EP4575300A1 - Method and system for discharging liquefied gas from a liquefied gas transport or storage tank - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to the field of liquefied gas transport vessels and more specifically concerns the installations and maintenance of tanks intended for the storage of such liquefied gas, for example liquefied natural gas or liquefied ethane. These tanks are arranged in the holds of liquefied gas transport vessels, or in land-based devices for the temporary storage of liquefied gas.
- Such a tank has a capacity of several thousand or even tens of thousands of cubic meters of liquefied gas. It has a generally parallelepiped shape, its walls generally resting on internal partitions of a hold of a transport ship.
- the ship's hold generally has several tanks.
- the walls of each tank In order to keep the liquefied gas in a liquid state, therefore at -163°C (degrees Celsius) for liquefied natural gas, the walls of each tank have several thermally insulating and waterproof layers, which line the internal partitions of the ship.
- a so-called unloading tower In order to fill or unload the tank with liquefied natural gas, a so-called unloading tower is generally secured to an upper wall of the tank. This tower extends vertically to the bottom of the tank, i.e. into the tank, close to a lower wall of the tank.
- the tower generally comprises several masts, comprising loading and/or unloading pipes.
- the unloading pipes are coupled to unloading pumps which are for example installed at one end of the tower at the bottom of the tank, and which each comprise a suction member drawing the liquefied gas into one of the unloading pipes.
- pipelines are usually integrated into the tower, including a pipeline that supplies natural gas to the ship's engines.
- This pipeline also includes a pump for sucking up liquefied natural gas from the bottom of the tank.
- enclosures In order to protect the pumps in the tank from sudden movements of the liquefied natural gas within the tank, enclosures generally surround the suction member of each pump.
- Such an enclosure generally takes the form of a sump arranged in the lower wall of the tank, or a container whose side walls are arranged vertically around the suction member of the pump.
- the enclosure When the enclosure is a sump, it also allows the pump present in this sump to suck up a maximum of liquefied gas present in the tank, when the latter must be completely emptied.
- a sump ensures that the suction member of the pump is always immersed in a minimum level of liquid and thus avoids any damage to this suction member during its operation.
- the pumps in the discharge lines drain the tank, then the residual liquid in the tank is vaporized by circulating hot gas inside it.
- the tank then undergoes an inerting operation during which an inert gas is introduced at the bottom of the tank.
- the gas mixture in the tank reaches a predefined proportion making it non-flammable in the open air, the tank is placed under air, so as to make it suitable for a visit by tank maintenance personnel.
- evaporated liquefied gas remains trapped in the pump protection enclosures.
- the fumes from this evaporated liquefied gas can be harmful to personnel working near the pumps protected by these enclosures, or during maintenance of these pumps.
- the present invention aims to remedy at least in part the aforementioned drawback by providing a method for evacuating liquefied gas from a sealed and thermally insulating tank and a corresponding evacuation system, making it possible to protect the tank maintenance personnel from residual gas emissions.
- the flow of inert gas is directed into the enclosure so as to allow this evacuation of the quantity of vaporized liquefied gas remaining trapped in the enclosure.
- the lower wall of the tank is the one that vertically supports the weight of the liquefied gas. It is for example fixed to a bottom wall of a hold of a transport vessel, while the upper wall of the tank is for example secured to the deck of the transport vessel.
- the walls of the tank each comprise for example on the one hand a primary layer consisting of a primary waterproof membrane intended to be in contact with the liquefied gas and a primary thermal insulation barrier made of one or more insulating materials, and on the other hand a secondary layer consisting of a secondary waterproof membrane in contact with the primary thermal insulation barrier and a secondary thermal insulation barrier made of one or more insulating materials and fixed to an internal bulkhead, a bottom wall or a deck of the vessel depending on the wall of the tank in question.
- tank walls are arranged in a similar manner in a land-based liquefied gas storage device.
- the pumping line extends mainly vertically in the tank, its main dimension being oriented vertically, i.e. orthogonally to the bottom and top walls of the tank.
- the second end of the pumping line is connected to a suction member arranged at the bottom of the tank, i.e. in the lower part of the tank.
- the second end of the pumping line is preferably located between the bottom wall of the tank and a distance therefrom forming, for example, one tenth of the volume of the tank. In this way, the suction member operates even when the tank is almost empty.
- the pump comprising the suction member also comprises a motor for driving the suction member, which can be offset relative to the suction member.
- the pumping line is for example intended to supply consumers of a ship, such as a ship's engine. Alternatively, it is used to unload the tank, in particular when it is the tank of a LNG carrier type ship. In the latter case, the pumping line is generally integrated into a mast of an unloading tower.
- an unloading tower extends vertically into the tank and has a first end located outside the tank, for example on the deck of the ship, and a second end located at the bottom of the tank. It therefore passes through the upper wall of the tank. The second end of the unloading tower does not touch the lower wall of the tank, the unloading tower being carried at the level of the upper wall of the tank. It comprises several hollow masts arranged vertically and in which loading or unloading pipes are arranged vertically, the masts being secured to each other by means of crosspieces.
- the pipes in the tank are generally grouped together at the unloading tower.
- the pump drive motor is, for example, supported by a support structure of the unloading tower, arranged at the second end of the latter and consisting, for example, of plates and crosspieces forming a base arranged mainly parallel to the lower wall of the tank but at a distance from it.
- the pump drive motor may be located on the deck of the ship.
- the pump drive motor is for example located on the deck of the vessel, with a drive shaft connecting the drive motor to the suction member in the mast.
- the pump drive motor used to supply consumers on the ship or to unload the tank, is grouped with its suction member in a single casing fixed to the support structure.
- the suction member is housed at least partly in an enclosure taking the form, for example, of a sump arranged in the lower wall of the tank, or of a container or a deflector carried by the support structure of the unloading tower.
- the vaporized liquefied gas remaining in the enclosure during the inerting step is expelled from this enclosure by a flow of inert gas sent into or towards the enclosure.
- the vaporized liquefied gas mixed with the inert gas can then be expelled by dry air sent into the tank to make it suitable for receiving personnel.
- the safety of personnel working in the tank is therefore ensured, without however giving up the use of a container or a sump receiving the suction member of a pump.
- the invention is not limited to transport tanks, the sumps can be used in land-based devices incorporating liquefied gas tanks, to perfect their unloading.
- the inerting step preferably uses an inert gas produced by an inert gas generator resulting from the combustion of diesel.
- the inert gas thus produced comprises approximately 80% to 90% nitrogen and 20% to 10% carbon dioxide, and is less expensive than pure nitrogen.
- the inert gas has a composition of 85% nitrogen and 15% carbon dioxide.
- the inert gas used by the means for sending a flow of inert gas is preferably nitrogen produced by a service inert gas supply system, i.e. supplying nitrogen at five bars of pressure. This inert gas is therefore not loaded with carbon dioxide except for possible traces, unlike the inert gas used for inerting the tank.
- the same inert gas is used for inerting and sending a flow of inert gas into the enclosure, this same inert gas then being only nitrogen or only a mixture of nitrogen and carbon dioxide.
- the method for evacuating liquefied gas further comprises a step of sending dry air into the tank, capable of expelling from the tank the inert gas(es) resulting from the inerting step and the step of sending the flow of an inert gas.
- Dry air is sent into the tank only after the tank has been inerted and the vaporized liquefied gas present in the enclosure has been evacuated using means for sending a flow of inert gas into the enclosure.
- This dry air is the product of dehumidification of the air by a dry air generator, using a desiccant such as activated alumina.
- the duration of the step of sending the flow of an inert gas is predefined so as to allow the evacuation from the enclosure of the vaporized liquefied gas remaining within it.
- This characteristic allows a simple implementation of the invention, because it does not require control of the flow rate of the inert gas.
- the predefined duration is for example measured by tests prior to the implementation of the method according to the invention.
- the step of sending the flow of an inert gas uses a pipe with a section strictly smaller than that of an inerting pipe used during the inerting step.
- the pipe has for example a diameter of DN 8 (the abbreviation DN designates the internal nominal diameter in millimeters) while the inerting pipe has a diameter of DN 15.
- DN 8 the abbreviation DN designates the internal nominal diameter in millimeters
- DN 15 designates the internal nominal diameter in millimeters
- the liquefied gas evacuation system according to the invention comprises means for implementing the liquefied gas evacuation method according to the invention.
- the The liquefied gas evacuation method according to the invention uses the liquefied gas evacuation system according to the invention, which has advantages similar to those of the liquefied gas evacuation method according to the invention.
- the means for sending a flow of an inert gas comprise a pipe with a cross-section strictly smaller than that of an inerting pipe coupled to inert gas supply means, the inerting pipe opening into the tank and forming part of the inerting means, the pipe comprising a first end located outside the tank and a second end arranged so as to direct the flow of inert gas into the enclosure.
- the use of such a pipe makes it possible not to modify the inerting means of the tank, and in particular not to modify the inerting pipe supply. Since the pipe is of smaller diameter (DN8 instead of DN15 for example), it is easy to install.
- the pipe comprises for example a flexible portion at its first end, capable of being coupled or decoupled from an inert gas supply system.
- the inert gas supply system is, in this embodiment of the invention, a service inert gas supply system, i.e. supplying nitrogen at five bars of pressure, while the inert gas used by the inerting means comes from a combustion of diesel, as explained above.
- the second end of the pipe is for example located below a plane delimiting an opening of the enclosure, said opening being located opposite the upper wall of the tank.
- the second end of the pipe is arranged above this plane, but in such a way that the inert gas sent under pressure by this pipe passes through the opening and enters the enclosure.
- the second end of the pipe is part of an end portion of the pipe arranged vertically above the opening of the enclosure.
- the means for sending a flow of an inert gas comprise means for fixing the pipe to a mast of an unloading tower comprising several masts and extending into the tank, having at its end proximal to the lower wall of the tank, a support structure connecting the masts of the unloading tower together.
- the pumping line is a tank discharge line integrated into the mast and the emptying means are capable of actuating the pump and driving the liquefied gas into the pumping line.
- the enclosure is then, for example, a container secured to the support structure located at the lower end of the mast and surrounding the suction member.
- the enclosure is a sump located under the mast in the thickness of the lower wall.
- the pumping line is a line intended for supplying fuel to at least one consumer of a ship.
- the pipe used to send a flow of inert gas into the enclosure is therefore brought to the bottom of the tank by attachments to a mast of the unloading tower, preferably chosen as the one closest to the enclosure housing the suction member.
- the pipe must make a detour at the bottom of the tank before arriving above the enclosure in which the suction member is protected, using the support structure of the unloading tower as support.
- the enclosure may be located outside a perimeter delimited by the masts of the unloading tower. This is the case, for example, when the pumping line, whether it is a line intended for fuel supply or an unloading line, is located outside this perimeter.
- the enclosure is a sump, fitted into a thickness of the lower wall of the tank.
- the invention also relates to a liquefied gas transport vessel, comprising a liquefied gas evacuation system according to the invention.
