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法條

法規名稱: 液化氣體船構造與設備規則
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貨艙櫃應依其型式按下列規定進行結構分析:
一、整體艙之結構分析應依認可之標準。艙周界之構材尺寸,計及第三十一條規定之內壓力,至少應符合深艙之要求。但最終之構材尺寸不能低於此標準之正常規定。
二、薄膜艙櫃應考慮所有靜與動負載之影響,以確定薄膜及附屬絕熱層對塑性變形與疲勞之適應性。在認可前,通常應對既有主屏壁復有次屏壁並包括角隅與接頭之模型施行試驗,以驗證其能承受由於靜、動與熱負載之預期組合應變。試驗狀況應代表貨物圍護系統在其使用壽命中可能遇到之最嚴重營運狀況。材料試驗應確使老化不致妨礙材料發揮其預期之功能。為進行該試驗,應對船舶與貨物圍護系統之各別運動、加速度與反應作完整之分析。但此等數據可由相似之船舶獲得者不在此限。由於屏壁間之超壓、貨艙之真空、幌動之沖激影響及船體振動影響,可能肇致薄膜之崩潰,應予特別之注意。在計及第三十一條內部壓力後之船體結構分析應經認可。但應對船體之撓曲及其薄膜暨附屬絕熱層之一致性予以特別注意。船殼內板之厚度,在計及第三十一條之內部壓力後,至少應符合認可標準對深艙之要求。薄膜與其支撐構件之材料與絕熱層之容許應力,應依各種特定情況確定之。
三、半薄膜艙櫃在計及第三十一條內部壓力後之結構分析,應依對薄膜艙櫃或獨立櫃所能適用之規定進行之。
四、甲型獨立櫃在計及第三十一條內部壓力後之結構分析應經認可。在計及第三十一條之內部壓力與第三十八條之任何腐蝕裕度後,貨艙櫃之板厚至少應符合認可標準對深艙之要求。在認可標準所未包括之部分,如在支撐構件處之結構,其應力在儘可能考慮第三十條至第三十五條之各項負載及在支撐構件處船舶之撓曲後,應以直接計算法決定之。
五、乙型獨立櫃應適用下列規定:
(一)動與靜負載之影響應用以決定結構對塑性變形、皺曲、疲勞損壞及裂痕擴展之適應性。並應依第三十三條有限單元分析法或類似方法及破裂力學分析或同等方法進行統計波浪負載分析。
(二)應進行三維分析以評估船體之應力水準。此分析模型應包括附有支撐構件之貨艙櫃與鍵固系統及船體之合理部分。
(三)應對在不規則波浪上特定船舶之加速度與運動,及船舶與其貨艙櫃對此等力與運動之反應進行完整之分析。但此等數據得由相似船舶獲得者不在此限。
(四)皺曲分析應考慮及最大之製造公差。
(五)航政機關或驗船機構認為必要時,得要求模型試驗以決定應力集中係數與結構件之疲勞壽命。
(六)疲勞負載之累積效應符合下式規定:
Σ=(ni/Ni)+(10^3/Nj)≦Cw
式中:
ni 為在船舶壽命期內,每一應力級上之應力循環次數。
Ni 為依富勒(Wohler)(S-N) 曲線各別應力級至破裂時之循環次
數。
Nj 為因裝載及卸載之疲勞負載至破裂時之循環次數。
Cw 值應小於零點五。但經航政機關或驗船機構之特別考慮,依用以
建立富勒(S-N) 曲線時之試驗方法與數據,得採較零點五為大
比一點零為小之值。
六、丙型獨立櫃應適用下列規定:
(一)依內部壓力為準之構材尺寸,其計算依下列規定:
