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1、LNG燃料动力试点船舶关键设备技术要求 一、 气体燃料发动机技术要求二、 船用液化天然气储罐审图原则三、 发动机电控单元（ECU）技术要求四、 热交换器技术要求一、气体燃料发动机技术要求1 一般规定1.1 气体燃料发动机的设计、制造、安装和试验要求除应满足钢质海船入级规范第3篇第9章的适用规定外还应满足本章和第5章的有关规定，并应取得船用产品证书。1.2 ECU及其传感器等相关系统应满足钢质海船入级规范第3篇第9章附录2的有关规定。1.3 应对所有可能影响发动机燃烧过程的故障进行故障模式与影响分析（FMEA），并提交分析报告；根据分析报告结果确定对发动机的监控。1.4 气体燃料发动机的结构、系
2、统应设计成在所有位置避免造成燃气爆炸或允许不会造成有害影响的爆炸以及将其影响释放到安全处所而且爆炸事件不会影响机器的正常运转，除非其他安全措施允许关闭受影响的机器。1.5 气体燃料发动机上的供气管系的设计布置应满足CCS气体燃料动力船检验指南2.5和2.6 对管系的相关要求。1.6 当燃料通过混合器与空气混合后进入汽缸，位于汽缸前的燃气进气总管上应安装防爆安全阀或其它防爆设施，除非有资料表明该系统的强度足以承受最恶劣情况下的爆炸。燃气进气总管上应安装火焰消除器。1.7 排气管应配有防爆安全阀或其它防爆措施，安全阀的尺寸足以预防当气缸发生点火故障时而产生剩余未燃烧气体在排气管中引起的爆炸。除非有
3、资料表明该系统的强度足以承受最恶劣情况下的爆炸。1.8 气体燃料发动机应安装具有足够释放面积的曲轴箱安全阀。气缸直径等于或大于250mm的柴油机每一曲柄至少应装一个安全阀。每台柴油机曲轴箱上所设安全阀的总流通面积按曲轴箱总容积计算，每1m3曲轴箱容积应不小于115cm2，且每个安全阀的流通面积应不小于45cm2。1.9 曲轴箱应设有单独的透气系统，保证泄漏的气体排至机舱外的开敞区域，透气口应安装火焰消除器。1.10 气体燃料发动机的排气管不应与其他发动机或燃烧器的排气管相连。1.11 应通过监测废气或燃烧室温度对气体混合物的燃烧进行监测。2 双燃料发动机的功能要求2.1 起动、正常停车、低功率
4、运行和无负荷怠速运行时应仅使用燃油燃料。2.2 如果气体燃料供应关闭，发动机应能仅使用燃油持续运转。2.3 气体燃料操作的转换（由燃油操作转换为气体燃料操作和由气体燃料操作转换为燃油操作），应仅在一定的功率范围下可实现，在此功率级下，实现此转换的可靠性可以通过试验进行证明。气体燃料操作转换的准备工作，包括对此转换的所有必要条件的检查工作完毕后，转换过程自身应可自动进行。功率减小时应自动转换为燃油操作。以上过程可以通过手动来中断。2.4 正常停车及紧急停车时，气体燃料的供应切断应提前于燃油供应的切断或二者同时进行。气体燃料的切断不应依赖于燃油的切断。2.5 气缸内燃气空气混合气应通过喷射燃油压燃
5、的方式引燃。喷向各汽缸的调节油量应足以确保混合气能进行强制点火。没有提前或同时关闭各气缸或发动机整机的气体燃料供应，不应停止供应调节油。3 单一气体燃料发动机的功能要求3.1 起动程序应为：当发动机启动时，点火系统应保持停止点火状态，且进入发动机的气体燃料供应装置应保持关闭，当发动机达到最低点火转速时，应在点火系统开始点火后，方可开启进入发动机的气体燃料供应装置。3.2 在进入发动机的气体燃料供应装置开启一定时间后，发动机尚未启动成功，气体燃料供应自动关闭，且起动程序应终止。3.3 在正常和应急停车时，气体燃料供应的切断不应迟于点火切断。在未事先或同时关闭每一气缸或整台发动机的供气以前，不能切
