团 体 标 准
T/CSNAME 137—2025
甲醇燃料动力大型油船主机甲醇燃料日用
系统设计要求
Design requirements for M/E methanol fuel service system for large tanker powered
by methanol fuel
2025 - 12 - 31 发布 2026 - 03 - 31 实施
中国造船工程学会 发 布
前 言
本文件按照GB/T 1.1—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。
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。
本文件由中国造船工程学会船舶标准化专业委员会提出。
本文件由中国造船工程学会归口。
本文件起草单位：大连船舶重工集团有限公司。
本文件主要起草人：徐恩广、许环运、邹淼、孟中原。
甲醇燃料动力大型油船主机甲醇燃料日用系统设计要求
1 范围
本文件规定了甲醇燃料动力大型油船主机甲醇燃料日用系统的系统组成、设计准备、总体设计要求和分系统设计要求。
本文件适用于甲醇燃料动力的大型油船主机甲醇燃料日用系统的设计。
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。
GD16.1—2022 船舶应用甲醇/乙醇燃料指南.中国船级社
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
甲醇燃料动力大型油船 methanol fuel powered large oil tanker
动力推进系统使用甲醇和燃油为燃料的大型油船。
3. 2
主机甲醇燃料日用系统 M/E methanol fuel service system
将甲醇从甲醇日用柜输送至主机的管路系统。
4 系统组成
主机甲醇燃料日用系统设计应满足主机压力、温度与燃料流量的要求而进行相应配置，并满足主机设计性能要求及GD16.1—2022的要求，系统组成如图1所示。
图1 大型油船主机甲醇燃料日用系统示意图系统主要包含以下部分：
a) 甲醇燃料日用柜;
b) 甲醇燃料供给系统;
c) 甲醇燃料阀组单元;
d) 甲醇输送管路;
e) 甲醇燃料发动机;
f) 甲醇燃料供给管路附件。
5 设计依据
5. 1 设计依据主要包括船舶入级船级社的规范。
5. 2 设计输入主要包括：
a) 燃料准备间布置图、机舱布置图;
b) 主机厂提供的甲醇燃料设计要求、甲醇燃料阀组单元信息及设计要求;
c) 甲醇燃料供给系统提供的设备信息及设计要求;
d) 双壁管厂家提供的设备信息及设计要求。
6 总体要求
6. 1 系统图中应将各个设备的基本参数信息、接口信息、安装位置等表示清楚。
6. 2 舱柜及设备内置主要原理应在图样中予以体现。
6.3 系统中设备编号应满足船舶的编码规则：先艏部后艉部，先右舷后左舷，先上层后下层。
7 分系统设计
7. 1 甲醇燃料日用柜
7.1.1 甲醇燃料日用柜应布置于围蔽处所或开敞甲板，不应位于起居处所和 A 类机械处所。布置在围壁处所的甲醇燃料日用柜应满足以下要求：
a) 日用柜应采用双壁(双壳)结构，内壳用于储存甲醇，外壳形成保护屏障;
b) 泄漏收集：双壁之间的空间应能容纳内壳发生泄漏时溢出的全部甲醇，并设有泄漏报警装置(液位传感器或高液位报警)
c) 惰化保护：应设置压力监测和惰气补给系统，双壁空间通常需要充入惰性气体(如氮气)，以维持微正压，防止空气(氧气)进入，避免形成可燃环境。
7.1.2 布置在开敞甲板的独立式甲醇燃料日用柜应满足以下要求：
a) 应远离船舶的居住处所、服务处所、控制站(如驾驶台)、引水员登乘点、货物区域以及点火源(如烟囱、排气口);
b) 甲醇燃料日用柜应固定在船舶结构上，支撑和固定应依据船舶特点及其布置位置考虑船舶最大的静态和动态倾斜以及船舶运动加速度的影响;
