多重防护机制下LNG动力船风险态势分析方法

为探讨多重防护机制下的液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)动力船营运风险特征,提出了一种基于复杂性控制系统作用模式的风险态势分析方法。从系统控制过程视角,采用系统控制过程分析方法(System-Theoretic Process Analysis,STPA)确立LNG动力船系统安全控制的风险致因,揭示基于LNG泄漏三重防护机制的风险因子体系和风险形成机制;引入隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model,HMM),进行无监督学习并确立模型参数,推理多重防护机制下的LNG动力船风险转移特征;结合LNG动力船营运的具体场景,对三重防护机制分别进行仿真并统计风险态势。仿真结果表明,三重防护机制在降低LNG动力船营运风险态势方面具有因子诱导的针对性,在防漏因子、止漏因子和治漏因子诱导下LNG动力船分别趋向一般风险状态、较高风险状态和高风险状态。基于复杂性控制系统作用模式的风险态势分析可为LNG动力船营运的安全控制和风险管理提供管控模式和手段。

内河LNG燃料动力散货船危险区域划分研究

本文依托内河某型LNG单一燃料动力散货船,根据内河散货船的特点和LNG燃料动力船的技术特性,分析了LNG燃料动力船危险区域划分对内河散货船设计的相关影响。根据中国船级社对LNG燃料动力船舶的相关规范要求,对内河LNG燃料动力散货船的总体布置、电气设备选型及双璧管通风的管路布置提出相关建议。

LNG动力船的槽车对船加注技术方案设计

针对配置IMO C型LNG燃料舱的大型双燃料散货船,从干燥/惰化、冷舱、置换、加注以及残液吹扫等步骤详细介绍LNG槽车对船的加注技术方案;结合LNG槽车加注作业的特点,考虑受注船加注场地的实际情况,通过风险矩阵对槽车对船加注作业进行风险评估,识别LNG加注作业的危险源,提出有效的危险预防措施和应急处理措施。

LNG在我国内河水运领域的应用探讨

发展LNG动力船舶对于我国内河航运的节能减排具有十分重要的意义。为此,在对我国水运行业发展趋势、燃料消费情况及需求潜力分析预测的基础上,结合对LNG资源供应价格、LNG替代燃油的经济性及水运气代油发展进程的分析判断,对LNG在内河水运领域的应用前景进行了分析。结论认为:①LNG替代船用燃料油没有竞争力,而替代柴油则具有较好的经济性;②未来我国LNG资源供应可以满足水运气代油的需求,船上供应价格也在航运企业承受范围之内;③从技术经济角度考虑,内河和沿海船舶气化应当首选货运船,其次是工程船,渔船由于吨位小、年行驶时间短且享受政府燃油补贴,一般不适合改造;④鉴于LNG动力船舶在法规、技术、LNG水上供应等方面仍有许多问题待解决,总体看水运气代油市场需要经过2～3年的试验示范期、2～3年的启动期,然后才能进入规模发展期;⑤考虑替代的可能性及市场培育过程,预测2015年较为现实的水运气代油最大市场需求量约为6×108 m3,2020年则接近40×108 m3。最后建议政府主管部门及相关企业统筹规划,合理把握项目推进的节奏。

多功能海上重吊船LNG燃料应用分析

基于某多功能海上重吊船液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)双燃料系统的设计,结合其典型运营工况,采用经济性(Economic Performance,EP)分析方法对LNG燃料和低硫船用轻质柴油(Low Sulfur Marine Gas Oil,LSMGO)燃料的能量消耗、额外初始投入成本、运营成本(Operating Expense,OPEX)等进行分析比较。结果表明,在满足设计要求的前提下,在中长期的船舶运维周期内,LNG燃料的EP更好。考虑未来船用清洁燃料的发展,相关研究可为海上工程作业船舶的燃料动力系统的设计和选择提供思路。

LNG动力船应急响应系统流程GSPN-MC仿真模型

为解决液化天然气(LNG)动力船中出现的LNG燃料泄漏的风险问题,提出广义随机Petri网(GSPN)同构其马尔科夫链(MC)的方法,仿真LNG动力船燃料泄漏应急响应系统流程。首先,描述LNG动力船燃料泄漏风险,建立燃料泄漏应急响应系统流程图;然后,构建LNG燃料泄漏应急响应系统流程的GSPN模型及其同构的MC;最后,结合LNG泄漏应急演习中的操作流程,仿真分析应急响应流程,获取系统的稳定状态概率等应急响应主要效能。结果表明:应急响应的前期准备和LNG储罐泄漏程度判断环节容易出现堆积现象;事态判断及后期处置总结耗时相对较长,应为流程优化的重点。

