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6500m^³lng加注船船型设计研究

中国造船 2019年第4期60卷 270-275页

作者：杜玉春尹艳李春辉杨含坤上海外高桥造船有限公司上海200137

从lng加注船的主尺度、载重量、吃水、操纵性、lng加注系统和危险区域等方面进行分析,阐述lng加注船的船型特点,并根据航区通航条件和lng加注的作业特性,确定了lng加注船总体设计要点。还对货物维护系统以及推进系统进行选型分析,表明... 详细信息

从lng加注船的主尺度、载重量、吃水、操纵性、lng加注系统和危险区域等方面进行分析,阐述lng加注船的船型特点,并根据航区通航条件和lng加注的作业特性,确定了lng加注船总体设计要点。还对货物维护系统以及推进系统进行选型分析,表明目标船型的货物维护系统可采用C型单圆筒罐,且双燃料发电机电力推进是一种经济合理的优选方案。然后,针对6500 m^ lng加注船船型开发进行了深化研究。

关键词： lng加注船船型设计货物维护系统双燃料推进

lng加注船加注过程泄漏火灾事故定量风险分析

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船舶工程 2019年第2期41卷 73-78页

作者：吴海荣严明宇史腾飞丁柯钦江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212003

lng加注船作为一种为lng燃料动力船提供加注的新型加注基础设施船舶,在国内尚处于初步研究阶段。基于已有事故案例的危险性,并结合《液化天然气燃料加注作业指南(2017)》的相关要求,开展加注船加注过程的泄漏火灾事故定量风险分析。通... 详细信息

lng加注船作为一种为lng燃料动力船提供加注的新型加注基础设施船舶,在国内尚处于初步研究阶段。基于已有事故案例的危险性,并结合《液化天然气燃料加注作业指南(2017)》的相关要求,开展加注船加注过程的泄漏火灾事故定量风险分析。通过简化加注过程泄漏火灾事故树,求取顶上事件的概率和个人风险值,并以失效概率为判断标准,选取加注软管为泄漏对象,通过10 mm(易发生状况)和50 mm(最危险状况)两种孔径工况的泄漏,针对5 000 m^3加注船运用PHAST软件进行泄漏扩散和火灾后果模拟分析,最后提出相关的控制措施建议,这对lng加注船加注过程泄漏火灾事故发生可能性的降低具有积极意义。

关键词： lng加注船泄漏火灾事故定量风险分析事故树

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lng加注船C型舱的温度场研究

船海工程 2018年第A1期47卷 140-143页

作者：高雯雯韩松标刘阳江克进上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200030 沪东中华造船(集团)有限公司上海200129

针对小型C型独立液货舱lng加注船,根据其结构特征分析传热过程。分别采用简化计算和有限元计算方法进行温度场研究,并比较二者的结果差异。依据温度场的分布,提出了结构钢级选择的指导意见。

关键词： C型独立液货舱 lng加注船温度场简化计算有限元计算钢级选择

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lng加注船气体试验操作程序要点分析

船海工程 2020年第S1期49卷 65-68页

作者：李俊荣石国政中国船级社武汉规范研究所武汉430022

为保障lng加注船气体试验的安全,重点分析气体试验操作程序中的要点和注意事项,明确气试前须进行船舶兼容性评估,制定加注计划,两船做好试验前的准备,充分考虑船舶靠泊和系泊操作程序,并视需要进行工程技术分析和风险评估。

关键词：气体试验 lng加注船兼容性靠泊系泊

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lng加注船营运风险评估

LNG加注船营运风险评估

作者：查志强大连理工大学

学位级别：硕士

随着国际社会对环保的要求越来越高,传统燃料石油在船舶行业中的地位正受到越来越大的挑战,越来越多的船公司开始将目光投向更加清洁的能源上,lng以其低碳、清洁受到人们的重视。当前,以lng作为动力的船舶数量在全世界范围内正在快速增... 详细信息

