液化气体船舶设计建造中值得注意的问题

(中国船级社 武汉规范研究所，武汉 430022)

近些年来，我国建造了大量的液化气体船舶(LPG)，其液货舱主要采用的是全压式的结构形式(2PG型、C型独立液货舱)。液化气体船舶的建造应符合“SOLAS”公约、《国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则》(以下简称《IGC规则》)、《散装运输液化气体船舶构造和设备规范》(2006)及2008年修改通报(以下简称《散液规》)及《国际航行泊船法定检验技术规则》及修改通报(以下简称《法规》)的相关规定，在设计、建造、检验液化船中应高度注意如下问题。

1 船舶布置

1.1 货舱处所的布置

货舱处所应与机器处所、锅炉处所、起居处所、服务处所、控制站、锚链舱、饮用水舱、生活用水舱以及储物舱隔开。货舱处所应位于A 类机器处所的前方。对采取C 型独立液货舱的船舶，则货舱处所与艉部的机器处所可用形成A-60 级分隔的全焊接结构的单层气密舱壁予以分隔。如果相邻处所内不存在点火源或火灾危险，则采用气密A-0 级分隔也可满足上述的分隔要求。这样的布置方式是我国目前建造的液化船采用的主要布置形式。

1.2 液货舱位置

对2PG型液化气体船的液货舱在船舶布置中应予以保护，其液货舱应设在舷内下列位置：在中心线上距船底外板型线应不小于B/15或2 m，取小者，其任何部位距外板都应不小于760 mm。即对液货舱规定了保护区域，应特别注意的是在货舱处所的纵向范围内的保护区域的液货舱内，不应装载闪点为60 ℃(闭杯试验)或低于60 ℃的易燃液体，也不应装载《散液规》第19章中所列的易燃货物。如果其数量仅限于供冷却、循环或作燃料之用，则在这些保护区域内可以载运上述易燃液体和货物。

同时应注意当在一个处所内设有一个以上的独立液货舱时，应在液货舱之间留有供检查和维修用的足够空隙。

1.3 起居、服务和机器处所及控制站的布置

任何起居处所、服务处所或控制站不应位于货物区域内。

气体安全处所到气体危险处所之间，不允许设置气密或其他型式的门的通道，但当起居处所位于船艉时，通过规定的空气闸而进出货物区域前面的服务处所所设的通道是允许的。

起居处所，服务处所、机器处所和控制站的入口、空气进口和开口不应面向货物区域，它们应设置在不面向货物区域的端壁上，或设置在上层建筑或甲板室的外侧壁上，这些开口离面向货物区域上层建筑或甲板室的端壁之间的距离至少为船长的4%，且不小于3 m，然而不必超过5 m。

装有惰性气体发生装置的处所不得有通往起居处所、服务处所或控制站的直接通道，但惰性气体发生装置可位于机器处所内。

液化气体船舶的干粉室通常设在货物区域内且不属于控制站。

1.4 货泵舱及货物压缩机舱的布置

货泵舱和货物压缩机舱均应位于露天甲板上，且应位于货物区域内。

当货泵舱和货物压缩机舱被允许设置在最后货舱处所的后面或最前货舱处所的前面的露天甲板以上或以下时，货物区域的界限应扩展到包括货泵舱和货物压缩机舱在内的整个船宽和船深的范围，和这些处所上方的甲板区域； 当货物区域的界限扩展时，货泵舱和货物压缩机舱与起居处所、服务处所、控制站和A类机器处所之间的分隔舱壁应布置成能避免气体通过甲板或舱壁的单一破损进入这些处所。

货泵舱和货物压缩机舱应布置成能让穿防护服和带呼吸器的人员安全无阻地进出，并且在人员受伤时，能及时将伤员救出。

1.5 货物控制室的布置

任何货物控制室均应位于露天甲板以上，且可位于货物区域内。货物控制室可设于起居处所、服务所处或控制站内，还应满足下列条件。

货物控制室是气体安全处所。

如果货物控制室的入口符合规定的要求，则货物控制室可以设置到上述处所的通道；如果货物控制室的入口不符合要求，则控制室不得设置到上述处所的通道，且货物控制室与这些处所之间的周界应达到“A-60”级分隔完整性。

1.6 通道

1)通往船艏的通道通常设置固定步桥。

2)对货舱处所、留空处所和认为有危险气体处所和液货舱进行布置时，应考虑身穿防护服和携带呼吸器的人员能进入上述任何处所并进行检验;在人员受伤时，能将伤员从该处所救出。应满足下列要求：①直接从开敞甲板进入液货舱；②水平开口最小尺寸应不小于600 mm×600 mm；③在舱内沿长度和宽度方向通道的垂直开口的最小净开口尺寸应不小于600 mm×800 mm。

