液化石油氣船報(bào)告

1、液化石油氣船報(bào)告江蘇省科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究院江蘇省科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所二一四年十二月報(bào)告完成人名單 課題組負(fù)責(zé)人： 課題組成員：目 錄摘 要一、液化石油氣船簡(jiǎn)介二、液化石油氣船特點(diǎn)及貨物圍護(hù)系統(tǒng)三、液化石油氣（LPG船）的分類四、液化石油氣船的國(guó)內(nèi)外相關(guān)報(bào)道五、液化石油氣船國(guó)內(nèi)外部分LPG船主要相關(guān)指標(biāo)六、液化石油氣船 - LPG儲(chǔ)罐注水堵漏工藝七、超大型液化石油氣船線型研制八、液化石油氣船裝卸流程及作業(yè)安全管理九、液化石油氣船疲勞強(qiáng)度校核方法十、 液化石油氣船觸礁高位擱淺的救助方法十一、全壓式LPG船貨物蒸氣壓力的控制十二、近年液化石油氣、液化石油氣（LPG）船行業(yè)形勢(shì)分析附件：報(bào)告被采用情況

2、匯總表摘 要本報(bào)告主要介紹了液化油氣船的一些基本情況，包括液化石油汽船的簡(jiǎn)介、液化石油氣船特點(diǎn)及貨物圍護(hù)系統(tǒng)、液化石油氣船（LPG船）的分類、液化石油氣船的國(guó)內(nèi)外相關(guān)報(bào)道、液化石油氣船國(guó)內(nèi)外部分LPG船主要相關(guān)指標(biāo)；在此基礎(chǔ)上又對(duì)液化石油氣船進(jìn)行了深度研究，主要有下方面：液化石油氣船 - LPG儲(chǔ)罐注水堵漏工藝、超大型液化石油氣船線型研制、液化石油氣船裝卸流程及作業(yè)安全管理、液化石油氣船疲勞強(qiáng)度校核方法、液化石油氣船觸礁高位擱淺的救助方法以及全壓式LPG船貨物蒸氣壓力的控制；最后，本報(bào)告就近年來(lái)的液化石油氣、液化石油氣（LPG）船進(jìn)行了行業(yè)形勢(shì)分析，以期為社會(huì)各界的相關(guān)行業(yè)提供有益指導(dǎo)。液化石

3、油氣船報(bào)告一、液化石油氣船簡(jiǎn)介液化石油氣（Liquefied petroleum gas，簡(jiǎn)稱LPG）船主要運(yùn)輸以丙烷和丁烷為主要成份的石油碳?xì)浠衔锘騼烧呋旌蠚猓ū┖投∠?，還有一些化工產(chǎn)品，近年來(lái)乙烯也列入其運(yùn)輸范圍。依據(jù)載運(yùn)各種氣體的不同液化條件而分為全壓式(裝載量較小)、半冷半壓式(裝載量較大)和全冷式(裝載量大)。液化氣船因其特殊用途而產(chǎn)生了各方面的特殊要求，其技術(shù)難度大，代表當(dāng)今世界的造船技術(shù)水平，船價(jià)為同噸位常規(guī)運(yùn)輸船的23倍，是一種高技術(shù)、高附加值的船舶。二、液化石油氣船特點(diǎn)及貨物圍護(hù)系統(tǒng)船舶的結(jié)構(gòu)、布置特點(diǎn)主要取決于所運(yùn)貨物的特性。由于液化氣的特殊危險(xiǎn)性,因此液化氣船在總

4、體布置、貨艙結(jié)構(gòu)和船體結(jié)構(gòu)等方面都有著與其他船舶不同的特點(diǎn)。所有的液化氣船的貨物區(qū)域都是雙層船殼,機(jī)艙和居住區(qū)域均設(shè)在船尾部,在液貨艙與機(jī)艙、駕駛臺(tái)、船員住室等非裝載艙室之間均設(shè)有隔離艙。船上設(shè)有多種管系,所有的貨物管路均通過(guò)甲板上的貨艙頂蓋通入艙內(nèi),甲板上設(shè)有壓縮機(jī)房、電機(jī)房和貨物控制室,這些艙室均有專門(mén)的水簾保護(hù)。壓載艙室和貨艙分開(kāi),以防壓載水的沖擊力影響液貨艙的安全。液化氣船上用來(lái)保護(hù)和存放貨物的裝置稱為貨物圍護(hù)系統(tǒng)。它包括液貨艙的艙壁及其附屬設(shè)備和支持這些構(gòu)件的鄰接結(jié)構(gòu),其中液貨艙是指貨物圍護(hù)系統(tǒng)中用于裝載貨物的主要容器。液化氣船上的貨物圍護(hù)系統(tǒng)有以下五種。1. 獨(dú)立液艙(Indepe

5、ndent Tanks)。這是指液艙的結(jié)構(gòu)不直接與船體結(jié)構(gòu)相聯(lián)接的液艙,也即液艙的結(jié)構(gòu)并不與船體結(jié)構(gòu)成為一個(gè)整體。采用這種結(jié)構(gòu)的目的是為了消除或盡量減少與液艙相鄰的船體結(jié)構(gòu)的受力對(duì)液艙的影響,從而減小液艙結(jié)構(gòu)的應(yīng)力。這種液艙也稱為自身支持液艙。有以下三種類型: A型獨(dú)立液艙。這種液艙為棱柱形,其最大允許的蒸氣壓力為7oKPa,貨物是在常壓下以全冷凍方式運(yùn)輸。在液艙壁(稱為主艙壁)和船體外板之間設(shè)置一層附屬隔板(也稱次屏壁),以保護(hù)船體外殼免受貨物泄漏時(shí)的低溫影響。,在主艙壁和附屬隔板之間形成的空間稱為大艙空間(Hold Space)。按規(guī)定,大艙空間必須能容納液貨15天的泄漏,平時(shí)應(yīng)充滿惰性氣

6、體。這種圍護(hù)系統(tǒng)必須采用耐低溫的材料,在主艙壁外面或附屬隔板里面涂有絕熱材料。該型液艙多由平面結(jié)構(gòu)組成，液艙最大允許設(shè)計(jì)壓力不大于0.07MPa，在大型全冷船上采用該型式較多，工作溫度不低于55。 B型獨(dú)立液艙。這種液艙的形狀有棱柱形和球形或圓柱形。前者的設(shè)計(jì)蒸氣壓力不大于70Ka,用于運(yùn)輸液化石油氣;后者較為典型,其設(shè)計(jì)蒸氣壓力大于70KPa,用于運(yùn)輸液化夭然氣。由于球形液艙能比較準(zhǔn)確地計(jì)算其結(jié)構(gòu)應(yīng)力,所以它的附屬隔板只需要一部份,通常由滴水槽和防濺隔板組成。要進(jìn)行精確的結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析和模型試驗(yàn)，包括采用有限元，殼理論，某些場(chǎng)合可適當(dāng)使用框架分析手段。屈曲、疲勞壽命、塑性形變都屬考慮范圍。液艙

7、型式有棱柱形和回轉(zhuǎn)球形，壓力小于0.07MPa。LNG船用此型式較多。 C型獨(dú)立液艙。這是一種球形或圓柱形壓力容器。其設(shè)計(jì)蒸氣壓力大于200KPa,用于半冷凍式或全加壓式液化氣船上。也可以用于冷凍式液化氣船上,但其貨物圍護(hù)系統(tǒng)必須采用耐低溫材料。當(dāng)用于全壓力式船上時(shí),其設(shè)計(jì)的最大蒸汽壓力應(yīng)不小于1700KPa,而用于冷凍式或半冷凍式船上時(shí),其設(shè)計(jì)的蒸汽壓力為500一700KPa及50%真空。這種液艙完全按壓力容器設(shè)計(jì),故不需要附屬隔板,使用時(shí),在主艙壁和船殼之間的大艙空間應(yīng)充滿惰性氣體。C型艙有單罐、雙耳和三葉型三種，按壓力容器準(zhǔn)則設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)壓力常取1.8MPa，不超過(guò)2MPa。我國(guó)目前建造的

