LNG应急过驳船舶选型与兼容性分析

17万m3LNG运输船，尺度参数为长290 m、宽45 m左右的大型LNG运输船居多，可进行相近尺度
的两船进行匹配,要求两船型线不能差别太大，否 则会导致两船舶靠泊无法靠至正常过驳距离,软 管长度不够,碰垫无法正常发挥作用。
两船能够容许的最大干舷差受于软管的长度 限制，若两船的干舷差过大,传输系统的垂向距离
关键词:LNG运输船；应急过驳;过驳船型;兼容性
中图分类号:U674.13
文献标志码:A
文章编号:1671-7953（2021）03-0130-05
随着我国LNG进口量的逐年增加,LNG运输 船运输业务大幅增长，潜在的LNG运输船事故发 生数量也相对提升。由于LNG货物的冷态液体 特殊性,LNG货物不能维持过长时间保存,LNG
算,得出两船的干舷差应不大于10 mo卸载船、 受载船软管输气口前后差距不应大于5 m。
2.2舱型及舱容
对于两船舱型，由于液态LNG温度高于该压 力下的沸点,LNG就会迅速沸腾汽化，使液态 LNG内部产生大量的气泡，液货舱产生高压，所
以要采用压力、保冷效果相近的液货舱类型进行
131
2021 年 第3期
船型参数22 万 n?
LOA 船Qm
315
LBP型长/m
302
船宽/m
50
型深/m
27
设计吃水/m
12
LNG运输船
17 万
14 万
290
278
284
266
46.95 42.6
26.25
26
11.5
11.35
3万n? 184.70
175 28.10 18.70
7.4
膜型和MOSS型。3万m?的代表船是中国船东的 海洋石油301号，其液货舱采用独立C型液货舱。 具体的参数及17万m3典型船型布置见表3。
百分比/% 12.50 61.31 22.02 4.17 -
2021 年 第3期
时光志，等:LNG应急过驳船舶选型与兼容性分析
船海工程 第50卷
1.2典型主力船型
表3典型主力船型参数
统计分析可知,22万n?、17万m?、14万n?、 3万n?的LNG运输船是国内到港的LNG运输船 中的典型主力船型。22万、17万、14万n?的 LNG运输船代表船有TEMBEK, PAN AFRICA, DAPENG STAR等，其液货舱舱型大都采用NO. 96薄膜型和Mark III薄膜型，少数采用Mark II薄
E] = 0. 025Dta • V2
⑷
式中：V为抵靠速度,m/s。
两船平行靠泊时，靠泊载荷和碰撞能量均匀
分布在所有碰垫上,应校核所有碰垫同时作用时
能否满足吸收碰撞能量的要求，所有碰垫同时作
用时靠泊碰撞能量为
En = 0. 051Dta • V2
(5)
D 一c严5 TA "叫 + "b
130
初步解决两船的匹配问题。
1国内到港LNG运输船现状
1.1基本情况
目前国内外LNG运输船数量相对较少，截止
到2019年，全球LNG船舶数量仅598艘⑷，见表
lo 表1 2019年全球LNG船舶状况
LNG运输船
数量/艘
FSRU
35
FSU
5
小型LNG运输船（舱容4万n?以下）
35
标准型LNG运输船（舱容4 ~ 21万n?）
1.3应急过驳船舶选型
结构吃水/m
12.8
12.5
12.3
7.60
液货舱容积/m? 217 300 174 000 138 000 30 770
低温软管设备、防撞设备、系泊设备等，同时应急
过驳船舶选型也要考虑经济效益和环保因素。
由于LNG货物特性，发生应急情况时需及时
选用中国船东的LNG运输船进行应急过驳
不能满足其正常水平状态系泊的连接传输,横向 距离导致软管的位移极限难以满足船驳组合体受
2.1船型
在船型匹配方面，原则上进行LNG应急过驳
作业两船尺度相近为宜。目前国内到港主要是
风浪的影响；同时干舷差过大，会使软管内LNG
的流速过大过急，过大的流速会导致难以控制和
易生静电，使软管容易脱落，发生泄漏。经实验计
主碰垫选取，先计算靠泊系数C。
r _ 2D SA . °SB =°SA + Dsb
/ 1、
（）
式中:Dsa和Dsb分别为船A和船B排水量。 通过式（1）计算,再根据OCIMF碰垫快速选
