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文档简介
1、中华人民共和国海事局关于印发LNG燃料动力试点船舶技术要求和LNG燃料动力试点船舶关键设备技术要求的通知海船检2012307号各有关单位: 为加快推进和规范LNG燃料动力在内河船舶上的应用,配合LNG燃料动力船舶应用安全性研究项目的开展,明确LNG燃料动力试点船舶及其相关设备的适用标准,我局组织制定了LNG燃料动力试点船舶技术要求、LNG燃料动力试点船舶关键设备技术要求.现予以印发,供各单位在制定、审查LNG燃料动力船舶试点方案以及设计、建造(改建)、检验LNG燃料动力试点船舶时使用。二一二年五月四日 LNG燃料动力试点船舶技术要求第1章 通 则1.1 一般规定 适用范围.1 本技术要求适用于
2、船长20m及以上以液化天然气或液化天然气/燃油为燃料的国内航行钢质船舶。.2 气体燃料动力船舶除满足本技术要求外,尚应满足国内航行海船法定检验技术规则(2011)或内河船舶法定检验技术规则(2011)(以下简称法规)及CCS气体燃料动力船检验指南(2011)(以下简称指南)的相关要求。.3 本技术要求不适用于客船、油船和化学品船。 一般要求.1 船舶动力装置可使用LNG燃料或LNG/燃油混合双燃料。.2 气体燃料(含双燃料)发动机应持有经本局授权的船舶检验机构签发的船用产品证书。.3 现有船舶柴油机改装为气体燃料发动机或双燃料发动机时,应按指南的相关要求提交图纸资料审批,并按指南的相关规定进行
3、检验和试验,其中央电控单元(ECU)应持有经本局授权的船舶检验机构签发的船用产品证书。 定义.1 除另有明确规定者外,本规定适用的定义如下:(1)天然气:系指从油气田产生的可燃气体,常温常压下呈气态,主要成份为甲烷和少量的乙烷、丙烷、丁烷等。(2)液化天然气(LNG):系指天然气经冷却或冷却压缩而液化的天然气,并以液态形式储存在特定容器中。(3)危险性:系指燃烧、爆炸、低温和压力对船舶或人员可能带来的损伤。(4)气罐:系指船上用于储存LNG燃料的压力(低温)容器。(5)气罐处所:系指船上用于存放气罐的固定处所。(6)围蔽处所:系指在没有机械通风的情况下,通风受到限制且任何爆炸性环境不能被自然驱
4、散的处所。(7)半围蔽处所:系指受甲板和/或舱壁限制以致其自然通风条件与开敞甲板上的处所有显著差异的处所。(8)开敞处所:系指通过自然通风,可燃气体能迅速扩散的处所。(9)起居处所:系指用作公共处所、居住舱室、办公室、医务室、走廊、厕所、浴室及类似处所。(10)LEL:系指可能引起爆炸的最低可燃气体浓度极限点。(11)气体危险区域:系指爆炸性气体环境存在或可能出现的数量足以需要对机械和电气设备在结构、安装和适用上采用特别防护的区域。危险区域分为0类区、1类区和2类区:0类区:系指持续存在或长时间存在爆炸性气体环境的区域。1类区:系指在正常操作情况下可能出现爆炸性气体环境的区域。2类区:系指在正
5、常操作情况下不太可能出现爆炸性气体环境的区域,即使出现,也可能仅偶然发生并且存在时间短。(12)气体安全区域:系指气体危险区域以外的区域。(13)高压管:系指最高工作压力高于1MPa的管系。(14)互锁气体阀:系指安装在每台发动机气体燃料供应管路上的1套自动阀(3只),其中2只串接在通向发动机的气体燃料管路上,第3只安装在处于2只串接阀之间的气体燃料透气管上,该透气管应通向露天的安全位置。(15)双燃料发动机:系指既可以以气体为燃料,又可以燃烧燃油或者同时燃烧燃油和气体燃料的内燃机。(16)单一气体燃料发动机:系指只能依靠气体燃料运转且不能转换到燃油运转的发动机。(17)主气体燃料阀:系指位于
6、每个发动机气体供应线上的自动阀,它位于机舱外面,尽可能靠近气体加热器(如设有)。(18)释放源:系指可燃气体、蒸汽或液体可能释放出能形成爆炸性气体环境的部位或地点。如气体燃料系统内的任何阀门、可拆卸式管接头、管垫圈、压缩机或泵密封装置等。(19)本质安全机器处所:系指机器处所的布置应使得机器处所在任何情况下均处于安全状态。(20)ESD防护式机器处所:系指机器处所的布置使得该处所在正常情况下被认为处于气体安全状态,但在某种异常情况可能变为气体危险区域。当出现燃料气体泄漏等异常情况时,非安全设备(点燃源)和机械应自动关闭,只允许防爆型设备或机械运行。(21)增强安全机器处所:系指机器处所通过增强