8、全壓式和半冷半壓式LPG船皆屬于此范疇。該船不需要設(shè)置屏蔽，技術(shù)狀態(tài)成熟。這三種型式均非船體的構(gòu)成部分，呈自持式。它們的獨(dú)立液艙中,棱柱型獨(dú)立液艙能更有效地利用船體空間,而且由于貨物裝載重心較低,故穩(wěn)性較易得到滿足,但建造費(fèi)用和技術(shù)難度較高;而球形獨(dú)立液艙對(duì)絕熱要求不很?chē)?yán)格,沒(méi)有內(nèi)部加強(qiáng),故制造技術(shù)比較簡(jiǎn)便,費(fèi)用也較棱柱形獨(dú)立液艙為低。球形艙的缺點(diǎn)是船舶的空間利用率低,為了能提高船舶裝載液貨的能力,就需要加大船舶尺度或提高液艙高度,使其裝載重心提高,且對(duì)駕駛員了望產(chǎn)生一定影響。2.薄膜液艙(Membrane Tanks)。這種圍護(hù)系統(tǒng)是由一層很薄的金屬板作為主艙壁,通過(guò)絕熱層由鄰近的船體結(jié)構(gòu)加

9、以支持,屬于非自身支持的系統(tǒng)。作為主艙壁的薄膜的最大厚度不超過(guò)10mm,如有的采用1.2mm厚的波紋形不銹鋼薄膜,有的采用熱膨脹系數(shù)很低的殷瓦合金鋼膜作主艙壁。種系統(tǒng)必須要有完整的附屬隔板,以保證萬(wàn)一主艙壁泄漏仍能保持圍護(hù)系統(tǒng)的完整。這種液艙的設(shè)計(jì)蒸氣壓力不大于70KPa，一種稱為“Gaz transport”薄膜圍護(hù)系統(tǒng)的剖面圖。它的主艙壁是0.5mm厚的殷瓦合金鋼,附屬隔板是0.7mm的殷瓦合金鋼,在主艙壁和附屬隔板之間及附屬隔板和船殼之間的絕熱材料是由充滿珍珠巖的200mm厚的膠合板所組成。薄膜液艙的最大優(yōu)點(diǎn)是建造費(fèi)用低,能有效地利用船舶空間,但由于對(duì)這種結(jié)構(gòu)的受力分析不可能確切,所以這

10、種液艙在船舶發(fā)生如碰撞等事故時(shí)容易受損。3.半薄膜液艙(Semi一Membrane Tanks)。這種液艙介于A型獨(dú)立液艙和薄膜液艙之間。它的用作主艙壁的薄膜比薄膜液艙的薄膜要厚得多,艙的轉(zhuǎn)角設(shè)計(jì)成圓形,以便能承受自身的脹縮。這種艙在空載時(shí)為自身支持,而在裝載狀態(tài)時(shí)則為非自身支持,作用在主艙壁上的液體和蒸氣壓力通過(guò)絕熱層傳遞到內(nèi)船殼上。這種液艙主要用于運(yùn)輸液化夭然氣。4.整體液艙(Inlegral Tanks)。這種液艙結(jié)構(gòu)與船體結(jié)構(gòu)直接接觸,成為船體結(jié)構(gòu)中不可缺少的一部份,因此其所受應(yīng)力與其相鄰船體結(jié)構(gòu)相同。這種液艙的設(shè)計(jì)蒸氣壓力不超過(guò)7oKPa,它一般不適用于運(yùn)輸貨溫低于一10的貨物。運(yùn)輸

11、丁烷的液化氣船上可以采用這種液艙。5.內(nèi)部絕熱液艙(Internal Insulation Tanks)。這種液艙是在內(nèi)船殼的里面安裝一層絕熱材料,貨物直接與絕熱層接觸,所以一般選用聚氨脂泡沫作絕熱材料。這種液艙是非自身支持的,它可以由內(nèi)船殼支持,也可以由獨(dú)立液艙支持。前者的設(shè)計(jì)蒸氣壓力不超過(guò)70KPa,而后者可以大于70KPa。這種系統(tǒng)主要用于運(yùn)輸丙烷和丁烷,不能運(yùn)輸氨。三、液化石油氣（LPG船）的分類(1) LPG船按貨物運(yùn)輸方式分為全壓式、半冷半壓式（冷壓式）和全冷式三種船型。1. 全壓式運(yùn)輸又稱常溫壓力式，是把貨物置于常溫條件下加壓超過(guò)蒸發(fā)氣壓的壓力，使貨物變成液化狀態(tài)。少數(shù)氣體諸如乙

12、烷、乙烯、甲烷在高于臨界溫度下再加壓也不液化。全壓運(yùn)輸船的船艙不需設(shè)置隔熱與低溫冷卻設(shè)備。通常最高設(shè)計(jì)溫度為45，最高設(shè)計(jì)壓力為1.752.0MPa之間。江南造船廠建造的我國(guó)第一艘3000m3LPG船，其設(shè)計(jì)工作壓力即1.75MPa，通常全壓式LPG船的艙容量都在5000m3以下。2. 半冷半壓式運(yùn)輸又稱低溫加壓式，第一艘該型船建于1959年，容積為2100m3。60年代初期在歐洲，由于低溫技術(shù)研究趨于成熟，陸續(xù)建成一大批。目前以德國(guó)的船隊(duì)見(jiàn)多。這類船早期冷卻工作溫度為5左右，壓力0.8MPa左右，運(yùn)載液化氣接近于全壓式LPG船，現(xiàn)已很少建造。近來(lái)，這類船分為兩類，較多的冷卻溫度為48，少數(shù)運(yùn)

13、載乙烯的為104，工作壓力為0.50.8MPa，江南造船廠建造的4200m3和16500m3LPG船分別屬于該兩種船型。通常該類船最大艙容量不超過(guò)25000m3，新研制的30000m3LPG船可謂是該型船之最。3. 全冷式運(yùn)輸又稱為低溫常壓型，液化氣貯存于不耐壓的液艙內(nèi)，處于常壓下的沸騰狀態(tài)。液艙設(shè)計(jì)壓力一般為0.025MPa，單個(gè)液艙容積很少受限制，適宜建造大型船舶，容量大都為50000100000m3。（二）根據(jù)所運(yùn)液化氣的危險(xiǎn)程度,可以分為IG型、IG型/IPG型和班G型三種型號(hào)。其中,IG型是指適用于運(yùn)輸危險(xiǎn)性最大的貨品的液化氣船,在船舶結(jié)構(gòu)上要求能經(jīng)受最嚴(yán)重的破損,也就是說(shuō)當(dāng)船舶受到

14、嚴(yán)重破損時(shí)液貨艙不致受到損傷,從而保證貨物不發(fā)生泄漏。所以這種船的液貨艙壁與船舶外板之間要求留有最大的間距;IG和1PG型船是指適用于運(yùn)輸危險(xiǎn)性中等的貨品的液化氣船,其中IPG型是專指船長(zhǎng)不超過(guò)150m的具有C型獨(dú)立液艙的船舶,這種船上液貨艙艙壁距船舶外板的間距小于IG型船;G型船舶是指適用于運(yùn)輸危險(xiǎn)性較小的貨品的液化氣船,它的液貨艙位置要求和IG型相同.每種型式的液艙位置的具體要求及不同貨品應(yīng)采用哪種型式的船舶運(yùn)輸,在“國(guó)際散裝運(yùn)輸液化氣體船舶構(gòu)造和設(shè)備規(guī)則”(簡(jiǎn)稱IGC規(guī)則)中均已列明。根據(jù)所運(yùn)貨物被液化的方式不同,液化氣船又可以分為以下五種:1. 壓力式液化石油氣船(又稱全加壓式液化石油

15、氣船)。這是在常溫下,通過(guò)加壓將石油氣液化裝于耐高壓的液艙中進(jìn)行運(yùn)輸?shù)拇?。這種船上的貨物圍護(hù)系統(tǒng)采用C型獨(dú)立液艙.主要用于運(yùn)輸液化石油氣和氨。用于運(yùn)輸液化石油氣時(shí),液艙的設(shè)計(jì)壓力為18000KPa。其液艙為圓柱形或球形或有縱隔壁的雙圓柱形及三圓柱形。這種船的優(yōu)點(diǎn)是液艙管系不需要絕熱,船上不需設(shè)再液化裝置,操作簡(jiǎn)便。其缺點(diǎn)是船舶的空間利用率低,與同規(guī)模的其他液化氣船比較,其載貨量較小,而且液艙壁的厚度需隨設(shè)計(jì)壓力的增大而增大,因此這種船的規(guī)模較小。2. 低溫式液化石油氣船(又稱全冷凍式液化石油氣船).這種船是在常壓下將氣體冷卻至沸點(diǎn)以下進(jìn)行運(yùn)輸,故其液貨艙需要有高要求的隔熱保冷保護(hù)。貨艙的形式

