LNG双燃料油船燃料舱结构强度评估方法研究

随着国际社会对绿色低碳要求逐步提高,采用液化天然气(liquefied natural gas,LNG)燃料的海船正成为运输船主流趋势。国际海事组织发布《使用气体或其他低闪点燃料船舶的国际安全规则》(简称“IGF规则”),虽然对使用低闪点燃料的燃料舱围护系统设计给出了载荷和设计条件的原则性要求,但对如何开展LNG燃料舱结构强度评估并同油船、散货船、集装箱船等运输船型的装载工况和评估衡准进行协调,则缺乏明确的指导,故操作性不高。该文结合IGF规则的燃料舱设计载荷要求及共同结构规范相关要求开展研究,提出了一种使用LNG燃料的油船燃料舱区域的船体结构强度直接计算方法,包括模型范围、载荷工况和强度评估衡准等,并以某油船为例,进行了燃料舱区域有限元直接计算的实船验证。结果表明该方法合理可行,并可为同类船舶的LNG燃料舱结构强度评估提供指导。

过临界LNG铁路槽车低温储存系统优化设计研究

提出过临界LNG铁路运输槽车概念,即在过临界状态下储存LNG并实行全过程密闭运输。为增加LNG铁路槽车运输量,减轻LNG铁路槽车的质量,设计一种带子母罐结构的新型过临界LNG铁路槽车。建立以该槽车储罐的容积最大和质量最轻为目标的优化设计模型并进行优化设计,分析目标函数并获取子母罐的最优结构参数。研究表明:过临界子母罐结构能够有效实现LNG全路段密封储运,能够解决长距离蒸发排放引起的安全隐患,可通过优化子母罐结构设计参数,减轻槽车的总体质量,提高LNG承载能力,达到最优的子母罐结构设计方案。

LNG储罐预冷方式和BOG回收技术分析

LNG接收站首次投用时需要利用冷媒对LNG储罐管道及设备进行冷却,冷却过程中产生的蒸发气由于量大一般采用放空的方式进行处理,这不仅造成一定的资源浪费,而且也不利于节能减排。文章通过对LNG接收站首次预冷方式、预冷进度、蒸发气回收方式及回收率进行分析,对后续LNG接收站储罐管道及设备预冷产生的蒸发气回收带来新启示。

LNG槽车撬保冷循环流程优化分析探讨

通过对新增LNG装车撬不同保冷循环LNG量下撬体温度变化进行统计分析研究,得到了新增艾默生装车撬保冷循环量与最终撬体保冷稳定温度的关系,找到了最佳循环量,并结合现场实际对工艺流程设置进行了优化,在很大程度上降低了槽车保冷循环带入储罐热量减少了BOG的生成。通过经济核算可知,更改优化循环量后每天BOG压缩机可减少运行6.1 h,每年直接电费节省74.2万元,可在很大程度上降低生产运行成本,有利于公司节能降耗方针。

LNG船用超低温阀门设计研究

LNG船液货系统超低温阀门的设计、制造和试验过程,具有特殊的要求.通过对超低温阀门材料在低温下的金相结构和应力变化进行分析,提出材料选用的原则和范围,明确零部件制造过程中进行深冷处理的重要性;对超低温阀门的特殊结构设计进行了分析,并通过模拟仿真,得出颈部长度、颈部壁厚、阀盖与阀杆间隙、密封力等重要设计参数值的选用原则;介绍了阀门低温性能试验装置系统和试验内容及要求.

LNG罐车泄漏火灾罐体超压失效预警及防控

LNG作为清洁能源利用的重要组成部分,带来了大量道路罐车运输需求,并引发对其安全的关注。为此,以实际事故为背景,面向LNG罐车泄漏火灾罐体超压失效过程,特别针对事故凸显的泄漏—火灾—罐体超压循环激励特点,通过耦合罐车泄漏工艺流程和LNG火灾燃烧热模型,并基于压力容器破裂预测公式,建立了LNG罐车泄漏火灾超压失效预测模型及其求解方案,可快速计算罐体超压失效时间、罐内压力、泄漏强度等参数,模型计算结果与事故调查结果具有良好的一致性。研究结果表明:(1)气相泄漏火灾不应导致罐体超压失效;(2)液相泄漏火灾罐体充装率高,罐内压力攀升速度、峰值压力、泄漏速率都将增加,到达峰值压力的时间将降低,意味着更大事故风险。从泄漏火灾超压预警的角度,确定了不同充装率下液相泄漏罐体最危险泄漏孔径、最短预警时间和最大安全泄漏孔径,以及不会发生罐体超压失效的最大安全充装率。结合事故暴露和道路运输存在的问题,提出了罐体设计、道路驾驶和事故应急的注意事项,并推荐罐体不同充装率应对液相泄漏火灾所需的最小消防喷淋降温水量,以期为预防和控制事故LNG罐体超压失效提供支持。

