中小型LNG船C型独立液货舱蒸发率计算
最新LNG液化天然气储罐蒸发率的试验和计算
L N G液化天然气储罐蒸发率的试验和计算液化天然气储罐蒸发率的试验和计算摘要：介绍了LNG储罐的一项重要技术参数——储罐蒸发率的定义及标准，并根据实际的操作情况，通过试验和计算2种方法对储罐蒸发率进行了测试和研究。
关键词：液化天然气储罐；蒸发率；静态蒸发率；试验；计算液化天然气简称LNG(Liquefied Natural Gas)，是天然气的液态形式。
它充分利用了天然气在常压和-162℃下液化后，体积可缩小到气态时的1/600这一性质，为天然气的高效输送提供了新的途径，也扩大了天然气的利用领域。
在液化天然气(LNG)工业链中，其储存是一个关键环节，液化后的天然气都要储存在站内储罐或储槽中。
在卫星型液化站和LNG接收站，都有一定数量和不同规模的储罐或储槽。
LNG槽船、槽车、罐式集装箱是主要的运输工具。
天然气是易燃易爆的燃料，而LNG的储存温度很低，因此对其储存设备的安全、高效有严格要求。
随着LNG技术在我国的发展，国内许多相关设备制造厂和科研单位在LNG 储罐的设计和制造中积累了丰富的经验。
但是相关标准没有给出LNG储罐蒸发率的上限，文中介绍了对其试验和计算进行分析的结果。
1、LNG储罐静态蒸发率LNG储罐的主要性能指标有静态蒸发率、封结真空度、真空夹层漏率、真空夹层放气速率及真空夹层漏放气速率等。
储罐静态蒸发率能较为直观的反映储罐在使用时的保冷性能。
其定义为低温绝热压力容器在装有大于有效体积1/2低温液体时，静置达到热平衡后，24h内自然蒸发损失的低温液体质量和容器有效体积下低温液体质量的百分比，换算为标准环境下(20℃，101325Pa)的蒸发率值。
LNG储罐因用途、规模及地形等原因，选择的结构形式、绝热方式各不相同，对储罐蒸发率的要求也有不同。
以中小城市LNG城市卫星站大多采用的50m3及100m3带压LNG储罐为例，文献[1]和[2]对其静态蒸发率的要求见表1。
储罐蒸发率的性能指标可以通过测试(试验法)得到，也可在实际运行中根据运行数据计算(工况计算法)求得。
1.5m^3独立C型LNG储罐蒸发率简化算法
１ ． ５ ｍ。独立 ｃ型 Ｌ Ｎ Ｇ储罐蒸发率 ， 减 少建模计 算流 程， 在Ｌ Ｎ Ｇ储罐方案总体设计 阶段有着
较 高 的 实用 价 值 ．
关键 词 ：Ｌ ＮＧ 储 罐 ； 漏热； 蒸发 率 ； 简化 算法 ； 参数 化
中 图分类 号 ： ＴＧ ４ ５ ４ 文献 标识码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ７ ５ １ １ ／ ｄ ｌ １ ｇ ｘ ｂ ２ ０ １ ７ ０ １ Ｏ ０ ６
析， 开发 了数值 计算程 序 ， 计 算 ８种工 况下 船体各 部分 的温 度 分 布 及 日蒸 发 率 ． 中 国石 油 大 学 （ 华
的矛盾阻 碍着 液化 天然 气 的发 展． 目前 ， 液 化天
天然气 主要 成分 为 甲烷 ， 在 ０℃ 及 ０ ． １ ＭＰ ａ
然气 以陆上 管路 运输和海上 Ｌ ＮＧ船运输为主［ １ ］ ． 下， 密度为 ０ ． ７ １ ７ ４ ｋ ｇ ／ ｍ。 ； 在 一１ ６ ３℃下 液化 ， 体
了一 种三 分相 蒸 发率 模 型 ， 用 理 论 与 实 验研 究 做
对 比得到 了关 于 Ｌ ＮＧ 蒸 发 的 规 律 ． 西 南 石 油 大 学 的朱学 熹 对 船 舶 Ｌ ＮＧ 储 罐 的 罐 顶 、 罐 底 和
罐壁 具体 分析 ， 得 到了罐 体不 同部位 的漏 热规 律 ，
可对 各 种类 型 的 Ｌ ＮＧ储 罐 的稳态 漏 热 量 和蒸 发
Байду номын сангаас
Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ７
文章编号 ： １ ０ ０ ０ — ８ ６ Ｏ ８ （ ２ Ｏ １ ７ ） Ｏ １ — ０ ０ ３ ７ — ０ ９
１ ． ５ ｍ３ 独 立 Ｃ型 Ｌ ＮＧ 储 罐 蒸 发 率 简化 算 法
小型LNG船C型独立液舱结构设计与研究
摘要：随着LNG的广泛应用，为适应LNG的运输新需求，近年来提出一种新船型———中小型LNG运输船。他凭借着营运周期短、中转频繁、造价低廉等优势而备受关注，而设计此种船型与大型LNG船的区别主要在于对船体核心———液舱的设计。通过研究相似船型LPG船及乙烯船及其液货罐，阐述了中小型LNG运输船液舱的设计方法及关键技术，属对设计此种新船型的有益尝试。
关键词：小型LNG船C型液舱结构设计
引言
为解决国内的液化天然气（LNG）二程转运和LNG调峰气量的运输问题，市场上需要一种小型的LNG运输船。该种船型一般采用C型LNG液货舱作为货物围护系统。货物围护系统是LNG运输船的核心技术，因此对C型LNG液货舱的设计进行研究具有实际应用前景。
1.C型独立液舱简介
三种材料的性能比较见表2。
表1 9%低碳镍系低温钢的化学成分
表2液货舱材料特性
1.3液舱绝缘保温层