- the vessel according to the invention has advantages similar to those of the system according to the invention and the method according to the invention.
- a ship 1 according to the invention shown Figure 1 is a liquefied gas transport vessel G, which in this embodiment of the invention is liquefied natural gas.
- the liquefied gas G is transported in tanks 16 installed in the hold of the vessel 1.
- the hold comprises a lower bulkhead 12, substantially parallel to the deck 18 of the vessel 1, and internal side bulkheads 14 which divide the hold into four compartments.
- a sealed and thermally insulating tank 16 is arranged in at least one compartment.
- This tank 16 comprises an upper wall 162 (partially shown in Figure 2 ) secured to deck 18 of ship 1, a lower wall 164 (partially shown in the Figure 2 ) secured to the lower bulkhead 12 of the ship 1, and side walls secured to the internal side bulkheads 14.
- the walls of the tank 16 line the bulkheads of each compartment of the hold with sealed and thermally insulating layers, so that the tank 16 forms a substantially parallelepipedal container capable of receiving the liquefied gas G and keeping it at a temperature less than or equal to -163°C, at atmospheric pressure.
- the upper wall 162 also includes a cover (not shown) allowing personnel in particular to descend into the tank.
- the upper wall 162 of the tank 16 is crossed by an unloading tower 2, comprising a first end accessible from the outside of the tank 16 on the deck of the ship and a second end located at the bottom of the tank 16, without however touching the lower wall 164 of the tank 16.
- the unloading tower 2 is carried by the deck 18 of the ship and extends vertically in the tank 16.
- a holding device 15 secured to the lower wall 164 of the tank 16 holds the unloading tower 2 in a vertical direction, that is to say perpendicular to the upper 162 and lower 164 walls of the tank 16.
- the holding device 15 participates in supporting the unloading tower 2 whose length varies according to the thermal variations in the tank 16 in particular when the ship is exposed to rolling phenomena.
- FIG. 2 represents in more detail the unloading tower 2, which can be seen to be arranged along its length along a vertical axis (Oz) of an orthonormal reference frame (O, x, y, z).
- the terms “upper”, “high”, “lower”, “lower” in this application refer to the orientation of this axis Oz, directed upwards, that is to say towards the upper wall 164 of the tank 16.
- the unloading tower 2 comprises several hollow masts 21, 22, 23 extending vertically in the tank 16 through the upper wall 162 thereof. A first end of at least one of the masts 21, 22, 23 is therefore external to the tank 16 while a second end of at least one of the masts 21, 22, 23 is arranged at the bottom of the tank 16, without touching the lower wall 164 of the tank 16.
- the second ends of at least two masts 21, 22, 23 are secured to each other by a support structure 24 formed of plates and crosspieces and arranged at a distance from the lower wall 164 of the tank 16. Other crosspieces represented by thick black lines, connect the masts to each other along the length of the unloading tower 2.
- the support structure 24 is connected to the lower wall 164 by the holding device 15.
- the mast 23 houses a pumping pipe 25 which is a pipe for discharging liquefied gas G.
- the pumping pipe 25 extends vertically from a first end located outside the tank to a second end connected at the bottom of the tank to an unloading pump comprising a suction member 8.
- the unloading pump is supported by the support structure 24. It is vertically located between the second end of the mast 23 and the lower wall 164, without touching the latter.
- the container 30 is fixed to the support structure 24 and does not touch the lower wall 164.
- This container 30 forms a corner in which the liquefied gas, even evaporated, can remain confined without a specific evacuation system such as an evacuation system S1 for the liquefied gas present in the tank 16, and which forms a first example of embodiment of the invention.
- the evacuation system S1 comprises means for emptying the tank 16, these emptying means comprising the pumping line 25 and the unloading pump, as well as means for actuating the unloading pump to suck the liquefied gas G out of the tank, until the latter no longer contains more than a residual portion of liquefied gas.
- the emptying means possibly comprise other pumping devices actuated in parallel with the unloading pump (for example another unloading line in another mast and connected to another unloading pump) or actuated to complete its action when the tank 16 is almost unloaded (for example a so-called dewatering pump).
- a return of gas in the vapor phase is also operated to balance the pressure in the tank 16 as it is emptied.
- the evacuation system S1 further comprises means for heating the tank 16, capable of vaporizing the residual portion of liquefied gas G present in the tank 16 after implementation of the draining means.
- These heating means comprise means for circulating heated gas in the tank 16, this gas in vapor phase being for example recovered in the upper part of the tank 16 then compressed.
- the residual portion of liquefied gas G is entirely vaporized when the thermal insulation of the tank 16 reaches 5°C.
- the evacuation system S1 further comprises means for inerting the tank, making it possible to introduce into it an inert gas from an inert gas generator.
- This inert gas is composed, for example, of 80% nitrogen and 20% carbon dioxide, and is introduced into the tank via an inerting pipe, a first end of which, located outside the tank 16, is connected to the inert gas generator and a second end of which is located at the bottom of the tank.
- the inert gas introduced at the bottom of the tank thanks to its density, makes it possible to raise the natural gas vaporized by the heating means, into an upper part of the tank where it is sucked in and extracted from the tank.
- the evacuation system S1 further comprises means for sending a flow of an inert gas directed into the container 30, making it possible, after an operation of inerting the tank 16 has been carried out or at the end of such an operation, to expel the vaporized gas remaining confined in the container 30.
- These means of sending a flow of inert gas comprise a pipe 4 shown Figure 2 , this pipe 4 being of a smaller diameter than that of the inerting pipe, and a service nitrogen supply system.
- the pipe 4 has a first end located outside the tank 16 and a second end 42 opening into the container 30.
- the pipe 4 is fixed along the mast 23 with the exception of two end portions of the pipe 4, which are a first end portion located outside the tank 16 and comprising a flexible portion 41 and a second end portion vertically extending the part of the pipe 4 fixed to the mast 23 into the container 30.
- the flexible portion 41 of the pipe 4 allows it to be connected to the service nitrogen supply system, this nitrogen being produced by an inert gas generator present on the ship, from the ambient air.
- This nitrogen supply system provides nitrogen at a pressure of 5 bars and can be connected to various equipment depending on requirements.
- the pipe 4 therefore allows, when connected to this nitrogen supply system, to act as a device connected to a compressed air pipe otherwise called a blower, with sufficient pressure to expel the vaporized gas remaining confined in the container 30.
- the inerting means could not, even positioned above the container 30, expel the vaporized liquefied gas confined inside this container 30. In fact, the inerting means diffuse the inert gas with insufficient pressure to succeed in expelling the vaporized gas.
- the evacuation system S1 finally comprises means for venting the tank 16.
- These means comprise a dry air pipe in the upper part of the tank 16, making it possible to introduce into this upper part, dry air produced by a dry air generator present on the ship. This generator uses the ambient air which it dehumidifies.
- the dry air introduced in the upper part expels the other gases present in the tank 16 after implementation of the inerting means and sending a flow of inert gas into the container 30, pushing them into the lower part of the tank 16 where they are extracted until an oxygen content greater than 20% is obtained.
- the evacuation system S1 thus allows personnel to enter the tank without breathing in natural gas fumes in the vapor phase which would have remained confined in the container 30.
- the tank 16 can also include a pumping line 25b which is used to supply consumers of the ship 1 with fuel.
- the pumping line 25b has a first end located outside the tank and extends vertically near the unloading tower 2 to an end portion located at the bottom of the tank. This end portion has a first horizontal part fixed to the mast 21 as well as to the support structure 24, and a second vertical part connected to the first horizontal part and to a second end of the pumping line 25b, this second end being connected to a feed pump comprising a suction member 8b.
- the feed pump is supported by the support structure 24, as more particularly visible Figure 4 .
- the sump 7 is formed of a cylindrical metal casing open towards the tank 16 and welded on its upper part to the primary metal waterproof membrane 1640 to ensure the sealing of the tank 16. It has a bottom, for example arranged in the secondary insulation layer 1643, parallel to the lower partition 12.
- the feed pump arranged in the sump 7 being supported by the support structure 24, it does not touch the bottom of the sump 7.
- a system S2 for evacuating the liquefied gas present in the tank 16 comprises means similar to those of the liquefied gas evacuation system S1 described previously.
- the liquefied gas evacuation system S2 comprises the same means for emptying, heating, inerting and venting the tank 16 as those of the liquefied gas evacuation system S1. It should be noted that the liquefied gas evacuation system S2 coexists, in this embodiment of the invention, with the liquefied gas evacuation system S1.
- the liquefied gas evacuation system S2 also comprises means for sending a flow of inert gas directed into the sump 7 and which can be implemented during or after inerting of the tank 16 by the inerting means.
- These means for sending a flow of inert gas comprise a pipe 4b of smaller diameter than that of the inerting pipe, as well as the service nitrogen supply system to which the pipe 4b is connectable.
- the pipe 4b comprises a first end located outside the tank 16 and a second end 42b opening into the sump 7.
- the pipe 4b comprises a vertical main portion 40 fixed along the mast 21, a first end portion located outside the tank 16 and comprising a flexible portion for its connection to the nitrogen supply system. service nitrogen and a second end portion extending at the bottom of the tank the main portion 40 fixed to the mast 21 into the sump 7.
- the second end portion of the pipe 4b comprises a horizontal or substantially horizontal portion 44 fixed to the support structure 24, this horizontal portion 44 connecting a lower end of the main portion 40 to an upper end of a last vertical portion 48 of the pipe 4b, this upper end being arranged above the sump 7.
- the last vertical portion 48 of the pipe 4b is arranged vertically so that its lower end corresponding to the second end 42b of the pipe 4b is in the sump 7, as visible Figure 4 .
- the attachments of the pipe 4b to the mast 21 and to the support structure 24 use flanges 5 welded or screwed to the mast 21, or respectively to the support structure 24.
- the pipe 4b when connected to this nitrogen supply system, acts as a blower, with sufficient pressure to expel the vaporized gas remaining confined in the sump 7.
- This connection aimed at sending a flow of inert gas in order to expel the vaporized liquefied gas, is carried out at the end of inerting or after inerting the tank 16.
- FIG. 5 now illustrates a liquefied gas evacuation system S3 forming a third exemplary embodiment of the invention and corresponding to a variant of the liquefied gas evacuation system S2 previously described.
- the liquefied gas evacuation system S3 differs from the liquefied gas evacuation system S2 mainly in that the feed pump for the consumers of the ship 1, comprising the suction member 8b, is protected from the effects of waves not by a sump but by a container 30c, similar to the container 30.
- the other elements, identical to those of the liquefied gas evacuation system S2, are referenced identically.
- the pumping line allowing the fuel to be supplied to the consumers of the ship 1 and connected at the bottom of the tank to the feed pump is a pumping line 25c identical to the pumping line 25b of the liquefied gas evacuation system S2, except for the fact that it descends less deeply into the tank 16 since the container 30c is not arranged in the lower wall 164 of the tank 16 but above it.
