第四章液化气船的设计及构造原则解析ppt课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第四章 液化气船的设计及构造原则,1,第四章 液化气船的设计及构造原则1,第一节 液化气船的安全布置与要求,一、外貌结构特点,与油船相比在货物围护系统方面有很大不同,干舷比油船高,干舷：甲板线（即代表最上连续甲板的线）与相应的载重线（此线划在船中的侧面）之间的距离。,2,第一节 液化气船的安全布置与要求一、外貌结构特点干舷：甲板线,二、双层船壳结构,货物温度低于-10的所有液化气船都要求设置双层底；,货物温度低于-55，强制性要求设置双层舷侧边舱；,液化舱与船舷内侧规定有一个安全距离。,3,二、双层船壳结构货物温度低于-10的所有液化气船都要求设置,三、居住舱室和压载舱,所有的居住舱室均在船尾；必须设置专用的压载舱,四、液货舱的主屏壁和次屏壁,液货舱的主屏壁可有多种结构形式,大多数都要求增设次屏壁,保护船壳。,液化舱或主屏壁外留有足够的空间作为施工、修理、检查液舱之用。,载运低温易燃货品，这些空间是充满惰性气体；如果是低温非可燃气体，充满干燥空气。,次屏壁的作用是当主屏壁万一泄漏时，能防止低温液货泄漏到船体普通构件处。在倾斜30,时，仍能起到防护作用。,二、双层船壳结构,4,三、居住舱室和压载舱二、双层船壳结构4,（一）船型及适运货品,1、1G（genus）型船舶：最严格防漏保护措施,2、2G型：相当严格的防漏保护措施,3、2PG型：船长150m以下，相当严格的防漏保护措施，且货品装载于MARVS至少为0.7MPa及货物围护系统设计温度在-55或以上的C型独立液舱,4、3G型：中等防漏保护措施,2PG和2G的区别在于船舶长度和货物围护系统的温度、压力不同,Maximum Allowable Relief Valve Setting,五、液货舱位置和船舶残存能力,5,（一）船型及适运货品Maximum Allowable Re,适运货品,1G：非常危险的液化气货品,氯气、溴甲烷、环氧乙烷、二氧化硫等,2G：最常见的液化气货品,3G：无毒和不燃烧的氮气和制冷剂气体,LNG船、乙烯船和其他全冷式LPG船，满足2G型；全压式或半压式可采用2G或2PG,6,适运货品1G：非常危险的液化气货品6,（二）液货舱的位置,液货舱位置,1G,2G/2PG/3G,距舷侧外板的横向距离,B/5，最大取11.5m,0.76m,距舷底板的垂向距离,B/15，最大取2m（B为船宽）,其他任何部位距外板的距离,0.76m,7,（二）液货舱的位置液货舱位置1G2G/2PG/3G距舷侧外板,（三）船舶残存能力,指船舶的船体结构在遭受一定程度、范围的破损后，仍具有足够的稳性和漂浮能力，并符合一定的漂浮状态要求。,下沉、纵倾及横倾的残存要求对所有船型相同。,两舱制、一舱制：,沿长度范围内任何部位经受破损，包括一个,隔堵,处破损，造成相邻两个水密舱进水仍满足残存要求，称为两舱制。,8,（三）船舶残存能力指船舶的船体结构在遭受一定程度、范围的破损,残存能力,1、1G型，两舱制；,2、2G型：,A：船长超过150m，两舱制；,B：船长小于150m的，机舱前为两舱制，机舱及其后为一舱制；,3、2PG型，一舱制；,4、3G型，一舱制。,9,残存能力1、1G型，两舱制；9,六、货物区域和其他区域的分割,液化气船的货舱处所与机器处所、起居处所、控制站、锚链舱、饮用水舱、生活用水舱以及储物舱是分隔开的。分割一般是采用隔离空舱、燃油舱或等效布置。,起居处所、服务处所和控制站都布置在货物区域之外，一般处于船尾。起居处所和机舱入口应保持一定的距离。这些场所的构造（包括各种通道和开口），应防止货物气体的进入。,10,六、货物区域和其他区域的分割液化气船的货舱处所与机器处所、起,第二节 液化气船液货舱及货物围护系统,一、液货舱的种类及其结构,液货舱指专门设计用来装载液体货物的主要容器。