LNG運輸船
關注創建者：戀戀青鳥 創建時間：2018-11-28
LNG運輸船的實例教程
近日，中國船級社(CCS)向上海船舶研究設計院和LNT Marine公司頒發了80000立方米液化天然氣（LNG）運輸船（LNT A-BOX?）的AIP認可證書。
80000立方米LNG運輸船（LNT A-BOX?）是上船院在船型開發上的又一突破。據介紹，該型船的液貨艙采用LNT Marine的LNT A-BOX?液貨艙技術，具有空間利用率高、蒸發率低、相比薄膜型和SPB型易于建造等優勢。該型船采用雙燃料主機，可滿足國際海事組織（IMO） 2020年硫排放及船舶排放控制區航行要求，船體結構采用雙底、雙殼及雙甲板設計，貨艙區設置4個液貨艙，總裝載容量為8萬立方米。上船院方面表示，該型船無裝載限制，且油耗、氣耗相比同類型LNG運輸船更低。
目前，80000方LNG運輸船（LNT A-BOX?）已完成深度開發工作，進一步的優化仍在進行中。上船院開發團隊將在此型方案基礎上，與LNT Marine、CCS等相關各方加強合作，抓住LNG產業快速發展的歷史機遇，推出系列化的A-Box船型，提升LNT A-BOX?在氣體運輸船領域地市場地位。此外，此項目的開發和優化還得到了Saga LNG公司、招商局重工(江蘇)有限公司、以及IMC公司的大力支持。
據悉，全球首艘采用同一LNT A-BOX?技術的45000立方米LNG運輸船目前各項進展順利，預計年底交船。
展開 從上世紀60年代開始，隨著液化天然氣的逐步使用及天然氣進出口貿易的發展，LNG運輸船應運而生。海上運輸的需求促進了LNG運輸船安全問題的深入探討，尤其是在20世紀60-70年代發生了幾起重大事故后。
LNG運輸船液艙晃蕩
LNG運輸船液艙晃蕩問題是影響其運載裝備安全性的一個重要因素。液艙晃蕩具有很強的隨機性和流動性，產生的沖擊載荷對艙壁具有相當大的破環作用，輕則艙壁結構變形，重則使艙壁發生破損。
圖1 LNG船及液貨艙內部
液艙晃蕩常用的數值方法包括：基于歐拉法的VOF法和Level Set法、基于拉格朗日方法的無網格法SPH與MPS，以及歐拉-拉格朗日相結合的ALE方法。
展開 5月26日，中國船舶集團旗下滬東中華造船（集團）有限公司聯合中國船舶工業貿易有限公司建造的8萬立方米液化天然氣（LNG）運輸船“傳奇太陽”號在中船長興造船基地命名交付。
“傳奇太陽”號是全球最大淺水航道第四代，也是我國首款首制江海聯運型LNG船，該船總長239米，型寬36.6米，填補了中國淺水航道LNG船的空白。
液化天然氣船，簡稱“LNG船”。與航母和超豪華郵輪并稱為造船業皇冠上的三顆明珠。分別代表了完備的工業體系和集成能力、精加工工藝的巔峰、船舶設計的極致。
本次交付的“傳奇太陽”號是全球同級別艙容LNG船中設計吃水最淺的，獨特的設計吃水低于8.5米，通江達海，具有卓越的適航性。同時，“傳奇太陽”號LNG船還采用了雙艉鰭推進系統，快速性能優，操縱性能好，安全可靠性高。
采用雙主機雙螺旋槳推進、雙舵系操縱，是全球同級別LNG船中航行、操縱能力最強的；該型船具有高度靈活的轉運兼容性，可實現從3萬立方米小型LNG船到17.4萬立方米大型LNG船廣泛船型范圍之間的液貨轉運。
日本川崎汽船株式會社、工銀金融租賃有限公司、申能（集團）有限公司為“傳奇太陽”號的聯合船東。
作為中國LNG船研發建造的龍頭企業，滬東中華自1997年以來，已深耕LNG產業25年，積累了雄厚的實力。從8萬立方米到17.4萬立方米LNG運輸船，從浮式液化天然氣儲存及再氣化裝置（LNG-FSRU）到LNG加注船，從海上LNG儲運裝備到中國首座陸上LNG薄膜罐項目，該公司不斷探索、創新、拓展中國LNG全產業鏈，實現了歷史性的跨越。