设计绝缘保温层的目的，是为了抑制由对流、传导和辐射等各种传热方式引起的散热效应，以维持低温系统的正常工作，减少运输过程中LNG的蒸发，控制其日蒸发率以及罐体的热胀冷缩，保证船体结构不受液舱低温的损害。此外，绝缘层还可以维持罐体外表面的温度，避免在外表面上结露或者结霜，以及人的皮肤与之接触时被“灼伤”，以改善工作条件和防止意外事故的发生。
3.总结
C型独立液货舱是小型LNG运输船的核心技术，国内尚未有对该种液货围护系统的自主设计应用。对C型独立液货舱的设计关键点进行了初步研究。对C型独立货舱材料的选择，设计温度和压力的确定，保温层的设计，液货舱尺度设计以及蒸发率的设计提供了值得参考的方法和思路，对该种形式的液货围护系统设计有一定的借鉴作用。
2.C型独立液舱结构设计研究
C型液舱LNG运输船测量蒸发率的计算与修正
NA V AL ARCHITECTURE AND OCEAN ENGINEERING 船舶与海洋工程2020年第36卷第3期（总第133期）DOI：10.14056/ki.naoe.2020.03.008C型液舱LNG运输船测量蒸发率的计算与修正周志峰，张淇鑫，李 辉（上海船舶研究设计院，上海 201203）摘要：日蒸发率是液化天然气（Liquefied Natural Gas, LNG）运输船建造过程中必须考虑的重要参数，采用国内某型船实测的蒸发率数据，初步研究和探讨基于C型液舱小型LNG运输船实际测得的蒸发率，进行计算和修正的方法，为后续设计一套适用标准的LNG运输船测量蒸发率计算和修正方法提供参考。
关键词：C型液舱；LNG运输船；蒸发率；修正中图分类号：U674.13+3.3 文献标志码：A 文章编号：2095-4069 (2020) 03-0040-05 Calculation and Correction of Measured Boil-off Rate ofType C Liquid Tanks in an LNG CarrierZHOU Zhifeng, ZHANG Qixin, LI Hui（Shanghai Merchant Ship Design and Research Institute, Shanghai 201203, China)Abstract: Daily boil-off rate is a crucial parameter which must be considered during the construction of liquefied natural gas (LNG) carrier. The boil-off rate measured on a domestic ship is used to carry out preliminary studies on the calculation and correction methods for Type C liquid tanks of a small LNG carrier, which provides reference for the subsequent design of the applicable standards for the calculation and correction of boil-off rate of LNG carriers.Key words:Type C liquid tank; LNG carrier; boil-off rate; correction0引言日蒸发率（Daily Boil-off Rate）是液化天然气（Liquefied Natural Gas, LNG）运输船建造过程中和交付时必须考虑的一个重要参数，其准确性直接影响船舶运营的安全性和经济性，需作为担保参数直接写入造船合同中[1]。
适合LNG中短途水上运输的罐舱设计选型分析
适合LNG中短途水上运输的罐舱设计选型分析石峰;陈瑞权;许孟东【摘要】介绍适合我国国情的小型LNG运输船储运罐舱的设计选型,对比分析C 型罐舱中的单园筒罐和双圆筒罐舱的性能、结构及对船体总体布置的影响,为小型LNG运输船储运罐舱的选型提供参考.【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2013(042)003【总页数】3页(P55-57)【关键词】水上运输;LNG运输船;C型液货罐舱;单/双圆筒罐舱【作者】石峰;陈瑞权;许孟东【作者单位】中海油能源发展采油服务公司,天津300457;中海油能源发展采油服务公司,天津300457;中海油能源发展采油服务公司,天津300457【正文语种】中文【中图分类】U674.13液化天然气(LNG)运输必须先将天然气经产地净化加工超低温冷却至约-162℃，其体积约为同量气态天然气体积的1/600，天然气由气态变成液态，达到便于运输的目的。
中小型LNG运输船一般是指载货量在3万m3以下的LNG船，专为大型接收站的LNG转运、海上油田伴生气的回收、海上LNG的驳运等提供服务。
