《天然氣燃料動力船舶規(guī)范》

[背景]受部海事局委托，中國船級社武漢規(guī)范研究所完成了《天然氣燃料動力船規(guī)范》的編制工作，并于2013年9月1日生效，替代CCS《氣體燃料動力船檢驗(yàn)指南》（2011）。該規(guī)范旨在滿足國內(nèi)LNG燃料動力船的建造和改裝等發(fā)展需要，是國內(nèi)首部以天然氣燃料作動力的船舶技術(shù)規(guī)范。該規(guī)范是在CCS《氣體燃料動力船檢驗(yàn)指南》（2011）的基礎(chǔ)上，按照目標(biāo)型標(biāo)準(zhǔn)（GBS）和風(fēng)險評估理念而制定的針對以天然氣燃料（CNG/LNG）作動力的鋼質(zhì)船舶規(guī)范。

（續(xù)上期）

第3章 系統(tǒng)與管路設(shè)計

第1節(jié) 動力系統(tǒng)布置

3.1.1 一般要求

3.1.1.1 對于本章規(guī)定外的任何新型動力系統(tǒng)布置，應(yīng)進(jìn)行風(fēng)險分析。對于因使用氣體燃料發(fā)動機(jī)而產(chǎn)生的影響船舶結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和完整性的任何風(fēng)險，應(yīng)予識別，對在安裝、操作和維護(hù)過程中可能產(chǎn)生的任何故障造成的危險均應(yīng)予以考慮。風(fēng)險評估應(yīng)采用公認(rèn)的方法，評估報告應(yīng)經(jīng)本社認(rèn)可。

3.1.1.2 含有天然氣燃料動力系統(tǒng)（包括雙燃料動力系統(tǒng)）的機(jī)器處所應(yīng)按下述要求布置:

（1）本質(zhì)安全機(jī)器處所:機(jī)器處所的布置應(yīng)使得機(jī)器處所在任何情況下（正?；虍惓Ｇ闆r）均處于氣體安全狀態(tài)?；?

（2）ESD防護(hù)式機(jī)器處所:機(jī)器處所的布置使得該處所在正常情況下被認(rèn)為處于氣體安全狀態(tài)，但在某種異常情況下可能變?yōu)闅怏w危險區(qū)域。當(dāng)出現(xiàn)氣體燃料泄漏等異常情況時，非合格防爆設(shè)備（著火源）和機(jī)械應(yīng)自動關(guān)閉，只允許合格防爆型設(shè)備和機(jī)械運(yùn)行機(jī)制?；?

（3）增強(qiáng)安全機(jī)器處所:其主要通過加強(qiáng)機(jī)器處所通風(fēng)、增加可燃?xì)怏w探測覆蓋、機(jī)器處所內(nèi)供氣管路采用全焊透對接焊等措施增強(qiáng)機(jī)器處所的安全水平。

3.1.2 本質(zhì)安全機(jī)器處所

3.1.2.1 機(jī)器處所內(nèi)的所有供氣管路應(yīng)進(jìn)行氣密環(huán)圍，如采用雙壁管。

3.1.2.2 如果因供氣管路內(nèi)的氣體泄漏而必需切斷氣體供應(yīng)時，則應(yīng)用另一套輔助的獨(dú)立燃料供應(yīng)系統(tǒng)可用；如果設(shè)有多臺發(fā)動機(jī)推進(jìn)裝置，且每臺發(fā)動機(jī)的供氣系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)置，則可不設(shè)輔助的燃料供應(yīng)系統(tǒng)。

3.1.3 ESD防護(hù)式機(jī)器處所

3.1.3.1 機(jī)器處所若滿足下列要求，其內(nèi)部的供氣管路可不設(shè)氣密環(huán)圍:

（1）產(chǎn)生推進(jìn)功率和電力的發(fā)動機(jī)布置在2間或多間機(jī)艙內(nèi)，且任何一間機(jī)艙內(nèi)的燃料供應(yīng)被切斷時，其余機(jī)艙應(yīng)能維持至少40%的推進(jìn)功率和正常的電力供應(yīng)以用于航行。

（2）機(jī)器處所內(nèi)盡可能少地容納僅為維持氣體燃料發(fā)動機(jī)正常工作所需的設(shè)備、部件和系統(tǒng)，焚燒爐、惰性氣體發(fā)生器和燃油鍋爐等不應(yīng)布置在ESD防護(hù)式機(jī)器處所內(nèi)。

（3）機(jī)器處所內(nèi)供氣系統(tǒng)的壓力小于1MPa。

（4）機(jī)器處所內(nèi)供氣管路的設(shè)計壓力不小于1MPa。

（5）應(yīng)安裝氣體探測裝置，并能自動切斷氣體供應(yīng)

