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新型C型三体罐独立液货舱

新闻来源:中国船检    浏览量:986 付喜华 2017-01-19
        随着世界范围内人们对液化天然气(LNG) 这种高效清洁能源越来越重视,LNG运输船的建造数量也逐年增加。近年来,我国沿海不断兴建大、小型LNG接收站,增加了承担二次转运任务的小型LNG运输船的建造需求。C型独立液货舱(亦称压力容器),凭借其建造技术相对简单、施工工艺相对成熟,且不需要装备次屏壁、维护成本低等优势,被广泛使用于小型液LNG运输船。在C型独立舱LNG运输船领域,近年来,CCS在规范指南完善、校核软件开发及结构强度评估等方面积累了丰富的技术服务经验。完成了4型C型独立舱LNG运输船的实船入级服务。图1为2015年交船的3万方C型独立舱LNG运输船“海洋石油301”。
图1:3万方C型独立舱LNG运输船“海洋石油301”(CCS级)
        C型独立液货舱
        C型独立液货舱的结构形式一般采用圆筒形,也就是常所说的单体罐(Single-Cylinder Tank) 或单耳型,如图2所示;但为了充分利用船体空间、提高舱容利用率,通常采用双联圆筒型,也就是常所说的双体罐(Bis-Cylinder Tank)或双耳型, 如图3 所示;其封头型式一般采用球形封头,但有时因为主尺度的限制,更好地配合船舶首部线型,一般考虑在第一液货舱前端采用碟形封头。在目前入级CCS的4型C型独立舱LNG运输船中,1型船采用的是图2所示的单体罐独立舱,其他3型采用的是图3所示的双体罐独立舱结构形式。
图2:C型单体罐独立液货舱              图3:C型双体罐独立液货舱
        新型C型三体罐独立液货舱近年来,为了更好地利用货舱空间,节约航运成本,国内外一些液化气体船设计研究人员,提出将三个圆形罐组合成一个的新型三体罐(Star-Tri-Cylinder Tank)作为液化液货舱使用,如图4所示。与传统的液货罐相比,同样规模的船舶,新型三体罐载货量增加了将近30%,较大的提高了装载效率,或将更广泛的用作超大型C型独立舱LNG运输船液货舱舱型选择。
图4: C型三体罐独立液货舱
        新型C型三体罐独立液货舱内部压力作为在C型独立舱LNG运输船领域最具竞争力的船级社之一,CCS把握最新行业动态,针对新型的C型独立舱设计方案,新型三体罐(Star-Tri-Cylinder Tank)中的技术要点,包括:船体结构强度校核、三体罐液货舱强度评估、直接计算评估、支撑结构的强度分析及Y形焊接的疲劳评估等,迅速、高效的的开展技术研究工作,对相应的规范指南要求及强度评估软件进行了完善,以便为客户就上述新型三体罐提供及时的、专业的技术服务。
        作为在液货舱结构设计及强度校核时决定液货舱结构尺寸的关键,以国际海事组织(IMO)制定的《国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则》的加速度椭球法为基础,CCS升级完成了三体罐液货舱内部压力计算机程序的编制开发,对新型三体罐边界的内部压力进行了计算,并绘制出到内部压力在横截面边界内部压力变化曲线,如图5所示。
图5: 三体罐液货舱横截面内部压力变化曲线
        新型C型三体罐独立液货舱校核软件
        基于新型C型独立舱内部压力计算模块及《散装运输液化气体船舶构造与设备规范》中对新型C型三体罐独立舱完善补充的规范要求,CCS开发了适用于单体罐、双体罐及三体罐独立舱的规范强度校核软件,如图6所示,和直接计算软件,包含屈服与屈曲应力计算分析、疲劳分析(含Y型焊接疲劳评估)、温度场分析等。三体罐直接计算模型如图7所示。通过对C型三体罐独立液货舱校核软件的开发,CCS具备了为客户提供广泛技术服务,如三体罐强度评估、船体结构评估、支撑结构强度分析等技术能力。
图6: CCS C型三体罐独立舱规范计算软件                      图7: 三体罐液货舱直接计算模型
        针对行业中新型的C型三体罐独立液货舱的设计,CCS较早的开展了对各项技术要求的研究,高效的完善了CCS C型独立舱LNG运输船的规范技术要求,使之及时的适用于目前和未来新船型、新技术发展的需要,提高了CCS在C型独立液货舱领域的技术服务能力,为CCS开拓新型C型三体罐独立液货舱船舶市场提供了技术条件。
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