LNG加注船的技术发展动态

天然气由于其热值高、不含硫、燃烧清洁而成为绿色环保型船舶的首选燃料。随着LNG燃料的广泛应用,不仅仅是车客渡船、拖轮、平台供应船等近海或短途海运船舶采用LNG动力,而且豪华邮轮和大型集装箱船等远洋船舶也逐步迈入了LNG燃料行列。本文介绍了LNG燃料动力船及LNG加注船的发展现状,总结了LNG加注船具有机动性好、加注效率高、加注范围广等优点,并重点分析了未来LNG加注船的技术发展方向： LNG燃料舱容量的大型化发展,未来B型舱和薄膜型LNG燃料舱将成为优选方案；LNG加注船在加注平台设计、加注对接方式、LNG燃料舱操作服务方面的灵活性将得到极大提升；LNG加注船还将具备更高机动性和操纵性,能够实现无需拖轮协助的一人操作而自主安全靠泊。随着全球LNG作为船用燃料的推广,LNG加注船作为LNG产业链上的战略新兴产品,是保障我国能源战略安全、实施“绿水青山”生态发展必不可少的重大装备,其应用和发展空间将十分广阔。     

LNG燃料的船对船(STS)加注技术研究

为符合国际海事组织(IMO)越来越严格的排放要求和我国环保政策,将LNG作为船用燃料是一种现实可行的方案。提供安全可行的LNG加注设施和技术方案是确保LNG动力船发展的前提。文章识别了LNG加注船及加注作业的危险源,并提出了"事前预防"和"事后防护"措施。从LNG围护系统、设备和管系,加注对接,预冷、吹扫/惰化、蒸发气管理,控制、监测和报警等方面提出了技术要点,并给出了加注船和受注船兼容性方面的考虑。     

集装箱船LNG燃料加注与装卸货同时操作的安全区域分析

大型LNG燃料船舶的LNG加注量大,为了减少靠港时间,需要考虑在LNG燃料在港加注的同时进行船舶装卸货操作。以一艘10 000 m3 LNG加注船对一艘18 000 TEU LNG燃料动力集装箱船的在港加注为研究对象,基于失效频率分析拟定了4个LNG泄漏场景,采用三维计算流体力学(CFD)软件FLACS分析了LNG泄漏后的可燃气体影响范围,最终得到了一个矩形危险区域,将此危险区域范围之外的区域作为LNG燃料加注与装卸货同时操作的安全区域。研究表明,LNG燃料船对船加注与装卸货同时操作的安全区域设定不可一概而论,不同的设计和作业条件将有不同的安全区域,在该类问题分析中,不能忽视LNG加注软管泄漏和加注船液货舱安全阀排放两种场景。     

1000m~3 LNG燃料加注船总体布置设计

探讨江海直达型1 000 m3LNG加注船的总体设计思路,根据具体航区要求和LNG加注的作业性能确定加注船的LNG液舱舱容和航速及吃水,初步得到船长、船宽等各主尺度成分。根据加注船型的总布置特点,围绕加注船的加注功能进行总布置设计,得到小型加注船总体的设计方案。     

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。     

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。     

LNG运输加注船智能作业安全管理系统设计

分析探讨LNG运输加注船的作业安全影响因素,设计面向LNG运输加注船的智能作业安全管理系统,应用船舶智能化技术,采用数据、视频等感知手段并进行信息融合,建立作业管理模型,提供安全管理的辅助决策输出,提升LNG加注作业的安全管理水平.     

沿海LNG加注模式及加注船进出港航行安全保障措施研究

在梳理船舶LNG加注基本概念的基础上,分析LNG加注船进出港航行需要明确的几个问题,并提出加注船进出港航行的相关安全保障措施及建议.     

某大型LNG加注船船型总体设计研究

对目前全球最大LNG加注船,也是世界首款应用薄膜型Mark Ⅲ Flex型围护系统的LNG加注船的线型设计及优化、总布置设计、船岸兼容性分析、船舶性能等方面进行研究。首先,介绍该型LNG加注船的总体开发设计过程,阐述GTT MARK Ⅲ FLEX围护系统、2个相同液货舱布置、2台全回转推进器和1台艏侧推布置等设计创新点;其次,在船岸兼容性、船舶快速性、操纵性和抗横风能力等性能做了大量的研究工作,在总布置、快速性、操纵性等方面进行了优化设计。该型船总体设计研究可为同类型船舶的设计提供参考。     

长江中上游水域LNG燃料动力船加注方案研究

随着我国内河航运的快速发展和节能减排的需要,内河LNG燃料动力船发展迅速.而适合我国内河航运条件特点的LNG燃料动力补给加注方式对于促进LNG燃料动力船的发展至关重要.本文通过对国外补给加注方式的分析和比较,结合我国内河特点,论证了适合我国水域特点的加注方式,并提出了其应用要解决的问题.     