1.承受內部壓力之壓力容器包括其突緣、承受壓力構件之厚度與形狀,應依認可之標準決定之。其計算應以一般壓力容器之設計原理為準。在壓力容器承受構件上之開口,並應依認可之標準加強之。在計算時對第三十一條之設計液體壓力亦應予考慮之。
2.當依第四十三條第十一款規定施行檢查與非破壞試驗時,前述計算所用之焊接效率因素應取零點九五。但考慮及所採用之材料、接頭型式、焊接程序及負載型式等其他因素後,該值得增至一點零。對於處理壓力容器,航政機關或驗船機構得接受局部非破壞試驗,但不應低於第四十三條第十一款第二目之二規定,並應依所採用材料、設計溫度、製造材料之零韌性轉變溫度、接頭型式與焊接程序等因數定之,但在此情況下所採用之效率因數不應超過零點八五。對於特殊之材料,上述因數應依焊接接頭個別之機械性能予以減小。
(二)皺曲標準應依下列規定:
1.壓力容器承受外部壓力及因其他負載所生壓縮應力者,其厚度與形狀應達認可之標準。其計算應以一般認可壓力容器之皺曲理論為準。其因板緣未對準及在規定之弧長或弦長範圍內與真圓形間有橢圓度或失圓度而引起理論與實際皺曲應力間之差別應充分考慮之。
2.驗算壓力容器皺曲所採用之設計外部壓力 Pe ,不應小於下列之值:
Pe=P1+P2+P3+P4(巴)
式中:
P1 為真空洩壓閥之設定值。未裝置真空洩壓閥時,該容器之 P
1 應作特別之考慮,通常並不應小於零點二五巴。
P2 為含有壓力容器或壓力容器一部分之全圍蔽空間所裝置壓力
洩壓閥之設定壓力。在其他空間 P2 之值等於零。
P3 為因絕熱層之重量與收縮量、殼板之重量包括腐蝕裕度及壓
力容器所可能承受之其他雜項外部壓力等負載作用於容器外
殼之壓縮力。此等壓力包括並不限於貨艙櫃突頂之重量、塔
與管路之重量,部分充注狀況下貨品之效應、加速度及船體
撓曲。有關外部或內部壓力或兩者局部之影響亦應予考慮之

P4 為在露天甲板上之壓力容器或部分壓力容器,其水頭壓力所
生之外部壓力。在其他部位 P4 等於零。
(三)靜及動負載之應力分析,依下列施行之:
1.壓力容器之構材尺寸依前二目規定決定之。
2.在支撐構件及在支撐件之外殼連接處應予計算之負載與應力,應採第三十條所能適用之負載。在支撐構件處之應力應符合認可之標準。在特殊情況下,航政機關或驗船機構並得要求作疲勞分析。
3.如航政機關或驗船機構認為必要時,得要求對二次應力與熱應力予以特別考慮。
(四)壓力容器之厚度,依第一目或第二目計算所得應視為最小值,不得有負公差。
(五)壓力容器成形後之外殼與各頭包括腐蝕裕度之最小厚度,依其材料規定如次:
1.碳錳鋼與鎳鋼:五毫米。
2.沃斯田鋼:三毫米。
3.鋁合金:七毫米。
七、內部絕熱艙應適用下列規定:
(一)為確定艙櫃對疲勞損壞、從自由與支撐表面之裂痕擴展、黏著與凝聚強度、壓縮、拉伸及剪切強度之適應性,應對所有靜與動負載之影響予以考慮,並應依第三十三條有限單元分析法或類似方法及破裂力學分析或同等方法進行統計海浪負載分析。
(二)對於抗裂與內層船體或獨立櫃之撓曲及其與絕熱材料之一致性應予特別注意。為評定內層船體或獨立櫃結構或兩者之應力水準與變形,應施行三維結構分析並經認可,同時應考慮第三十一條之內部壓力。當壓載水空間與構成內部絕熱艙支撐構件之內層船體鄰接時,該分析並應考慮壓載水在船舶運動影響下所引起之動負載。