16、有獨(dú)立液艙、薄膜液艙和整體液艙,以獨(dú)立液艙居多。所用獨(dú)立液艙為A型,每個(gè)艙內(nèi)設(shè)有橫隔壁及一個(gè)縱隔壁以保證其穩(wěn)性。這種船的液艙設(shè)計(jì)壓力為70kPa,其結(jié)構(gòu)材料采用能承受低于一48裝載溫度的耐低溫鋼。現(xiàn)有船舶的規(guī)模為10000l00000m3,。這種船的優(yōu)點(diǎn)是船舶的空間利用率高,由于低溫使液貨容積的壓縮比增大,故液體的密度增大,船舶的載貨重量可以增加,從而提高其經(jīng)濟(jì)效益。它的缺點(diǎn)是液艙必須用耐低溫的材料并采取相應(yīng)絕熱措施,液化設(shè)備必須保持液貨的低溫,液貨艙周?chē)栌枚栊詺怏w保護(hù),而且需設(shè)再液化裝置。3. 低溫低壓式液化石油氣船(又稱半冷凍式液化石油氣船)。這種船是壓力式和低溫式兩種型式的折衷方案,它

17、是采用在一定的壓力下使氣體冷卻液化的方式進(jìn)行運(yùn)輸。一般設(shè)計(jì)壓力為300700KPa,而冷卻溫度則隨運(yùn)輸對(duì)象而異,較多的是一10左右。由于設(shè)計(jì)壓力減小,因此液艙壁厚度可以減小,對(duì)建造材料的耐高壓和耐低溫的要求也降低,從而使建造成本降低。但需設(shè)置液艙絕熱層和再液化裝置。這種船的液艙形狀有圓柱形、圓錐形、球形或雙凸輪形.4. 冷凍式液化天然氣船。這是一種專用于運(yùn)輸液化夭然氣的船舶。采用常壓下冷卻的方式運(yùn)輸,屬于全冷凍式船舶。由于液化天然氣的大氣沸點(diǎn)為一162,故其運(yùn)輸時(shí)的冷卻溫度一般為一1“,液艙必須采用鋁、9%鎳鋼等耐低溫的材料制成,因此造價(jià)很高。多數(shù)采用薄膜液艙或B型獨(dú)立液艙?，F(xiàn)有的液化天然氣船

18、上均不設(shè)再液化裝置,而是將沸騰的貨物用作船舶燃料。船舶規(guī)模在120000130000m3。今后趨勢(shì)可能提供更高的液艙隔熱,設(shè)置再液化裝置和采用內(nèi)燃機(jī)主機(jī)。5. 乙烯液化氣船.這是一種為專門(mén)航線設(shè)計(jì)的液化氣船。乙烯的沸點(diǎn)為一104,采用全冷凍方式運(yùn)輸。由于裝載溫度很低,所以在液艙和船殼之間設(shè)置了隔離的附屬隔板和絕熱層。船上設(shè)有再液化裝置,有雙層船殼,可以采用A型、B型和C型獨(dú)立液艙。現(xiàn)有船舶規(guī)模為100030000m3,。為了提高船舶的通用性,許多乙烯船也可以運(yùn)輸液化石油氣。四、液化石油氣船的國(guó)內(nèi)外相關(guān)報(bào)道1. 國(guó)外報(bào)道： “Franders Tenacity”號(hào)是日本川崎重工坂出船廠1996年

19、5月建成的84000立方米全冷式LPG液氨運(yùn)輸船，該船是LPG船中容積最大的一類船舶。總長(zhǎng)：230.00米，垂線間長(zhǎng)：219.70米，型寬：36.00米，型深：2l.90米，吃水：11.60米，總噸：47027總噸 載重量：54135噸，主機(jī)型號(hào)：川崎制造MAN B&W 5S70MC型柴油機(jī)，最大功率：18300馬力，服務(wù)航速：17.5節(jié)。該船主要用于運(yùn)輸丙烷、丁烷、無(wú)水氨等貨物，采用IMO獨(dú)立A型貨艙結(jié)構(gòu)，4個(gè)貨艙均為棱形，材料為碳錳合金鋼，液艙溫度最低可降低至零下48。每貨艙配有2臺(tái)電動(dòng)深井泵，裝卸速度600米/小時(shí)，2臺(tái)增壓泵和貨艙加熱系統(tǒng)可將液化氣在臨界溫度以下輸送到岸上。2. 國(guó)內(nèi)報(bào)

20、道：江南造船（集團(tuán)）有限責(zé)任公司制造的22000m3半冷半壓式液化氣船能同時(shí)裝運(yùn)三種不同密度的液化氣和部分化學(xué)品，最低設(shè)計(jì)工作溫度-104，最大壓力4.7bar。主要研究?jī)?nèi)容包括：開(kāi)發(fā)了一個(gè)能滿足各種吃水狀態(tài)的船型；解決了滿足貨種及裝載工況繁多情況下（破艙工況接近3000種）的完整穩(wěn)性的難題，極大地提高了船舶安全性；實(shí)現(xiàn)了在無(wú)甲板、弱結(jié)構(gòu)下安全下水的關(guān)鍵技術(shù)；攻克了超低溫（-104）、高強(qiáng)度、高鎳合金鋼材料建造液罐的焊接關(guān)鍵技術(shù)；實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)液化氣船復(fù)雜液貨系統(tǒng)設(shè)備模塊化制造技術(shù)，贏得世界造船市場(chǎng)的良好聲譽(yù)。3.中國(guó)首制超大型全冷式液化石油氣運(yùn)輸船在滬交付中新網(wǎng)上海1月13日電 (何寶新)中國(guó)首次

21、自行研發(fā)、設(shè)計(jì)、建造的2艘8.3萬(wàn)立方米超大型全冷式液化石油氣運(yùn)輸船(以下簡(jiǎn)稱“VLGC”)13日在上海長(zhǎng)興島造船基地簽字交付。標(biāo)志著中國(guó)船舶工業(yè)已全面躋身世界高端液化氣體運(yùn)輸船設(shè)計(jì)、建造的先進(jìn)行列。VLGC可裝載乙烯、甲烷、乙烷等多種液化石油氣體，是目前液化石油氣船家族中載運(yùn)量最大的一種，也被國(guó)際造船界公認(rèn)為危險(xiǎn)系數(shù)高、建造難度大的復(fù)雜船型。其技術(shù)難點(diǎn)主要集中在液艙和船體總體平衡、結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)分布及計(jì)算、耐低溫鋼焊接、液艙結(jié)構(gòu)和支承系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及液貨控制系統(tǒng)等方面。此次為挪威Frontline公司量身定制的8.3萬(wàn)立方米VLGC，由中船集團(tuán)旗下的上海外高橋造船有限公司控股子公司長(zhǎng)興重工有限責(zé)任公

22、司承建，江南造船(集團(tuán))有限公司承擔(dān)研發(fā)。該船型總長(zhǎng)226米，型寬36.6米，型深22.2米，設(shè)計(jì)吃水11.4米，設(shè)有4個(gè)IMOA型自支承式獨(dú)立菱形貨艙，設(shè)計(jì)溫度零下50攝氏度，設(shè)計(jì)壓力0.25帕，總?cè)莘e8萬(wàn)3千立方米，具有兩套液相、氣相裝卸總管，可以同時(shí)進(jìn)行兩種不同貨物的裝卸。該船滿足了國(guó)際海事最新的環(huán)保要求，其綜合性能略優(yōu)于韓國(guó)船廠的同期水平，入級(jí)英國(guó)勞氏船級(jí)社。據(jù)悉，目前中國(guó)僅有中船集團(tuán)具備了自主研發(fā)、設(shè)計(jì)和建造VLGC船型的技術(shù)能力。為將長(zhǎng)興重工打造成世界VLGC建造中心，上海外高橋造船有限公司已在8.3萬(wàn)立方米VLGC的基礎(chǔ)上，完成了更為綠色環(huán)保、更具市場(chǎng)前景的升級(jí)船型8.5萬(wàn)立方米

23、VLGC的改進(jìn)和研發(fā)，并已與目標(biāo)船東簽訂了建造意向書(shū)，力爭(zhēng)保持VLGC設(shè)計(jì)和建造的領(lǐng)先地位，進(jìn)一步增強(qiáng)在細(xì)分高端市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。(完)五、液化石油氣船國(guó)內(nèi)外部分LPG船主要相關(guān)指標(biāo) 裝載量運(yùn)載形式江南造船22000m3半冷半壓式滬東造船8400m3半壓半冷式Franders Tenacity84000m3全冷式A型World Bridgestone74000 m3全冷式Danian Ga26000 m3全冷式Gaz Fountain40232 m3全冷式Y(jié)uyo Maru 10 47,500 m3全冷式La Forge 70,793 m3全冷式 六、液化石油氣船 - LPG儲(chǔ)罐注水堵漏工藝 1.