7、通风能力、加强可燃气体探测与报警,在其气体燃料管路上采用全熔透对焊接头等方式 ,有效防止燃料气体泄漏带来的危险。(22)气罐主阀:系指位于贮气罐出口上的应急切断阀门,其位置尽可能靠近LNG储罐出口。第2章 船舶布置2.1 一般规定 一般要求.1 LNG储罐应持有经本局授权的船舶检验机构签发的船用产品证书。.2 船上气罐压力释放阀的排气口应向上,通常应布置在露天甲板上不小于3m处,且与含有着火源的围蔽处所的最近进气口或开口以及可能引起着火危险的甲板机械和设备的水平距离均应不小于5m。.3 带有低于最高液位的连接件的气罐,应在气罐连接件下端安装承滴盘,承滴盘的材料应为不锈钢或等效材料,其所在位置应
8、进行有效的隔离或绝缘,以保证万一液化气体泄露,船体或甲板结构不会遭受过冷损害。.4 安放气罐的鞍座及船体应具备足够强度以有效支撑气罐。.5 当LNG储罐与船体之间采用绝缘方式固定时,储罐应与船体之间进行有效的电气连接。.6 气体燃料系统的储存、供给和使用,其布置应使其产生的危险区域尽可能小。.7 机舱的几何形状应尽可能简单,避免形成气井。.8 当要求设置多机舱并且这些机舱采用单舱壁分隔时,该舱壁应为水密舱壁。.9 气罐处所应尽量远离机器处所、起居处所、服务处所和控制站;如果与其相邻,其边界应是气密型的。 材料.1 气罐、气体燃料管路、压力(或低温)容器和其他同气体接触的部件的材料应满足散装运输
9、液化气体船舶法定检验技术规则第6章的要求。.2 熔点低于925的材料不应用于气体燃料的管路,但与气罐连接的短管除外,此时低熔点材料应包裹在A-60级绝热材料中。2.2 机器处所 本质安全机器处所.1 机器处所的布置应满足指南2.5.2、2.6.1的相关要求。 ESD防护式机器处所.1 机器处所的布置应满足指南2.5.3及2.6.2的相关要求。 增强安全机器处所.1 机器处所的布置应满足指南2.5.4的相关要求。2.3 气罐处所 开敞处所.1 气罐处所的布置应满足指南2.7.3.2及2.7.3.3的相关要求。.2 若LNG气罐布置在船舶尾部露天甲板上,气罐的有效容积应不大于20m3,其罐体与船舶
10、尾端甲板线所连成的切线(如图2.3.1.2所示),与水平线所形成的夹角应不大于50°;否则,应采取适当的保护措施,以防止船舶追尾对气罐造成损坏。图.2 围蔽处所.1 气罐处所的布置应满足指南2.7.4的相关要求。2.4 出入口和通道 一般要求.1 出入口和通道的设置应满足指南2.3的相关要求。2.5 气体燃料充装处所 一般要求.1 气体燃料充装处所应满足指南2.8.1的相关要求。第3章 气体燃料管系3.1 一般规定 一般要求.1 应考虑热变形以及气罐和船体构件的移动而导致管系产生过大应力的影响。.2 应防止膨胀接头的过度膨胀和压缩,对其邻接管子应适当加以支撑和固定。对于波纹管膨胀接头
11、,应防止其被机械损伤。.3 当管路与船体结构之间采用绝缘隔离时,则对管路需采取电气接地措施。对所有具有密封垫片的管接头和软管接头也均需作电气连接。一切具有填料的管接头和软管接头应有电气接地措施。.4 供气管路上应尽量少使用软管、法兰,严禁使用滑动式膨胀接头。供气管路上采用的阀件、软管和其他附件等应持有经本局授权的船舶检验机构签发的船用产品证书。.5 管系的安装应有足够的挠性。.6 管系应采用统一的颜色标识。.7 气体燃料中含有一些会在系统中凝结的较重的成分,则应安装气液分离罐或收集液体的类似设施。.8 可能被隔离的含有液态气体的所有的管路和附件,应安装安全释放阀。3.2 气体燃料管系 管系的布
12、置.1 管系的设计和布置应满足指南2.4.12.4.9的相关技术要求。 管系的连接.1 管系的连接应满足指南2.4.102.4.19的相关要求。 管系的试验.1 管系的试验应满足指南2.4.19的相关要求。第4章 机械通风4.1 一般规定 一般要求.1 任何用于危险处所的通风管道应与用于非危险处所的通风管道分开。船舶营运的所有环境条件下都应能进行通风。除非电动风机经核准可用于与所服务处所同样的危险区域,否则其不应位于该危险处所的通风管道内。.2 气体危险区域内人员不经常进入的空舱及类似处所,可采用认可型移动式通风装置。.3 危险处所使用的风机风扇和通风导管(仅指风扇处)应为按如下规定的非火花结
13、构:(1)非金属结构的叶轮或机壳,对消除静电应予以适当注意;(2)有色金属材料的叶轮和机壳;(3)奥氏体不锈钢叶轮和机壳;以及(4)铁质叶轮和机壳,其设计的叶梢间隙不小于13mm。对于铝合金或镁合金的固定或旋转部件与铁质的固定或旋转部件的任何组合,不论其叶梢间隙多大,均认为有产生火花的危险,故不能用于气体危险处所。.4 装在船上满足本规定要求的每一种风机,应配有足够的备件。.5 通风导管的外部开口处,应设置单个网孔面积不大于13mm×13mm的保护网。.6 当通风系统失效时,在有人值班的位置必须有相应的报警和显示。.7 危险围蔽处所的空气进口所在的区域,在没有设置该空气进口时,应为非