（若使用雙燃料，還應(yīng)切斷燃油供應(yīng)）和斷開所有非防爆設(shè)備或裝置。

3.1.4 增強(qiáng)安全型機(jī)器處所

3.1.4.1 對于內(nèi)河航行貨船，如采用雙燃料氣體發(fā)動機(jī)，則在滿足下列要求的情況下，機(jī)器處所內(nèi)供氣管路可不設(shè)氣密環(huán)圍或機(jī)器處所布置可不采用分艙的形式，機(jī)器處所內(nèi)電氣設(shè)備（除抽風(fēng)機(jī)、可燃?xì)怏w探測器、火災(zāi)探測器、報警器和照明裝置外）的安全等級可按一般貨船機(jī)器處所的電氣設(shè)備的安全要求配置。

（1）機(jī)器處所內(nèi)供氣系統(tǒng)的壓力應(yīng)小于1MPa。

（2）機(jī)器處所內(nèi)供氣管路的設(shè)計壓力應(yīng)不小于1MPa。

（3）機(jī)器處所內(nèi)通向發(fā)動機(jī)的供氣管路上所有閥件和可能產(chǎn)生泄漏的部件應(yīng)布置在氣體閥件單元處所內(nèi)。供氣管路的連接應(yīng)采用對接焊全焊透型式，并100%進(jìn)行射線檢測，如確不可行，本社可允許采用法蘭接頭，但接頭應(yīng)布置在氣體閥件單元處所內(nèi)，該處所內(nèi)的通風(fēng)和氣體探測應(yīng)滿足本規(guī)范第7章第4節(jié)和第10章第3節(jié)的相關(guān)要求。

（4）機(jī)器處所內(nèi)的供氣管路及氣體燃料發(fā)動機(jī)應(yīng)能被兩套相互獨(dú)立的固定式氣體探測裝置覆蓋，氣體探測器的安裝位置應(yīng)滿足產(chǎn)品性能要求，并能確保其快速有效地探測可能泄漏的氣體。

（5）在啟動氣體燃料發(fā)動機(jī)之前，應(yīng)確認(rèn)機(jī)器處所和氣體閥件單元處所內(nèi)的氣體探測裝置處于正常工作狀態(tài)。

（6）氣體探測必須連續(xù)進(jìn)行，其聽覺和視覺警報應(yīng)布置在駕駛室或機(jī)器處所控制室內(nèi)。當(dāng)探測到機(jī)器處所和氣體閥件單元處所內(nèi)可燃?xì)怏w濃度達(dá)到20%LEL時，應(yīng)有聽覺和視覺報警，且同時切斷通往機(jī)器處所的氣體燃料供應(yīng)，雙燃料發(fā)動機(jī)應(yīng)自動轉(zhuǎn)換為燃油模式。

（7）由于控制閥自動關(guān)閉而停止氣體燃料供應(yīng)時，雙燃料發(fā)動機(jī)應(yīng)自動轉(zhuǎn)換為燃油模式。在確定供氣停止的原因并采取必要的措施之后，方可重新啟動氣體燃料供應(yīng)及氣體燃料發(fā)動機(jī)的燃?xì)饽Ｊ健?/p>

（8）機(jī)器處所應(yīng)安裝有效的抽吸式機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)，且具有每小時至少換氣30次的換氣能力，風(fēng)機(jī)的數(shù)量和功率應(yīng)滿足:無論風(fēng)機(jī)電動機(jī)由主配電板或應(yīng)急配電板設(shè)獨(dú)立線路供電還是由主配電板或應(yīng)急配電板設(shè)公用線路供電，當(dāng)其中的一組風(fēng)機(jī)失效時，其他組風(fēng)機(jī)仍能滿足機(jī)器處所規(guī)定換氣能力的要求。抽風(fēng)機(jī)應(yīng)采用不會產(chǎn)生火花的結(jié)構(gòu)型式。

（9）機(jī)器處所機(jī)械通風(fēng)應(yīng)與雙燃料發(fā)動機(jī)實(shí)現(xiàn)燃?xì)饽Ｊ竭\(yùn)行聯(lián)鎖，即當(dāng)抽風(fēng)機(jī)開啟至少10min以后，發(fā)動機(jī)才能采用燃?xì)饽Ｊ竭\(yùn)行，當(dāng)風(fēng)機(jī)因故關(guān)停時，發(fā)動機(jī)應(yīng)能自動轉(zhuǎn)換為燃油模式。

（10）應(yīng)設(shè)有快速探測機(jī)器處所內(nèi)供氣管路破裂的措施，一旦探測到供氣管路破裂，應(yīng)自動切斷通往機(jī)器處所的氣體燃料供應(yīng)，雙燃料發(fā)動機(jī)應(yīng)自動轉(zhuǎn)換為燃油模式。