展開 圖：27萬立方米LNG運輸船效果圖
滬東中華總經理陳軍和DNV GL大中國區總經理Norbert Kray共同簽署27萬方LNG船聯合開發協議。
4月2日，在上海舉行的第十九屆國際液化天然氣會議上，中船集團旗下滬東中華造船（集團）有限公司與DNV GL簽訂了共同開發27萬立方米LNG運輸船協議，雙方強強聯手，啟動前瞻性研究，打造世界最大型液化天然氣（LNG）運輸船。這也標志著這一備受關注的具有顛覆性、開創性和引領性的LNG運輸船新方案終于浮出水面。
LNG船是世界上最難建造的船舶之一，被喻為造船“皇冠上的明珠”，是運載零下163度液化天然氣的“超級冷凍車”。滬東中華造船作為中國唯一能夠建造這種高端產品的船企，自2008年4月交付中國第一艘17.4萬立方米LNG船“大鵬昊”輪至今，已有20多艘大型LNG船從上海起航。它們為開辟新的“海上絲路”，建設“美麗中國”，滿足市場需求，源源不斷的運輸清潔能源，被譽為“大洋上的中國榮耀”。
DNV GL是國際海事界歷史悠久、技術超群的著名船級社，尤其在大型集裝箱船、LNG船和大型郵輪等船型的監造方面享有盛譽。
雙方基于中國LNG需求量持續高增長、新增貨源呈現量大和航程遠新態勢，以及中國沿海城市LNG岸站資源有限等因素考量，經過前期科學、嚴謹和縝密的可行性研究，決定共同研發超大型LNG船，以單船的大載運量，彌補需求缺口，滿足市場預期。
如采用27萬方的LNG運輸船，相較于常規型17萬方級別的運船型，其優勢主要表現為：單船運輸能力將提升55%，單位運輸成本降低25%~30%，經濟性大幅提升，是長途大宗運輸的高效低成本解決方案。具體來說，一艘17萬方的LNG船一次可以運輸1億立方米的天然氣，可為300萬個上海市家庭提供一個月的用氣。
展開 FLNG船寬大、上部設施重量大，對船體的總體強度要求更高。
3）液貨存儲技術
目前世界范圍內采用的LNG液艙主要有自支撐型和薄膜型兩處。其中自支撐型包括SPB棱型液艙和Moss球型液艙。
薄膜型液艙主要No.系列液艙和MARK系列液艙。Moss球型液艙易建造、易維護、蒸發率低、不存在晃蕩問題、不受載液率影響，但裝載單位體積貨物所需船體更大、甲板可利用率低；SPB棱型液艙可利用率高、維修方便、蒸發率低、不存在晃蕩問題、不受載液率影響，但造價較高；薄膜型液艙甲板可利用率高、維修方便、蒸發率適中、造價低，但受液艙晃蕩影響較大。
目前運營的LNG運輸船中，薄膜型液艙應用最多。不同于LNG運輸船，FLNG固定在具體海域，液面變化頻繁，液艙晃蕩更為劇烈，晃蕩沖擊荷載更大，容易對液艙造成破壞。在惡劣海域SPB棱型液艙有較大發展空間。
4）外輸卸貨技術
外輸卸貨是FLNG關鍵的技術環節。在開闊海域進行兩船之間的液化天然氣傳輸作業會面臨很大的挑戰，特別是在惡劣的海況條件下，作業更為困難。通常，FLNG船與LNG運輸船采用艉輸或旁靠外輸兩種方式進行卸載。在艉輸中，LNGC的艏部通過系船纜與FLNG船的尾部相連，LNG通過長距離的低溫外輸軟管卸載至LNGC。在旁靠外輸中，LNGC與FLNG船采用并排，兩船 通過系船纜相連，中間布置防碰墊，LNG通過卸載臂卸載至LNGC。由于在旁靠作業中，FLNG船與LNGC距離較近，兩船 之間的水動力干擾較大，對作業環境要求較高，且該外輸系統被國外壟斷，價格較高。
5）定位技術