我国LNG进口量逐年加大，且沿海LNG项目布局逐步完善，利用LNG船舶运输至沿海接收站，再经沿海和内河中短途运输的需求随之出现。
目前承接跨洋运输的大型LNG运输船使用的货舱型式多为薄膜型(GTT No.96和GTT MarkIII)，还有少量的Moss型和SPB型［1］。
虽然这些货舱在容积利用率上优于C型货舱围护系统，但是出于经济性考虑，应用于小型船上还有待探讨。
目前全球共有在役(建)中小型LNG运输船约20艘，大多采用独立C型液货舱。
C 型独立舱通常为球形或圆筒形的罐，其中圆筒形又分为单圆筒罐、双圆筒罐以及三叶形罐，本文将对C型货舱的罐体设计选型做个对比分析［2］。
1 C型罐舱设计的技术要求短途运输小型LNG船C型货舱通常按压力容器准则设计，设计压力常取1.8 MPa，不超过2 MPa。
其独立液化舱属于半冷半压形式压力容器，技术比较成熟，液罐材料采用耐低温且具有较低热膨胀系统的奥氏体钢，罐体外部粘结聚苯乙烯泡沫盒镀锌钢板作为绝缘层。
C型独立货舱LNG船温度压力变化分析
独立C型LNG储罐蒸发率实验设计
独立C型LNG储罐蒸发率实验设计管官;林焰;杨蕖;周帅【摘要】In order to enable the students to fully understand the evaporation law of LNG (liquefied natural gas),and based on the developed independent C type LNG storage tank and the insulation layer,an innovative experiment for undergraduate experimental teaching is designed,and an experiment of the evaporation rate of the independent C type LNG storage tank is developed.The experimental scheme is proposed,and the principle,the method,the objective,the apparatus,the content,the steps,etc.,of the experiment are introduced.The results show that the experiment not only greatly increases the utilization ratio of the research equipment,but also helps to improve the teaching effect.It is beneficial to stimulate students'scientific exploration spirit,and also provides reference for the experimental teaching reform of the related courses.%为使学生充分理解LNG蒸发规律,针对研制的独立C型LNG储罐及保温层装置,进行适用于实验教学的创新实验设计,开发了独立C型LNG储罐蒸发率实验,设计了实验方案,介绍了实验原理、实验测量方法、实验目的、实验装置、实验内容及步骤等.此实验的开设不仅可以大大增强科研设备的利用率,而且对提高教学效果有很大帮助,有利于激发学生的科学探索精神,也为相关课程的实验教学改革提供借鉴.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2017(034)009【总页数】4页(P56-59)【关键词】LNG储罐;蒸发率;实验设计【作者】管官;林焰;杨蕖;周帅【作者单位】大连理工大学船舶CAD工程中心,辽宁大连 116024;大连理工大学船舶CAD工程中心,辽宁大连 116024;大连理工大学工程装备结构分析国家重点实验室,辽宁大连 116024;大连理工大学船舶CAD工程中心,辽宁大连 116024;大连理工大学船舶CAD工程中心,辽宁大连 116024【正文语种】中文【中图分类】U677.2;G642.423在进行科研工作的同时,探讨如何在实验中引入科研设备以改进教学方式的做法已成为当今实验教学改革的一种重要途径[1-3]。
基于CFD的独立C型低温液舱蒸发特性分析