取表,根据我国液化气体船舶安全作业国标建议 的计算方法、碰垫推荐规格和数量要求选择主碰 垫。
考虑到两船靠泊过驳作业期间,相互平行接 触较少，单个碰垫更有可能吸收初始碰撞能量，故 应校核单个碰垫作用时能否满足吸收碰撞能量的
船东 China LNG Shipping China LNG Shipping/ Teekay LNG China LNG Shipping/ Teekay LNG China LNG Shipping、Dynagas China LNG Shipping China LNG Shipping China LNG Shipping China LNG Shipping China LNG Shipping China LNG Shipping China LNG Shipping China LNG Shipping/ Mitsui OSK Line China LNG Shipping China LNG Shipping China LNG Shipping China LNG Shipping China LNG Shipping China LNG Shipping
船过驳安全问题，如,碰垫和软管的选取和兼容性
分析⑴；LNG加注作业时的两船兼容性问题，两
船间碰垫配备、两船船舶尺度、加注软管和软管吊
起吊段,对大型LNG运
输船在海上发生应急事故时的货物转运研究不
足,需进一步对LNG应急过驳船舶选型和兼容性 进行研究，满足国内LNG船舶安全保障需求。为 此,考虑对国内到港主要LNG运输船的船舶参数 进行统计分析,确定在海上应急情况发生时,LNG
舱装载的情况。同时舱容大小相近的LNG运输
船，在船型尺度方面，如在线型、干舷差、管汇位 置、系泊方案等方面也能达到基本吻合，能满足兼 容性条件。
2.3低温软管
通常在进行大型LNG运输船过驳作业时，船 舶管路布置4根液相管和1根气相管,5根管道
的位置为气相管居中，两边各布置两根液相管，低
温软管通过Y形变径和绝缘法兰与船舶管路进 行连接，低温软管管径及布置满足OCIMF要求, 气相和液相软管可为8、10、16、20 in,间距一般为 3 mo软管长度必须考虑最小弯曲半径要求、船舶
舱容 174 000 174 000 172 400 172 400 30 000 174 000 174 100 174 100 174 100 172 000 174 000 172 000 147 000 147 000 147 000 147 000 147 000 147 000
2兼容性分析
第50卷第3期 2021年6月
船海工程 SHIP & OCEAN ENGINEERING
DOI: 10.3963/j. issn. 1671-7953.2021.03.032
Vol. 50 No. 3 Jun. 2021
LNG应急过驳船舶选型与兼容性分析
时光志打朱明昌2 ,石峰1 ,黄立文$ ,谢澄2” （1.中海油能源发展股份有限公司 采油服务分公司 天津300452；2,武汉理工大学航运学院，武汉430063）
时光志，等:LNG应急过驳船舶选型与兼容性分析
船海工程 第50卷
过驳作业，在过驳过程中就不会发生类似C型舱
对薄膜舱过驳时热液进入冷液的闪蒸现象⑶。
对于两船舱容的大小，因为卸载船应急情况 紧急,不允许长时间的过驳作业,应尽量保证两船 具有相同的舱容大小，在尽量少的次数完成对卸 载船的应急过驳作业，使液货处于安全装载状态。 在分多次转运时也要避免因舱容的大小出现的半
应急过驳受载船的可选船型。通过参照规范标准
及计算方法，对LNG应急过驳船舶船型、舱型、舱
容、软管连接、防撞设备、系泊条件等方面兼容性
进行分析，提出17万显卸载船过驳匹配方案，以
收稿日期：2020-12 - 01 修回日期：2021 -04-30 第一作者:时光志（1984—）,男，硕士，高级工程师 研究方向:海洋工程
要求。靠泊碰撞能量计算通常采用1.8倍船舶排
水量的方式考虑靠泊额外力的作用,即
