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。

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。

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。

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。

大型集装箱船横置C型LNG燃料罐鞍座结构设计优化

双燃料推进环保船舶正成为新造船的主流选择,为最大化舱容利用率,兼顾集装箱船舱内的结构尺寸特点,大型双燃料集装箱船将C型LNG燃料罐横置在上层建筑下方的船体内。相较于LNG运输船,船体承受的载荷发生较大变化,传统鞍座结构不具备足够的安全性。该文提出一种优化鞍座布置方案以及鞍座结构设计,利用有限元方法对鞍座结构及其支撑加强结构进行强度及疲劳分析,并与传统鞍座设计的结果进行对比,结果表明优化的鞍座结构可以明显改善应力分布,提高疲劳寿命。可为采用C型LNG燃料罐的大型集装箱船的鞍座结构设计提供合理建议。

Open-Type Ferry Safety System Design for Using LNG Fuel

在这可行性研究，我们调查使用在一条开的类型 Ro-Ro 旅客渡船和联系潜力的燃料关于容器安全系统质问的液化天然气(LNG ) 的生存能力。我们为变换存在轮船在 LNG 燃料上跑推荐适当方法论，讨论所有必要修正到轮船安全系统，并且也评估相关轮船撤退过程。我们构画出轮船已经为必须为 LNG 的使用被考虑的另外的限制造成的每个安全系统和分析与应允的基本要求。适当行动被推荐。而且，我们执行危险鉴定研究。总的来说，我们清楚地表明调查情形的技术可行性。到轮船安全系统的最小的修正被要求为轮船的这种特定的类型遵循存在安全规则。

LNG船技术发展趋势

随着全球液化天然气(liquefied natural gas,LNG)贸易的高速增长以及航运界对碳减排技术的高度关注,LNG船市场需求持续火爆。该文通过介绍LNG船型发展趋势、LNG船液货围护系统、液货操作系统、推进系统、节能减排技术、船舶智能化应用技术和配套技术自主国产化的技术发展趋势,指出LNG船关键技术未来发展的几个重要方向和趋势,旨在为我国LNG船关键技术自主可控提供参考思路。

3000 DWT内河多用途船LNG动力改造方案及应用

内河航运是推动地方经济发展的关键要素,内河船舶排放了大量废气,对沿岸城市生态文明建设、环境污染造成较大影响。推进内河船舶动力改造,降低存量船舶污染,是落实国家生态环境保护的重要手段。在多种清洁能源动力形式中,LNG动力应用较为广泛,但是距高质量推进船舶LNG动力改造尚有较大差距。广州港集团积极响应政府号召,对现有船舶开展了LNG动力改造技术研究,进行了内河船舶LNG动力系统论证优化:船舶危险区域最小化控制;船型标准化LNG动力改造等关键技术。通过对3000 DWT内河多用途船LNG动力改造示范项目,验证相关技术有效性,对后续船舶LNG动力改造的推广及应用提供经验,具有一定的借鉴意义。

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。

大型LNG双燃料动力散货船燃料舱有限元分析

LNG动力船舶的应用已经进入快速发展阶段,其燃料罐的应力分析对保障船舶安全稳定运行起着至关重要的作用。以大型散货运输船LNG供气系统为例,采用ANSYS软件,考虑了船舶运动荷载、温度载荷、压力载荷等因素,在不同载荷工况下对其燃料罐进行了应力分析校核,得出较大应力点,为燃料罐的规范设计提供了理论依据。

船舶新燃料LNG 动力系统改装的设计分析

随着国际社会对低碳减排日益重视,液化天然气(liquefied natural gas,LNG)燃料作为目前最重要的过渡清洁能源受到较多关注,已有一些船东开始对船队进行清洁燃料动力改装,但对于大型船舶新燃料动力系统的改装有一定考验与难度。该文以15000标准箱大型集装箱船LNG动力改装为例,以LNG燃料舱、主机、发电机及锅炉、供气系统、加注系统和辅助系统等为主要研究对象,分析研究新燃料系统改装的一些设计方法,为当下新燃料动力系统的船只改装提供设计方法作为参考。

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。

20 MW LNG发电船方案设计与分析

针对靠港船舶清洁用电和部分港口、小型岛屿与海上平台等电力供应的快速响应问题,在阐述大型液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)发电船发展现状及其主要系统基础上,引用国内外LNG船舶相关设计经验,采用模块化设计方法对20 MW LNG发电船的船体、LNG管路系统、电力-推进复合系统等进行设计,为该型船设计的主要难点问题提供可选的解决方案。

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。