（高清版）GBT 43122-2023 船舶与海上技术 LNG燃气供应系统（FGSS）性能测试要求

船舶与海上技术LNG燃气供应系统(FGSS)性能测试要求2023-09-07发布国家市场监督管理总局I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件等同采用ISO22548:2021《船舶与海上技术LNG燃气供应系统(FGSS)性能测试要求》。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国船用机械标准化技术委员会(SAC/TC137)提出并归口。本文件起草单位：中国船舶集团有限公司综合技术经济研究院、南通象屿海洋装备有限责任公司、青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司、湖州三井低温设备有限公司、上海铠韧气体工程股份有限公司、海德威科技集团(青岛)有限公司、亚达管道系统股份有限公司、杭州新亚低温科技有限公司、湖南耐普泵业股份有限公司、招商局金陵船舶(江苏)有限公司、哈尔滨工程大学、招商局金陵鼎衡船舶(扬州)有罗机械股份有限公司、浙江志达管业有限公司、舟山市质量技术监督检测研究院。1船舶与海上技术LNG燃气供应系统(FGSS)性能测试要求本文件规定了船舶液化天然气(LNG)或蒸发气体(BOG)燃气供应系统(FGSS)压力、流量、温度等参数及系统稳定性的评估方法。本文件适用于在以下情况下评估LNG燃气供应系统(FGSS)的性能：(1)在交付之前或在船上安装之后；(2)确保在船舶气体试验或海上试验时，燃气系统特性满足所有燃气消耗装置需求。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。IGC规则(国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则),国际海事组织[InternationalCodefortheConstructionandEquipmentofShipscarryingLiquefiedGasesinBulk(IGCCode)]IGF规则(使用气体或其他低闪点燃料的船舶国际安全规则),国际海事组织[InternationalCodeofSafetyforShipsusingGasesorotherLow-flashpointFuels(IGFcode)]3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。LNG燃气供应系统LNGfuelgassupplysystemLNGFGSS在燃气消耗装置所需的温度、压力和流量条件下，从燃料舱向燃气消耗装置供应燃气的系统。不包括燃料舱、燃料舱内的泵、燃料舱紧急切断(ESD)阀和用于控制燃气供应的燃气主阀。最大压力maximumpressure试验过程中测试的最大运行压力(MPa)。最小压力minimumpressure试验过程中测试的最小运行压力(MPa)。压力波动pressurepulsation试验期间的压力变化(MPa),最大压力(3.2)与最小压力(3.3)之间的差值。流量flowrate试验过程中测试流体的质量流量算术平均值(kg/h)。2平均温度averagetemperature试验过程中测试流体的温度算术平均值(℃)。试验温度testtemperature测试过程中流体的温度(℃),由客户指定。试验压力testpressure测试过程中流体的压力(MPa),由客户指定。试验流量testflowrate测试过程中流体的质量流量(kg/h),由客户指定。紧急切断系统emergencyshutdownsystem;ESDsystem液化天然气操作过程中，安全有效地停止液化天然气和蒸发气流动的系统。4试验装置试验LNG燃气供应系统(LNGFGSS)应按照国际海事组织(IMO)制定的关于系统安全的IGC规则和/或IGF规则进行设计。用于性能测试的试验装置应能在所需的试验压力、试验温度和试验流量条件下向泵和相关装置的在进行任何试运行之前，涉及参试人员安全的布置应可用且可操作，并确保其正确运行。为确保安全，试验前应采用惰性气体或其他合适介质对试验装置中的空气进行置换。并在试验应制定措施，以尽最大可能减少甲烷气体排放。图1给出了典型试验布置的示意图。LNGFGSS的典型试验示例见附录B。标引序号说明：1——低温罐；2——温度计；3——压力表；4——燃气供应系统；5——流量计；6——控制阀。图1典型试验布置示意图3注：加注管路不包含在试验范围内。4.2试验介质原则上，应使用液化天然气(LNG)作为试验介质来验证燃气供应系统(FGSS)的性能。可使用LNG以外的介质进行试验，如液氮或比液化天然气液化温度低的其他液体，以作为FGSS性能的参考，此时系统和相关部件的设计温度应与试验介质的温度相对应。如果使用LNG以外的试验介质，则宜将实际测试结果按照ISO6976(或等效标准)规定对结果进行修正。附录A示例报告中列出了试验参数，其中A.3和A.4应按照第5章规定的试验程序进行测量和记录。按照LNGFGSS客户要求记录压力、流量和温度数据，在任何情况下，记录频率不应低于每5s试验前和试验过程中应记录环境温度和湿度。