FLNG热应力分析及其对结构强度的影响

大型天然气储备装置FLNG采用薄膜型液货舱储存天然气,由于天然气低至–163℃,与外界温度形成高达200多度的温度差,因此有必要考虑热应力对结构的影响。本文以工程实际为研究背景,采用有限元方法计算了FLNG三舱段模型在绝缘层完整和破损下的热应力。同时结合服役环境,对大型FLNG在超低温作用下的安全性问题展开研究,分析超低温对FLNG结构强度的影响。所得结论对我国自主研发液化天然气储备装置具有一定的参考价值。     

FLNG热应力分析及其对结构强度的影响

大型天然气储备装置FLNG采用薄膜型液货舱储存天然气,由于天然气低至-163℃,与外界温度形成高达200多度的温度差,因此有必要考虑热应力对结构的影响.本文以工程实际为研究背景,采用有限元方法计算了FLNG三舱段模型在绝缘层完整和破损下的热应力.同时结合服役环境,对大型FLNG在超低温作用下的安全性问题展开研究,分析超低温对FLNG结构强度的影响.所得结论对我国自主研发液化天然气储备装置具有一定的参考价值.     

现代重工公布FLNG设计

现代重工同合作伙伴林德集团共同推出FLNG设计。现代重工推出的这型FLNG船年产能达250万吨。在长355米、宽70米的紧凑型布局内可存储19．38万立方米液化天然气。FLNG是一种特殊浮式船舶，可以加工天然气，将天然气进行液化。现代重工称，该设计已经进行了设计的风险安全评估．并收到DNV的”原则上批准”。     

FLNG结构设计关键技术

随着世界范围内液化天然气需求的预计增长速度将快于液化天然气供应,目前大多数大型石油公司都在投入资源开发FLNG。文章以某型FLNG为例,对FLNG设计开发过程中遇到的关键技术问题进行了研究。对于货物围护系统,提出了薄膜型和SPB型两种货物围护系统方案,从船体总强度、船体结构重量、上部模块支撑问题、围护系统可靠性分析、围护系统的建造检验及维修、围护系统的晃荡问题、船体结构钢级及加热系统等方面对两种方案论证设计要点并比较优缺点,研究确定了适用于本FLNG的货物围护系统为薄膜型双排舱,并详细考虑了晃荡载荷对货物围护系统的影响,提出了确定晃荡载荷的解决方法。本研究成果可以为今后开展FLNG设计提供参考,所提供的设计原则及相应的经验可供相关设计人员借鉴。     

频域范围内液舱晃荡对FLNG运动影响的研究

FLNG是一种新型的浮式海洋结构物,其外形与FPSO相似并配备天然气的液化装置以及LNC储罐.FLNG概念的出现使得海上边际油气的开发不再依赖于长距离的管道运输,从而节约了此类油气田的开发成本.文中基于WADAM并针对液舱晃荡与船体运动之间的相互影响进行了频域范围内的研究,在研究过程中将液舱内湿表面包含于船体外湿表面中从而形成一个统一的边界表面.通过计算得出考虑液舱晃荡与忽略液舱晃荡两种情况下的六自由度运动的RAO.对于两种情况下的计算结果进行分析研究,从而得到液舱晃荡对船体运动影响的重要规律.     

基于设计波法的FLNG整船强度评估

本文采用基于设计波法的直接计算法对270 000 m3的浮式液化天然气船FLNG进行整船结构强度评估。根据FLNG具体的结构形式和数值分析的最终目的将该装置的实际结构简化,选用适当类型的单元对该装置的结构进行离散而得到FLNG的整船有限元模型。基于三维势流理论并利用中国南海波浪散布图对FLNG进行水动力分析,得到了FLNG在典型装载工况下的波浪压力分布及设计波参数。通过把FLNG承受的波浪压力、惯性力、静水压力与重力等载荷分布到有限元模型上,得到FLNG在典型装载工况下全船的应力水平、应力分布和变形情况。该数值分析结果可在FLNG的初级设计阶段为船体结构强度分析提供有效分析依据,并为FLNG上部模块的设计开发提供船体变形参考。     

FLNG系统进行旁靠卸载作业时的水动力性能研究

针对大型浮式液化天然气(FLNG)系统与液化天然气(LNG)运输船以旁靠方式进行LNG卸载时的船体的水动力性能开展了水池模型试验。实验全面考虑了近靠物体之间的水动力耦合,以及船体与系泊系统及连接系统之间的耦合。通过水池模型实验得到了在风、浪、流共同作用下FLNG船体的运动响应情况、FLNG与LNG运输船间的相对运动情况、系泊系统的受力情况、两船之间连接系统的受力情况。借助统计分析手段对实验数据进行分析研究,讨论了FLNG进行旁靠卸载作业时的水动力性能。     

基于设计波法的FLNG整船强度评估

本文采用基于设计波法的直接计算法对270 000m3的浮式液化天然气船FLNG进行整船结构强度评估.根据FLNG具体的结构形式和数值分析的最终目的将该装置的实际结构简化,选用适当类型的单元对该装置的结构进行离散而得到FLNG的整船有限元模型.基于三维势流理论并利用中国南海波浪散布图对FLNG进行水动力分析,得到了FLNG在典型装载工况下的波浪压力分布及设计波参数.通过把FLNG承受的波浪压力、惯性力、静水压力与重力等载荷分布到有限元模型上,得到FLNG在典型装载工况下全船的应力水平、应力分布和变形情况.该数值分析结果可在FLNG的初级设计阶段为船体结构强度分析提供有效分析依据,并为FLNG上部模块的设计开发提供船体变形参考.     