14、危险区域。对于采用机械抽风系统,抽风机的每根进风管的风口应根据气体燃料可能聚集的区域进行布置。.8 非危险围蔽处所的进气口应设置在非危险区域,其距离任一危险区域的边界至少1.5m。进气管贯穿多个危险处所时,其应具有高于所贯穿处所的压力,除非进气管的气密性可确保气体不会渗入其内。非危险处所的排气口应布置在危险区域外。.9 危险围蔽处所的空气出口应位于露天区域,若未设置该空气出口,则该露天区域的危险性应等同于或小于通风处内的危险性。.10 具有通向危险区域开口的非危险封闭处所,应设置符合散装运输液化气体船舶法定检验技术规则要求的空气闸。.11 机器处所的通风系统应独立于其他通风系统。.12 通风系
15、统应确保所有空间内具有良好的空气环流,且应确保舱室内不会形成气井。4.2 机器处所 ESD防护式机器处所.1 ESD防护式机器处所应具有每小时换气至少30次的通风能力。若机器处所内探测到可燃气体时,换气量将自动增加至每小时30次,可允许在正常操作下机器处所的通风能力为每小时至少换气15次。.2 无论风机电动机由主配电板或应急配电板设独立线路供电还是由主配电板或应急配电板设公用线路供电,当其中的一组风机失效时,其能力降低不应超过50%。 增强安全机器处所.1 机器处所应有每小时换气至少30次的通风能力。通风机及其布置应满足4.1.1关于危险处所内通风风机的布置要求。.2 风机的数量和功率应满足:
16、无论风机电动机由主配电板或应急配电板设独立线路供电还是由主配电板或应急配电板设公用线路供电,当其中的一组风机失效时,其他组风机仍能满足机器处所规定换风量的要求。.3 机舱机械通风应与主机实现双燃料模式运行联锁,即当通风机开启至少10分钟以后,发动机才能采用双燃料模式运行,当风机因故关停时,发动机应能自动转换为燃油供应。4.3 气罐处所 围蔽的气罐处所.1 应安装有效的抽吸式机械通风系统,其每小时换气至少30次。.2 应在围蔽的气罐处所的风道内安装船舶检验机构认可的自动防火风闸。第5章 消 防5.1 一般规定 一般要求.1 船舶消防除满足船舶与海上设施法定检验规则的相关要求外,还应满足本章的要求
17、。5.2 防火 防火结构.1 耐火结构的设置应满足指南3.2.1的相关要求。.2 面向位于开敞甲板的LNG储罐及其附件的起居处所、服务处所、货物处所、机器处所和控制站的舱壁应采用“A-60”级分隔。5.3 灭火 水灭火系统.1 水灭火系统的设置应满足指南3.3.1的相关要求。 水雾系统.1 水雾系统的设置应满足指南3.3.2的相关要求。 干粉灭火系统及灭火器.1 干粉灭火系统及灭火设备的设置应满足指南3.3.3的相关要求。5.4 探火和失火报警系统 探火.1 探火装置的设置应满足指南3.4.1的相关要求。 报警和安全措施.1 应按指南3.4.2的相关要求设置报警系统,并采取相应的安全措施。第6
18、章 电气系统6.1 一般规定 一般要求.1 对于本章未涉及者,应满足散装运输液化气体船舶法定检验技术规则的要求。.2 本章未作定义的开敞甲板和其他处所的气体危险区域应按IEC60092-502或CCS液货船危险区域划分和电气设备配备指南确定。.3 安装在ESD防护式机器处所内的电气设备应满足下列要求:对于1类危险区域而言,除探火和碳氢化合物探测器以及失火和可燃气体浓度报警器外,还有照明装置和风机也应为合格防爆型。如果在气体燃料发动机机器处所内探测器探测到可燃气体浓度超过40%LEL,则该处所内所有不适用于1类区的电气设备(包括气体燃料发动机)都应自动切断。.4 安装在增强安全型机器处所内的可燃
19、气体探测器、火灾探测器、报警器和照明装置应为合格防爆型。.5 燃料充装时,燃料供应方的燃料供应管与被充装方的燃料充装管之间应有等电位连接。.6 电缆穿越气体危险区域的甲板或舱壁时,应保持甲板或舱壁原有的气密性。6.2 危险区域划分 一般要求.1 危险区域的划分应满足指南4.2的相关要求。 危险区内的电气设备.1危险区域内电气设备的选用,应满足IEC60092-502或CCS液货船危险区域划分和电气设备配备指南的要求。.2 防爆电气设备的防爆级别和温度组别至少应为A,T2.第7章 控制、监测和安全系统7.1 一般规定 一般要求.1 在燃料注入管的截止阀和通岸接头之间、气泵或压缩机排放管路和燃料管