24、 注水堵漏的工藝方案(1) LPG的性質(zhì) 氣態(tài)LPG的密度比空氣大，泄漏后積聚在地面附近散。易擴(kuò)散，LPG爆炸極限約為29，爆炸下限較低一旦發(fā)生泄漏，LPG可以在小范圍內(nèi)很快形成爆炸性混合氣體，非常危險(xiǎn)。 液態(tài)LPG比水輕。 LPG飽和蒸氣壓較高，氣化速度快，在由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)過(guò)程中，短時(shí)間內(nèi)可吸收大量的熱量。如果噴到人的身體上，會(huì)導(dǎo)致皮膚表面局部降溫而造成凍傷。(2) 工藝原理由于液態(tài)LPG比水輕，如果儲(chǔ)罐底部閥門(mén)、法蘭及連接件處發(fā)生泄漏，可以通過(guò)工藝管道向儲(chǔ)罐內(nèi)注水，用水托起LPG，使LPG與泄漏點(diǎn)隔離，降低LPG泄漏到周?chē)h(huán)境中的可能性2，3。為實(shí)施堵漏、倒罐等措施爭(zhēng)取時(shí)間，并減少了液態(tài)L

25、PG的噴出量，減少對(duì)操作人員的傷害。(3) 工藝流程水泵與消防水管和消防水池相連，確保供水的連續(xù)性和可靠性。泵出口的兩條管道必須加裝止回閥，一旦LPG管道壓力較大時(shí)，LPG不會(huì)逆向流入消防水管道中。LPG常溫下飽和蒸氣壓較高，約04 MPa08 MPa，所以選泵時(shí)應(yīng)選取揚(yáng)程較高的泵，確保使水順利進(jìn)入儲(chǔ)罐。宜再并聯(lián)一臺(tái)備用泵，情況危險(xiǎn)時(shí)兩臺(tái)泵可同時(shí)工作，更可靠。 (4) 工藝的實(shí)施 生產(chǎn)中一旦發(fā)現(xiàn)泄漏，找到泄漏點(diǎn)后，當(dāng)判斷其他方法難以實(shí)施時(shí)，立即開(kāi)泵注水。如果泄漏點(diǎn)較小，因在泄漏過(guò)程中LPG迅速氣化吸熱，使泄漏點(diǎn)周?chē)鷾囟燃彼傧陆?，水到達(dá)泄漏點(diǎn)后遇冷結(jié)冰形成冰堵，可以起到暫時(shí)堵漏的作用。如果泄漏點(diǎn)

26、裂口較大無(wú)法形成冰堵，繼續(xù)向儲(chǔ)罐內(nèi)注水。因液態(tài)LPG比水輕，所以注入儲(chǔ)罐里的水將LPG托到水面上，使LPG與泄漏點(diǎn)隔離。此時(shí)從泄漏點(diǎn)噴出的主要是水而不是純LPG，再采用具他方法堵漏。在堵漏過(guò)程中，可打開(kāi)儲(chǔ)罐頂部放散閥，放散氣態(tài)的LPG，這樣既不易形成危險(xiǎn)，又使儲(chǔ)罐內(nèi)壓力降低。(5) 工藝的優(yōu)點(diǎn) 此工藝流程簡(jiǎn)單，啟動(dòng)迅速，見(jiàn)效快，易于實(shí)現(xiàn)，能起到應(yīng)急作用。 從泄漏點(diǎn)噴出的液體主要是水，減少了堵漏過(guò)程LPG的噴出量，延遲了爆炸性混合韌的形成，降低了操作人員發(fā)生凍傷的危險(xiǎn)性，降低了操作難度，為實(shí)施堵漏、倒罐等措施爭(zhēng)取了時(shí)間。 實(shí)施對(duì)空放散降低了泄漏點(diǎn)壓力，便于堵漏。七、超大型液化石油氣船線型研制 超

27、大型液化石油氣船（VLGC）是高附加值的船，在 LPG 市場(chǎng)中占有重要的位置。應(yīng)用 CFD 技術(shù)對(duì)VLGC 線型進(jìn)行了研制和優(yōu)化，應(yīng)用結(jié)果表明最終的航速明顯超過(guò)了原來(lái)的參考線型，也超過(guò)了立項(xiàng)的目標(biāo)航速，接近了國(guó)外優(yōu)秀船型。(一) 主尺度 目標(biāo)船的主尺度見(jiàn)表 1，從表中可以看出母型船無(wú)論在長(zhǎng)度或?qū)挾确矫娑急饶繕?biāo)船的線型小。在同樣吃水時(shí)，目標(biāo)船要比母型船大 2000t左右。在快速性能方面，同樣功率下的航速，國(guó)外先進(jìn)船要比母型船快 0.5kn 左右。目標(biāo)船的航速目標(biāo)介于韓國(guó)最先進(jìn)船舶和母型船之間，為 16.5kn，最后達(dá)到 16.7kn，而國(guó)外同類最優(yōu)秀船的航速是16.75 kn。 （二） VLGC

28、 線型設(shè)計(jì)和優(yōu)化 該船線型設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)是在給定的主尺度和主要船型系數(shù)的條件下，達(dá)到 84000m3的艙容和服務(wù)航速。因此首先權(quán)衡液艙大小、形狀以及浮態(tài)的要求，然后考察其快速性。 快速性方面是應(yīng)用 CFD 進(jìn)行船舶靜水阻力計(jì)算和流場(chǎng)的詳細(xì)分析，依據(jù)這些數(shù)值計(jì)算與分析的結(jié)果，提出線型優(yōu)化的方向和方案，然后進(jìn)行船模試驗(yàn)，最后對(duì)線型優(yōu)化方案做進(jìn)一步驗(yàn)證。 1. 初步線型設(shè)計(jì) 在主尺度確定后，進(jìn)行線型的設(shè)計(jì)工作。除了常規(guī)的考慮因素外，還要注意以下幾點(diǎn)： （1） 考慮液艙形狀。液艙形狀和線型匹配將是一個(gè)復(fù)雜的迭代過(guò)程，在主尺度的限制條件下平行中體盡可能地長(zhǎng)和瘦削，以取得更大的貨艙容積和快速性； （2）不

29、同的貨物比重、浮態(tài)，要求這類船的線型要兼顧多種裝載狀態(tài)（多種吃水）下的快速性； （3） B（型寬）/T（吃水）3.0 屬淺吃水船，要兼顧淺吃水下的船舶特點(diǎn)； （4） LPG 船是艉機(jī)型船舶，機(jī)艙內(nèi)設(shè)備多、容量大，因此艉部型線要確保各種機(jī)電設(shè)備的布置。 按上述原則進(jìn)行了初步線型的開(kāi)發(fā)。從江南線型數(shù)據(jù)庫(kù)找到一條較為匹配的船做母型船，并考慮了 A 型液艙的大小、形狀，以及為滿足多貨種裝載對(duì)滿載時(shí)縱傾要求后，經(jīng)過(guò)反復(fù)匹配，得到了以母型船為基礎(chǔ)修改而成的初步線型。 見(jiàn)圖一。在初步線型的局部處理中已兼顧了快速性的要求，并對(duì)球艏、前肩、去流段以及艉形作了反復(fù)權(quán)衡。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，這類方形系數(shù)約 0.75，傅氏

