基于速度特征的内河LNG船舶三维动态安全区建模方法

为提高LNG船舶安全区设置的科学性,保障内河水域LNG船舶的通航安全,提出了一种基于速度特征的内河LNG船舶三维动态安全区建模方法。基于LNG船舶航行方向和速度变化的特点,将传统速度的线性分布模型改进为随机分布模型;利用区域分解法,将复杂的三维几何区域分解成若干个子区域,建立相应的边界方程;基于船舶间极限通过设定约束条件,根据其几何形状,运用停船视距理论、船舶漂移计算方法和富余水深计算方法对安全区内部结构不同方位的安全距离进行数值求解。针对某内河LNG船舶,通过设置不同速度条件进行仿真验证。研究结果表明:该模型能较真实反映船舶安全区在速度影响下的差异变化,为内河LNG船舶航路规划起到参考作用。

基于BOG回收的多槽车对船LNG加注方案设计

针对中大型LNG双燃料船舶槽车加注时间长、BOG排放多问题,提出可进行BOG回收的多槽车加注方案并进行设计优化。以国内新建某LNG受注船具体加注需求为例,通过模拟在加注过程中不同压力工况下BOG产生量,针对性开展多槽车加注及BOG回收方案的关键设备选型、工艺流程计算,并详述使用多槽车向船上进行干燥惰化、冷舱、加注及BOG回收详细操作步骤。该方案可实现连续加注作业,解决中大型LNG船舶加注及BOG回收技术问题,有利于船舶航运业向绿色、低碳转型。

LNG动力船采用锚地船对船冷舱作业过程泄漏扩散分析

为保障LNG动力船在锚地采用船对船方式冷舱作业的安全,需计算分析冷舱作业时LNG泄漏扩散的范围。选取20000 m 3LNG加注船和15000 TEU双燃料集装箱船为分析对象,针对气相/液相软管发生破裂泄漏、加注船/受注船法兰接头处发生泄漏两处高风险场景,采用三维流体仿真软件FLACS对LNG泄漏后扩散波及范围进行模拟分析,对比分析不同泄漏位置对LNG泄漏扩散的影响。结果表明,气相软管破裂形成的可燃蒸气云覆盖范围较小,基本不会对船舶造成影响;加注船法兰接头处发生的液相泄漏形成的可燃蒸气云会大面积积聚在加注船船艏,应采取安全措施避免此类泄漏;法兰接头处发生液相泄漏产生的后果较软管破裂更为严重,并结合上述分析结果,确定锚地冷舱作业时的安全间距,为行业实施相关作业提供参考依据和安全保障。

LNG动力船燃料罐疲劳强度分析

为全面有效地执行国际海事组织发布的《使用气体或其他低闪点燃料船舶国际安全规则》(IGF规则),采用两参数Weibull分布表示应力范围的长期分布,基于IGF规则中液化天然气(LNG)等液化气体对B型燃料舱疲劳设计条件的相关要求,结合国际船级社协会和中国船级社相关规范及指南对疲劳评估规范的要求,推导出累积损伤计算的简化公式。算例表明,简化的计算方法能方便、有效地计算不同设计使用寿命(对应于总的波浪遭遇次数)和对应概率水平载荷下的液化气体B型燃料舱累积损伤度。在IGF规则要求框架下,所提算法可直接满足IGF规则要求的累积损伤计算要求。

鱼山LNG码头规划选址中的船舶通航关键问题及对策

舟山市鱼山绿色石化基地是我国七大石化基地的重要组成部分,也是打造全国首个绿色发展标杆的石化基地,液化天然气(LNG)码头建设对基地发展十分重要。通过挖掘水域优势,将LNG船舶移动安全区设定为前1 n mile、后0.5 n mile、左右各1倍船长(约300 m),给对向船舶预留了约360 m宽的通道,解决了LNG船舶航行过程中对向封控的问题。通过使用代入法,分区段定量分析LNG船舶进出港过程中需要协调避让的船舶数量,形成LNG码头建设后的交通场景。通过对沪舟通道岱山北航道桥、LNG船舶和周围水域的三维建模,采用操纵试验手段,得出LNG专用航道转向点与跨海大桥的安全间距不宜小于6倍船长。

