乙烷运输船(江南造船建造的运输船)

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乙烷运输船，是中国江南造船建造的运输船，包括“pacific ineos belstaff”号、“GAS CHANGJIANG”号等，9.9万立方米超大型乙烷运输船属于熊猫系列。

2021年12月28日，乙烷运输船“pacific ineos belstaff”正式命名交付。次年5月16日，“PACIFIC INEOSGRENADIER”号交付。2024年4月22日，“GAS CHANGJIANG”号乙烷运输船正式命名交付。同年8月26日，江南造船与Eastern Pacific Shipping Pte. Ltd.签订了6艘15万立方米乙烷运输船的建造合同，合同自签约生效，交船期限为2027年内。

乙烷运输船采用了第2代VS-BOW线型专利技术，在母型船的基础上，利用隐形球艏大幅减小船体兴波阻力，同时通过调整水线进水角，减小波浪高压区沿水平方向的分力，且有效消除了母型船首波高过高的劣势。乙烷运输船服务于液化乙烷的长途运输，设计总长230.0米、型宽36.6米、型深22.5米。配有4个江南造船具有自主知识产权的“brilliance”b型液货舱和2个c型甲板罐，最大舱容99000立方米。“GAS CHANGJIANG”号乙烷运输船曾获得科学技术特等奖。

发展历程

2019年12月，江南造船厂取得VLEC实船建造的订单。2021年12月28日，中国船舶工业集团旗下江南造船为交银金融租赁有限责任公司和太平洋气体船（pacific gas）建造的全球最大舱容、世界首艘采用b型舱的99000立方超大型乙烷运输船“pacific ineos belstaff”正式命名交付。次年5月16日，江南造船建造的99000立方米B型舱超大型乙烷运输船（VLEC）“PACIFIC INEOSGRENADIER”号交付。该船是江南造船4月23日开始逐步复工复产以来交付的第一艘船。

2023年10月16日，江南造船为山东海洋能源所属太平洋气体船建造第三艘超大型乙烷运输船“Pacific SP Minerva”号（H2684）在4号船坞顺利出坞。2024年3月，江南造船（集团）有限责任公司为太平洋气体船（香港）控股有限公司（Pacific Gas）建造的第三艘99000立方米超大型乙烷乙烯运输船“PACIFIC SP MINERVA”号命名交付。

2024年4月22日，中国船舶集团有限公司旗下江南造船建造的世界最大舱容的99000立方米超大型乙烷双燃料运输船（VLEC）系列船首制船（H2781船）“GAS CHANGJIANG”号正式命名交付。

2024年5月31日上午，新浦化学（泰兴）有限公司以“创新启航绿色未来”为主题举行太平洋新浦-密涅瓦号99000立方米乙烷船首航庆典及到港仪式。同年7月23日，江南造船与中船贸易联合举行了与AW Shipping的2+2艘93000立方米超大型液氨运输船（VLAC）项目建造合同及9艘99000立方米超大型乙烷运输船（VLEC）项目建造合同转让签约仪式。2024年8月26日，江南造船与Eastern Pacific Shipping Pte. Ltd.签订了6艘15万立方米乙烷运输船的建造合同，合同自签约生效，交船期限为2027年内。

基本设计

船体设计

乙烷运输船由江南造船自主研发设计，属于江南“panda（熊猫）”系列，服务于液化乙烷的长途运输，设计总长230.0米、型宽36.6米、型深22.5米。

VLEC 配置了乙烷双燃料主机、轴带发电机、高压乙烷燃气系统、2 个甲板罐和 3 套复迭式再液化系统，同时采用了第 2 代 VS-BOW 线型专利技术，可以减少 99% 硫化物排放和 18% 碳氧化物排放，在满足国际海事组织（International Maritime Organization, imo）排放法规要求的同时，保持优良的燃油经济性。

VLEC设有一套复杂的液舱支撑系统，在营运时液舱和货物重量、运动附加载荷和装卸货温度载荷等多种载荷通过液舱支撑系统传递至主船体结构。液舱支撑系统根据功能不同设置有4种类型的支座：垂向支座提供液舱的垂向支撑，防横摇支座和纵向限位支座用于限制液舱与船体间的相对位移，止浮支座防止在船体破损进水时液舱上浮与主船体碰撞造成损伤。多种支座应布局合理、数量充足，且满足支撑和限位功能要求，液舱支撑系统的受力分析和强度评估成为必不可少的技术手段。VLEC设有4个B型液货舱，液舱尺度大、装载工况多且在营运中不可避免地处于部分装载状态。

运载能力

乙烷运输船配有4个江南造船具有自主知识产权的“brilliance”b型液货舱和2个c型甲板罐，最大舱容99000立方米。

设计亮点

乙烷运输船最突出的亮点是“低温货物围护系统”，为世界上首次采用由江南造船源生创新研制的B型舱货物围护系统（BrilliancE®）。该系统完全属于中国人自己的专利技术，不受任何国外专利技术制约，实现了关键技术自主可控，突破了“卡脖子”局面。相较于之前广泛应用的其他低温货物围护系统，B型舱BrilliancE®具有蒸发率(BOR)低、无液位装载限制、无惧晃荡问题、结构疲劳寿命长、货舱维护成本低、保温系统简单高效、卸货残留少等诸多优点。

关键技术

乙烷运输船的线型开发需要综合考虑快速性、总体稳性和总布置的需求，采用CFD仿真并结合优化算法和几何重构技术，平衡水动力性能和功能需求之间的矛盾，在整个设计空间中探索和完成满足约束条件的最优线型设计，然后通过船模试验验证线型性能，最终选定线型方案。

乙烷运输船采用了第2代VS-BOW线型专利技术，在母型船的基础上，利用隐形球艏大幅减小船体兴波阻力，同时通过调整水线进水角，减小波浪高压区沿水平方向的分力，且有效消除了母型船首波高过高的劣势。对母型船波形中横波凸显的特点，通过调整艏肩位置，使船首波系与船肩波系产生有利干扰，最大程度消除横波带来的能量耗散。新船线型产生的波形较母型船有明显改善，船首波高明显降低，横波显著减小。艉部的线型优化关键在于在满足设备布置要求的前提下，通过局部光顺几何突变区域，改善艉流场的压力梯度，降低黏压阻力，艏部高压区、艏/艉肩部低压区的压力分布趋于均匀。

考虑到船体与液舱各自不同的变形状态，要避免过大的应力集中，支撑系统需要具有一定的柔性，允许船体和液舱之间有一定程度的相对位移。同时液舱在运输和装卸低温液货时，还需避免热量在液舱和船体之间传递使船体结构温度过低从而产生脆性破坏。乙烷运输船液舱与主船体之间的支撑结构通过ep和层压木等的接触进行柔性连接，层压木只传递压力，不传递拉力。以上诸多因素导致支撑系统的强度评估和结构设计复杂，应采用数值仿真方法进行接触分析或迭代运算。以垂向支座设计为例，采用自适应非线性接触Gap单元模拟层压木、环氧树脂和不锈钢垫片的支撑，Gap单元的最大允许穿透值取支撑结构接触板厚度的8%。