一种LNG过驳作业BOG管理系统

摘要

本发明提供了一种LNG过驳作业BOG管理系统，涉及LNG过驳领域，包括BOG气相三通调节阀、过驳LNG缓冲罐、GCU设备、再液化设备以及液相三通阀；过驳前可对过驳LNG缓冲罐舱压检查，并快速降压，通过对受载船的舱压进行降压处理，能够为过驳作业创造条件，实现了过驳作业开始的快捷性；迅速实现船船对接，缩短过驳作业时间；对LNG船船过驳中产生的BOG进行安全处理和对过驳过程中受载船的舱压实现精准控制；通过过驳LNG缓冲罐接入受载船过驳系统，间接扩大了受载船的舱容，使过驳作业拥有更多富裕空间增强处理BOG的能力，提高过驳安全性；BOG处理系统有效决定再液化装置和GCU装置的应用，优化再液化能力，避免BOG的浪费。

权利要求

1.一种LNG过驳作业BOG管理系统，其特征在于，包括BOG气相三通调节阀、过驳LNG缓冲罐、GCU设备、再液化设备、液相三通阀以及智控单元；其中，所述BOG气相三通调节阀的进口通过气相管路与过驳受载船的货舱气相连接，所述BOG气相三通调节阀的第一出口通过第一管路与过驳LNG缓冲罐的第一入口相连接，所述BOG气相三通调节阀的第二出口通过第二管路与再液化设备的第一入口相连接；

所述过驳LNG缓冲罐的第一出口通过第三管路与GCU设备的入口相连接，所述过驳LNG缓冲罐的第二出口通过第四管路与再液化设备的第二入口相连接，所述过驳LNG缓冲罐的第二入口通过第五管路与液相三通阀的第一出口相连接；

所述再液化设备的出口通过第六管路与液相三通阀的入口相连接；

所述液相三通阀的第二出口通过第七管路与过驳受载船的货舱液相连接；

所述气相管路上设有前端电磁阀以及前端压力传感器；所述第一管路上设有第一电磁阀以及第一压力传感器；所述第二管路上设有第二电磁阀以及第二压力传感器；所述第三管路上设有第三电磁阀；所述第四管路上设有第四电磁阀以及第四压力传感器；所述第五管路上设有第五电磁阀；所述第六管路上设有第六电磁阀；所述第七管路上设有第七电磁阀；

所述智控单元与前端电磁阀、前端压力传感器、第一电磁阀、第一压力传感器、第二电磁阀、第二压力传感器、第三电磁阀、第四电磁阀、第四压力传感器、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、GCU设备以及再液化设备信号连接；

所述智控单元内设BOG判断模型，前端压力传感器测得数值Pb，第一压力传感器测得数值Pd，第二压力传感器测得数值Pa，第四压力传感器测得数值Pc，第一压力传感器测得数值Pd与第四压力传感器测得数值Pc相同；所述BOG判断模型通过比对Pa、Pd、Pc和Pb，控制相应的电磁阀开闭以及GCU设备和再液化设备启停；

所述BOG判断模型的逻辑算法如下：

状态1：Pd大于Pb，且Pc大于再液化设备入口要求时，第四电磁阀、第五电磁阀以及第六电磁阀开启，其它电磁阀关闭，且智控单元发送启动信号至再液化设备，所述第四管路、再液化设备、第六管路、第五管路以及过驳LNG缓冲罐形成降压环路；

状态2：Pd大于Pb，且Pc不大于再液化设备入口要求时，第三电磁阀开启，其它电磁阀关闭，且智控单元发送启动信号至GCU设备，实现过驳LNG缓冲罐内降压；

状态3：Pd不大于Pb，且Pc不大于再液化设备入口要求时，前端电磁阀、第一电磁阀、第三电磁阀，其它电磁阀关闭，且智控单元发送启动信号至GCU设备，实现气相管路和货舱内降压；

状态4：Pd不大于Pb，且Pc大于再液化设备入口要求时，前端电磁阀、第二电磁阀、第六电磁阀以及第七电磁阀开启，其它电磁阀关闭，且智控单元发送启动信号至再液化设备，相连接的所述BOG气相三通调节阀、再液化设备、液相三通阀形成再液化回路。