(三)內部絕熱艙與內層船體結構或獨立櫃結構之容許應力及其相關之撓曲,應依其特定情況決定之。
(四)內層船體與獨立櫃之板厚,在考慮第三十一條之內部壓力後,至少應符合認可標準之要求。平面結構之艙櫃至少應符合認可標準對深艙之要求。
(五)船舶、貨物及任何壓載對某一特定船舶在不規則海浪中加速度與運動之反應作完整之分析並經認可,但該分析得由相似船舶獲得者不在此限。
(六)為確認設計原理,應在靜、動與熱負載聯合作用下施行包括結構元件在內之複合模型之原型試驗。該試驗之狀況應代表貨物圍護系統在船舶使用壽命期中所遭受之最嚴重情況,包括熱循環。該熱循環之考慮應以每年十九次往返航程為準至少四百次。預計每年往返航程超過十九次時,該熱循環之次數應考慮提高,該四百次熱循環並得分為二十次貨物溫度達攝氏四十五度之完整循環與三百八十次貨物溫度達壓載航程預期所達溫度之部分循環。試驗所用之模型應能代表實際之構造,包括角隅、接頭、泵座、管路貫通件及其他關鍵區域,有關該模型之材料性能、工藝與品質管制之任何變化亦應予考慮之。
(七)為評定內層船體或獨立櫃結構在有穿透性裂痕擴展情形下絕熱材料之裂痕動態,應施行拉伸與疲勞之聯合試驗。在施行試驗中,裂痕區域應承受壓載水之最大靜水壓力。
(八)疲勞負載之影響,應依第五款第六目規定或同等有效之方法決定之。
(九)對於內部絕熱艙之修理程序,應在絕熱材料與內層船體或獨立櫃結構之原型試驗期間予以確立。
液化氣體船構造與設備規則 (民國 108 年 10 月 31 日 )
貨艙櫃連同其支撐構件與其他屬具之設計,應考慮左列負載之適當組合:
一、內部壓力。
二、外部壓力。
三、船舶運動所生之動負載。
四、熱負載。
五、液體幌動之沖激負載。
六、船體撓曲所生之負載。
七、艙櫃與貨物重量及在支撐件部位之相對作用力。
八、絕熱材重量。
九、在塔架或其他連接附件處之負載。
前項負載之範圍應依艙櫃型式予以考慮,並於左列各款作詳細說明:
一、應對第四十三條相當於壓力試驗時之負載予以考慮。
二、應對前條第一項第三款液化氣體船在港口所增加之揮發氣壓予以考慮。
三、應對液化氣體船在最不利之靜傾側角零度至三十度範圍予以考慮,並不超過第三十七條規定之容許壓力。
貨艙櫃之內部壓力包括由設計揮發氣壓P○肇致之內部壓頭heq與由船舶運動所引起貨物重心加速度所產生之內部液體壓力heq,但不包括液體幌動之沖激影響。其計算應依左式為之。但內部壓頭heq之計算得採其他等效之計算方法:
heq=P○+(hgd)max (錶壓力巴)
hgd=aβzβ(ρ/1.02 × 10^4) (巴)
式中:
aβ 為由重力及動負載在圖一任意方向β所引起之無因次加速度(即相
對於重力加速度)。
zβ 為所應決定壓力點以上之最大液柱高度,其單位為公尺。其量計係
在圖二β方向之艙櫃殼板上。在確定時,不認為貨艙櫃認可總體積
一部分之小艙櫃突頂毋需考慮之。
ρ 為在設計溫度下貨物之最大密度,其單位為每立方公斤(Kg/m^3)。
應考慮提供(hgd)max 之方向。如需考慮三個方向之加速度,則應採用橢圓球以代替圖一之橢圓。上述hgd之計算公式僅適用於滿注之艙櫃。
貨艙櫃如係準備用以載運溫度低於攝氏零下五十五度之貨物,則其冷卻期間之熱負載應予考慮。如設計之支撐裝置與操作溫度可能引起重大之熱應力,則該艙櫃之固定熱負載應予考慮之。