6、断点火。3.4 对于恒速发动机，关闭顺序应为发动机供气阀在怠速时关闭，点火系统保持开启直至发动机停下来。二、 船用液化天然气储罐审图原则目 录第1节 一般规定1.1 适用范围1.2 审图依据1.3 图纸和资料第2节 技术要求2.1一般要求2.2 结构构造和材料2.3额定充灌度2.4储罐管路系统2.5试验项目及技术验收标准第1节 一般规定1.1 适用范围1.1.1 本审图原则适用于内河船用液化天然气（LNG）储罐（含燃料储罐和加气趸船LNG储罐）产品的审图。1.1.2 本审图原则关于管路和阀件的相关要求适用于附连于储罐的管路接头及阀件。储罐外的加气管路及燃料管路应满足内河散装运输液化气体船舶构造
7、与设备规范（2008）和气体燃料动力船检验指南（2011）的相关要求。1.1.3 船用LNG储罐除满足本指南要求外，还应满足相关法规和公认压力容器标准的要求。1.2 审图依据1.2.1 船用LNG储罐的审图与检验除应依据本审图原则外，还应参照如下适用标准的特定要求：（1） 中国船级社材料与焊接规范及其修改通报；（2） 中国船级社内河散装运输液化气体船舶构造与设备规范（2008）；（3） 中国船级社气体燃料动力船检验指南（2011）；（4） 中国船级社钢质内河船舶建造规范及其修改通报；（5） GB150.1GB150.4-2011压力容器；（6） GB/T18443真空绝热深冷设备性能试验方法；
8、（7） JB/T 4731 钢制卧式容器；（8） JB 4732钢制压力容器-分析设计标准；（9） JB/T 4784低温液体罐式集装箱；（10） GB/T18442低温绝热压力容器；（11） TSG R0005-2011移动式压力容器安全监察规程；（12） ASME XII运输罐的建造和连续使用规则；（13） BS EN 13530-1-2002低温容器、可运输真空隔热容器的功能要求 ；（14） 国际海运危险货物规则（IMDG Code）。1.3 图纸和资料1.3.1 对于LNG储罐（含燃料储罐和加气趸船LNG储罐），应将下列图纸资料一式3份提交船舶检验机构，以供审查：（1） 储罐图，包括焊
9、缝的无损检测、强度和罐体密性试验的资料；（2） 储气罐罐体支撑附件结构图；（3） 储气罐支撑附件与船体间连接的详细结构图；（4） 储气罐材料及焊接工艺评定；（5） 储气罐设计载荷和有限元结构分析技术文件；（6） 储气罐管路系统说明书，包括安全释放阀透气管路、液位及压力监控和报警系统等。1.3.2 应提交储罐装卸等安全操作的程序(包括紧急切断阀的安全控制、液位容积对照表、维持时间和航期限制、充装地点、吊装要求、运输时的系固和绑扎要求、储罐故障应急处理、人员急救及培训、初次充装的预冷要求等 )技术文件一式3份以供审查。1.3.3 除按本审图原则的有关要求提交图纸资料外，还应提交船舶检验机构认为必要
10、的其他图纸和资料以供审查。第2节 技术要求2.1一般要求2.1.1对于燃料储罐，其罐体的设计应按公认的压力容器标准进行（如：GB150、JB 4732、ASME、EN13530 等）。罐体的设计应充分考虑动载荷对整体结构、局部加强结构、内外罐体连接件及罐体附件的影响。2.1.2在按2.1.1所述容器标准进行罐体设计时，还应考虑下述工况运动惯性力：（1） 运动方向：最大额定质量乘以2倍的重力加速度（2Rg，R最大额定质量；g取9.81m/s2）；（2） 同运动方向成直角的水平方向：最大额定质量乘以重力加速度（Rg），当不能确定运动方向，则为最大额定质量乘以2倍的重力加速度（2Rg）；（3） 垂直