- the container 30c takes the form of a cylindrical bucket open at the top, which surrounds the feed pump and in particular its suction member 8b.
- the container 30c is fixed to the support structure 24 and does not touch the lower wall 164.
- the liquefied gas evacuation system S3 comprises a pipe 4c connectable to the service nitrogen supply system by one of its ends, and the other end 42c of which is located in the container 30c.
- the arrangement of the pipe 4c and its attachment to the unloading tower 2 is identical to that of the pipe 4b except for the fact that the pipe 4c descends less deeply to the bottom of the tank since the container 30c is located less deep than the sump 7.
- the pipe 4c descends for example less deeply along the mast 21 and is attached horizontally to the support structure 24 higher than the horizontal portion 44 of the pipe 4b of the liquefied gas evacuation system S2.
- the pipe 4c also allows, when connected to the service nitrogen supply system, to act as a blower, with sufficient pressure to expel the vaporized gas remaining confined in the container 30c.
- the sending of the flow of inert gas in order to expel the vaporized liquefied gas is carried out at the end of inerting or after the inerting of the tank 16.
- the liquefied gas evacuation systems S1, S2 or S3 according to the invention can, depending on the configuration of the tank, be considered individually; in such a case, there is no coexistence of several evacuation systems.
- a first step 501 of the evacuation method 500 is the emptying of the tank 16.
- the unloading pumps of the tank 16 are actuated, as well as possibly a dewatering pump at the end of emptying.
- These pumps and the associated pipes are part, in this embodiment of the invention, of the emptying means of the evacuation system S1, S2 or S3.
- a second step 502 of the evacuation method 500 is the heating 502 of the tank 16, until all the liquefied gas is vaporized. residual present in the tank 16.
- the heating means of the evacuation system S1, S2 or S3 are activated, circulating heated gas in the tank 16, until the walls of the tank 16 reach a temperature of 0°C.
- a third step 503 of the evacuation method 500, implemented after the heating step 502, is the inerting of the tank 16.
- the inerting means of the evacuation system S1, S2 or S3 are used, which comprise, in this embodiment of the invention, the inert gas pipe and the inert gas generator present on the ship 1.
- Inert gas composed of 80% nitrogen and 20% carbon dioxide and arriving at the outlet of the inert gas generator receiving ambient air and diesel oil at the inlet, is sent into the inert gas pipe to the bottom of the tank.
- the liquefied gas vaporized by the heating means then rises into an upper part of the tank 16 where it is sucked and extracted from the tank.
- the inerting step 503 is stopped when the gas mixture present in the tank 16 is no longer flammable on contact with air, for example up to a natural gas content in the tank 16, less than 50% compared to a lower limit content at which the natural gas ignites on contact with air.
- a fourth step 504 of the evacuation method 500 is the sending of a flow of inert gas, here service nitrogen, into the container 30 and into the sump 7 or the container 30c, depending on the chosen embodiment variant implemented.
- This step uses the means for sending a flow of inert gas from the evacuation system S1, S2 or S3, which comprise in this embodiment of the invention, the pipe 4 and the pipe 4b or 4c, as well as the service nitrogen generator present on the ship 1.
- the flexible portion 41 of the pipe 4 is supplied by the service nitrogen generator which is activated for a predefined duration, for example for ten minutes, so that the vaporized liquefied gas remaining confined in the container 30 is expelled therefrom.
- the flexible portion 41 of the pipe 4 is disconnected and the flexible portion of the pipe 4b or 4c is connected in turn so as to be supplied by the service nitrogen generator which is also operated for around ten minutes, so that the vaporized liquefied gas remaining confined in the sump 7 or the container 30c is expelled.
- this fourth step 504 of the evacuation method 500 is the sending of a flow of inert gas only into the container 30, 30c or into the sump 7, when a single evacuation system S1, S2 or S3 is implemented in the tank 16.
- the flexible portion 41 of the pipe 4 is supplied by the service nitrogen generator which is activated for a predefined period, for example for ten minutes, so that the vaporized liquefied gas remaining confined in the container 30, 30c or the sump 7 is expelled from it. Then the supply to the pipe 4 is cut off by the nitrogen generator.
- a fifth and final step 505 of the evacuation method 500 is the sending of dry air into the tank 16.
- This step uses the venting means of the evacuation system S1, S2 or S3, which comprise, in this embodiment of the invention, the dry air pipe as well as the dry air generator present on the ship.
- dehumidified air obtained at the outlet of the dry air generator is introduced into the upper part of the tank 16, via the dry air pipe. This dehumidified air expels the other gases present in the tank 16 in the lower part thereof, where they are extracted until an oxygen content greater than 20% is obtained.
- the tank 16 is then ready to accommodate tank 16 maintenance personnel, for example for its inspection.
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Abstract
La présente invention concerne un procédé d'évacuation (500) de gaz liquéfié d'une cuve étanche et thermiquement isolante comportant :
- une paroi supérieure et une paroi inférieure,
- une conduite de pompage s'étendant dans la cuve depuis une première extrémité
débouchant à l'extérieur la cuve jusqu'à une deuxième extrémité située en fond de cuve et reliée à un organe d'aspiration logé au moins en partie dans une enceinte ouverte sur la cuve,
le procédé d'évacuation (500) comportant :
- une étape de vidange (501) de la cuve,
- une étape de chauffage (502) de la cuve apte à vaporiser du gaz liquéfié résiduel présent dans la cuve,
- une étape d'inertage (503) par introduction dans la cuve d'un gaz inerte,
le procédé d'évacuation (500) comportant en outre, suite à ou pendant l'étape d'inertage (503) de la cuve, une étape d'envoi d'un flux d'un gaz inerte (504), dirigé dans l'enceinte.
The present invention relates to a method for evacuating (500) liquefied gas from a sealed and thermally insulating tank comprising:
- an upper wall and a lower wall,
- a pumping line extending into the tank from a first end
opening outside the tank to a second end located at the bottom of the tank and connected to a suction member housed at least partly in an enclosure open to the tank,
the evacuation method (500) comprising:
- a step of emptying (501) the tank,
- a heating step (502) of the tank capable of vaporizing residual liquefied gas present in the tank,
- an inerting step (503) by introducing an inert gas into the tank,
the evacuation method (500) further comprising, following or during the step of inerting (503) the tank, a step of sending a flow of an inert gas (504), directed into the enclosure.
Description
La présente invention se rapporte au domaine des navires de transport de gaz liquéfié et concerne plus précisément les installations et la maintenance de cuves destinées au stockage d'un tel gaz liquéfié, par exemple du gaz naturel liquéfié ou de l'éthane liquéfié. Ces cuves sont aménagées dans les cales des navires de transport de gaz liquéfié, ou dans des dispositifs terrestres pour le stockage temporaire de gaz liquéfié.The present invention relates to the field of liquefied gas transport vessels and more specifically concerns the installations and maintenance of tanks intended for the storage of such liquefied gas, for example liquefied natural gas or liquefied ethane. These tanks are arranged in the holds of liquefied gas transport vessels, or in land-based devices for the temporary storage of liquefied gas.
Une telle cuve a une capacité de plusieurs milliers voire plusieurs dizaines de milliers de mètres cubes de gaz liquéfié. Elle a une forme globalement parallélépipédique, ses parois s'appuyant généralement sur des cloisons internes d'une cale d'un navire de transport. La cale du navire comporte généralement plusieurs cuves. Afin de maintenir le gaz liquéfié à l'état liquide, donc à -163° C (degré Celsius) pour le gaz naturel liquéfié, les parois de chaque cuve comportent plusieurs couches thermiquement isolantes et étanches, qui tapissent les cloisons internes du navire.Such a tank has a capacity of several thousand or even tens of thousands of cubic meters of liquefied gas. It has a generally parallelepiped shape, its walls generally resting on internal partitions of a hold of a transport ship. The ship's hold generally has several tanks. In order to keep the liquefied gas in a liquid state, therefore at -163°C (degrees Celsius) for liquefied natural gas, the walls of each tank have several thermally insulating and waterproof layers, which line the internal partitions of the ship.
Afin de remplir ou de décharger la cuve en gaz naturel liquéfié, une tour dite de déchargement est généralement solidarisée à une paroi supérieure de la cuve. Cette tour s'étend verticalement jusqu'en fond de cuve, c'est-à-dire dans la cuve, à proximité d'une paroi inférieure de la cuve. La tour comporte généralement plusieurs mâts, comportant des conduites de chargement et/ou de déchargement. Les conduites de déchargement sont couplées à des pompes de déchargement qui sont par exemple installées à une extrémité de la tour en fond de cuve, et qui comportent chacune un organe d'aspiration entraînant le gaz liquéfié dans une des conduites de déchargement.In order to fill or unload the tank with liquefied natural gas, a so-called unloading tower is generally secured to an upper wall of the tank. This tower extends vertically to the bottom of the tank, i.e. into the tank, close to a lower wall of the tank. The tower generally comprises several masts, comprising loading and/or unloading pipes. The unloading pipes are coupled to unloading pumps which are for example installed at one end of the tower at the bottom of the tank, and which each comprise a suction member drawing the liquefied gas into one of the unloading pipes.
D'autres conduites sont généralement intégrées à la tour, notamment une conduite permettant l'alimentation en gaz naturel de moteurs du navire. Une telle conduite comporte également une pompe permettant d'aspirer le gaz naturel liquéfié en fond de cuve.Other pipelines are usually integrated into the tower, including a pipeline that supplies natural gas to the ship's engines. This pipeline also includes a pump for sucking up liquefied natural gas from the bottom of the tank.
Afin de protéger les pompes présentes dans la cuve de déplacements brusques du gaz naturel liquéfié au sein de la cuve, des enceintes entourent généralement l'organe d'aspiration de chaque pompe. Une telle enceinte prend généralement la forme d'un puisard agencé dans la paroi inférieure de la cuve, ou bien d'un récipient dont les parois latérales sont disposées verticalement autour de l'organe d'aspiration de la pompe.In order to protect the pumps in the tank from sudden movements of the liquefied natural gas within the tank, enclosures generally surround the suction member of each pump. Such an enclosure generally takes the form of a sump arranged in the lower wall of the tank, or a container whose side walls are arranged vertically around the suction member of the pump.
Lorsque l'enceinte est un puisard, elle permet également à la pompe présente dans ce puisard d'aspirer un maximum de gaz liquéfié présent dans la cuve, lorsque celle-ci doit être vidée complètement. De plus, un puisard garantit que l'organe d'aspiration de la pompe est toujours immergé dans un niveau minimum de liquide et évite ainsi toute détérioration de cet organe d'aspiration lors de son fonctionnement.When the enclosure is a sump, it also allows the pump present in this sump to suck up a maximum of liquefied gas present in the tank, when the latter must be completely emptied. In addition, a sump ensures that the suction member of the pump is always immersed in a minimum level of liquid and thus avoids any damage to this suction member during its operation.
