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。     

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.     

大型液化天然气船温度场及温度应力研究

大型液化天然气装有船超低温(-163℃)的特殊货物,对船舶结构安全提出了更高要求.文章以MSC/PATRAN和MSC/NASTRAN大型有限元软件为平台,对大型液化天然气船的温度场分布做了深入的研究,并针对高低温并存的工作状态下船体结构的温度应力进行了计算,分析了超低温作用对于船舶结构强度的影响.研究成果对于提高我国LNG船的研发水平具有一定的指导意义.     

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：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。     

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。     

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。     

FLNG薄膜型液货舱结构强度分析

随着全球对天然气需求的强势增长,更多的投资者把目光投向了天然气储量丰富的海洋。由于FLNG在开采海上气田的优势,相关技术研究开始成为新的热点,但国内的研究尚不够深入。以某采用GTT NO96薄膜型围护系统的的FLNG前端工程设计为例,首先简要的阐述LNG液货舱结构特点,然后采用有限元软件对液货舱的强度加以分析和优化。整个设计面向实船,贴近船东运营需求,可供类似船型的开发参考。     

中海油规划南海首个FLNG项目

中海油已经启动一项研究，这可能会导致在南海建设中国的第一个浮式液化天然气（FLNG）项目。项目规划目前正由中海油旗下的中海油能源发展股份有限公司（CETS）开展。
　　消息人士称，CETS明年上半年将把该FLNG装置的方案提交中海油审批。作为中海油的子公司，CETS主要负责建造并运营浮式生产装置。目前的计划是，建造一座年处理能力200万吨的FLNG装置，它可能会被部署在南海西部海域，这里已经发现了许多边际气田。     

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.     

薄膜型LNG船交变温度载荷下疲劳分析

海上环境引起的船体外板温度昼夜交替变化及装卸载会造成薄膜型LNG船温度应力交替变化。采用综合温度折算法确定船体外板典型昼夜温度,并针对薄膜型LNG船温度场分析建立三舱段有限元模型及底边舱折角区域精细模型,采用子模型法计算出各典型温度下的结构温度应力。研究结果表明底边舱折角处温度应力与船体外板水线面上下的温度差异呈良好的线性关系,船体外板温度的日周期性变化及装卸载引起的温度交变应力对船体结构疲劳强度影响不大。     

FLNG系统旁靠外输作业时的水动力性能数值研究

对大型浮式液化天然气(FLNG)系统与LNG运输船以旁靠方式进行LNG外输作业时船体的水动力性能开展数值研究。全面考虑了双船体之间的水动力相互干扰,以及船体与系泊系统和连接系统之间的耦合作用。在验证了数值计算模型正确性的基础上,对旁靠外输作业时各典型工况进行数值计算,从而得到在风、浪、流共同作用下FLNG与LNG运输船间的相对运动情况、系泊系统和两船之间连接系统的受力情况,为后续设计提供参考。     

138000m^3薄膜式LNG运输船温度场及其热应力分析

对一艘138 000m3薄膜式LNG运输船的液货舱热维护系统进行了稳态传热分析.计算获得了在8种工况下船体各部分的温度分布,在此基础上对船体结构进行了热应力分析.通过分析比较满载航行工况下的结构应力和温度应力,得出了一些有指导意义的结论.     

LNG船液舱温度场及应力场有限元分析

介绍薄膜型LNG船液货舱系统,对147 000 m3薄膜型LNG船在运输过程中,液货舱的温度分布及温度应力进行有限元分析研究。利用大型通用软件ANSYS对液货舱在满载LNG时的温度分布及温度应力进行计算,得出了一些可靠数据及结论。     

材料低温脆性对LNG船剩余极限强度的影响

薄膜型LNG船在严重搁浅事故下存在破舱泄漏的可能,泄漏导致的低温会使船体结构发生脆性破坏。通过运用PCL语言对有限元软件Patran进行二次开发,自动迭代求解破舱后的结构温度场;结合船用钢低温下的材料特性,得出泄漏情况下的脆性影响范围;基于非线性有限元软件ABAQUS,假定脆性影响下的结构失去承载能力,计算了LNG船的剩余极限强度,通过与不考虑材料脆性下的结果进行对比,结果表明低温脆性对LNG船搁浅破舱情况下剩余极限强度有较大的减弱作用。     

一种船用LNG管路管夹布局优化方法

船用LNG管路的应力大小和分布对于管夹的布局非常敏感,提出一种船用低温管路管夹布局优化方法,建立以管路应力为目标函数,管夹数量和位置为变量的优化模型,并提出一种基因同化-遗传算法。在该算法中,管夹的数量和位置可同时进行优化。将该方法应用于某LNG液相管路,有效的降低了管路的应力。     

LNG船疲劳强度评估及低温影响的讨论

以某LNG船为研究对象，建立三舱段有限元模型，并根据美国船级社薄膜型LNG船体结构疲劳强度指南，基于SN曲线法的疲劳积累损伤原理，分别采用名义应力和热点应力法，对船体典型节点进行疲劳强度评估，同时对计算结果进行分析；讨论低温下材料性能改变对节点疲劳寿命评估的影响。研究表明，采用常温下SN曲线进行LNG船疲劳强度评估是合适的。     

MARK III 型LNG模拟舱结构安全评估及优化设计研究

液化天然气（Liquefied Natural Gas）运输船的建造技术复杂，货物维护系统（Cargo Containment System） 种类繁多，船上 LNG 常采用低温高压的储藏方式，该方式对储舱结构强度以及货物维护系统的 变形要求非常高。本文采用有限元方法， 对根据行业规范设计的 MARK III 型 LNG 模拟舱结构进行结构 强度安全性评估，并在满足 LNG 模拟舱结构承载能力要求的基础上，对 MARK III 型 LNG 模拟舱进行结 构优化设计研究，为今后 MARK III 型 LNG 运输船的船体结构设计和优化提供可靠的技术支撑。