11、向上：最大额定质量乘以重力加速度（Rg）；（4） 垂直向下：最大额定质量（总载荷包括重力作用）乘以2倍的重力加速度（2Rg）。2.1.3罐体设计时，应考虑2.1.2条中惯性力下液货产生的附加压力。2.1.4燃料储罐（包括支撑附件）应作为整体模型进行结构强度评估，在考虑自重、设计内外压力以及2.1.2所要求惯性力的情况下，应力分析计算结果应满足下述要求：（1） 罐体部分应依据公认的压力容器标准进行校核（采用GB150进行设计时，应依据JB4732进行校核；采用ASME或EN13530设计时，应分别依据ASME或EN13530的相关规定进行校核）。（2） 罐体支撑附件的Von Mises合成应力应
12、不大于下式计算之值：式中：系罐座材料的屈服强度；对于屈服点不明确的金属材料，取0.2规定非比例伸长对应的应力作为屈服强度指标。2.1.5 与燃料储罐支撑附件相连的船体结构应满足钢质内河船舶建造规范及其修改通报相关章节的要求。2.1.6对于燃料储罐，其支撑附件与船体结构间可采用螺栓连接。对于加气趸船LNG储罐，其支撑附件与船体结构应符合内河散装运输液化气体船舶构造与设备规范（2008）第4章4.5对于支持构件的要求。2.1.7对于加气趸船LNG储罐，除应符合上述2.1.12.1.6条要求外，其罐体部分还应符合内河散装运输液化气体船舶构造与设备规范（2008）第4章4.4中对C型独立液货舱最大许用
13、薄膜应力的要求。2.1.8燃料储罐和加气趸船LNG储罐的承压部件厚度计算用焊接系数应按照1.2中相关压力容器标准执行。 2.1.9暂不受理采用应变强化工艺生产的产品。2.2 结构构造和材料2.2.1卧式LNG储罐（含燃料储罐和加气趸船LNG储罐）的支撑附件一般采用双鞍座形式；如采用三个及以上鞍座时，应进行特别考虑。2.2.2内部防波板设置，对于气体发动机配套小型燃料储罐（容积不大于25m3），每个防波段容积一般不大于7.5m3；对于大型LNG罐（含燃料储罐和加气趸船LNG储罐），防波板间距不大于4m。2.2.3 材料、无损探伤、热处理等应符合CCS材料与焊接规范及其修改通报、GB/T18442
14、低温绝热压力容器以及我社接受标准的相关要求。2.2.4不锈钢材料应考虑厚度负偏差，可不考虑腐蚀余量。2.3充满率2.3.1额定充满率不大于90%。任何情况下的最大充满率应不大于95%，并应在该充满率对应的最高液面位置设置溢流口，以防止充满率超标。工厂应提交相应产品的液位对照表。2.4储罐管路系统2.4.1应对附连于储罐的阀件与管路接头进行有效防护。2.4.2超压泄放装置的计算公式选取与安全阀设定的起跳压力应按JB/T 4784低温液体罐式集装箱附录A公式计算。2.4.3 紧急切断阀、截止阀等低温阀件应持有船用产品证书，并应在装配后进行效用试验，具体控制要求应列入到该产品的操作说明书中。2.4.
15、4 LNG储罐（含燃料储罐和加气趸船LNG储罐）附属设备的设置应符合下列要求：a) 应设置就地指示的液位计、压力表，并远程监控；b) 储罐应设置液位上、下限及压力上限报警，并远程监控；c）储罐的液相管、气相管接口处应分别装设一套紧急切断装置，并且其设置应当尽可能靠近罐体；d）储罐应设置全启封闭式安全阀，且不应少于2个（1用1备），安全阀的设置应符合内河散装运输液化气体船舶构造与设备规范第8章的要求。e）安全阀与储罐之间应设切断阀，切断阀在正常操作时应处于铅封开启状态；f）与储罐气相空间相连的管道上应设置人工放散阀。g）储罐应装设具有自动和手动开启功能的快速泄放装置，以确保在紧急情况下储罐内液化气体的快速有效泄放。2.4.5除上述2.4.12.4.4的要求外，LNG储罐（含燃料储罐和加气趸船LNG储罐）辅助设备（包括充罐、卸货、通风、安全、冷却等）的设置，还应不低于IMDG Code的相关要求。2.5试验项目及技术验收标准2.5.1应对LNG储罐（含燃料储罐和加气趸