内河200m~3LNG加注船的研制

船舶使用液化天然气(LNG)作为动力燃料已成为实现绿色船舶的主要途径。为了实现"十三五"节能减排目标,配套大量LNG的水上加注船是提高LNG水上加注能力和推动LNG动力船舶产业发展的重要举措。正在研制的内河自航200 m~3LNG加注船,不但可以改变LNG传统加注方式,且在节能减排方面效果显著。     

LNG燃料动力船舶燃料补给方式

分析对比LNG燃料动力船舶常见的6种加注方式,综合考虑操作便利性、投资成本、法规监管等方面,认为在LNG燃料动力船舶设计建造阶段,需要针对将来运营的加注方式,参照各种加注方式的特点进行加注设计,目前实船加注主要以槽车加注和岸站加注为主,但是随着LNG燃料动力船舶的快速发展,LNG船对船加注将是趋势.     

一种新增靠泊簇桩系统及其工程应用

为有效推进绿色低碳发展，且随着LNG(液化天然气)船型发展呈现出小型化返加注的新需求，改造已建大型LNG码头，以适应新增小型LNG加注船的靠泊逐渐成为一种趋势。本文基于既有大型蝶形布置LNG码头提出了一种新增靠泊簇桩系统的改造方式，利用空间模型对该结构进行模拟，分析其受力和系统位移，并验证大型LNG船系泊时对该系统的影响，最终提出一套针对该结构的设计流程。改造后的码头可靠泊返装多种小型LNG加注船型或运输船，适应性强、安全可靠、耐久性优越，且改造工期短、投资省，具有较好的应用价值和推广前景。     

4000立方米薄膜型LNG加注船总体设计研究

随着传统燃料价格的不断上涨,国际海事组织对船舶排放的新法规不断出台,人们对作为清洁燃料的LNG的需求正不断增加。本文以一艘4000立方米薄膜型(MARK III FLEX)LNG加注船为研究对象,对总布置设计、线型开发、液货舱设计及稳性等方面进行较为详细的分析研究,为我公司进入该船型领域打下了基础。     

基于Simulink/Stateflow模型的LNG加注船控制软件开发

LNG加注是LNG燃料水上供应链中的关键环节,也是推动LNG作为船用燃料必须首先解决的问题;而LNG加注船加注控制逻辑较复杂,安全性要求高,传统的软件开发方法人工编写代码工作量大,且容易出错.基于此,提出一种快速的自动生成嵌入式软件代码的开发方法.首先在Simulink/Stateflow中构建基于有限状态机模型的仿真系统,然后利用Embedded Coder工具箱由模型自动生成C语言代码,再根据LNG加注船项目进行二次开发整合,最终生成优化的加注控制程序软件.经仿真验证,证明了该方法的可行性,在保证软件质量的同时,大大缩短了软件的开发周期.     

江中型LNG加注趸船旁靠系泊作业的安全性

内河LNG加注趸船是我国提出并得到实际应用的一种新船型,其适用于长江、珠江等季节水位高差变化较大的天然性水域。本文采用水动力数值分析方法,针对一艘典型的江中型LNG加注趸船,研究分析了三种不同吨级LNG动力船旁靠系泊加注趸船进行补给作业时,在风、浪、流载荷联合作用下,两船旁靠系泊水动力安全问题,并给出了三种不同吨级LNG动力船旁靠作业的限制环境条件建议值。研究结论可为实际工程操作提供有益参考。     

LNG加注船风险分析方法适用性分析

国内对船对船液化天然气（LNG）加注作业的风险分析和决策的研究尚处于起步阶段，尚未建立一套标准的系统化的风险评估方法。对普遍采用的HAZID、HAZOP、LOPA风险评估方法进行适用性研究，研究结果表明：HAZID、HAZOP可系统地识别LNG加注船作业外部环境及内部工艺过程中各种潜在危险和危害，并通过提出合理可行的措施消除、减轻事故发生的可能性及后果。LOPA分析是可解决HAZID、HAZOP分析中残余风险不能定量化的不足，是对HAZID、HAZOP分析结果的丰富与补充。     

20000m~3 LNG运输加注船结构设计特点

从液化气加注船结构设计的角度,分别阐述20 000 m~3液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)运输加注船的静水弯矩设计、结构布置与规范设计、船体温度场计算、材料钢级选择、典型鞍座结构设计和止浮结构设计,在此基础上,对该船进行有限元强度分析和振动噪声分析,总结其结构设计的关键技术特点,为今后同类型液化气船的设计提供参考。     

1000m~3 LNG燃料加注船主机选型研究

以1 000CBM LNG加注船为目标船,对国内LNG燃料发动机功率、调速特性以及机舱布置等方面进行综合考虑,分析国产LNG燃料发动机用作加注船主机的可行性。研究表明,国产LNG燃料发动机用作加注船主机是可行的,但是主要适用于ESD机舱和增强安全型机舱布置型式,船舶总体安全性水平低,设计和施工难度大,并存在一定的应用风险。     

大船集团与新奥能源签订8500m^3LNG燃料加注船项目

10月18日,大船集团与新奥能源8500m^LNG燃料加注船项目签约仪式在浙江舟山成功举行。该项目的承接进一步奠定了大船集团在液化气体船总包建造领域的领先地位,同时也标志着大船集团抢占了专用LNG燃料加注船领域的市场先机。