南海自航FLNG台风期间解脱方案设计

设计自航FLNG以解决因南海台风限制FLNG开发深远海天然气资源的难题,统计南海夏季台风的影响范围、移动轨迹等关键数据,计算确定南海小型FLNG的台风期间报警、解脱和航行范围,总结FLNG的解脱时间和解脱作业程序。     

FLNG：能源巨头的新宠

FLNG是开发海底天然气用的FPSO。FLNG在海上接收海底天然气田产出的天然气,利用上甲板上的设备将天然气中的杂质除去,再经过液化处理、并以-163℃的超低温存储在舱内,然后卸载到运输LNG用的船上。因此,它是具有将天然气液化、存储、卸载能力的海上浮体设施。     

230000 m3 LNG FPSO舱段结构强度分析

针对230 000 m~3浮式液化天然气生产储卸装置(LNG FPSO)货舱区结构设计,利用法国船级社(BV)开发的VeriSTARHull软件进行强度分析。该LNG FPSO应用于我国南海气田开发,需要通过单点系泊系统长期定位于作业海域,要求能够抵御各种恶劣的海况并保证设施的安全和持续作业能力。因此,对船体结构进行分析和优化是整个浮式生产系统实现功能的基本要求和关键所在。文中结合BV相关规范要求建模、加载并分析计算结果,给出结构设计中需要注意的高应力区域并提出优化建议。     

液化天然气B型独立液货舱结构低周疲劳研究

基于某B型独立液货舱为研究对象,开展液化天然气(LNG)船码头装卸货工况下的结构应力和温度场热应力分析,重点针对液货舱水平强框处连接节点计算其因装卸货受力和温度变化所引起的疲劳累积损伤。研究结果表明,部分研究疲劳节点由装卸货产生的低周疲劳损伤在整个结构疲劳累积损伤中的占比较大,对结构疲劳损伤起主导作用,需要在液货舱疲劳强度分析中予以重点关注。因此,对此类B型独立液货舱进行结构设计必须考虑低周疲劳的影响。     

中小型LNG运输船液货罐设计技术

随着LNG的广泛应用,为适应LNG的运输新需求,近年来提出一种新船型——中小型LNG运输船。他凭借着营运周期短、中转频繁、造价低廉等优势而备受关注,而设计此种船型与大型LNG船的区别主要在于对船体核心——液舱的设计。通过研究相似船型LPG船及乙烯船及其液货罐,阐述了中小型LNG运输船液舱的设计方法及关键技术,属对设计此种新船型的有益尝试。     

DNV GL新规范对大型集装箱船结构设计的影响

从总纵强度、舱段有限元和典型结构局部强度三个方面解析了DNVGL规范与GL规范在集装箱船结构方面的内容差异。以一艘14500TEU集装箱船为算例，分析了DNVGL规范对大型集装箱船结构设计的影响。结果表明，DNVGL规范对于集装箱船的总纵强度和舱段有限元提出了更高的要求，而在压载舱边界结构和艏部砰击方面的要求相对于GL规范有所降低，存在一定的优化空间。     

大型LNG运输加注船结构强度有限元分析

按照DNV GL规范和指南,采用通用有限元计算软件MSC. Patran并结合DNV GL开发的新一代规范计算软件Nauticus Hull V.20和有限元计算软件Genie,以某大型LNG运输加注船中间货舱和第1货舱结构作为评估目标进行有限元分析。根据DNV GL规范,对部分高应力区域也进行细化计算。仿真计算结果表明:甲板气室开口区域和止浮结构强度满足要求,第1货舱舷侧外板需要加强,研究结果对今后中小型液化天然气船的设计有一定的参考价值。     

32000DWT散货船货舱段结构强度分析

利用MSC／Patran、MSC／Nastran软件分析了32000DWT散货船货舱段强度。给出了外载荷的计算方法和边界条件的施加方法，计算了典型的3种工况下32000DWT散货船的强度。通过有限元强度分析得到的结论可用于散货船的结构设计和优化。计算结果表明，本船的结构强度满足规范要求。     

LNG船液舱围护系统结构极限承载力研究

在船舶尺度和营运状态与传统条件发生很大变化的情况下,大型液化天然气船(LNG)液舱晃荡研究显得尤为重要。本文首先介绍了LNG船液舱围护系统的结构特点,然后以15.68万立方LNG船液舱围护系统结构为对象,采用非线性有限元方法计算其极限强度,并比较分析3种边界条件下的结果,最后用试验和解析公式验证本文方法是可行的,适用于工程设计。     

20万t级双燃料散货船水雾系统设计

以20万t级双燃料散货船为对象,针对布置于主甲板面上的IMO Type-C LNG燃料舱及其周边区域的消防保护问题,结合散货船舶设计经验和LNG供气系统实际布置,提出套满足相关规范和实船使用要求的水雾系统的设计方案,实现一般情况下的舱体冷却,以及火情发生情况下的有效灭火并控制火势蔓延。