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FLNG的关键技术

来源:船舶百科 日期:2014-09-01 浏览量:
1、容器内LNG的减晃技术

 

    由于液舱内LNG的流动性远高于原油的流动性,因而FLNG船体的运动将会引发舱内LNG的晃荡。LNG的晃荡带来的危害是:

       (1)船体受到较大伤害:由于舱内LNG的晃荡反过来会影响FLNG船体的整体运动,故而在产生共振的情况下,将引起船体疲劳损伤。

       (2)液化装置效率降低:船体在风、浪、流等影响下而产生的剧烈运动,使得安装于FLNG甲板上的液化装置处在不断运动的环境中,剧烈运动的液化装置引起的LNG的晃荡,将使液化工作效率大大降低。

减小LNG在容器内晃动的主要措施
       (1)
合理布置液化装置

    液化装置在FLNG上的位置与方向对减小其运动响应有直接关系。

    例如,在六个自由度的运动中,通常是以纵摇最为有害,故液化装置的轴向若能布置成沿最小的纵摇方向,则可使纵摇减轻。

    再如,若能使液化装置尽量靠近船体的重心位置来布置,则可使液化装置沿垂直轴(Z)方向的升沉运动的响应,保持在一个最小值。

       (2)合理设计液化装置

    液化装置的尺寸和内部构件的几何形状、尺寸等均应合理设计。如卧式液化装置,应尽可能地增加其直径和减小长度尺寸。从内部构件来看,应增设堰板,但其数量及几何形状(如采用弯月形等),则应通过优化设计,合理确定。一般应使液化装置能经受600横摇和300纵摇。中国石油大学研制的专利28626号“一种减少容器内部液面晃动的阻晃装置,”就是从优化设计理论出发,通过反复实验,得出的提高生产效率的成果。

 

2、尾输卸载的软管技术

 

        FLNG尾输卸载作业时,是通过一根系泊缆与穿梭油轮连接,并使用输送LNG的软管进行卸载。通常一个卸载过程大约20小时左右,这就要求输送软管需要全程浮于水面之上。但是,由于LNG必须保持零下162的超低温,因而不仅要求输送软管的材料能承受超低温;而且软管本身还要不受海水较长时间的温度影响,保持恒超低温。此外,输送软管还需要克服FLNG与穿梭油轮两船相对运动的影响。目前我国尚无这种高端产品。

具有最佳保持恒低温及防漏性能的高级真空绝热环空系统的冷冻软管

    此种冷冻软管系由耐超低温(-1600C)材料的输送软管及其真空绝热环空系统组成,具体构成如下:

输送软管与真空绝热系统组合而成的冷冻软管输送软管与真空绝热系统组合而成的冷冻软

 

   (1)、保护壳

   (2)、柔性不锈钢外管

   (3)、具有最佳保持恒低温及防漏性能的高级真空绝热环空系统

   (4)、不锈钢铠甲

   (5)、柔性不锈钢内管

 

3、旁靠卸载的防碰技术

 

    旁靠卸载作业时,由于近靠的两船体之间会相互产生强烈的非线性水动力影响,因而有时会导致两浮体之间的碰撞。因此,就需要对两浮体之间的相互水动力影响进行研究,对两浮体之间的相对运动响应做出准确的预报,尤其是要准确预报FLNG的运动响应。为此,不仅要开展非线性水动力学研究,给出预报软件;而且,还要通过实验水池试验,研究抗撞措施(例如,自由液面处加一盖子等)

我国研制的一种新吸能防撞器

    这种吸能防撞器与常用的橡胶防撞器不同,它是由钢丝绳制成。它选用受压弯时内摩擦大的品种的钢絲绳;采用紧密堆垒排列的绕层方式;用铝合金压接技术紧固其绳端,从而使其在多次冲击载荷下绳圈不会失效。钢絲绳内摩擦能够大量消耗掉撞击能量,它的消耗能量比率高达70%~80%,为橡胶防撞器所消耗能量的2~3(同一试验机上作试验,橡胶防撞器所消耗能量仅为30%)。这种防撞器已为我国专利:ZL93224217.0

 

4、液化工艺的改进技术

 

       (1)液化流程的紧凑:甲板面积仅为岸上天然气液化工厂面积的1/4,这就要求天然气液化的工艺流程,要设计得十分紧凑。

      (2)制冷剂的高性能:船上制备的制冷剂,要具有对不同产地的天然气的高适应性,还要热效率高;并且在面临恶劣天气时能快速停机,移动至另一生产位置后能迅速开机。

      (3)循环模式的优选:液化流程的循环模式要按照结构紧凑、安全性好、制冷剂始终保持气相、冷箱小、无需分馏塔、对船体运动的敏感性低等要求,依优化设计理论优选。

 

5、FLNG的动力定位技术

 

    动力定位系统(DPS)是通过声波测量系统测出船体位移,再运用计算机自位移算出来自海洋环境的动力及力矩,然后,指令可变矩螺旋桨给出相反的抵抗力及力矩,从而实时保持船体定位的技术。有了动力定位技术,即可使FLNG适应海况的能力大大增强;也更有利于LNG的卸载作业,使卸载作业可以在更为恶劣的环境条件下进行。因此,这就需要从FLNG的船型特点及服役的海域海况实际出发,设计出适应的FLNG的动力定位系统。