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。

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。

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。

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双燃料集装箱船燃气系统通风设计

液化天然气(LNG)双燃料集装箱船已经处于快速发展阶段,LNG自身物理特性决定了该类船需要成熟的通风设计保证安全,以23000标准箱LNG双燃料集装箱船为研究案例,基于IGF Code和BV NR529规范,开展燃气系统双壁管通风设计分析研究,介绍了双壁管通风系统设计的研究意义,阐述了案例船的一些优化方案,同时和母型船进行了定量对比,针对重点事项给出相关建议,为后续相关LNG双燃料集装箱船的燃气系统设计提供参考。

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。

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。

LNG动力船燃料冷能的综合开发与利用

将中东至国内航线上的以液化天然气(Liquified Natural Gas,LNG)为动力的超大型油船(Very Large Crude Carrier,VLCC)作为母型船,介绍为其设计的LNG供气系统及利用LNG冷能的必要性,证明LNG冷能应用于船舶冷库和空调的富余量非常大。设计出LNG冷能利用系统图,论证并选择合适的传热介质,提出控制方案和应急方案。计算结果表明:采用冷能利用装置后,每年可从中获得较多的直接和间接经济效益,为船舶节能减排提供了一个很好的可行方案。

基于VLCC船LNG燃料供给系统设计

选取中东至国内航线上的VLCC船作为母型船,并以LNG为动力燃料,给出母型船选择的理由、LNG加注时机方案、燃料消耗换算方法、储罐3D图布置方案、选型及结构设计计算。然后对船舶的燃料供给系统进行优化设计,阐述储罐BOG的处理方案和PBU的控制原理,对机舱内的供气管线和供气室的LNG泄漏提出通风措施以及加注站的泄漏保护措施。本研究对未来超大型LNG动力船开发与设计有很好的指导意义。

基于RCM的LNG动力船营运风险预控

以液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)作为燃料的LNG动力船的安全营运问题是当前的研究热点。针对计划预防维修管理模式存在的问题及船用LNG和船舶的高可靠性的特点,提出基于可靠性维修方法的LNG动力船安全分析,进行船用LNG和船舶的系统划分及风险评价;阐述可靠性维修方法,将其应用于风险逻辑决断分析中,确定以风险为中心(Risk-Centred Measure,RCM)的LNG动力船故障失效控制方式,进而确立相应的LNG动力船风险预控方案。应用结果表明:LNG动力船的安全性主要表现为LNG泄漏所引发的风险,加强LNG系统维护是提高LNG动力船安全营运的主要手段。RCM方法应用于LNG动力船安全性风险预控,有利于提升LNG动力船营运中的操作安全性。

LNG双燃料动力船舶设计探讨

分析比较双燃料动力船舶的优点,提出双燃料动力船舶的设计要点,其中对燃料舱的布置、供气系统、燃料加注等需要注意的问题进行分析,并给出建议。

内河LNG动力船机舱NG泄漏爆炸对人员的损伤后果

为评估液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)动力船机舱内气体燃料泄漏和气云爆炸后果和对机舱内人员的损伤程度,对三维计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)工具Fluidyn的可靠性进行验证,建立典型内河LNG动力船机舱模型,通过数值模拟研究不同情境下机舱内气体燃料泄漏事故和爆炸事故后果,结合相关损伤准则研究事故后果对机舱内人员的损伤程度。研究结果表明:小流量持续泄漏情境下,机舱内局部小空间内形成可燃爆气云,燃料最大积聚量小于1 kg,气云爆炸后果对机舱内人员无损害风险;大流量泄漏情境下机舱内可燃气云体积迅速增加,泄漏持续30 s和60 s时,燃料积聚量可分别超过3 kg和5 kg,气云爆炸可导致机舱内人员损伤程度为重伤或死亡。

LNG燃料船储气罐疲劳强度计算

基于IGF规则对LNG燃料船储气罐疲劳强度分析的相关要求,结合CCS相关规范指南中的拟合经验公式,对船用储气罐的疲劳强度评估方法进行了研究,推导了累积损伤计算的简化公式并通过算例同CCS《船体结构疲劳强度指南》中的经验公式进行了简单对比。结果表明,简化公式可有效的对疲劳累积损伤度进行计算。

基于FSA的LNG燃料动力船过闸安全性

将综合安全评估(Formal Safety Assessment,FSA)引入到液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)燃料动力船过闸安全性研究中;从典型事故情景方面出发,对LNG燃料动力船的过闸进行风险源辨识。在此基础上,结合ILNG储罐部件基础泄漏概率和事故后果模拟结果,对LNG燃料动力船两坝间航行、过闸、锚泊及燃料加注等典型情景进行风险分析,并提出LNG燃料动力船过闸安全管理建议。

船用LNG燃料的应用与分析

介绍了LNG作为船舶燃料的特点,概括了LNG燃料动力船舶的应用背景,对LNG燃料和其他多种主流减排技术、措施进行了细致的比较,提出了LNG燃料发展的限制因素,总结了LNG燃料动力船舶的应用现状和发展前景。

远洋LNG燃料加注船分析与研究

比较多种LNG燃料加注方式,提出加注船为大型远洋LNG动力船舶最佳加注形式。选取当前典型船舶进行燃料计算与热值分析,确定加注船的容量,并借鉴燃油加注经验,提出相关LNG加注要求。最后,针对加注船的类型和连接方式,进行选择性分析。