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。     

江南造船自主研发建造的首艘83000m~3 VLGC于2015年11月20日命名

<正>VLGC即超大型全冷式液化气船(Very Large fully refrigerated liquefied Gas Carrier),它是液化石油气大型长途运输的主力船型,是绿色环保型船型之一。其一般采用四个A型独立菱形液舱(Type A independent cargo tank)作为货物围护系统(cargo containment system,CCS),也称作主屏壁(primary barrier)。A型独立液货舱设计压力为0.07MPa,工作温度不低于-55℃,内层船体作为次屏壁(second barrier),当装运可燃货物时,作为次屏壁的内层船体与主屏壁之间空间内一般填充惰性气体。此前,VLGC的设计和建造技术一直被日、韩船厂垄断。自上世纪八十年代开始,江南造船(集团)     

我国大型液化天然气船建造技术取得重大进展

近日，中国船舶工业集团公司沪东中华船厂成功完成了正在建造的14．7万立方米液化天然气（LNG）船液货舱次层绝缘箱密性试验，并通过了美国ABS船级社、法国GTT公司和船东的共同认可验收。由于要装载极低温（-163℃）的液化天然气，为确保安全，薄膜型LNG船必须设装高精度、高可靠性的液货围护系统，     

A型LNG船的支座设计及安装位置优化

不同于常规船型的LNG船,A型LNG船的独立菱形液舱与船体间通过支撑系统有效连接。本文详细介绍了支撑系统的5种支座结构形式。结合ABS rules,运用Ansys软件对船体进行三舱段总体分析,用弹簧单元模拟层压木刚度,分析比较在危险工况下的5种支座受力,并优化安装位置,为类似A型LNG船的支承系统提供一定的参考。     

LNG船液舱晃荡的数值模拟

随着海上液化天然气开采和卸载的发展，LNG船非充满舱的晃荡问题已成为一个重要的研究课题。基于流体体积（VOF）法描述晃荡流场的自由面，结合动网格技术，建立了适合不同几何形状的液舱晃荡数值模拟的计算方法。首先针对二维矩形舱和三维立方体舱及薄膜型舱进行了计算，并将相关的横向力、波高和压力曲线与试验结果作对比，吻合较好，验证了此法的可行性和有效性。然后，对三种不同类型的LNG液舱模型（球形舱、圆柱形舱和薄膜型舱）分别进行了系统的晃荡数值计算与分析，将三者的力、力矩、压力计算结果以及自由液面形状进行了比较分析。结果表明，三种液舱模型在晃荡过程中的结果和现象十分类似，通过对液舱在晃荡过程中的受力和舱室容积的综合衡量，作为一种LNG船的新型舱室，圆柱形舱室是很有发展前景的。     

独立B型LNG船液舱结构晃荡强度研究

采用直接计算法对170 000 m3LNG船的液舱晃荡强度进行评估。建立独立B型LNG船液舱有限元模型,按DNV相应规范计算晃荡载荷并进行结构安全评估。通过使用块单元和接地弹簧单元分别对垫块进行模拟,对比液舱结构在相同晃荡载荷作用下的响应,研究这2种模拟方式对独立B型LNG(SPB型)液舱结构晃荡强度分析的影响。分析结果可为独立B型LNG船(SPB型)的液舱结构晃荡强度评估、液舱结构优化提供有效依据,对同类LNG船的设计开发具有参考意义。     

LNG船舷侧碰撞损伤场景下的极限强度研究

利用有限元数值仿真技术和ABAQUS软件,建立LNG船液舱围护系统以及舱段的有限元模型,模拟LNG船舷侧受撞击场景。在碰撞损伤基础上,对含有液舱围护系统的LNG船舱段开展极限强度研究,获取LNG船舱段结构的极限承载能力。研究发现,在船体达到极限强度状态之前,液舱围护系统不会失效。     

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.     

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。     

薄膜型LNG液舱晃荡压力与结构响应试验

影响薄膜型LNG船大型化的一个关键问题是严重的液舱晃荡冲击压力以及由此引起的复杂和危险的结构动响应,至今模型试验是研究此类问题的最重要的方法。本文以某大型LNG船尺度较大和运动较剧烈的2号液舱为研究对象,设计了精细的三维晃荡试验模型,通过不同载液水平的系列规则和不规则运动激励的晃荡试验研究晃荡冲击压力特性;基于薄膜型液舱围护系统结构性能计算结果,设计四边简支铜板格分析液舱围护系统结构弹性效应;另外,还利用浪高仪测量液舱波面运动情况。试验结果表明不论规则运动激励,还是不规则运动激励,晃荡冲击压力幅值均表现出明显的随机性,工况可能产生远大于单自由度运动工况的晃荡冲击压力。晃荡冲击压力、应力和波面测量结果可为验证晃荡数值方法和液舱围护系统结构设计提供依据。     