LNG公路槽车运输经济性分析

LNG运输在LNG产业链中是十分重要的环节,为此,从运输技术经济学角度出发,建立了公路槽车运输LNG的经济模型,计算了LNG运输成本,探讨了槽车几何容积、运输距离、日运输量等因素对LNG运输成本的影响,并以从四川乐山运输LNG到四川西昌为例进行了分析。结果得出如下结论:①利用槽车运输LNG时,运输费用的主要影响因素为槽车储运容积;②运输距离越远、日运输量越大,单位运输成本越低;③每立方米天然气的运输费用随每天运输量的增加呈波形衰减状而逐渐降低,最后将趋近于一个相对稳定的值。

LNG槽车装车橇应用和国产化进程

目前LNG槽车运输是中国应用最广泛的、且唯一的液化天然气陆路运输方式。槽车本身的国产化已完全成熟,当前的主要任务是规范槽车装车橇系统的国产化,并进一步促进其发展。报告了中国LNG槽车装车鹤管和成橇制造行业的发展过程和现状,分析对比国内外装车橇产品设备和运用维护的优缺点,总结国内产品技术特点,以帮助国产LNG槽车装车橇厂家改进产品,发挥自身价格和售后服务优势,促使LNG槽车装车橇能够完全国产化。最终完善和形成标准化和规范化的行业秩序,奠定国内槽车装车橇企业走出国门参与国际竞争的基础。

LNG运输船的主动力装置

分析了LNG(液化天然气)运输船(简称LNG船)的各种主动力装置。指出,尽管目前已出现从传统的锅炉汽轮机装置向柴油机装置转变的这一趋势,但是,在服役的LNG船中,锅炉汽轮机装置仍占支配地位。为了深入研究该技术,锅炉汽轮机装置正在不断地改进完善。随着船用燃气轮机在军民用船舶中得到大量应用,LNG船主动力装置方面研究有一个新的趋势,燃气轮机为未来几代LNG船提供了一种经济耐用、环境污染小的主动力装置。针对LNG船的应用,简述了锅炉汽轮机装置和燃气轮机装置的设计要点。简单介绍并分析了二冲程低速柴油机和双燃料柴油机及其在LNG船上的应用。

LNG船双层壳内空气传热作用的模拟研究

分析大型液化天然气船温度场时,可以通过设定合理的对流耦合系数,模拟内外壳之间空气对于热传递的作用。依托通用有限元软件,开发出自动建模、边界条件设定、热力学解析计算、有限元循环判定计算等程序,最终输出对流耦合系数的专用计算模块。该计算模块可以自动搜索不同距离内外壳、不同环境温度下最合理的耦合系数,为进一步准确计算大型液化天然气船的温度场提供依据。

LNG槽车泄漏事故风险模拟研究

阐述了LNG槽车的危险特性,分析了LNG槽车发生泄漏后的事故危害过程,得出LNG槽车泄漏危害事故的模式主要有闪火、喷射火、蒸气云爆炸以及沸腾液体扩展蒸汽爆炸;针对不同泄漏口面积和泄漏速度,利用风险评价软件模拟LNG槽车发生泄漏产生喷射火、蒸气云爆炸及沸腾液体扩展蒸汽爆炸3种事故模式的后果,得出各种事故模式的危害半径。模拟结果可为LNG槽车事故预防和应急救援提供参考。

LNG槽车项目并购要点及实践启示

近年来槽车运输在LNG资源保供方面发挥了重要作用。鉴于LNG槽车项目并购可以快速形成有效的运输力量,有必要总结LNG槽车项目并购过程中的要点,以期为后续类似项目实施提供有益的参考和借鉴。为此,通过分析LNG槽车运输业的并购动因,结合LNG槽车运输业的特点和经济性,提出了该类项目并购决策的指标、定价、经济评价及风险的要点,提出了LNG槽车运输项目并购的建议。研究结果表明:①通过LNG槽车项目并购有利于实现资源与输配的协同、降低行业进入障碍、进而获得战略先发优势;②项目决策时更加注重并购战略价值和经营价值,在定价上须凸显谨慎性原则;③并购评价过程与常规工程项目稍有不同,体现在标的、流程、基础数据来源、投资等方面;④并购风险主要体现在定价高估、运输作业安全、下游点供政策风险等方面。研究结果认为,在LNG槽车项目并购实施过程中,应加强自我审视分析、落实运力保障等核心利益诉求、谨慎确定增长率等关键参数等。

