LNG船的理论

LNG船的理论 LNG船舶配置及其功能[沪东中华原创] 沪东中华造船集团承接的广东项目14.7万立方薄膜型LNG船(大鹏昊号)的基本配置如下: 一( 船舶动力以及推进系统 动力系统主要由以下设备构成: 主透平(MAIN TURBINE),一台; 透平发电机(TURBINE GENERATOR),两台; 柴油发电机(DIESEL GENERATOR),两台; 应急发电机(EMERGENCY GENERATOR),一台; 主锅炉(MAIN BOILER),两台。 1. 主透平设备构成及功能 通常，由LNG船的特殊性以及蒸汽透平本身的特点，LNG船一般选用蒸汽透平作为其主动力装置。主透平的功能:由高压高温过热蒸汽所产生的机械能，传递到减速齿轮箱,带动中间 轴以及艉轴螺旋桨提供船舶前进动力。 其设备主要由高压透平机，低压透平机，减速齿轮箱等组成。 2. 透平发电机设备构成及功能 透平发电机的功能:由高压高温过热蒸汽所产生的机械能，传递到发电机转子，给所有电机 马达以及其它辅助设备提供充足的电能。 其设备主要由蒸汽透平机和发电机等组成。 3. 主锅炉 主锅炉采用加热蒸馏水的方式产生高温高压的过热蒸汽，提供给透平设备使用。 其设备主要由一个水包，一个蒸汽包，3台双燃料(燃油和天然气)燃烧器，2台经济器(即 常规船舶中的锅炉废气加热器)等组成。 二( 辅助设备系统 辅助设备系统主要由以下设备构成: 透平给水泵(TURBINE FEED WATER PUMP),两台; 氮气发生器(NITROGEN GENERATOR),一台; 惰性气体发生器(INERT GAS GENERATOR),两台; 制淡装置(FRESH WATRE GENERATOR),两台; 锅炉强力风机(BOILER FORCING FUN),三台; 空气压缩机(AIR COMPERASSOR),三台; 各类油泵水泵(VIOUS OF OIL AND WATER PUMPS)。 1. 透平给水泵 透平给水泵的主要作用是:将标准工作状况下的蒸馏水提供给锅炉水包进行燃烧加热，或提 供给经济器进行废气加热。 2. 氮气发生器 氮气系统提供足够的氮气用于如下用途: 挥发气回气空压机和燃气空压机的密封; 液货管和透气主管的吹洗; 锅炉燃气主管路的供气置换; 货舱绝缘层的充气。 氮气分配系统由两台氮气发生器和一个氮气缓冲柜组成。 3. 惰性气体发生器 惰性气体系统主要用于LNG货物加注前后货舱和管路的惰化干燥、驱气和管路清扫。 惰性气体发生器主要有以下单元构成: 一个由冷却清洗塔，燃烧器组成的发生单元; 两台燃烧供气风机; 一个冷却单元; 一个干燥单元。 4. 制淡装置 制淡装置的作用是将海水或者冷凝水制造成可用于生活或者工作用途的淡水，由一台海水- 淡水发生器和一台冷凝水-淡水发生器组成。 5. 锅炉强力风机 强力风机向锅炉燃烧室提供足够量、足够压力的空气，以保证燃烧效果。 6. 空气压缩机单元 向各气动设备(各类阀件和甲板机械等)提供足够的动能，由3台压缩机，3台干燥器和两 只空气储气瓶组成。 三. 货物围护系统 货物维护系统主要有以下单元构成: 薄膜型的LNG液货舱(LNG CARGO HOLD),4个; 泵塔(PUMP TOWER),4个; 主液货泵(MAIN LIQUID PUMP),8台; 扫舱喷淋泵(STRIPPING AND SPRAYING PUMP),4台; 喷淋单元(SPRAYING UNIT),4台; 应急液货泵(EMERGENCY LIQUID PUMP),1台; 挥发气回气空压机(VAPOR RETURN GAS COMPRESSOR),两台; 燃气空压机(**AS COMPRESSOR),两台。 1. 液货舱 主要功能为贮藏液态温度为-163?的LNG货物。 液货舱由主、次两层绝热绝缘层和相应的两道保护薄膜组成，绝缘层由许多个绝缘箱构成，保护薄膜为被称为“不变钢”的殷瓦(Invar)材料。主、次绝缘层起有效的隔热作用，以在运输途中保持舱内货物的温度。在正常装载时充入氮气以确保安全，。另外，还有一个液 体穹顶和一个气体穹顶，分别用于LNG货物的装卸和挥发气体的回收利用。 2. 泵塔 每个液货舱都装有一个悬挂浸入式泵塔，其本体内安装有主排出管和注入管，以及应急排出管等。泵塔的上部固定于甲板面的液体穹顶处;底部则采用导向机构固定，可以前、后、左、 右有限地移动。 泵塔就是固定、安装用于LNG货物正常装卸(排出和注入)设备的大型结构件。 3. 主液货泵 每个液货舱备有两台电力驱动浸没式马达和潜水泵，用于LNG货物的排出。 4. 扫舱喷淋泵 每个液货舱备有一台扫舱喷淋泵，在更低液位时主液货泵无法排出LNG货物的情况下使用。此外，在装载或者航行状态下，扫舱喷淋泵还用于向喷淋塔提供液态天然气，用于液货舱空 间的降温。 5. 喷淋单元 每个液货舱装备有一个喷淋塔，位置在气体穹顶上。一个喷淋塔有30-46个喷嘴，由来自喷 淋泵管的液态天然气对货舱空间进行降温。 6. 