c) 应根据船舶布置和货物操作要求，当甲醇燃料日用柜布置在货物软管吊的操作范围内时，应考虑机械保护设计;
d) 除常规的液位、温度、压力监测外，在次级围护托盘内应安装甲醇泄漏探测器;
e) 探测器应与中央报警系统连接，一旦检测到泄漏，应立即在驾驶台和控制室发出声光报警;
f) 应在甲板柜区域安装防爆型视频监控摄像头，并接入驾驶台监控系统。
7.1.3 甲醇燃料日用柜应分为含油(返回)侧和燃料侧。
7.1.4 主机和甲醇燃料供给系统吹扫的甲醇应返回含油侧。返回介质内的氮气经透气口进入燃料侧，返回介质内的密封油存在含油侧底部，返回介质内的甲醇可溢流至燃料侧。
7.1.5 甲醇燃料日用柜应设置氮气接口和透气阀，甲醇燃料日用柜允许的压力真空释放阀的最大开启压力不应超过 200 mbar，真空度不应低于-50 mbar。
7.1.6 甲醇燃料日用柜舱容计算应满足甲醇燃料主机在最大持续功率工况连续运转 8 小时的甲醇用量，其净容积考虑舱内结构件及相关最大满舱装载量的高位与最低有效液位间的有效容积。其中含油(返回)
侧容量至少为甲醇日用柜容量的 1%。
7.1.7 甲醇燃料日用柜出口的位置与甲醇供给泵的相对布置应考虑甲醇供给泵的汽蚀余量;
7.1.8 甲醇燃料日用柜本体应采用不锈钢材质或碳钢并进行特殊的表面处理，连接件应为不锈钢或兼容材料，密封等应选用与甲醇兼容的材料，如聚四氟乙烯(PTFE)、氟橡胶(FKM/Viton)等。
7.1.9 甲醇燃料日用柜应配置以下监测与控制系统：
a) 液位监测：应配备高低液位报警，以及极高液位报警(联动至加注系统以自动停止加注)。液位计应为本质安全型。通常采用多重冗余设计;
b) 温度监测：应设置温度传感器，监控甲醇温度;
c) 压力监测：应设置压力传感器、低压报警等用于监测柜内压力;
d) 泄漏探测：应在柜体底部、双壁空间以及围蔽处所底部设置甲醇泄漏探测器， 并与中央报警系统连接;
e) 阀门遥控：主要的进出口阀、透气阀等应能在危险区域外(如控制室)进行遥控操作;
7. 2 甲醇燃料供给系统
7.2.1 甲醇燃料供给系统应包含但不限于下列组件:
a) 供给泵;从甲醇燃料日用柜吸出甲醇，并为整个供给回路提供稳定的压力和流量;
b) 循环泵;靠近甲醇燃料用户，进一步稳定供给压力;
c) 精滤器;过滤甲醇中的固体颗粒杂质，保护下游的发动机燃油喷射系统;
d) 流量计;监测甲醇用量;
e) 甲醇/水乙二醇换热器;用于控制甲醇温度，使其远低于其闪点;
f) 抽吸系统;于将收集盘和泄放柜中的甲醇排至专用的残液收集舱;
g) 燃料管路，用于输送和回收甲醇燃料;
h) 阀件、仪表及控制系统等;
7.2.2 甲醇燃料供给系统应布置于燃料准备间内，燃料准备间应位于 A 类机械处所外。
7.2.3 甲醇燃料供给系统的甲醇流量应根据主机需求进行设计，两级甲醇燃料泵应能将甲醇压力提高至满足燃料消耗设备需求。
7.2.4 甲醇燃料供给系统应能在主机负荷变化时保持压力温度稳定，并满足主机的流量实时需求。
7.2.5 甲醇供应的增压方式应选用下列两种方案之一：
a) 供给泵+循环泵方案的两级增压;
b) 单级泵的一级增压，应综合考虑水乙二醇换热器的选型，水乙二醇系统压力设计等相关影响。
7. 3 甲醇燃料阀组单元
7.3.1 甲醇燃料阀组单元应由主机控制系统控制，布置在燃料准备间内。
7.3.2 甲醇燃料阀组单元应能接入氮气用于吹扫。
7.3.3 甲醇燃料阀组单元应在不用甲醇时隔离主机与供应系统。
7. 4 甲醇输送管路
7.4.1 通用要求
7.4.1.1 甲醇燃料管路及甲醇双壁管应为不锈钢材质，采用对接焊连接，法兰垫片应采用聚四氟乙烯垫片，法兰连接应选用 A4L-70 不锈钢螺栓和螺母。
7.4.1.2 甲醇燃料管路及甲醇双壁管管径应符合甲醇燃料供给系统和主机管径要求。
7.4.2 甲醇燃料管路
甲醇燃料管路设计压力应为1.6 MPa，设计温度应为-25℃~60℃ 。 甲醇管路壁厚计算应满足GD16.1—2022第3章的要求，还应满足主机厂推荐值。管路的管材、壁厚及等级选用要求如下：