LNG加气站槽车BOG压缩液化回收研究

近年来,在LNG加气站快速发展的同时,LNG车辆发展相对缓慢,导致LNG加气站蒸发气(boil-off gas,简称BOG)量较大,特别是LNG槽车卸车后残余压力为0.2～0.4 MPa的BOG,给LNG加气站带来了较大的经济损失和安全隐患。提出了基于BOG压缩机的BOG压缩液化工艺和装置,利用LNG冷量回收BOG,实现加气站BOG零排放。在此基础上,搭建了实验装置,并采用液氮和LNG开展了BOG回收实验。实验数据表明,当BOG和LNG质量比为3%时,该工艺BOG液化回收率在90%左右。由此可知,该工艺可以实现槽车的BOG快速高效回收。

LNG槽罐车泄漏-燃烧耦合演化特性分析

为分析液化天然气(LNG)槽罐车泄漏燃料着火造成的"泄漏-燃烧-热反馈-槽罐内升温升压-强化泄漏"事故链演化过程,基于我国典型槽罐车工况,构建泄漏-燃烧耦合发展模型,研究泄漏相态、储罐充装率和泄漏孔径对该类泄漏事故演化过程的影响特性。结果表明:液相泄漏时,泄漏速率与燃烧反馈热流之间往往出现正反馈演变,造成LNG储罐内压强突然急剧升高爆炸;低充装率储罐在泄漏初期危险性较高,而高充装率可达储罐峰值压强更大;在一定孔径范围和充装率条件下,储罐内可达峰值压强随孔径的增大而呈减小趋势。

基于粒子群优化层次分析法的LNG槽车风险评价

液化天然气(LNG)接收站一般位于沿海主要危化品港口,港口各种生产企业密集、来往人员较多,每天往返于接收站装卸LNG的槽车,由于流动性大、安全管理细致程度高,已成为LNG接收站安全管理工作的重点。通过对槽车在LNG接收站内充装过程中全流程进行跟踪,首先选取15个影响槽车充装安全性的关键因素建立LNG接收站槽车充装风险评价指标体系;然后提出一种基于粒子群算法优化的层次分析法(即PSO-AHP法)对各风险因素的权重进行计算与重要度分析;最后针对槽车安全管理方面的薄弱点提出了相应的改进建议。结果表明:使用PSO-AHP法可以更精确地确定评价指标体系中各风险因素的权重,帮助安全管理者明确槽车充装过程中安全管理的落脚点,以增强LNG接收站内槽车运行的安全性。

国内LNG运输技术与设备的发展现状

作为LNG工业体系中的物流环节,LNG运输业承上启下,贯穿整个LNG工业体系的方方面面,并随着LNG的需求和供应而迅速发展。文章简要介绍了LNG在我国的发展历程,对我国LNG陆路运输、海上运输和管道运输目前所处的状态和未来的发展方向做了扼要的分析,并对LNG运输业的发展提出了建议和意见。

LNG槽车装车控制系统设计

LNG槽车装车控制系统是LNG工厂信息自动化的重要组成部分,合理控制系统设计能够消除事故隐患,提高装车效率。为了使工程技术人员熟悉LNG槽车装车控制系统的设计特点,通过对装车控制系统工艺流程、系统功能、仪表配置、技术参数的设计描述,对装车作业和销售业务接口进行了分析,对现场使用中出现的特殊情况给出了应急解决方法,得到了一套完整的LNG槽车装车控制流程和系统配置,为LNG槽车装车控制系统设计和使用提供参考。

LNG船液舱结构材料发展动态分析

本文主要叙述ＬＮＧ船液舱结构材料的发展动态及其在焊接工艺方面的若干问题。

浅谈LNG槽车装车安全隐患

槽车在LNG运输中扮演着重要角色。鉴于LNG的特性,槽车充装安全尤为重要。本研究从接收站装车撬及槽车设备出发,结合槽车充装流程及接收站实际操作经验,对槽车充装安全隐患进行探讨。

LNG槽车的安全管理探究

分析了接收站槽车装车存在的安全隐患,主要是法兰连接操作不够简便且易漏液;槽车液位计发生故障进而出现超装的情况。提出了LNG运输过程中的安全要点和相关措施:一是对运输从业人员的安全要求,二是对罐车生产厂家的要求,三是对承运企业的要求。