（高清版）GBT 43122-2023 船舶與海上技術(shù) LNG燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)（FGSS）性能測試要求

船舶與海上技術(shù)LNG燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)(FGSS)性能測試要求2023-09-07發(fā)布國家市場監(jiān)督管理總局I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件等同采用ISO22548:2021《船舶與海上技術(shù)LNG燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)(FGSS)性能測試要求》。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由全國船用機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC137)提出并歸口。本文件起草單位：中國船舶集團(tuán)有限公司綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院、南通象嶼海洋裝備有限責(zé)任公司、青島雙瑞海洋環(huán)境工程股份有限公司、湖州三井低溫設(shè)備有限公司、上海鎧韌氣體工程股份有限公司、海德威科技集團(tuán)(青島)有限公司、亞達(dá)管道系統(tǒng)股份有限公司、杭州新亞低溫科技有限公司、湖南耐普泵業(yè)股份有限公司、招商局金陵船舶(江蘇)有限公司、哈爾濱工程大學(xué)、招商局金陵鼎衡船舶(揚(yáng)州)有羅機(jī)械股份有限公司、浙江志達(dá)管業(yè)有限公司、舟山市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測研究院。1船舶與海上技術(shù)LNG燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)(FGSS)性能測試要求本文件規(guī)定了船舶液化天然氣(LNG)或蒸發(fā)氣體(BOG)燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)(FGSS)壓力、流量、溫度等參數(shù)及系統(tǒng)穩(wěn)定性的評估方法。本文件適用于在以下情況下評估LNG燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)(FGSS)的性能：(1)在交付之前或在船上安裝之后；(2)確保在船舶氣體試驗(yàn)或海上試驗(yàn)時(shí)，燃?xì)庀到y(tǒng)特性滿足所有燃?xì)庀难b置需求。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。IGC規(guī)則(國際散裝運(yùn)輸液化氣體船舶構(gòu)造和設(shè)備規(guī)則),國際海事組織[InternationalCodefortheConstructionandEquipmentofShipscarryingLiquefiedGasesinBulk(IGCCode)]IGF規(guī)則(使用氣體或其他低閃點(diǎn)燃料的船舶國際安全規(guī)則),國際海事組織[InternationalCodeofSafetyforShipsusingGasesorotherLow-flashpointFuels(IGFcode)]3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。LNG燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)LNGfuelgassupplysystemLNGFGSS在燃?xì)庀难b置所需的溫度、壓力和流量條件下，從燃料艙向燃?xì)庀难b置供應(yīng)燃?xì)獾南到y(tǒng)。不包括燃料艙、燃料艙內(nèi)的泵、燃料艙緊急切斷(ESD)閥和用于控制燃?xì)夤?yīng)的燃?xì)庵鏖y。最大壓力maximumpressure試驗(yàn)過程中測試的最大運(yùn)行壓力(MPa)。最小壓力minimumpressure試驗(yàn)過程中測試的最小運(yùn)行壓力(MPa)。壓力波動(dòng)pressurepulsation試驗(yàn)期間的壓力變化(MPa),最大壓力(3.2)與最小壓力(3.3)之間的差值。流量flowrate試驗(yàn)過程中測試流體的質(zhì)量流量算術(shù)平均值(kg/h)。2平均溫度averagetemperature試驗(yàn)過程中測試流體的溫度算術(shù)平均值(℃)。試驗(yàn)溫度testtemperature測試過程中流體的溫度(℃),由客戶指定。試驗(yàn)壓力testpressure測試過程中流體的壓力(MPa),由客戶指定。試驗(yàn)流量testflowrate測試過程中流體的質(zhì)量流量(kg/h),由客戶指定。緊急切斷系統(tǒng)emergencyshutdownsystem;ESDsystem液化天然氣操作過程中，安全有效地停止液化天然氣和蒸發(fā)氣流動(dòng)的系統(tǒng)。