LNG運輸及船運相關(guān)知識

1、什么是LNG？LNG（Liquefied Natural Gas）即液化天然氣：是天然氣原料經(jīng)過預(yù)處理，脫除其中的雜質(zhì)后，再通過低溫冷凍工藝形成的低溫液體混合物。物理性質(zhì)：LNG無色、無味、無毒、無腐蝕性，比重小，體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/625。因此它具有經(jīng)濟(jì)高效、安全可靠、靈活方便且清潔環(huán)保的優(yōu)點。LNG產(chǎn)業(yè)鏈一、生產(chǎn)、運輸、銷售三大環(huán)節(jié)在上游環(huán)節(jié)中，氣田產(chǎn)出天然氣，并將天然氣進(jìn)行簡單的處理加工；在中游環(huán)節(jié)中，液化廠將處理加工后的天然氣液化，由LNG船舶的運輸至LNG接收站；在下游環(huán)節(jié)中，接收站將接收到的LNG進(jìn)行再氣化后進(jìn)行銷售，并最終通過管道輸送給用戶。LNG產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D二、LN

2、G主要運輸方式LNG的運輸方式，主要有以下三種：管道運輸、LNG船運輸、CNG船運輸。管道運輸將天然氣液化后，通過長距離、大口徑輸氣管線將LNG送往終端用戶。LNG船運輸將天然氣液化后，通過LNG船運送至LNG接收終端，并在終端將LNG重新氣化傳送給用戶。CNG船運輸（Compressed Natural Gas）將天然氣壓縮后，裝載在CNG船上的管組內(nèi)，通過CNG船來運輸至接受終端，并最終傳遞給用戶。從運輸距離、投資成本、運輸成本及運輸量三個方面考慮，三種運輸方式各有利弊，正確的選擇運輸方式可以降低成本，縮短時間。三種運輸方式的比較：三、LNG船舶分類及各自特點目前海上最常用的運輸方式是LN

3、G船運輸。下面將介紹LNG運輸船的分類及各自的特點。大型遠(yuǎn)洋、中小型LNG運輸船等五種類型LNG船的類型主要有5種，分別是大型遠(yuǎn)洋LNG運輸船、中小型LNG運輸船、移動式LNG加注船、LNG燃料動力船以及LNG加注躉船。大型遠(yuǎn)洋LNG運輸船艙容大于10萬方的LNG運輸船。特點：運輸量大 投資成本高 技術(shù)要求和可靠性要求高 只能進(jìn)行LNG運輸大型遠(yuǎn)洋LNG運輸船、中小型LNG運輸船艙容小于10萬方，范圍多在1000m到80000m的LNG運輸船。主要適用于中、短距離運輸。特點：運量大 經(jīng)濟(jì)效益高 運輸靈活 營運周期短中小型LNG運輸船、移動式LNG加注船具有加注功能的一類LNG運輸船。其解決了水

4、面作業(yè)船舶LNG機(jī)動加注的問題。特點：方便靈活，極少占用碼頭資源經(jīng)濟(jì)效益高加氣方便、安全可靠移動式LNG加注船、LNG燃料動力船以LNG作為船舶主要動力燃料的船舶。特點：清潔環(huán)保，氮氧化物和二氧化碳排放量少可以杜絕硫化物和細(xì)小顆粒等其他有害物的排放經(jīng)濟(jì)效益高，節(jié)約燃料成本續(xù)航能力弱，安全性較差LNG燃料動力船、LNG加注躉船固定于水中某一位置，儲罐、LNG泵和加注設(shè)備等部件固定安裝于船上，用于船用LNG燃料加注的躉船。特點：機(jī)動性好，加注靈活加注效率高，可適合大型加注操作成本高，操作性差四、LNG加注躉船、LNG運輸船關(guān)鍵設(shè)備貨物維護(hù)系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)、燃?xì)夤┙o系統(tǒng)貨物維護(hù)系統(tǒng)貨物維護(hù)系統(tǒng)指用于圍

5、護(hù)貨物的裝置，包括所設(shè)的主屏壁和次屏壁以及附屬的絕熱層和屏壁間處所，還包括必要時用于支持這些構(gòu)件的鄰接結(jié)構(gòu)。主要分為自身支撐型和非自身支撐型兩類。第一種類型是自身支撐型。指自身支持的液貨艙，不構(gòu)成船體結(jié)構(gòu)的一部分。按設(shè)計準(zhǔn)則和建造方法可分為：1) 獨立A型：應(yīng)用傳統(tǒng)的船舶結(jié)構(gòu)的公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計的液貨艙。2) 獨立B型：指采用模型試驗、精確分析手段確定應(yīng)力水平、疲勞壽命和裂紋擴(kuò)展特性進(jìn)行設(shè)計的液貨艙。3) 獨立C型：指符合壓力容器標(biāo)準(zhǔn)，且設(shè)計蒸氣壓力不小于特定公式計算值的液貨艙。自身支撐型液貨艙按結(jié)構(gòu)可以分為SPB型棱形液貨艙（日本IHI）、MOSS球罐型液貨艙（挪威）。1) SPB型棱形液貨艙