渔船用柴油-LNG双燃料发动机电控系统研究及应用

基于一台型号为NT6135ZCzA的渔船用增压柴油机,加装了一套LNG多点喷射供给装置和油泵齿条限制机构;利用Infineon高性能32位TC1766单片机开发了柴油-LNG双燃料发动机电控硬件系统,并设计了混燃调速控制策略及燃烧模式切换控制策略。台架试验证明改装后的柴油-LNG双燃料发动机在替代率为70%时,扭矩与原柴油机相比下降1.6%,两者基本相当,碳烟排放减少,排气温度降低。采用本系统设计的混燃调速方案二在低负荷和中高负荷区的燃料经济性均高于方案一,通过燃烧模式切换策略,在负荷低于35%时自动切换到纯柴油模式,可进一步改善低负荷区的燃料经济性。

LNG独立C型液舱晃荡特性试验研究

与LNG运输船不同,LNG加注船的液舱会经常处于部分装载状态,故液舱晃荡问题必须予以考虑.由于目前LNG加注船主要采用独立C型液舱,针对该种形式液舱,使用模型试验,系统研究了不同载液高度、激励频率及激励幅值影响下的晃荡情况.讨论分析了其晃荡时自由液面的波形特征,对中间液深工况下,自由液面在舱顶的影响下出现的波形进行分类.通过对晃荡荷载的统计分析,发现产生最大荷载的激励频率与理论固有频率有所偏差,且该偏差会随着液位的升高而降低.此外,在荷载空间分布方面,载液高度为0.6 D_i(D_i为模型液舱直径)时,自由液面在封头处破碎严重,会对液舱封头上部产生较大冲击;而在0.8 D_i载液高度时,应充分考虑0.8f_n(f_n为理论固有频率)至1.2f_n激励区间内的顶部冲击荷载.

集装箱船LNG燃料加注与装卸货同时操作的安全区域分析

大型LNG燃料船舶的LNG加注量大,为了减少靠港时间,需要考虑在LNG燃料在港加注的同时进行船舶装卸货操作。以一艘10 000 m3 LNG加注船对一艘18 000 TEU LNG燃料动力集装箱船的在港加注为研究对象,基于失效频率分析拟定了4个LNG泄漏场景,采用三维计算流体力学(CFD)软件FLACS分析了LNG泄漏后的可燃气体影响范围,最终得到了一个矩形危险区域,将此危险区域范围之外的区域作为LNG燃料加注与装卸货同时操作的安全区域。研究表明,LNG燃料船对船加注与装卸货同时操作的安全区域设定不可一概而论,不同的设计和作业条件将有不同的安全区域,在该类问题分析中,不能忽视LNG加注软管泄漏和加注船液货舱安全阀排放两种场景。

LNG燃料舱夹层管路弹塑性安定和疲劳分析

针对温差环境下夹层管路系统长周期运行的问题,基于材料弹塑性本构关系和有限元分析,通过追踪结构在循环载荷作用下的塑性状态,对1台深冷液化天然气(LNG)燃料舱的夹层管路系统进行弹塑性安定和疲劳问题研究。结果表明,相比弹性方法,弹塑性方法较可靠且保守适度,可直接节约设备成本,更能满足工程需求。目前,应用该方法设计建造的LNG燃料舱正处于安全运行状态。