4試驗(yàn)裝置試驗(yàn)LNG燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)(LNGFGSS)應(yīng)按照國際海事組織(IMO)制定的關(guān)于系統(tǒng)安全的IGC規(guī)則和/或IGF規(guī)則進(jìn)行設(shè)計(jì)。用于性能測試的試驗(yàn)裝置應(yīng)能在所需的試驗(yàn)壓力、試驗(yàn)溫度和試驗(yàn)流量條件下向泵和相關(guān)裝置的在進(jìn)行任何試運(yùn)行之前，涉及參試人員安全的布置應(yīng)可用且可操作，并確保其正確運(yùn)行。為確保安全，試驗(yàn)前應(yīng)采用惰性氣體或其他合適介質(zhì)對試驗(yàn)裝置中的空氣進(jìn)行置換。并在試驗(yàn)應(yīng)制定措施，以盡最大可能減少甲烷氣體排放。圖1給出了典型試驗(yàn)布置的示意圖。LNGFGSS的典型試驗(yàn)示例見附錄B。標(biāo)引序號說明：1——低溫罐；2——溫度計(jì)；3——壓力表；4——燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)；5——流量計(jì)；6——控制閥。圖1典型試驗(yàn)布置示意圖3注：加注管路不包含在試驗(yàn)范圍內(nèi)。4.2試驗(yàn)介質(zhì)原則上，應(yīng)使用液化天然氣(LNG)作為試驗(yàn)介質(zhì)來驗(yàn)證燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)(FGSS)的性能?？墒褂肔NG以外的介質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)，如液氮或比液化天然氣液化溫度低的其他液體，以作為FGSS性能的參考，此時(shí)系統(tǒng)和相關(guān)部件的設(shè)計(jì)溫度應(yīng)與試驗(yàn)介質(zhì)的溫度相對應(yīng)。如果使用LNG以外的試驗(yàn)介質(zhì)，則宜將實(shí)際測試結(jié)果按照ISO6976(或等效標(biāo)準(zhǔn))規(guī)定對結(jié)果進(jìn)行修正。附錄A示例報(bào)告中列出了試驗(yàn)參數(shù)，其中A.3和A.4應(yīng)按照第5章規(guī)定的試驗(yàn)程序進(jìn)行測量和記錄。按照LNGFGSS客戶要求記錄壓力、流量和溫度數(shù)據(jù)，在任何情況下，記錄頻率不應(yīng)低于每5s試驗(yàn)前和試驗(yàn)過程中應(yīng)記錄環(huán)境溫度和濕度。試驗(yàn)中使用的測量儀器應(yīng)經(jīng)過校準(zhǔn)。5試驗(yàn)程序5.1安全測試5.1.1報(bào)警和安全裝置等測試應(yīng)確認(rèn)報(bào)警和安全裝置，如ESD系統(tǒng)、閥門操作等，在環(huán)境溫度和最低工作溫度下FGSS的控制系統(tǒng)應(yīng)在試驗(yàn)期間連接并全面運(yùn)行。在將FGSS加壓至設(shè)計(jì)壓力之前，應(yīng)在設(shè)計(jì)溫度或更低溫度下進(jìn)行低溫功能試驗(yàn)。低溫功能試驗(yàn)應(yīng)包括以下內(nèi)容：a)低溫機(jī)械操作試驗(yàn)(如閥門操作、泄漏驗(yàn)證等);b)低溫條件下的電氣集成試驗(yàn)(控制系統(tǒng))。ESD系統(tǒng)的正常運(yùn)行應(yīng)在試驗(yàn)設(shè)置前確認(rèn)。試驗(yàn)控制系統(tǒng)應(yīng)能夠關(guān)閉試驗(yàn)裝置中的ESD閥，并通過啟動(dòng)排放系統(tǒng)對管道系統(tǒng)安全減壓，并將其恢復(fù)至大氣壓力條件。試驗(yàn)前，應(yīng)使用氮?dú)鈱艿老到y(tǒng)加壓。該試驗(yàn)應(yīng)確認(rèn)試驗(yàn)裝置具備在緊急情況下關(guān)閉(ESD系統(tǒng))和將FGSS減壓至大氣壓力(排放系統(tǒng))的能力。5.2性能測試FGSS性能測試應(yīng)按照圖2所示的加載步驟進(jìn)行。根據(jù)試驗(yàn)過程中每5s記錄的數(shù)據(jù)編制一份試注：如果客戶同意，每一步的測試時(shí)間可以比下面規(guī)定的時(shí)間更長。如果FGSS具有多個(gè)不同供給壓力的供給管，則應(yīng)對每個(gè)輸出分別測試FGSS的性能(見附錄B中4a)將系統(tǒng)的排出壓力調(diào)整至試驗(yàn)壓力，記錄最小流量。b)將流量增加到25%,達(dá)到試驗(yàn)流量的25%時(shí)，保持30min,記錄測量值。c)將流量增加到50%,達(dá)到試驗(yàn)流量的50%時(shí)，保持30min,記錄測量值。d)將流速增加到75%,達(dá)到試驗(yàn)流量的75%時(shí)，保持30min,記錄測量值。e)將流量增加到100%,達(dá)到試驗(yàn)流量的100%時(shí)，保持30min,記錄測量值。f)將流量降至試驗(yàn)流量的75%,保持30min,記錄測量值。g)將流量降至試驗(yàn)流量的50%,保持30min,記錄測量值。h)將流量降至試驗(yàn)流量的25%,保持30min,記錄測量值。i)將流量降至最小試驗(yàn)流量，保持30min,記錄測量值。圖2加載步驟示例6附加測試6.1單元生產(chǎn)試驗(yàn)單個(gè)FGSS應(yīng)在制造商的場所或客戶指定的地點(diǎn)進(jìn)行單元生產(chǎn)試驗(yàn)。