LNG船技术发展趋势

随着全球液化天然气（liquefied natural gas, LNG）贸易的高速增长以及航运界对碳减排技术的高度关注，LNG船市场需求持续火爆。该文通过介绍LNG船型发展趋势、LNG船液货围护系统、液货操作系统、推进系统、节能减排技术、船舶智能化应用技术和配套技术自主国产化的技术发展趋势，指出LNG船关键技术未来发展的几个重要方向和趋势，旨在为我国LNG船关键技术自主可控提供参考思路。     

基于双隧道式船艉线型的大件运输船轴系设计

为提高船舶装载容积率,尽可能增大货舱区主尺度,以大件运输船轴系设计为例,提出了一种双机双桨船轴系布置、轴系设计的方法。该方法通过改变船壳艉部线型,形成双隧道式船艉;合理布置机舱,使主机组后移、缩短轴系长度等。经初步校核,其结果完全满足规范及强度要求,说明该方法可行、有效。     

超大型矿砂船LNG READY设计方案

介绍400 000 DWT超大型矿砂船是升级换代船型,满足双燃料预留设计。通过对LNG舱型选择、布置方案、LNG设备间布置、燃气设备选型、BOG处理等双燃料设计的各种要素进行研究和方案对比,确定符合矿砂船船型特点的LNG READY技术方案。此外,对LR、DNVGL、CCS这三个船级社的LNG READY船级符号的要求进行研究,结合LNG围护系统的成本分析及改装方案研究,为未来的双燃料预留设计船舶提供技术参考。     

中间轴承对船舶轴系回旋振动特性的影响

分析船舶轴系中间轴承作用特点,以某68m多用途船的轴系为研究对象,基于Riccati传递矩阵计算方法,建立轴系各元件的数学模型,针对中间轴承不同布置、不同支承刚度以及取消中间轴承的回旋振动进行计算分析,得出不同情况下系统振动特性。研究结果表明,中间轴承纵向布置影响系统的固有频率;中间轴承支承刚度对系统固有特性影响较小;通过计算来合理安排中间轴承,取消部分中间轴承的设计方法是可行的,可为船舶推进轴系设计提供理论指导。     

LNG船系泊安全分析

为保障LNG船系泊安全,通过引入OPTIMOOR软件的输入矩阵(标准的环境限制条件和LNG码头布置参数)得出系泊分析的输出矩阵(缆绳张力占破断强度百分比、船体承受护舷反力、护舷形变量、护舷承受的压强、护舷与船平行中体的接船面积百分比等参数)。结合某大型LNG接收站实例分析,梳理出影响LNG船系泊安全的直接因素和根本因素,提出优化措施:选取平行中体平滑的LNG船型,缩短橡胶护舷的中心间距,提高橡胶护舷的理基高程。     

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。     

LNG船进坞坞墩布置设计研究

以沪东中华造船集团设计建造的LNG船为例,对该船型进坞坞墩布置设计进行研究。首先,简单阐述了该型船进坞修理的技术规格要求、入坞配载工况和对应坞墩布置方案。建立全船有限元模型,对该船在入坞时的底部船体结构进行强度校核分析。基于该LNG船的进坞坞墩布置设计和强度分析结果,总结相关大型船舶进坞坞墩布置设计经验,为进坞布置设计提供参考。     

某型船轴系异常振动问题处理及启示

轴系的设计是推进系统和舰船设计的最重要部分之一。针对某型船轴系出现的异常振动问题,分析原因、提出了处理方法,并经实船验证得出了调距桨推进轴系设计的指导性意见。     

大型液化天然气码头靠船墩布置研究

通过统计分析世界LNG船队运力结构及航线,确定国内大型液化天然气码头到港主力LNG船型、兼顾船型。对比海港总体设计规范、国际海事论坛系泊指南,以LNG船实船资料分析LNG船平直段、管汇位置的特点,提出大型液化天然气码头靠船墩布置准则。以大型液化天然气码头典型设计代表船型8~26.6万m3 LNG船为例示范分析靠船墩布置。     

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。     

小型LNG加注船方案设计研究

国际社会对生态环境保护日趋严格,LNG动力船和双燃料船舶数量不断增加,LNG加注船的市场需求日益增加。重点对包括推进系统、房舱/机舱位置、冰区加强、货物围护系统等船型方案的可选项设计,液货区甲板面的布置设计,以及针对该型船的破舱稳性问题进行研究并提出解决方案,设计并计算7 500 m~3LNG加注船的两种标准船型,验证了该方案设计的可行性。     