Lorsque la cuve doit être vidée complètement, par exemple pour son inspection, les pompes des conduites de déchargement vidangent la cuve, puis le liquide résiduel présent dans la cuve est vaporisé par une circulation de gaz chaud à l'intérieur de celle-ci. La cuve subit ensuite une opération d'inertage au cours de laquelle un gaz inerte est introduit en fond de cuve. Lorsque le mélange gazeux présent dans la cuve atteint une proportion prédéfinie le rendant ininflammable à l'air libre, la cuve est mise sous air, de sorte à la rendre propre à une visite du personnel d'entretien de la cuve.When the tank needs to be completely emptied, for example for inspection, the pumps in the discharge lines drain the tank, then the residual liquid in the tank is vaporized by circulating hot gas inside it. The tank then undergoes an inerting operation during which an inert gas is introduced at the bottom of the tank. When the gas mixture in the tank reaches a predefined proportion making it non-flammable in the open air, the tank is placed under air, so as to make it suitable for a visit by tank maintenance personnel.
Les inventeurs ont cependant constaté que suite à ces opérations d'évacuation du gaz liquéfié dans la cuve, du gaz liquéfié évaporé reste piégé dans les enceintes de protection des pompes. Or, les émanations de ce gaz liquéfié évaporé peuvent être nocives pour le personnel évoluant à proximité des pompes protégées par ces enceintes, ou lors de la maintenance de ces pompes.The inventors have, however, noted that following these operations of evacuating the liquefied gas in the tank, evaporated liquefied gas remains trapped in the pump protection enclosures. However, the fumes from this evaporated liquefied gas can be harmful to personnel working near the pumps protected by these enclosures, or during maintenance of these pumps.
La présente invention vise à remédier au moins en partie à l'inconvénient précité en fournissant un procédé d'évacuation de gaz liquéfié d'une cuve étanche et thermiquement isolante et un système d'évacuation correspondant, permettant de protéger d'émanations de gaz résiduel, le personnel d'entretien de la cuve.The present invention aims to remedy at least in part the aforementioned drawback by providing a method for evacuating liquefied gas from a sealed and thermally insulating tank and a corresponding evacuation system, making it possible to protect the tank maintenance personnel from residual gas emissions.
A cette fin, l'invention propose un procédé d'évacuation de gaz liquéfié d'une cuve étanche et thermiquement isolante destinée à contenir du gaz liquéfié, la cuve comportant au moins :
- une pluralité de parois parmi lesquelles une paroi supérieure et une paroi inférieure,
- une conduite de pompage de gaz liquéfié s'étendant dans la cuve depuis une première extrémité débouchant à l'extérieur la cuve jusqu'à une deuxième extrémité située en fond de cuve et reliée à un organe d'aspiration d'une pompe, logé au moins en partie dans une enceinte ouverte sur la cuve,
- le procédé d'évacuation comportant dans l'ordre :
- une étape de vidange de la cuve,
- une étape de chauffage de la cuve apte à vaporiser une portion résiduelle de gaz liquéfié présente dans la cuve,
- une étape d'inertage de la cuve par introduction dans celle-ci d'un gaz inerte,
- le procédé d'évacuation étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre, suite à ou pendant l'étape d'inertage de la cuve, une étape d'envoi d'un flux d'un gaz inerte, apte à chasser de l'enceinte une quantité de gaz liquéfié vaporisée lors de l'étape de chauffage, l'étape d'envoi d'un flux de gaz inerte étant distincte de l'étape d'inertage.
- a plurality of walls including an upper wall and a lower wall,
- a liquefied gas pumping pipe extending into the tank from a first end opening outside the tank to a second end located at the bottom of the tank and connected to a suction member of a pump, housed at least partly in an enclosure open to the tank,
- the evacuation process comprising in order:
- a tank emptying step,
- a step of heating the tank capable of vaporizing a residual portion of liquefied gas present in the tank,
- a step of inerting the tank by introducing an inert gas into it,
- the evacuation method being characterized in that it further comprises, following or during the step of inerting the tank, a step of sending a flow of an inert gas, capable of expelling from the enclosure a quantity of liquefied gas vaporized during the heating step, the step of sending a flow of inert gas being distinct from the inerting step.
Le flux de gaz inerte est dirigé dans l'enceinte de sorte à permettre cette évacuation de la quantité de gaz liquéfié vaporisée restée piégée dans l'enceinte.The flow of inert gas is directed into the enclosure so as to allow this evacuation of the quantity of vaporized liquefied gas remaining trapped in the enclosure.
La paroi inférieure de la cuve est celle qui supporte verticalement le poids du gaz liquéfié. Elle est par exemple fixée à une paroi de fond d'une cale d'un navire de transport, tandis que la paroi supérieure de la cuve est par exemple solidarisée au pont du navire de transport. Les parois de la cuve comportent par exemple chacune d'une part une couche primaire constituée d'une membrane étanche primaire destinée à être au contact du gaz liquéfié et d'une barrière d'isolation thermique primaire faite d'un ou plusieurs matériaux isolants, et d'autre part une couche secondaire constituée d'une membrane étanche secondaire au contact de la barrière d'isolation thermique primaire et d'une barrière d'isolation thermique secondaire faite d'un ou plusieurs matériaux isolants et fixée à une cloison interne, une paroi de fond ou un pont du navire suivant la paroi considérée de la cuve.The lower wall of the tank is the one that vertically supports the weight of the liquefied gas. It is for example fixed to a bottom wall of a hold of a transport vessel, while the upper wall of the tank is for example secured to the deck of the transport vessel. The walls of the tank each comprise for example on the one hand a primary layer consisting of a primary waterproof membrane intended to be in contact with the liquefied gas and a primary thermal insulation barrier made of one or more insulating materials, and on the other hand a secondary layer consisting of a secondary waterproof membrane in contact with the primary thermal insulation barrier and a secondary thermal insulation barrier made of one or more insulating materials and fixed to an internal bulkhead, a bottom wall or a deck of the vessel depending on the wall of the tank in question.
En variante, les parois de la cuve sont agencées de manière similaire dans un dispositif terrestre de stockage de gaz liquéfié.Alternatively, the tank walls are arranged in a similar manner in a land-based liquefied gas storage device.
La conduite de pompage s'étend principalement verticalement dans la cuve, sa dimension principale étant orientée verticalement c'est-à-dire orthogonalement aux parois inférieure et supérieure de la cuve. La deuxième extrémité de la conduite de pompage est reliée à un organe d'aspiration disposé en fond de cuve, c'est-à-dire dans la partie basse de la cuve. La deuxième extrémité de la conduite de pompage est de préférence située entre la paroi inférieure de la cuve et une distance à celle-ci formant par exemple un dixième du volume de la cuve. De cette manière, l'organe d'aspiration fonctionne même lorsque la cuve est presque vide. La pompe comportant l'organe d'aspiration comprend également un moteur d'entraînement de l'organe d'aspiration, pouvant être déporté par rapport à l'organe d'aspiration.The pumping line extends mainly vertically in the tank, its main dimension being oriented vertically, i.e. orthogonally to the bottom and top walls of the tank. The second end of the pumping line is connected to a suction member arranged at the bottom of the tank, i.e. in the lower part of the tank. The second end of the pumping line is preferably located between the bottom wall of the tank and a distance therefrom forming, for example, one tenth of the volume of the tank. In this way, the suction member operates even when the tank is almost empty. The pump comprising the suction member also comprises a motor for driving the suction member, which can be offset relative to the suction member.
La conduite de pompage est par exemple destinée à alimenter des consommateurs d'un navire, tel qu'un moteur du navire. En variante, elle est utilisée pour décharger la cuve, notamment lorsqu'il s'agit de la cuve d'un navire de type méthanier. Dans ce dernier cas, la conduite de pompage est généralement intégrée dans un mât d'une tour de déchargement. Une telle tour de déchargement s'étend verticalement dans la cuve et comporte une première extrémité située à l'extérieur de la cuve, par exemple sur le pont du navire, et une deuxième extrémité située en fond de cuve. Elle traverse donc la paroi supérieure de la cuve. La deuxième extrémité de la tour de déchargement ne touche pas la paroi inférieure de la cuve, la tour de déchargement étant portée au niveau de la paroi supérieure de la cuve. Elle comporte plusieurs mâts creux disposés verticalement et dans lesquels des conduites de chargement ou de déchargement sont agencées verticalement, les mâts étant solidarisés les uns aux autres au moyen de traverses.The pumping line is for example intended to supply consumers of a ship, such as a ship's engine. Alternatively, it is used to unload the tank, in particular when it is the tank of a LNG carrier type ship. In the latter case, the pumping line is generally integrated into a mast of an unloading tower. Such an unloading tower extends vertically into the tank and has a first end located outside the tank, for example on the deck of the ship, and a second end located at the bottom of the tank. It therefore passes through the upper wall of the tank. The second end of the unloading tower does not touch the lower wall of the tank, the unloading tower being carried at the level of the upper wall of the tank. It comprises several hollow masts arranged vertically and in which loading or unloading pipes are arranged vertically, the masts being secured to each other by means of crosspieces.
Les conduites dans la cuve sont généralement regroupées au niveau de la tour de déchargement. Lorsque la conduite de pompage est destinée à alimenter des consommateurs du navire, le moteur d'entraînement de la pompe est par exemple supporté par une structure de support de la tour de déchargement, disposée à la deuxième extrémité de celle-ci et constituée par exemple de platines et de traverses formant une embase disposée principalement parallèlement à la paroi inférieure de la cuve mais à distance de celle-ci. Alternativement, le moteur d'entraînement de la pompe peut être situé sur le pont du navire.The pipes in the tank are generally grouped together at the unloading tower. When the pumping pipe is intended to supply consumers of the ship, the pump drive motor is, for example, supported by a support structure of the unloading tower, arranged at the second end of the latter and consisting, for example, of plates and crosspieces forming a base arranged mainly parallel to the lower wall of the tank but at a distance from it. Alternatively, the pump drive motor may be located on the deck of the ship.
Lorsque la conduite de pompage est une conduite de déchargement de la cuve, le moteur d'entraînement de la pompe est par exemple disposé sur le pont du navire, un arbre d'entraînement reliant alors le moteur d'entraînement à l'organe d'aspiration dans le mât.Where the pumping line is a tank discharge line, the pump drive motor is for example located on the deck of the vessel, with a drive shaft connecting the drive motor to the suction member in the mast.
En variante, le moteur d'entraînement de la pompe, servant à alimenter des consommateurs du navire ou à décharger la cuve, est regroupé avec son organe d'aspiration dans un même carter fixé à la structure de support.Alternatively, the pump drive motor, used to supply consumers on the ship or to unload the tank, is grouped with its suction member in a single casing fixed to the support structure.