2 结构布置

对于2PG型、C型独立液货舱的液化气体船，船体结构布置和构件尺度的基本要求应满足《散液规》第A4章船体结构的补充规定。除此之外，还应根据船体结构及货舱区域结构的具体形式(双壳双底；双壳单底；单舷侧、顶边舱、底边舱等)满足“钢规”的相关要求。

对于C型独立液货舱的支座及其支承构件，应用直接计算法对构件尺寸进行强度验证。通常，结构模型应包含液货舱结构和支承构件，组成完整的“液货舱+船体”的舱段模型。既可考察支承构件，也可得出液货舱结构和支承构件两者的实际受力情况。

货舱甲板开口为大开口时，还应按“钢规”第2篇第7章第2节的要求校核弯扭组合的总纵强度，其中的货物转矩一般可取为零。

一般情况下，2PG型、C型独立液货舱的液化气体船开口边线外的强力甲板和底部结构宜采用纵骨架式。

当两个C型独立液货舱之间的强力甲板横向甲板条构成横舱壁的顶板时，其宽度、厚度应符合规定;在横向甲板条上应设有足够的横向扶强构件。

C型独立液货舱支座上垂直开口(人孔)的最小净开口尺寸应不小于600 mm×800 mm，其下缘距舱底板的高度应不大于600 m，否则应设有格栅或其它踏步。

应特别注意，液货舱内的吸口阱可以延伸至规定的船底垂向破损范围内，且这种阱应尽可能小，伸入内底板以下部分应不超过双层底深度的25%或350 mm，取小者。若无双层底时，吸口阱伸入船底破损上限以下的部分不应超过350 mm。

3 舱口盖板结构

C型独立液货舱与舱口围板间的舱口盖板结构形式较其它船舶的舱口盖板有所不同。通常舱口盖板与液化气罐为焊接连接，与舱口围板面板采用螺栓弹性连接。设计单位往往关注弹性连接形式，易忽略盖板的强度。这将使船舶存在一定的缺陷，因此，应按以下要求对该处结构进行计算。

1)C型独立液货舱舱口盖板计算与普通干货船货舱舱口盖的计算相同。

2)舱口盖板厚度、扶强材剖面模数、惯性矩应满足普通干货船货舱舱口盖的要求，并应作直接计算以校核强度。

3)舱口盖上按不载货处理。

4)有限元直接计算时，取舱口盖板与液化气罐焊接处为刚性固定。

5)其它如计算工况、载荷与许用应力与普通干货船货舱舱口盖的计算相同。

4 破损稳性

液化气体船破损稳性计算采用确定性破损稳性计算方法进行，其破损假定、浸水假定、破损标准、残存要求按《散液规》第2章进行。

对于2PG型船舶，应假定在其船长范围内的任何部位均能经受破损，但不包括间距超过《散液规》第2章规定的纵向破损范围的横向舱壁。若横舱壁上有长度超过3 m 的台阶或壁龛位于被假定的破损穿透范围内，则该横舱壁亦应被假定破损。在货物区域内任何部位的局部舷侧破损延伸到舷内从外板垂直量起达760 mm，则应考虑此类破损。

5 消防

2PG型液化气体船，应满足《散液规》第11章的防火和灭火的要求。“法规”中对液货船的要求应适用于任何吨位的液化气体船，但应注意《散液规》中的替代要求。为了灭火，应将在最后面的货舱处所后端或在最前面的货舱处所前端处的隔离舱、压载舱或留空处所上方的任何开敞甲板区域都包括在货物区域内，此处货物区域的范围与其它章节所涉及的货物区域定义是不同。此外，专用失火控制设备可布置在货物区域，如干粉室。

应特别注意： 总吨位500 t及以上的船舶应配备紧急逃生呼吸装置；货舱总容积5 000 m3以上需配消防员装备5套、其余配4套。

6 结论

对于液化气体船舶的设计、建造、检验应格外慎重，应尽可能全面且仔细，因为它包含的内容非常的丰富，涉及面很广，除了涉及到《SOLAS》公约、载重线公约、完整稳性规则、“法规”以外，还包含了《IGC 规则》、《散液规》的许多规定和要求。若有些问题没有考虑周全，往往会引起许多地方的修改，甚至使设计方案作重大修改。

[1] 国际海事组织.国际海上人命安全公约综合文本(2009)[S].北京:人民交通出版社,2010.

[2] 国际海事组织.国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则及修正案[S].北京:人民交通出版社,2006.

[3] 中华人民共和国海事局.国际航行海船法定检验技术规则(2008)及修改通报[S].北京:人民交通出版社,2007.

[4] 中华人民共和国海事局.国内航行海船法定检验技术规则(2011)[S].北京:人民交通出版社,2011.

[5] 中国船级社.散装运输液化气体船舶构造和设备规范(2006)及2008年修改通报[S].北京:人民交通出版社,2007.