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20000 方 LNG 运输加注船船级符号 RP(1, 22)设计与设备安装

成果类型:: 实用新型专利,软件著作权

发布时间: 2023-10-05 11:18:44

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 | 2023-10-08 09:30:21
项目组为提升20000方LNG运输加注船的推进和转向系统安全性,并具有一定的自主返航的能力以及其在加注作业时的操纵性能,20000方LNG运输加注船需满足DNVGL船级社RP(1, 22)船级符号的要求。该船级符号要求船舶的推进装置和电力系统在出现单点故障时仍能维持一定能力。 该船在首部配置了1台1300kW的全回转伸缩推,由变频器控制变频电机驱动。电力系统配置三台主发电机组(2台双燃料发电机组和1台燃油发电机组)作为全船电源,通过AC440V主配电板为全船负载及首部伸缩推提供电力。 首部全回转伸缩推采用圆柱型筒体,垂直安装在推进器舱内。
为了保证该船的快速性能,首部线型较为尖瘦,伸缩推筒体的安装空间非常狭小,伸缩推油缸支撑点的安装区域结构复杂、空间狭小,安装后打磨困难,对于船厂整体的安装工艺提出了非常高的要求。项目组对该区域进行结构设计时,反复研究和讨论了伸缩推的工作要求和受力特点,并结合首部的线型,采用非常规的“长悬臂”支撑结构,同时对应地优化设备底座。最后采用结构有限元仿真的方法对此区域结构强度和刚度进行了计算分析,以确保此区域结构满足伸缩推正常工作的要求。

本项目的社会效益比经济效益更加突出,在双碳战略目标和“绿色”发展理念的指引下,加快生产生活方式绿色低碳转型成为航运界的共识。天然气作为最清洁的一次化石能源,是目前技术成熟度最高,可大范围推广的低碳能源。从制造业层面来说,LNG 船被称为造船界的明珠,集成了更多加注系统的 LNG 加注船更具设计和建造的技术挑战,是标准的高技术难度高附加值船舶。本项目的自主研发建造成果,将为我国在 LNG 加注船建造领域获得更多国际订单增添了信心,也为我国从造船大国向造船强国迈进增添助力。从建设国际 LNG加注中心层面来说,全球经济发达体纷纷布局 LNG 港口加注业务,抢占争夺 LNG 加注中心的跑道。“海港未来”轮作为目前全球最大的 LNG 加注船,由上港集团为达飞集团 LNG动力国际班轮开启为期 10 年的船- LNG 同步加注服务,双方共同开启了航运和物流能源转型的新里程碑。国际航行船舶保税 LNG 加注不仅有助于全球航运业节能环保减碳,也对提升上海港口城市国际营商环境,完善上海港口服务功能,提升上海国际航运中心综合竞争力具有重大意义。上海港因此正式成为继荷兰鹿特丹港、新加坡港之后的全球第三个拥有LNG 加注服务能力的港口。

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。

从环境友好的角度出发,该船配置了双燃料主机和辅机,以 LNG 货物的 BOG作为该船的主要燃料,彻底解决了硫氧化物的排放问题,同时氮氧化物的排放满足 Tier III 要求;绿色排放性能优异,满足船级符号 CLEAN(Tier III)要求;安装压载水处理装置,减少了压载水对海洋环境的污染。

从安全舒适的角度出发,该船振动和噪音满足入级符号 COMF(V-3)要求;驾驶室布置和设备配置满足船级符号 NAUT(OC)一人桥楼要求,并按照船东操船习惯,设计为驾控台偏置的封闭式驾驶室,提高了该船航行安全性和进出港操作的灵活性。首部全回转伸缩推可实现辅助操纵和自主返航能力,满足船级符号 RP(1, 22)冗余推进要求。

从自动化高的角度出发,该船机舱配置和设计可满足无人机舱操作要求;液货系统温度、压力、装载率等可通过 CCS 实时监测,并配置了 CTS 系统;多处布置了必要的 LNG 气体探测和自动报警装置;LNG 燃料加注系统配置了 ESD和船对船(岸)通讯系统;驾驶室自动化集成度高。

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