应急液货泵 每艘船提供一台应急液货泵，其作用是在两台主液货泵都失去功能的情况下应急使用。每个泵塔上都留有专门的应急液货泵的吊入通道，底部装有可弹开式阀件:正常情况下关闭，应 急吊入时弹开。 7. 回气压缩机和燃气压缩机 回气压缩机的作用:在LNG装货时，将货舱内的LNG挥发气送回岸站以平衡货舱内的压力。在LNG船货舱需要惰化或加热时，将来自惰气发生器或加热器的惰气或/和天然气送到货舱 内。 燃气压缩机的作用:将液货舱内正常挥发的天然气压缩到一定的温度和压力后输送到锅炉进 行燃烧。 四. 特殊的管路系统 特殊的管路系统由高温管路和超低温管路系统构成。 高温管路应用于机舱区域，提供船舶动力和日常使用的通道;超低温管路应用于货舱区域， 提供LNG货物的装载通道。 1.高温管路系统的组成 锅炉给水系统; 中间撤气和排气系统; 减温蒸汽和饱和蒸汽系统; 过热蒸汽系统。 2.超低温管路系统的组成 液货与挥发气系统; 液货安全阀以及吹洗系统; 扫舱喷淋系统。 高温和超低温管路的安装形式与其它船舶管系不同:管路的连接均为焊接对接而不是常规的法兰对接，其目的是保证管系工作的安全可靠性。因为高温和低温管路内的工作介质不是温度为510?的过热蒸汽，就是-163?的LNG，所以，高温和超低温管路施工的过程控制必须 严格。 高温和超低温管系施工的主要过程控制 安装(管与管对中检查)? 焊接(均:氩弧焊底焊、焊条盖面)? 焊缝无损探伤(射线，渗透或者为磁粉探伤)以及目检(焊缝外表检验，包括焊面的高度和焊缝的成型连贯)。所有上述的控制措施，都是要保证焊缝质量，确保成型完好，无夹渣、气孔、未焊透等问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 的 出现。 3.高温管路的支架形式 高温管支架采用加强型固定支架和弹性支架相结合的方式，以保证正常工况下，使管路的整个系统或者局部区域由温度和压力导致的变形和位移能控制在标准允许的范围内。所以，固 定支架的框体与其中间管夹间有一定的间隙要求。 4.超低温管路的支架形式 超低温管路的安装支架采用加强型和半加强型相结合的方式，安装时垫片与管路本体有一定的间隙要求，这些要求因介质温度和压力的不同而异。目的是在正常工况下，缓解由低温导 致的管路变形和位移在一定的范围内可以得到有效的释放而不至损坏管路. 搜索更多相关主题的帖子: LNG LNG船舾装的特点 LNG船的舾装有精度要求高，成形质量好，施工技术先进等特点，在船舶建造过程中对全船的焊接质量都有极其严格的要求。全船殷瓦薄膜的焊接采用先进的氩弧焊接技术，焊缝长度超过130公里，殷瓦薄膜的厚度仅0.7mm，施焊极为不易。焊工必须取得GTT和船级社认可证书后，方可在LNG船上进行殷瓦薄膜的焊接。焊缝质量以气压试验加以检验:在持续的氦气检验压力下，液货舱内的压力值须无变化以保证没有气体泄露，同时必须保持舱内环境的 清洁。 液货舱的码头绝缘舾装 码头绝缘舾装通常是指液货舱内绝缘箱的安装。每艘LNG船约有1100多种不同规格型式的绝缘箱5万多只。绝缘箱由胶合板部件用卡钉装订制成，绝缘箱内部充填珍珠岩作为绝缘材料。绝缘箱的作用有两点:1.将LNG的货物载荷传递到船体上;2.对超低温(-163?)的 LNG货物起绝热绝缘作用。 液货舱内装有主、次两层绝缘层，由内部充填珍珠岩等绝缘材料的绝缘箱拼连而成。每层绝缘箱分为两个部分:平面区域和边角区域。二个相邻面之间的绝缘箱与绝缘箱之间用殷瓦部件分隔连接，与绝缘箱相连的边角区域又安装了不同规格的胶合板，使全舱的绝缘箱组成连 续平整的整体，形成完整的绝热绝缘层。 液货舱围护系统舾装 液货舱内的围护系统就是液货舱的隔离屏障和热绝缘系统，其作用主要有两点: 1.完全致密的金属薄膜确保LNG的无泄漏; 2.良好的绝热绝缘能力，避免船体被冷却而失去强度和韧性。 GTT NO 96型液货舱围护系统主要由两层绝缘箱和两层金属薄膜(0.7mm殷瓦薄膜)组成，从货舱内壁向舱内依次是次绝缘层、次薄膜、主绝缘层、主薄膜。绝缘层以充填珍珠岩的绝缘箱构成，具有良好的绝缘隔热能力，两层金属薄膜均使用殷瓦钢焊接成完全致密的金属层，其中主薄膜直接与液化天然气接触。LNG船共计4个独立的液货舱，液货舱围护系统生产按照3舱,4舱,2舱,1舱的顺序进行，每舱的舾装作业则按照从舱顶向舱底的顺序进行。 HSE管理 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 在LNG船建造中的重要作用 “HSE”，是健康、安全、环境的英文缩写。 HSE(健康、安全和环境)管理体系，就是一个风险管理体系。即:事先进行风险评价，确定自身活动可能产生的危害及后果，从而采取有效的防范手段和控制措施，以防止危害的发生。HSE管理规范完全接受了国际上一致公认的OHSAS18001标准和ISO14001标准要求，严格按照P,D,C,A(策划,实施,检查,评审)持续循环作为运行模式，达到风险预控， 持续改进。 LNG船所具有的高风险、高危害性，要求建造过程中必须实施严格的HSE管理。