薄膜型LNG船围护系统抗振动性能试验研究

破冰型LNG运输船航行时,将不可避免地与水面的漂浮冰层或者大面积的完整冰层碰撞,碰撞产生的冰载荷将成为影响LNG运输船航行安全的一个重要因素。针对薄膜型LNG船围护系统展开试验,并对试验结果进行分析。在此基础上,进一步计算薄膜型LNG船围护系统的振动响应,结果表明:沿着围护系统短边上表面传递阻抗级比下底板最多高2.2 dB,沿着围护系统长边传递阻抗级最多高6.0 dB;分析围护系统振级落差,发现外围箱体平均振级落差在7.5 dB左右。考虑到中心箱体底板处有加强肋板的缘故,其测点的振级落差比外围箱体高1~2 dB,说明薄膜型围护系统具有良好的隔振性能。

LNG船钢板预处理要求与影响因素控制措施

为更好地帮助国内船厂满足(Liquefied Natural Gas,LNG)船钢板预处理要求,以LNG船建造经验为基础,总结LNG船钢板预处理的原材料要求、质量要求、首制件检测要求和影响因素控制措施,为国内船厂提升LNG船的建造效率和质量提供技术支撑。

LNG动力船燃料罐冷却过程模拟及工程应用

为预测燃料罐内壁面和气体温度变化,基于某3600车液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)动力汽车运输船(Pure Car Truck Carrier,PCTC)首制船燃料罐,采用ASPENHYSYS软件建立压力式燃料罐冷却动态模型,对LNG冷却和液氮冷却两种方案的工艺流程进行对比分析,得到两种工艺下燃料罐温度和舱内LNG气体含量变化规律以及冷却降温时间/介质的耗量情况。结果表明:两种方案总费用接近,但LNG冷却方案的操作时间较短,综合成本更低。研究成果可为LNG动力船燃料加注过程模拟提供一定参考。

LNG动力船舶船厂内加注方案

针对某新建C型甲板罐燃料舱的LNG双燃料动力船舶,设计在船厂内槽车对船的首次加注方案。根据船厂加注场地的实际情况和槽车作业特点,以及各个阶段和过程涉及的技术方案和安全管理手段,利用风险矩阵对可能发生的风险采取风险等级评估,识别出风险源,并制定预防措施及应急预案,为船东、船厂进行加注作业提供参考。

LNG管道内爆炸效应数值仿真分析

LNG作为一种优质的清洁能源,其可通过管道从燃料舱输送到气体燃料发动机,在此过程中管道易发生爆炸类的安全隐患,因此需要对LNG管道内爆炸情况进行数值仿真分析。采用Ansys/Lsdyna开展甲烷爆炸数值仿真分析,分析甲烷在无抑爆和抑爆工况下的爆炸破坏特性,并研究在多种不同比例的爆炸压力下2块挡板应力场、应变场及能量场的分布趋势,得出终端接收的能量与爆腔的爆炸压力呈正相关关系等结论,为后续LNG燃料系统结构安全提供技术参考。

双燃料集装箱船B型LNG燃料舱疲劳强度研究

基于DNV-GL规范要求,对某大型双燃料集装箱船B型LNG燃料舱结构进行疲劳强度研究。根据规范给出燃料舱及其支撑结构的疲劳分析流程以及疲劳热点筛选方法,分析不同关键节点的疲劳强度,并提供改善疲劳问题的优化设计方案。为配置B型LNG燃料舱的相关船型的设计开发提供参考。

整体换箱供液的LNG船舶燃料罐箱系统

研制可换箱的移动式20 ft LNG船用燃料罐箱,实现可换箱的“罐箱燃料电池”模式。主要介绍供液系统的组成、关键技术参数和营运后的优缺点。整体系统中LNG船用燃料罐箱和供气冷箱分别独立设计,实现了LNG罐箱的独立运行、容积的最大化。LNG罐箱为船舶提供清洁的动力燃料,推进绿色智能航运的发展。