,IGC,规则把液货舱分成,5,种类型：,1.,独立液舱（,A,、,B,、,C,型）,2.薄膜液舱（独立液舱和薄膜液舱最重要）,3.半薄膜液舱,4.整体液舱,5.内部绝热液舱,11,第二节 液化气船液货舱及货物围护系统一、液货舱的种类及其结构,这类货舱完全由自身支持，并不构成船体结构的一部分，也不分担船体强度，主要取决于,设计压力,的大小。,1,、,A,型独立液舱,2,、,B,型独立液舱,3,、,C,型独立液舱,（一）独立液舱,12,这类货舱完全由自身支持，并不构成船体结构的一部分，也不分担船,1、A型独立液舱,主要由平面式结构组成,设计蒸汽压力不超过,0.07MPa,（表压）。,通常必须在大气压或接近大气压下以全冷方式运输，通常压力低于,0.025MPa,载运货物温度低于,-10的A型独立液舱，需设有次屏壁,隔舱，减少自由液面面积,13,1、A型独立液舱主要由平面式结构组成隔舱，减少自由液面面积1,2、B型独立液舱,是平面式或压力容器结构，这种舱的渗透危险性很小。,允许只设置部分次屏壁，通常由一个防滴盘和一个防护屏壁组成。,常见的是球形液舱，现已有采用棱柱形。,14,2、B型独立液舱是平面式或压力容器结构，这种舱的渗透危险性很,3、C型独立液舱,符合压力容器标准的压力式液舱，一般为圆筒形卧罐或球罐，能承受较高的内应力,设计蒸汽压力大于0.2MPa,用于全压式或半冷式。,全压式最高工作压力可达到1.7MPa或以上。,半压式，其液舱的设计工作压力约为0.50.7MPa。,采用双联圆筒形液货舱，是为提高船舶的载货容积利用率。,15,3、C型独立液舱符合压力容器标准的压力式液舱，一般为圆筒形卧,主屏壁非常薄，厚度一般不超过10mm，可以是金属或非金属的。,该液舱是非自身支持的液舱，薄膜作为主屏壁，并不能独立承受货物重量，需通过绝热层由船体予以支持，由船体内部构件承受货物重量。,要求有完整的次屏壁，以保证主屏壁泄漏时货物围护系统的整体完整性。,设计蒸气压力通常不大于0.025MPa；如船体结构尺寸适度增加，蒸气压力可适度增加到某一较大值，但不得大于0.07MPa,常有的有以下2种，主要用于LNP船,（二）薄膜液舱,16,主屏壁非常薄，厚度一般不超过10mm，可以是金属或非金属的。,1,、法国的Gaz Transport 薄膜液舱,薄膜液舱原型包含了0.5mm厚的殷钢（镍铁合金）主屏壁,主绝热层的次绝热层为渗有珍珠岩层的压板壳，厚200mm,珍珠岩：一种天然火山玻璃岩，类似于黑曜岩，,但它有清晰的同轴裂纹和相对高的含水量。,轻的热膨胀形珍珠岩可用作轻型建材，,也可用于绝热材料和盆栽植物的土壤中,17,1、法国的Gaz Transport 薄膜液舱薄膜液舱原型包,2、法国的Technigaz薄膜液舱,主屏壁为1.2mm厚的不锈钢，具有波形，允许膨胀或收缩,支撑主屏壁薄膜的绝热材料由在两层层压板间衬以巴尔沙层压轻木板所组成。,18,2、法国的Technigaz薄膜液舱主屏壁为1.2mm厚的不,19,19,介于A型独立液舱和薄膜液舱之间。,主屏壁由一个薄层组成，但比薄膜液舱厚的多，其各部分由相邻船体结构通过绝热层来支持。,液舱在空载时自持，但在装载情况下是非自持的，作用在主屏壁上得液体和蒸气压力通过绝热层传给船体内壳结构。,设计压力通常不大于0.025MPa；如船体构件尺寸增加，并且对绝热层强度做了考虑，可以增加到某一较大值，但应小于0.07MPa。,（三）半薄膜液舱,20,介于A型独立液舱和薄膜液舱之间。（三）半薄膜液舱20,（四）整体液舱,构成船体结构的一部分，受到与船体结构相同方式、相同载荷的应力影响。,它适装载温度不低于-10的货物。,设计压力通常不大于0.025MPa；如果船体构件适当增加，其蒸气设计压力可相应增加到某一较大值，但应小于0.07MPa,日本制造的LPG船中，有少量的船舶货舱是采用整体液舱，专用于装运丁烷。,21,（四）整体液舱构成船体结构的一部分，受到与船体结构相同方式、,（五）内部绝热液舱,整体液舱，只是它的绝热层的内表面与货物直接接触。