LNG運(yùn)輸船作為浮式儲(chǔ)存裝置的適應(yīng)性評估研究

陳福權(quán)

摘 要 隨著環(huán)保工作的進(jìn)一步開展，新能源已經(jīng)成為能源利用中注重的能源形式之一，液化天然氣（LNG）作為一種熱值高、燃燒污染物少的綠色能源，在越來越多的領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用。因?yàn)殛懙亟邮照驹u估復(fù)雜性以及建設(shè)費(fèi)用高、時(shí)間長等因素，浮式儲(chǔ)存裝置（FSU）開始出現(xiàn)，這種作業(yè)方式的成本較低，且具有很好的靈活性，F(xiàn)SU和LNG運(yùn)輸船具有很大的相同點(diǎn)，研究兩者之間的替換使用，對于缺乏接收終端的地區(qū)實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)的終端提供能夠發(fā)揮較大的作用。本文分析了LNG運(yùn)輸船作為浮式儲(chǔ)存裝置的適應(yīng)性，進(jìn)行相應(yīng)的適應(yīng)性評估，并提出相應(yīng)的設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)方案，為LNG運(yùn)輸船作為浮式儲(chǔ)存裝置的更好的發(fā)揮積極作用提供指導(dǎo)和參考。

關(guān)鍵詞 LNG運(yùn)輸船;浮式儲(chǔ)存裝置（FSU）;適應(yīng)性;評估

1適應(yīng)性評估

1.1 碰墊選型

目前的碼頭和浮式儲(chǔ)存裝置間使用的碰墊主要有兩種規(guī)范，即碼頭固定式拱形碰墊和可移動(dòng)碰墊。前者固定式的碰墊的具體參數(shù)如下表1所示，移動(dòng)碰墊的相關(guān)參數(shù)如下表2所示：

因?yàn)橐紤]港口水深因素，浮式儲(chǔ)存裝置的最大吃水為6m，按照船舶載裝手冊線性插值得到浮式儲(chǔ)存裝置吃水6m的情況下排水量為21241t，研究需要對于碰墊的具體兼容性計(jì)算，需要判斷碰墊能夠?qū)τ诖翱坎辞闆r下產(chǎn)生的最大沖擊能量進(jìn)行充分吸收，此外，在過駁作業(yè)中碰墊是否可以承受住船舶的側(cè)向壓力。

1.2 系泊方案

針對本次研究，碼頭的系泊方案如下圖1所示：

如圖所示的系泊方案中，使用了六條艏纜和同等數(shù)量的艉纜，系纜按照從船尾到船頭的順序一次是1-12，碰墊以此為A、B、C、D。可移動(dòng)碰墊寬度比固定式碰斷高度大，在具體的作業(yè)中一般選用可移動(dòng)碰墊，而固定式碰墊更多的是在移動(dòng)碰墊出現(xiàn)損壞的情況下臨時(shí)替換使用的，所以，在系泊方案中最優(yōu)的碰墊選擇應(yīng)該是移動(dòng)式碰墊。借助相關(guān)的水動(dòng)力分析軟件，進(jìn)一步核驗(yàn)相關(guān)的系泊方案，對于相關(guān)的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。最后確定方案可行的情況下，進(jìn)行系泊方案建模，并選擇巴中不同風(fēng)向，對于八種工況下的系泊方案的有效性進(jìn)行計(jì)算分析，這八個(gè)方向選擇均是間隔45°選取的，即東南西北以及東南、東北、西南、西北這八個(gè)風(fēng)向。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果判斷，現(xiàn)有的系泊方案的纜繩張力都在破斷極限值范圍內(nèi)，安全系數(shù)相對較低，此外，移動(dòng)碰墊的具體受力情況也不均勻，船舶的運(yùn)動(dòng)幅度較大，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行系泊方案的優(yōu)化，調(diào)整原來的艏纜，增加兩條艏纜，其他的流程和第一次的系泊方案基本一致，最后計(jì)算出來的結(jié)果顯示，該系泊方案的安全系數(shù)明顯提升，且移動(dòng)碰墊的受力也更加均勻了。

1.3 總管和軟件連接

浮式儲(chǔ)存裝置上氣相和液相總管管井通常為16mm，碼頭總管管徑為6mm，和軟管的管徑一致。在浮式儲(chǔ)存裝置上使用二次變徑接頭進(jìn)行連接，浮式儲(chǔ)存裝置總管距離船舷位置3m，變徑接頭的長度為0.35m，舷邊距離碼頭的登乘梯5m，登乘梯距離總管距邊沿0.8m。LNG運(yùn)輸船和碼頭總管間最大高度差為2.65m，軟管的具體長度最好保持在最大高度差的兩倍。

1.4 設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)

船舶使用柴油和化天然氣雙燃料電力推進(jìn)系統(tǒng)作為動(dòng)力來源，船舶中共配置了三臺(tái)雙燃料點(diǎn)擊以及一臺(tái)應(yīng)急柴油電機(jī)。在LNG運(yùn)輸船作為浮式儲(chǔ)存裝置應(yīng)用中，全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器可以省去，能夠有效實(shí)現(xiàn)船舶的用電消耗量減少，只需要滿足電機(jī)的基本用電，就能夠保證正常的作業(yè)。在進(jìn)行常規(guī)的作業(yè)中，需要做好相關(guān)管理工作，密切關(guān)注電機(jī)的使用狀態(tài)，對于電機(jī)進(jìn)行輪流交替使用，避免出現(xiàn)長時(shí)間的單一電機(jī)工作造成的電機(jī)故障和消耗問題[1]。

2建議

通過對于LNG運(yùn)輸船作為浮式儲(chǔ)存裝置的適應(yīng)性評估，得出液化天然氣運(yùn)輸船能夠在碼頭充當(dāng)FSU使用，但是在具體的應(yīng)用中，為了確保安全，建議船舶靠泊碼頭時(shí)，使用拖輪輔助，最好避免自航靠泊?，F(xiàn)有的系泊方案存在一定的缺陷，可以考慮使用第二種優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。在浮式儲(chǔ)存裝置使用中，盡量避免單臺(tái)電機(jī)長時(shí)間工作，此外，還需要對于纜繩進(jìn)行適當(dāng)?shù)尼尫?，避免長時(shí)間纜繩緊繃造成的壽命縮減，且在進(jìn)塢后，需要對于船舶靠碼頭系泊一側(cè)和碰墊腐蝕情況進(jìn)行檢查，及時(shí)排除隱患。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉忠強(qiáng).淺析我國LNG運(yùn)輸船經(jīng)濟(jì)與國家高端裝備發(fā)展戰(zhàn)略如何對接及實(shí)施[J].中國市場，2018，（34）：57-58.