（11）機(jī)器處所內(nèi)的可燃?xì)怏w探測器、火災(zāi)探測器、報警器和照明裝置應(yīng)為合格防爆型。

第2節(jié) 管路設(shè)計

3.2.1 一般要求

3.2.1.1 管系的布置，應(yīng)考慮熱變形以及氣罐和船體構(gòu)件的移動而引起過大應(yīng)力的影響。

3.2.1.2 應(yīng)防止膨脹接頭的過度膨脹和壓縮，對其鄰接管路應(yīng)適當(dāng)支撐和固定。對于波紋管路膨脹接頭，應(yīng)防止其遭受機(jī)械損傷；對于法蘭接頭，應(yīng)設(shè)有防止螺母松動的措施（如防松墊圈等）。

3.2.1.3 當(dāng)在氣罐或管路與船體結(jié)構(gòu)之間采用絕緣隔離時，則對管路和氣罐均需采取電氣接地措施。對所有具有密封墊片的管接頭和軟管接頭也均需作電氣連接。所有具有填料的管接頭和軟管接頭應(yīng)有電氣接地措施。

3.2.1.4 供氣管路上應(yīng)盡量少使用軟管、法蘭，不應(yīng)使用滑動式膨脹接頭。

3.2.1.5 氣體管系距離船體外板應(yīng)不少于800mm。

3.2.1.6 氣體管系的安裝應(yīng)有足夠的撓性。

3.2.1.7 所有氣體管系應(yīng)采用統(tǒng)一的顏色標(biāo)識。

3.2.1.8 如果氣體燃料中含有某些會在系統(tǒng)中凝結(jié)的較重的成分，則應(yīng)安裝氣液分離罐或收集液體的類似設(shè)施。

3.2.1.9 對于內(nèi)河過閘船舶，被隔離管路內(nèi)含有液態(tài)氣體燃料時，該氣體燃料應(yīng)能被有效回收；對于其他船舶，可能被隔離的含有液態(tài)氣體燃料的所有的管路應(yīng)安裝壓力釋放閥，其排出口應(yīng)通往開敞區(qū)域。

3.2.1.10 應(yīng)設(shè)有對氣體充裝管路和供應(yīng)管路進(jìn)行惰性氣體吹掃的裝置。

3.2.2 管壁厚度

式中:t0為理論的厚度，mm，

（其中:P為設(shè)計壓力，MPa，見本章3.2.3的規(guī)定；D為管子外徑，mm；[σ]為許用應(yīng)力，N/mm2，見本章3.2.4的規(guī)定；e為效率系數(shù)，對無縫鋼管，以及由認(rèn)可制造廠供應(yīng)的縱向焊或螺旋焊的焊接管子，其焊接按公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)無損檢測認(rèn)為與無縫鋼管等效者，則此系數(shù)為1.0，其他情況的效率系數(shù)，按照認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)制造工藝提出具體要求。）；b為彎曲余量，mm，對b值的選取，應(yīng)使僅受內(nèi)壓的彎曲部分的計算應(yīng)力不超過材料的許用應(yīng)力，如未做出此種證明，則b值應(yīng)為 b =（其中r為平均彎曲半徑，mm）；c為腐蝕余量，mm，如預(yù)計有腐蝕或浸蝕，則管壁厚度應(yīng)比其設(shè)計要求的值有所增加，此余量應(yīng)和預(yù)計的管子壽命相一致；a為厚度制造負(fù)公差，%。

3.2.2.2 為防止由于支持構(gòu)件、船舶變形或其他原因所產(chǎn)生的附加載荷造成管的損壞、破斷和過度下垂或失穩(wěn)，而需要一定的機(jī)械強(qiáng)度時，管壁厚度應(yīng)比本章3.2.2.1要求的值有所增加。

3.2.2.3 氣體燃料管系的最小壁厚應(yīng)滿足本社相關(guān)規(guī)范的規(guī)定。

3.2.3 設(shè)計壓力

3.2.3.1 本章3.2.2計算式中的設(shè)計壓力P系指該系統(tǒng)在工作中可能承受的最大表壓力；

3.2.3.2 對于管路、閥件和附件，當(dāng)適用時，應(yīng)采用下列設(shè)計情況中的較大壓力:

（1）對于可能與其壓力釋放閥隔離并可能含有一些液體的氣體管系或附件，應(yīng)為45℃時的飽和蒸氣壓力。然而，對于航行于限制航區(qū)或在限制期限內(nèi)航行的船舶，考慮其保持在一定環(huán)境溫度航區(qū)內(nèi)航行，經(jīng)本社同意，也可為較高或較低的壓力；或

