CCS持續提升氣體運輸船服務能力

本刊記者 薛龍玉

近年來，我國液化天然氣（LNG）運輸船設計建造不斷實現突破，LNG運輸船隊規模也在進一步擴大。與此同時，隨著國際航運業碳減排行動逐步推進，各類新型液化氣體運輸船也應運而生。中國船級社（CCS）響應行業發展趨勢和市場需求，積極探索以LNG船為代表的液化氣體運輸船技術標準研發，從規范制修訂、審圖、建造和營運檢驗服務等方面持續提升能力，為我國氣體運輸船領域的長遠發展提供技術支持。

完善規范指南體系

2004年，國內第一艘薄膜艙型14.7萬立方米大型LNG運輸船“大鵬昊”號在滬東中華造船廠正式開工建造，CCS首次開展大型LNG運輸船入級檢驗。經過近20年的發展，CCS已逐步建立起較為完整的液化氣體運輸船規范體系，陸續修訂或編制了《鋼質海船入級規范》《散裝運輸液化氣體船舶構造與設備規范》《材料與焊接規范》《船體結構疲勞強度指南》《基于譜分析的船體結構疲勞強度評估指南》《液艙晃蕩載荷及構件尺寸評估指南》《低溫管路應力分析指南》《液化氣體運輸船檢驗指南》等規范和指南，對LNG運輸船設計建造營運階段的入級檢驗明確了技術要求。

據CCS上海規范研究所指導驗船師林莉介紹，為了全面提高液貨船技術服務水平，上海規范研究所專門成立了液貨船船型組，開展以客戶服務為導向的技術能力建設。考慮到液化氣體運輸船不同于其他運輸船型，其船型結構布置隨圍護系統不同而差別很大的特點，對薄膜型、A/B型和C型液化氣體運輸船均有指定規范負責人站崗。

目前CCS液化氣體運輸船規范科研團隊已完整覆蓋總體、結構、輪機、電氣、消防、材料和檢驗各專業。近年來，基于 “液化氣體船規范驗證及深化研究”和“薄膜艙圍護系統技術研究”項目研究工作，團隊穩步推進相關規范指南升級，并開發升級配套軟件。同時，團隊還積極參與多個液化氣體運輸船科研項目，開展薄膜型圍護系統MARKIII材料國產化應用、極地ARC7破冰型LNG運輸船強度評估研究工作。目前上述項目正在進行中，已形成MAKIII圍護系統聚氨酯泡沫和絕熱組件、不銹鋼板和波紋板檢驗技術標準等研究成果，并完成相關產品型式認可，為MARKIII薄膜艙圍護系統、極地航線LNG運輸船入級檢驗打下了良好基礎。

為深化拓展液化氣體船技術服務，滿足日益增長的市場需求，2019～2021年期間，上海規范研究所開展了全面的實船驗證和規范指南升級工作，通過對多型薄膜型、A/B/C型獨立艙型液化氣體船進行包括描述性要求、艙段直接計算、整船直接計算（如適用）、疲勞強度評估、溫度場分析、晃蕩載荷評估（含泵塔）、低溫管路應力分析等全套技術要求的實船校核工作，在薄膜型極限強度和直接計算強度評估、B型艙裂紋擴展及泄漏分析、C型縱骨架式單層底構件要求、晃蕩載荷強度評估等方面實現關鍵技術突破，研究成果納入到《鋼質海船入級規范》2019/2020/2021修改通報、《散裝運輸液化氣體船舶構造與設備規范》2020和2021修改通報；同時升級換版《液艙晃蕩載荷及構件尺寸評估指南》（2020）和《船體結構疲勞強度指南》（2021），為CCS各類大型液化氣體運輸船的單一入級審圖工作做好了充分準備。

