王 磊,竇 旭,井雷雷,范中彪
(滬東中華造船(集團(tuán))有限公司LNG技術(shù)研究所,上海 200129)
近年來(lái),隨著天然氣燃料在工業(yè)領(lǐng)域和日常生活中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,液化天然氣(Liquefied Natural Gas,LNG)運(yùn)輸船的需求量逐漸增多。由于天然氣作為燃料具有低污染特性,以天然氣和燃油為燃料的LNG雙燃料船逐漸發(fā)展成了熱門(mén)船型。船級(jí)社等規(guī)范制定部門(mén)為保證該類(lèi)型船的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、安全隱患最低化,針對(duì)其特殊潛在風(fēng)險(xiǎn)提出了多項(xiàng)設(shè)計(jì)要求,其中針對(duì)燃?xì)忾y組單元(Gas Valve Unit,GVU)房間提出,由于其潛在的燃?xì)庑孤╋L(fēng)險(xiǎn)較高,必須保證其具有良好的通風(fēng)效果、穩(wěn)定的負(fù)壓狀態(tài)和及時(shí)的泄漏報(bào)警,要求非常嚴(yán)格。
對(duì)于GVU房間,船級(jí)社標(biāo)準(zhǔn)和《國(guó)際散裝運(yùn)輸液化氣體船舶構(gòu)造和設(shè)備規(guī)則》(IGC Code)均要求其必須達(dá)到每小時(shí)30 次的換氣次數(shù);同時(shí),要求其在船舶運(yùn)行期間始終保持負(fù)壓狀態(tài),且負(fù)壓值需在40 Pa以上(即絕對(duì)壓力需小于-40 Pa)。因此,綜合這2 點(diǎn)要求,GVU的排氣風(fēng)機(jī)性能需達(dá)到很高的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于GVU房間內(nèi)的燃?xì)庑孤﹫?bào)警器安裝位置,需在確定GVU 風(fēng)機(jī)型號(hào)和GVU 房間進(jìn)風(fēng)口尺寸,并利用流體分析軟件,采用有限體積法得出房間內(nèi)的空氣流場(chǎng)和泄漏燃?xì)鈹U(kuò)散趨勢(shì)之后再確定,保證發(fā)生燃?xì)庑孤┦鹿手竽芗皶r(shí)觸發(fā)報(bào)警。
GVU房間高效的換氣次數(shù)需要較大的風(fēng)機(jī)排風(fēng)量予以保證,良好的負(fù)壓需要較小的房間進(jìn)口格柵流通面積予以保證。然而,風(fēng)機(jī)排風(fēng)量增大會(huì)提高風(fēng)機(jī)進(jìn)出口管路內(nèi)的風(fēng)速,增大相應(yīng)的管路壓力損失,房間進(jìn)口格柵流通面積減小會(huì)引起房間內(nèi)的壓力損失發(fā)生變化。……