刘剑楠，夏华波，赵会军，韦晓强，吴昊

(中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司，天津 300452)

近年来，FSRU(floating storage and regasification unit)由于其在投资额度和建造周期等方面的优势，愈加受到广泛关注。根据FSRU的作业特点，其货舱中存储的液化天然气与外界的温度差可达200 ℃以上，温度场的分布对于船体材料等级选择和船体结构强度有很大影响。同时，不同于LNG运输船，FSRU在作业中货舱液位变化大，货物蒸发产生的BOG更难控制，对日蒸发率有更严格的要求。通过有限元分析的方法，分析确定17.5万m3FSRU货舱段的温度场分布。预期得到几种典型工况下的稳定的货舱段温度场分布和日蒸发率。

1 数学模型

1.1 问题描述

某17.5万m3薄膜型FSRU设置4个法国GTT公司MARK III型液货舱，货物围护系统按照-163 ℃设计，液货舱最大设计压力是0.04 MPa。每个液货舱之间相互独立，相邻货舱之间设置隔离空舱，FSRU货舱段的舱室设置见图1。

图1 17.5万m3FSRU液货舱示意

货舱段的船体结构由内外船壳组成。船体内外壳与水密纵绗构成3个独立的封闭空间，见图2中的C1～C3。

图2 薄膜型FSRU货舱区横剖面

船体内壳板与LNG液货之间有绝热层隔绝，存在热交换，绝热层由多层绝热材料组成[1]；船体底部及舷侧的双层底和双层壳结构形成封闭的空间，由于外板与内板之间温度不同，故空间内部存在热对流；船体底部和舷侧外板水线面以下的部分与海水接触，和海水之间存在热交换；船体舷侧水线面以上部分与大气接触，同时受到太阳照射，同时存在与大气的热交换以及太阳辐射换热。……