（2）對于可能與其壓力釋放閥隔離并在任何時候僅含有氣體的管系或附件，應(yīng)為45℃時的過熱蒸氣壓力。對于航行限制航區(qū)或在限制期限內(nèi)航行的船舶，考慮其保持在一定環(huán)境溫度航區(qū)內(nèi)航行，經(jīng)本社同意，也可為較高或較低的壓力。此時，假定系統(tǒng)中飽和蒸氣的初如狀態(tài)是處于該系統(tǒng)的工作壓力和工作溫度；或

（3）氣罐和燃料系統(tǒng)的壓力釋放閥的最大允許調(diào)定值（MARVS）；或

（4）相關(guān)的泵或壓縮機(jī)的壓力釋放閥的調(diào)定壓力；或

（5）燃料加裝管系的最大總壓頭；或

（6）管路系統(tǒng)的壓力釋放閥的調(diào)定壓力；

（7）設(shè)計壓力應(yīng)不小于1MPa（表壓），但對管端敞開的管路，其設(shè)計壓力應(yīng)不小于0.5MPa（表壓）。

3.2.3.3 法蘭、閥件和其他附件等應(yīng)按本章3.2.3.2的規(guī)定考慮設(shè)計壓力，并應(yīng)符合本社認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)；不能滿足本社認(rèn)可標(biāo)準(zhǔn)要求的法蘭，需經(jīng)本社同意。

3.2.3.4 管路中的閥和附件，其型式試驗(yàn)應(yīng)參照《散裝運(yùn)輸液化氣體船舶構(gòu)造與設(shè)備規(guī)范》相關(guān)要求進(jìn)行。

3.2.4 許用應(yīng)力

3.2.4.1 本章3.2.2計算公式中所考慮的管子的許用應(yīng)力，應(yīng)取下列計算值的較小者:Rm/2.7或Re/1.8，式中:Rm為室溫下材料最低抗拉強(qiáng)度，N/mm2；Re為室溫下材料最低屈服應(yīng)力或0.2%非比例延長屈服應(yīng)力，N/mm2。

3.2.5 應(yīng)力分析

3.2.5.1 當(dāng)設(shè)計溫度為-110℃或更低時，對管系的每一分支應(yīng)提交一份完整的應(yīng)力分析資料。該分析應(yīng)考慮到由于管的重量（包括較大的加速度載荷）、內(nèi)部壓力、熱收縮以及船舶運(yùn)動引起的載荷等所產(chǎn)生的所有應(yīng)力。當(dāng)設(shè)計溫度高于-110℃時，應(yīng)力分析資料的內(nèi)容可為諸如管系的設(shè)計或剛度，以及材料的選擇等。在任何情況下，即使無需要提交計算書，也應(yīng)考慮熱應(yīng)力。

3.2.6 管路連接

3.2.6.1 無法蘭管段直接連接可采用下列方式:

（1）根部完全焊透的對接焊接頭，可適用于各種情況:

（2）帶有套筒的套裝焊接接頭只能用于外徑小于或等于50mm和設(shè)計溫度不低于-55℃的端部敞開的管路；

（3）螺紋連接只能用在外徑小于或等于25mm的輔助管路和儀表管路。

3.2.6.2 采用法蘭連接時，法蘭接頭應(yīng)為頸焊、套焊或插入焊等型式。對于所有管系（除端部敞開管路以外）應(yīng)符合下列規(guī)定:

（1）設(shè)計溫度低于-55℃時，只能采用頸焊法蘭；

（2）設(shè)計溫度低于-10℃時，對于公稱尺寸大于100mm者，不應(yīng)采用套焊法蘭，而對于公稱尺寸大于50mm者，不應(yīng)采用插入焊法蘭。

3.2.7 焊后熱處理

3.2.7.1 對碳鋼、碳錳鋼和低合金鋼鋼管的所有對接焊縫均應(yīng)進(jìn)行焊后熱處理。且應(yīng)滿足本社《材料與焊接規(guī)范》的有關(guān)要求。本社根據(jù)管系的設(shè)計溫度和設(shè)計壓力可以免除對壁厚小于10mm的管子進(jìn)行消除熱應(yīng)力的要求。

第3節(jié) 管系試驗(yàn)

3.3.1 一般要求

3.3.1.1 對氣體管路應(yīng)進(jìn)行焊接工藝試驗(yàn)，并滿足如下試驗(yàn)要求:

（1）拉力試驗(yàn):焊縫金屬的抗拉強(qiáng)度一般不應(yīng)低于相應(yīng)母材的最低抗拉強(qiáng)度。若焊縫金屬的抗拉強(qiáng)度低于母材的抗拉強(qiáng)度，則本社可要求焊縫的橫向抗拉強(qiáng)度應(yīng)不低于該焊縫金屬的抗拉強(qiáng)度。在每種情況下，均應(yīng)提供試樣破斷位置報告以供備查。