试验中使用的测量仪器应经过校准。5试验程序5.1安全测试5.1.1报警和安全装置等测试应确认报警和安全装置，如ESD系统、阀门操作等，在环境温度和最低工作温度下FGSS的控制系统应在试验期间连接并全面运行。在将FGSS加压至设计压力之前，应在设计温度或更低温度下进行低温功能试验。低温功能试验应包括以下内容：a)低温机械操作试验(如阀门操作、泄漏验证等);b)低温条件下的电气集成试验(控制系统)。ESD系统的正常运行应在试验设置前确认。试验控制系统应能够关闭试验装置中的ESD阀，并通过启动排放系统对管道系统安全减压，并将其恢复至大气压力条件。试验前，应使用氮气对管道系统加压。该试验应确认试验装置具备在紧急情况下关闭(ESD系统)和将FGSS减压至大气压力(排放系统)的能力。5.2性能测试FGSS性能测试应按照图2所示的加载步骤进行。根据试验过程中每5s记录的数据编制一份试注：如果客户同意，每一步的测试时间可以比下面规定的时间更长。如果FGSS具有多个不同供给压力的供给管，则应对每个输出分别测试FGSS的性能(见附录B中4a)将系统的排出压力调整至试验压力，记录最小流量。b)将流量增加到25%,达到试验流量的25%时，保持30min,记录测量值。c)将流量增加到50%,达到试验流量的50%时，保持30min,记录测量值。d)将流速增加到75%,达到试验流量的75%时，保持30min,记录测量值。e)将流量增加到100%,达到试验流量的100%时，保持30min,记录测量值。f)将流量降至试验流量的75%,保持30min,记录测量值。g)将流量降至试验流量的50%,保持30min,记录测量值。h)将流量降至试验流量的25%,保持30min,记录测量值。i)将流量降至最小试验流量，保持30min,记录测量值。图2加载步骤示例6附加测试6.1单元生产试验单个FGSS应在制造商的场所或客户指定的地点进行单元生产试验。为了进行单元生产试验，除第5章中的试验外，还应进行水压或气压试验。单元生产试验的范围应得到客户的同意。例如，经同意，试验项目可包括振动和噪声级等的测量。船用燃气供应系统要同时满足IGC规则/IGF规则和船级社或主管当局的相关要求。对于已经通过型式试验的FGSS,如果客户要求，可通过以下项目进行单元生产试验，替代第5章中规定的试验项目。船级社和/或主管当局也可以提出其他要求。5a)在1.5倍设计压力下进行水压或气压试验。b)报警和安全装置的性能。试验人员在选择试验方法时，应考虑气压试验相对于水压试验的危险。每种型号和容量的FGSS性能试验应按照第5章进行。型式试验应代表系统的典型预期服务除第5章中的试验外，任何附加试验应在客户同意的情况下进行。船级社和/或主管当局也可以提型式试验前，船级社和/或主管当局可能需要根据适用要求批准设计。针对设计的修改应要求进行新的型式试验。但是，对于非主要部件的微小修改可选，在与客户达成协议后，也可不进行新的型式试验，除非船级社和/或主管当局另有规定。6.3耐久性试验除性能试验外，也可进行可选的耐久性试验，以验证FGSS在运行时间和客户指定的不同试验条件的影响下，保持泵的压力和流量的耐久性和稳定性。7试验报告LNGFGSS按图2的加载步骤试验期间，应测量和收集供气压力、温度和流量等数据，并记录在试验报告(见附录A)中。6(资料性)LNG燃气供应系统(LNGFGSS)试验报告示例A.1燃气供应系统(FGSS)规格项目号制造商购买方使用方燃气供应系统(FGSS)型式模块序号设计压力设计流量设计温度设计介质A.2试验条件试验压力/MPa试验介质试验流量/(kg/h)试验时间试验温度/℃耐久性试验试验项目结果试验温度报警和安全装置等试验通过/不通过高/低低温功能试验通过/不通过低排放试验是/否流量平均压力MPa最大压力MPa最小压力MPa稳定状态下的压力波动MPa载荷变化时的压力波动MPa平均流量kg/h平均温度℃加载时间S环境温度℃最小流量7流量平均压力MPa最大压力MPa最小压力MPa稳定状态下的压力波动MPa载荷变化时的压力波动MPa平均流量kg/h平均温度℃加载时间s环境温度℃最小流量A.5性能曲线原始试验数据应附在本试验报告后8(资料性)LNGFGSS的典型试验案例低压系统试验图见图B.1。标引序号说明：1——试验范围；2——燃料舱；4——燃气主阀；5——燃气消耗装置。高压和低压组合系统试验图见图B.2。标引序号说明：1——试验范围；2——燃料舱；3——低压蒸发器；4——高压蒸发器；5——燃气主阀；6——燃气消耗装置。图B.2高压和低压组合系统9使用BOG的FGSS试验图见图B.3。GB/T43122—2023/ISO22548:2021[1]ISO6976Naturalgas—Calculationofcalorificvalues,density,relativedensityandWobbeindicesfromcomposition[2]ISO15016Shipsandmarinetechnology—Guidelinesfortheassessmentofspeedandpowerperformancebyanalysisofspeedtrialdata[3]ISO19723-2Roadvehicles-liquefiednaturalgas(LNG