LNG船的船东非常重视船舶建造过程中的职业健康、安全与环保。从LNG船立项投标起，船东方就把HSE管理作为建造方能够承建这一高难船舶产品的前提和必要的条件之一。因此可以说，建立HSE管理体系并予以全面实施，是公司能够承建LNG船的“敲门砖”。公司和所有的分包 商都必须严格按照先进的HSE管理体系开展各项工作，并承诺做到: 建立HSE管理体系，确保雇员和所有的相关方都能按照HSE标准进行作业。 只有HSE计划得到船东认可后，才准许开始船舶的建造:分段制作、仪器设备安装等。 必须在开工建造前对LNG船建造过程中所有的危害因素进行识别，并制定出相应有效的控制 措施。 提供给船东的HSE计划得到船东认可后，所有要求将作为LNG合同的组成部分，并且每年至 少更新一次。 必须每季度向船东汇报所有关于健康、安全和环境方面的事故，以及废气排放的数量、浓度和成分，所有不符合要求的情况必须经过深刻分析，找出根本原因并采取相应的改进措施。 公司大力推行HSE管理规范，是LNG船东的严格要求，是LNG船顺利建造的紧迫需求，更是公司提升安全环保管理水平减少事故风险的努力追求。在以人为本，绿色造船的方针指引下，HSE管理以减少风险为核心，实行系统化、科学化、规范化、制度化管理，为保障LNG船顺 利交付发挥了重要作用。 HSE管理体系是公司整个管理体系的有机组成部分之一，它将健康、安全和环境三种密切相关的管理体系科学地结合在一起，为公司实现持续发展提供了一个结构化的运行机制。它汇集了各国管理经验之大成，体现了当今安全环保管理的一体化科学管理思想，具有预防为主、高层承诺、全员参与、持续改进的特点，是船舶企业实现现代管理，走向国际市场的通行证。 HSE管理体系由若干个要素组成。关键要素有:方针、目标指标管理 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，机构和职责、文件控制，风险评估和控制策划，运行控制，绩效测量和监视，不符合纠正和预防措施，审核和管理评审等。各要素不是孤立的，而是有机地纳入运行机制中。这些要素中，风险评估和控制策划为其核心;方针和目标是其方向;机构和职责、文件控制作为支撑，运行控制则为关键点，形成策划?实施运行?检查和纠正措施?管理评审(持续改进)的循环运行机制。 随着LNG船的承建，2002年起公司开始建立和实施HSE管理体系。这一管理体系的实施对 LNG船的顺利建造以及公司的安全生产起到了积极的作用，成效显著。 (1)HSE管理体系的实施提高了全员的HSE意识 建立、实施和持续改进HSE管理体系，强调全员参与。公司全员包括劳务工的HSE意识与体系得以真正有效的实施密切相关，这就要求公司必须加强培训，全面提高员工的HSE意识和素质。在HSE管理体系建立以及实施过程中，开展了详细的策划，从公司领导、部门负责人、车间科室和员工岗位，开展了多层次、多方位的全员HSE培训，为这一体系的建立、实施奠定了基础。针对LNG船建造的培训要求尤为严格，例如每个上船的员工必须严格接受HSE 体系的相关培训，经考核合格取证，方能上船工作。 (2)HSE体系促进了各级HSE 责任 安全质量包保责任状安全管理目标责任状8安全事故责任追究制幼儿园安全责任状占有损害赔偿请求权 制的贯彻落实，考核制度进一步规范 建立和实施HSE管理体系必须明确各部门和各级人员的HSE职责，并予以落实，以规范各级人员在生产经营中的HSE行为。公司明确了行政主管为HSE管理责任人，管生产必须管安全，谁主管谁负责，极大地促进了各级干部对HSE工作的重视程度，为各项工作的顺利开展提供了强有力的领导保证。另一方面，通过制定HSE职责，促进了全员HSE责任制的贯彻落实，每位员工都拿到了与自己岗位工作相关的《安全技术操作规程》和安全须知。实施HSE管理体系后，强调“预防为主”，变结果考核为过程考核，将考核HSE结果分解为考核区域HSE 管理工作的各个过程，实行区域安全生产考核。 (3)开展全方位危害识别和风险评估，提高了员工的风险意识 危险识别和风险评估是HSE运行的核心。公司建立了危害因素、环境因素的识别和风险评估程序，确定了评估方法。各部门成立评估小组，包括深入到班组，发动全员识别出生产活动中和设备存在的危害因素，采用作业条件风险评价(LEC)方法进行评价，找出重大危害因素。然后根据风险评估的结论，结合各部门的实际情况，制定预防危险和控制风险的措施及应急计划，降低可能的危及安全、健康和环境的风险。对LNG船，公司每年进行危害识别与风险评估的更新，并根据船舶的建造进程，对重要项目增设风险评估，以制定专项风险控制 措施和应急计划。 (4)规范了生产现场的HSE管理 生产现场作业类型多，内容广，风险比较大，容易引发事故。强化生产过程中的风险管理，控制和削减生产过程中的危害因素，是HSE管理体系绩效的重要体现。针对生产现场如明火作业、密闭空间作业、高处作业、起重作业等的危险作业多，事故易发、多发，管理难度大的特点，坚持“预防为主”，强化风险管理。LNG船建造过程中，对重要和危险性较大的项目，必须进行危害识别和风险评估。