目前LNG(Liquefied Natural Gas)市场在世界范围内前景广阔,我国也在不断加大对LNG的开发利用,我国LNG接收终端大部分是陆地式接收终端,陆上LNG接收站因项目审批时间长、投资大、地理条件要求高、建设周期长等因素限制,使得海上浮式LNG接收站得到重视,对船用LNG再气化功能模块的研究,是满足海上LNG接收站建设的关键要素之一。LNG-FSRU(Floating Storage and Regasification Unit)是浮式LNG接收储存和再气化装置,由于相对陆地式LNG接收站具有独特优势,在目前工程中逐渐得到应用。在有限的空间内确定模块工艺流程、规划系统布置、划分子功能区域、协调结构设计,对设备进行合理布置是综合设计思路的体现,可提高LNG再气化装置的适应性和可靠性。LNG-FSRU再气化功能模块能将LNG加热气化成常温的天然气,通过输气管道输送给用户使用。论文主要对LNG-FSRU再气化模块主结构进行强度计算分析和优化研究,并针对目前设备布置形式对再气化模块设备进行布置调整,提供新的布置方案,为我国LNG-FSRU再气化模块设计提供相关参考。通过分析LNG产业市场和近三年国家发布的《海洋工程装备科研项目指南》,说明我国对海洋工程装备产业的重视以及对LNG-FSRU的研究倾向,进而说明LNG再气化模块对促进国民经济发展的重要作用。由于LNG再气化模块是综合结构、管系、设备、仪表等的复杂系统,通过系统划分原则,对模块进行子系统功能分解,总结出LNG再气化模块中可分为海水净化加热子系统、丙烷循环子系统、LNG气化子系统、辅助子系统四个子系统功能模块。对模块中所使用的不锈钢(奥氏体)和高强度钢的工程应用进行研究。由模块工作时不同流体间的换热方式,分析出丙烷加热和LNG加热的不同工作形式,并对其各自换热形式的优点进行分析总结。确定LNG再气化模块主结构进行强度校核及优化设计时所需考虑的包括使用载荷、环境载荷、爆炸载荷和施工载荷在内的各种载荷,通过阅读规范得出在考虑船体运动状态下,模块在各个工况下各基本载荷的组合方式及其影响系数。运用SACS(Seastate Analysis Computer System)有限元分析软件,对LNG再气化模块的主结构强度进行规范校核,得出再气化模块部分结构强度冗余度较大,可对部分结构进行优化调整,在符合规范要求的前提下,使整体结构重量减轻。由现有LNG再气化模块设备空间布置,分解目标LNG再气化模块设备的布置形式,结合布置优化原则,通过三维实体建模软件对模块设备进行布置优化,并对主结构进行适应性调整,用有限元软件对调整后的再气化模块主结构进行强度校核分析,可为我国LNG再气化模块的设计优化及建造提供相关经验,具有较强的工程应用价值。