LNG船舶及其圍護(hù)系統(tǒng),包含圍護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

1、高端船舶之LNG船舶團(tuán)隊(duì)：浩海團(tuán)隊(duì)團(tuán)隊(duì)：浩海團(tuán)隊(duì)ContentsLNG船舶簡介船舶簡介1LNG船舶建造的技術(shù)關(guān)鍵與特征船舶建造的技術(shù)關(guān)鍵與特征2LNG船舶貨艙圍護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)功能與效用船舶貨艙圍護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)功能與效用3GTT型船舶貨艙圍護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)演化型船舶貨艙圍護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)演化5LNG船舶貨艙圍護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征船舶貨艙圍護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征41.LNG船舶簡介 LNG船是國際公認(rèn)的高技術(shù)、高難度、高附加值的船是國際公認(rèn)的高技術(shù)、高難度、高附加值的“三高三高”產(chǎn)品，產(chǎn)品，LNG船是在船是在 162攝氏度攝氏度(-162)低溫下運(yùn)輸液化氣低溫下運(yùn)輸液化氣的專用船舶，的專用船舶， 是一種是一種“海上海上

2、 LNG是英語液化天然氣是英語液化天然氣(liquefied natural gas)的縮寫。的縮寫。主要成分是甲烷。主要成分是甲烷。超級冷凍車超級冷凍車”，被喻為世界造船，被喻為世界造船“皇冠上的明珠皇冠上的明珠”，目前只有美，目前只有美國、中國、日本、韓國和歐洲的國、中國、日本、韓國和歐洲的少數(shù)幾個國家的少數(shù)幾個國家的13家船廠能夠建家船廠能夠建造。造。 LNG 船的使用壽命一般為船的使用壽命一般為4045 年。年。LNG 運(yùn)輸船正運(yùn)輸船正在向大型化方向發(fā)展，目前在向大型化方向發(fā)展，目前14.5 萬立方米是最常用的尺萬立方米是最常用的尺寸，在建造船舶中最大的尺寸已達(dá)到寸，在建造船舶中最大的

3、尺寸已達(dá)到27 萬立方米萬立方米 “大鵬昊大鵬昊”我國制造的第一艘液化天然氣我國制造的第一艘液化天然氣(LNG)船船“大鵬昊大鵬昊”，是世界上最大的薄膜型，是世界上最大的薄膜型LNG船，船長船，船長292米、寬米、寬43.35米、型深米、型深26.25米，裝載米，裝載 量為量為14.7萬立方米，時速萬立方米，時速19.5節(jié)。于節(jié)。于2008年年4月順利交船。月順利交船。2009年年12月月11日下午，滬日下午，滬東中華造船有限公司承接的國內(nèi)首批東中華造船有限公司承接的國內(nèi)首批5艘艘LNG船最后一艘船最后一艘“大鵬星大鵬星”號正式交付船東號正式交付船東 。2.LNG船舶建造的技術(shù)關(guān)鍵與特征船體建

4、造液貨裝置系統(tǒng)（核心）動力裝置LNG船舶船舶液貨裝置系統(tǒng)液貨輸入、輸出系統(tǒng)液貨輸入、輸出系統(tǒng) 按液貨輸入、輸出系統(tǒng)的功能與所發(fā)揮的作用可分為以下管系按液貨輸入、輸出系統(tǒng)的功能與所發(fā)揮的作用可分為以下管系:低溫低溫液貨管系和掃艙液貨管系和掃艙/噴淋管系、安全閥管系、揮發(fā)氣和惰性氣體管系。噴淋管系、安全閥管系、揮發(fā)氣和惰性氣體管系。貨物圍護(hù)系統(tǒng)貨物圍護(hù)系統(tǒng) LNG船貨艙的圍護(hù)系統(tǒng)是船貨艙的圍護(hù)系統(tǒng)是LNG船最核心技術(shù)所在船最核心技術(shù)所在監(jiān)測報警系統(tǒng)監(jiān)測報警系統(tǒng) 是船舶自動化的一個重要組成部分，它用來監(jiān)測機(jī)艙中主機(jī)、輔機(jī)，是船舶自動化的一個重要組成部分，它用來監(jiān)測機(jī)艙中主機(jī)、輔機(jī)，貨艙及輔助設(shè)備的運(yùn)