（2）彎曲試驗(yàn):除本社特別要求和特別同意外，試樣經(jīng)直徑為4倍試樣厚度的彎芯彎曲180°后，不應(yīng)斷裂。

（3）夏比V型缺口沖擊試驗(yàn):應(yīng)對連接母材在規(guī)定的溫度下進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。焊縫金屬沖擊試驗(yàn)的結(jié)果，其最小平均沖擊能量（E）應(yīng)不低于27J。焊縫金屬小尺寸試樣和單個沖擊能量，應(yīng)按本社《散裝運(yùn)輸液化氣體船舶結(jié)構(gòu)和設(shè)備規(guī)范》第6章的相關(guān)規(guī)定。熔合線和熱影響區(qū)的沖擊試驗(yàn)結(jié)果的最小平均沖擊能量（E）應(yīng)符合母材橫向或縱向要求（視適用而定），而小尺寸試樣，最小平均沖擊能量（E）應(yīng)滿足本社《散裝運(yùn)輸液化氣體船舶結(jié)構(gòu)和設(shè)備規(guī)范》第6章的相關(guān)要求。如果材料的厚度不允許截取全尺寸試樣或標(biāo)準(zhǔn)小尺寸試樣，則試驗(yàn)方法和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。對于厚度小于6mm的管路不要求進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。

3.3.1.2 除在焊接前和焊接期間進(jìn)行正?？刂埔约皩ν旯ず缚p進(jìn)行目視檢查以外，還應(yīng)進(jìn)行下列試驗(yàn):

（1）對設(shè)計溫度低于-10℃且內(nèi)徑大于75mm或壁厚大于10mm的管系的對接焊接頭，應(yīng)要求作100%射線檢查。對增強(qiáng)安全型機(jī)器處所內(nèi)氣體燃料管系的對接焊接頭，應(yīng)要求作100%射線檢查；

（2）當(dāng)管路截面的此種對接焊接頭系在管制造車間用自動焊接程序焊接時，經(jīng)特別許可，射線檢查的范圍可逐漸減少，但在任何情況下，均不能小于所有接頭的10%。如發(fā)現(xiàn)有缺陷，則應(yīng)進(jìn)行100%檢查，其中還應(yīng)包括以前已經(jīng)被認(rèn)可的焊縫。關(guān)于特別許可，只能在證明制造商通過質(zhì)量保證體系具備生產(chǎn)合格的焊接產(chǎn)品的能力時才能被授予；

（3）對于其他管的對接焊接頭，由本社根據(jù)其用途、位置和材料決定是否應(yīng)進(jìn)行抽樣射線檢查或另外的無損探傷。一般應(yīng)至少對10%的管對接焊接頭進(jìn)行射線檢查。

3.3.1.3 在裝船后，應(yīng)對所有氣體管路進(jìn)行至少為1.5倍設(shè)計壓力的靜水壓力試驗(yàn)。但是，當(dāng)完成對管系或系統(tǒng)部件的制造并對其配備所有附件時，可在其被裝船之前對其進(jìn)行靜水壓力試驗(yàn)。對在船上焊接的接頭應(yīng)進(jìn)行至少1.5倍設(shè)計壓力的靜水壓力試驗(yàn)。如果管路內(nèi)不允許有水，且在管路被投入使用之前不能對其進(jìn)行干燥，則應(yīng)將采用其他試驗(yàn)液體或試驗(yàn)方法的建議提交認(rèn)可。若采用氣壓試驗(yàn)，其試驗(yàn)壓力應(yīng)至少為1.25倍的設(shè)計壓力。

3.3.1.4 對于每一氣體管系，在船上將其安裝完工之后，均應(yīng)使用空氣、鹵化物或其他適當(dāng)介質(zhì)進(jìn)行密性試驗(yàn)。試驗(yàn)壓力不低于最高工作壓力。

3.3.1.5 在投入正常運(yùn)行以前，應(yīng)對所有氣體管系，包括用于輸送氣體的閥，附件或附屬設(shè)備進(jìn)行正常工作狀態(tài)下的功能試驗(yàn)。

3.3.1.6 如果通風(fēng)導(dǎo)管內(nèi)設(shè)有高壓管路，則導(dǎo)管應(yīng)進(jìn)行至少為1MPa的壓力試驗(yàn)。

3.3.1.7 擬用于工作溫度低于-55℃的每種尺寸和每種型式的閥，應(yīng)在最低設(shè)計溫度（或更低）和不低于閥的設(shè)計壓力下進(jìn)行密性試驗(yàn)。在試驗(yàn)期間，應(yīng)確認(rèn)閥具有良好的工作性能。