2.根据权利要求1所述的一种LNG过驳作业BOG管理系统，其特征在于，还包括辅助船，所述BOG气相三通调节阀、过驳LNG缓冲罐、GCU设备、再液化设备以及液相三通阀布设在辅助船上。

说明书

一种LNG过驳作业BOG管理系统

技术领域

[0001] 本发明涉及LNG过驳领域，尤其涉及一种LNG过驳作业BOG管理系统。

背景技术

[0002] LNG水上运输贸易中进行的船对船过驳（STS过驳）作业目的是根据运输和储运需要进行船船LNG换仓操作，水上LNG船船过驳作业适用于水上LNG浮舱装卸载作业、燃料加注
作业、LNG船换仓作业，以及大型LNG船无法进入浅水区航道过驳给浅吃水的LNG船作业，过
驳时往往需将两条LNG运输船并靠，通过跨接软管完成LNG船船过驳作业。

[0003] 如果受载船长时间处于停航和待航状态，难以通过主机有效消耗天然气气体（BOG），会造成货舱压力升高，甚至是货舱温度增高，为过驳作业增加困难，尤其是过驳前如
果受载船压力大于卸载船压力时，不能对两条船的天然气气相管线联通，因此必须先对受
载船的多余天然气气体（BOG）进行处理。

[0004] 船船过驳作业过程中往往也会产生大量的天然气气体（BOG），过驳的受载船温度较高，需对受载船LNG舱和LNG管线进行冷舱冷管的降压，该过程中也会产生大量BOG气体；
另外LNG运输船液货舱过驳卸载过程中，过驳的体积置换和驳运泵做功热传导至LNG，还有
保冷漏热导致热量吸入等因素，也会增加过驳作业的大量BOG产生量，受载船LNG舱压高于
卸载船时将导致过驳作业失败。

[0005] 对于薄膜舱型的大型LNG船,其承载压力范围低，一般小于0.035‑0.04MPa，舱容大产生的BOG则多，如果对其得不到快速处理，为保护货舱的安全，一般选择进行放空处理，天
然气是温室气体和可燃气体，排空尤其是船船过驳时排空将对空气产生污染影响，以及对
作业现场造成造成爆炸风险，因此LNG船船过驳作业，舱压控制是技术难点。

发明内容

[0006] 本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种LNG过驳作业BOG管理系统。

[0007] 本发明是通过以下技术方案予以实现：一种LNG过驳作业BOG管理系统，包括BOG气相三通调节阀、过驳LNG缓冲罐、GCU设备、再液化设备以及液相三通阀；其中，

[0008]  BOG气相三通调节阀的进口通过气相管路与过驳受载船的货舱气相连接，BOG气相三通调节阀的第一出口通过第一管路与过驳LNG缓冲罐的第一入口相连接，BOG气相三通
调节阀的第二出口通过第二管路与再液化设备的第一入口相连接；

[0009] 过驳LNG缓冲罐的第一出口通过第三管路与GCU设备的入口相连接，过驳LNG缓冲罐的第二出口通过第四管路与再液化设备的第二入口相连接，过驳LNG缓冲罐的第二入口
通过第五管路与液相三通阀的第一出口相连接；

[0010] 再液化设备的出口通过第六管路与液相三通阀的入口相连接；

[0011] 液相三通阀的第二出口通过第七管路与过驳受载船的货舱液相连接。

[0012] 根据上述技术方案，优选的，气相管路上设有前端电磁阀以及前端压力传感器；第一管路上设有第一电磁阀以及第一压力传感器；第二管路上设有第二电磁阀以及第二压力
传感器；第三管路上设有第三电磁阀；第四管路上设有第四电磁阀以及第四压力传感器；第
五管路上设有第五电磁阀；第六管路上设有第六电磁阀；第七管路上设有第七电磁阀。

[0013] 根据上述技术方案，优选的，还包括智控单元，智控单元与前端电磁阀、前端压力传感器、第一电磁阀、第一压力传感器、第二电磁阀、第二压力传感器、第三电磁阀、第四电
磁阀、第四压力传感器、第五电磁阀、第六电磁阀、第七电磁阀、GCU设备以及再液化设备信
号连接。