圖1 薄膜型LNG運輸船整船直接計算強度評估

圖2 薄膜型LNG運輸船溫度場分析

總體而言，目前CCS液化氣體運輸船規范指南體系已能滿足LNG運輸船CCS單一入級需求，在薄膜型、A型/B型/C型獨立艙型液化氣體船船型領域，已形成完整適用且符合IGC規則的設計建造規范技術標準體系。其中薄膜型液化氣體船型的入級規范主要包括：總縱強度（包括極限強度）、描述性構件尺寸要求、艙段直接計算（包括屈服、屈曲、細化）、疲勞強度（包括縱骨名義應力、熱點應力、疲勞譜分析）、整船直接計算（包括屈服、屈曲、細化）、溫度場分析、圍護系統（含殷瓦鋼焊接）、晃蕩載荷評估（含泵塔）、低溫管路應力分析等技術要求，并經過了4型共計25艘NO96薄膜型LNG運輸船實船審圖和驗證。A型液化氣體船的入級規范主要包括：總縱強度、描述性構件尺寸要求、艙段直接計算（包括屈服、屈曲、細化）、疲勞強度（包括縱骨名義應力、熱點應力）、溫度場分析、晃蕩載荷評估、低溫管路應力分析等技術要求，并經過了2型共計8艘A型獨立艙LPG運輸船（VLGC）實船審圖和驗證。B型液化氣體船船的入級規范主要包括：總縱強度、描述性構件尺寸、艙段直接計算（包括屈服、屈曲、細化）、疲勞強度（包括縱骨名義應力、熱點應力）、基于斷裂力學的獨立液貨艙疲勞裂紋擴展和泄漏分析、溫度場分析、晃蕩載荷評估、低溫管路應力分析等技術要求。目前CCS在C型液化氣體船船型領域已取得國際領先水平，其入級規范主要包括：總縱強度、描述性規范、艙段直接計算（包括屈服、屈曲、細化）、罐體規范計算、罐體強度有限元（包括罐體接觸、Y型節點疲勞強度）、低溫管路應力分析等技術要求，并經過了3萬方、2.8萬方、1.4萬方C型獨立艙LNG運輸船自主設計建造實船審圖和驗證。

圖3 A型VLGC艙段直接計算強度評估

用服務為船隊賦能

液化氣體運輸船型包含薄膜型和A/B/C獨立型共4型圍護系統，且貨品范圍從LPG至LNG要求各有不同，使得液化氣體運輸船型對審圖技術人員的專業要求更高。2018～2020年，依托社立“薄膜艙圍護系統技術研究”項目形成了《NO96薄膜艙圍護系統審圖指導性文件》，為NO96薄膜艙圍護系統審圖提供了技術依據。2019年，上海規范研究所在液化氣體運輸船規范指南基礎上，組織審圖驗船師開展了液化氣體船審圖指導性文件編制，分別形成了適用于各類液化氣體運輸船的送審圖紙清單、審圖項目檢查表和審圖指導書，為液化氣體運輸船審圖環節明確了統一的技術要求。

另一方面，為提高審圖效率，CCS還在COMPASS平臺上同步開發了配套軟件，主要包括：適用于各類液化氣體船的總縱強度評估軟件、船體結構規范計算軟件、貨艙強度直接計算軟件、獨立艙構件校核軟件、疲勞強度評估軟件、C型罐快速建模軟件，以及液艙晃蕩載荷及強度評估軟件、泵塔結構強度評估軟件。

在檢驗方面，自2003年以來，CCS參與了30艘LNG運輸船的建造檢驗，成功發證交付25艘LNG運輸船。CCS建造檢驗現場已經全面覆蓋到位，在船體結構監控、機艙設備安裝檢驗、貨物圍護系統、貨物操作系統、常規電氣設備和低溫防爆電氣設備檢驗方面積累了豐富的經驗和技術。目前，CCS已經建立起了大型薄膜型LNG運輸船建造檢驗隊伍，掌握了大型薄膜型LNG運輸船建造檢驗關鍵技術，具備獨立的建造檢驗能力。