5、行情況貨艙及輔助設(shè)備的運(yùn)行情況3.LNG船舶貨艙圍護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)功能與效用主要功能為貯藏液態(tài)溫度為主要功能為貯藏液態(tài)溫度為-163的的LNG貨物貨物液貨艙內(nèi)的圍護(hù)系統(tǒng)就是液貨艙的隔離屏障和熱絕緣系統(tǒng)，其液貨艙內(nèi)的圍護(hù)系統(tǒng)就是液貨艙的隔離屏障和熱絕緣系統(tǒng)，其作用主要有兩點(diǎn)：作用主要有兩點(diǎn)：1.完全致密的金屬薄膜確保完全致密的金屬薄膜確保LNG的無泄漏；的無泄漏；2.良好的絕熱絕緣能力，避免船體被冷卻而失去強(qiáng)度和韌性。良好的絕熱絕緣能力，避免船體被冷卻而失去強(qiáng)度和韌性。 液貨艙由主、次兩層絕熱絕緣層和相應(yīng)的兩道保護(hù)薄膜組成，絕緣層由液貨艙由主、次兩層絕熱絕緣層和相應(yīng)的兩道保護(hù)薄膜組成，絕緣層由許多個

6、絕緣箱構(gòu)成，保護(hù)薄膜為被稱為許多個絕緣箱構(gòu)成，保護(hù)薄膜為被稱為“不變鋼不變鋼”的殷瓦（的殷瓦（Invar）材料。主）材料。主、次絕緣層起有效的隔熱作用，以在運(yùn)輸途中保持艙內(nèi)貨物的溫度。在正、次絕緣層起有效的隔熱作用，以在運(yùn)輸途中保持艙內(nèi)貨物的溫度。在正常裝載時充入氮?dú)庖源_保安全，。另外，還有一個液體穹頂和一個氣體穹常裝載時充入氮?dú)庖源_保安全，。另外，還有一個液體穹頂和一個氣體穹頂，分別用于頂，分別用于LNG貨物的裝卸和揮發(fā)氣體的回收利用貨物的裝卸和揮發(fā)氣體的回收利用4.LNG船舶貨艙圍護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征LNG船貨艙圍護(hù)系統(tǒng)分為三類船貨艙圍護(hù)系統(tǒng)分為三類 1.獨(dú)立球型獨(dú)立球型(MOSS) 2.薄膜

7、型薄膜型(Membrane) 3. SPB型型1.獨(dú)立球型(MOSS) 此型船舶由挪威首創(chuàng)，此型船舶由挪威首創(chuàng)，1973年首次推出，其后依次為美年首次推出，其后依次為美國、德國、日本和芬蘭所采用。日本航行的液化天然氣船國、德國、日本和芬蘭所采用。日本航行的液化天然氣船大部分都是此種類型。大部分都是此種類型。2.薄膜型(Membrane) Membrane型技術(shù)，首先由法國開發(fā)型技術(shù)，首先由法國開發(fā)1965年推出，它先后為瑞典、比年推出，它先后為瑞典、比利時、意大利及韓國所采用。分為薄膜利時、意大利及韓國所采用。分為薄膜GT(Gaz -Transport)型和薄膜型和薄膜TG (Techniga

8、z)型兩種。但隨著型兩種。但隨著Gas Transport公司和公司和T echnigaz公司于公司于1994年合并為年合并為Gaz-transport &Technigaz(簡稱簡稱GTT)，液，液艙形式被統(tǒng)稱為艙形式被統(tǒng)稱為GTT薄膜型，分別用薄膜型，分別用Mark和和NO標(biāo)示其區(qū)別。標(biāo)示其區(qū)別。3. SPB型 SPB型型LNG船，液艙與船內(nèi)壁留有較大空間，液艙中部船，液艙與船內(nèi)壁留有較大空間，液艙中部設(shè)有防止液體流動的隔壁，是日本石川島播磨重工獨(dú)立開設(shè)有防止液體流動的隔壁，是日本石川島播磨重工獨(dú)立開發(fā)的技術(shù)。發(fā)的技術(shù)。 針對三種儲罐系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、建造和營運(yùn)等過程中的難易程度進(jìn)行對比

