可以是兩個，兩個控制模塊分別與第一氣體探測模塊和第二氣體探測模塊連接。

本實施例中，控制模塊包括：氣體探測控制板、主配電板和多個分配電板。

氣體探測控制板與主配電板連接；主配電板與多個分配電板連接；多個分配電板分別與艏部區域和上建區域的非防爆電氣設備連接，並控制該非防爆電氣設備的開閉。

在實際使用中，主配電板和多個分配電板也可以合併為一個配電板，該配電板能夠分別與艏部區域和上建區域4的非防爆電氣設備連接，並控制該非防爆電氣設備的開閉即可。

進一步地，該應急切斷系統還包括：第一顯示器。第一顯示器設置於駕駛室和貨控室。本實施例中，第一顯示器為氣體探測顯示單元。

第一顯示器與第一氣體探測模塊和第二氣體探測模塊連接，第一顯示器用以接收第一預警信號和第二預警信號，並顯示對應區域的天然氣洩漏的預警情況。

較優地，該應急切斷系統還包括：第二顯示器。該第二顯示器也設置於駕駛室和貨控室。本實施例中，第二顯示器是綜合監測控制系統顯示器。

第二顯示器與上建區域4和艏部區域的非防爆電氣設備連接，第二顯示器用以顯示上建區域4和艏部區域的非防爆電氣設備的開閉狀態。

當船舶行駛中，駕駛人員可以在駕駛室內通過設置的第一顯示器和第二顯示器查看各區域的天然氣洩漏情況，以及各非防爆電氣設備的開閉狀態。當船舶靠岸裝卸貨中，操作人員還可以在貨控室內通過其內設置的第一顯示器和第二顯示器查看各區域的天然氣洩漏情況，以及各非防爆電氣設備的開閉狀態，當船舶大面積區域出現天然氣洩漏濃度超標時，及非防爆電氣設備的切斷失效時，為了整船的安全起見，可以通過操作船舶的總控制開關來控制主發電機、應急發電機以及充放電板的啟閉。

進一步地，該應急切斷系統還包括：第一聲光報警模塊，第三氣體探測模塊和第二聲光報警模塊，以及第四氣體探測模塊。

第一聲光報警模塊布設在上建區域4，該第一聲光報警模塊與第二氣體探測模塊連接，第一聲光報警模塊能夠接收第二氣體探測模塊發送的第二預警信號並發出聲光報警。本實施例第一聲光報警模塊為聲光報警器。具體地，在艉部的上建區域4主甲板層41的左右位置還設置兩個聲光報警器，以便上建區域4發生天然氣洩漏的危險情況下，及時通知該區域的工作人員撤離。相應地，在上建區域4中，所有第二氣體探頭均連接到控制模塊的氣體探測控制板上；同樣地，所有的聲光報警器也與氣體探測控制板連接。當上建區域4任何位置發生了氣體洩漏，第一聲光報警模塊均能夠發出警報。

第三氣體探測模塊布設於氣閘室內，第三氣體探測模塊與第一顯示器連接，第三氣體探測模塊用於探測氣閘室內的天然氣濃度值，當天然氣濃度值達到預定探測數值時發送第三預警信號，以防氣閘室負壓通風失效時能夠及時對氮氣瓶液壓泵間採取安全防範。第二聲光報警模塊布設在氮氣瓶液壓泵間，第二聲光報警模塊與第三氣體探測模塊連接，第二聲光報警模塊在第三氣體探測模塊發送第三預警信號時發出聲光報警，警示氣閘室負壓通風失效及時提醒對氮氣瓶液壓泵間的非防爆電氣設備採取切斷措施。

第四氣體探測模塊布設於貨艙3的內部和排風機位置。第四氣體探測模塊與第一顯示器連接，第四氣體探測模塊用於探測貨艙3內的天然氣濃度值，當天然氣濃度值達到預定探測數值時發送第四預警信號。

進一步地，本實施例壓縮天然氣船上還設有臨時應急蓄電池模塊，當船舶因為安全問題關閉主發電機時，臨時應急蓄電池模塊能夠向臨時應急照明設備、逃生廣播和報警器供電，方便人員離開。

本實用新型壓縮天然氣船應急切斷系統的工作原理是：按照區域的不同，第一氣體探測模塊和第二氣體探測模塊能夠分別對艏部區域和艉部的上建區域的天然氣洩漏濃度進行檢測，控制模塊能夠接收第一氣體探測模塊和\或第二氣體探測模塊發出的第一預警信號和\或第二預警信號，並在接收第一預警信號和\或第二預警信號之後自動控制切斷對應區域的非防爆電氣設備的開關，保障了天然氣洩漏時船舶的安全性，避免了大面積非防爆電氣設備的更換，節約了成本。

進一步地，駕駛室和貨控室中的第一顯示器能夠顯示對應區域的天然氣洩漏的預警情況，實時預警。

進一步地，駕駛室和貨控室中的第二顯示器能夠顯示上建區域和艏部區域的非防爆電氣設備的開閉狀態，避免因出現非防爆電氣設備的關斷失效而引發的安全性問題。

雖然已參照以上典型實施方式描述了本實用新型，但應當理解，所用的術語是說明和示例性、而非限制性的術語。由於本實用新型能夠以多種形式具體實施而不脫離實用新型的精神或實質，所以應當理解，上述實施方式不限於任何前述的細節，而應在隨附權利要求所限定的精神和範圍內廣泛地解釋，因此落入權利要求或其等效範圍內的全部變化和改型都應為隨附權利要求所涵蓋。