據CCS上海分社LNG船型經理何光華介紹，結合 “液化天然氣船用殷瓦合金和絕緣箱膠合板關鍵技術應用研究”和 “LNG運輸船檢驗關鍵技術研究”開展研究工作，CCS 2015年至2016年先后完成了《薄膜型LNG運輸船建造檢驗指南》《薄膜型LNG運輸船營運檢驗和審核指南》《LNG船用殷瓦合金檢驗指南》《LNG船用絕緣箱膠合板檢驗指南》《液化天然氣船用絕緣材料檢驗指南》《低溫殼管式熱交換器檢驗指南》，填補了國內LNG運輸船領域的規范標準空缺，提高了技術服務水平。這些檢驗關鍵技術成果也得到了業界的高度評價，是國內首次為薄膜型LNG運輸船建造、關鍵產品和營運檢驗提供完整、實用的質量標準和控制要求。

“大鵬昊”號LNG運輸船

在檢驗技術標準建立且逐步完善的情況下，上海分社LNG船項目組深耕建造工藝研究與審批，結合船廠送審的船舶建造工藝文件，組織項目組研讀、梳理，形成了LNG船關鍵工藝技術研究匯編，主要涉及到低溫管、貨物圍護系統安裝、氣體試航試驗程序、殷瓦預制件、絕緣箱試驗規程等方面的工藝及審查技術要點，進一步夯實了LNG運輸船現場檢驗隊伍的技術服務能力。

17.4萬立方米LNG運輸船“泛亞”號

30萬方立方米LNG運輸船“遠秋湖”號

CCS現有在運營的LNG運輸船共28艘，其中大型薄膜型LNG運輸船有25艘、小型C型獨立液貨艙LNG運輸船有3艘。近年來，CCS針對LNG運輸船的營運檢驗策劃舉辦了多次專項培訓，包括：CA15023_001 LNG船、油輪營運檢驗培訓班；CS16062_001 LNG/LPG營運檢驗培訓。獲得LNG運輸船營運檢驗資質的CCS驗船師基本上已覆蓋全球網點。

在LNG運輸船特殊產品檢驗方面，CCS也取得了良好進展。LNG運輸船涉及到的特殊產品一般指貨物圍護系統中的殷瓦鋼、膠合板、聚氨酯泡沫板，貨物駁運與處理系統中的低溫液貨泵、天然氣壓縮機、再液化裝置、低溫閥門等。目前CCS已經對殷瓦鋼、絕緣箱膠合板、低溫液貨泵、天然氣壓縮機以及低溫閥門等產品開展了相關檢驗和發證工作。

此外，CCS還推出了多種適用于LNG運輸船的增值服務產品。高能效技術船上應用服務可提供最佳縱傾OTA、型線優化、節能裝置、能效分布、船機槳匹配優化。壓載水公約要求符合性解決方案可幫助客戶梳理壓載水控制、管理（PSC）方式變化及目前執行壓載水公約中存在的問題，提供壓載水處理系統安裝及檢驗的時機和策略建議。船舶能效管理系統和船舶能效在線智能監控、分析系統可對船舶的能效水平提供全方位的診斷，同時可提出基于推進系統評估、航速優化、最佳縱傾及配載優化的決策服務。針對香港公約的實施，CCS發布了《船舶有害物質清單編制及驗證指南》，開發了“船舶有害物質清單編制和管理系統”，以協助業界履約。對于船舶廢氣排放，CCS可為船東提供單一或者組合的排放控制解決方案，并進行經濟性分析。CCS-IMMS（綜合管理體系在線應用系統）以全面安全（質量）管理為核心，可實現多標準、多體系管理的流程化、結構化、數據庫化。在風險評估方面，CCS可提供定量風險評估（LNG運輸船通航風險評估及預防措施研究），并采用綜合安全評估方法，對船用機電產品、船用甲板的配備，船舶的安全操作、船舶通航安全評估，新技術、新設備、新能源等在船舶上應用安全性，規范法規相關條款替代性措施等進行評估。還有大型船舶結構布置及節點優化服務，通過對實船結構設計的研究及損壞案例的分析，提供各主要船型的結構布置和節點優化方案。