3.3.1.8 擬用于氣體管路的波紋膨脹接頭應(yīng)進(jìn)行下述原型試驗(yàn):

（1）過壓試驗(yàn)。未經(jīng)預(yù)先壓縮的波紋管元件應(yīng)經(jīng)受不小于5倍設(shè)計壓力的壓力試驗(yàn)而不破裂，試驗(yàn)持續(xù)時間應(yīng)不少于5min。

（2）對于帶有所有附后（法蘭、拉桿、鉸接件等）的原型膨脹接頭，應(yīng)在制造廠推薦的最大位移條件下，使其經(jīng)受2倍設(shè)計壓力的壓力試驗(yàn)。試驗(yàn)不應(yīng)產(chǎn)生永久變形。根據(jù)材料可要求在最低設(shè)計溫度下進(jìn)行這種試驗(yàn)。

（3）循環(huán)試驗(yàn)（熱運(yùn)動）。對完整的膨脹接頭應(yīng)進(jìn)行該試驗(yàn)，在壓力、溫度、軸向運(yùn)動、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和橫向運(yùn)動等條件下，完整的膨脹接頭應(yīng)能良好地承受至少為與實(shí)際使用中所遇到的同樣多的循環(huán)次數(shù)。保守情況下允許在室溫下進(jìn)行試驗(yàn)。

（4）周期性疲勞試驗(yàn)（考慮船體變形）。對完整的膨脹接頭應(yīng)在無內(nèi)壓的情況下進(jìn)行試驗(yàn)，即用模擬相當(dāng)于補(bǔ)償管段的波紋管運(yùn)動的方式，在不高于5Hz的頻率下，至少進(jìn)2×106次次循環(huán)。但只有當(dāng)由于管路的布置實(shí)際上會經(jīng)受船體變形載荷作用時，才要求進(jìn)行這種試驗(yàn)。

3.3.1.9 如果提供完整的文件以確認(rèn)膨脹接頭適于承受預(yù)計的工作條件，則可不必進(jìn)行本章3.3.1.8中規(guī)定的試驗(yàn)。當(dāng)最大內(nèi)部壓力超過0.1MPa時，上述文件應(yīng)包括足夠的試驗(yàn)資料，以驗(yàn)證所用設(shè)計方法的合理性，特別是關(guān)于計算和試驗(yàn)結(jié)果之間的相互關(guān)系。

3.3.1.10 氣體燃料系統(tǒng)中使用的軟管，應(yīng)按本社《散裝運(yùn)輸液化氣體船舶結(jié)構(gòu)與設(shè)備規(guī)范》中對貨物軟管的相關(guān)要求進(jìn)行試驗(yàn)。

第4章 氣體燃料供應(yīng)

第1節(jié) 一般規(guī)定

4.1.1 一般要求

4.1.1.1 對于單一氣體燃料動力系統(tǒng)，從氣罐至用氣設(shè)備的氣體燃料供應(yīng)系統(tǒng)布置應(yīng)滿足如下要求，保證當(dāng)氣體燃料供應(yīng)系統(tǒng)發(fā)生泄漏時，不會導(dǎo)致主推進(jìn)、發(fā)電和其他主要功能的喪失:

（1）采用兩個或多個尺寸相近的氣罐儲存燃料，氣罐分別布置在不同的處所；

（2）對于C型LNG氣罐，如果設(shè)有兩個完全獨(dú)立的氣罐連接處所，則可接受僅設(shè)置一個氣罐。

4.1.1.2 氣罐的每一氣體燃料供應(yīng)出口應(yīng)設(shè)置一個氣罐主閥和一個手動截止閥，且應(yīng)盡量靠近氣罐。

4.1.1.3 警示牌

（1）當(dāng)氣體燃料供應(yīng)由于自動截止閥動作而中斷時，應(yīng)在查明原因并采取相關(guān)措施之后方可重新恢復(fù)氣體燃料供應(yīng)。應(yīng)在供氣管路控制處所的顯見位置張貼有關(guān)警示牌；

（2）當(dāng)氣體燃料供應(yīng)由于氣體泄漏而中斷時，應(yīng)在查明泄漏并進(jìn)行處理后方可重新恢復(fù)氣體燃料供應(yīng)。應(yīng)在氣體燃料發(fā)動機(jī)機(jī)艙的顯見位置張貼警示牌；

（3）當(dāng)發(fā)動機(jī)運(yùn)行時，不應(yīng)進(jìn)行可能損害供氣管路的任何操作。應(yīng)在氣體燃料發(fā)動機(jī)艙內(nèi)的顯見位置張貼有關(guān)警示牌。