20、路上均应安装压力表。7.2 监控 气罐监控.1 气罐监控系统的设置应满足指南5.2.1的相关要求。.2 储气罐应按照散装运输液化气体船舶法定检验技术规则13.2和13.3的相关要求设置液位监测和溢流保护。.3 应对气体燃料供应系统中汽化器出口处气体燃料的温度进行监控。且温度异常应有相应的报警和切断该燃料的供应。 气体燃料发动机监控.1 气体燃料发动机的监控应满足指南5.2.3的相关要求。7.3 气体探测 一般要求.1 气体探测设备的设置应满足指南5.3的相关要求。7.4 气体燃料供应系统的安全功能 一般要求.1 气体燃料供应系统应具备指南5.4要求的安全功能。.2 每一LNG储罐的气体燃料出口
21、管路(尽可能靠近LNG储罐)应装有一只手动截止阀和一只应急切断阀。.3 在为单台发动机或多台发动机供气的燃料管上应设置一个手动操作的截止阀和一个独立的主气体燃料阀,两阀串联连接,或设1个手动和自动组合操作阀。阀所在的管路部分应在气体燃料发动机机器处所外。如对单台发动机供气,该阀可以作为互锁气体阀中的一个阀件用以切断气体燃料供应。当发生表5.4.1.2(2)规定的有关故障时主气体燃料阀应能自动切断供气管路。应能在驾驶室、控制站等位置对主气体燃料阀进行操作。”附件:LNG动力船主要产品持证清单序号产品名称检验依据1气体燃料发动机“指南”第6章2储气罐审图原则3发动机电控单元(ECU)对新机可与发动
22、机整体进行产品认可,不必单独持证“内规”2012修改通报4热交换器船用换热器、锅炉等相关要求,或GB/T 18816,并应考虑材料的适用性5缓冲罐压力容器相关要求、GB150、JB4732等相关标准6气体燃料管及相关法兰液化气体船运输船规范7连接软管液化气体船运输船规范8阀件(与气体燃料物质接触的)、可拆接头液化气体船运输船规范9安全阀液化气体船运输船规范10可燃气体探测器(包括便携式)CB3836、IEC60079或GB1532211火灾探测器ISO7240、GB4715/471612防爆风机GB2641013气体燃料压缩机液化气体船运输船规范14燃料输送泵液化气体船运输船规范15火焰消除器
23、JB/T 5007816液位计、压力表、温度计、传感器、流量表常规船用产品以上产品须持有经本局授权的船舶检验机构签发的船用产品证书。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
24、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
25、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
26、。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
27、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
28、。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 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。 本审图原则关于管路和阀件的相
29、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与设备规范(2008)和气体燃料动力船检验指南(2011)的相关要求。 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 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)GB150.1GB150.4-20
30、11压力容器;(6)GB/T18443真空绝热深冷设备性能试验方法;(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 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
31、检验机构,以供审查:(1)储罐图,包括焊缝的无损检测、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。 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。 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
32、构认为必要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。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)垂直向上:最大额定质