促進行業組織要求實施

對全球航行的遠洋運輸船舶而言，除了滿足國際公約規則、船級要求，為最大限度地避免船舶在操作和運輸過程中產生不安全因素，造成人員傷害、財產損壞和海洋環境污染，往往還需要滿足各相關行業組織要求，這些要求覆蓋船舶設計建造和營運操作的方方面面。由于海事行業組織的主旨是持續引領全球海事界提高船舶船設計、建造和安全操作，它們出版的規范指南會根據不同階段的業界關注問題進行定期更新。因此，對行業組織要求的符合性技術服務是一項需要長期堅持、持續更新的工作。

2012～2021年，為幫助船東更好地應對石油公司和船旗國等各方檢查，降低缺陷發現項和滯留率，CCS持續開展了OCIMF、SIGTTO行業組織要求的符合性技術服務，這是除入級檢驗和法定檢驗以外，為VLCC船東提供的一項增值專項服務，目的就是使船舶交船時固定設備、設施及屬具等布置和建造能夠滿足行業組織要求，避免交船后返廠，為船東解除后顧之憂。通過對涉及最新法規和行業要求及最前沿的安全管理和關鍵操作要求進行提煉和整合，CCS先后發布了《船對船過駁指南》2019和《船對船過駁（STS）作業計劃編制指南》，以及《液貨船船對船過駁服務方案》，適用于各類油船、化學品船和液化氣體運輸船（包括薄膜型NO96/MARK III型LNG船、Q-Flex/Q-Max船型），并同步納入了審圖指導性文件，明確了當船東授權或申請，由CCS進行上述行業組織要求符合性驗證情況下，在設計審圖階段的船機電各專業審圖技術要求。

2021年初，借助于CCS成為SIGTTO副會員的有利契機，上海規范研究所起草了跟蹤和參與SIGTTO技術工作的方案，通過成立CCS SIGTTO技術工作組跟蹤SIGTTO的主要技術文件和技術發展動態，并參加SIGTTO的技術工作組。此外，液貨船船型組還參加了SIGTTO春季線上技術論壇，并對液化氣體船總體布置、貨物處理設備、裝卸貨作業要求、船岸對接要求、安全閥技術標準、管匯區域要求、緊急釋放閥等有關液化氣體船技術標準以及SIGTTO對IGC規則提出的修訂案進行梳理，提升CCS在液化氣體船相關領域的技術標準水平和服務能力。

全球首艘LNG雙燃料VLCC“遠瑞洋”輪試航凱旋

2021年9月3日至9月11日，中國船級社（CCS）大連分社順利完成全球首艘液化天然氣（LNG）雙燃料VLCC“遠瑞洋”輪常規燃油模式下的試航檢驗工作。

“遠瑞洋”輪是大連船舶重工集團公司為中遠海運能源運輸股份有限公司建造的全球首艘LNG雙燃料VLCC。該輪總長約332.6米，型寬60米，型深30.5米，設計吃水20.5米，服務航速15節，載重量約31.8萬噸，入CCS單一船級。

該輪以LNG為主燃料，輔以燃油，推進系統采用WINGD低壓雙燃料主機，并配置雙燃料發電機和雙燃料鍋爐。燃氣日用系統采用單機單管的設計，顯著增強用氣安全的同時提升船東對設備使用的靈活性；主機和發電機配置LPSCR，二氧化碳減排達到EEDI PHASE III階段要求、氮氧化物排放Nox Tier III要求。另外，滿足HCSR協調共同結構規范，同時按歐盟法規提供有害物質清單，并且滿足CCS的智能能效符號i-Ship(E)要求。此外，CCS將授予該船Natural Gas Fuel附加標志。