即，根据生产项目的施工计划，由技术人员和生产管理人员、风险辨识人员共同讨论，罗列出作业过程中可能出现或与作业过程有关的危害因素和隐患，然后针对这些危险因素和风险程度，制定出包括风险控制削减措施、应急响应预案等 保证措施的施工方案。 在LNG船船东的指导和参与下，对LNG船的液氮试验、进坞、液货舱除锈、常规试航、气体试航等重要项目增设专项风险评估，制定了细致的控制措施和应急计划，作业人员经培训后 执行操作，颇具成效。 另一方面，为提高实用性和可操作性，经评审，公司对HSE 管理制度 档案管理制度下载食品安全管理制度下载三类维修管理制度下载财务管理制度免费下载安全设施管理制度下载 、作业文件等作了相关 的修订和完善，公司的HSE文件也相应进行了改版。 (5)HSE体系促进了隐患治理工作的落实 危害识别与风险评估，以及风险控制措施，是HSE管理体系建立并有效运行的核心。实施HSE管理体系，必须定期对危害因素和环境因素进行确定、评价与更新，特别是重大危害因素和重要环境因素，制定风险控制措施，确定隐患治理方案并落实整改，规范了隐患治理工 作的管理。 (6)促进了职业健康和环境保护工作系统化 HSE管理体系规范并完善了职业健康的管理制度和员工的职业健康档案。公司重视对劳动保护设施的更新改造，在积极治理职业危害因素的同时，也把规范PPE(个人劳动防护用品)的配备和使用作为一项重要内容，从而减少职业伤害的发生，保护职工的身心健康。员工定期参加职业健康体检，并通过防治职业病讲座、学习《安全简报》、自公司局域网获取职业病防治知识及法律法规知识等形式，提高了员工的自我保护意识和相应的法律意识。 实施HSE管理体系，必须遵守相关国际公约、法律法规和上级要求。在环保管理方面，收集了公司相关的环保法规、标准、要求，贯彻执行，促进了清洁生产、资源回收综合利用工作的开展，取得了良好的经济效益和环境效益。通过目标、指标、管理方案以及运行控制对重要的环境因素进行控制，有效地减少了环境污染，节约了资源和能源，不但取得了显著的经济效益，同时也取得了良好的社会效益。对于新改扩建项目，严格执行环保“三同时”，稳步提高环境治理水平。从最初的项目建议，初步设计，到项目实施等，都考虑到了污染物产 生与排放的减少，能源、资源的节约和废弃物回收综合利用等环境因素。 (7)规范承包商,供应商的HSE管理，加强与其他相关方的信息沟通和交流 LNG船的相关承包商,供应商必须事先提出其HSE计划书，经公司和LNG船船东审核合格后，方可参与LNG船项目。对欲参与LNG船项目竞标的承包商,供应商，须对其资质、HSE保障体系、HSE管理制度、HSE绩效等方面进行审核。只有通过审核者才能参加相关的项目竞标。 对各类承包商,供应商，公司已按规范的管理程序实施控制。 公司建立、实施HSE管理体系，在减少事故、减少环境污染，取得良好HSE绩效的同时，也改善了与周边社区的关系。定期向船东、社区等相关方公布HSE绩效，虚心听取相关方的意见和建议，及时协调处理船东和社区、居民的来信、来访等问题，树立了较好的社会形象。 LNG船的建造对我们公司的HSE管理提出了非常严格的要求，但同时也给我们提高公司的HSE管理水平创造了非常难得的契机。安全、可靠、健康的环境是成功建造LNG船的关键，也是我们“做大、做强”发展方向的必然要求。自LNG船首制船开工建造以来，公司逐步建立起一套行之有效的HSE管理体系。以往在人们心目中造船企业的“脏、乱、差”形象初步有了 根本的改变，HSE体系、“绿色造船”、“数字造船”的理念已深入人心。 LNG船轮机特性[沪东中华原创] 由液化天然气(LNG)于常压下-163?的超低温，在船舶进行水路运输的过程中，LNG必然会自然挥发。对这种自然挥发的天然气体必须加以适当的处置，否则，由此自然挥发而致之LNG贮舱(液货舱)内压力的升高，会导致危险的后果。目前，对船运过程中LNG自然挥发气体的处置方式一般为:作为运输的动力燃料加以利用;或是由再液化装置对其进行降温液化后再送回液货舱中贮存。对于前者，船舶的动力系统通常采用的是传统的蒸汽透平推进装置或者是近年来流行的双燃料柴油机电力推进系统。我们首建的LNG船，就是以蒸汽透平推 进装置为其动力系统的:主机为高温高压蒸汽驱动的蒸汽透平机。 蒸汽透平机与内燃机的工作原理不同。我们知道，内燃机是以燃料在气缸内直接燃烧作为动力来推动活塞，并通过连杆、凸轮机构等来驱动转轴的。柴油机，就是以柴油为燃料的内燃机。而蒸汽透平机则是以燃烧外部锅炉，加热水所产生的高温高压蒸汽为动力来驱动透平叶轮转动的，因此，它可称为“外燃机”。显然，相较于以柴油机为动力的船舶，以蒸汽透平推进装置为动力系统的LNG船，其整个轮机系统就以锅炉系统、蒸汽系统和水系统为主要特 点。 产生蒸汽的锅炉是全船的动力之源，为我们LNG船的心脏。与产生压力一般仅为7,16Bar蒸汽的普通锅炉不同，它产生515? /61.8Bar之高温高压的过热蒸汽,以供透平主机、透平发电机和透平给水泵作动力用。