[发明专利]操作连接至用于储存液化气的罐的热绝缘屏障的泵送设备的设备

说明书

本发明涉及一种用于操作泵送设备的设备，所述泵送设备与密封且热绝缘的罐(2)相关联，所述罐(2)容纳具有液相和气相的液化气(8)并且具有多层结构，所述多层结构包括与液化气(8)接触的密封膜(7)以及布置在密封膜(7)和承载结构(4)之间的热绝缘屏障(6)，所述热绝缘屏障(6)包括固体物质和气相；所述泵送设备包括真空泵(16)，该真空泵连接至热绝缘屏障(6)以将气相置于负相对压力，所述方法基于热绝缘屏障(6)的气相的参考压力Pc1和压力Pi的测量值来控制真空泵(16)，所述方法还包括：‑测量液化气(8)的液相的温度T；以及‑通过关系式P_c1＝f₁(T)来确定参考压力Pc1，f₁是单调递增函数。

技术领域

本发明涉及用于储存液化气的密封且热绝缘的膜罐的领域。

密封且热绝缘的膜罐尤其用于储存液化天然气(LNG)。

背景技术

现有技术中已知的密封且热绝缘的膜罐的壁具有多层结构。从罐的外部至内部，该多层结构包括：包括抵靠支撑结构的绝缘元件的第二级热绝缘屏障；抵靠第二级热绝缘屏障的第二级密封膜；包括抵靠第二级密封膜的绝缘元件的第一级热绝缘屏障；以及与容纳在罐中的液化气接触并且抵靠第一级热绝缘屏障的第一级密封膜。

这类膜罐对每个膜的相对侧之间的压力差敏感，并且特别是对第一级密封膜的相对侧之间的压力差敏感。实际上，第一级热绝缘屏障相对于罐的内部升高的压力易于导致第一级密封膜脱离。为保证第一级密封屏障的完整性，因而优选的是维持第一级热绝缘屏障内部的压力低于罐内部的压力，使得第一级密封膜的相对侧之间的压力差趋于将第一级密封膜压抵靠于第二级热绝缘屏障，而使其不会从第二级绝缘屏障脱离。

发明内容

本发明的基本构思是提出一种控制连接至密封且热绝缘的罐的热绝缘屏障的泵送设备的方法，其使得能够有效保护罐的至少一个密封膜。

在一个实施方案中，本发明提供了一种控制与密封且热绝缘的罐相关联的泵送设备的方法，所述罐容纳具有液相和气相的液化气并且该罐包括具有多层结构的壁，该多层结构包括与液化气接触的密封膜以及设置在密封膜和支撑结构之间的热绝缘屏障，所述热绝缘屏障包括固体材料和气相，所述泵送设备包括真空泵，该真空泵连接至热绝缘屏障以将气相置于负相对压力，所述方法包括以下步骤：

-测量热绝缘屏障的气相的压力P₁；

-通过等式P_c1＝f₁(T)确定设定点压力P_c1，f₁是单调递增函数，并且T是代表液化气的液相的测量温度的变量或代表液化气的液相易于达到并与用于冷却液化气的设备的操作状态相对应的最低温度阈值的变量；

-控制真空泵以使热绝缘屏障的气相的压力P₁受制于设定点压力P_c1。

当罐处于低于大气压力的压力时，该类型的方法对于保护密封膜特别有效(现有技术中先前并非如此)。这种情况在液化气主要以过冷的热力学状态储存在罐中时特别容易出现，上述过冷的热力学状态即储存在罐中的液化气所处的温度低于在气体储存于罐中所处的压力下考虑的气体的液-气平衡温度。

现今，申请人新近研制出冷却设备，这样的冷却设备能够使储存在罐中的液化气的一部分的温度降低到其液-气平衡温度以下，以限制液化气的自然蒸发，并且使其能够长期储存。因此，这类方法特别适合于应对配备有这种冷却设备的罐的特定需求。

实际上，在采用对液化气进行过冷却的液化气储存应用中，罐的气体气氛(sky)中的气相和液化气的液相在罐内的任何地方都不平衡。气相易于被加热，并趋于在罐的内部分层。因此，如果罐并不是非常满并且没有在罐中采用搅拌来使气相的温度均匀，则气相中可能会遭遇约100℃的温度梯度。