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液化氣船的一些故事(二)

目前依然服役的貨物圍護(hù)系統(tǒng)(CCS,cargo containment system)中,包括SPB型,MOSS型,以及GTT公司的薄膜型(著名的殷瓦鋼就在這里)。

做了個(gè)表格,可以讓大家直觀的了解這幾種貨物圍護(hù)系統(tǒng)的區(qū)別。

從表中可以看出,SPB型儲(chǔ)罐系統(tǒng)和MOSS型以及GTT型相比,船舶操縱簡(jiǎn)單,維護(hù)相對(duì)較少,消除了不同的壓力控制,不再需要加熱管線,內(nèi)殼與液貨艙的間距更加容易處理。

這種液艙通常應(yīng)用于全冷式液化氣船舶上,采用“鋁- 4.5%鎂”的合金5083,是利用其較好的強(qiáng)度和焊接性能。其外部包覆PVC絕緣作為絕熱層。整個(gè)液貨艙由特別加強(qiáng)的多層板支承, 將貨物和貨艙的載荷傳遞到船體的內(nèi)殼結(jié)構(gòu)上。在液艙的上部與內(nèi)殼結(jié)構(gòu)之間裝有防傾倒定位塊,以限制液艙的橫向移動(dòng)和傾倒。液貨艙形狀通常為棱柱形,它比球形艙更能有效地利用艙容,同時(shí)使甲板保持傳統(tǒng)的平坦形式。由于所裝貨物重心低,船舶穩(wěn)性比較好。同時(shí)設(shè)有縱、橫制蕩艙壁,從而可減少自由液面和晃蕩效應(yīng)。為了在液貨滲漏時(shí)能確保安全。

但是由于造價(jià)昂貴,導(dǎo)致這種類型的圍護(hù)系統(tǒng)至今只有兩條船在服役……

MOSS型船貨艙結(jié)構(gòu)形式在IGC規(guī)則中定義為B型液貨艙,儲(chǔ)罐最初采用9%的鎳鋼作為儲(chǔ)罐材料,直到上世紀(jì)九十年代,鋁5083才成為首選材料。最初采用的鎳鋼是經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的,在較低的溫度下具有較強(qiáng)的強(qiáng)度和韌性,通常用作陸上LNG儲(chǔ)罐的材料。

由于MOSS型球罐采用了“ 滲漏不導(dǎo)致破壞” 的概念進(jìn)行設(shè)計(jì),因此采用鋁合金制作的球罐僅需設(shè)置局部次屏壁,所謂局部次屏蔽是用鋁制成的集槽,焊在預(yù)留艙底部,正對(duì)著球型貨艙下部。當(dāng)貨艙發(fā)生泄漏時(shí), 漏出的液貨在絕熱層內(nèi)流入集槽, 不會(huì)直接噴到船體上, 該槽的容量是能容納15天內(nèi)的泄漏量(不計(jì)蒸發(fā)量)。

。加上球罐外部包覆的絕熱材料,構(gòu)成了完整的MOSS型貨物圍護(hù)系統(tǒng)。為了使貨物圍護(hù)系統(tǒng)的絕緣材料和內(nèi)殼不遭受惡劣天氣的破壞,所有MOSS型LNG船均在主甲板以上區(qū)域裝設(shè)了保護(hù)罩殼,并與主甲板通過(guò)焊接連接。同時(shí)可支持工作平臺(tái),這個(gè)平臺(tái)是用來(lái)布置貨艙閥和貨物管系等設(shè)備的。其特點(diǎn)是它的罩殼在上甲板以上,該罩殼為半球形或接近半球形,由一塊曲線板或多塊板組成,在計(jì)算總強(qiáng)度時(shí)這部分不計(jì)入在內(nèi)。但分析表明,這個(gè)艙蓋在抵抗船體縱向變型和扭轉(zhuǎn)變型時(shí),它的下部直接焊在主甲板的部分能起一定的作用。

在殼體中部設(shè)有加強(qiáng)的赤道環(huán),并通過(guò)與之相連的圓柱形艙裙將球罐支撐在主船體結(jié)構(gòu)上,這樣液貨艙可以自由膨脹和收縮,使艙殼所受的負(fù)荷減至最小。為將由鋁合金制成的罐體與主船體的普通船體結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行焊接連接,支撐裙采用了復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)(STJ,Structural Transition Joint),自上至下依次為鋁合金、不銹鋼和高強(qiáng)鋼。由于鋁材不能與不銹鋼直接焊接,解決方法是通過(guò)由鋁合金、鈦、鎳和不銹鋼經(jīng)爆炸焊接制成的過(guò)渡接頭連接的,以保證鋁合金與不銹鋼連接時(shí)的焊接性能和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。在鋁合金和高強(qiáng)鋼之間加人不銹鋼,主要是利用其熱傳導(dǎo)率比較低的特性,防止自貨物傳來(lái)的低溫對(duì)其下部主船體支撐結(jié)構(gòu)的低溫破壞。通過(guò)筒裙與船體支撐結(jié)構(gòu)件的焊接,能吸收船體結(jié)構(gòu)的撓曲變形。液貨通常在常壓低溫狀態(tài)下運(yùn)輸。

當(dāng)貨艙首次裝載液貨時(shí), 艙內(nèi)溫度從常溫降到使用溫度(零下163℃),產(chǎn)生的徑向變形可達(dá)150毫米。這意味著裙邊結(jié)構(gòu)上部會(huì)冷卻并向內(nèi)彎曲,所以必須使用機(jī)械加工來(lái)保證構(gòu)件的光順以消除應(yīng)力。

困了,有時(shí)間再說(shuō)殷瓦鋼吧。

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