L'organe d'aspiration est logé en moins en partie dans une enceinte prenant par exemple la forme d'un puisard agencé dans la paroi inférieure de la cuve, ou bien d'un récipient ou d'un déflecteur porté par la structure de support de la tour de déchargement.The suction member is housed at least partly in an enclosure taking the form, for example, of a sump arranged in the lower wall of the tank, or of a container or a deflector carried by the support structure of the unloading tower.
Grâce à l'invention, le gaz liquéfié vaporisé restant dans l'enceinte pendant l'étape d'inertage est chassé de cette enceinte par un flux de gaz inerte envoyé dans ou vers l'enceinte. Le gaz liquéfié vaporisé mélangé au gaz inerte peut donc ensuite être chassé par de l'air sec envoyé dans la cuve pour rendre celle-ci propre à recevoir du personnel. La sécurité du personnel intervenant dans la cuve est donc assurée, sans pour autant renoncer à l'utilisation d'un récipient ou d'un puisard recevant l'organe d'aspiration d'une pompe. Il est à noter que l'invention n'est pas limitée aux cuves de transport, les puisards pouvant être utilisés dans les dispositifs terrestres intégrant des cuves de gaz liquéfié, pour parfaire leur déchargement.By virtue of the invention, the vaporized liquefied gas remaining in the enclosure during the inerting step is expelled from this enclosure by a flow of inert gas sent into or towards the enclosure. The vaporized liquefied gas mixed with the inert gas can then be expelled by dry air sent into the tank to make it suitable for receiving personnel. The safety of personnel working in the tank is therefore ensured, without however giving up the use of a container or a sump receiving the suction member of a pump. It should be noted that the invention is not limited to transport tanks, the sumps can be used in land-based devices incorporating liquefied gas tanks, to perfect their unloading.
L'étape d'inertage utilise de préférence un gaz inerte produit par un générateur de gaz inerte résultant de la combustion de gazole. Le gaz inerte ainsi produit comporte environ 80% à 90% de diazote et 20% à 10 % de dioxyde de carbone, et est moins onéreux que du diazote pur. De préférence, le gaz inerte a une composition de 85% de diazote et de 15% dioxyde de carbone. Le gaz inerte utilisé par les moyens d'envoi d'un flux de gaz inerte est de préférence du diazote produit par un système d'alimentation en gaz inerte de service, c'est-à-dire fournissant du diazote à cinq bars de pression. Ce gaz inerte n'est donc pas chargé en dioxyde de carbone à l'exception de traces éventuelles, au contraire du gaz inerte utilisé pour l'inertage de la cuve.The inerting step preferably uses an inert gas produced by an inert gas generator resulting from the combustion of diesel. The inert gas thus produced comprises approximately 80% to 90% nitrogen and 20% to 10% carbon dioxide, and is less expensive than pure nitrogen. Preferably, the inert gas has a composition of 85% nitrogen and 15% carbon dioxide. The inert gas used by the means for sending a flow of inert gas is preferably nitrogen produced by a service inert gas supply system, i.e. supplying nitrogen at five bars of pressure. This inert gas is therefore not loaded with carbon dioxide except for possible traces, unlike the inert gas used for inerting the tank.
En variante, le même gaz inerte est utilisé pour l'inertage et l'envoi d'un flux de gaz inerte dans l'enceinte, ce même gaz inerte étant alors uniquement du diazote ou uniquement un mélange de diazote et de dioxyde de carbone.Alternatively, the same inert gas is used for inerting and sending a flow of inert gas into the enclosure, this same inert gas then being only nitrogen or only a mixture of nitrogen and carbon dioxide.
Dans un mode de réalisation de l'invention, le procédé d'évacuation de gaz liquéfié comporte en outre une étape d'envoi d'air sec dans la cuve, apte à chasser de la cuve, le ou les gaz inertes issus de l'étape d'inertage et de l'étape d'envoi du flux d'un gaz inerte.In one embodiment of the invention, the method for evacuating liquefied gas further comprises a step of sending dry air into the tank, capable of expelling from the tank the inert gas(es) resulting from the inerting step and the step of sending the flow of an inert gas.
L'air sec est envoyé dans la cuve seulement après l'inertage de la cuve et l'évacuation du gaz liquéfié vaporisé présent dans l'enceinte grâce aux moyens d'envoi d'un flux de gaz inerte dans l'enceinte. Cet air sec est le produit d'une déshumidification de l'air par un générateur d'air sec, utilisant un produit déshydratant tel que de l'alumine activée.Dry air is sent into the tank only after the tank has been inerted and the vaporized liquefied gas present in the enclosure has been evacuated using means for sending a flow of inert gas into the enclosure. This dry air is the product of dehumidification of the air by a dry air generator, using a desiccant such as activated alumina.
Selon une caractéristique optionnelle et avantageuse du procédé selon l'invention, la durée de l'étape d'envoi du flux d'un gaz inerte est prédéfinie de sorte à permettre l'évacuation hors de l'enceinte, du gaz liquéfié vaporisé resté au sein de celle-ci. Cette caractéristique permet une mise en oeuvre simple de l'invention, car elle ne nécessite pas de contrôle du débit du flux du gaz inerte. La durée prédéfinie est par exemple mesurée par des essais préalables à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.According to an optional and advantageous characteristic of the method according to the invention, the duration of the step of sending the flow of an inert gas is predefined so as to allow the evacuation from the enclosure of the vaporized liquefied gas remaining within it. This characteristic allows a simple implementation of the invention, because it does not require control of the flow rate of the inert gas. The predefined duration is for example measured by tests prior to the implementation of the method according to the invention.
Selon une autre caractéristique optionnelle et avantageuse du procédé selon l'invention, l'étape d'envoi du flux d'un gaz inerte utilise un tuyau de section strictement inférieure à celle d'une conduite d'inertage utilisée lors de l'étape d'inertage. Le tuyau a par exemple un diamètre DN 8 (l'abréviation DN désigne le diamètre nominal intérieur en millimètres) alors que la conduite d'inertage a un diamètre DN 15. Cette caractéristique permet de ne pas modifier la conduite d'inertage utilisée lors de l'inertage de la cuve. Le tuyau est par exemple raccordé au système d'alimentation en gaz inerte de service, uniquement lorsque l'on souhaite ouvrir la cuve. De ce fait, cette réalisation de l'invention est peu coûteuse et facile d'implémentation.According to another optional and advantageous characteristic of the method according to the invention, the step of sending the flow of an inert gas uses a pipe with a section strictly smaller than that of an inerting pipe used during the inerting step. The pipe has for example a diameter of DN 8 (the abbreviation DN designates the internal nominal diameter in millimeters) while the inerting pipe has a diameter of
L'invention concerne aussi un système d'évacuation de gaz liquéfié d'une cuve étanche et thermiquement isolante destinée à contenir du gaz liquéfié, le système comportant la cuve, celle-ci comprenant au moins :
- une pluralité de parois parmi lesquelles une paroi supérieure et une paroi inférieure,
- une pompe comportant un organe d'aspiration, logé en fond de cuve au moins en partie dans une enceinte ouverte sur la cuve,
- une conduite de pompage de gaz liquéfié s'étendant dans la cuve depuis une première extrémité débouchant à l'extérieur de la cuve jusqu'à une deuxième extrémité située en fond de cuve et reliée à l'organe d'aspiration,
- le système d'évacuation comportant en outre :
- des moyens de vidange de la cuve,
- des moyens de chauffage de la cuve, aptes à vaporiser une portion résiduelle de gaz liquéfié présente dans la cuve après mise en oeuvre des moyens de vidange,
- des moyens d'inertage de la cuve, aptes à introduire dans celle-ci un gaz inerte, après mise en oeuvre des moyens de chauffage,
- le système d'évacuation étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens d'envoi d'un flux d'un gaz inerte, aptes à chasser de l'enceinte une quantité de gaz liquéfié vaporisée par les moyens de chauffage, les moyens d'envoi d'un flux de gaz inerte étant distincts des moyens d'inertage de la cuve.
- a plurality of walls including an upper wall and a lower wall,
- a pump comprising a suction member, housed at the bottom of the tank at least partly in an enclosure open to the tank,
- a liquefied gas pumping line extending into the tank from a first end opening outside the tank to a second end located at the bottom of the tank and connected to the suction member,
- the evacuation system further comprising:
- means of emptying the tank,
- means for heating the tank, capable of vaporizing a residual portion of liquefied gas present in the tank after use of the draining means,
- means of inerting the tank, capable of introducing an inert gas into it, after use of the heating means,
- the evacuation system being characterized in that it further comprises means for sending a flow of an inert gas, capable of expelling from the enclosure a quantity of liquefied gas vaporized by the heating means, the means for sending a flow of inert gas being distinct from the means for inerting the tank.
Ces moyens d'envoi d'un flux de gaz inerte sont mis en oeuvre pendant ou après la mise en oeuvre des moyens d'inertage et permettent de diriger le flux de gaz inerte dans l'enceinte.These means for sending a flow of inert gas are implemented during or after the implementation of the inerting means and make it possible to direct the flow of inert gas into the enclosure.
Le système d'évacuation de gaz liquéfié selon l'invention comporte des moyens de mise en oeuvre du procédé d'évacuation de gaz liquéfié selon l'invention. Autrement dit, le procédé d'évacuation de gaz liquéfié selon l'invention utilise le système d'évacuation de gaz liquéfié selon l'invention, qui comporte des avantages analogues à ceux du procédé d'évacuation de gaz liquéfié selon l'invention.The liquefied gas evacuation system according to the invention comprises means for implementing the liquefied gas evacuation method according to the invention. In other words, the The liquefied gas evacuation method according to the invention uses the liquefied gas evacuation system according to the invention, which has advantages similar to those of the liquefied gas evacuation method according to the invention.
Dans un mode de réalisation de l'invention, les moyens d'envoi d'un flux d'un gaz inerte comportent un tuyau de section strictement inférieure à celle d'une conduite d'inertage couplée à des moyens d'arrivée de gaz inerte, la conduite d'inertage débouchant dans la cuve et faisant partie des moyens d'inertage, le tuyau comportant une première extrémité située à l'extérieur de la cuve et une deuxième extrémité disposée de sorte à diriger le flux de gaz inerte dans l'enceinte. Comme expliqué en relation avec le procédé selon l'invention, l'utilisation d'un tel tuyau permet de ne pas modifier les moyens d'inertage de la cuve, et notamment de ne pas modifier l'arrivée de la conduite d'inertage. Le tuyau étant de plus petit diamètre (DN8 au lieu de DN15 par exemple), il est facile à installer.In one embodiment of the invention, the means for sending a flow of an inert gas comprise a pipe with a cross-section strictly smaller than that of an inerting pipe coupled to inert gas supply means, the inerting pipe opening into the tank and forming part of the inerting means, the pipe comprising a first end located outside the tank and a second end arranged so as to direct the flow of inert gas into the enclosure. As explained in relation to the method according to the invention, the use of such a pipe makes it possible not to modify the inerting means of the tank, and in particular not to modify the inerting pipe supply. Since the pipe is of smaller diameter (DN8 instead of DN15 for example), it is easy to install.