為了進(jìn)行單元生產(chǎn)試驗(yàn)，除第5章中的試驗(yàn)外，還應(yīng)進(jìn)行水壓或氣壓試驗(yàn)。單元生產(chǎn)試驗(yàn)的范圍應(yīng)得到客戶的同意。例如，經(jīng)同意，試驗(yàn)項(xiàng)目可包括振動(dòng)和噪聲級等的測量。船用燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)要同時(shí)滿足IGC規(guī)則/IGF規(guī)則和船級社或主管當(dāng)局的相關(guān)要求。對于已經(jīng)通過型式試驗(yàn)的FGSS,如果客戶要求，可通過以下項(xiàng)目進(jìn)行單元生產(chǎn)試驗(yàn)，替代第5章中規(guī)定的試驗(yàn)項(xiàng)目。船級社和/或主管當(dāng)局也可以提出其他要求。5a)在1.5倍設(shè)計(jì)壓力下進(jìn)行水壓或氣壓試驗(yàn)。b)報(bào)警和安全裝置的性能。試驗(yàn)人員在選擇試驗(yàn)方法時(shí)，應(yīng)考慮氣壓試驗(yàn)相對于水壓試驗(yàn)的危險(xiǎn)。每種型號和容量的FGSS性能試驗(yàn)應(yīng)按照第5章進(jìn)行。型式試驗(yàn)應(yīng)代表系統(tǒng)的典型預(yù)期服務(wù)除第5章中的試驗(yàn)外，任何附加試驗(yàn)應(yīng)在客戶同意的情況下進(jìn)行。船級社和/或主管當(dāng)局也可以提型式試驗(yàn)前，船級社和/或主管當(dāng)局可能需要根據(jù)適用要求批準(zhǔn)設(shè)計(jì)。針對設(shè)計(jì)的修改應(yīng)要求進(jìn)行新的型式試驗(yàn)。但是，對于非主要部件的微小修改可選，在與客戶達(dá)成協(xié)議后，也可不進(jìn)行新的型式試驗(yàn)，除非船級社和/或主管當(dāng)局另有規(guī)定。6.3耐久性試驗(yàn)除性能試驗(yàn)外，也可進(jìn)行可選的耐久性試驗(yàn)，以驗(yàn)證FGSS在運(yùn)行時(shí)間和客戶指定的不同試驗(yàn)條件的影響下，保持泵的壓力和流量的耐久性和穩(wěn)定性。7試驗(yàn)報(bào)告LNGFGSS按圖2的加載步驟試驗(yàn)期間，應(yīng)測量和收集供氣壓力、溫度和流量等數(shù)據(jù)，并記錄在試驗(yàn)報(bào)告(見附錄A)中。6(資料性)LNG燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)(LNGFGSS)試驗(yàn)報(bào)告示例A.1燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)(FGSS)規(guī)格項(xiàng)目號制造商購買方使用方燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)(FGSS)型式模塊序號設(shè)計(jì)壓力設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)溫度設(shè)計(jì)介質(zhì)A.2試驗(yàn)條件試驗(yàn)壓力/MPa試驗(yàn)介質(zhì)試驗(yàn)流量/(kg/h)試驗(yàn)時(shí)間試驗(yàn)溫度/℃耐久性試驗(yàn)試驗(yàn)項(xiàng)目結(jié)果試驗(yàn)溫度報(bào)警和安全裝置等試驗(yàn)通過/不通過高/低低溫功能試驗(yàn)通過/不通過低排放試驗(yàn)是/否流量平均壓力MPa最大壓力MPa最小壓力MPa穩(wěn)定狀態(tài)下的壓力波動(dòng)MPa載荷變化時(shí)的壓力波動(dòng)MPa平均流量kg/h平均溫度℃加載時(shí)間S環(huán)境溫度℃最小流量7流量平均壓力MPa最大壓力MPa最小壓力MPa穩(wěn)定狀態(tài)下的壓力波動(dòng)MPa載荷變化時(shí)的壓力波動(dòng)MPa平均流量kg/h平均溫度℃加載時(shí)間s環(huán)境溫度℃最小流量A.5性能曲線原始試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)附在本試驗(yàn)報(bào)告后8(資料性)LNGFGSS的典型試驗(yàn)案例低壓系統(tǒng)試驗(yàn)圖見圖B.1。標(biāo)引序號說明：1——試驗(yàn)范圍；2——燃料艙；4——燃?xì)庵鏖y；5——燃?xì)庀难b置。高壓和低壓組合系統(tǒng)試驗(yàn)圖見圖B.2。標(biāo)引序號說明：1——試驗(yàn)范圍；2——燃料艙；3——低壓蒸發(fā)器；4——高壓蒸發(fā)器；5——燃?xì)庵鏖y；6——燃?xì)庀难b置。圖B.2高壓和低壓組合系統(tǒng)9使用BOG的FGSS試驗(yàn)圖見圖B.3。GB/T43122—2023/ISO22548:2021[1]ISO6976Naturalgas—Calculationofcalorificvalues,density,relativedensityandWobbeindicesfromcomposition[2]ISO15016Shipsandmarinetechnology—Guidelinesfortheassessmentofspeedandpowerperformancebyanalysisofspeedtrialdata[3]ISO19723-2Roadvehicles-liquefiednaturalgas(LNG