PDF《双燃料大型集装箱船 LNG 加注系统设计》

第45 卷第

4 期应用科技Vol.

45 №.4

2018 年8月Applied Science and Technology Aug.

2018 DOI:10.11991/ yykj.201803002 网络出版地址:http:/ / kns.cnki.net/ kcms/ detail/ 23.1191.U.20180408.1723.004.html 双燃料大型集装箱船 LNG 加注系统设计 蒯晶晶1 ,靖佳超1 ,李志鹏2 ,马忠丽2 ,燕辰铭2 1. 上海外高桥造船有限公司,上海

200137 2. 哈尔滨工程大学 自动化学院,黑龙江 哈尔滨

150001 摘要:液化天然气(liquefied natural gas, LNG)是一种清洁、高效的绿色能源,发展 LNG 相关技术有助于实现低碳绿色 发展,建设起清洁、高效的现代化能源体系. 加注系统是将 LNG 燃料从存储设施转移到燃料储存舱的设施,为保证加注 过程的稳定安全运行,以20

000 箱大型集装箱双燃料船为研究对象,以国内外 LNG 船舶设计规范为基础,提出带有安全 监控功能的加注系统设计方案,详细阐述加注系统管系管径及壁厚计算方法. 在实现燃料加注功能的同时,对系统进行 安全监控,当系统在突发意外情况时能做出相应的应急响应,可以为 LNG 船舶加注系统安全设计提供参考. 关键词:液化天然气;

双燃料船;

集装箱船;

加注系统;

管系计算;

监控系统;

应急响应 中图分类号:U662.2 文献标志码:A 文章编号:1009?671X(2018)04-001-05 Design of LNG bunkering system for dual fuel large container ship KUAI Jingjing1 , JING Jiachao1 , LI Zhipeng2 , MA Zhongli2 , YAN Chenming2 1. Shanghai Waigaoqiao Shipbuilding Co., Ltd., Shanghai 200137, China 2. College of Automation, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China Abstract:Liquefied natural gas (LNG) is a kind of clean and high?efficiency green energy. Developing LNG?relat? ed technologies helps realizing low?carbon green development and building a clean and efficient modern energy sys? tem. Bunkering system is a facility that transfers LNG fuel from a storage facility to a fuel storage tank. In order to ensure the stable and safe operation of bunkering process, the design of bunkering system with safety monitoring function is put forward based on the design specifications of LNG vessels at home and abroad based on the 20,000 large container dual fuel vessels. The bunkering system'

s pipe diameter and wall thickness calculation method is ex? pounded in detail. While implementing the fueling function, the system can be safely monitored so that it can make appropriate emergency response when encountering sudden and unexpected circumstances. It can provide a refer? ence for the safety design of the LNG ship bunkering system. Keywords:liquefied natural gas;

diesel/ LNG dual fuel ship;

container ship;

bunkering system;

pipeline calcula? tion;

monitoring system;

emergency response 收稿日期:2018-03-05. 网络出版日期:2018-04-08. 基金项目:黑龙江省自然科学基金项目( E2017017). 作者简介:蒯晶晶(1982-),女,硕士;

马忠丽(1974-),女,副教授,博士. 通信作者:马忠丽,E?mail:mazhongli@ hrbeu.edu.cn. 与传统柴油燃料相比,LNG 更加清洁环保,且 其储量大,因此兼具好的环保效益和经济效益[1] . 随着石油资源日益减少以及各国相继推出环保法案 控制污染排放,LNG 作为一种无污染高热值的清洁 能源越来越受到世界各国的重视[2-3] . 我国天然气 发展 十三五 规划明确指出要加快天然气产业发 展,提高天然气在一次能源消费中的比重. 同时,船 舶采用 LNG 原料作为动力能源,具有单次充装量 大、续航能力强、系统运行安全的优势,因而受到越 来越多能源企业和航运企业的青睐,逐渐成为航运 业能源应用发展的新方向,大量以 LNG 为动力的船 型已经投入使用[4-5] . 加注是 LNG 燃料在双燃料船上使用的第一个 环节,是指将燃料站的 LNG 燃料导入到船舶的燃料 储存舱的过程. 其系统的主要组成部分为 LNG 加 注站、LNG 液体注入总管和 LNG 蒸汽回收总管,其中LNG 液体注入总管又分为底部注入管和顶部喷 淋管[6] . 由于 LNG 具有远不同于柴油的理化性质, 在储存上和传输上与常规能源燃料有很大的不同, 因而需要设计特殊的管道系统以及配套的安全监控 应急系统[7] . 目前,国际上常用的几种加注方式是:槽车-船 加注(tank truck?to?ship bunkering,TTS)、加注趸船- 船加注( pontoon?to?ship bunkrering,PTS)、岸 -船加 注(LNG intermediary terminal?to?ship via pipeline, TPS)、船 -船加注( ship?to?ship bunkering,STS)[8] . 我国对 LNG 加注系统的实践从内河加注站起步,以 趸船加注和岸基加注这