Le tuyau comporte par exemple une portion flexible à sa première extrémité, apte à être couplée ou découplée à un système d'alimentation en gaz inerte. Le système d'alimentation en gaz inerte est, dans ce mode de réalisation de l'invention, un système d'alimentation en gaz inerte de service, c'est-à-dire fournissant du diazote à cinq bars de pression, tandis que le gaz inerte utilisé par les moyens d'inertage est issu d'une combustion de gazole, comme expliqué plus haut.The pipe comprises for example a flexible portion at its first end, capable of being coupled or decoupled from an inert gas supply system. The inert gas supply system is, in this embodiment of the invention, a service inert gas supply system, i.e. supplying nitrogen at five bars of pressure, while the inert gas used by the inerting means comes from a combustion of diesel, as explained above.
La deuxième extrémité du tuyau est par exemple située en dessous d'un plan délimitant une ouverture de l'enceinte, ladite ouverture étant située en regard de la paroi supérieure de la cuve. En variante, la deuxième extrémité du tuyau est disposée au-dessus de ce plan, mais de telle sorte que le gaz inerte envoyé sous pression par ce tuyau traverse l'ouverture et entre dans l'enceinte. Par exemple, la deuxième extrémité du tuyau fait partie d'une portion d'extrémité du tuyau disposée verticalement au-dessus de l'ouverture de l'enceinte.The second end of the pipe is for example located below a plane delimiting an opening of the enclosure, said opening being located opposite the upper wall of the tank. Alternatively, the second end of the pipe is arranged above this plane, but in such a way that the inert gas sent under pressure by this pipe passes through the opening and enters the enclosure. For example, the second end of the pipe is part of an end portion of the pipe arranged vertically above the opening of the enclosure.
Dans un mode de réalisation de l'invention, les moyens d'envoi d'un flux d'un gaz inerte comportent des moyens de fixation du tuyau à un mât d'une tour de déchargement comportant plusieurs mâts et s'étendant dans la cuve en présentant à son extrémité proximale à la paroi inférieure de la cuve, une structure de support reliant entre eux les mâts de la tour de déchargement.In one embodiment of the invention, the means for sending a flow of an inert gas comprise means for fixing the pipe to a mast of an unloading tower comprising several masts and extending into the tank, having at its end proximal to the lower wall of the tank, a support structure connecting the masts of the unloading tower together.
Dans un exemple de réalisation lié à ce mode de réalisation, la conduite de pompage est une conduite de déchargement de la cuve intégrée dans le mât et les moyens de vidange sont aptes à actionner la pompe et à entraîner le gaz liquéfié dans la conduite de pompage. L'enceinte est alors par exemple un récipient solidaire de la structure de support située à l'extrémité inférieure du mât et entourant l'organe d'aspiration. En variante, l'enceinte est un puisard situé sous le mât dans l'épaisseur de la paroi inférieure.In an exemplary embodiment related to this embodiment, the pumping line is a tank discharge line integrated into the mast and the emptying means are capable of actuating the pump and driving the liquefied gas into the pumping line. The enclosure is then, for example, a container secured to the support structure located at the lower end of the mast and surrounding the suction member. Alternatively, the enclosure is a sump located under the mast in the thickness of the lower wall.
Dans un autre exemple de réalisation lié à ce mode de réalisation, la conduite de pompage est une conduite destinée à l'alimentation en combustible d'au moins un consommateur d'un navire.In another exemplary embodiment related to this embodiment, the pumping line is a line intended for supplying fuel to at least one consumer of a ship.
Dans cet autre exemple de réalisation, le tuyau comporte par exemple :
- une première portion courant le long du mât,
- une deuxième portion s'étendant le long de la structure de support, celle-ci reliant une extrémité du mât et l'organe d'aspiration,
- et une troisième portion disposée verticalement depuis une extrémité de la deuxième portion, ladite extrémité de la deuxième portion étant située dans le prolongement vertical de l'enceinte.
- a first portion running along the mast,
- a second portion extending along the support structure, the latter connecting one end of the mast and the suction member,
- and a third portion arranged vertically from one end of the second portion, said end of the second portion being located in the vertical extension of the enclosure.
Le tuyau utilisé pour envoyer un flux de gaz inerte dans l'enceinte est donc amené en fond de cuve par des fixations à un mât de la tour de déchargement, choisi de préférence comme celui étant le plus proche de l'enceinte abritant l'organe d'aspiration. Le tuyau doit faire un détour en fond de cuve avant d'arriver au-dessus de l'enceinte dans laquelle est protégé l'organe d'aspiration, en utilisant comme support la structure de support de la tour de déchargement.The pipe used to send a flow of inert gas into the enclosure is therefore brought to the bottom of the tank by attachments to a mast of the unloading tower, preferably chosen as the one closest to the enclosure housing the suction member. The pipe must make a detour at the bottom of the tank before arriving above the enclosure in which the suction member is protected, using the support structure of the unloading tower as support.
Selon un exemple de réalisation de l'invention, l'enceinte peut être située à l'extérieur d'un périmètre délimité par les mâts de la tour de déchargement. C'est par exemple le cas lorsque la conduite de pompage, qu'elle soit une conduite destinée à l'alimentation en combustible ou une conduite de déchargement, est située à l'extérieur de ce périmètre.According to an exemplary embodiment of the invention, the enclosure may be located outside a perimeter delimited by the masts of the unloading tower. This is the case, for example, when the pumping line, whether it is a line intended for fuel supply or an unloading line, is located outside this perimeter.
L'enceinte est par exemple un récipient, solidaire de la structure de support, le récipient étant maintenu au-dessus de la paroi inférieure de la cuve.The enclosure is for example a container, integral with the support structure, the container being held above the lower wall of the tank.
En variante, l'enceinte est un puisard, aménagé dans une épaisseur de la paroi inférieure de la cuve.Alternatively, the enclosure is a sump, fitted into a thickness of the lower wall of the tank.
L'invention concerne aussi un navire de transport de gaz liquéfié, comportant un système d'évacuation de gaz liquéfié selon l'invention. Le navire selon l'invention comporte des avantages analogues à ceux du système selon l'invention et du procédé selon l'invention.The invention also relates to a liquefied gas transport vessel, comprising a liquefied gas evacuation system according to the invention. The vessel according to the invention has advantages similar to those of the system according to the invention and the method according to the invention.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d'une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d'autre part, sur lesquels :
- [
fig 1 ] représente un navire selon l'invention, équipé de cuves de transport de gaz liquéfié et de systèmes d'évacuation selon l'invention du gaz liquéfié présent dans ces cuves, dans un mode de réalisation selon l'invention, - [
fig 2 ] représente une tour de déchargement d'une cuve transportée par le navire de lafigure 1 , intégrant des moyens d'un système d'évacuation de gaz liquéfié selon l'invention, dans un premier exemple de réalisation de l'invention, - [
fig 3 ] représente un deuxième exemple de réalisation de l'invention, dans lequel des moyens d'un système d'évacuation de gaz liquéfié selon l'invention utilisent également des éléments de la tour de déchargement représentéefigure 2 , - [
fig 4 ] est une vue en coupe dans un plan vertical d'un puisard protégeant un organe d'aspiration d'une pompe reliée à une conduite de pompage, le puisard étant associé aux moyens du système d'évacuation de gaz liquéfié évoqués en relation avec lafigure 3 , - [
fig 5 ] est une vue en coupe dans un plan vertical d'un récipient protégeant un organe d'aspiration d'une pompe reliée à une conduite de pompage, le récipient étant associé à des moyens d'un système d'évacuation de gaz liquéfié selon l'invention dans un troisième exemple de réalisation de l'invention, ces moyens utilisant aussi des éléments de la tour de déchargement représentéefigure 2 , et - [
fig 6 ] représente des étapes d'un procédé d'évacuation de gaz liquéfié selon l'invention, dans le mode de réalisation de l'invention évoquéfigure 1 .
- [
fig 1 ] represents a ship according to the invention, equipped with liquefied gas transport tanks and evacuation systems according to the invention for the liquefied gas present in these tanks, in an embodiment according to the invention, - [
fig 2 ] represents an unloading tower for a tank transported by the ship of theFigure 1 , integrating means of a liquefied gas evacuation system according to the invention, in a first exemplary embodiment of the invention, - [
fig 3 ] represents a second exemplary embodiment of the invention, in which means of a liquefied gas evacuation system according to the invention also use elements of the unloading tower shownFigure 2 , - [
fig 4 ] is a sectional view in a vertical plane of a sump protecting a suction member of a pump connected to a pumping pipe, the sump being associated with the means of the liquefied gas evacuation system mentioned in relation to theFigure 3 , - [
fig 5 ] is a sectional view in a vertical plane of a container protecting a suction member of a pump connected to a pumping pipe, the container being associated with means of a liquefied gas evacuation system according to the invention in a third exemplary embodiment of the invention, these means also using elements of the unloading tower shownFigure 2 , And - [
fig 6 ] represents steps of a method for evacuating liquefied gas according to the invention, in the embodiment of the invention mentionedFigure 1 .
