详情

原文传递中小型LNG船C型独立液罐设计关键技术研究

论文题名：	中小型LNG船C型独立液罐设计关键技术研究
关键词：	中小型LNG船;C型独立液舱;液罐设计;液化天然气;海上运输船
摘要：	液化天然气(Liquefied Natural Gas，缩写为LNG)作为绿色能源而备受青睐，输送LNG的方式有管路和海上运输船两种。随着天然气的广泛应用，LNG船需求十分旺盛，液化天然气海上运输船的开发与研究已成为当今的热点问题。　　中小型LNG运输船是LNG船型发展至今的一个新概念。这种中小型LNG船具有营运周期短，中转频繁，造价低廉，已成为LNG船型发展的热门趋势。目前对于此船型的研究资料甚少，设计技术还不是十分成熟，世界上已建成投入营运的中小型LNG船屈指可数。同时，液货罐作为船舶的核心设备，且由于LNG气体的特性，对液舱的载运环境有特殊的要求。因此对中小型LNG船及其液舱系统的开发设计及关键技术研究将具有重要的理论意义和应用价值。　　传统的大型LNG船一般采用薄膜型和球罐型，技术复杂，造价昂贵。对于运量小，投资回收率低的中小型LMG运输船，如果再应用薄膜型或球罐型技术比较浪费，所以需要找到一种新的设计方法。乙烯船和LPG船的液舱设计技术已十分成熟，从船型、总布置、载运货物及运载环境等方面分析，中小型LNG运输船均与以上两种船型有着诸多相似之处，并且设计液货罐的技术难度小，制作工艺简单，造价低廉。因此通过参考乙烯船和LPG船的液舱系统来寻求中小型LNG船的液舱的设计方法具有可行性。　　综合论文的工作，主要采用的方法和工作步骤有以下几方面：　　 1.收集和查阅了大量国内外LNG船船型、主尺度及液舱形式等相关资料，在研究数十条LPG及乙烯运输船及其液舱特点和设计方法的基础上，阐述了新型船舶--中小型LNG运输船船型及液舱特点；　　 2.论证了对设计液化气运输船存储和运输方式及C型独立液货罐的筒体和封头形式，提出了液罐尺度的确定方法及其影响因素，之后从设计压力、设计温度、设计载荷、罐体及封头厚度、选用材料、保温层、与船体相连构件及制荡舱壁等多方面详细叙述了液罐的设计方法及流程，最后探讨了静力和动载荷两种校核方法：　　 3.总结了设计C型独立液货罐涉及的关键技术，包括计算板厚过程中的加速度椭圆方法，将船舶运动的三方向无因此加速度合成为液罐重心的加速度，罐体的结构设计技巧及材料的选用原则以实现运输LNG液体的极低温载运环境，载运过程中的温度和压力平衡的控制方法以及减小液舱内液体晃荡载荷等技术；　　 4.通过设计一个容积为6000m3LNG液货罐验证了论文中提出方法的可行性，并通过有限元计算对设计液罐进行了校核。通过计算结果可知在确定液舱及支持构件尺寸时，只通过校核货罐的轴向应力、周向应力及剪切应力设计出的结构存在高应力集中区域，还应校核船舶运动引起的动载荷状况，进一步对结构进行优化。同时对货罐结构加强的措施中，增加货罐板厚，改变支座位置及在内壁上增设加强圈均可有效的改善结构，但是增加板厚的同时增加了货罐的重量，因此建议采用改变支座位置和在内壁增设加强圈的方式进行加强。
作者：	丁玲
专业：	船舶与海洋结构物设计制造
导师：	马坤
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连理工大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文