槽罐车对LNG双燃料动力船舶充装操作方法

针对国内配套船舶LNG燃料加注的研究尚处于起步阶段,介绍了槽罐车对双燃料船LNG储罐加注操作方法,对船用LNG储罐的吹扫及预冷、首次充液、船用LNG储罐的应用及安全注意事项和应急措施进行了介绍说明,为类似地区槽罐车和气趸船对双燃料船舶加注系统的设计和应用提供参考。     

船用LNG供气流程设计仿真和故障分析

船用LNG供气流程的作用是将LNG从储罐输送至双燃料发动机,并在输送过程中将LNG加热气化。在现有LNG供气流程的基础上针对功率为960kW的双燃料发动机设计了低压船用LNG供气流程。选取三组不同的LNG组分,对供气流程在设计工况和供气量、增压气量变化的工况下进行仿真和分析,对流程中供气控制阀和增压气控制阀发生故障的情况下进行仿真和分析。得出了以下结论：当供气流程在设计工况下工作时,选取的不同LNG组分下供气压力、供气控制阀前压力和各换热器热负荷的差别较小;供气流量变化时各个换热器出口温度反向变化,但是当供气流量增加时会发生无法气化增压气从而导致储罐压力下降的问题,此时可以利用备用换热器在供气流量增加的情况下气化增压气;增压气流量变化时各换热器出口温度的变化程度较小;当增压气控制阀发生故障时供气压力会随着储罐压力的增加而增加,通过设置储罐压力、增压气控制阀和供气控制阀联动控制可以稳定供气压力;供气控制阀故障且供气流量变化时,供气压力会发生剧烈变化,此时需及时检修供气控制阀。     

船用LNG供气流程设计仿真和故障分析

在现有液化天然气(LNG)供气流程的基础上,针对功率为960k W的双燃料发动机,设计低压船用LNG供气流程。选取3组LNG组分,对供气流程的设计工况和供气量、增压气量变化工况进行仿真分析,对供气流程中供气控制阀和增压气控制阀发生故障的情况进行仿真分析。结果表明:当供气流程在设计工况下推进时,在选取的各LNG组分下,供气压力、供气控制阀前压力和各换热器热负荷的差别较小;当供气流量变化时,各换热器出口温度反向变化,当供气流量增加时,会发生无法气化增压气,从而导致储罐压力减小的问题,此时可利用备用换热器气化增压气;当增压气流量变化时,各换热器出口温度的变化程度较小;当增压气控制阀发生故障时,供气压力会随储罐压力的增大而增大,通过设置储罐压力、增压气控制阀和供气控制阀联动控制,可稳定供气压力;当供气控制阀发生故障且供气流量变化时,供气压力会发生剧烈变化,此时需及时检修供气控制阀。     

不同运行条件下船用蒸汽蓄热器充汽过程动态特性数值模拟

船用蒸汽蓄热器的充汽过程是复杂剧烈的汽液两相热质交换过程,具有瞬时充汽量极大、热负荷波动剧烈的特点,其充汽特性直接关系到舰船蒸汽动力系统的运行稳定性。根据船用蒸汽蓄热器的运行条件,采用考虑汽液两相蒸发与冷凝的两流体模型和热相变模型,进行不同初始水位和压力下船用蒸汽蓄热器充汽过程动态特性的数值研究。计算结果表明：在充汽流量一定的条件下,蒸汽蓄热器初始水位越高,导致蓄热器压力越小、蒸汽温度越低;蒸汽蓄热器初始压力越大,造成蓄热器压力越大、蒸汽温度越高;在充汽起始阶段,蒸汽蓄热器初始压力越大,蓄热器水位和压力波动越剧烈。     

船用LNG储罐与管道应力计算

船用LNG储罐和管道因传输特殊性质的LNG介质,储罐和管道必须满足相关的强度要求。因此,对储罐和管道应力计算十分必要。储罐的外罐体直接与管道相连接,外罐在管道接口处的变形,对LNG管道应力值和分布有很大影响。文本运用有限元方法,对某型船用LNG储罐和管道分别进行建模分析,将外罐体管道接口处的应变作为管道位移载荷,对管道一次应力和二次应力校核,探索船用LNG储罐和管道应力分析方法,为储罐和管道设计提供理论依据。     

