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20000 方 LNG 运输加注船结构设计优化和重量重心控制

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2023-10-05 11:10:20

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:“科创中国”高端装备产业科技服务团| 贡天媛 | 2023-10-07 20:37:21
20000方LNG运输加注船设有双层底/底边舱、顶边舱、单壳舷侧和单甲板,横舱壁为平面结构并设置有水密底墩结构,底墩与两侧压载舱相连。结构设计优化方案,具体的措施包括采用合适的纵骨间距(700mm左右)和强框间距(3000mm),顶底边舱采用纵骨架式、机舱、首尾布置和结构设计优化等。在高应力位置和低温区域采用高强度钢。此外,船东对该船的结构提出了超出规范的额外要求,主要要求很多地方要留余量,比如总纵强度要留40%的余量,后来通过多次讨论交流之后才要求20%余量。在整个设计过程中,通过分舱布置优化控制了设计弯矩和剪力,并通过结构优化设计和全船有限元分析,既满足了船东苛刻结构强度安全要求,又严格控制了结构重量重心。
项目组在整个设计过程中,通过分舱布置优化控制了设计弯矩和剪力,并通过结构优化设计和全船有限元分析,既满足了船东苛刻结构强度安全要求,又严格控制了结构重量重心。 项目组在设计前期对空船重量重心反复细化预估;设计过程中与各专业和船厂生产设计随时保持有效协调沟通,把控空船重量重心的变化,及时整理、更新和预警;生产设计和施工阶段借助三维设计手段,持续对空船重量重心进行跟踪控制。实测空船重量比预估重量轻了219吨。

项目组所研制该船也采用了 CIMC SOE 自主设计和建造的货物围护系统。首制船被上海上港能源服务有限公司购买,服务于上海港。其姐妹船则先后服务于NEW FORTRESS ENERGY 和 SHELL 这些美欧用户。该船的投入使用既满足了LNG 燃料持续增长的需求,又有助于全球二氧化碳、氮氧化物和硫氧化物排放的大幅减少。该项目具有广阔的应用前景。 

项目组由来自上海船舶研究设计院的专家组成。项目组对20000 方 LNG 运输加注船的总体方案、技术指标、线型设计、结构设计、危险区布置、动力配置、振动噪声预报、重量重心控制等关键技术进行研究。该船拥有完全自主知识产权,自给率100%。该船是我国自主设计、建造和交付的目前世界上最大的新造LNG运输加注船,总体性能指标达到国际先进水平,功能配置看齐同期国际先进船型。获得七项专利,六项已授权,发表专著论文三篇且获得两项软件著作权。

本项目开发成功,成功转化为实船建造订单,欧洲船东 AVENIR 在南通中集太平洋海工下单 2 艘,价值约为 1.1 亿美金,同时带动国内船舶配套设备的上船应用,较为突出的是采用了中集太平洋海工制造的 LNG 低温货物围护系统,两船套货物围护系统的价值接近 3700万美金。除了直接经济效益外,本项目的成功交付后,英国 AVENIR LNG 公司又拟向 CIMCSOE 继续订造 2 艘,将会带来新的建造合同和经济效益。此外,该船投入运营后,在上海港至今已完成 44 艘次的船对船 LNG 加注业务,获得相应的经济效益,并可产生减碳效应带来的额外收益。姐妹船“AVENIR ACHIEVEMENT”交付后,首先履行了与 NEW FORTRESS ENERGY 为期 6 个月的定期租船合同,后续将执行 SHELL 的为期 3 年的定期租船合同,同样也获得了相应的经济效益。

20000 方 LNG 运输加注船的成果应用经济和社会效益显著,不仅有利于推动LNG 在交通航运领域的推广应用,是响应国家号召,践行低碳发展理念的生动体现。该船在国内和国际上都有着广泛的应用前景,为全球致力于绿色发展节能减碳的港口提供了很好的思路,具有良好的推广价值