Selon un mode de réalisation de l'invention, un navire 1 selon l'invention représenté
Une cuve 16 étanche et thermiquement isolante est aménagée dans au moins un compartiment. Cette cuve 16 comporte une paroi supérieure 162 (partiellement représentée à la
La paroi supérieure 162 de la cuve 16 est traversée par une tour de déchargement 2, comportant une première extrémité accessible par l'extérieur de la cuve 16 sur le pont du navire et une deuxième extrémité située au fond de la cuve 16, sans pour autant toucher la paroi inférieure 164 de la cuve 16. En effet, la tour de déchargement 2 est portée par le pont 18 du navire et s'étend verticalement dans la cuve 16. Pour limiter certains mouvements de la tour de déchargement 2 dont la longueur est de plusieurs dizaines de mètres, un dispositif de maintien 15 solidarisé à la paroi inférieure 164 de la cuve 16, maintient la tour de déchargement 2 dans une direction verticale, c'est-à-dire perpendiculairement aux parois supérieure 162 et inférieure 164 de la cuve 16. Il est de plus à noter que le dispositif de maintien 15 participe au soutien de la tour de déchargement 2 dont la longueur varie en fonction des variations thermiques dans la cuve 16 notamment lorsque le navire est exposé à des phénomènes de roulis.The
La
La tour de déchargement 2 comporte plusieurs mâts creux 21, 22, 23 s'étendant verticalement dans la cuve 16 en traversant la paroi supérieure 162 de celle-ci. Une première extrémité d'au moins un des mâts 21, 22, 23 est donc externe à la cuve 16 tandis qu'une deuxième extrémité d'au moins un des mâts 21, 22, 23 est disposée au fond de la cuve 16, sans toucher la paroi inférieure 164 de la cuve 16. Les deuxièmes extrémités d'au moins deux mâts 21, 22, 23 sont solidarisées entre elles par une structure de support 24 formée de platines et de traverses et disposée à distance de la paroi inférieure 164 de la cuve 16. D'autres traverses représentées par des traits noirs épais, relient les mâts les uns aux autres sur la longueur de la tour de déchargement 2. La structure de support 24 est reliée à la paroi inférieure 164 par le dispositif de maintien 15.The unloading
Dans ce mode de réalisation de l'invention, le mât 23 loge une conduite de pompage 25 qui est une conduite de déchargement de gaz liquéfié G. La conduite de pompage 25 s'étend verticalement depuis une première extrémité située hors de la cuve jusqu'à une deuxième extrémité reliée en fond de cuve à une pompe de déchargement comportant un organe d'aspiration 8. La pompe de déchargement est soutenue par la structure de support 24. Elle est verticalement située entre la deuxième extrémité du mât 23 et la paroi inférieure 164, sans toucher celle-ci.In this embodiment of the invention, the
Afin de protéger la pompe de déchargement des effets des vagues, un récipient 30, de préférence cylindrique, ouvert en partie supérieure, entoure la pompe de déchargement et notamment son organe d'aspiration 8. Le récipient 30 est fixé à la structure de support 24 et ne touche pas la paroi inférieure 164. Ce récipient 30 forme un recoin dans lequel le gaz liquéfié même évaporé peut rester confiné sans système d'évacuation spécifique tel qu'un système d'évacuation S1 du gaz liquéfié présent dans la cuve 16, et qui forme un premier exemple de réalisation de l'invention.In order to protect the unloading pump from the effects of waves, a
Le système d'évacuation S1 comporte des moyens de vidange de la cuve 16, ces moyens de vidange comprenant la conduite de pompage 25 et la pompe de déchargement, ainsi que des moyens d'actionnement de la pompe de déchargement pour aspirer le gaz liquéfié G hors de la cuve, jusqu'à ce que celle-ci ne contienne plus qu'une portion résiduelle de gaz liquéfié. Les moyens de vidange comportent éventuellement d'autres dispositifs de pompage actionnés en parallèle de la pompe de déchargement (par exemple une autre conduite de déchargement dans un autre mât et relié à une autre pompe de déchargement) ou actionnés pour compléter son action lorsque la cuve 16 est presque déchargée (par exemple une pompe dite d'assèchement). Un retour de gaz en phase vapeur est de plus opéré pour équilibrer la pression dans la cuve 16 au fur et à mesure de sa vidange.The evacuation system S1 comprises means for emptying the
Le système d'évacuation S1 comporte de plus des moyens de chauffage de la cuve 16, aptes à vaporiser la portion résiduelle de gaz liquéfié G présente dans la cuve 16 après mise en oeuvre des moyens de vidange. Ces moyens de chauffage comportent des moyens de circulation de gaz réchauffé dans la cuve 16, ce gaz en phase vapeur étant par exemple récupéré dans la partie supérieure de la cuve 16 puis compressé. La portion résiduelle de gaz liquéfié G est entièrement vaporisée lorsque l'isolation thermique de la cuve 16 atteint 5°C.The evacuation system S1 further comprises means for heating the
Le système d'évacuation S1 comporte en outre des moyens d'inertage de la cuve, permettant d'introduire dans celle-ci, un gaz inerte issu d'un générateur de gaz inerte. Ce gaz inerte est composé par exemple à 80% de diazote et à 20% de dioxyde de carbone, et est introduit dans la cuve par une conduite d'inertage dont une première extrémité située hors de la cuve 16 est reliée au générateur de gaz inerte et dont une deuxième extrémité est située en fond de cuve. Le gaz inerte introduit en fond de cuve permet, grâce à sa densité, de faire remonter le gaz naturel vaporisé par les moyens de chauffage, dans une partie supérieure de la cuve où il est aspiré et extrait de la cuve.The evacuation system S1 further comprises means for inerting the tank, making it possible to introduce into it an inert gas from an inert gas generator. This inert gas is composed, for example, of 80% nitrogen and 20% carbon dioxide, and is introduced into the tank via an inerting pipe, a first end of which, located outside the
Le système d'évacuation S1 comporte en outre des moyens d'envoi d'un flux d'un gaz inerte dirigé dans le récipient 30, permettant, après qu'une opération d'inertage de la cuve 16 ait été effectuée ou en fin d'une telle opération, de chasser le gaz vaporisé resté confiné dans le récipient 30.The evacuation system S1 further comprises means for sending a flow of an inert gas directed into the
Ces moyens d'envoi d'un flux de gaz inerte comportent un tuyau 4 représenté
La portion flexible 41 du tuyau 4 permet de raccorder celui-ci au système d'alimentation en diazote de service, ce diazote étant produit par un générateur de gaz inerte présent sur le navire, à partir de l'air ambiant. Ce système d'alimentation en diazote fournit du diazote à une pression de 5 bars et peut être raccordé à divers équipements en fonction des besoins. Le tuyau 4 permet donc, lorsqu'il est raccordé à ce système d'alimentation en diazote, d'agir comme un appareil connecté à une canalisation d'air comprimé autrement appelé soufflette, avec une pression suffisante pour chasser le gaz vaporisé restant confiné dans le récipient 30. Il est à noter que les moyens d'inertage ne pourraient pas, même positionnés au- dessus du récipient 30, chasser le gaz liquéfié vaporisé confiné à l'intérieur de ce récipient 30. En effet les moyens d'inertage diffusent le gaz inerte avec une pression insuffisante pour parvenir à chasser le gaz vaporisé.The
Le système d'évacuation S1 comporte enfin des moyens de mise à l'air de la cuve 16. Ces moyens comportent une conduite d'air sec en partie supérieure de la cuve 16, permettant d'introduire dans cette partie supérieure, de l'air sec produit par un générateur d'air sec présent sur le navire. Ce générateur utilise l'air ambiant qu'il déshumidifie. L'air sec introduit en partie haute chasse les autres gaz présents dans la cuve 16 après mise en oeuvre des moyens d'inertage et d'envoi d'un flux de gaz inerte dans le récipient 30, en les poussant dans la partie basse de la cuve 16 où ils sont extraits jusqu'à obtention d'une teneur en oxygène supérieure à 20%.The evacuation system S1 finally comprises means for venting the
Le système d'évacuation S1 selon l'invention permet ainsi au personnel d'entrer dans la cuve, sans respirer des émanations de gaz naturel en phase vapeur qui serait resté confiné dans le récipient 30.The evacuation system S1 according to the invention thus allows personnel to enter the tank without breathing in natural gas fumes in the vapor phase which would have remained confined in the
Comme décrit maintenant en relation avec la
La conduite de pompage 25b comporte une première extrémité située hors de la cuve et s'étend verticalement à proximité de la tour de déchargement 2 jusqu'à une portion d'extrémité située en fond de cuve. Cette portion d'extrémité comporte une première partie horizontale fixée au mât 21 ainsi qu'à la structure de support 24, et une deuxième partie verticale reliée à la première partie horizontale et à une deuxième extrémité de la conduite de pompage 25b, cette deuxième extrémité étant reliée à une pompe d'alimentation comportant un organe d'aspiration 8b. La pompe d'alimentation est soutenue par la structure de support 24, comme plus particulièrement visible
Afin de la protéger des effets des vagues, cette pompe d'alimentation est logée dans un puisard 7 aménagé dans la paroi inférieure 164 de la cuve 16. Comme visible
- une membrane primaire étanche 1640 métallique, destinée à être au contact du gaz liquéfié G dans la cuve 16,
- une couche d'isolation primaire 1641 comportant des matériaux isolants, disposée sous la
membrane primaire étanche 1640, - une
membrane secondaire étanche 1642 métallique ou composite, disposée sous la couche d'isolation primaire 1641, et - une couche d'isolation
secondaire 1643, disposée sous lamembrane secondaire étanche 1642 et reposant sur la cloison inférieure 12 de la cale du navire 1.
- a primary waterproof
metallic membrane 1640, intended to be in contact with the liquefied gas G in thetank 16, - a
primary insulation layer 1641 comprising insulating materials, arranged under the waterproofprimary membrane 1640, - a secondary
waterproof membrane 1642 made of metal or composite, placed under theprimary insulation layer 1641, and - a
secondary insulation layer 1643, arranged under the secondarywaterproof membrane 1642 and resting on thelower bulkhead 12 of the hold of the ship 1.
