Mark-Ⅲ型围护系统模拟舱低温试验及数值仿真

以容积为135 m~3的Mark-Ⅲ型LNG船围护系统模拟舱为研究对象,通过设计模拟舱低温试验验平台,对模拟舱保温层进行低温试验,主要测量低温试验中预冷过程的绝缘层沿厚度方向的温度变化分布规律和稳定状态下蒸发率大小,分别针对其传热和结构特点建立了模拟舱的传热简化模型,用于模拟舱的预冷温度分布和蒸发率与数值仿真计算,并将计算结果与试验结果进行比较分析.分析结果可以有效检验模拟舱建造过程中各项施工工艺是否达到使用标准,探究了温度产生的应力对船体结构强度的影响.     

薄膜型LNG货物围护系统模拟舱的建造关键技术

大型LNG运输船是当今世界船舶建造业中最具难度的船舶产品之一,其建造难度大部分集中在货物围护系统上。通过阐述江南造船(集团)有限责任公司建造的全球首个MarkⅢFlex薄膜型LNG围护系统模拟舱的过程,包括安装工艺,设备工装、绝热材料安装工艺流程,以及次屏壁胶合粘贴及主屏壁波纹板的焊接等关键技术要点,并从技术上对MarkⅢFlex型货物围护系统的施工要点进行了总结。模拟舱的建造通过了GTT技术专利公司及各主要船级社的认证。     

MARKⅢ型LNG薄膜舱波纹板焊接研究

为了提高LNG船围护系统的建造水平,对MARKⅢ型LNG薄膜舱的主屏壁波纹板焊接控制和检验进行研究.通过研究波纹板的性能及设计原理,提出了波纹板焊接的要求,得出了波纹板焊接的方法与控制要领,并总结了相关的试验要求.     

弹性通舱管件设计研究

为减少振动能量沿管路的传播,设计了海水管路和一般管路的弹性通舱管件.对这两型弹性通舱管件制订了技术参数,进行了多种方案对比分析后,各确定了两种方案.然后根据实船使用状况对这两型方案采用有限元法进行了静力分析、密性分析和隔振性能分析,还进行了疲劳试验.结果表明:对于通舱管件,在过流件和安装件之间嵌入减振橡胶这样一种设计形式,有效地降低了管路系统振动噪声由通舱管件向舱壁和船体的传递;并能在保障该产品功能和安全性的同时,满足所确定的各项性能参数和声隐身性能等技术要求.该弹性通舱管件可靠性高、减振性能好,并且满足上船安装和使用的相关要求.     

基于三维模型的LNG船围护系统安装平台整体安装技术

针对LNG船围护系统安装平台小型模块化建造过程中因模块数量多造成的场地资源占用多,模块搭载效率慢,吊车资源浪费等问题,以某型LNG动力船为例,将整舱围护系统安装平台作为单一模块建造并进行整体安装,分析解决制约整体安装的吊装工艺、吊环、吊装强度等因素,实船上实施验证表明,整体安装技术和分析方法可行,提供一种缩短LNG船围...     

LNG船液货舱安装平台空调系统设计研究

LNG船是海上运输液态天然气的专用船舶,其液货围护系统在安装过程中必须控制舱室内的空气温度、湿度以及二氧化硫、氯气等有害气体含量,因此有必要开展LNG船液货围护系统施工过程中环境控制方面的研究。提出了单舱舱容为5万m~3的LNG船液货围护系统安装平台空调系统的设计方案,包括设计参数和冷热源方案确定,空调负荷计算,送回风系统设计等。该船液货舱安装平台空调系统设计对类似LNG船液货围护系统安装平台的环境控制问题研究有借鉴意义。     

MARKⅢ型薄膜舱围护系统专用设备分析

针对建造MARKⅢ型薄膜舱围护系统的专用设备的使用和维护问题,以围护系统建造流程为顺序,详细介绍了划线和螺柱焊接、绝缘模块安装、粘连、不锈钢波纹板装焊4个阶段所需专用设备的功能、需求,重点阐述了关键设备的操作和管理,为国内船厂采购及维护相关专用设备提供借鉴.     

重质液货晃荡载荷作用下薄膜型VLEC液货围护系统响应研究

随着美国页岩气中乙烷的大量出口,VLEC(超大型乙烷运输船)将成为新造船市场的热点,而薄膜型液货围护系统(CCS)的超大型乙烷运输船(VLEC)应该是大势所趋。高密度货物和大尺寸液舱造成了液货静压力和晃荡冲击压力的增加,提出了新的问题,VLEC液货围护系统的强度能否抵抗增加的晃荡冲击载荷。本文首先利用非线性有限元法计算分析液货围护系统在不同边界条件下的极限强度。然后运用CFD分析法对液舱晃荡问题进行数值分析,确定危险晃荡区域和晃荡载荷。最后对液货围护系统在液舱晃荡分析确定的危险工况进行响应分析,验证了围护系统的可靠性并归纳了一些重要结论。     

LNG船液舱围护系统安装平台结构强度计算分析

根据LNG液舱围护系统的安装平台设计和改造的需要,针对该平台的结构和复杂作业工况,应用MSC/PATRAN软件建立三维模型,分析平台荷载工况,计算各处最大变形位移和支座反力,还对敏感单元的屈曲强度进行了检验。研究结果为安装平台的结构强度分析提供了技术支持。     