A型液舱次屏蔽安装平台设计及强度分析

以配备LNT A-BOX专利围栏系统的液化天然气船LNT45次屏蔽安装为工程背架,对次屏壁安装平台结构形式进行合理设计并利用ANSYS Workbench建立三维有限元模型,选取最危险工况对其进行强度分析。计算结果表明:安装平台在满足施工要求的同时具有较高的安全储备,从而为A型罐LNG船提供了一种新式结构的次屏蔽安装平台。     

小型LNG船C型独立液舱结构设计与研究

作为小型LNG船的关键技术之一,C型独立液舱及其维护系统决定着整船的经济性能和安全性能。简要介绍了C型独立液舱的特点,详细阐述了其结构设计流程和相关计算方法。最后对某两种船型的液舱进行基本结构设计,并对设计结果进行了强度校核。     

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。     

LNG船的技术与发展趋势

三菱重工是日本造船界最先引进并确立LNG船建造技术的企业。本文主要介绍三菱重工在这方面的技术开发、技术应用情况，对LNG船的液舱结构、液舱形式作新旧船型的比较，针对LNG船的大型化发展趋势，对今后可能择用的标准系统作概要的分析。     

美国与挪威共同开发新型LNG货舱

美国大型能源运输公司康诺科菲利普斯正在与挪威船级社(DNV)共同开发新型LNG货舱“棱柱舱”。与常规薄膜型舱相比，棱柱舱的液面面积较小，能够减轻航行中因船舶摇摆造成的液货摇晃的问题。此外，采用棱柱舱还能增加载货量。据估计，一般容积为22．8万立方米的棱柱型LNG船与相同容积的薄膜型LNG船相比．船长可以缩短20米。由于这种新型货舱对大型能源运输企业的LNG贸易产生重大影响，因此其商业化进程备受业界关注。     

LNG SPB型独立液货舱设计分析

为实现LNG储存系统的国内自主建造,对现有主要LNG液货舱型进行对比,从市场前景、经济性、技术要点和国内适应性等方面分析,考虑选择SPB型舱为未来国产化的主选。以一艘6 000 m3LNG运输船为目标船型进行SPB型舱设计,依据国际公约和国内规范,采用有限元软件ANSYS和Abaqus对设计方案进行计算分析,以确定设计样舱的应力水平、疲劳寿命和裂纹扩展特性,为样舱制造提供技术参考。     

LNG船舷侧碰撞损伤场景下的极限强度研究

液化天然气(LNG)船的船体极限强度是衡量其安全性及环境适应性的重要指标。LNG船在受到撞击损伤后的安全性,不仅取决于船体结构的剩余极限强度,还取决于其围护系统中的绝缘箱能否在船体损伤状态下承受结构变形所引起的应力载荷。利用有限元数值仿真技术和ABAQUS软件,建立LNG船液舱围护系统以及舱段的有限元模型,模拟LNG船舷侧受撞击场景。在碰撞损伤基础上,对含有液舱围护系统的LNG船舱段开展极限强度研究,获取LNG船舱段结构的极限承载能力。研究发现在船体达到极限强度状态之前,液舱围护系统不会失效。     

中小型LNG船C型独立液货舱蒸发率计算

C型独立液货舱是中小型LNG船的主要液货舱形式,通常为单圆筒或双圆筒。根据IGC规则,利用简化算法,对C型独立液货舱和138000m3 LNG运输船液舱的蒸发率进行了计算。计算结果表明:该方法是有效的,能快速应用于液货舱保温层的设计。     

LNG船薄膜型液货舱的焊接概要

本文着重介绍了MARKIII型和No-96型二种薄膜型LNG液舱的典型结构、焊接方法、焊接工艺评定试验和焊工考试、焊缝的要求，并介绍了INVAR钢焊接的注意事项。     

LNG运输船蒸发气管理最新动向

<正>LNG运输船在航行中受环境热量渗入和摇晃等影响,液货舱和液货系统中LNG蒸发产生蒸发气（Boil-off Gas,BOG）,造成液货舱和液货系统中压力上升,《国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则》（IGC Code）要求LNG运输船应有保证其液货舱和液货系统的压力和温度保持在设计限制及载运要求范围内的能力。