30、數(shù)在 0.20 左右的船舶，興波阻力和黏壓阻力在總阻力中都占有一定比重。各阻力成分都很敏感地影響總阻力的大小，如去流段設(shè)計(jì)不當(dāng)則可能因嚴(yán)重界層分離而導(dǎo)致相當(dāng)大的黏壓阻力。因此，在這類船的線型研究時(shí)對(duì)各個(gè)阻力成份都應(yīng)給予注意。 2.線型優(yōu)化 在初步線型確定后，進(jìn)行以快速性為目標(biāo)的線型優(yōu)化工作。 應(yīng)用 CFD 軟件 SHIPFLOW 對(duì)初步線型進(jìn)行了船舶靜水阻力計(jì)算和流場(chǎng)分析。艏部主要通過(guò)波形分布，壓力分布以及興波阻力的大小來(lái)判斷線型的優(yōu)劣，這些流場(chǎng)信息是應(yīng)用基于勢(shì)流理論的計(jì)算結(jié)果。艉部通過(guò)沿船體表面的壓力分布和槳盤(pán)面處的速度矢量分布，分析艉部有無(wú)流體分離的產(chǎn)生和伴流的均勻程度，從而判斷艉部線型的

31、優(yōu)劣。艉部流場(chǎng)是求解黏性流的 RANS 方程的計(jì)算結(jié)果，采用k的湍流模型，該湍流模型避免使用壁面方程，比傳統(tǒng)的k模型能更好地捕捉艉流場(chǎng)特性。 （1） 初步線型分析 對(duì)通過(guò)母型船變換過(guò)來(lái)后，經(jīng)過(guò)處理形成的初步線型，進(jìn)行了水池船模試驗(yàn)，從試驗(yàn)的數(shù)值來(lái)看，初步線型的航速約為 16.1kn，母型船的航速是16.2 kn 左右，基本吻合，從母型船和初步線型的波形圖可以看出，兩者基本吻合，見(jiàn)圖 2。 （2）前體線型分析 通過(guò)興波阻力計(jì)算考察前體線型。興波阻力的計(jì)算基于勢(shì)流理論，采用邊界元法。計(jì)算結(jié)果的精度與流場(chǎng)特性的捕捉在很大程度上取決于網(wǎng)格質(zhì)量，特別是自由面上的網(wǎng)格數(shù)量、大小、形狀和分布，見(jiàn)圖 3。在計(jì)

32、算時(shí)采用非線性的自由面，計(jì)算在迭代 14 次后收斂，見(jiàn)圖 4。在設(shè)計(jì)吃水時(shí)，航速為 16.5kn 時(shí)的波形分布形態(tài)和特征有待改進(jìn)，見(jiàn)圖2，進(jìn)一步考察 wave-cut 圖，見(jiàn)圖 5、6，波高有些偏高，后體的興波明顯夸張，因?yàn)榱黧w在艉部有分離產(chǎn)生，所以應(yīng)用勢(shì)流計(jì)算的結(jié)果對(duì)前體線型進(jìn)行分析。從沿船體的壓力分布圖（圖 7）中可以看出在前體舭部可能會(huì)產(chǎn)生舭渦。 （3）后體線型分析 后體線型應(yīng)用粘性流計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析。主要考察艉流分離程度及螺旋槳盤(pán)面處的伴流分布等。黏性阻力的計(jì)算采用固定自由面下求解 RANS 方程，在前面非線性計(jì)算得到的自由面條件下進(jìn)行黏性阻力計(jì)算，計(jì)算域縱向從船中開(kāi)始，船尾到 1.8

33、個(gè)船長(zhǎng)位置，橫向取 1.5 個(gè)船長(zhǎng)，網(wǎng)格數(shù)取1206030，見(jiàn)圖 8。程序中沒(méi)有設(shè)計(jì)算收斂的判斷條件，但是從 Cdf和 Cdp的值可以判斷計(jì)算在 1500次迭代后收斂，見(jiàn)圖 9。從壓力分布圖（圖 10）看，有明顯的舭渦產(chǎn)生。0.5 站處的的速度分布圖（圖11）可以明顯地捉到舭渦的形態(tài)，同時(shí)還要考察槳盤(pán)面處的速度分布圖（圖 12）?？梢钥闯霭榱鞣?jǐn)?shù)在槳盤(pán)面上半部出現(xiàn)峰值，分布也較均勻，屬于正常伴流分布形態(tài)。所以黏性流的計(jì)算也顯示船體的艉部線型屬于良好。圖8 粘性計(jì)算網(wǎng)格劃分（4）線型優(yōu)化 以上分析表明該基本線型艏部興波有些偏高，尾部伴流均勻。針對(duì)該初步線型，優(yōu)化時(shí)修改了艏部線型和艉部線型，形成了

34、改型方案。初步線型球鼻較低，因此優(yōu)化時(shí)提高了球鼻高度以改善肩波。通過(guò) CFD 分析可以看出改型的艏波峰變小，見(jiàn)圖 13，也基本上看不到肩波的存在，而且船體舯部基本上處于無(wú)波狀態(tài)，只有到艉波區(qū)域才出現(xiàn)明顯波形。從自由面的波形圖上（圖 14）可以看出，改型的很大一部分區(qū)域均比初步線型降低了 50以上的波高。因此改善是很明顯的。再看艉部，艉部的兩個(gè)線型區(qū)別如圖 15，伴流分布如圖 16，可以看出第二個(gè)線型的伴流均勻程度稍微得到了提高。 （5）船模試驗(yàn)驗(yàn)證 改型的模型試驗(yàn)結(jié)果航速達(dá) 16.7kn，驗(yàn)證了CFD 優(yōu)化的正確性。超過(guò)了 16.5 kn 的立項(xiàng)航速，并接近了韓國(guó)的最優(yōu)船型的速度。 3. 結(jié)語(yǔ)

35、運(yùn)用了 CFD 軟件 SHIPFLOW，對(duì)線型進(jìn)行了船舶靜水阻力計(jì)算和流場(chǎng)分析、優(yōu)化。通過(guò)計(jì)算結(jié)果和模型試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析，兩者結(jié)果是一致的，說(shuō)明 CFD 軟件計(jì)算是可靠的，其結(jié)果完全可以作為線型優(yōu)化的依據(jù)，并對(duì)船舶優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高快速性能有很大幫助。 八、液化石油氣船裝卸流程及作業(yè)安全管理第一、液化油氣船的裝卸流程 實(shí)際的貨物作業(yè)對(duì)于液化氣運(yùn)輸船,隨著液貨種類、狀態(tài)和船舶的構(gòu)造設(shè)備、陸上設(shè)施的不同,液化氣貨物的實(shí)際操作也有所不同。但具有典型代表意義的液化氣運(yùn)輸船的操作主要有以下幾個(gè)環(huán)節(jié):1.干燥(orying)指除去液化氣貨罐、管路裝置及隔熱艙等部位水分并降低該處所的露點(diǎn)以防止水分生成的作業(yè)。

36、對(duì)于需要惰化的區(qū)域,這一作業(yè)通常是由露點(diǎn)十分低的惰性氣體取代空氣來(lái)進(jìn)行的。但是必須注意,在某些區(qū)域內(nèi)有水分殘留(有少量水分殘存、部件表面浸濕、隔熱材料中含有過(guò)量水分等)時(shí),僅用低露點(diǎn)的惰性氣體取代空氣是不夠的。在這種情況下,重要的是在惰化前要吹入干燥高溫空氣,使該區(qū)域充分干燥。2.惰化(Inerting)指在空船裝貨前和卸貨后將惰性氣體送入貨罐、管路裝置及隔熱艙等部位,使氧氣濃度降低到規(guī)定的界限以下、避免爆炸的作業(yè)。除必要情況外,干燥和惰化作業(yè)通常是同時(shí)進(jìn)行的,惰化就是使作業(yè)對(duì)象區(qū)域里的氧氣濃度充分減小,使得在該區(qū)域內(nèi)無(wú)論通入什么比例的貨物氣體都不產(chǎn)生爆發(fā)性空氣。惰性氣體可由本船設(shè)備或陸上設(shè)備

37、中任何一方來(lái)供給,但是為了供補(bǔ)充和緊急惰化使用,本船的設(shè)備應(yīng)能供給某種數(shù)量的惰性氣體。3.除氣(Purging)除氣也稱為換氣。指在惰化作業(yè)后,將貨罐、管路裝置及隔熱艙等部位內(nèi)存在的惰性氣體用液貨蒸氣來(lái)更換的作業(yè)。4.預(yù)冷(Cooldown)指在裝載低溫貨物之前,為防止低溫液體進(jìn)入經(jīng)惰化和除氣操作而溫暖的液貨艙,從而造成過(guò)大的熱沖擊和熱應(yīng)力,先將液化氣貨罐及管路裝置等慢慢冷卻的作業(yè)。5.裝貨(Loading)將液貨由陸岸上的泵打入液貨罐的過(guò)程。一般來(lái)講在進(jìn)行裝在貨物的同時(shí),要排除壓載,以保持船舶穩(wěn)性和浮性。6.載貨航行：載貨航行中的貨物作業(yè)主要是貨物溫度和壓力的控制:對(duì)于全冷式及冷壓式液化氣運(yùn)