第2節(jié) 供氣閥

4.2.1 一般要求

4.2.1.1 每臺或每組氣體燃料發(fā)動機(jī)的主供氣管路上應(yīng)設(shè)有1個手動截止閥和1個主氣體燃料閥，兩閥串聯(lián)連接，或設(shè)置1個自動和手動操作組合閥。主氣體燃料閥應(yīng)位于機(jī)器處所外，并盡可能靠近熱交換器（如設(shè)有）。

4.2.1.2 主氣體燃料閥應(yīng)能按本規(guī)范第10章表10.4.1.1（2）所規(guī)定的情況自動切斷供氣管路，并能從機(jī)艙、駕駛室、控制站等位置對其進(jìn)行關(guān)閉。

4.2.1.3 通往每臺氣體燃料發(fā)動機(jī)的供氣管路上應(yīng)安裝一套互鎖氣體閥，其布置應(yīng)能滿足如下要求:

（1）3只閥中的2只串接在通向發(fā)動機(jī)的氣體燃料管路上，第3只安裝在處于2只串接閥之間的氣體燃料透氣管上，該透氣管應(yīng)通向露天的安全位置；

（2）當(dāng)發(fā)生本規(guī)范第10章表10.4.1.1（2）所述的有關(guān)故障時，能自動關(guān)閉2只串接閥并自動打開透氣閥；

（3）2只串接閥中的1只閥和透氣閥的功能可以組合在同一個閥體中，當(dāng)發(fā)生本規(guī)范第10章表10.4.1.1所述的有關(guān)故障時，應(yīng)能自動切斷氣體燃料供應(yīng)，并自動進(jìn)行透氣；

（4）上述3只閥應(yīng)能人工復(fù)位；

（5）串接的2只氣體燃料閥應(yīng)為故障關(guān)閉型，透氣閥應(yīng)為故障開啟型；

（6）互鎖氣體閥還應(yīng)用于發(fā)動機(jī)的正常停車。

4.2.1.4 對于高壓氣體燃料發(fā)動機(jī)，當(dāng)主氣體燃料閥自動關(guān)閉時，主氣體燃料閥至互鎖氣體閥間的供氣管路以及互鎖氣體閥至發(fā)動機(jī)氣體噴射閥之間的供氣管路應(yīng)能自動透氣；當(dāng)發(fā)動機(jī)正常停車時，互鎖氣體閥至發(fā)動機(jī)氣體噴射閥之間的供氣管路應(yīng)能自動透氣。

4.2.1.5 在互鎖氣體閥上游通向每臺氣體燃料發(fā)動機(jī)的供氣管路上應(yīng)設(shè)有1個手動操作的截止閥，以確保在發(fā)動機(jī)維修期間能進(jìn)行安全有效的隔離。

4.2.1.6 如果每臺氣體燃料發(fā)動機(jī)設(shè)有單獨(dú)的主氣體燃料閥，則主氣體燃料閥和互鎖氣體閥的功能可以進(jìn)行組合，即主氣體燃料閥可以作為互鎖氣體閥中的一個截止閥用于切斷氣體燃料供應(yīng)。單臺發(fā)動機(jī)系統(tǒng)和多臺發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的供氣閥布置示例如圖4.2.1.6(1)和圖4.2.1.6(2)所示。

圖4.2.1.6(1) 單臺發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的供氣閥布置方法示例

圖4.2.1.6(2) 多臺發(fā)動機(jī)裝置系統(tǒng)的供氣閥布置方法示例

第3節(jié) 機(jī)器處所內(nèi)的供氣系統(tǒng)

4.3.1 本質(zhì)安全機(jī)器處所的供氣系統(tǒng)

4.3.1.1 本質(zhì)安全機(jī)器處所內(nèi)的供氣管路應(yīng)采用雙壁管，雙壁管可設(shè)計成如下兩種形式之一:

（1）由內(nèi)管和外管組成的同心管，內(nèi)管含有氣體燃料，內(nèi)、外管之間的空腔充滿壓力高于內(nèi)管氣體壓力的惰性氣體。當(dāng)此空腔內(nèi)惰性氣體壓力降低時，應(yīng)有適當(dāng)?shù)膱缶枰跃尽．?dāng)內(nèi)管中含有高壓氣體時，此管路系統(tǒng)應(yīng)布置成當(dāng)主氣體燃料閥關(guān)閉時，位于主氣體燃料閥和發(fā)動機(jī)之間的管路可自動進(jìn)行惰性氣體吹掃。

（2）供氣管路安裝在通風(fēng)導(dǎo)管內(nèi)，供氣管路和通風(fēng)導(dǎo)管之間的空間安裝獨(dú)立的機(jī)械式抽風(fēng)機(jī)，并滿足本規(guī)范第7章第6節(jié)的要求。