同时，所选择采用的锅炉为双燃料锅炉——既可以燃气(NG)，又可以燃油，或者是两种燃料以任何比例进行混合作为燃料的特殊锅炉:在船舶正常航行时，锅炉以使用自然挥发的天然气燃料为主，不足部分可以燃油作为补充，也可通过强制气化器完全用强制气化的天然气来补充;在其他不可使用天然气的情况下——如船舶在码头停靠时 等，则使用燃油燃料。既非常经济，又绿色环保，操作也很方便。 锅炉燃烧天然气的控制是十分复杂和重要的。例如，在天然气泄露的控制方面:天然气输送管路的四周，都设计有专门的真空持续换气环境，杜绝了天然气逸出到机舱的可能，保障了 船舶航行的安全。 以蒸汽透平推进装置为动力的LNG船，其蒸汽系统较以柴油机为动力的常规船舶更为复杂，要求也更为严格。它主要分为超高温蒸汽系统、撤汽排汽蒸汽系统、减温蒸汽系统及低压蒸 汽加热系统等四大蒸汽系统。 锅炉给水系统也是高水压系统。该供给水在经过两级加热后达到138?，其压力在经过给水泵后达120Bar。并且，供给水还需经过除氧处理。此外，还配有专门的锅炉水分析装置， 对锅炉用水的水质进行取样监控，一旦发生异常，就可马上做出相应的化学处理。 由于动力蒸汽的高温和高压特性，蒸汽管系的设计和安装要求都很高:蒸汽管路必须首先进 行膨胀应力计算，根据分析结果设置固定支撑;同时还需在适当的地方安装弹性吊架以补偿应力，等等。除与设备连接外，所有管子之间的连接、管子与阀件之间的连接等都不能用通常的法兰形式进行连接，而必须对接焊。焊后的管子组件必须进行严格的焊接检查，确保管 路连接的焊接质量而不能存有丝毫暇疵。 与常规船相比，我们首建的LNG船上先进的IAS(集成自动化系统)控制系统，使船员在集控室就可以通过电脑完成对锅炉和主机的控制，大大改善了他们的工作环境，降低了他们的 劳动强度。 建造LNG船舶需攻克五大技术难点 一、市场价值 保障国家能源战略顺利实施 中国船舶工业行业协会常务副会长、中国船舶工业集团公司总工程师李柱石指出，根据国家能源战略，我国将积极参与世界油气市场的开发。目前，国家发改委已经规划在广东、 福建、上海、山东、浙江、江苏、天津、辽宁等地建设11座天然气接收站。 从国外大量进口天然气只能通过LNG船来运输，因此LNG船作为一项重大技术装备，直接关系到我国能源战略规划的顺利实施。只有立足于自主建造、自主运输，才能最终保障国家能源运输安全和国民经济安全，避免受制于人。从"国货国运、国轮国造"的角度来看，LNG船 的建造与运输十分紧迫。 促进船舶工业升级 大力推进船舶工业结构调整和升级，是贯彻落实**科技工业转型升级战略、走新型工业化道路的重要途径之一。放眼国际市场，韩国能够超越日本成为世界造船业新霸主，其根本 途径就是不断在大型集装箱船、LNG船等高新技术船舶上寻求突破。 通过实施LNG船研发，并实现自主研发和批量生产，可以大力促进我国船舶工业产品结构、市场结构、能力布局结构的调整和升级，可以培育高新技术船舶产品品牌，提升船舶设 计、制造、管理技术水平，促进我国出口产品的调整升级。 扩展船舶工业发展空间 据李柱石介绍，预计2006,2010年，全球LNG船新船需求总量将为百余艘，年需求为20,30艘;而2011,2015年需求量为85艘，年需求15,20艘。届时，国内对LNG船的需求也将会十分旺盛。目前，有不少用户已经明确希望国内造船企业能够尽快为他们开发新型 LNG船。 近年来，随着全世界能源需求的转变，液化天然气正在不断受到各国的青睐，由此也产生了对LNG船的巨大需求。据国际权威机构调查数据显示，未来10年，除去中国及印度等发展中国家的液化天然气需求，欧美国家对液化天然气的需求也将不断上升。因此，LNG船 市场迎来了难得的黄金发展时期，中国船舶制造企业的发展空间十分广阔。 二、国际前沿 韩日企业基本垄断LNG船市场 据了解，目前国际上LNG船的建造基本被韩国、日本企业所垄断，他们为了保持在LNG船制造领域的垄断地位都不愿与中国进行合作。到2005年底，全球126艘LNG船订单中， 近70%(88艘)为韩国所拥有，日本有29艘，中国有5艘，而欧洲只有4艘。 尽管我国曾与法国大西洋船厂成功地进行了技术合作，但是所付出的成本也十分昂贵。据了解，在引进过程中，仅图纸一项我国相关企业就花费2200万欧元。此外，根据有关协议，我国企业用该图纸建造的前10条船，每条都要被外方收取船价的1%作为技术提成费，而其他船用设备和材料等则更是需要大量进口。根据测算，如果我们能够掌握LNG船自主设计技术，并能够实现重要设备和材料的国产化，以10艘船计算，每条船可降低成本超过1400 万欧元。 据李柱石介绍，在上世纪60,70年代，LNG船的设计、建造和运营完全是被欧美发达国家所垄断。而进入上世纪80年代后，日本在引进欧美技术的基础上开始为该国船东大量建造LNG船，由此形成了欧、美、日三方并存的局面。而后，美国渐渐退出竞争舞台，市场格局逐步发展成为欧、日之间的竞争。进入上世纪90年代，随着韩国船厂大规模进入LNG 市场，欧洲船舶企业又被逐步挤出市场，形成了日、韩竞争格局。目前，韩国企业已在LNG 船建造领域占主导地位。 