6、為減少貨物在船艙內(nèi)晃蕩撞擊，在貨艙內(nèi)加一道縱向艙壁將貨艙一分為二。貨倉材料采用耐低溫鋁合金，絕熱材料采用塑料泡沫。2) MOSS球罐型液貨艙貨倉球體為高強(qiáng)度鋁合金，外部覆蓋泡沫絕緣材料，最外面是保護(hù)型金屬外殼。分為北半球、南半球和赤道三大部分。第二種類型是非自身支撐型。指由鄰接的船體結(jié)構(gòu)通過絕熱層支持的一層薄膜組成，主要有GTT型薄膜艙。薄膜型LNG貨物維護(hù)系統(tǒng)由法國GTT公司持有專利。GTT型薄膜艙由雙層船殼、主薄膜（1-2mm厚的不銹鋼波形薄膜）、次薄膜（由復(fù)合層壓材料組成）、低溫隔熱結(jié)構(gòu)組成組成。推進(jìn)系統(tǒng)LNG運輸船的推進(jìn)系統(tǒng)，主要介紹一下四種推進(jìn)系統(tǒng)。第一種：柴油機(jī)+再液化推進(jìn)系統(tǒng)該系

7、統(tǒng)包含低速二沖程柴油機(jī)和再液化裝置。特點：推進(jìn)系統(tǒng)與電力系統(tǒng)配置靈活燃油成本較大，維護(hù)保養(yǎng)成本較大二氧化碳、氮化物等排放量高柴油機(jī)+再液化推進(jìn)系統(tǒng)示意圖第二種是雙燃料電力推進(jìn)系統(tǒng)它采用LNG與柴油混合燃料推進(jìn)。特點：節(jié)能，管理以及維修費用低艙室利用率較高冷機(jī)啟動時間短雙燃料電力推進(jìn)系統(tǒng)示意圖第三種是雙燃料二沖程低速機(jī)直接推進(jìn)系統(tǒng)采用MEGI主機(jī)，是一種雙燃料低速機(jī)。特點：供給系統(tǒng)使用的是高壓供給系統(tǒng)可以任意比例LNG、柴油混合燃燒推進(jìn)效率高雙燃料二沖程低速機(jī)直接推進(jìn)系統(tǒng)第四種是天然氣燃料氣體機(jī)直接推進(jìn)系統(tǒng)。天然氣氣體發(fā)動機(jī)可以方便地利用LNG貨物蒸發(fā)氣。特點：可以節(jié)省大量艙內(nèi)空間減輕動力裝置重

8、量，增加載重量節(jié)省運營成本天然氣燃料氣體機(jī)直接推進(jìn)系統(tǒng)LNG燃?xì)夤┙o系統(tǒng)目前LNG的供給系統(tǒng)可以大概分為兩類，低壓供給系統(tǒng)和高壓供給系統(tǒng)。低壓燃?xì)夤┙o系統(tǒng)是進(jìn)氣壓力為68bar的發(fā)動機(jī)供氣的系統(tǒng)。高壓供給系統(tǒng)噴射壓力約為300450bar，解決了以液化天然氣（LNG）為燃料的船舶的燃料儲存、燃?xì)鈿饣⒓訜?，提高了低速二沖程柴油機(jī)的高效率性能，極大的節(jié)省了能耗。LNG燃?xì)庀到y(tǒng)主要由壓縮機(jī)，蒸發(fā)器，加熱器，緩沖罐以及氣液分離器組成。高壓燃?xì)夤┙o系統(tǒng)采用設(shè)置在儲液罐內(nèi)的LNG潛液泵采用管道與LNG日用罐、增壓泵、高壓緩沖罐、高壓天然氣加熱器和主動力裝置依次連接；低壓燃?xì)夤┙o系統(tǒng)在儲液罐的頂端采用管道與氣液分離器、壓縮機(jī)、低壓緩沖罐、低壓天然氣加熱器和輔助動力裝置依次連接。五、LNG船舶液貨裝卸作業(yè)流程檢查、干燥、惰化、驅(qū)氣等十二個步驟LNG船舶液貨裝卸作業(yè)流程，具體包括十二個步驟，如下圖所示：各操作步驟的定義：液貨艙檢查檢查安全裝置，清除安全隱患。干燥清除液貨艙、管路等的濕氣，防止生成水合物或結(jié)冰。惰化降低貨物中的含氧量，防止形成可燃的氣體環(huán)境或貨物發(fā)生氧化反應(yīng)。驅(qū)氣用待裝的貨物蒸氣把液貨艙中的惰性氣體排擠出去。預(yù)冷在裝貨前降低液貨艙溫度以便盡量減少熱應(yīng)力和過度蒸