[发明专利]用于检测密封热绝缘罐的泄漏的方法

说明书

本发明涉及一种用于检测液态气体的罐中的泄漏的方法，所述罐包括围绕液态气体的膜，该膜由将膜与壁分开的绝缘空间所围绕，该绝缘空间填充有惰性气体，该惰性气体经由至少一个管被注入和抽取。该检测方法包括以下步骤：‑通过测量经由管添加的和移除的气体，确定921在两个时刻之间惰性气体的质量的第一变化ΔM1，‑计算922惰性气体的质量的第二变化ΔM2，该第二变化对应于在绝缘空间中测量的惰性气体的两个质量之间的差，以及‑比较931第一变化和第二变化，并且如果惰性气体的质量的第一变化和第二变化之间的偏差E1大于第一阈值S1，则触发警报。

技术领域

本发明涉及用于储存处于低温的液态气体的密封绝热罐的领域，并且更特别地涉及一种用于检测液态气体的密封绝热罐的泄漏的方法。这种类型的罐可以用于储存或运输不同的气体，例如甲烷、丁烷、乙烯等。

背景技术

具有膜的密封热绝缘罐特别地用于储存液化天然气(LNG)，该液化天然气处于约-163℃在大气压力下被储存。这些罐可以安装在浮动式或非浮动式的结构上(例如陆地上的罐或常规上由混凝土制成的储存结构，已知为GBS)，并被设计用于运输液化天然气或接收液化天然气，该液化天然气作为用于推进浮动式或非浮动式结构的燃料。

在现有技术中，密封热绝缘罐用于储存液态气体，并被结合在支撑结构诸如被设计用于运输液化天然气的船舶的双壳体中。一般地，这种类型的罐包括多层结构，在厚度方向上，从罐的外部到内部，依次具有：第二级热绝缘屏障，其被保留在支撑结构上；第二级密封膜，其被支撑抵靠第二级热绝缘屏；第一级热绝缘屏障，其被支撑抵靠第二级密封膜；以及第一级密封膜，其被支撑抵靠第一级热绝缘屏障，并被设计成与罐中所容纳的液化天然气接触。

为了检测泄漏，根据US4,404,843，在容纳第一级热绝缘屏障和第二级热绝缘屏障的空间里填充有惰性气体。根据不同的密闭系统，第一级和第二级空间被调节到不同的压力，但总是大于大气压力。为了补偿由空间内部中温度变化引起的任何压力变化，或补偿大气压力的变化，每个空间的压力通过调节系统来调节并维持处于恒定的相对压力范围，该调节系统使得能够注入惰性气体，或将部分惰性气体排放到大气中。

申请US2017/0138536指出，低温罐可以具有热点或冷点，并且因此用于检测进入和离开绝缘空间的气体流的系统可能有缺陷，并触发伪警报。为了补救这个问题，本文件提出对不同的绝缘空间使用不同的惰性气体。通过检测不应该出现在相关空间的气体来检测泄漏。这个检测方法使得有必要具有多种类型的惰性气体，并且因此具有多个分配电路，这在气体运输船上实施起来较为复杂。

发明内容

本发明所基于的构思由仅使用单一惰性气体来构成，同时消除现有技术的问题。为了这个目的，温度传感器被放置在容纳有液态气体的罐的全部周围的多个位置处，以确定位于罐的周围并填充有惰性气体的绝缘空间的热图。通过这个热图，提出精确计算在两个给定时刻时存在于绝缘空间中的惰性气体的质量(方法2)，并将在这两个时刻之间计算出的气体变化与关于这两个时刻之间的气体进入和离开所测量的气体数量进行比较(方法1)。质量守恒定律意味着由两种方法确定的质量变化是相同的。任何朝向罐外部的气体泄漏都会导致这两种结果之间的不平衡。

根据一个实施方式，本发明提供了一种用于检测液态气体的密封热绝缘罐的泄漏的方法。所述罐包括围绕液态气体的密封膜，该密封膜被绝缘空间所围绕，该绝缘空间将密封膜与自身是密封的支撑壁分开，该绝缘空间填充有固态热绝缘材料和惰性气体，该绝缘空间设置有至少一个注入管道和至少一个抽取管道，以便注入和抽取惰性气体。该检测方法包括以下步骤：

-确定在第一时刻和第二时刻之间惰性气体的质量的第一变化，该第一变化对应于在第一时刻和第二时刻之间由注入管道添加的和由抽取管道移除的惰性气体的总质量的合量；

通过测量绝缘空间的自由容积中的压力和温度，确定第一时刻时绝缘空间中惰性气体的第一质量和第二时刻时绝缘空间中惰性气体的第二质量；