[发明专利]用于管理罐的填充水平的方法

说明书

用于对布置在船中的多个罐的填充水平进行控制的方法，所述罐相互连接以使得允许液体在所述罐之间转移，所述方法包括：提供罐的初始状态(7)；确定限定所述罐的相应最终填充水平的目标状态(8)；确定液体转移方案(9)，该转移方案限定为了从罐的初始状态切换到目标状态待在转移时段期间于罐之间进行转移的一个或更多个液体流；根据转移时段期间罐的相继填充水平来计算在所述转移方案的过程期间罐的受损概率(10)；以及如果罐的受损概率满足接受标准，则根据所述转移方案在罐之间转移液体(13)。

技术领域

本发明涉及布置在浮式结构诸如船中的罐的领域，上述罐诸如为具有膜的密封且热绝缘的罐。特别地，本发明涉及用于存储和/或运输低温液化气体的密封且热绝缘的罐的领域，上述罐诸如为用于运输具有例如在-50℃至0℃之间的温度的液化石油气体(LPG)的罐，或者为用于运输处于大气压且处于约-162℃的液化天然气体(LNG)的罐。这些罐可以用于运输液化气体或用于接收作为用于推进浮式结构的燃料的液化气体。

在一种实施方式中，液化气体是以大气压存储的处于约-162℃的温度的LNG，即具有高甲烷含量的混合物。也可以考虑其他液化气体，特别是乙烷、丙烷、丁烷或乙烯。液化气体也可以在压力下存储，例如以2巴至20巴之间的相对压力进行存储并且特别是以接近2巴的相对压力进行存储。罐可以根据不同的技术来生产，特别是以集成膜罐或结构罐的形式来生产。

背景技术

容纳在罐中的液体在存储和/或运输期间经受不同的移动。特别地，船在海上的移动，例如在气候条件诸如海况或海风的影响下的移动，引起液体在罐中的搅动。液体的通常被称为“晃动”的搅动对罐壁施加应力，这可能损坏罐的完整性。然而，在LNG罐的背景下，罐的完整性特别重要，这是由于被运输液体的易燃或易爆的性质以及浮式单元的钢壳上的冷点的风险。

为了减少与液体在罐中的移动相关的罐受损风险，LNG运载工具通常在空罐的情况下或相反地在满罐的情况下航行。实际上，在空罐的情形下，容纳在罐中的残留液体的重量是有限的，并且对罐壁施加仅较小的应力。在满罐的情形下，罐中没有被液体占据的剩余空间是有限的，这相应地限制了液体在罐中移动的自由度，并因此限制了对罐壁的冲击力。因此，LNG运载工具通常需要在使它们的罐被填充为小于其容量的10％的情况下航行，或者相反地在使它们的罐被填充为大于其容量的70％的情况下航行，以限制与液体在罐中移动的冲击相关的罐壁受损风险。

文献JP H107190是已知的，其描述了一种用于对运输低温液体的船的多个罐的填充水平进行管理的方法。在该文献中，当确定在一个罐中所容纳的液体的移动接近该罐的共振周期——其在罐受损方面引起负面影响的风险(“晃动”)——时，执行从一个罐到另一个罐的液体转移。

发明内容

罐的这种填充状态表示并不总是可能实现的理想的理论填充状态。特别地，在船于装载或卸载其货物期间紧急离开的情况下，该船可能需要在罐被部分填充的情形下出航。实际上，对罐中容纳的液体进行装载和卸载的操作是漫长的操作，这样的操作因此在要求紧急离开的警报的情况下需要提前停止。这样的警报可能与许多原因诸如例如自然灾难诸如海啸或地震相关，或者可能是与港口设施的受损相关的警报。

本发明的一些实施方式的根本的一个构思在于限制与在海上的包括多个部分填充的罐的船中的液体移动相关的风险。本发明的一些实施方式的根本的一个构思在于在具有损坏风险的填充水平的罐之间转移液体，以在所述罐中获得包括较低损坏风险的填充水平。本发明的一些实施方式的根本的一个构思在于提供用于从罐的初始填充状态转变到所述罐的目标填充状态的一个或更多个转移方案。本发明的一些实施方式的根本的一个构思在于根据具有令人满意的安全水平的转移方案在所述转移方案的过程期间于罐之间转移液体。为此目的，本发明的一些实施方式的根本的一个构思在于计算在一个或更多个转移方案的过程期间罐的受损概率。

根据一种实施方式，本发明提供了用于对布置在船中的多个罐的填充水平进行管理的方法，所述罐相连接以使得允许液体在所述罐之间转移，该方法包括：

-提供限定罐的初始填充水平的初始状态；