船舶废气清洗系统SCHEME A方案设计及验证研究

为了降低船舶尾气造成的环境污染,同时也为满足MARPOL 73/78 ANNEX VI修正案的相关规定,越来越多的船舶已通过加装废气清洗(EGC)系统来减少船舶尾气硫化物的排放。文中以某型采取SCHEME A认证方案的船为例,从系统设计、试验与达标要求等,进行废气清洗系统SCHEME A认证方案的研究。研究结果表明:方案设计及验证结果满足规范要求,该废气清洗系统可用于同等设计的船舶而免于测试。

基于公理设计辅助智能船舶的锚泊辅助决策系统的开发

系统设计过程中的概念设计是关键阶段,通过对系统的功能-原理分析建立系统架构,系统架构决定了后续系统开发的工作难度。公理设计理论为设计过程分解提供了理论依据,应用功能独立性公理的分析框架,通过在功能域和结构域的"之字形"映射变换,进行功能结构分解,建立相对独立的产品功能结构等级树。根据设计分解得到的功能结构等级树、完整设计矩阵和产品设计流程图,在考虑产品设计任务之间相互影响关系的前提下,确定其顺序及其组织形式,从而构建系统架构。本文用该方法对智能船舶的锚泊辅助决策系统的开发进行分析,建立相对独立的功能架构,降低系统的复杂性并优化系统。

臭氧脱硫脱硝技术在远洋船舶上的应用研究

近年来,臭氧脱硫脱硝技术的发展情况一直受到船舶行业的重点关注。本文从臭氧脱硫脱硝技术的原理出发,结合远洋船舶的实际情况分析该技术在远洋船舶上应用的优势和挑战,并在安全防护方面提出建议。分析结果表明:相比SCR+EGC的技术方案,臭氧脱硫脱硝技术拥有一体化脱硫脱硝、设备布置更灵活、对柴油机运行数据依赖程度低等优势。但同时存在电力消耗大,臭氧产量低和洗涤水排放风险等问题。经计算,臭氧脱硫脱硝系统功率约占配套柴油机功率的6.97%~15.58%。单台臭氧发生器可适配的柴油机最大功率在8.49~16.4MW,且受设备体积限制,多台设备并联布置困难。洗涤废水硝酸盐含量高,很难满足现有排放标准。对于安全性,建议臭氧设备采用单独房间布置并配独立通风,危险区内设备采用专用防腐材料,并配备O2、O3浓度和温度检测系统以及防火防爆设备。

船舶完工资料档案信息化管理研究

随着我国船舶行业的快速发展,在船舶检验、维修等过程中需要查阅大量的船舶完工资料档案,因此,船舶完工资料档案实现信息化管理是船舶档案工作发展势趋。本文分析了船舶完工资料档案管理中存在的问题和弊端,探讨了船舶完工资料档案信息化管理技术的应用,以期推动船舶完工资料档案信息化管理进程,助力船舶制造业实现新的效能提升。

大型远洋成品油船LNG-Ready设计技术研究

LNG作为船用燃料具有高热值、低排放特性,是解决排放问题的最实施可行方案之一。全面限排法规临近实施,越来越多船东青睐于在新造船阶段增加LNG-ready设计,具备将来可直接改装为双燃料动力的灵活性。依托大连船舶重工集团LNG-ready实船项目,研究并归纳了大型远洋成品油船加装LNG-ready设计的基本设计流程和关键技术路径,旨在为国内外船舶设计行业提供借鉴和参考。

船舶主滑油系统流量特性研究

船舶主滑油系统用于向高速运转的汽轮机、减速器、增压机组等主、辅设备提供润滑和冷却介质,主滑油系统在不同运行工况下,其流动参数会发生显著变化。本文通过搭建与实船一致的主滑油系统试验平台,运用流量计及流量传感器并辅以压力传感器对各工况条件下各用油设备滑油流量和设备进口处滑油压力进行在线监测统计分析,最终得到船用主滑油系统在不同工况下,流动参数显著变化时的流量分配特性。试验结果表明,在不同工况下,尽管滑油压力参数发生了较大变化,但总滑油流量分配情况未出现明显变化,各设备滑油分配比例变化小于1%。该结论对同类型号主滑油系统的调试提供了试验依据及数据支撑,具有一定的指导意义。