基于CFD的独立C型低温液舱蒸发特性分析陈明;毕仕伟【摘要】为了解独立C型低温液舱蒸发的相关规律,提出将低温液舱绝热维护系统及舱内低温流体相变耦合计算的方法.以某独立C型物理样舱为例,考虑绝热层、鞍座、内壳及管路、舱内低温流体等计算区域,以液氮为工质,利用Fluent软件进行数值仿真分析,并与物理实验结果进行对比验证,得到独立C型低温液舱温度场、压力场、流场等分布规律.%In order to study the evaporation characteristics law of type C independent cryogenic tank, the way of calculating the insulation maintenance system of the cryogenic tank coupled with the phase change inside the cryogenic tank was presented. Type C independent cryogenic tank was numerically simulated in the Fluent with the medium of liquefied nitrogen and its vapor, considering thermal insulation layer, saddle, inner shell and pipeline system, internal fluid area.The results were compared and verified by the cryogenic experiment, which reveal the distribution of the temperature field, pressure field, flow field of the type C independent cryogenic tank.【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2018(047)003【总页数】7页(P92-97,106)【关键词】数值模拟;相变;传热;独立C型液舱【作者】陈明;毕仕伟【作者单位】大连理工大学船舶工程学院,辽宁大连116024;大连理工大学船舶工程学院,辽宁大连116024【正文语种】中文【中图分类】U674.13;TE835对于LNG运输船上的低温液舱而言，外部热量会通过绝热维护系统进入液舱内部，会导致低温液体蒸发，造成舱内压力升高及液货损失。
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舱 ［。 ” 从 图 １可 以看 出 ． 液货 舱 的周 围覆 盖有 一 圈保
图 １ 双圆筒 Ｃ型独立液货舱
［ 稿 日期 】０ ２ ０ － ９ 收 ２ １～ ３ ０ ［ 者 简 介 ］ 文 华 （９ １ ） 男 ， 程 师 ， 事 船 舶结 构设 计 工 作 。 作 刘 １８一 ， 工 从 陆 晟 （９ ２ ）男 ， 级 工 程 师 ， 期 从 事 船 舶 及海 洋工 程 结 构 设 计 工 作 。 １７ 一 ， 高 长
第 １期 （ 总第 １０期 ） ３ ２１ ０ ２年 ６月
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（ 海 船 舶 研 究设 计 院 ， 海 ２ １０ ） 上 上 ０ ２ ３
［ 摘
要］ Ｃ型 独 立 液 货舱 是 中小 型 Ｌ Ｇ船 的主 要 液 货 舱形 式 ， 常 为 单 圆筒 或 双 圆筒 。根 据 Ｉ Ｃ规 则 ， 用 简 化算 Ｎ 通 Ｇ 利
法 ， Ｃ型独 立 液 货 舱 和 １ ８０ ０ｍ３ Ｎ 运 输 船 液 舱 的 蒸 发 率 进 行 了 计 算 。 计 算 结 果 表 明 ： 方 法 是 有 效 的 ， 快 对 ３ ０ Ｇ Ｌ 该 能 速应 用 于 液 货 舱 保 温层 的设 计 。 ［ 键词 ］Ｎ 关 Ｌ Ｇ船 ； Ｃ型 独 立 液货 舱 ； 发 率 蒸 ［ 圈分 类 号 ］ ６ ４１＋． 中 Ｕ ７ ．３３３ ［ 献标 志码】 文 Ａ ［ 章 编 号 ］０ １ ４ ２ （０ ２ ０ — ０ ５ ０ 文 １０ — ６ ４ ２ １ ） １ ０ ２ — ４
Ｌｉ ｅ －ｈ ａ Ｌ ｈ ｎ ｕＷ ｎ ｕ ｕＳ ｅ ｇ
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第１ （ 期 总第 １０期 ） ３
２１ ０ ２年 ６月
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中小型 Ｌ Ｇ船 Ｃ型独立液货舱蒸发率计算 Ｎ
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舱 的尺度 对 船舶 主 尺度 的选 取 起 着决 定 性 的作 用 ， 同样 ， 船舶 主尺度 又影 响着 液货舱 的尺 寸 ， 者相 互 两
制约 ， 相互 影响 。
目前 已建 的 中小 型 Ｌ Ｇ船 一 般采 用 Ｃ型 独 立 Ｎ
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Ｕ 刖 昌
中小 型Ｎ 主尺度 的确 定要 从 总体 布置 、 舶 性 能及 结 构 强度 等 方 面 船
来考虑 ， 既要 满 足船 舶使 用 要求 ， 使舱 室 布 置合 理 ，
同时 也要 使 船舶 具有 良好 的阻 力 性 能 。其 中 ， 货 液