为了扩大市场份额，日、韩两国企业纷纷采取措施提高生产效率、加大科研开发力度，不断扩大LNG船建造能力。如韩国三星公司将原用于海洋工程建造的船坞改用为大型LNG船的建造，从今年起该公司LNG船的年建造能力将达到7艘。而韩国大宇造船海洋公司通过一系列改造，预计在2009,2010年将达到15艘的年制造能力。日本三菱重工则计划将LNG船年制造能力提高4艘，并着重发展再液化装置、柴油主机、环保系统和超大型LNG船。目 前，该公司已经开发出20万立方米的薄膜型液货舱。 三、中国差距 缺乏足够的技术准备,五方面关键技术需攻关 李柱石指出，除了建造能力外，我国企业与世界领先企业的差距还主要表现在研发能力方面。据了解，目前我国相关企业还只是消化吸收了14.ffice:smarttags" />7万立方米LNG船的建造技术，而对于20万立方米以上的LNG船还缺乏技术准备，需要攻关的难点还 很多。 据介绍，LNG船的自主研发共涉及五方面关键技术: 一是基础技术，主要包括:计算流体力学技术在LNG船上的应用、螺旋桨设计技术、液货舱晃荡压力、LNG船船体温度场分布，LNG船材料与设备国产化、LNG船特殊管系的温度 应力分析等研究。 二是设计技术，主要包括:LNG船设计规范和标准、船体论证、船体结构对液货舱温度场的应力响应、船体屈曲屈服疲劳强度和变形的分析、典型动力装置设计技术、超大容量电 站电网、集成自动化系统、涂装规范等。 三是建造技术，主要包括:超大型分段精度建造技术、总组和船坞总装技术、船体焊接技术、新型动力装置安装及实验技术、绝缘箱制造技术与产能、泵塔制造及安装技术、殷瓦 安装技术、殷瓦焊接技术规范、货舱围护系统密性试验技术等。 四是管理技术，主要包括:计划管理技术、质量管理中CTI计划标准化、HSE管理技术、 货舱围护系统物流管理技术等。 五是专用工装设计，主要包括:液货舱围护系统殷瓦安装模板及工具、检验超低温阀门 的压力检测设备、泵塔制造的专用工具装备等。 相关行业的制约 李柱石指出，LNG船的设计、建造要求极为苛刻，目前我国制造业的整体水平以及冶金、材料等相关行业的发展水平和工人技术水平等，都是我国发展LNG船的制约因素。例如LNG船主要材料殷瓦钢，目前国内没有一家企业能够提供与配套，全部需要进口。同时，殷瓦钢的焊接技术要求极高，该技术可以说是焊接技术上的一场革命，而殷瓦钢焊接技术又是LNG船建造中必须攻克的难关。就目前国内船厂情况而言，现有的焊接熟练工人全部需要重新接 受系统的培训才能上岗工作。 另外，在LNG船建造专用设备中，绝缘箱生产流水线也是我国企业目前的一个弱项，必须专门引进绝缘箱生产线。据了解，绝缘箱是LNG船货物围护系统中的关键部件，每艘船需要5300多只箱子，1100多种不同类型，而且每个箱子精度必须控制在0.5毫米公差范围内。 四、技术路径 自主创新与引进相结合 李柱石指出，尽管目前国内企业具备了一定的LNG船技术和建造能力，但要全面掌握制造技术，还需要坚持自主创新与技术引进相结合的道路。作为国内重要船舶制造企业之一的 中国船舶工业集团公司，目前正在积极探索并验证这样的发展路径。 据介绍，中国船舶工业集团公司计划将以LNG船船型平台、船体结构平台作为总体设计平台，以货物围护系统、超低温液货系统、动力系统、电力系统、集控系统等五大系统为研究重点，发挥产学研结合的优势，并充分利用已有基础，引进消化吸收再创新和自主开发协同进行，总体技术和系统技术、配套技术协同展开，全面掌握LNG船设计建造技术。在完成 目标船的同时，形成自主开发设计能力，实现LNG船的自主创新，全面提高产业竞争力。 为了实现上述目标，中国船舶工业集团公司将把船型平台、船体结构平台两大平台的研制工作交由行业权威总体研究所牵头，联合相关高校、船级社等单位共同攻关研究，开发出 全部具有自主知识产权、能够满足最新技术要求、性能优良的新船型。 此外，货物围护系统将在"十一五"期间的工程研制中，通过购买国外专利技术，进而掌握装配技术，实现绝缘箱和绝缘材料的国产化，并开始具有自主知识产权的货物围护系统的阶段性研究工作。在超低温液货系统、动力系统方面，将与国外厂商开展技术合作，进而掌握系统设计技术，实现国产化。在电力系统、集控系统方面，则要实现自主开发，掌握设计技术， 实现系统集成。 五、优势企业 沪东中华(集团)有限公司 目前，中国船舶工业集团沪东中华(集团)有限公司是国内惟一有能力制造LNG船的造船企业。沪东中华造船(集团)有限公司具有70多年的造船历史和丰富的经验，产品包括LNG船、LPG船、化学品船、滚装船、浮式储油轮、成品油轮、原油轮、散货轮、客船、特 种工作船、军舰和军辅船等，已具备年造船生产能力200万吨。 该公司下属的沪东重机股份有限公司，是目前国内最大的船用柴油机制造企业，生产的 船用柴油机在国内市场占有率达到70%以上，年生产能力为150万马力。 大连船舶重工集团有限公司 该公司是由原大船重工和原新船重工整合重组成立的，总资产194亿元，是目前国内规模最大、建造产品最齐全、最具有国际竞争力的现代化船舶总装企业。