随着国际社会对环保的要求越来越高,传统燃料石油在船舶行业中的地位正受到越来越大的挑战,越来越多的船公司开始将目光投向更加清洁的能源上,lng以其低碳、清洁受到人们的重视。当前,以lng作为动力的船舶数量在全世界范围内正在快速增长。伴随着lng动力船舶的出现,lng的加注问题变得日益突出,目前市场上有多种lng加注方法,其中lng加注船加注方式因其操纵便捷、适用范围广、占用资源少、加注效率高而成为重点研究方向。由于lng本身的危险性,lng加注船作业的安全成为重点考虑的问题,其一旦发生事故,造成的后果可能是灾难性的,因此有必要对其安全作业进行研究,但是国内外目前研究的重点在于lng加注船的设计、开发、建造上,缺乏lng加注船营运风险评估研究。本文在将lng加注船营运过程分为充装过程、航行过程、加注过程和锚泊过程的基础上,对lng加注船在营运过程中的风险进行了综合安全评估。针对加注作业过程中的风险评估,本文在建立lng加注船加注作业安全水平评价指标体系基础上,利用区间数灰色层次分析法完成加注作业的安全水平的评估。本文主要工作有:(1)对lng加注船进行了系统的介绍,重点介绍了lng加注系统的组成、加注原理以及工作流程。(2)重点介绍了综合安全评估法的相关知识,总结了危险识别、风险分析的常用方法,并对其优缺点进行了分析说明。(3)从lng加注船营运过程出发,将lng加注船营运过程划分为充装过程、航行过程、加注过程、锚泊过程,应用综合安全评估法对每个过程中存在的风险进行识别和评估,判断出了可忽略风险、不可接受风险和合理可行低风险,并提出了对应的安全措施。(4)以系统科学理论为基础,从人-船-环境-管理4个方面入手,构建了lng加注船加注作业安全水平评价指标体系。考虑到专家判断存在不确定性问题,在层次分析法的基础上,引入区间数来表示专家的判断,结合灰色系统理论,提出了利用区间数灰色层次分析法完成对lng加注船加注作业安全水平的评估,经过实例的检验,验证了该套评价指标体系和评价方法的有效性和可行性。

关键词： lng加注船综合安全评估风险分析层次分析法灰色理论区间数

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lng加注船C型舱的温度场研究

LNG加注船C型舱的温度场研究

作者：高雯雯上海交通大学

学位级别：硕士

随着lng作为船用燃料的推广,lng燃料加注技术越来越受到国际社会的关注,应用和发展空间十分广阔。lng加注船工况复杂,易引起温度分布不合理,导致内外温差大,对船体结构的强度及稳定性产生不利影响。本文针对某小型C型独立液货舱lng加注... 详细信息

随着lng作为船用燃料的推广,lng燃料加注技术越来越受到国际社会的关注,应用和发展空间十分广阔。lng加注船工况复杂,易引起温度分布不合理,导致内外温差大,对船体结构的强度及稳定性产生不利影响。本文针对某小型C型独立液货舱lng加注船的温度场开展研究。首先,根据C型独立液货舱lng加注船的结构特征、工作环境和边界条件,对结构进行空间划分。对水线以下部分,考虑船体外板与外界海水之间的对流换热;对水线以上部分,考虑船体外板与外界空气之间的对流换热,以及太阳辐射换热。然后,通过一维简化模型计算得到初始假设温度。将初始假设温度分别代入各计算区域的换热系数计算公式中,得到初始换热系数。再由能量守恒定律建立热平衡方程,并将初始换热系数代入,计算求得第一次迭代后的构件温度。如此反复迭代计算,直到温度稳定,得到稳定温度下的换热系数。将换热系数和外界温度输入到三维有限元模型中,计算得到温度场分布。根据温度场分布进行钢级选择,甲板区域可选用普通钢,底边舱斜板局部的温度低于-5℃,需要选用B级以上的钢板,其余区域温度均高于-5℃,按照常规做法选用普通钢。本文的方法可用于C型独立液货舱lng加注船的结构设计。