38、輸船,主要操作就是在航行過(guò)程中控制液貨的溫度和壓力:LNG船要依靠蒸發(fā)氣體的燃燒;而對(duì)于其他船舶,則依靠再液化來(lái)達(dá)到。對(duì)于全壓式船也有依靠水噴霧來(lái)實(shí)現(xiàn)冷卻目的的。另外,在到達(dá)卸貨港前,要進(jìn)行管路系統(tǒng)預(yù)冷、各種裝置與機(jī)器的檢查與準(zhǔn)備,以及指定卸貨計(jì)劃等工作。7.卸貨：卸貨作業(yè)由本船的泵來(lái)實(shí)施。與裝貨時(shí)一樣,對(duì)于卸貨過(guò)程中的穩(wěn)性也要進(jìn)行充分的考慮,通常要同時(shí)打入壓載水。8.清艙及升溫(Stripping/Warming)在為了進(jìn)行貨罐內(nèi)檢查及修理等工作而實(shí)施的氣體排放作業(yè)開(kāi)始之前,將進(jìn)行清艙及升溫作業(yè)。清艙是利用使船舶產(chǎn)生橫傾與縱傾等方法來(lái)進(jìn)行調(diào)整,以盡可能地用泵抽出貨液。接著,向液貨罐內(nèi)吹入較暖

39、的貨物氣體(熱氣),使殘存的貨液蒸發(fā)。并要持續(xù)這一作業(yè),使罐內(nèi)溫度上升,直到能夠進(jìn)行惰化為止(通常為0左右)。對(duì)于全冷式LPG運(yùn)輸船,因?yàn)長(zhǎng)PG比LNG難以蒸發(fā),為了縮短升溫作業(yè)時(shí)間,要在罐體底部裝設(shè)噴射管,以吹送熱氣。對(duì)于LNG運(yùn)輸船,通常從貨液注入管(底部)經(jīng)由氣體貨物管路系統(tǒng)吹入熱氣。第二、安全問(wèn)題管理液化石油氣(LPG) 是碳?xì)浠衔锏幕旌衔? 其主要成分是含有三個(gè)碳原子和四個(gè)氫原子的碳?xì)浠衔? 即: 丙烷、丁烷, 但由于生產(chǎn)和凈化的原因, 還含有異丁烷、丙烯、1- 丁烯、順式 -2- 丁烯、反式 -2- 丁烯和異丁烯六種成分。石化行業(yè)習(xí)慣上稱之為碳三和碳四, 它具有危險(xiǎn)特性：1.

40、液化氣體一般都有較高的燃燒熱, 較低的爆炸極限, 稍有泄漏易在局部形成爆炸性氣體；2. 對(duì)健康的危害性, 主要表現(xiàn)為對(duì)人體組織的毒害性、窒息作用、麻醉作用和凍傷；3. 反應(yīng)性, 與空氣、水、自身和與其他材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；4. 腐蝕性；5. 蒸氣特性, 液化氣一般都有較高的氣/ 液比, 這是液化氣以液體運(yùn)輸?shù)脑? 然而一旦泄漏會(huì)產(chǎn)生大量的蒸氣；6. 低溫效應(yīng), 主要是指溢漏時(shí), 液化氣由液體轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w時(shí)會(huì)吸收大量的熱量, 使局部溫度急劇降低, 輸液設(shè)施如材質(zhì)不過(guò)關(guān)易發(fā)生損壞。因此，為了保證液化氣的安全運(yùn)輸, 各國(guó)主管機(jī)關(guān)都制定了嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn), 在船體結(jié)構(gòu)和船舶設(shè)備方面加強(qiáng)要求, 國(guó)際海事

41、組織也制訂了規(guī)則標(biāo)準(zhǔn), 如 IGC code和 GC code。對(duì)液化氣船首次到港、裝卸作業(yè)前、作業(yè)期間現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查及裝卸作業(yè)中和作業(yè)完畢后的安全管理做出嚴(yán)格要求。（一）首次到港船舶檢查通過(guò)對(duì)第一次到港船舶進(jìn)行檢查、建檔, 加強(qiáng)對(duì)液化氣船舶的監(jiān)督管理。對(duì)于第一次進(jìn)港的液化氣船, 我們要利用辦理進(jìn)出口查驗(yàn)手續(xù)的時(shí)機(jī), 登輪檢查液化氣船舶的適裝情況, 船舶證書(shū)、文書(shū)、船員證書(shū)的有效性,特別是國(guó)際散裝液化氣適裝證書(shū)、裝載與穩(wěn)性資料手冊(cè)、破損 / 殘存穩(wěn)性資料、貨物操作手冊(cè)、DOC( 副本) 和 SMC( 正本) 證書(shū), 散裝液化氣船舶船員特殊培訓(xùn)合格證、高級(jí)消防培訓(xùn)合格證、PSC 報(bào)告或安全檢查通知

42、書(shū)所載的船舶缺陷情況和缺陷的糾正情況, 對(duì)船舶的設(shè)備狀況和維護(hù)情況有個(gè)大體的了解。對(duì)于首次到港分流的船舶, 由各海事處建立首次到港分流的液化氣船舶現(xiàn)場(chǎng)檢查制度, 登輪檢查該船的安全和防污設(shè)備狀況,了解船舶的適裝和適航情況, 對(duì)不符合規(guī)定的船舶在未糾正缺陷達(dá)到規(guī)定的要求前, 禁止在本港裝貨, 同時(shí)建立首次到港液化氣船舶現(xiàn)場(chǎng)檢查檔案。對(duì)于符合要求的船舶, 如在 6 個(gè)月內(nèi)未發(fā)生有關(guān)適裝和適航條件的改變,在辦理申報(bào)和簽證時(shí), 只須對(duì)其證書(shū)的有效性進(jìn)行檢查,這樣既方便了船方又沒(méi)有放松對(duì)其的安全管理要求。（2） 液化石油氣裝卸作業(yè)前檢查 第一、船舶裝卸液化石油氣應(yīng)遵守的規(guī)定1. LPG 船應(yīng)嚴(yán)格按碼頭信

43、號(hào)靠泊, 未得到停靠信號(hào)不得靠泊。2. 應(yīng)使用纜繩, 遇大風(fēng)時(shí)按要求加緊或離泊拋錨。為避免船舶作業(yè)時(shí)發(fā)生移動(dòng), 所有纜繩調(diào)節(jié)收緊。應(yīng)急拖纜應(yīng)為鋼絲纜, 懸掛舷外的一端應(yīng)繞成索環(huán), 且將其高度調(diào)整至接近水面, 另一端應(yīng)固定在纜樁上。3. 靠泊時(shí), 不準(zhǔn)使用明火、嚴(yán)禁吸煙、煙筒必須安裝火星熄滅裝置。作業(yè)人員必須穿著防靜電工作服。4. 船上的安全設(shè)施必須完好。量具、照具應(yīng)符合安全防爆要求, 消防系統(tǒng)良好。不準(zhǔn)使用汽油、苯類沖洗地板、設(shè)備零件。為防止自燃, 嚴(yán)禁排放污油和氧化鐵, 嚴(yán)禁在泊處除銹, 檢修時(shí)避免使用易產(chǎn)生火花的工具和物品。5. 在雷電等惡劣天氣禁止裝卸作業(yè)。裝卸時(shí), 船上和泊位值班人員必

