G船货舱钢结构通常采用特殊的低温钢，如9%镍钢等。
LNG船货舱的钢结构
LNG船货舱
LNG船（Liquefied Natural Gas Carrier）是专门用于运输液化天然气的船舶，由于液化天然气需要在-162℃左右的极低温度下储存和运输，对货舱的结构材料和设计有极高的要求，以确保安全性和可靠性。
LNG船货舱的类型及特点
LNG船货舱主要有以下几种类型： |货舱类型|特点| |----|----| |薄膜型（Membrane Type）|采用一层薄的金属膜作为货舱内壁，与船体结构共同构成货舱，这种类型的优点是货舱容积利用率高，但结构较为复杂，对施工工艺要求高。| |球罐型（Sphere Type）|货舱由多个球形或近似球形的压力容器组成，通常位于甲板上，其优点是结构相对简单，强度较高，但货舱容积利用率较低，且重心较高。| |棱柱型（Prismatic Type）|货舱形状为棱柱形，一般位于船舱内部，该类型在一定程度上结合了薄膜型和球罐型的优点，但也存在一些独特的设计挑战。|
LNG船货舱钢结构的材料
（一）低温钢
为了适应LNG的低温环境,货舱钢结构必须使用特殊的低温钢材料，这些材料在极低温度下仍能保持良好的韧性和强度，以防止发生脆性断裂，常用的9%镍钢（如X7Ni9），其在EN10028 4中的牌号为X7Ni9，具有良好的低温性能和焊接性能，首次应用于建造国内LNG船液货舱。
（二）不锈钢
部分LNG船货舱结构中也会使用不锈钢材料,如S30408等，不锈钢具有优异的耐腐蚀性和良好的机械性能，可用于一些对耐腐蚀性要求较高的部位，或者作为与其他材料连接的过渡部件。
LNG船货舱钢结构的构造
（一）薄膜型货舱钢结构
- 主屏壁：通常是一层较薄的金属膜，如殷瓦合金（Invar）或不锈钢等，主屏壁直接与LNG接触，承受LNG的压力和低温作用，它需要具备良好的密封性和低温性能，以防止LNG泄漏。
- 次屏壁：位于主屏壁外侧，一般由钢结构制成，起到支撑和保护主屏壁的作用，次屏壁与主屏壁之间填充有绝热材料，以减少热量传递。
- 绝热层：填充在主屏壁和次屏壁之间的绝热材料，如泡沫玻璃、珍珠岩等，绝热层的作用是隔绝热量，保持货舱内的低温环境，同时减轻结构重量。
（二）球罐型货舱钢结构
- 球罐本体：由高强度钢材制成的球形或近似球形的压力容器，能够承受LNG的压力和低温，球罐本体通常采用双层结构，中间填充绝热材料，以提高隔热效果。
- 支撑结构：用于支撑球罐的钢结构，包括支柱、桁架等，支撑结构需要具备足够的强度和刚度，以承受球罐的重量和外部载荷。
（三）棱柱型货舱钢结构
- 棱柱形舱壁：由钢板焊接而成的棱柱形结构，作为货舱的边界，舱壁需要具备良好的密封性和强度，以承受LNG的压力和液体晃动产生的载荷。
- 甲板和舱底结构：甲板和舱底结构与普通船舶类似，但需要考虑LNG的低温影响，采用特殊的低温钢材料或采取相应的防护措施。
LNG船货舱钢结构的制造工艺
（一）板材成型
根据设计要求,将钢板通过冷轧、热轧等工艺加工成所需的形状和尺寸，对于一些复杂的曲线部分，可能需要采用模具成型或数控弯曲等技术。
（二）焊接工艺
焊接是LNG船货舱钢结构制造的关键环节,由于低温钢和不锈钢的焊接性能有所不同，需要选择合适的焊接方法和焊接材料，对于9%镍钢的焊接，可采用镍基焊材进行同种钢或异种钢的焊接，焊接过程中需要严格控制焊接参数，确保焊缝的质量。
（三）绝热层施工
绝热层的施工需要遵循严格的工艺要求,要对绝热材料进行预处理，如干燥、筛选等，采用分层填充或喷涂的方法将绝热材料填充到主屏壁和次屏壁之间或球罐本体的双层结构中，在施工过程中，要注意绝热材料的密度和均匀性，以确保绝热效果。
相关问题与解答
问题1：LNG船货舱钢结构如何防止低温脆断？
答：为了防止低温脆断，LNG船货舱钢结构采用了多种措施，选用合适的低温钢材料，如9%镍钢等，这些材料在极低温度下仍能保持良好的韧性和强度，在设计和制造过程中，通过优化结构形式、减少应力集中等方式来降低结构的应力水平，还可以采用预热、缓冷等工艺措施来改善焊接接头的性能，提高其抗脆断能力。
问题2：LNG船货舱钢结构的维护保养有哪些要点？
答：LNG船货舱钢结构的维护保养至关重要，要定期检查货舱的密封性，包括主屏壁、次屏壁以及各种连接部位的密封情况，及时发现并处理泄漏点，对绝热层进行检查和维护，确保其绝热性能良好，如有损坏应及时修复或更换，要关注钢结构的腐蚀情况，特别是与海水接触的部位，采取相应的防腐措施，如涂漆、阴极保护等。
