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20000m3 LNG运输加注船结构设计特点

2021-05-26温保华刘文华陈彦希

船舶与海洋工程 2021年2期
关键词:有限元结构

温保华,刘文华,陈彦希

(上海船舶研究设计院,上海 201203)

0 引 言

上海船舶研究设计院为挪威船东设计的20000m3液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)运输加注船是目前世界上最大的TYPE C型LNG燃料加注船。该船设有3个独立C型双体罐,具有安全、节能和环保等特点,既能运输LNG,又能为其他船舶和终端加注LNG。

该船在结构上很像带有封闭甲板的散货船,设置有双层底、底边舱、顶边舱、单壳舷侧、单甲板和水密底凳结构,横舱壁为平面结构,底墩与两侧压载舱相连。船首区域和机舱区域各安装1台侧推器,其中:船首区域的侧推器为伸缩推;机舱区域的侧推器为常规侧推。船中区域设有高位和低位集管区,货舱前端设有低位集管区,便于操作,加气系统的接口为预留设置。

1 船型概述

该20000m3LNG运输加注船是一艘国际海事组织(International Maritime Organization, IMO)2G船型(见图1),其独立液货罐封头为球型,货物围护系统设计温度为-163℃,设计蒸气压力为0.45MPa,最大货物密度为0.5t/m3。该船的主要参数为:总长约159.90m;型宽24.00m;型深16.75m;设计吃水8.00m;结构吃水8.20m;液货舱容积约20000m3;航速约15.5kn。

图1 20 000 m3 LNG运输加注船总布置视图

2 典型结构设计

2.1 静水弯矩设计

液化气体船一般呈中拱状态,控制船体结构重量主要是通过降低中拱静水弯矩实现的,尤其是要控制中和轴以上结构的重量,尽量降低结构的重心,有利于保证整船的稳性。本文所述LNG运输加注船的中拱弯矩值主要取决于隔舱装载工况,因而在配载时考虑将压载水放置在船体中部压载舱,从而有效减小中拱弯矩。此外,船东对该船的最大静水弯矩有特殊要求,要求其在典型工况下航行时的设计弯矩和剪力包络值有20%的余量,因此有效减小船中的最大中拱弯矩值是非常必要的。……

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