Le puisard 7 est formé d'une enveloppe métallique cylindrique ouverte vers la cuve 16 et soudée sur sa partie supérieure à la membrane primaire 1640 étanche métallique pour assurer l'étanchéité de la cuve 16. Il comporte un fond, par exemple disposé dans la couche d'isolation secondaire 1643, parallèle à la cloison inférieure 12. La pompe d'alimentation disposée dans le puisard 7 étant supportée par la structure de support 24, elle ne touche pas le fond du puisard 7.The
Afin que du gaz liquéfié vaporisé ne reste confiné dans le puisard 7 lors d'une évacuation complète du gaz liquéfié dans la cuve 16, un système d'évacuation S2 du gaz liquéfié présent dans la cuve 16, représenté
Notamment, le système d'évacuation S2 de gaz liquéfié comporte les mêmes moyens de vidange, de chauffage, d'inertage et de mise en air de la cuve 16 que ceux du système d'évacuation S1 de gaz liquéfié. Il est à noter que le système d'évacuation S2 de gaz liquéfié coexiste en effet, dans ce mode de réalisation de l'invention, avec le système d'évacuation S1 de gaz liquéfié.In particular, the liquefied gas evacuation system S2 comprises the same means for emptying, heating, inerting and venting the
Le système d'évacuation S2 de gaz liquéfié comporte également des moyens d'envoi d'un flux de gaz inerte dirigé dans le puisard 7 et pouvant être mis en oeuvre pendant ou après un inertage de la cuve 16 par les moyens d'inertage.The liquefied gas evacuation system S2 also comprises means for sending a flow of inert gas directed into the
Ces moyens d'envoi d'un flux de gaz inerte comportent un tuyau 4b de plus petit diamètre que celui de la conduite d'inertage, ainsi que le système d'alimentation en diazote de service auquel le tuyau 4b est raccordable. Le tuyau 4b comporte une première extrémité située à l'extérieur de la cuve 16 et une deuxième extrémité 42b débouchant dans le puisard 7. Le tuyau 4b comporte une portion principale verticale 40 fixée le long du mât 21, une première portion d'extrémité située hors de la cuve 16 et comportant une portion flexible pour son raccordement au système d'alimentation en diazote de service et une deuxième portion d'extrémité prolongeant en fond de cuve la portion principale 40 fixée au mât 21 jusque dans le puisard 7.These means for sending a flow of inert gas comprise a
La deuxième portion d'extrémité du tuyau 4b comporte une portion horizontale 44, ou sensiblement horizontale, fixée à la structure de support 24, cette portion horizontale 44 reliant une extrémité inférieure de la portion principale 40 à une extrémité supérieure d'une dernière portion verticale 48 du tuyau 4b, cette extrémité supérieure étant disposée au-dessus du puisard 7. La dernière portion verticale 48 du tuyau 4b est disposée verticalement de sorte à ce que son extrémité inférieure correspondant à la deuxième extrémité 42b du tuyau 4b soit dans le puisard 7, comme visible
Les fixations du tuyau 4b au mât 21 et à la structure de support 24 utilisent des brides 5 soudées ou vissées au mât 21, ou respectivement à la structure de support 24.The attachments of the
Le tuyau 4b permet, lorsqu'il est raccordé à ce système d'alimentation en diazote, d'agir comme une soufflette, avec une pression suffisante pour chasser le gaz vaporisé restant confiné dans le puisard 7. Ce raccordement, visant à envoyer un flux de gaz inerte dans le but de chasser le gaz liquéfié vaporisé, s'effectue en fin d'inertage ou après l'inertage de la cuve 16.The
La
Le système d'évacuation S3 de gaz liquéfié diffère du système d'évacuation S2 de gaz liquéfié principalement par le fait que la pompe d'alimentation des consommateurs du navire 1, comportant l'organe d'aspiration 8b, est protégée des effets des vagues non pas par un puisard mais par un récipient 30c, similaire au récipient 30. Les autres éléments, identiques à ceux du système d'évacuation S2 de gaz liquéfié, sont référencés de manière identique.The liquefied gas evacuation system S3 differs from the liquefied gas evacuation system S2 mainly in that the feed pump for the consumers of the ship 1, comprising the
Dans cette variante de réalisation, la conduite de pompage permettant l'alimentation des consommateurs du navire 1 en combustible et reliée en fond de cuve à la pompe d'alimentation, est une conduite de pompage 25c identique à la conduite de pompage 25b du système d'évacuation S2 de gaz liquéfié, à l'exception du fait qu'elle descend moins profond dans la cuve 16 puisque le récipient 30c n'est pas disposé dans la paroi inférieure 164 de la cuve 16 mais au-dessus de celle-ci.In this embodiment variant, the pumping line allowing the fuel to be supplied to the consumers of the ship 1 and connected at the bottom of the tank to the feed pump, is a
Le récipient 30c prend la forme d'un seau cylindrique ouvert en partie supérieure, qui entoure la pompe d'alimentation et notamment son organe d'aspiration 8b. Le récipient 30c est fixé à la structure de support 24 et ne touche pas la paroi inférieure 164.The
Pour évacuer du gaz liquéfié vaporisé qui resterait confiné dans le récipient 30c après ou en fin d'inertage de la cuve 16, le système d'évacuation S3 de gaz liquéfié comporte un tuyau 4c raccordable au système d'alimentation en diazote de service par une de ses extrémités, et dont l'autre extrémité 42c est située dans le récipient 30c. La disposition du tuyau 4c et sa fixation sur la tour de déchargement 2 est identique à celle du tuyau 4b à l'exception du fait que le tuyau 4c descend moins profondément en fond de cuve puisque le récipient 30c est situé moins en profondeur que le puisard 7. De ce fait, le tuyau 4c descend par exemple moins profondément le long du mât 21 et est attaché horizontalement à la structure de support 24 plus en hauteur que la portion horizontale 44 du tuyau 4b du système d'évacuation S2 de gaz liquéfié.To evacuate vaporized liquefied gas which would remain confined in the
Le tuyau 4c permet également, lorsqu'il est raccordé au système d'alimentation en diazote de service, d'agir comme une soufflette, avec une pression suffisante pour chasser le gaz vaporisé restant confiné dans le récipient 30c. L'envoi du flux de gaz inerte dans le but de chasser le gaz liquéfié vaporisé s'effectue en fin d'inertage ou après l'inertage de la cuve 16.The
Alternativement les systèmes d'évacuation S1, S2 ou S3 de gaz liquéfié selon l'invention peuvent, selon la configuration de la cuve, être considérés individuellement, dans un tel cas il n'y a pas de cohabitation de plusieurs systèmes d'évacuation.Alternatively, the liquefied gas evacuation systems S1, S2 or S3 according to the invention can, depending on the configuration of the tank, be considered individually; in such a case, there is no coexistence of several evacuation systems.
On décrit maintenant en relation avec la
Une première étape 501 du procédé d'évacuation 500 est la vidange de la cuve 16. Pour cela, les pompes de déchargement de la cuve 16 sont actionnées, ainsi qu'éventuellement une pompe d'assèchement en fin de vidange. Ces pompes et les conduites associées font partie, dans ce mode de réalisation de l'invention, des moyens de vidange du système d'évacuation S1, S2 ou S3.A
Une deuxième étape 502 du procédé d'évacuation 500, mise en oeuvre après l'étape de vidange 501, est le chauffage 502 de la cuve 16, jusqu'à vaporiser tout le gaz liquéfié résiduel présent dans la cuve 16. Pour cela, les moyens de chauffage du système d'évacuation S1, S2 ou S3 sont actionnés, faisant circuler du gaz réchauffé dans la cuve 16, jusqu'à ce que les parois de la cuve 16 atteignent une température de 0°C.A
Une troisième étape 503 du procédé d'évacuation 500, mise en oeuvre après l'étape de chauffage 502, est l'inertage de la cuve 16. Pour cela, on utilise les moyens d'inertage du système d'évacuation S1, S2 ou S3, qui comprennent, dans ce mode de réalisation de l'invention, la conduite de gaz inerte et le générateur de gaz inerte présent sur le navire 1. Du gaz inerte, composé à 80% de diazote et à 20% de dioxyde de carbone et arrivant en sortie du générateur de gaz inerte recevant en entrée l'air ambiant et du gazole, est envoyé dans la conduite de gaz inerte jusqu'en fond de cuve. Le gaz liquéfié vaporisé par les moyens de chauffage remonte alors dans une partie supérieure de la cuve 16 où il est aspiré et extrait de la cuve. L'étape d'inertage 503 est stoppée lorsque le mélange de gaz présent dans la cuve 16 n'est plus inflammable au contact de l'air, par exemple jusqu'à une teneur en gaz naturel dans la cuve 16, moindre de 50% par rapport à une teneur limite inférieure à laquelle le gaz naturel s'enflamme au contact de l'air.A
Une quatrième étape 504 du procédé d'évacuation 500, mise en oeuvre après ou à la fin de l'étape d'inertage 503, est l'envoi d'un flux de gaz inerte, ici du diazote de service, dans le récipient 30 et dans le puisard 7 ou le récipient 30c, en fonction de la variante de réalisation retenue mise en oeuvre. Cette étape utilise les moyens d'envoi d'un flux de gaz inerte du système d'évacuation S1, S2 ou S3, qui comprennent dans ce mode de réalisation de l'invention, le tuyau 4 et le tuyau 4b ou 4c, ainsi que le générateur de diazote de service présent sur le navire 1. Dans cette quatrième étape 504, la portion flexible 41 du tuyau 4 est alimentée par le générateur de diazote de service qui est activé pendant une durée prédéfinie, par exemple pendant dix minutes, de sorte à ce que le gaz liquéfié vaporisé resté confiné dans le récipient 30 soit chassé de celui-ci. Puis la portion flexible 41 du tuyau 4 est déconnectée et la portion flexible du tuyau 4b ou 4c est raccordée à son tour de façon à être alimentée par le générateur de diazote de service que l'on fait fonctionner également une dizaine de minutes, de sorte à ce que le gaz liquéfié vaporisé resté confiné dans le puisard 7 ou le récipient 30c en soit chassé.A
Alternativement, cette quatrième étape 504 du procédé d'évacuation 500 est l'envoi d'un flux de gaz inerte uniquement dans le récipient 30, 30c ou dans le puisard 7, lorsqu'un seul système d'évacuation S1, S2 ou S3 est mis en oeuvre dans la cuve 16. Dans ce cas, la portion flexible 41 du tuyau 4 est alimentée par le générateur de diazote de service qui est activé pendant une durée prédéfinie, par exemple pendant dix minutes, de sorte à ce que le gaz liquéfié vaporisé resté confiné dans le récipient 30, 30c ou le puisard 7 soit chassé de celui-ci. Puis on coupe l'alimentation du tuyau 4 par le générateur d'azote.Alternatively, this
Enfin une cinquième et dernière étape 505 du procédé d'évacuation 500, mise en oeuvre après l'étape d'inertage 503 et après l'étape d'envoi d'un flux de gaz inerte 504, est l'envoi d'air sec dans la cuve 16. Cette étape utilise les moyens de mise à l'air du système d'évacuation S1, S2 ou S3, qui comprennent, dans ce mode de réalisation de l'invention, la conduite d'air sec ainsi que le générateur d'air sec présent sur le navire. Dans cette étape 505 d'envoi d'air sec, on introduit dans la partie supérieure de la cuve 16, par la conduite d'air sec, de l'air déshumidifié obtenu en sortie du générateur d'air sec. Cet air déshumidifié chasse les autres gaz présents dans la cuve 16 en partie basse de celle-ci, où ils sont extraits jusqu'à obtention d'une teneur en oxygène supérieure à 20%.Finally, a fifth and
La cuve 16 est alors prête pour accueillir du personnel d'entretien de la cuve 16, par exemple pour son inspection.The
Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. Notamment les caractéristiques des différentes variantes ou des différents exemples de réalisation de l'invention envisagés dans cette demande, peuvent être combinés pour réaliser l'invention, dans la mesure où ces variantes ou exemples ne sont pas incompatibles entre eux.Of course, the invention is not limited to the examples which have just been described and numerous adjustments can be made to these examples without departing from the scope of the invention. In particular, the characteristics of the different variants or different examples of embodiment of the invention envisaged in this application can be combined to achieve the invention, to the extent that these variants or examples are not incompatible with each other.
Claims (15)
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| FR2314979A FR3157516A1 (en) | 2023-12-22 | 2023-12-22 | Method and system for evacuating liquefied gas from a liquefied gas transport or storage tank |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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Citations (4)
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| US3109294A (en) * | 1961-03-21 | 1963-11-05 | Conch Int Methane Ltd | Storage tank and liquid flow control means |
| US20210088185A1 (en) * | 2019-09-24 | 2021-03-25 | Exxonmobil Upstream Research Company | Cargo stripping features for dual-purpose cryogenic tanks on ships or floating storage units for lng and liquid nitrogen |
| KR20210125347A (en) * | 2020-04-08 | 2021-10-18 | 삼성중공업 주식회사 | A container module for maintaining ship |
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- 2024-12-20 JP JP2024225279A patent/JP2025102726A/en active Pending
- 2024-12-20 KR KR1020240192124A patent/KR20250099006A/en active Pending
- 2024-12-23 CN CN202411904711.1A patent/CN120194257A/en active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| KR20250099006A (en) | 2025-07-01 |
| CN120194257A (en) | 2025-06-24 |
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