公司分为一工场(原大船重工主厂区)和二工场(原新船重工主厂区)两个造船总装主场区，以及分布在大连市 周边的各个专业化配套生产基地。 大连船舶重工基础设施先进，技术力量雄厚，具有完善的质量安全环境管理体系。建国 以来，先后为国内外船东建造各种类型船舶2700余艘，创造了中国第一艘万吨轮、第一艘 **驱逐舰、第一艘出口船，到第一艘VLCC等中国造船史上的60多个"第一"。 该公司曾先后成功开发了5668TEU集装箱船、4250TEU集装箱船、VLCC、大型高速滚装船、化学品船、BINGO-9000、大型FPSO、JU2000等20余型高技术、高附加值船舶和海洋工程产品。其中，5668TEU集装箱船被誉为"中国造船工业在船舶设计、建造、管理等方面实现质的飞跃的集中体现";而VLCC的成功建造打破了日、韩等造船强国对超大型船舶建造领域的垄断局面;大型高速滚装船以其良好的性能，具有军事和经济双重意义;4.6万吨化学品船的成功建造，确立了大连船舶重工在化学品船领域的国内领先地位;BINGO-9000大型钻井平台及已形成系列的5艘FPSO和4座JU2000型自升式钻井平台的建造，为我国目前正 在积极实施的深海石油开发战略提供了强有力的基础设施保障。 中国船舶工业集团公司第七?八研究所 中国船舶工业集团公司第七?八研究所(中国船舶及海洋工程设计研究院)创建于1950年11月，是中国船舶行业成立早、规模大、成果多的研究开发机构，是中国船舶工业集团公司船舶与海洋工程研发中心，是船舶设计技术国家工程研究中心的依托单位。建所55年来，主要业务领域不断拓展，自主开发出多型具有世界先进水平的各类军用舰船、民用船舶、海洋工程装备和高端船用装备，为我国**建设、航天事业、船舶工业、海洋事业的发展和国 民经济建设做出了重大贡献。 上海船舶研究设计院 上海船舶研究设计院是一家以研究设计现代民用船舶为主的综合性研究设计单位，成立于1964年8月。目前该院船舶研究设计范围包括散货船、集装箱船、多用途船、油船、化学品船、液化气船、滚装船、客船等各种运输船舶，以及拖船、消防船、救助船、浮船坞等港口作业船舶、海洋工程船舶及各种专用工作船。该院依靠技术进步，致力于市场适销对路的高附加值船舶、新型船舶和水利工程等特种工程船舶的开发研究，在散货船、自卸船、散装水泥船、三用拖船、浮船坞等船型的研究设计技术方面处于国内领先地位，并在油船、化学品船、集装箱船、滚装船、挖泥船的设计上形成了自己独特的优势，大量产品进入国际市 场，赢得了良好的声誉。 造船业对钢企提出新要求 从中国造船用钢需求量预测结果来看，需求量增长很快，2006,2010年间将达到每年830万吨，2011,2015年将达到每年1028万吨。但值得注意的是，由于目前中国钢材价格低于国际市场价格，中国各类船舶修造企业基本在国内采购所需求钢材。如果出现国际市场价格低于国内市场价格的情况，中国船舶制造企业可能向国外采购钢材，中国钢厂实际可获 得的船用钢材订单量将小于预测量。 船用钢材产量快速增长有力支持了船舶工业的发展。近年来，钢铁行业和造船行业在共同发展中已建立了长期稳定的战略伙伴关系。为适应船舶工业快速发展，2003年，钢铁企业开始大幅提高船用钢材产能，满足船舶用钢日益增长的需求。据统计，2003年造船板产量205万吨，同比增长10%;2004年348万吨，同比增长139%;2005年产量在2004年的基 础上再增长82万吨，从数量上已基本满足船舶行业需求。 2005年，随着船用钢材价格的大幅攀升，中国有多家钢铁企业扩建了船用钢材生产线， 使船用钢材的供应量大幅增长，供应量充足。 我国在建拟建中厚板轧机主要有:2005年建成投产的项目有6个，可形成生产能力770万吨;2006年上半年投产的轧机有两条，设计总能力为210万吨;2006年下半年投产的轧 机预计有5条，生产能力为740万吨。 从以上分析可以看出，按目前设想，到2006年我国将形成中厚板生产能力4381万吨，按通常船板占总能力的20%考虑，可产船板达到870万吨以上。考虑到拟建项目的建成投产， 数量上能够满足我国2010年造船板需求。 但通过分析看到，在建和规划建设的中厚板轧机的主力轧机将是以3500mm、3800mm两种机型为主，也就是说国内能够大量提供的船板规格是宽度3600mm以下，这与造船业大量要求宽、长船板是有很大差距的。若规划中的鞍钢5000mm、首钢符宁4300mm、营口4300mm等轧机能够建成，这些轧机基本都是沿海建设，运输条件好，将使船板生产条件大大改善。 专家指出，船舶工业发展对我国钢铁行业提出了新要求，主要有:钢厂能承接订整条船船板的生产任务;新建船板生产线能靠江靠海;多建3500mm以上的中厚板轧机;加强高强度船板、大型H型钢的生产开发;船板的品种规格、尺寸公差、板形以及交货周期与船舶建造适应;船厂与钢厂间能形成统一的研发体系;能将船用钢材价格在一定时间内锁定。 LNG船轮机特性[沪东中华原创] 由液化天然气(LNG)于常压下-163?