lpg2-液化气船船型与构造剖析.ppt

液化气船 船型设计与构造,液化气船,液化气船舶分类---按装载货物种类分,1.液化石油气船-LPG船 2.液化天然气船-LNG船 3.液化乙烯气船-LEG船 4.液态氨运输船-LAG船 5.液化氯气运输船 6.多用途船,液化气船舶分类---按货物液化方法分,全压式液化气船：这种船舶所装载的货物是在常温下被加压至其饱和蒸气压以上的方法将货物进行液化 半压半冷式液化气船：这种船舶所装载的货物经冷却降低了其饱和蒸气压 , 同时又加压至其饱和蒸气压以上而使其液化 全冷式液化气船：这种船舶所装载的货物是在接近于大气压力的情况下被冷却至其饱和蒸气温度以下而使其液化液化气船舶分类---按货物危险程度分,1)1G型船舶:用于载运要求采取最严格防漏保护措施的货品的液化气船(载运最大综合危险性货品如氯气,溴甲烷,环氧乙烷,二氧化硫) 2)2G型船舶:用于载运要求采取相当严格防漏保护措施的货品的液化气船 3)2PG型船舶:指长度为150M及以下,用于载运要求采取相当严格防漏保护措施的货品的液化气船,且这些货品要求装载于MARVS至少为0.7MPa及货物维护系统设计温度为-55度或以上的C型独立液货舱内 4)3G型船舶:用于载运要求采取中等防漏保护措施的货品的液化气船(用于装载无毒和不燃烧爆炸的氮气和制冷剂气体),液化气船的安全布置与要求,外形结构特点:总体布置与油轮相似/货舱圆筒形卧罐或球罐/专设压载舱/干舷高 双层船壳结构:-10度设置双层底/-55度设置双层舷侧边舱 居住舱室和压载舱:尾部/专用压载舱 液货舱的主屏蔽和次屏蔽:次屏蔽的作用是当主屏蔽万一泄漏时,能防止低温液货泄漏到船体普通构件处/对于薄膜液舱和A型独立液舱,其次屏蔽必须在整个主屏蔽失效而船体处在倾斜30度时,仍能起到防护作用,液化气船的设计,,液化气船的布置,液化气船的液货舱类型,1.独立液舱 2.整体液舱 3.薄膜液舱 4.半薄膜液舱 5.内部绝热液舱,A型独立液舱,,根据经典的结构分析法设计 棱柱型平面液舱 属于重力液舱 设计压力小于0.07MPa 用于全冷式船 设有完整的次屏蔽 屏蔽间惰化,B型独立液舱,,根据模型试验设计 压力容器球形罐 设计压力0.07~0.2MPa 装运LNG货物 主屏壁材料：9%镍钢 部分次屏蔽 液舱对称悬支 液舱顶部用钢罩固定,C型独立液舱,,根据符合压力容器标准设计 压力容器 呈圆筒状，具有球形或椭圆形封头 用于全压式船 舱壁材质耐高压 不需设置次屏蔽 上部有气室和人孔 下部有吸阱 设有制荡舱壁，以减少船舶晃动时的冲击力 支座横向端设有防举升装置,C型独立液舱,整体液舱,船体结构的一部分 承受负荷和应力 船体为双层船壳 内舱为载货液舱 外舱为压载水舱，有隔热层 设计压力小于0.025MPa 货物温度不低于-10℃,薄膜液舱,,非自身支撑式液舱 构成船体结构的一部分 主屏壁，防漏液密，不承受液体压力 完整次屏蔽 双绝热层 设计压力小于0.025MPa(特殊时可小于0.07MPa） 薄膜厚度小于10mm,薄膜液舱,半薄膜液舱,主屏壁比薄膜液舱厚 无次屏壁 空载时液舱自支撑 内壁在角隅处作成圆弧状，限制热胀冷缩的应力 设计压力小于0.025MPa(特殊时可小于0.07MPa）,内部绝热液舱,非自持式液舱 绝热层内表面与货物直接接触 绝热材料适合货物围护，如聚氨脂泡沫等，液密 衬里指一层薄的非自持金属、非金属或复合材料 衬里起主屏壁作用或兼起主次屏蔽作用 设计压力小于0.025MPa(特殊时小于或可大于0.07MPa）,装卸货系统,全压式LPG船,设计依据:常温压力式,液化气储存于没有温度/压力控制的C型独立液货舱的压力容器内,处于环境温度状态,液货舱内压力为环境温度下的液化气饱和蒸气压.液货舱必须承受货物在环境温度下的饱和蒸气压力,以维持液化气的液化状态。

