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。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

20000 m3 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20000 m3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...     

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.     

12000 m3 LNG加注船液货舱热分析

针对12000 m3 LNG加注船液货舱漏热问题,对液货舱罐体、下部固定端鞍座、下部滑动端鞍座、上部支撑、纵向支撑、止浮装置和气室进行热分析,计算得到单舱漏热量、液货蒸发量,各漏热环节中,罐体漏热占78.4％,其次为通过下部鞍座支撑漏热,为15.7％,两者的漏热量之和占比94.1％,其他部件的漏热量占比均较小,计算不同...     

LNG加注趸船消防安全技术研究

液化天然气（LNG）加注趸船是一种新型的LNG动力船燃料水上补给方案。加注趸船的火灾以自救为主。为了对LNG加注趸船的火灾风险进行控制,总结了LNG火灾的特点及其对人员及船上结构和设备的危害,提出了围堰、耐火结构、功能分区及水雾、水幕、高倍泡沫覆盖保护等火灾控制措施和热辐射隔挡措施,给出了固定式化学干粉灭火系统、固定式甲板泡沫灭火系统、固定式二氧化碳灭火系统等的配备建议。     

大型双燃料散货船LNG燃料加注系统设计

加注系统是将LNG燃料从存储设施输送到LNG动力船储存舱的设施,为保证LNG加注效率和加注安全,以20万吨级双燃料散货船为研究对象,研究LNG加注系统原理,并在船上合理布置了 LNG加注站,确定了加注总管的尺寸,分析了相关的消防系统和控制系统,为后续其他大型LNG动力船的加注系统设计提供参考.     

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。     

船舶LNG加注系统防静电及杂散电流研究

液化天然气(LNG)作为一种公认的清洁能源,在船舶交通运输领域应用的市场前景十分广阔。同时,LNG也是一种高绝缘液体,在充装作业的过程中应尤为注意静电和杂散电流的危害,以防范引发LNG火灾等严重后果。通过分析静电和杂散电流产生及其造成危害的原理,提出并总结船舶LNG加注系统在防静电及杂散电流方面的应用建议。     

LNG/柴油双燃料柴油机控制软件模块化设计

针对船用LNG/柴油双燃料发动机,采用模块化设计理念,开发一套双燃料柴油机的控制软件。根据双燃料柴油机工作特性,在Matlab/Simulink环境下搭建控制算法,完成信号输入模块、转速计算模块和控制系统模块设计,其中控制系统模块核心包括发动机状态判断模块、自学习模块、稳态判断模块,通过软件滤波和自学习算法保证发动机控制的稳定性。台架试验结果表明:控制软件运行正常,发动机稳定运行,发动机经济性和排放性显著提高,在发动机转速为1 200 r/min时,NO_x排放最大降低63.5%,烟度降低70.0%,但CO和HC排放升高。此外,研究还表明,应用Matlab/Simulink模块化的电控软件开发方法具有开发周期缩短、开发成本降低及软件维护方便的优点。     

LNG燃料船采用趸船加注的定量风险评估

LNG燃料船在内河水域采用趸船加注是一种可行的方式。为有效评估趸船作业中的风险,选定一艘内河LNG加注趸船,对其为一艘1万载重吨运输船加注过程开展了定量风险评估。依据评估流程,依据危险源辨识结果筛选出高危场景,同时依据国际权威数据库对高危场景进行概率分析。采用三维计算流体力学软件FLACS模拟高危场景后果,确定安全距离,并计算各场景的个人风险值。依据国内公认的风险接受准则,画出作业区域个人风险等值曲线并确定作业安全距离,保障趸船LNG加注作业的安全。     

基于MATLAB/Simulink的随动控制系统建模与仿真

文章先通过介绍随动控制系统的组成,然后对各组成部分进行数学建模,如:伺服电机、PWM脉宽功率放大器、增量式编码器等,得到整个随动控制系统的数学模型,再设计模型各环节的PID参数,最后通过MATLAB/Simulink进行仿真,得到整个系统的仿真结构图、不同频率输入信号的响应曲线和误差,并进行了带宽分析。通过仿真,验证了控制方案的正确性和可行性,满足设计输入要求。     

可调螺距桨的模糊智能系统理论及仿真研究

PID控制是过程控制中应用比较广泛的一种控制器,具有简单、鲁棒性好和可靠性高等特点,但仅对于线性定常系统的控制非常有效,对于非线性、时变的复杂控制系统如可调桨系统不能达到理想的控制效果.其超调值较大、响应时间较长、系统的动态品质较差.为了弥补常规PID的不足、改善控制效果,满足复杂控制系统的设计要求,我们采用模糊控制理论对可调桨进行智能控制.仿真研究表明模糊控制比常规的PID控制具有更为突出的特色和优点.     

基于Matlab/Simulink的船舶主柴油机转速控制系统的动态仿真

建立船舶主机转速控制系统的非线性动态仿真模型,柴油机子模型、控制系统子模型和螺旋桨子模型。在理论分析的基础上,采用模块化的设计思想,通过Matlab/Simulink的动态设计方法对该模型进行了离线仿真,实验结果表明,提出的方法和所建立的模型是真实可靠的。