一种船用压差控制喷嘴的改进设计

为适应船舶的安装环境,对文丘里喷嘴进行改进设计,简化型线,缩短长度,利用CFD软件进行仿真模拟,各工况下的流量和压差数据初步验证了设计的正确性,搭建试验平台,试验结果表明,改进后喷嘴的各项指标能够满足压差控制的技术要求。     

FLNG结构设计关键技术

以某型浮式液化天然气生产储卸装置(FLNG)为例,对FLNG设计开发过程中遇到的关键技术问题进行研究。针对货物围护系统,提出薄膜型和SPB型2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、围护系统可靠性、围护系统的建造检验及维修、围护系统晃荡、船体结构钢级及加热系统等对2种方案的设计要点进行论证,并比较其优缺点。研究确定了适用于该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,提出解决晃荡载荷的方法。研究成果可为今后开展FLNG设计提供参考,其设计原则及相应的经验可供相关设计人员借鉴。     

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。     

SCR系统尿素舱在运输船上布置研究

针对日趋严格的环保要求,越来越多的运输船安装了满足Tier III排放要求的选择性催化还原(SCR)系统。该文简述SCR系统在船上的应用,整理相关规范对SCR系统中尿素舱的要求,比较布置于不同位置的尿素舱方案。对于今后设计和布置尿素舱提供一定的参考。     

LNG船液舱围护系统安装平台基于极限承载力的可靠度分析

在充分考虑构件的初始缺陷以及几何与材料非线性可能对结构整体稳定性造成影响的基础上,针对174 000 m3 LNG船液舱围护系统安装平台,选取典型的双排脚手架结构作为研究对象,首先通过对整体结构的失效模式追踪,确定结构体系的极限承载力;然后在中心复合抽样试验设计的基础上,将响应面法与非线性有限元法结合起来,对安装平台进行基于极限承载力的可靠性评估。结果表明,用此法来求解结构体系基于极限承载力的可靠度问题不但可行,而且能大幅提高计算的效率。     

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。     

LNG船C型独立液货舱支座层压木的设计

层压木是C型独立液货舱围护系统的重要组成部分,其不仅承受较复杂载荷作用,当装载-163℃的LNG时,还为主船体钢结构提供绝热保护。因此,层压木的设计直接关系到整个液货舱围护系统及船体的安全性和可靠性。结合IGC规则要求,探讨了LNG船C型独立液货舱支座层压木的布置设计和尺寸设计,并通过有限元方法进行了验证及研究。     

LNG船货舱围护系统的建造质量控制

为了完成NO96薄膜型液化天然气船货舱围护系统的建造,制作建造1∶1比例的模拟舱,掌握货舱围护系统的质量控制体系,从人员组织、培训计划、工具使用计划、检验试验计划等方面为17.5万m3方LNG船的设计和建造进行技术准备。     

基于IGA-PID的减摇水舱摇摆台控制仿真研究

减摇水舱设计完成后要安装在摇摆台上,通过摇摆台精确模拟在特定海况下船舶横摇运动从而对水舱性能进行检测,摇摆台动力装置为电液伺服系统,在模拟不同船型时,配重改变及系统本身零漂,零偏等干扰因素变化使得对其执行机构传统的PD控制参数整定难、适应性差从而模拟精度降低.文章对摇摆台进行数学建模及仿真模型搭建,设计了IGA-PID控制器,采用免疫遗传算法的PID控制,通过抗体间的促进与抑制反应,不依赖控制对象实现系统的自适应,从而对PID控制参数进行整定得到全局最优解.仿真结果表明,该控制算法的应用具有更好的控制效果和鲁棒性,满足水舱测试精度要求.     

浮动电站核动力装置堆舱瞬态热工水力特性

为合理验证并提高堆舱系统的安全性,本文采用RELAP5和MELCOR程序联合建立了浮动电站反应堆、主系统和堆舱的热工水力分析模型(包含关键的控制信号),可模拟从事故始发直至堆舱响应趋于稳定的瞬态全过程。计算结果表明,研究对象的堆舱系统满足事故下的热工设计要求,且容量配置具有一定的安全裕量。在此基础上,对给水系统隔离、堆舱自由容积、非能动热阱和堆舱喷淋系统等重要影响因素开展敏感性分析。结果表明,控制策略、堆舱安全系统的容量配置能够直接影响事故缓解措施的优劣和安全裕量,通过优化堆舱自由容积和舱内安全系统容量分配比,可进一步提高核动力装置的可靠性和总体安全性。上述结论对于堆舱的设计改进具有一定的工程指导意义。     

MARK Ⅲ围护系统TBP粘贴安装施工技术解决方案

<正>TBP又名“Top Bridge Pad”,是MARK Ⅲ薄膜型围护系统中的关键预制组件模块,根据TBP的布置原则,TBP设计为标准型与非标准型两类,同时为了满足波纹板装配焊接的要求,在波纹板装配位置处的TBP上设计有锚固条（图1紫色标识）。标准型TBP粘贴安装在平直绝缘板之间而非标准型TBP粘贴安装在角隅绝缘板与平直绝缘板之间,