关键词： lng加注船简化计算换热系数温度场分布钢级选择

lng加注船典型节点疲劳强度评估及加注参数影响规律研究

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LNG加注船典型节点疲劳强度评估及加注参数影响规律研究

作者：宋潇华中科技大学

学位级别：硕士

lng作为高效、绿色、清洁的低碳能源,已成为全球公认的未来船舶能源的首选。lng加注船作为lng燃料的一种新型移动式加注方式,其装载的是-163oC的低温液体,为避免船体结构强度破坏,其必须能够长时间承受温度载荷作用引起的应力。因此开展... 详细信息

lng作为高效、绿色、清洁的低碳能源,已成为全球公认的未来船舶能源的首选。lng加注船作为lng燃料的一种新型移动式加注方式,其装载的是-163oC的低温液体,为避免船体结构强度破坏,其必须能够长时间承受温度载荷作用引起的应力。因此开展lng加注船疲劳强度评估分析和加注过程中的瞬态温度场仿真分析及参数影响规律研究具有重要的意义。论文主要工作内容如下:(1)简要叙述了lng船的消费与需求现状、结构特点、研究意义及背景等,阐述了船舶疲劳强度及热应力的国内外研究及发展现状。(2)进行lng加注船结构强度的计算分析。运用***/Nastran建立lng加注船船体舱段结构的有限元模型和进行结构静力计算分析,基于船体结构强度的计算结果,分析在28种不同工况下船体的变形和应力情况,校核各工况下船体结构的强度是否满足要求。(3)根据冷舱的结构完善lng加注船温度场计算的仿真模型,对lng加注船分别进行低温和高温环境下稳态温度场和热应力的计算分析,给出对应环境温度下船体各主要构件的温度和应力分布。(4)进行lng加注船计及温度载荷的强度计算分析,并校核各工况下船体的结构强度是否满足要求。再参考CCS《船体结构疲劳强度指南》,对舱段有限元模型局部细化后,采用有限元分析的热点应力法,进行lng加注船典型节点计及温度载荷的疲劳强度评估分析。(5)探究lng加注船加注过程中的参数影响规律。基于加注过程中的瞬态温度场结果,进行冷舱结构的热应力仿真计算,建立温度分布特征和热应力之间的关系,给出加注速度对热应力之间的影响规律,从而为冷舱结构设计提供支撑。

关键词： lng加注船结构强度温度场热应力疲劳加注时间加注速度

lng加注船方案设计决策系统研究及软件实现

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LNG加注船方案设计决策系统研究及软件实现

作者：奉宁琛大连理工大学

学位级别：硕士

lng作为一种高效、清洁的新型能源,近年来在交通运输行业特别是燃料消耗量巨大,污染物排放十分严重的船舶运输业中,引起了广泛的重视。随着国际“限硫令”的颁布,世界各主要国家开始逐步认识到lng燃料是解决国际“限硫令”的重要手段之... 详细信息

lng作为一种高效、清洁的新型能源,近年来在交通运输行业特别是燃料消耗量巨大,污染物排放十分严重的船舶运输业中,引起了广泛的重视。随着国际“限硫令”的颁布,世界各主要国家开始逐步认识到lng燃料是解决国际“限硫令”的重要手段之一。但使用lng作为船用燃料的过程中存在着许多问题,其中一项需要解决的关键问题是燃料加注。因此,各国争先恐后地加快建设lng加注中心,都希望能抢先占领lng加注行业的市场,在下一轮能源革命中占得先机。相比于槽车加注和岸站加注两种方式,lng加注船具有的加注速度快、机动性强等优势,使之成为lng加注中心建设中至关重要且必不可少的一环,其设计和建造的方法,也成为了目前亟待研究解决的问题。本文在研究了现有的大型lng运输船、中小型lng运输船和lng加注船的基础上,建立了以初步方案生成为框架,C型液货舱设计为中心,方案优选为最终目标的方案决策支持体系。各部分具体内容如下:1.基于液货船的方案设计流程和lng加注船的船型特点,搭建决策系统整体架构(包括主流程、数据分析和数据库),明确整个设计流程各部分的功能和相互联系。基于“网格法”的思想,搭建包含方案生成、方案增添和方案删除三个特性的方案生成树,明确方案生成过程。2.研究三种典型形状(单体型、双体型和三体型)的C型液货舱的几何特征,得出液货舱容积和液货舱几何尺寸之间的数学关系。基于《散装运输液化气体船舶构造与设备规范》研究C型液货舱板厚的参数化设计方法,根据液货舱尺寸和舱体材料计算出C型舱板厚分布和质量。3.研究lng加注船的舱室划分特点,确定基本的舱室划分情况;研究关键设备(包括主机、推进装置、蒸发气处理装置、加注设备和计量设备)的配置方法,确定设备配置清单;研究空船重量估算方法;研究方案校核(包括航速校核、稳性校核、横摇特性校核等)方法,研究采用模糊综合评判法进行方案评估决策;完善整个决策系统的方案生成体系。4.研究软件开发方法,选择采用编程语言***和ACCESS数据库工具进行软件开发。完成数据库功能代码的编写,实现数据库基本的增删改查功能,完成设计过程同步功能的代码编写,实现方案的删除同步功能;根据决策系统的整体架构和各部分的设计和计算方法,将计算公式和过程代码化,完成各部分计算代码的编写;用软件UI设计技术,设计简单易用的人机交互界面;通过计算实例,测试了软件功能的有效性。