FLNG裝置船體大，上部設施高，受環境荷載影響大。因此，對FLNG定位提出更高要求。FLNG的系泊方案中，系泊纜規格要求較高。在外輸作業時， FLNG與LNGC之間的安全作業要求更高。
（注：以上為筆者學習過程中的部分摘要，僅供參考。）
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LNG運輸船液艙晃蕩
LNG運輸船液艙晃蕩問題是影響其運載裝備安全性的一個重要因素。液艙晃蕩具有很強的隨機性和流動性，產生的沖擊載荷對艙壁具有相當大的破環作用，輕則艙壁結構變形，重則使艙壁發生破損。
今年1月，中遠海運和商船三井組成聯合體與中國海油簽署了6艘17.4萬方LNG船期租合同，投資建造“中國海油中長期FOB資源配套LNG運輸船項目（一期）”6艘LNG船，并與滬東中華簽署了建造合同。
今年早些時候有報道稱，中國石化正招標建造9艘17.5萬方LNG船，將用于運輸從美國進口的LNG。
從8萬立方米到17.4萬立方米LNG運輸船，從浮式液化天然氣儲存及再氣化裝置（LNG-FSRU）到LNG加注船，從海上LNG儲運裝備到中國首座陸上LNG薄膜罐項目，該公司不斷探索、創新、拓展中國LNG全產業鏈，實現了歷史性的跨越。
目前運營的LNG運輸船中，薄膜型液艙應用最多。不同于LNG運輸船，FLNG固定在具體海域，液面變化頻繁，液艙晃蕩更為劇烈，晃蕩沖擊荷載更大，容易對液艙造成破壞。在惡劣海域SPB棱型液艙有較大發展空間。
4）外輸卸貨技術
外輸卸貨是FLNG關鍵的技術環節。在開闊海域進行兩船之間的液化天然氣傳輸作業會面臨很大的挑戰，特別是在惡劣的海況條件下，作業更為困難。
4月2日，在上海舉行的第十九屆國際液化天然氣會議上，中船集團旗下滬東中華造船（集團）有限公司與DNV GL簽訂了共同開發27萬立方米LNG運輸船協議，雙方強強聯手，啟動前瞻性研究，打造世界最大型液化天然氣（LNG）運輸船。這也標志著這一備受關注的具有顛覆性、開創性和引領性的LNG運輸船新方案終于浮出水面。
據介紹，此次命名的“SAGA DAWN”號是世界首艘采用LNT A-BOX專利圍欄系統的A型罐液化天然氣船，由挪威LNG New Technologies公司（LNT）設計的一種全新的中型LNG運輸船。
兩大LNG項目和“兩桶油”合作，中國船廠有機會
雖然?？松梨诓⑽丛敿氄f明這些LNG船將用于哪些LNG項目，不過，消息人士猜測，?？松梨谠诎筒紒喰聨變葋啍U張后的PNG LNG項目和在莫桑比克的Rovuma LNG項目可能需要獲取LNG船來運輸LNG貨物。
海洋與船舶工程領域：海洋條件下船體的運動；LNG船運輸液體的晃動；Hydro foil的設計優化等。
4. 機械與制造領域：旋轉葉片幾何形狀優化；汽車與列車的自動清洗模擬；玻璃成型過程分析等。
5. 化工與醫療科技：多種流體的混合；液體電池內氣泡的清除；血管內血液的流動等。
6. 學術與研究領域：卡門渦街；上升氣泡的變形；多相流等。
同時正在進行新一代大型薄膜型LNG運輸船的開發工作。通過與業內最具實力的合作伙伴開展的一系列聯合主動研發，MARIC的氣體船型產品庫正在逐步完善并形成系列化，為適應市場日益緊缺的船型需求，做好了充分的技術準備。
2018年交付的全球首艘新一代“Sayaringo STaGE”型LNG運輸船采用了更高效的船體結構，船上采用連續鋼蓋，減少了船舶重量和空氣阻力，同時提高LNG運輸能力。韓國大宇造船海洋建造的全球首艘使用完全再液化系統（FRS）的LNG船也于2018年下水，該系統能完全再液化船上的蒸發氣體，并重新將氣體送回貨物艙。