LNG泊位靠泊设施及结构设计

LNG船型干舷高、外侧弧度大、船体中心不对称于管汇中心,靠泊时会遇到船舶与护舷接触点过高、与护舷接触面积过少的问题,常规靠船结构及设施难以适应多等级船舶的停靠要求,存在靠泊安全隐患。针对此问题,结合嘉兴港某LNG码头进行靠泊结构设计和靠泊设施布置,通过不同船舶在不同作业工况下的船岸匹配,分析橡胶护舷和船体平行舯体长度的匹配度,提出在靠船墩内侧上方设置反向靠船构件,优化内、外侧橡胶护舷布置高程,以满足多种等级船型靠泊适应性,保证船舶与护舷的接触面积,避免护舷局部压强变大,船体受损。采用物模试验测定船舶运动量、系缆力和撞击力等物理量,验证靠船构件和护舷布置的合理性,确保满足LNG船舶安全靠泊的作业要求。

LNG船对船加注风险分析及安全管理建议

近年来,越来越多的改建或新建大型远洋船舶使用LNG燃料,全球各大港口加速布局LNG加注产业,船对船加注方式加注量更大、效率更高、操作更加灵活。通过对某8500 m3LNG加注船对14800 TEU双燃料船加注典型作业方案及首单加注流程进行分析,总结船对船加注方式的风险和安全管理建议。

LNG燃料动力船舶双壁管施工工艺

随着国家对环境保护的重视程度与日俱增,对新能源战略和节能减排措施大力推进落实,LNG燃料动力船舶的建造进入了高速发展期。本文简要介绍了LNG供气系统的构成、双壁管的结构形式和现场施工工艺过程,总结了双壁管制作、安装施工中的相关注意事项,期望对相关从业人员有所益处。

广州港LNG船舶引航过程中移动安全区范围研究

为保障广州港LNG船舶引航安全,综合考虑广州港通航环境、LNG船舶特性等因素,研究确定考虑多因素影响的LNG船舶移动安全区宽度定量计算方法,结合广州港不同进出港船型,计算得到广州港LNG船舶引航过程中移动安全区范围,尽可能减少占用水域范围,降低对周围通航船舶的影响,针对性制定广州港LNG船舶引航作业安全保障措施.研究表明:较以往计算方法,采用本文计算方法结果更为准确合理,本文计算方法为后续广州港LNG船舶引航作业移动安全区范围确定提供了参考依据.

LNG动力船舶应用小型撬装天然气制氢技术综述

为了促进小型撬装天然气制氢技术在液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)动力船舶上的应用,对小型撬装天然气制氢技术的基础原理和关键技术进行介绍,并对其在航运业的应用场景进行分析。研究表明:小型撬装天然气制氢技术可在燃烧之前将天然气去碳,进而显著减少温室气体的排放。研究成果可为小型撬装天然气制氢技术在LNG动力船舶上的应用提供一定参考。

船舶LNG低压供储气系统燃料泵控制方法研究

本研究针对船舶双燃料发动机燃料低压供储气系统的燃料泵控制,提出一种改进后的PID调节算法的控制算法,满足各工况下双燃料发动机供气压力及流量要求。在样机台架试验过程中,对比经典PID控制方法和该算法控制的燃料泵后端压力等,该方法输液稳定,确保缓冲罐压力平稳,控制精度高,反应时间快,超调量小。

LNG动力船舶修理安全管控

为了提升液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)动力船舶修理期间的风险管控水平,对LNG燃料的基本特性展开介绍,分析LNG泄漏或失控所造成的危害,并对不同的LNG动力船舶系统的相应维修情况进行对比分析,同时阐述LNG动力船舶维修时存在的主要额外风险及相应风险产生的原因。在此基础上,提出船舶携带LNG修理期间在危险区域和安全敏感区域工作的相应预防措施。研究成果可为LNG动力船舶修理安全管控提供一定参考。

某超大型双燃料动力集装箱船LNG燃料舱布置方案分析

以某新巴拿马型15000~16000 TEU级别液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)动力集装箱船建造项目为背景,对超大型双燃料动力集装箱船LNG燃料舱布置方案进行研究。通过对比不同LNG燃料舱的结构尺寸和布置位置,并从燃料舱的晃荡载荷、船舶的装载能力和稳性等方面进行分析论证,得到一种成熟可靠的超大型双燃料集装箱船LNG燃料舱布置方案。在该方案中,LNG燃料舱的宽度不超过船宽的56%,且其整体或前半段位于上层建筑下方。与市场上常见的燃料舱布置方案相比,该方案不仅能提升船舶的空间利用率,而且能在保障船舶续航能力的同时,提升LNG燃料舱的抗液货晃荡能力,增加船舶的集装箱装载量。