典型的设计压力均取1.77MPa(18㎏f/c㎡) 适合装载临界温度大于45℃的所有液化气：丙烷，丙烯，丁烷，LPG，丁烯，氨，氯乙烯等 不适合装载：甲烷，乙烷，乙烯等临界温度低于45℃的液化气 货舱材料：高强度碳锰钢，能承受压力但不能耐低温,特 点,1.最简单，货舱是压力容器，不设再液化装置和保温层，货物操作和货物管理比较简单常温高压： 常温: 0-45℃ 高压:1.85MPa C型独立液货舱 2.液货舱为圆筒形卧罐或球罐圆筒形卧罐单舱最大容积1500M3，超过3000M3采用球罐，设4-5个，上半部凸出于露天甲板之上液舱无骨材 3.设有气室气室为一加强的向上凸起的圆穹，各种仪表，管线集中通过气室开孔进入货罐，设在艏向端，并较货罐凸起一定高度 4.沿液货罐长度方向一般还设置二道横向制党荡舱壁双层底，不设次屏蔽货舱处所内不要求充注惰性气体，可用空气通风 5.罐壁厚，货舱自重大，液舱总容积和载货量受限制小型船舶，载货容积2000-4000M3，主要货物是LPG货重与船重之比：2：1,半压/半冷式液化气船,设计依据：低温压力式设有再液化装置控制货物温度，设计压力比全压式船小 液货舱设有绝热保温材料，通过再液化装置控制货物的温度和压力，把货物的温度控制于最低设计温度与环境温度之间，从而把货物的蒸气压力控制在常压和最大设计压力之间。

温度大于沸点时的液货状态称为半冷特 点,液舱是压力式货船，有保温绝热层，设有再液化装置，不需设置次屏蔽 液货舱的最大工作压力一般为0.4-0.8MPa，允许最低的货物温度为-5---10℃ 载货容积可达7500M3半压/全冷式液化气船,设计依据：低温压力式设有再液化装置设计压力为0.3-0.8MPa 货舱可以承受更低温度，通常选取目标货品中最低的沸点温度作为设计温度，如乙烯船-104℃，LPG船为-42--48℃ 统称半压式或冷压式船特点,多用途船，适合装载乙烯，丙烯，丁二烯，氯乙烯，氨，LPG 载货容积1500-30000M3 货舱设有保温绝热材料和容量较大的再液化装置，双层底 设计压力低，货重与船重之比为4：1运输效率高 采用圆筒形舱纵向单列，纵向双列，纵向品字排列，纵横混合及横向布置，双联圆筒形舱纵向单列，双联筒及单圆筒舱混合，常见4-6个液舱两组品字形排列 压力低，壳板薄，承受外压（24.5KPa)，筒体上设有加强环常压/全冷式LPG船,设计依据:常压全冷式.液化气储存于不耐压的液货舱内处于常压下的沸点温度附近,通过把货物温度控制在大气压下沸点温度而使其保持液化状态,这时液货处于常压下的沸腾状态,称为全冷。

不必采用压力容器结构，但必须能承受低温，液货舱必须采用特殊的耐低温材料 液货舱的设计温度取目标货品在1个大气压（绝对压力）下的沸点的温度 液货舱的设计压力接近于大气压，一般为24.5KPa 必须设置能控制货物温度和压力的系统，如货物货物蒸气再液化系统或货物蒸气作燃料处理系统，以保持货舱压力低于释放阀最大允许的调定值，并保持液货温度在其沸点附近 液舱及其他货物系统敷设保温绝热材料，以减少热量的传入和液货的蒸发 为将货物卸到岸上非低温储罐中，还必须装设货物加热器和增压泵 货重与舱重比：8：1,特 点,全冷式LPG船是LPG专用或为主的液化气船 设计最低温度：-48℃ 载货容积大：5000-100000M3 采用四种不同的货物围护系统：带有双层船壳的独立液舱，带单层船壳但有双层底及顶边压载舱的独立液舱，带双层船壳的整体液舱和半薄膜液舱 最普遍采用带单层船壳但有双层底及顶边压载舱的A型独立液舱，设置完整的次屏蔽 4-6个液货舱，采用低合金镍钢材料 液货舱与船壳之间的处所，必须充填干燥的低露点的惰性气体，并维持一定的正压，以保证无空气和湿气该处所内设有泄漏报警装置 气室凸出于甲板上，并尽可能向艉端布置，以便使货物卸空。