33、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)。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。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 应不大于下式计算之值:式中: 系罐座材料的
34、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。 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。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。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薄膜应力的要求。燃料储罐和加气趸船LNG储罐的承压部件厚度计算用焊接
35、系数应按照1.2中相关压力容器标准执行。 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。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。 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低温绝热压力容器以及我社接受标准的相关要求。不锈钢材料应考虑厚度负偏差,可不考虑腐蚀余量。2.3充满率额定充满率不大于
36、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储罐管路系统应对附连于储罐的阀件与管路接头进行有效防护。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。 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。 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
37、;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。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
38、的相关要求。2.5试验项目及技术验收标准应对LNG储罐(含燃料储罐和加气趸船LNG储罐)的低温性能(封结真空度、夹层真空度、漏率、漏放气速率、静态蒸发率等)进行测试,试验要求应符合GB/T 18443真空绝热深冷设备性能试验方法的相关要求。 LNG储罐(含燃料储罐和加气趸船LNG储罐)应按适用标准的相关要求进行压力试验。液压试验的压力应不小于1.3倍设计压力,气压试验的压力应不小于1.15倍设计压力。三、发动机电控单元(ECU)技术要求1 一般规定1.1 适用范围 本技术要求供柴油机电子控制系统的设计、制造、检验和应用时参考使用。 由于柴油机电控系统技术不断进步,智能型柴油机不断发展,因此,本
39、技术要求不限制这种新技术的进展和开发。 柴油机采用单项电子控制系统,可参照本技术要求的适用部分。1.2 一般要求 电控柴油机应不低于非电控柴油机的安全要求与功能。 在柴油机运行条件下,电控系统应能安全、可靠地操作使用。 在柴油机装配好后,应对控制参数进行正确设定并验证。 应注意电控系统的电磁兼容性。 系统中的高压燃油管系和部件,均应设有防泄漏装置和泄漏报警设施。 产品说明书上应标明电控系统的工作保证期和寿命,以及电控系统的详细维修说明。1.3 定义 本技术要求所用定义如下:(1)柴油机电控系统:根据所控对象、方法和参数的不同,柴油机的电子控制系统有各种方案和形式,最主要的是电子控制燃油系统。它
40、控制喷油压力、喷油正时、喷油量及喷油模式等参数。能灵活调节柴油机各系统参数的电子控制系统,简称柴油机电控系统。柴油机电子控制系统是由传感器、电子控制器(ECU)及执行机构组成;(2)传感器:系指检测环境、柴油机工况及各种运行参数的器件。主要有曲轴转速传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、气体成分传感器、上止点位置传感器、流量传感器及振动传感器等,根据各类柴油机电控系统的需要选用;(3)电子控制器(ECU):对各种来自传感器的信息进行处理,并将结果输出,驱动执行机构动作。电子控制器主要由微电脑、接口电路、驱动电路及必要的软件组成;(4)执行机构:接受来自电子控制器(ECU)的控制指令,使驱