内河LNG船舶气体扩散、火灾和爆炸后果模拟

为了验证LNG作为内河船舶燃料的安全性,利用基于N-S方程的CFD计算软件对内河LNG船舶LNG泄漏后的扩散、火灾和爆炸后果进行了数值模拟。计算了不同工况下气体云团的扩散行为,得到了不同工况下最大液池面积、最大液池质量、平均蒸发率、气云最大扩散距离、最大气云体积等结果。比较了风速、风向、大气稳定度等不同环境因素对气体扩散行为的影响,并定量分析了池火灾和气体云团爆炸后对周边的影响。结果表明:①在LNG泄漏阶段,气体扩散表现为重气扩散的特征;②风速对可燃气体云团的扩散有明显影响;③通过设置围堰,能够在一定程度上减轻LNG泄漏对周边造成的不利影响;④若LNG泄漏后发生池火灾,船上大部分结构都会处于37.5 kW/m^2热辐射强度影响范围下,周边船舶和人员应迅速撤离至着火船舶35 m范围外以确保安全;⑤一旦可燃气体云团发生爆炸,爆炸产生的超压为1.4 kPa,主要后果为玻璃破碎,不足以对岸上设施造成严重破坏。

Research on Energy Efficiency Design Index for Sea-going LNG Carriers

这篇论文描述液化天然气(LNG ) 的特征搬运人简短。LNG 搬运人包括发电厂选择，蒸汽处理，液体货物坦克类型，等等。二 parametersfuel 替换率和气体(沼泽) 的沸腾的恢复体积到精力效率设计索引(EEDI ) 公式被增加，并且 LNG 搬运人的 EEDI 公式基于轮船 EEDI 被建立公式。基于 LNG 搬运人的蒸气汽轮机推进设备，然后， LNG 搬运人参考的数学模型排队价值在这篇论文被建立。由确认，在这份报纸描述的 LNG 搬运人的 EEDI 公式能为 LNG 搬运人 EEDI 计算和绿造船提供一本参考书。

10000 m^3 LNG加注船与VLOC加注兼容性评估

针对一艘10 000 m^3 LNG加注船为一艘VLOC加注LNG作业时的两船兼容性问题,分析两船间碰垫配备、两船船舶尺度、加注软管和软管吊起吊能力,结果表明,两船兼容性良好,具备加注作业基本条件,评估过程可为LNG加注行业规范标准编制和实际工程项目提供参考。

大型集装箱船LNG燃料方案研究

针对大型集装箱船使用LNG作为燃料,本文初步研究了LNG燃料舱、双燃料发动机及其供气系统选型和布置,以期为绿色船舶的发展提供技术参考和支持。

小型LNG运输加气船的经济性分析研究

随着越来越多的大型LNG加气站的相继建立,怎样才能更加经济性地运输LNG成为人们关心的话题。将LNG加气船和传统的LNG运输方式相比,分析得出了更加经济、安全的LNG运输方式。最后展望了小型LNG运输加气船的应用前景。

双燃料LNG船燃气系统安全性分析——氮气吹洗

介绍双燃料LNG船舶供气系统中的一种重要安全措施——氮气吹洗系统,通过对双燃料主机或发电机内部燃气管的氮气吹洗、燃气阀组(Gas Valve Unit,GVU)与发动机之间燃气管路的氮气吹洗、燃气供给管路的氮气吹洗,达到去除管路和设备内残留天然气的目的,以增强燃气系统的安全性。系统地总结氮气管路的设计、吹洗量的计算、氮气吹洗的程序等,有助于相关人员对氮气吹洗系统的设计研究。

低温(LNG)单层绝热储存压力容器的研究

简述了单层绝热船用液化天然气(LNG)燃料储存压力容器的选材及结构设计情况,并对动载工况下的设备进行了有限元分析,可为今后类似产品的设计和选材提供参考。

6500m^³LNG加注船船型设计研究

从LNG加注船的主尺度、载重量、吃水、操纵性、LNG加注系统和危险区域等方面进行分析,阐述LNG加注船的船型特点,并根据航区通航条件和LNG加注的作业特性,确定了LNG加注船总体设计要点。还对货物维护系统以及推进系统进行选型分析,表明目标船型的货物维护系统可采用C型单圆筒罐,且双燃料发电机电力推进是一种经济合理的优选方案。然后,针对6500 m^ LNG加注船船型开发进行了深化研究。

LNG船舶燃气双壁管通风系统

考虑纯LNG船舶和双燃料船舶燃料系统泄漏率及安全级别的差异,采用燃气双壁管通风系统,通过负压通风,有效排除内壁管及燃料罐泄露的气体,保证整个燃料供气系统的安全性。介绍LNG燃料主机最重要的燃气双壁管通风系统,LNG燃料作为一种清洁、安全、高效的可替代燃料,适应当前市场及环保需求,将在未来船舶及海工项目上广泛应用。