船舶电力系统模拟器研究

船舶电力系统是船舶中的重要组成部分,针对船舶电力系统的模拟训练,需要建立符合要求的船舶电力系统模拟器。提出一种基于Simulink与KingSCADA的船舶电力系统模拟器,在Simulink中建立船舶电力系统模型,在KingSCADA中建立船舶电力系统监控界面。通过Simulink对船舶电力系统进行建模仿真,可以模拟船舶电力系统并车、负载突加突减和故障等各种状态,通过KingSCADA平台对船舶电力系统运行进行监控和训练模拟,模拟器已应用到某实际训练场景中。结果表明,船舶电力系统模拟器模拟的电力参数满足船舶电力系统实际运行状态,符合模拟训练要求。

基于国际公约新要求的机舱脱险通道设计研究

根据国际海上人命与安全公约(SOLAS)要求,机舱需设有脱险通道,以供人员在紧急情况下安全迅速地撤离到安全位置,而国际海事组织IMO第MSC.365(93)号决议,对2016年1月1日及以后建造的船舶的机舱脱险通道又增加了新要求。考虑新条件下渐趋拥挤的机舱空间及底部瘦削的外板线型,机舱脱险通道布置的影响及难度均比之前加大。文章从国际公约要求入手,分析机舱脱险通道设计要点,并结合实船案例,对新国际公约要求下其布置特点、难点及设计思路等进行分析,以期对后续船舶设计提供有益参考。

LR2型油船系泊与拖带设计研究

以某LR2型油船实船系泊、拖带设备选型及技术方案确定过程为依据,结合设计过程中针对该船特殊甲板结构区域系泊设备布置及为完全满足新规范要求改进舾装设备所采取的优化措施,对此类油船实船设计如何更好地满足近年来新生效的系泊、拖带相关规范和规则要求进行研究。对LR2型油船系泊、拖带设计相关的重点内容、关键技术及为获得最优设计方案所采取的技术措施进行解析和归纳。所得成果能为以后此类油船的系泊、拖带设计提供参考。

基于结构应变监测的风帆推力测量方法研究

目的提出一种用于实船测量的风帆推力测量方法。方法针对VLCC风帆推力实船测量的需求,首先对风帆推力计算公式和风帆桅杆推力状态进行分析,进一步根据梁结构应变测试方法提出基于应变监测的风帆推力测量方法和传感测点布置方案。通过陆基模拟试验对风帆推力测量方法进行试验验证。结果传感测点间结构应变差值随风帆推力增加而增大,具有显著线性关系,线性相关系数为0.9965,测试风帆推力与实际推力之间的平均误差为5%。结论提出的风帆推力测量方法用于实船测量是切实可行的。

流速和弯曲角度对弯头腐蚀行为影响仿真研究

目的研究不同弯度的铜镍合金管道在海水冲刷下的腐蚀规律,为弯头腐蚀控制奠定基础。方法以铜镍合金在海水中的极化曲线作为边界条件,通过k-ε湍流模型模拟30°、45°和90°三种弯头在不同流速下的腐蚀行为。结果流体进入弯头后,内侧流速明显加快,外侧流速减小,导致内管壁腐蚀严重。内侧局部强腐蚀区随弯曲角度的增大而后移,相应的腐蚀速率也会增加。同时,随着入口流速的增加,弯头管壁的腐蚀速率会加快,但不改变弯头内的最大腐蚀部位。结论弯头腐蚀速率与流速、弯曲角度密切相关。流速越高,弯曲角度越大,管壁的腐蚀速率越大。

基于改进YOLOv5模型的船舶焊缝缺陷检测方法

当前船舶焊缝缺陷检测主要是通过人工目视的手段检查焊缝的射线探伤图像进行的,存在耗时长、工作量大、效率低的问题,为此提出了一种基于改进YOLOv5模型的船舶焊缝缺陷检测方法.首先对1 152张船舶焊缝射线图像进行标注,建立船舶焊缝射线图像数据集;然后根据船舶焊缝缺陷几何尺寸小、特征不明显的特点,对YOLOv5模型进行改进.通过对图像进行正弦灰度变换,提高缺陷处的对比度.加入卷积注意力模块(CBAM),增大感兴趣区域的权重.增加检测尺度,提高对微小目标的检测精度.计算对比检测结果表明,使用改进的YOLOv5模型对船舶焊缝缺陷进行识别,使精确度从95.3%提高到98.4%,召回率从77.5%提高到77.9%,交并比为0.5时的平均精确度从81.5%提高到84.2%,证明该方法可以有效地改进船舶焊缝缺陷检测的效果.

