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受燃料单一性与气体燃烧特性限制，纯LNG动力船在燃料供应、发动机设计等方面，具有特殊之处。现就亚洲首艘纯LNG动力船”海洋石油525”号6500HP港作拖轮，浅析纯LNG动力船的设计与建造要点。
气体燃料供应系统
相对于双燃料动力船，纯LNG动力船缺少“燃料冗余”，即在发生气体燃料泄漏的情况下，不能切换到燃油模式，所以在《使用气体或其他低闪点燃料船舶国际安全规则》（IGF规则）中，明确要求“对于单一气体燃料装置，从气罐至用气装置，燃料供应系统应布置成完全冗余和分隔，以确保一套燃料供应系统发生气体泄漏时，不会导致不可接受的功率损失。气体燃料储存应分成两个或多个气罐，储罐应位于独立的舱室。对于C型气罐，如果一个气罐设有两个完全独立的气罐连接处所，则可接受仅设一个气罐”。可以看出，IGF规则的基本原则是，气体燃料供应系统上的单一故障，不应导致“不可接受的功率损失”，因此，纯LNG动力船一般通过“供气系统冗余”或“动力系统冗余”的方式来满足IGF规则要求。
纯气体燃料发动机
常规船舶柴油机采用迪塞尔循环，没有爆燃的风险，当负荷突增时，可以通过调速器增加燃油喷射量来保持发动机转速稳定。即使是满负荷突增，最多也只会发生冒黑烟的现象（局部区域油气混合不均，造成不完全燃烧）。对于高压气体燃料发动机，其采用迪塞尔循环，当负荷突增时，增加燃气喷射量，由于燃气是在点火后高压喷入气缸，不参与压缩过程，所以无爆燃风险，发动机的瞬态响应能力与柴油机基本无异。但对于低压气体燃料发动机，气体从进气道喷入，与空气一起参与压缩，采用的是奥拓循环。
双壁管（double wall piping）
双层管在建造过程中有两个难点，一是双壁管应终止于何处，二是双壁管内管（inner pipe）的联接与支承。根据IGF规则要求，“发动机本体上的所有气体管路应设置双壁管，直至气体喷入气缸；但对于从各气缸空气支管直接进气的低压气体燃料发动机，如果单一故障不会导致可燃气体漏入机舱，则空气支管上可免设双壁管。”可以看出，这里免设双壁管的对象仅限于低压、支管进气的气体燃料发动机，对于如何判断“单一故障不会导致可燃气体漏入机舱”，规则没有给出明确说法，在“规范”中给出的方案是，在发动机上方设置一个可燃气体探测器，并连接至安保系统。
来自《中国船检》杂志
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发表于 2015-8-11 10:11
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