44、須加強(qiáng)聯(lián)系, 以防止發(fā)生意外, 換艙、調(diào)罐時(shí)應(yīng)先開(kāi)啟空艙、空罐閥門(mén), 后關(guān)滿罐、滿艙閥門(mén)。泵未停止時(shí), 不得關(guān)閉系統(tǒng)閥門(mén), 以防止憋壓。第二、儲(chǔ)罐的安全檢查1. 作業(yè)前檢查各儲(chǔ)罐壓力、液位、溫度。正常操作時(shí)應(yīng)打開(kāi)氣相平衡閥使各儲(chǔ)罐氣相連通, 達(dá)到壓力平衡,檢查內(nèi)容為: 各部?jī)x表、閥門(mén)、管線、緊急切斷裝置。2. 檢查各儲(chǔ)罐壓力表, 查看氣相平衡閥是否打開(kāi),并調(diào)整到平衡。壓力高于 1.2MPa, 且溫度在 35 度以上時(shí), 應(yīng)開(kāi)啟噴淋裝置進(jìn)行冷卻。3.液相管線( 包括碼頭前沿液相管線) 應(yīng)處于放壓狀態(tài), 必須至少與一個(gè)儲(chǔ)罐串通, 緊急節(jié)斷閥通常處于開(kāi)啟狀態(tài), 嚴(yán)格遵循先開(kāi)后關(guān)流程原則, 避免管線超

45、壓。凡有收付作業(yè)發(fā)生, 應(yīng)詳細(xì)作好儲(chǔ)罐收付記錄和操作記錄;4.儲(chǔ)罐狀況應(yīng)良好, 無(wú)明顯的腐蝕情況。液貨艙的底座與船體連接處無(wú)明顯的腐蝕及其它變形的情況。第三、船用液貨軟管的檢查1. 金屬軟管應(yīng)與貨物相容, 并應(yīng)適合于貨物的溫度;2. 其設(shè)計(jì)爆破壓力應(yīng)不低于作業(yè)時(shí)所承受的最大壓力的 5 倍;3. 軟管的最高工作壓力不低于 1MPa。 第四、貨艙區(qū)域內(nèi)消防系統(tǒng)檢查1. 消防水總管設(shè)備。作滅火用的水槍?xiě)?yīng)為認(rèn)可的兩用型, 既可形成水霧, 也可形成水柱; 滅火系統(tǒng)中所有的管子、閥門(mén)、水槍以及其他附件, 應(yīng)能耐海水腐蝕, 還應(yīng)能耐火災(zāi)的影響。2. 水霧系統(tǒng)應(yīng)能覆蓋所有的危險(xiǎn)貨物區(qū)域, 且呈均勻分布的水霧,

46、 對(duì)水平投影面的噴射量至少為每平方米 10 l / min, 對(duì)垂直面至少為每平方米 4 l / min。3. 化學(xué)干粉滅火系統(tǒng)。至少包括 2 套獨(dú)立自給式化學(xué)干粉裝置連同配套的控制器、加壓介質(zhì)固定管路、干粉炮或手持軟管。第五、消防員裝備的檢查為了保護(hù)從事裝卸作業(yè)的人員, 在考慮了貨品的特性后,應(yīng)對(duì)船員提供包括眼睛保護(hù)在內(nèi)的合適的保護(hù)設(shè)備。消防員裝備的數(shù)量要求如下:貨艙總?cè)莘e 裝備的數(shù)量2000 M3 2 套 2000- 5000 M3 4 套（三）作業(yè)期間的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查船舶到港的目的是為了裝卸貨, 裝卸貨當(dāng)中又是最易發(fā)生危險(xiǎn)的環(huán)節(jié), 液化氣船舶更不例外。液化氣船舶在港裝卸作業(yè), 歷來(lái)是我們安

47、全監(jiān)督管理的重點(diǎn)。在液化氣船舶靠泊及作業(yè)期間, 各海事處安排人員對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查, 監(jiān)督液化氣船舶與碼頭遵守法律法規(guī)的執(zhí)行情況, 對(duì)裝卸作業(yè)程序的遵守情況, 安全與應(yīng)急措施的落實(shí)情況。1. 船岸檢查表的填寫(xiě)情況;2. 安全作業(yè)區(qū)的落實(shí)情況;3. 裝卸作業(yè)值班人員的安排情況;4. 消防和安全與應(yīng)急措施的落實(shí)情況;5. 船岸間的通訊和聯(lián)系的方式;6. 船岸靜電接地的連接情況;7. 起初的卸貨速度, 穩(wěn)定后的卸貨速度及溫度壓力表的指示情況;8. 作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)有無(wú)違規(guī)操作行為;9. 應(yīng)急設(shè)備的準(zhǔn)備情況。（四）、船舶裝卸作業(yè)中的注意事項(xiàng)1. 船岸雙方應(yīng)指定作業(yè)負(fù)責(zé)人, 并應(yīng)事先取得聯(lián)系, 根據(jù)貨物性質(zhì)共同

48、商定作業(yè)程序和要求, 安全注意事項(xiàng)及緊急情況下采取的措施和聯(lián)絡(luò)方法;2. 船舶白天懸掛“B”字旗, 夜間顯示紅色環(huán)照燈, 裝卸作業(yè)顯示國(guó)際信號(hào)“RY”旗, 甲板兩舷醒目處放置告示牌;3. 船舶生活區(qū)面向貨物區(qū)域的門(mén)、窗與空調(diào), 通風(fēng)入口應(yīng)予關(guān)閉。煙囪上的火星熄滅器或金屬網(wǎng)位于良好狀態(tài);4. 在卸載、裝載作業(yè)期間, 船舶應(yīng)隨時(shí)都有足夠的穩(wěn)性和良好的縱傾, 以便緊急情況下突然接到通知就能離開(kāi), 應(yīng)注意保證貨物和壓載分布不致造成船體過(guò)大的應(yīng)力;5. 防止造成污染。在加燃油時(shí), 加油管接頭和油艙透氣管下面應(yīng)放盛液盤(pán), 所有在甲板上的排水口應(yīng)該有效地塞住, 以防燃油意外溢出到甲板并流到舷外;6. 在整個(gè)

49、裝卸作業(yè)中, 所有固定式氣體探測(cè)設(shè)備均應(yīng)工作;7. 人員應(yīng)了解低溫的危險(xiǎn)性, 應(yīng)按要求穿戴手套和防護(hù)服;8. 出現(xiàn)緊急情況, 應(yīng)立即停止裝卸貨作業(yè)。（五）船舶裝卸完畢注意事項(xiàng)1. 裝貨作業(yè)結(jié)束前 15 至 30 分鐘, 應(yīng)注意加強(qiáng)與碼頭方聯(lián)系, 減低裝卸貨速度, 準(zhǔn)確掃貨艙裝到預(yù)定液位;2. 拆接軟管、試漏和掃氣過(guò)程應(yīng)使用惰性氣體作為中間介質(zhì);3. 卸貨完畢后, 必須進(jìn)行掃線作業(yè), 把液貨從所有甲板管路、岸上管路和軟管貨裝卸硬臂中吹掃掉, 然后才能排空和拆管。4. 制定作業(yè)期間事故應(yīng)急方案配備急救設(shè)備, 應(yīng)在易于接近之處放置擔(dān)架一付,以用于從甲板某一處所抬起受傷人員。船上應(yīng)配備醫(yī)藥急救設(shè)備,包

50、括氧氣復(fù)蘇設(shè)備和供所裝運(yùn)貨品用的解毒劑。為提高液化氣船防范事故的能力, 積累對(duì)應(yīng)急事故搶險(xiǎn)的演練, 應(yīng)根據(jù)船舶的工藝特點(diǎn)、設(shè)備、法蘭狀況及站區(qū)布置等情況, 設(shè)置專門(mén)的事故搶險(xiǎn)搶修隊(duì)伍, 配備專業(yè)技術(shù)人員、防護(hù)用品、消防器材、車(chē)輛、通訊工具等,制訂切實(shí)可行的事故應(yīng)急方案, 并定期予以運(yùn)行, 使船員熟悉掌握各類緊急情況的處置方法。定期開(kāi)展應(yīng)急演練, 加強(qiáng)防堵泄漏點(diǎn)、預(yù)防電火花的產(chǎn)生。九、液化石油氣船疲勞強(qiáng)度校核方法（一）前言近年來(lái),船舶市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈,LPG船作為一種高附加值船舶,已成為國(guó)內(nèi)外造船市場(chǎng)上的新熱點(diǎn)。疲勞破壞一直是船體結(jié)構(gòu)的主要失效形式,LPG船也不例外。由于LPG船是一種新型船舶,