的超低温，在船舶进行水路运输的过程中，LNG必然会自然挥发。对这种自然挥发的天然气体必须加以适当的处置，否则，由此自然挥发而致之LNG贮舱(液货舱)内压力的升高，会导致危险的后果。目前，对船运过程中LNG自然挥发气体的处置方式一般为:作为运输的动力燃料加以利用;或是由再液化装置对其进行降温液化后再送回液货舱中贮存。对于前者，船舶的动力系统通常采用的是传统的蒸汽透平推进装置或者是近年来流行的双燃料柴油机电力推进系统。我们首建的LNG船，就是以蒸汽透平推 进装置为其动力系统的:主机为高温高压蒸汽驱动的蒸汽透平机。 蒸汽透平机与内燃机的工作原理不同。我们知道，内燃机是以燃料在气缸内直接燃烧作为动力来推动活塞，并通过连杆、凸轮机构等来驱动转轴的。柴油机，就是以柴油为燃料的内燃机。而蒸汽透平机则是以燃烧外部锅炉，加热水所产生的高温高压蒸汽为动力来驱动透平叶轮转动的，因此，它可称为“外燃机”。显然，相较于以柴油机为动力的船舶，以蒸汽透平推进装置为动力系统的LNG船，其整个轮机系统就以锅炉系统、蒸汽系统和水系统为主要特 点。 产生蒸汽的锅炉是全船的动力之源，为我们LNG船的心脏。与产生压力一般仅为7,16Bar蒸汽的普通锅炉不同，它产生515? /61.8Bar之高温高压的过热蒸汽,以供透平主机、透平发电机和透平给水泵作动力用。同时，所选择采用的锅炉为双燃料锅炉——既可以燃气(NG)，又可以燃油，或者是两种燃料以任何比例进行混合作为燃料的特殊锅炉:在船舶正常航行时，锅炉以使用自然挥发的天然气燃料为主，不足部分可以燃油作为补充，也可通过强制气化器 完全用强制气化的天然气来补充;在其他不可使用天然气的情况下——如船舶在码头停靠时 等，则使用燃油燃料。既非常经济，又绿色环保，操作也很方便。 锅炉燃烧天然气的控制是十分复杂和重要的。例如，在天然气泄露的控制方面:天然气输送管路的四周，都设计有专门的真空持续换气环境，杜绝了天然气逸出到机舱的可能，保障了 船舶航行的安全。 以蒸汽透平推进装置为动力的LNG船，其蒸汽系统较以柴油机为动力的常规船舶更为复杂，要求也更为严格。它主要分为超高温蒸汽系统、撤汽排汽蒸汽系统、减温蒸汽系统及低压蒸 汽加热系统等四大蒸汽系统。 锅炉给水系统也是高水压系统。该供给水在经过两级加热后达到138?，其压力在经过给水泵后达120Bar。并且，供给水还需经过除氧处理。此外，还配有专门的锅炉水分析装置， 对锅炉用水的水质进行取样监控，一旦发生异常，就可马上做出相应的化学处理。 由于动力蒸汽的高温和高压特性，蒸汽管系的设计和安装要求都很高:蒸汽管路必须首先进行膨胀应力计算，根据分析结果设置固定支撑;同时还需在适当的地方安装弹性吊架以补偿应力，等等。除与设备连接外，所有管子之间的连接、管子与阀件之间的连接等都不能用通常的法兰形式进行连接，而必须对接焊。焊后的管子组件必须进行严格的焊接检查，确保管 路连接的焊接质量而不能存有丝毫暇疵。 与常规船相比，我们首建的LNG船上先进的IAS(集成自动化系统)控制系统，使船员在集控室就可以通过电脑完成对锅炉和主机的控制，大大改善了他们的工作环境，降低了他们的 劳动强度。 LNG船的概念与战略 LNG船的概念 LNG船是指将LNG从液化厂运往接收站的专用船舶。LNG船的储罐是独立于船体的特殊构造。在该船舶的设计中，考虑的主要因素是能适应低温介质的材料，对易挥发或易燃物的处理。船舶尺寸通常受到港口码头和接收站条件的限制。目前12.5万立方米是最常用的尺寸，在 建造船舶中最大的尺寸已达到20万立方米。LNG船的使用寿命一般为40,45年。 目前世界液化天然气船的储罐系统有自撑式和薄膜式两种。自撑式有A型和B型两种，A型 为菱形或称为IHISPB，B型为球形。 液化天然气接收终端 液化天然气的接收终端建有专用码头，用于LNG运输船的靠泊和卸船作业。储罐用于容纳从LNG运输船上卸载的液化天然气。再气化装置则是将液化天然气加热使其变成气体后，经管道输送到最终用户。液化天然气在再气化过程中所释放的冷能可被综合利用。一般而言，约 有25%的冷能可被利用。 天然气利用的总体趋势及战略 以气代油在建材、冶金、医药、轻工等行业中，目前企业广泛使用液化石油气、轻柴油和重油作工业燃料，油价的波动、油源和运输条件的制约，影响着产品质量和升级换代，也影响着空气质量的改善。使用燃油的工业企业，若实施以气代油工程，其改造工程量少、投资省、见效快，技术上完全可行，而油改气项目用气量大，用气稳定，也是天然气利用市场开拓初 期主要的支撑项目。 城市气化城市燃气主要包括居民生活用气、商业、公用事业等行业用气，中小型工业用气以及机动车替代燃油用气等。城市燃气是城市重要的基础设施，也是衡量城市现代化的重要标 志之一。 为了优化城市燃气结构，提高供气质量，改善环境，天然气作为清洁能源必将成为我国现代 化城市的首选燃料，到2010年，将成为我国大中城市燃气的主导气源。 以气发电天然气发电用气量大，是世界上燃气需求增长最快的领域，也是我国开拓天然气市 场的主攻方向，同时，电力工业清洁化和大型化已成为发展的必然。