关键词： lng加注船 C型液货舱方案设计决策系统软件开发

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lng加注船C型舱监测系统设计

LNG加注船C型舱监测系统设计

作者：周元钰大连理工大学

学位级别：硕士

lng是一种清洁和优质的能源,近年来被广泛应用于船舶运输等行业。对于船舶等交通工具来说,对燃料依赖性较强,而传统燃料对环境污染严重。在世界高举环保大旗的背景下,lng的应用具有良好前景。对于船舶防污染和双燃料动力船舶来说,lng的... 详细信息

lng是一种清洁和优质的能源,近年来被广泛应用于船舶运输等行业。对于船舶等交通工具来说,对燃料依赖性较强,而传统燃料对环境污染严重。在世界高举环保大旗的背景下,lng的应用具有良好前景。对于船舶防污染和双燃料动力船舶来说,lng的加注将是其使用的关键因素。lng加注船加注速度快、机动性强,对于它的使用将是lng供应环节的重要一环。但对lng加注船来说,在营运过程中如果出现泄露、翻滚等现象,会导致液货舱压力急剧升高,有一定的危险性,对人员、船体及海洋环境造成巨大伤害。因此本文对lng加注船C型货舱监测系统进行分析,对其重要参数进行实时监测,设计出一套较完整的监测系统。通过监测系统的使用,可以实时了解设备运行状态,当出现异常时,进行报警操作,并通知船员采取相关措施。本文首先对lng加注船C型舱监测系统进行原理设计。根据相关文献确定监测系统的要求及规范及lng特性分析,确定监测系统需要实现的功能,包括对BOG含量的预测。由于lng加注船加注系统的复杂性,将其划分为多个子系统分别研究,将需要监测的参数和监测位置等信息进行归纳。同时对监测点采用“模块化设计”,方便进行删除、添加。研究该监测系统的结构及原理,便于后续硬件及软件部分的设计。随后对监测硬件系统进行分析。由于采集参数的多样性,分别对模拟量及开关量信号采集过程进行分析。根据lng特性,选择合适的传感器。针对lng加注船C型货舱环境恶劣情况,使用下位机来确保信号的完整传输,并对数据传输的协议进行比较,确定传输协议及数据处理流程,设计出一套适用于C型货舱的监测硬件系统。根据确定的监测参数及监测系统的结构,对该软件需要实现的功能进行确定。同时利用编程软件,完成数据库的搭建。将监测的数据、报警信息自动存入,方便分析及操作。对于开关量及模拟量数据的报警过程进行模拟,明确其工作原理;并对其延伸报警功能进行设计,设置快捷键,可在其他处所直接操作。出现报警信号后,可以及时操作,提高船舶的安全性。使用Qt软件完成lng加注船C型舱监测系统软件开发和人机界面的设计。最后对该软件所实现的功能进行实验室原理样机验证,检验其功能实现程度,和软件界面操作便利性。设计相关实验方案及步骤,确定需要监测的条目及监测点布放位置,完成硬件部分的连接与通信,进行原理样舱实验验证工作。在实验中,对软件需要实现的功能进行验证,当参数状态异常时,观察软件是否及时进行声光报警,从而证明该监测系统的有效性。

关键词： lng加注船 C型液货舱监测系统声光报警软件开发