[0014] 根据上述技术方案，优选的，智控单元内设BOG判断模型，前端压力传感器测得数值Pb，第一压力传感器测得数值Pd，第二压力传感器测得数值Pa，第四压力传感器测得数值
Pc，第一压力传感器测得数值Pd与第四压力传感器测得数值Pc相同；BOG判断模型通过比对
Pa、Pd、Pc和Pb，控制相应的电磁阀开闭以及GCU设备和再液化设备启停。

[0015] 根据上述技术方案，优选的，BOG判断模型的逻辑算法如下：

[0016] 状态1：Pd大于Pb，且Pc大于再液化设备入口要求时，第四电磁阀、第五电磁阀以及第六电磁阀开启，其它电磁阀关闭，且智控单元发送启动信号至再液化设备，第四管路、再
液化设备、第六管路、第五管路以及过驳LNG缓冲罐形成降压环路；

[0017] 状态2：Pd大于Pb，且Pc不大于再液化设备入口要求时，第三电磁阀开启，其它电磁阀关闭，且智控单元发送启动信号至GCU设备，实现过驳LNG缓冲罐内降压；

[0018] 状态3：Pd不大于Pb，且Pc不大于再液化设备入口要求时，前端电磁阀、第一电磁阀、第三电磁阀，其它电磁阀关闭，且智控单元发送启动信号至GCU设备，实现气相管路和货舱
内降压；

[0019] 状态4：Pd不大于Pb，且Pc大于再液化设备入口要求时，前端电磁阀、第二电磁阀、第六电磁阀以及第七电磁阀开启，其它电磁阀关闭，且智控单元发送启动信号至再液化设备，
相连接的BOG气相三通调节阀、再液化设备、液相三通阀形成再液化回路。

[0020] 根据上述技术方案，优选的，还包括辅助船，BOG气相三通调节阀、过驳LNG缓冲罐、GCU设备、再液化设备以及液相三通阀布设在辅助船上。

[0021] 本发明的有益效果是：

[0022] （1）过驳前可对过驳LNG缓冲罐舱压检查，并快速降压，通过对受载船的舱压进行降压处理，能够为过驳作业创造条件，实现了过驳作业开始的快捷性；迅速实现船船对接，
缩短过驳作业时间；

[0023] （2）对LNG船船过驳中产生的BOG进行安全处理和对过驳过程中受载船的舱压实现精准控制；

[0024] （3）通过过驳LNG缓冲罐接入受载船过驳系统，间接扩大了受载船的舱容，使过驳作业拥有更多富裕空间增强处理BOG的能力，提高过驳安全性；

[0025] （4）BOG处理系统有效决定再液化装置和GCU装置的应用，优化再液化能力，避免BOG的浪费。

附图说明

[0026] 图1示出了根据本发明的实施例处于状态1的结构示意图；

[0027] 图2示出了根据本发明的实施例处于状态2的结构示意图；

[0028] 图3示出了根据本发明的实施例处于状态3的结构示意图；

[0029] 图4示出了根据本发明的实施例处于状态4的结构示意图；

[0030] 图5示出了根据本发明的实施例的过驳连接示意图；

[0031] 图中：1、BOG气相三通调节阀；2、过驳LNG缓冲罐；3、GCU设备；4、再液化设备；5、液相三通阀；6、智控单元；7、气相管路；8、第一管路；9、第二管路；10、前端电磁阀；11、前端压
力传感器；12、第一电磁阀；13、第一压力传感器；14、第二电磁阀；15、第二压力传感器；16、
第三管路；17、第四管路；18、第五管路；19、第三电磁阀；20、第四电磁阀；21、第四压力传感
器；22、第五电磁阀；23、第六管路；24、第六电磁阀；25、第七管路；26、第七电磁阀；27、辅助
船。

具体实施方式

[0032] 下面将结合附图对发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，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，都属于发明保护的范围。

[0033] 如图所示，本发明提供了一种LNG过驳作业BOG管理系统，包括BOG气相三通调节阀1、过驳LNG缓冲罐2、GCU设备3、再液化设备4、液相三通阀5以及智控单元6；其中，

[0034]  BOG气相三通调节阀1的进口通过气相管路7与过驳受载船的货舱气相连接，BOG气相三通调节阀1的第一出口通过第一管路8与过驳LNG缓冲罐2的第一入口相连接，BOG气
相三通调节阀1的第二出口通过第二管路9与再液化设备4的第一入口相连接；气相管路7上
设有前端电磁阀10以及前端压力传感器11；第一管路8上设有第一电磁阀12以及第一压力
传感器13；第二管路9上设有第二电磁阀14以及第二压力传感器15；