液舱内部中心线处设一纵向液密舱壁，将液舱均分成两部分，各有一台货泵，舱壁底部设有连通阀，以便一个泵坏时利用相邻的泵卸走液货 为了防止惰性气体逃逸以及给舱以竖向的伸缩，在甲板与舱顶之间装了软的气密裙 为了防止液货进入气相管，在舱与气室之间装有防溅挡板乙烯船,设计依据：半压全冷式/常压全冷式船 沸点：-104℃ 液舱采用铝，镍钢或不锈钢等耐低温材料 设置完整的双船壳双层底 液货舱必须敷设绝热层及大容量的再液化装置特 点,载货容积：10000-30000M3 1-4个液舱货舱周围处所必须填充干燥低露点的惰性气体 装载沸点高于-104℃的液化气货物 不能装载氨和氯乙烯等 在乙烯的运输过程中，必须保证货品的纯度在惰化，清洗，冷却和卸货等过程中，必须小心保证油，CO2，氧和其他货品等杂质在可接受的范围内LNG船,设计依据：常压全冷式即在大气压下以-163℃左右低温储存运输 货舱材料采用铝合金，铝，不锈钢，镍合金钢等 货舱设有保温层 不设货物蒸气的再液化装置，蒸汽轮机使用LNG蒸发气作为锅炉燃料 液货舱采用A型独立液舱，B型独立液舱和薄膜液舱特点,为定线贸易而建造一般从事单一的LNG货品运输运输合同为20-50年，直至合同期满为止。

装载容积：40000-135000M3，标准的为120000-130000M3 4-6个液舱 液舱主次屏蔽间处所均应填充干燥的惰性气体 设置完整的边压载舱和双层底 对A型独立液舱和薄膜液舱均要设置完整的次屏蔽结构以保护船壳结构中国建造LNG首制船---大鹏昊轮,2008年4月3日，由我国自主设计、自行建造的第一艘液化天然气（LNG）运输船正式交付船东 LNG运输船需能保证在零下163℃低温下，使其体积缩小到1/600加上超长距离运输液化天然气的能力，LNG船成为国际上公认的高技术、高附加值、高可靠性的产品造价1.6亿美元，几乎等于五艘普通巴拿马型散货轮的总造价，而其钢材消耗量却仅相当于一艘7万吨散货轮整个船装载量为14.721万立方米全部汽化以后容量将达9000万立方米，相当于上海全市居民1个月的天然气使用量 绝缘箱、殷瓦管、泵塔是LNG船的三大重要核心部件， 主屏壁薄膜仅0.7毫米厚，全船焊缝长达120公里，船长292米、宽43.35米、型深26.25米，建造周期为27个月，比日韩船厂首制船缩短了3个月其他形式的特殊液化气船,LPG/石油混装船：全压式LPG/石油混装船，LPG装在常温压力式货罐内，而在船的边舱装运油品；全冷式LPG/石油混装船，“全冷”的LPG装在A型独立液舱内，而在船的边舱和双层底内装运油品。

化学品/液化气兼用船 特殊液化气船：运输温度比LNG低的氧气，氮气等以及CL2和环氧乙烷等特殊货品的液化气船液化气船货物系统 及其附属装置,货物管路,液化气船通常在船中部设有横跨左右舷的液相和气相装卸总管总管与通到液货舱的液相和气相管相连接液相管从气室引至每个液货舱的底部,气相管从每个液货舱顶部气室引出液相装货管 液相卸货管 气相管 压力释放阀泄压排气管 液货喷淋管 净化管 扫舱管 再液化回流管,阀门,阀门总类有：截止阀 球阀 旋塞阀 闸阀 蝶阀 单向止回阀压力释放阀 应急切断阀 注意事项： 1. 在货物作业期间,要注意装卸速率和阀门开关速度,防止压力冲击造成破坏 2. 由于低温缘故,还要小心防止阀杆冻结,必要时应加防冻剂,并在接触冷的阀杆和手轮时戴手套 3. 对接头、填料函等处泄漏应尽快处理更换阀门时,材料应与货物相容,并彻底干燥,防止结冰或形成水合物 4.对液舱内的阀门(如液舱纵舱壁上的联通阀、可移动式潜水泵的底阀等)要小心防冻对于压力释放阀最大调定值大于0.7MPa(表压)的压力式液货舱,所有液相和气相管与液货舱连接处,以及船岸连接装卸总管处,都装设两道阀门,一个为手动阀门,另—个为与之串联的遥控阀门。

对于压力释放阀最大调定值小于0.7MPa的非压力式液货舱,则可只装一个可就地人工操作又可遥控操作的遥控闸阀货泵----离心泵,深井泵 潜液泵 加压泵,压力式货舱 -----1台货泵 (有压缩机) 常压全。