СУДНО ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ СЖИЖЕННЫХ ГАЗОВ
VESSEL FOR TRANSPORTATION OF LIQUEFIED GASES

Изобретение относится к области транспортного судостроения и средствам морской транспортировки природного газа и касается вопроса создания судна для перевозки сжиженных газов.
Известно судно для перевозки сжиженных газов при атмосферном давлении, в корпусе которого установлен танк, состоящий из отдельных трехслойных панелей, выполненных из металла и теплоизолирующего материала (ав. св. СССР №950585 от 15.08.1982 г., бюлл. №30).
3
Известно также судно для перевозки сжиженных природных газов (метана с небольшими добавками других газов), содержащее в своем корпусе отсеки, в которых размещены призматические танки сжиженного газа, имеющие охватывающий их снаружи термоизолирующий контур (87,500 м SPB судно для перевозки сжиженного газа «Полярный орел» LNG, Рекламный проспект фирмы «IHI MARINE UNITED INC» Япония, 2006) - прототип.
Однако постройка такого специализированного судна для перевозки сжиженных газов связана с существенными материальными затратами, поскольку вкладные танки сжиженного газа изготовлены из дорогостоящего металла и снаружи охвачены термоизолирующим контуром.
Кроме того, материалы, используемые для транспортирования сжиженных природных газов, например метана, критическая температура которого составляет - 82°C, выше которой он не может быть переведен в жидкое состояние, а его точка кипения равна - 163°C, должны сохранять прочностные свойства, прежде всего высокую ударную вязкость, при очень низких температурах. При таких температурах имеет место опасность - низкотемпературная хрупкость, вследствие которой материал может разрушиться или на нем могут образоваться трещины. Обычная конструкционная сталь, из которой выполнены танки известного судна для перевозки сжиженных газов, выдерживает температуры до - 45°C. Этого недостаточно для изготовления танков судна для перевозки сжиженного природного газа (LNG) (см. С.И.Логачев, В.В.Чугунов, Е.А.Горин, Мировое судостроение, Мор Вест, С-Петербург, 2009, стр.169-189).
Задачей предлагаемого изобретения является снижение материальных затрат на постройку судна с танками для перевозки низкотемпературных сжиженных газов, составляющих температуру вплоть до криогенных.
Для этого у судна для перевозки сжиженных газов, содержащего в своем корпусе грузовые отсеки, в которых размещены термоизолированные призматические танки сжиженного газа, по изобретению термоизолированные призматические танки сжиженного газа выполнены из пенобетона, а внутренняя поверхность их стенок облицована герметизирующим тонкостенным покрытием.
Кроме того, термоизолированные призматические танки сжиженного газа выполнены встроенными в отсеки.
Наряду с этим, термоизолированные призматические танки сжиженного газа выполнены вкладными в отсеки.
Кроме того, герметизирующее тонкостенное покрытие выполнено из металла, обеспечивающего транспортировку сжиженного газа при криогенных температурах.
При этом герметизирующее тонкостенное покрытие выполнено, преимущественно из нержавеющей стали, либо из никельсодержащего или из хромсодержащего сплава.
Причем тонкостенное покрытие из металла выполнено в виде тонкостенной мембраны.
Кроме того, пенобетон содержит добавки в виде синтетической или металлической фибры.
Выполнение призматических танков сжиженного газа из пенобетона обеспечивает им необходимую прочность и одновременно хорошую термоизоляцию, отвечающих требованиям, предъявляемым к танкам и судам при перевозке сжиженных газов на большие расстояния и при достаточно больших перепадах температур окружающей среды, и позволяет существенно снизить материальные затраты на постройку судна по сравнению с прототипом, у которого танки изготовлены из дорогостоящего металла. Кроме того, при этом отпадает необходимость создания вокруг танков термоизолирующего контура.
Наличие в пенобетоне добавок в виде синтетической или металлической фибры повышает его прочностные характеристики и позволяет рассматривать такой материал как конструкционный.
Выполнение герметизирующего тонкостенного покрытия танков из нержавеющей стали обеспечивает сохранность стенок танкера от разрушений при низких температурах газа и исключает проникновение газа в пористую структуру пенобетона. Указанное покрытие может быть выполнено и из никельсодержащего или хромсодержащего сплава, или же из легированной стали (9% легированных примесей).
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлено схематическое изображение предлагаемого судна для перевозки сжиженных газов, а на фиг.2 - разрез А-А судна на фиг.1.
Судно для перевозки сжиженных газов содержит в своем корпусе 1 грузовые отсеки 2, в которых размещены призматические танки 3 сжиженного газа (фиг.1, 2), которые выполнены из пенобетона. Пенобетон обладает прочностными характеристиками, достаточными для обеспечения прочности танкам сжиженного газа и термоизоляции при больших перепадах температур газа и окружающей среды. Внутренняя поверхность стенок танков 3 облицована тонкостенным герметизирующим покрытием 4, которое выполнено из металла, преимущественно из нержавеющей стали, обеспечивающего транспортирование сжиженного газа при низких (криогенных) температурах, а также проникновение газа в пористую структуру пенобетона. При этом тонкостенное покрытие может быть выполнено из никельсодержащего или хромсодержащего сплава, или же из легированной стали. Кроме того, указанное покрытие может быть выполнено в виде мембраны. Наряду с этим, термоизолированные призматические танки 3 сжиженного газа размещены в отсеках 2 в виде встроенных в отсеки танков. Они могут быть выполнены вкладными в отсеки. Пенобетон танков 3 может содержать добавки в виде синтетической или металлической фибры, повышающие его прочностные характеристики, позволяющие рассматривать и использовать такой материал в качестве конструкционного.
Предлагаемое судно для перевозки сжиженных газов используется следующим образом.
Природный сжиженный газ закачивается в призматические танки 3 судна, прочность и термоизоляция которых обеспечивается пенобетоном, из которого выполнены стенки танков 3. Причем пенобетон обеспечивает термоизоляцию сжиженного газа в процессе его транспортировки на большие расстояния и при больших (до 200°C) перепадах температуры газа и окружающей среды. Благодаря наличию облицовки 4 стенок танков 3 герметизирующим покрытием не происходит утечка газа через пенобетон, из которого выполнены стенки танков. Облицовка стенок танков 3 нержавеющей сталью, либо никельсодержащим или же хромсодержащим сплавом гарантирует их целостность при транспортировке в них сжиженного низкотемпературного газа.
Практическая реализация заявляемого технического решения промышленной сложности не представляет, что позволяет сделать вывод о соответствии этого решения условию патентоспособности «промышленная применимость».
Предлагаемое судно обеспечивает снижение материальных затрат на изготовление судна с танками для перевозки сжиженных газов на большие расстояния при значительных перепадах температур газа и окружающей среды (до порядка 200°C).