基于层次分析方法的船用燃料储罐安全性评价

传统的船用燃料储罐安全性评价方法受到影响因素多的影响,导致安全性评价准确性低,为此设计一个基于层次分析方法的船用燃料储罐安全性评价方法。首先从主要影响燃料储罐安全的因素出发,提出相应的评价指标,然后确定了指标的权重,并对几个指标进行单独分析。最后建立综合评价模型对评价指标进行综合评价,完成基于层次分析方法的船用燃料储罐安全性评价方法。实验结果表明,所研究的评价方法提高了评价准确性,并减少了评价时间,满足了燃料储罐安全性评价方法的设计需求。     

VLCC船LNG燃料储罐的设计

针对中东至国内典型航线的VLCC船舶进行了LNG动力船储罐的选型与设计,给出了LNG的加注时机方案、基于降速下的燃料消耗的计算方法、储罐的选型与选材及结构设计计算和强度计算等。并对船用LNG储罐的强度进行严谨的计算,其结果在允许的要求范围内。因此,研究不仅对超大型LNG动力船储罐的选型和设计有很好的指导意义,而且为未来开展LNG动力船的研究打下良好的基础。     

有限元分析的船用燃料储罐疲劳强度估计

针对目前船用燃料储罐疲劳强度评估准确度问题,基于有限元分析法对船用燃料储罐疲劳强度进行评估。采用三段式有限元建模法,划分储罐横仓壁和强肋位,获取有效周长得到内部应力关系比例,计算罐体内部载荷,提取惯性力和储罐压力相关载荷数据,施加到有限元模型上并设置应力点,通过谱分析法,得到典型应力疲劳强度应力值,结合有限元模型提取的关系比例,估算出当前疲劳强度。实验数据表明,应用设计的疲劳强度评估方法对储罐横轴疲劳强度评估准确度提高了27%,纵轴疲劳评估准确度提高22%。     

多功能海上重吊船LNG燃料应用分析

基于某多功能海上重吊船液化天然气（Liquefied Natural Gas，LNG）双燃料系统的设计，结合其典型运营工况，采用经济性（Economic Performance，EP）分析方法对LNG燃料和低硫船用轻质柴油（Low Sulfur Marine Gas Oil，LSMGO）燃料的能量消耗、额外初始投入成本、运营成本（Operating Expense，OPEX）等进行分析比较。结果表明，在满足设计要求的前提下，在中长期的船舶运维周期内，LNG燃料的EP更好。考虑未来船用清洁燃料的发展，相关研究可为海上工程作业船舶的燃料动力系统的设计和选择提供思路。     

港作拖轮双燃料改造LNG储罐的布置与稳性分析

本文将某港作拖轮动力改为LNG双燃料,根据燃料的容积设计LNG储罐的尺寸,对储罐进行布置。计算分析LNG及储罐对船舶稳性的影响,为拖轮的油改气方案提供参考。     

LNG运输船独立C型货舱蒸发率实测验证计算方法

对实际运行中货物系统温度、压力、充分等参数进行监控,利用称重法,选取单个货舱,按照IGC规则计算蒸发率,考虑到蒸发率通常会受到液罐隔热的导热系数、LNG组分、环境温度、液罐压力、充灌率、船舶状态等因素的影响,对计算蒸发率进行修正,得到货舱的实际蒸发率。     

船用增压锅炉涡轮增压机组响应燃油突降特性的仿真分析

针对船用增压锅炉燃油突降影响其安全运行的问题,建立船用增压锅炉涡轮增压机组的动态数学模型,利用Matlab软件的Simulink平台,仿真分析增压锅炉在稳态工况下,施加燃料突降扰动后涡轮增压机组转子转速、锅炉炉膛空气过余系数的动态响应特性。仿真结果表明,船用增压锅炉燃料突降会造成锅炉炉膛空气过余系数的上升,且大幅燃料突降会造成空气过余系数的大幅骤升,威胁增压锅炉的安全运行。     