MARK Ⅲ型LNG模拟舱结构安全评估及优化设计

液化天然气(LNG)运输船的建造技术复杂,货物维护系统(CCS)种类繁多,船上LNG常采用低温高压的储藏方式,该方式对储舱结构强度以及货物维护系统的变形要求非常高。文章采用有限元方法,对根据行业规范设计的MARK Ⅲ型LNG模拟舱结构进行结构强度安全性评估,并在满足LNG模拟舱结构承载能力要求的基础上,对MARKⅢ型LNG模拟舱进行结构优化设计研究,为今后MARK Ⅲ型LNG运输船的船体结构设计和优化提供可靠的技术支撑。

轻型复合材料上层建筑与钢质船体连接结构设计分析

[目的]设计可靠、有效的复合材料上层建筑与钢质主船体连接结构是复合材料上层建筑在舰船上应用面临的难点之一。[方法]综合考虑各种连接结构的优、缺点,采用“π”型双螺栓、双剪切连接形式设计复合材料与钢连接结构。提取上层建筑与主船体连接位置在浪花飞溅冲击载荷作用下的垂向反力及弯矩作为设计载荷,利用有限元软件ANSYS校核2种工况下的强度。[结果]计算结果表明,各项需要考核的应力指标均小于材料的极限应力,并且保留了一定的安全裕度,所设计的连接结构较为合理、可靠。[结论]在2种设计工况的强度校核中,泡沫芯材剪切应力的安全裕度最小;对于芯材较厚的夹芯板,泡沫芯材的剪切应力是薄弱环节,故在设计复合材料夹芯板连接结构时,应重点关注芯材的剪切问题。

燃气轮机推进的大型集装箱船LNG燃料舱布置研究

为了满足环保新法规要求,很多船东首选LNG作为船用燃料。基于燃气轮机推进的大型集装箱船的布置特点及IGF规则的要求,对LNG燃料舱布置的位置和LNG燃料舱适用的形式进行了论证,获得了满足大型集装箱船性能需求和IGF规则要求的LNG燃料舱设计方案。

半潜式钻井平台开发方案综合评价研究

分析影响平台性能的主要因素是平台开发的必要条件,而研究半潜式钻井平台开发方案综合评价,对提高我国自主设计平台能力起到重要作用。文中提出了一套较合理的评价指标体系,利用AHP-Entropy方法对平台开发方案进行综合评价。

3000 m深水钻井船全船有限元分析

以某3000 m深水钻井船为研究对象,采用等效设计波方法,以三维势流理论为基础,进行水动力分析,计算不同主控载荷的传递函数,结合海浪谱得出响应谱,进行DLP极值的短期预报和长期预报,从而挑选出等效设计波,开展全船有限元分析,依据规范衡准校核了结构强度,给出船体梁变形。结果表明,目标钻井船的结构强度满足船级社规范要求。计算方法和结果通过了船级社的审核认可。

超大型集装箱船方形系数及载箱量优选研究

以某级别三型超大型集装箱船为依托,针对相同主尺度、不同方形系数的船型,计算不同工况下的总油耗和单箱油耗,并对结果进行研究和分析。结果揭示了超大型集装箱船方形系数与载箱量关系的一般规律,为设计者合理地选择方形系数、装箱量范围以及市场选择合理的船型提供了参考。

航速评估方式对集装箱船主机选型影响研究

在船舶设计过程中,主机选型这一步骤会对船舶的初始成本及日后的营运成本均产生巨大的影响,集装箱船作为班轮,具有航运周期内多吃水、多航速的特点,这使其主机选型论证变得更加复杂。文章以某型集装箱船的主机选型过程为例,对选型的基本思路做出了说明,并采用不同的航速评估方式对船舶油耗成本进行预估并进行对比,对不同的评估方式进行评价,研究其对主机选型的影响,为日后船舶设计人员进行主机选型及经济性论证提供参考。

悬链式单点系泊浮筒主尺度可行域研究

为了能够设计合理的单点浮筒主尺度,归纳提出了悬链式单点浮筒5条主要设计原则.基于实际工程经验给出了浮筒重量的母型预估方法,探讨储备浮力,提出等干舷方案集,基于静力学原理和水动力分析探讨了浮筒的自由漂浮稳性及浮筒的运动响应,梳理了垂荡及摇摆随浮筒直径的变化规律.以25 m和100 m水深的浮筒直径上限和下限为边界建立可行域,分别以三个实际项目采纳的浮筒直径和45 m水深下单点浮筒直径的可行范围为参考,开展浮筒直径可行域的验证.研究表明:环境条件等不同因素也会引起相同水深下浮筒直径可行域的变化,因此在可行域的实际应用中应进一步考虑一定的偏差裕量.该文的可行域研究对于悬链式单点浮筒的主尺度确定具有积极的指导意义.