132
Dsaa = 1. 8 • Z）sa
°SBA = 1・ 8 • °SB
(2)
式中:2aa和Dsba分别为船A和船B调整排水量。
两船总调整排水量为
n _ 2aa x Dsba TA = Dsaa + 2ba
⑶
单个碰垫作用时靠泊碰撞能量为
舱型 No. 96薄膜型 No. 96薄膜型 No. 96薄膜型 No. 96薄膜型
独立C型 No. 96薄膜型 No. 96薄膜型 No. 96薄膜型 No. 96薄膜型 No. 96薄膜型 No. 96薄膜型 No. 96薄膜型 No. 96薄膜型 NO. 96E-2薄膜型 NO. 96E-2薄膜型 NO. 96薄膜型 NO. 96薄膜型 NO. 96薄膜型
478
Q-Hex超大型LNG运输船（舱容21万n?规格） 31
Q- Max超大型LNG运输船（舱容26.6万m3规格） 14
总计
598
我国目前现已建成并投入营运的接收站共有
22座,根据近10个月对我国到港LNG运输船的 统计可知，容积小于10万m3的中小型LNG船舶 数量最少，货舱容积在区间10万~20万溢的大
运输船货品特性要求必须及时采取海上应急过驳 救助措施进行处理以避免造成货物损失和海事安
全风险隐患，这给我国LNG船舶安全监管和应急 救援保障提出巨大的挑战。关于LNG船对船过 驳作业，OCIMF、IACS、SIGGTO等国际组织现已
出台相关的指导文件,我国交通运输部也发布了
天然气的过驳标准。已有的研究涉及LNG运输
型LNG船舶数量最多；除此之外,超大型LNG船 舶也服务于我国进口 LNG的运输。将LNG运输 船按舱容大小分为4个范围⑸，占比情况见表2。
表2国内到港船型尺度统计表 （2020 年 8 月—2021 年 4 月）
尺度/万m3 20以上 15 ~20 10-15 10以下 总计
数量 21 103 37 7 168
船Qm 290 299 299 299 184 289 290 290 290 290 290 290 291 292 291 292 291 292
船宽/m 47 50 50 50 28 45 45 45 45 47 47 47 44 43 44 44 43 43
吃水/m 11.2 11.8 11.8 11.6 6.7 11.3 11.3 11.2 11.4 9.5 11.3 11.4 11.8 9.3 11.1 11.6 11.3 11.6
摘要:针对LNG运输船在应急过驳作业中的船型匹配问题，分析国内典型到港LNG运输船现状，确定
在LNG应急过驳作业中受载船的可选船型;分析典型应急过驳作业2船的兼容性，提出17万m3LNG卸载船
匹配方案,匹配结果表明，对过驳两船船型、舱型及舱容、低温软管、碰垫及系泊等方面的兼容性分析结果表
明,匹配进行应急过驳的两船兼容性良好。
受风浪流影响的垂向和横向运动幅度等因素，防
止过驳过程中干舷差过大而导致及管汇拉断，一
般取最大高度差的2倍⑹。
2.4碰垫及系泊 国际行业标准要求,为了保证过驳两船靠泊
时安全,LNG应急过驳作业应配备一定数量主碰
垫、辅助碰垫,主碰垫沿船体平行部分放置,对船 体提供最大限度的保护。辅助碰垫布置在船艄和 船牖，避免在系泊和作业期间两船发生意外碰撞。 主碰垫和辅助碰垫通常采用充气式橡胶碰垫 ,满 足国际浮式碰垫标准⑼。
过驳转运至就近的LNG接收站，受载船要满足船
作业的备选受载船船型，表4是中国船东的应急
型、舱型的兼容性，配备与卸载船能够相互匹配的 过驳LNG受载船可选船型参数见表4。
表4 LNG受载船选型表
船名 PAN AFRICA GEORGIY USHAKOV VLADIMIR VORONIN FEDOR LITKE 海洋石油301 CESI BEIHAI CESI LIANYUNGANG CESI TIANJIN CESI QINGDAO PAPUA PAN EUROPE SOUTHERN CROSS 申海 SHEN HAI 闽鹭MIN LU 闽榕 MIN RONG DAPENG STAR DAPENG SUN DAPENG MOON