9、如下表。LNG船儲油罐的種類船儲油罐的種類 目前LNG 船主要制造商所采用的儲罐系統(tǒng)類型如表2 由日本石川島播磨重工公司由日本石川島播磨重工公司(IHI)研發(fā)的棱形研發(fā)的棱形SPB 仍在仍在等待行業(yè)內(nèi)的普遍認(rèn)同等待行業(yè)內(nèi)的普遍認(rèn)同,目前只有兩艘裝有該系統(tǒng)的目前只有兩艘裝有該系統(tǒng)的LNG 船和用于運(yùn)輸船和用于運(yùn)輸LPG 的船建成。因其具有很好的晃動特性的船建成。因其具有很好的晃動特性,所以更適用于海洋工程中所以更適用于海洋工程中,雖然該系統(tǒng)吸引了不少人的關(guān)雖然該系統(tǒng)吸引了不少人的關(guān)注注,但其造價昂貴但其造價昂貴,因此采用此系統(tǒng)的船廠較少。因此采用此系統(tǒng)的船廠較少。SPB型LNP較少原因：5.GT

10、T型船舶貨艙圍護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)演化法國法國GTT公司是一家專業(yè)制造公司是一家專業(yè)制造LNG儲存艙薄膜圍護(hù)系統(tǒng)的公司。儲存艙薄膜圍護(hù)系統(tǒng)的公司。1994年年GT(氣體運(yùn)輸，氣體運(yùn)輸，GAZ-TRANSPORT，NO.82,NO.85,N0.88,N0.96型型LNG液貨圍護(hù)系統(tǒng)專利液貨圍護(hù)系統(tǒng)專利)公司與公司與TG(技術(shù)，技術(shù)，TECHIGAZ，擁有，擁有MarkMarkMark型圍護(hù)系統(tǒng)專利型圍護(hù)系統(tǒng)專利)公司合并成立了今天的公司合并成立了今天的GTT公司公司(Gaz-transpont & Technigaz)。公司的主營業(yè)務(wù)主要有兩塊。公司的主營業(yè)務(wù)主要有兩塊:LNG存存儲艙密閉圍護(hù)系

11、統(tǒng)和陸地儲艙密閉圍護(hù)系統(tǒng)和陸地LNG存儲罐密閉系統(tǒng)。存儲罐密閉系統(tǒng)。GTT向造船廠授權(quán)技術(shù)許向造船廠授權(quán)技術(shù)許可，每艘船的技術(shù)許可費(fèi)用約為可，每艘船的技術(shù)許可費(fèi)用約為1000萬美元。萬美元。 薄膜型則是采用波紋薄膜罐，其薄膜波紋部分具有吸收伸薄膜型則是采用波紋薄膜罐，其薄膜波紋部分具有吸收伸縮的特點(diǎn)縮的特點(diǎn);液貨罐材料采用厚液貨罐材料采用厚1.2m m的不銹鋼。目前已的不銹鋼。目前已開發(fā)了三種低蒸發(fā)損耗率開發(fā)了三種低蒸發(fā)損耗率(BOR)型式。其中，型式。其中，I型和型和II型型相似，用波紋鋼作主隔離層，膠合板為二次隔離層，兩層相似，用波紋鋼作主隔離層，膠合板為二次隔離層，兩層之間由起隔熱作用的之間由起隔熱作用的巴爾沙巴爾沙”輕質(zhì)材料相連接。而新開發(fā)輕質(zhì)材料相連接。而新開發(fā)的的型則把連接材料改為塑料泡沫型則把連接材料改為塑料泡沫(聚氯乙烯泡沫聚氯乙烯泡沫)，用玻，用玻璃纖維增強(qiáng)，以提高強(qiáng)度和疲勞壽命。二