,非自身支持，省去了对独立液舱的要求。,两种形式：,一、舱内绝热层或与衬里的组合只起到主屏壁的作用，内船体或独立液舱结构在必要时起次屏壁作用。,二、舱内绝热层或与衬里的组合即起主屏壁的作用，又起次屏壁作用,蒸汽压力不超过0.025MPa，它能以-10以下的温度装载深度冷冻的液货。,22,（五）内部绝热液舱整体液舱，只是它的绝热层的内表面与货物直接,二、液货舱及货物系统设备的结构材料,材料与货品必须相容,材料在低温下的韧性和结构强度,货物管系的损坏危险性要小于货舱，因此，管路系统对低温脆性破坏的要求不是很重要。,阀门、法兰、泵、压缩机和热交换器等采用低合金钢和奥氏体不锈钢,23,二、液货舱及货物系统设备的结构材料材料与货品必须相容23,三、液货舱绝热,（一）绝热层的作用,1、减少外界热量传入液货舱内，减少液货蒸发。绝热层的厚度要力求经济，并与再液化装载能力相称。,2、保护液货舱周围船体结构与低温隔绝,3、防止形成湿气而导致液舱表面的腐蚀。,（如装载的货物低于环境温度，则液货舱和货物系统的其他部分必须配置绝热层）,24,三、液货舱绝热（一）绝热层的作用24,1、热传导率低；,2、不能燃烧或能自熄；,3、有承载能力；,4、有耐机械损伤的特性,5、重量轻，价格合适；,6、与货物化学相容,（二）绝热材料的性能要求,25,1、热传导率低；（二）绝热材料的性能要求25,1、坚硬或能承受载荷的材料。,主要用于支撑液货舱并能承受变形，耐低温。包括,各种木材：如阿佐比（Azobe）和巴尔沙（Balsa）硬木,以及一些比重大的塑料泡沫物质,2、不能承受载荷的软性物质，如矿物纤维、膨胀塑料、泡沫橡皮等。这些材料可以用粘胶等方法系固于液货舱壁或次屏壁上方,3、粉状材料。如珍珠岩（珍珠岩的一个好处是它很容易被填入液舱与次屏壁层的空间，当维修检验时又很容易抽吸出来并在重装之前进行干燥。）,（三）绝热材料类型,26,1、坚硬或能承受载荷的材料。（三）绝热材料类型26,（四）绝热材料的设置与安装,绝热层的设置随船型的不同而不同。,内部绝热式液舱，绝热层在液货舱的内表面，与液货。直接接触，构成液货的主屏壁。,其他液货舱，一般直接敷设在液货舱的外表面。,敷设绝热材料前，必须先检查液货舱有无泄漏。,如相邻压载舱漏水，必须及时抽排掉，以保证绝热层的保温性能和使用寿命。,对绝热层直接设置在货舱表面的，需要设有外部加强和包覆材料,对于凸出于露天甲板的压力式液货舱，为了防火和防水渗漏，必须包覆一层气密的薄钢皮罩。,27,（四）绝热材料的设置与安装绝热层的设置随船型的不同而不同。2,四、液货舱的支持结构,在受到静、动载荷的作用下，能防止液舱本体的移动，又允许液舱在温度变化和船体变形时，可以收缩和膨胀，而不引起液舱和船体的过大应力。,独立液舱，应采用措施用键固定液舱，防止转动和移动，同时还应设置防浮装置。防浮装置设置于支撑环处，应能承受货舱进水至船舶夏季载重吃水时对一个空液舱引起的向上升力，并不致产生可能危及船体结构的塑性变形。,28,四、液货舱的支持结构在受到静、动载荷的作用下，能防止液舱本体,五、液货舱的主屏壁和次屏壁的设置,主屏壁是指货物围护系统具有两层界面时用来装货的内层结构,次屏壁是指货物围护系统中的液密外层结构，其作用是万一液货从主屏壁泄露，可对漏液提供暂时的保护，并防止低温液货接触船体结构材料,大部分低压全冷式货舱的主屏壁强度和安全可靠性较差，所以必须设置次屏蔽，而压力式货舱则可不设次屏壁,29,五、液货舱的主屏壁和次屏壁的设置主屏壁是指货物围护系统具有两,六、液货舱处所内的环境控制,1、必须充注干燥空气或干燥惰性气体的货物围护系统,2、货舱周围处所内和屏壁间处所内必须充注干燥惰性气体，并维持一定正压的货物围护系统。,3、可以不惰化，但必须用干燥空气保持干燥的货物围护系统。,30,六、液货舱处所内的环境控制1、必须充注干燥空气或干燥惰性气体,第三节 液化气船的设计原则及结构特点,设计液化气船时