貨艙櫃通常依結構分析所得之厚度,不應再要求增加腐蝕裕度。但經航政機關或驗船機構認為有下列事項者,應要求適當增加之:
一、其外表未以惰性大氣或由具有核定型揮發氣屏予以適當絕熱保護。
二、所裝載之貨物為腐蝕性而未採經認可之特殊合金。
三、其他貨艙櫃周圍無環境控制者。
貨物圍護系統之構造與試驗應符合下列規定:
一、獨立櫃外殼之所有焊接接頭應為對接焊、全滲透型。對於突頂與外殼之連接,得准使用全滲透T型焊接。除突頂上之小貫穿件外,噴嘴通常應設計為全滲透焊焊接。
二、丙型獨立櫃,其壓力容器所有之縱向與周圍之焊接接頭應為對接焊、全滲透、雙V型或單V型槽。全滲透對接焊並應以雙面焊接或加墊圈達成之。使用墊圈時,除對非常小處理之壓力容器經航政機關或驗船機構之特別許可外,該墊圈應於焊接後移除之。其他邊緣之預加工,應經航政機關或驗船機構依核定焊接程序時所施試驗之結果准許之。
三、丙型獨立櫃,其壓力容器本體與突頂之間,及突頂與有關裝具間之接頭,其斜口預加工之設計應依認可之壓力容器標準為之。所有以焊接連接於容器之噴嘴、突頂,或其他貫穿件,及所有以焊接連接於容器或噴嘴之凸緣,應以全滲透焊延伸貫穿於容器壁或噴嘴之整個厚度,但直徑較小之噴嘴,經特別認可者不在此限。
四、工人之技藝應經認可。艙櫃之焊接檢查與非破壞性試驗,除丙型獨立櫃外,應依第八十條第六款規定施行之。
五、薄膜艙櫃有關品質保證之措施、焊接程序之核定、設計之細節、材料、構造之檢查與構件之生產試驗,應符合原型試驗程序時所確立之基準。
六、本條對獨立櫃或薄膜艙櫃之有關規定,得適用於半薄膜艙櫃。
七、為確保內部絕熱艙材料之均勻性,其品質管制程序包括環境控制、應用程序之核定、角隅、貫穿件及其他設計細節、材料規格、構件安裝與生產試驗,應符合原型試驗程序時所確立之基準。品質管制之規範包括構造缺陷之最大容許尺度、製造與安裝中之試驗與檢查,及在各階段之取樣試驗,均應經認可。
八、整體艙應施行靜水或空氣試驗,並經認可。試驗之施行應儘可能使其應力接近設計應力,並使艙頂之壓力至少與洩壓閥最大值相當。
九、船舶裝設有薄膜艙櫃或半薄膜艙櫃者,其堰艙及在正常情況下可能裝有液體並與支撐薄膜之船體結構鄰接之所有空間,應依認可之標準施行靜水或空氣試驗。支撐薄膜之其他貨艙結構亦應施行密性試驗。但管道及在正常情況下並不裝載液體之其他艙間,不必施行靜水試驗。
十、船舶裝有內部絕熱艙者,應於內部絕熱艙之材料敷設前依下列施行試驗:
(一)如其內層船體為支撐結構,其所有內層船體結構應考慮洩壓閥最大值依認可之標準施行靜水或空氣試驗。
(二)其獨立櫃為支撐結構時,該獨立櫃應依第十二款規定試驗之。
(三)其內層船體結構或某獨立櫃結構供次屏壁之用時,其結構之密性試驗應以經認可之技術施行之。
十一、丙型獨立櫃應依下列檢查與試驗:
(一)有關製造與工藝之公差,如偏離真正形狀之局部失圓度、焊接接頭對準及具有不同厚度之板之斜削,應符合經認可之標準。此等公差並應與第三十六條第六款第二目之皺曲分析相關。
(二)就有關焊接接頭非破壞性試驗之完成與範圍而言,其範圍應全部或部分依認可之標準,但所作之控制不得少於下列規定:
1.全部非破壞性試驗依第三十六條第六款第一目之二施行時,對接焊應百分之一百施行射線檢查;所有焊縫百分之十,各開孔及噴嘴等之加強環應百分之百施行表面探傷。經航政機關或驗船機構之特許時,剖分射線檢查得准以超音波試驗代替。對於各開孔與噴嘴等周圍之焊縫或加強環,航政機關或驗船機構認為必要時,得要求全部施行超音波試驗。
2.部分非破壞性試驗依第三十六條第六款第一目之二施行時,對接焊縫所有之交叉接頭及選均勻分佈對接焊縫全長至少百分之十,應施行射線檢查;各開孔、噴嘴等周圍加強環應百分之百施行表面探傷;航政機關或驗船機構並得個案要求超音波試驗。
十二、各獨立櫃應依下列規定施行水壓或空氣試驗:
(一)甲型獨立櫃之試驗,其應力應儘可能接近設計應力,其在櫃頂之壓力至少應與洩壓閥最大值相當。當施行空氣試驗時,其試驗狀況應儘可能模擬該櫃及其支撐構件之實際負載狀況。
(二)乙型獨立櫃之試驗除依前款規定外,其在試驗情況下,主要構件中之最大主薄膜應力或彎曲應力,不應超過製造材料在該試驗溫度下降伏強度百分之九十。為確使能滿足此條件,當計算顯示此應力超過降伏強度百分之七十五時,其原型試驗應採用應變計或其他適當設備偵測之。
(三)丙型獨立櫃之試驗規定如下:
1.各壓力容器製造完成後,應於櫃頂測計之壓力不低於設計揮發氣壓(Po)一點五倍壓力下施行水壓試驗,但在該壓力試驗中任何一點所計算之主薄膜應力不應超過材料降伏應力百分之九十。為確保能滿足此條件,經計算顯示此應力可能超過降伏強度百分之七十五時,其原型試驗應在單筒與球形壓力容器以外之壓力容器中,採用應變計或其他適當設備偵測之。
2.試驗之水溫,至少應比製造材料零延性轉變溫度高攝氏三十度。
3.其壓力應依厚度予每二十五毫米保持二小時,並在任何情況下不得少於二小時。
4.貨物壓力容器需要,並經航政機關或驗船機構之特許時,得在第三目之一至第三目之三條件下施行液力氣壓試驗。
5.各櫃之試驗,航政機關或驗船機構得依其營運溫度予以特別考慮,採用較高之容許應力。但應完全符合第三目之一規定。
6.各壓力容器及其有關之裝具,在獨立櫃完工組合後,應施行適當之密性試驗。
7.貨艙櫃以外之其他壓力容器,其設計或支撐無法安全注水或使其乾燥,及在營運使用中不容許遺有試驗介質之痕跡者,應由航政機關或驗船機構針對個別情況考慮採用氣壓試驗。
十三、所有之櫃應施行密性試驗,該試驗得與前款規定之壓力試驗合併或分別施行。
十四、有關次屏壁之檢驗規定,由航政機關或驗船機構個案決定之。
十五、船舶裝有乙型獨立櫃者,除非該船有關尺度之設計與佈置業經以足尺試驗證實外,至少應測計其中一櫃及其支撐構件,以證實其應力標準。
十六、船舶裝有丙型獨立櫃者,航政機關或驗船機構得依其形狀與其支撐構件及屬具之佈置情況,要求與前款類似之測計。
十七、貨物圍護系統之全部性能應於貨物裝卸中開始冷卻之初予以驗證是否符合其設計參變數。用以驗證設計參變數之重要構件與設備之性能紀錄應予保存。
十八、依第四十一條第四款規定裝有加熱裝置時,其所需之熱輸出量與熱分配應予試驗之。
十九、船舶在第一次裝載航程後,其船體應作冷點檢查。
二十、船舶在第三次裝載航程後,但應在船舶建造或內部絕熱艙經重大修理營運後之前六個月內,其內部絕熱艙之絕熱材料應施行額外檢查,以驗證其表面狀況。
二十一、丙型獨立櫃,於壓力容器上之標誌方法,應採不致產生無法接受之局部應力者。