4.3.1.2 供氣管路與氣體噴射閥的連接應(yīng)設(shè)置雙壁管，其布置應(yīng)能使得方便地對氣體噴射閥和氣缸蓋進(jìn)行更換和/或檢查。發(fā)動機(jī)本體上的供氣管路同樣應(yīng)采用雙壁管，直至氣體進(jìn)入氣缸。如果氣體在低壓狀態(tài)下通過發(fā)動機(jī)空氣進(jìn)氣總管/進(jìn)氣支管進(jìn)入氣缸，且在發(fā)動機(jī)上方設(shè)有至少1個氣體探測器，則對發(fā)動機(jī)空氣進(jìn)氣總管/進(jìn)氣支管可免除雙壁管的要求。

4.3.1.3 同心管外管的設(shè)計壓力應(yīng)不低于內(nèi)管中氣體的最大工作壓力。

4.3.1.4 對于高壓供氣管路，通風(fēng)導(dǎo)管的設(shè)計壓力應(yīng)為下列壓力中的大者:

（1）最大累積壓力:供氣管路破裂時，氣體在通風(fēng)導(dǎo)管內(nèi)流動產(chǎn)生的靜壓；

（2）管路破裂時局部瞬時峰值壓力p*，按下式計算:

式中:p0為內(nèi)管最大工作壓力；k為定壓比熱和定容比熱的比值，k=Cp/Cv，對CH4，k=1.31。

當(dāng)直管承受上述壓力時，其切向膜應(yīng)力應(yīng)不超過抗拉強(qiáng)度除以1.5(Rm/1.5)得到的值。所有其他管件的壓力等級所反映的強(qiáng)度水平應(yīng)和直管相同。根據(jù)上式計算的峰值壓力可用試驗(yàn)得到的峰值壓力代替，但應(yīng)提交試驗(yàn)報告。

對于低壓供氣管路，通風(fēng)導(dǎo)管的設(shè)計壓力應(yīng)不低于供氣管路的最大工作壓力，也可通過壓力試驗(yàn)驗(yàn)證其可以承受供氣管路破裂時通風(fēng)導(dǎo)管內(nèi)可能達(dá)到的最大累積壓力。

4.3.1.5 對于高壓供氣管路，應(yīng)設(shè)有快速探測機(jī)器處所內(nèi)供氣管路破裂的措施，一旦探測到供氣管路破裂，應(yīng)自動切斷供氣管路上的主氣體燃料閥或位于機(jī)艙外的專用于供氣管路破裂情況下的截止閥。本社可接受的探測措施包括但不限于:

（1）在供氣管路上靠近機(jī)艙進(jìn)入點(diǎn)的自動截止閥上安裝超流量探測器；或

（2）在氣體燃料發(fā)動機(jī)的氣體進(jìn)口處設(shè)置低壓探測器。

4.3.2 ESD防護(hù)式機(jī)器處所的供氣系統(tǒng)

4.3.2.1 進(jìn)入每個ESD防護(hù)式機(jī)器處所的每條供氣管路，應(yīng)設(shè)置快速探測供氣管路破裂的措施（可參照本章4.3.1.5的要求）。

4.3.3 增強(qiáng)安全型機(jī)器處所的供氣系統(tǒng)

4.3.3.1 進(jìn)入每個增強(qiáng)安全型機(jī)器處所的每條供氣管路，應(yīng)設(shè)置快速探測供氣管路破裂的措施（可參照本章4.3.1.5的要求）。

第4節(jié) 機(jī)器處所外的供氣系統(tǒng)

4.4.1 一般要求

4.4.1.1 供氣管路不應(yīng)穿過起居處所、服務(wù)處所或控制站。

4.4.1.2 若供氣管路必須穿過除本章4.4.1.1所述之外的圍蔽處所時，其應(yīng)采用雙壁管，并應(yīng)滿足本章4.3.1.1、4.3.1.3和4.3.1.4的要求。

4.4.1.3 布置在露天位置的供氣管路應(yīng)避免使其遭受意外的機(jī)械損壞。

4.4.1.4 安裝在機(jī)艙外的高壓供氣管路應(yīng)予以保護(hù)，使其破裂時造成人員傷害的風(fēng)險減至最小。

4.4.2 氣體燃料加熱

4.4.2.1 應(yīng)對熱交換器氣體燃料出口處的溫度進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)氣體燃料出口溫度過低時，應(yīng)在駕駛室或機(jī)艙有人值班的位置發(fā)出聽覺、視覺報警，且自動關(guān)閉LNG輸送泵（如設(shè)有）并切斷氣罐主閥。

4.4.2.2 加熱回路膨脹柜的透氣口應(yīng)引至露天區(qū)域。

（下期:第5章 氣體燃料儲存）