船用蒸汽蓄热器充汽过程的热工水力特性数值研究

采用考虑汽液两相蒸发与冷凝的两流体模型和热相变模型,基于CFX进行船用蒸汽蓄热器充汽过程热工水力特性数值研究。计算结果表明:充汽过程中,船用蒸汽蓄热器压力、温度均呈快速上升的变化规律;蓄热器汽水空间产生蒸汽射流及涡流效应;两流体模型和热相变模型能够准确描述船用蒸汽蓄热器充汽过程热工水力参数,为船舶蒸汽蓄热器的设计提供技术支撑。     

LNG组分偏差对LNG燃料舱蒸发率及双燃料发动机供气的影响研究

液化天然气作为一种清洁燃料,在船舶的使用需求已越来越旺。该文结合21万吨双燃料散货船设计工作,通过对不同LNG组分的沸点、密度、蒸发热值、焓值、蒸发气成分、低热值及甲烷值等热物性参数进行对比计算研究,定量分析计算不同LNG燃料组分对应的船用LNG燃料舱蒸发率及双燃料发动机重要供气参数的数值及偏差范围,对LNG作为船用燃料的实际工程应用提出合理化建议。     

LNG动力船船用储罐液位及储量算法

针对LNG储罐液位检测的准确性问题,分析不同压力状态下温度变化对密度的影响,结合考虑LNG体积算法,提出一种计算LNG动力船舶储罐液位及储量的方法,用该方法能够更加准确地计量LNG储罐的液位及实际LNG储存量。     

LNG燃料动力船产业竞争环境的SWOT势态分析

针对船舶采用LNG能源作为船用燃料后产生的市场竞争问题,本文对LNG燃料动力船的发展现状进行分析,找到我国发展LNG船舶的机会、威胁因子;对LNG船舶的环保经济性、政策进行分析,找到优势、弱势因子,根据实际情况赋权重,得出SWOT态势分析结果,分析结果对我国LNG动力船的产业发展具有一定的指导意义。     

250立方LNG储罐静态蒸发率的计算

介绍了LNG船用罐低温绝热性能的一个重要指标——静态蒸发率的术语定义及达标要求,并根据试验数据对储罐的静态蒸发率进行了计算。     

液化天然气储存中的安全问题及应对措施

本文就液化天然气(LNG)储存过程中可能出现的有关安全问题及其应对措施,如储罐的安全距离、储罐的净化、储罐的压力控制、LNG溢出与泄漏事故的现场控制、储罐内LNG分层与翻滚的预防与控制等进行了简要分析。     

DNV GL发布船用LNG加注操作推荐规程

正阻碍全球LNG燃料船增加的主要原因是缺乏统一的船用LNG加注运营。"DNV GL因此发布了船用LNG加注操作规程,为有关当局、LNG燃料供应商和船舶运营方提供如何安全有效地加注LNG燃料的指南。"DNV GL的LNG总监赖鹏博(Lars Petter Blikom)说。     

柴油—LNG动力船舶燃料加注燃爆风险分析预测

将液化天然气(LNG)用作船用燃料,可降低运输成本,且节能环保。但在生产及储运过程中存在火灾爆炸的风险。本文着重对LNG双燃料动力船舶加注过程的风险进行了分析。运用事故树分析方法,对加注过程中的风险进行识别并进行定性分析;根据泄漏概率和相关统计公式求得了燃料加注过程中管系发生泄漏的概率;对加注过程发生泄漏事故的后果进行了预测,包括利用高斯模型对加注过程管系泄漏事故时可燃气体浓度在5%-15%的半径范围进行预测,运用池火模型计算加注过程LNG 泄漏形成池火的热辐射危险距离;采用TNT当量法和超压准则对加注过程气罐泄漏发生蒸气云爆炸的危害范围进行预测。