液化天然氣（LNG）以其安全、清潔、高效、儲存效率高等優點，受到大家的關注。國內天然氣供應不足，需要從國外進口。進口LNG由運輸船運輸至沿海碼頭，通過將碼頭LNG卸船臂與運輸船歧管連接，將LNG運輸至碼頭大型儲罐。

在LNG裝卸過程中，當臺風、海浪等緊急情況會導致運輸船漂離作業區時，必須緊急斷開卸船臂與運輸船的連接，否則運輸船會拉動卸船臂，導致LNG泄漏，甚至引發爆炸等嚴重事故。因此，有必要在卸載臂上安裝一個緊急脫離裝置，以快速將卸載臂從運輸船上脫離。我國沒有相應的理論設計依據，大直徑超低溫緊急脫離裝置也沒有研究設計，設備長期進口。國外產品存在保壓時間縮短、液壓油泵頻繁啟動、相關液壓元件動作頻繁等問題，導致緊急泄放裝置無法正常開啟。

隨著我國LNG接收站的建設，研究LNG卸船臂緊急脫離裝置迫在眉睫。對16英寸LNG卸船臂的緊急脫離裝置進行了研究。主要設計結構和液壓系統。通過有限元分析，對結構的溫度場和應力場進行了分析，驗證了結構設計的合理性。研究成果解決了長期依賴進口和產品國產化的問題，為其設計和理論研究提供了參考。根據緊急脫離裝置的功能要求，確定該裝置的總體方案為雙球閥和緊急脫離接頭形式，驅動方式為液壓驅動方式。根據緊急脫離裝置的方案設計，制定設計要求，為結構和水力設計提供依據。根據功能特點，將緊急脫離裝置分為雙球閥部分、傳動部分和緊急脫離接頭部分。

通過對各部件的詳細分析，設計了裝置結構，并繪制了各部件的三維模型，完成了緊急脫離裝置的整體建模。雙球閥設計屬于非標設計，球閥閥體采用一體化結構設計，閥座和閥芯采用新的結構設計，使結構更加緊湊。傳動機構采用四桿結構，保證兩個球閥的啟閉同步。緊急釋放接頭設計為四夾板結構，以實現從運輸船上安全可靠地釋放卸載臂。考慮介質壓力和溫度載荷對緊急泄放裝置球閥結構的影響，利用有限元分析軟件。

對球閥在超低溫條件下的溫度場和應力耦合進行分析，判斷材料的小應力與許用應力的關系，并驗證了球閥設計強度的可靠性。根據液壓系統的設計要求，設計了液壓系統的原理圖，分析了各單元回路的原理。針對現有卸荷臂和緊急脫離裝置液壓系統的內部泄漏問題，設計了新型無泄漏換向閥組。初步試驗驗證了該閥組密封良好，并將其應用于廣大客戶LNG接收站卸料臂液壓系統中，驗證了設計的正確性。本文的研究為LNG卸船臂緊急脫離裝置的研發提供了一定的參考。