41、动系统实现对柴油机各相关部件的操作。执行机构主要由电磁阀、步进电机、电液装置及管路等组成。执行机构的驱动动力分电力和液力两种。电力驱动由步进电机操作,一般用在驱动力不大和实时性要求不太严格的场合,如电子调速器、小型涡轮增压器可变喷嘴的控制、冷却及润滑系统可调阀门的控制等。液力驱动由电磁阀控制的液压力进行操作,如用在取消凸轮轴以传输动力的喷油系统、进排气系统等;(5)电控柴油机:系指具有电子控制系统的柴油机,即是指通过电子控制器等控制装置,灵活调节各系统参数,进一步提高各系统与柴油机匹配的灵活性及适应能力,实现最佳化运行,使性能得到优化的柴油机;(6)非电控柴油机:系指没有采用电子控制的柴油机;
42、(7)共轨(Common Rail)系统(又称共管系统):其主要结构特点是柴油机的各缸的燃油喷射都由一个蓄压容器(或一压力油管)提供,使柴油机各缸燃油喷射均匀,并能通过电控系统调节燃油喷射压力、喷射正时和喷射模式等。共轨中的介质有燃油及润滑油两类;共轨系统按压力高低区分有中压及高压两类。凡共轨中的燃油压力已达喷油压力的,称高压共轨系统;凡共轨中的燃油压力较低尚需通过增压泵才能达到喷油压力的,称中压共轨系统。有的柴油机中也兼有高压共轨及中压共轨,高压喷油,中压排气;(8)智能型柴油机:一般系指对燃油喷油系统、进排气系统、油水冷却、气缸润滑、废气涡轮增压、振动平衡等各个系统实行综合电子化控制,使系
43、统参数全面优化,降低能耗、减少环境污染(低有害排放、低噪声、低振动),并能自动监控自身运行状况及故障,提高安全可靠性的柴油机。2 设计与安装2.1 柴油机电控系统主要功能 柴油机电控系统一般应包含下列主要功能:(1)柴油机的起动、停车控制;(2)稳定调速,自动调整柴油机各系统参数,实现不同工作状态下优化可靠运行;(3)当柴油机超速时,电控系统应具有自动保护功能;(4)具有检测柴油机的润滑油压力、冷却水温度、排气温度等参数的功能,在参数超限时,能自动报警或保护;(5)能自动记录柴油机一定数量的最新运行数据,对运行过程的异常状态进行存储;(6)能够实现柴油机控制数据的设定,运行参数的监测;(7)故
44、障自检功能;(8)故障安全保护功能;(9)电源接口应有电源电压极性接反保护措施。2.2 设计 电控系统应具有故障自诊断和安全保护功能,当出现故障时,系统应立即进行故障诊断,启动相应的安全保护功能,以维持柴油机工作。 电控系统中的传感器和电子控制器等因功能故障影响柴油机正常运转的部件应具有双重系统。两个系统的类型与功能完全相同,当其中之一出现故障时,另一套系统能自动替换前一套继续工作,以维持柴油机正常运转,并同时发出相关报警。 每一个气缸有关联的功能控制应是独立的,即使某一个气缸的功能失效,柴油机仍可降低负荷运转。 应设有机旁控制与集控室或驾驶室的控制系统。 电控系统的监测功能应能对系统的传感器
45、、电子控制器(ECU)及执行机构的主要功能故障进行报警。 电控系统能监视柴油机工作情况,自动调整柴油机各系统参数,并对系统及部件故障能自动检测和报警。 电控系统及各零部件的设计、型式认可试验,以及软件设计,应参照本规范第7 篇和CCS电气电子设备型式认可试验指南的有关适用规定。 调速特性应符合本章的相应规定。 电控系统的零部件在功能特性和结构尺寸上应具有可换性,在结构上应能快速拆卸、更换和安装。 对于易腐蚀损坏的材料,应采用表面防护措施。不同金属材料的直接接触,一般应采取防电解腐蚀措施。 电控系统应设有检查端口,使检测和维修方便。2.3 安装 电控系统各部件的安装,应满足其在柴油机上的安装位置
46、、界面尺寸、接头、屏蔽、抗温和抗振等要求,各部件要便于在柴油机上安装固定;所有电子电路接线应牢固可靠,以防止在机器运转时松脱。 装带有减振器的电控系统部件时,其周围应留有足够的空隙,以避免与相邻的部件或结构发生碰撞。3 检验与试验3.1 型式试验 电控系统主要部件,应进行型式试验。 电控系统型式试验也可与柴油机型式试验同时进行。 电控柴油机型式试验目的,是确认电控系统在接入柴油机后的正常功能。在试验前,已确认对电控系统中的管路、电气线路、传感器及执行机构等部件进行功能验证,并确认电控系统软件已按各自的下载说明安装到各模块中。 试验范围:(1)涉及柴油机安全运行的相关功能;(2)只能与柴油机一起试
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