[0035] 过驳LNG缓冲罐2的第一出口通过第三管路16与GCU设备3的入口相连接，过驳LNG缓冲罐2的第二出口通过第四管路17与再液化设备4的第二入口相连接，过驳LNG缓冲罐2的
第二入口通过第五管路18与液相三通阀5的第一出口相连接；第三管路16上设有第三电磁
阀19；第四管路17上设有第四电磁阀20以及第四压力传感器21；第五管路18上设有第五电
磁阀22；

[0036] 再液化设备4的出口通过第六管路23与液相三通阀5的入口相连接；第六管路23上设有第六电磁阀24；

[0037] 液相三通阀5的第二出口通过第七管路25与过驳受载船的货舱液相连接，第七管路25上设有第七电磁阀26。

[0038] 智控单元6内设BOG判断模型，智控单元6与前端电磁阀10、前端压力传感器11、第一电磁阀12、第一压力传感器13、第二电磁阀14、第二压力传感器15、第三电磁阀19、第四电
磁阀20、第四压力传感器21、第五电磁阀22、第六电磁阀24、第七电磁阀26、GCU设备3以及再
液化设备4信号连接，

[0039] 前端压力传感器11测得数值Pb，第一压力传感器13测得数值Pd，第二压力传感器15测得数值Pa，第四压力传感器21测得数值Pc，第一压力传感器13测得数值Pd与第四压力传感
器21测得数值Pc相同；BOG判断模型通过比对Pa、Pd、Pc和Pb，控制相应的电磁阀开闭以及GCU
设备3和再液化设备4启停。

[0040] 而BOG判断模型的逻辑算法如下：

[0041] 状态1：Pd大于Pb，且Pc大于再液化设备4入口要求时，第四电磁阀20、第五电磁阀22以及第六电磁阀24开启，其它电磁阀关闭，且智控单元6发送启动信号至再液化设备4，第四
管路17、再液化设备4、第六管路23、第五管路18以及过驳LNG缓冲罐2形成降压环路；

[0042] 状态2：Pd大于Pb，且Pc不大于再液化设备4入口要求时，第三电磁阀19开启，其它电磁阀关闭，且智控单元6发送启动信号至GCU设备3，实现过驳LNG缓冲罐2内降压；

[0043] 状态3：Pd不大于Pb，且Pc不大于再液化设备4入口要求时，前端电磁阀10、第一电磁阀12、第三电磁阀19，其它电磁阀关闭，且智控单元6发送启动信号至GCU设备3，实现气相管
路7和货舱内降压；

[0044] 状态4：Pd不大于Pb，且Pc大于再液化设备4入口要求时，前端电磁阀10、第二电磁阀14、第六电磁阀24以及第七电磁阀26开启，其它电磁阀关闭，且智控单元6发送启动信号至
再液化设备4，相连接的BOG气相三通调节阀1、再液化设备4、液相三通阀5形成再液化回路。

[0045] 根据上述实施例，优选的，还包括辅助船27，BOG气相三通调节阀1、过驳LNG缓冲罐2、GCU设备3、再液化设备4以及液相三通阀5布设在辅助船27上，进而实现集成化设计，根据
需求对LNG过驳作业产生的BOG进行高效处理。

[0046] 本发明的有益效果是：

[0047] （1）过驳前可对过驳LNG缓冲罐2舱压检查，并快速降压，通过对受载船的舱压进行降压处理，能够为过驳作业创造条件，实现了过驳作业开始的快捷性；迅速实现船船对接，
缩短过驳作业时间；

[0048] （2）对LNG船船过驳中产生的BOG进行安全处理和对过驳过程中受载船的舱压实现精准控制；

[0049] （3）通过过驳LNG缓冲罐2接入受载船过驳系统，间接扩大了受载船的舱容，使过驳作业拥有更多富裕空间增强处理BOG的能力，提高过驳安全性；

[0050] （4）BOG处理系统有效决定再液化装置和GCU装置的应用，优化再液化能力，避免BOG的浪费。

[0051] 在发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅
用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0052] 在发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可
以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是
两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在发
明中的具体含义。

[0053] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等
同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离发明各实施例技术方案的
范围。