a) 甲醇燃料日用管：管材应为 316L 或更高性能材料，壁厚等级应不低于 SCH10S，I 级管;
b) 甲醇燃料回流管：管材应为 316L 或更高性能材料，壁厚等级应不低于 SCH10S，I 级管。
c) 甲醇燃料双壁管内管：管材应为 316L 或更高性能材料，壁厚等级应不低于 SCH10S，I 级管;
d) 甲醇燃料双壁管外管：管材应为 316L 或更高性能材料，壁厚等级应不低于 SCH10S，II 级管。
7.4.3 甲醇双壁管
7.4.3.1 用于机舱或其他安全区内，并向主机供应燃料的甲醇双壁管应由内管和外管组成。
7.4.3.2 甲醇双壁管应优先考虑采用通风双壁管，设置负压机械通风系统，并要求每小时换气不少于
30 次。亦可以酌情考虑采用真空双壁管，持续通入惰性气体置换并维持缺氧环境。
7.4.3.3 甲醇双壁管环形空间通风管路应布置气体和液体泄漏探测措施，可选用插入式甲醇蒸气探测装置。
7.4.3.4 甲醇双壁管环形空间在允许的情况下应连接到收集舱或便携式容器中，用于收集和探测任何发生的泄漏。
7.4.3.5 甲醇双壁管应全部采用全焊透对接焊，仅允许设备接口处或类似位置使用法兰。
7.5 甲醇燃料发动机
7.5.1 甲醇燃料发动机指可以使用甲醇作为燃料的单燃料发动机或双燃料发动机，如 MAN 机型的甲醇双燃料发动机。
7.5.2 燃料系统的单一故障不应导致不可接受的动力损失，当燃料供应中断时，发动机应能使用燃油保持连续正常运行。且确保燃料模式转换时功率及转速波动在主机允许的运行波动范围内。
7.5.3 发动机的设计、制造、安装和试验要求除应满足 GD16.1—2022 第 7 章要求的有关规定外，还应满足中国船级社相关规范对柴油机取证的适用要求，并应取得产品证书。
7.6 甲醇燃料供给管路附件
7.6.1 甲醇燃料供给管路附件主要包含阀门、仪表等。
7.6.2 附件的设计温度与设计压力与甲醇燃料管路一致，设计压力应为 1.6 MPa，设计温度应为- 25 ℃~60 ℃。
7.6.3 附件的材质应与管路材质保持一致或更高性能的材料。
7.6.4 附件选用应注意满足环境温度的要求，以及防爆要求等。
8 设计验证
本章规定了为验证本文件中6、7章所规定的要求是否得到满足而采用的试验方法。
8. 1 试验条件
8.1.1 试验前，检查并记录系统安装、密性、氮气吹除及惰化试验的合格报告。
8.1.2 检查并确认甲醇日用系统中燃料供给单元、甲醇燃料阀组单元、辅助设备等已安装到位，各阀门位于相应的开启或关闭状态。
8.1.3 检查并确认供电、信号交互正确;
8.1.4 检查并确认甲醇日用柜内容积、温度、压力满足设计要求。
8. 2 试验内容
8.2.1 通过模拟的方案，对报警及安全保护装置进行功能试验。
8.2.2 启动甲醇供给泵和循环泵，使其在额定转速下连续运行。检查泵及其电机是否出现异常发热、泄漏及敲击现象，并记录泵的吸入和排出压力、驱动电机的绝缘电阻、工作电压和电流。
8.2.3 按照下列步骤，进行系统验证试验：
a) 甲醇供给系统通电，启动系统中泵组、换热器、流量计、甲醇燃料阀组单元等， 确认泵和管系工作正常，甲醇供给单元及甲醇燃料阀组单元进出口压力温度正常。
b) 主机应在控制系统指令下完成燃油至甲醇的燃料转化，待主机在甲醇燃料状态稳定运行;
c) 进行主机及甲醇日用系统试验，确认主机满足设计参数。
参 考 文 献
[1] 中国船级社. 散装运输液化气体船舶构造与设备规范[M]. 北京: 人民交通出版社, 2022.
[2] IMO. International Code of Safety for Ships Using Gases or Other Low-flashpoint Fuels (IGF Code)[S]. London: IMO, 2015.
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