51、關(guān)于其船體結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度校核,常規(guī)規(guī)范中少有涉及,很多方面的計(jì)算不能用常規(guī)方法解決,技術(shù)難度較大。LPG船在波浪載荷作用下船體結(jié)構(gòu)的疲勞壽命及疲勞可靠性計(jì)算方法。完善已開(kāi)發(fā)出來(lái)的評(píng)估系統(tǒng)(已用于散裝貨船的疲勞壽命校核,取得了較滿意的結(jié)果）,使之適用于LPG船船體結(jié)構(gòu)的疲勞壽命校核。（2） 船體結(jié)構(gòu)疲勞評(píng)估基礎(chǔ)大量的實(shí)船航行表明,船舶典型節(jié)點(diǎn)部位的疲勞強(qiáng)度不足是船舶破損的重要原因之一。FASS就是針對(duì)不同的船舶類型,選定船體結(jié)構(gòu)中交變應(yīng)力較大節(jié)點(diǎn)計(jì)算其疲勞壽命,從而確保整個(gè)船體結(jié)構(gòu)有足夠的疲勞壽命2。FASS分為簡(jiǎn)化計(jì)算方法和直接分析方法,兩者都基于S-N曲線和M iner準(zhǔn)則。簡(jiǎn)化分析方法將半

52、數(shù)值,半解析,半經(jīng)驗(yàn)方法相結(jié)合,波浪載荷和應(yīng)力水平分析采用相關(guān)規(guī)范公式,并借助經(jīng)驗(yàn)公式,雖然理論上不十分嚴(yán)格,但計(jì)算方便,適合于工程中早期預(yù)報(bào);直接分析方法采用直接計(jì)算的數(shù)值方法,保證了理論嚴(yán)密和計(jì)算的精確性,但必須合理規(guī)定計(jì)算條件,工作量很大。本文則采用了一種混合計(jì)算方法,將上述兩類方法結(jié)合起來(lái),并根據(jù)節(jié)點(diǎn)的復(fù)雜性來(lái)選取簡(jiǎn)化方法或直接方法,這樣既能保證計(jì)算精度,又減少了工作量?；旌戏椒ǖ牧鞒淌疽鈭D見(jiàn)圖1。在混合計(jì)算方法中,應(yīng)力范圍長(zhǎng)期分布選取W eibull分布,可推導(dǎo)出疲勞評(píng)估的簡(jiǎn)化解析公式為: 式中:D為結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)疲勞累計(jì)損傷;v0為平均跨零頻率;Td為船舶設(shè)計(jì)壽命,取20a,單位為s;p

53、s為船舶在海上的時(shí)間比例,一般取為1. 0;Nload為需要考慮的工況總數(shù);pn為第n工況狀態(tài)下的時(shí)間比例;qn、hn均為第n工況狀態(tài)下W eibull分布的尺度參數(shù);a為S-N曲線參數(shù);m為S-N曲線的斜率;(1+m/hn)為伽瑪函數(shù)。節(jié)點(diǎn)的疲勞壽命是由切口應(yīng)力幅值決定的,由于局部結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性,節(jié)點(diǎn)應(yīng)力往往包括應(yīng)力集中3。FASS采用切口應(yīng)力法,其S-N曲線對(duì)應(yīng)于母材,需將名義應(yīng)力求出后,乘上相應(yīng)的應(yīng)力集中系數(shù),才能得到切口應(yīng)力,對(duì)照S-N曲線,求解疲勞壽命。對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn),通常用解析公式無(wú)法得到應(yīng)力集中系數(shù)的精確值,需要用有限元數(shù)值分析方法進(jìn)行求解。10、 液化石油氣船觸礁高位擱淺的救

54、助方法船舶在島礁區(qū)觸礁高位擱淺后，通常會(huì)出現(xiàn)船舶破損進(jìn)水，船體傾斜，甚至出現(xiàn)船體變形的現(xiàn)象。而液化石油氣（LPG）船由于所裝載的貨物-LPG的理化特性，在救援中增加不少困難和風(fēng)險(xiǎn)。若液化氣船在島礁區(qū)發(fā)生觸礁高位擱淺事故，無(wú)疑會(huì)給應(yīng)急處置工作帶來(lái)極大挑戰(zhàn)。如何開(kāi)展救援工作值得每位應(yīng)急人員探討，下面以全壓式LPG船在島礁區(qū)觸礁高位擱淺為例，對(duì)本類事故的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，各種可能的救助進(jìn)行比較，并提出應(yīng)對(duì)措施第一、風(fēng)險(xiǎn)分析LPG船觸礁高位擱淺后，通常會(huì)存在以下風(fēng)險(xiǎn)：（一）船舶側(cè)翻沉沒(méi)的風(fēng)險(xiǎn)。觸礁高位擱淺后，船舶通常存在一定橫傾角，艙室會(huì)出現(xiàn)破損進(jìn)水現(xiàn)象，船舶抗沉能力大大降低。在風(fēng)浪作用下，將可能產(chǎn)生自由

55、液面，使船舶平穩(wěn)性降低，造成船舶進(jìn)一步傾斜，甚至側(cè)翻。（二）氣罐脫落風(fēng)險(xiǎn)。船上氣罐與船體之間雖然用止浮裝置進(jìn)行剛性連接，但是隨著船體橫傾逐漸增大,貨罐受到的剪力將逐漸增大。當(dāng)船舶發(fā)生90傾斜時(shí)，貨罐受到的剪力最大，很有可能脫離船體，隨波逐流而發(fā)生次生事故。（三）燃燒爆炸風(fēng)險(xiǎn)。LPG有燃燒、爆炸的理化特性，島嶼礁區(qū)通常是各種魚(yú)類繁殖、活動(dòng)的天然場(chǎng)所，也是漁民傳統(tǒng)作業(yè)區(qū)域，每天有眾多漁船作業(yè)、經(jīng)過(guò)，且漁民普通安全意識(shí)不高、對(duì)LPG的理化特性不了解，如果過(guò)度靠近難船的漁民使用明火、吸煙將有可能引起LPG燃燒、爆炸。（四）污染風(fēng)險(xiǎn)。污染風(fēng)險(xiǎn)主要有兩方面：一是大氣污染。LPG平均分子量大于44(比量大小

56、取決于丙烷、丁烷混合比例),空氣平均分子量28，LPG比重比空氣重。一旦LPG泄漏，將會(huì)向下沉積，污染周?chē)諝猓谷酥舷?、頭痛、眩暈、困倦。另外，人們吸入LPG不完全燃燒產(chǎn)生的CO將引起中毒；二是液化石油氣船觸礁高位擱淺的救助方法海洋污染。一旦船體進(jìn)一步破損，引起燃油大量泄漏將對(duì)海洋生態(tài)構(gòu)成嚴(yán)重影響。（五）救助風(fēng)險(xiǎn)。LPG的高險(xiǎn)性和事發(fā)海域海況的復(fù)雜性，使救助行動(dòng)充滿風(fēng)險(xiǎn)：一是救助船易發(fā)生觸礁事故。島礁區(qū)通常有較多暗礁，水深不足，水流流向不規(guī)則，風(fēng)浪涌大，海況變化莫測(cè)，救助船容易發(fā)生觸礁事故；二是救助人員易受到傷害。除LPG能使人窒息、頭痛、眩暈、困倦外，LPG的大量泄漏氣化過(guò)程中，會(huì)帶走大量

57、熱量使人員凍傷。三是救助決策面臨社會(huì)壓力大。救助過(guò)程中，一旦發(fā)生LPG泄漏，燃燒、爆炸，周?chē)癖娍赡苄枰枭?，航?jīng)商船、漁船將必須改航，甚至嚴(yán)重危及附近重要設(shè)備及航經(jīng)船舶的安全。每一步?jīng)Q策行動(dòng)都面臨很大的社會(huì)壓力。第二、方案比較根據(jù)以往救助經(jīng)驗(yàn)，對(duì)LPG船的救援通常有以下五種方法：一是氣囊起浮脫離法；二是船、貨整體吊離法；三是放氣脫離法；四是拆罐分離法；五是過(guò)駁拖離法。下面對(duì)上述5種救助方法的可行性進(jìn)行討論、分析。(一)氣囊起浮脫離法。是指將氣囊塞進(jìn)破損艙室后充氣，氣囊膨脹將破損船艙部分進(jìn)水排出艙外，或?qū)⒏⊥蚕倒淘陔y船船體后往浮筒充氣，使船舶恢復(fù)部分浮力。但是LPG船觸礁高位擱淺后，周?chē)鷽](méi)有足夠水深，氣囊或浮筒不能產(chǎn)生足夠浮力。因此該方法不