船舶无余量长轴系安装技术

船舶轴系是船舶动力装置的重要组成部分,是船舶航行的生命线,是从主机动力输出端到螺旋桨之间动力传动构件的总称。某船从船舶操纵性、机动性要求出发选用了水润滑轴承及可调桨系统,轴系布置采用长轴系、双艉轴架设计,且中间轴为无余量加工安装。通过分析无余量长轴系安装技术要点,对各关键点进行精度控制,从而实现船舶无余量长轴系的高效精准安装。     

液化天然气船汽轮机推进系统建模与仿真

建立合理准确的液化天然气(LNG)船汽轮机推进系统数学模型与实时仿真,是研制LNG特种船轮机仿真系统的核心和关键.采用模块化建模方法和集中参数处理技术,以上海沪东中华造船厂建造的LNG船汽轮机推进系统为仿真对象,建立了LNG船汽轮机推进系统的实时仿真模块化数学模型;并进行了实时仿真试验.仿真结果与设计数据和部分试航数据进行了比较,结果表明模型具有较好的稳态精度和动态响应特性与实时性,适合于LNG特种船推进系统的实时仿真要求.目前此模型已成功应用于LNG特种船轮机仿真系统.     

14.7万m3球罐型LNG船设计和建造初步研究

文章介绍了球罐型LNG船的技术要求、国内船厂建造LNG船所必需具备的条件、14.7万m3球罐型LNG船的技术特点和主要技术参数、球型液罐结构的设计原则、球罐布置、球罐及气室的绝缘系统、蒸汽轮机动力装置.并结合规划建设中长兴造船基地的船坞尺度、生产设施和设备、工艺流程基础数据,对球罐型LNG船的建造进行了初步研究.     

14．7万m^3球罐型LNG船设计和建造初步研究

文章介绍了球罐型LNG船的技术要求、国内船厂建造LNG船所必需具备的条件、14．7万m^3球罐型LNG船的技术特点和主要技术参数、球型液罐结构的设计原则、球罐布置、球罐及气室的绝缘系统、蒸汽轮机动力装置。并结合规划建设中长兴造船基地的船坞尺度、生产设施和设备、工艺流程基础数据，对球罐型LNG船的建造进行了初步研究。     

LNG船电力推进船型的方案决策

由于无法利用LNG船液货舱内自然蒸发的天然气,传统的采用柴油发电机组作为中心电站的电力推进技术一直无法在大型LNG船上使用。但是随着双燃料发动机的出现,这种局面开始发生变化。对预研中的大型LNG船采用双燃料电力推进技术进行了技术、经济性分析,论证了双燃料电力系统的可行性及电力推进系统的配置情况,以探讨LNG船电力推进船型的特点。     

某小型LNG船系泊布置数值计算分析

为实现船舶停泊码头期间的有效系泊,确保码头的安全和LNG卸货作业的顺利进行,以某小型液化天然气船靠泊新加坡LNG码头和大连LNG码头为例,运用OPTIMOOR分析软件,计算在不同环境条件、不同系泊布置时系泊缆绳所受的最大负荷及船舶的最大偏移量,校核该船系泊设备布置的有效性,分析认为,在不同环境的码头上,需要通过调整系泊布置才能提供安全有效的系泊。     

某型船推进轴系优化设计

以满足CCS关于回旋振动的要求为基础,提出了适合某型船的多种轴系布置方案,从轴承负荷和轴系强度方面进行了比较分析,得出轴系布置的初步优化方案。通过全面的校中、纵向振动和扭转振动计算对初步优化方案进行了进一步优化调整,最终实现该型船的推进轴系优化设计。     

LNG船围护系统安装平台结构设计关键技术研究

在大型薄膜型LNG船最重要的货物围护系统的建造中,必须要使用一种专门的建造安装平台,它直接影响着LNG船建造的水平。通过LNG船货物围护系统安装平台结构及布置的初步设计过程中遇到的关键技术进行论述,指出了在设计过程中应当注意的核心问题,为今后我国LNG船舶的自主设计建造提供了有益参考。     

电力推进无人船轴系冲击响应计算

针对无人船的电力推进系统建立电机-轴系动力学模型,分析电机电磁激励力对推进轴系的影响。介绍半正弦波加速度激励,研究冲击激励作用下轴系振动特性,再利用Matlab软件计算多种工况下的轴系冲击振幅,进而对无人船转速进行合理设计。结果表明,船舶在碰撞过程中,冲击能量作用在船舶的推进轴系,造成推进轴系的异常振动或损伤,撞击时船舶航速对轴系影响很大,必须合理选择轴系转速。