LNG及LPG安全運輸

1、海上貨物運輸海上貨物運輸 貨物性質(zhì)貨物性質(zhì)vLNG的定義：vLNG是英語液化天然氣是英語液化天然氣(liquefied natural gas)的縮寫。主要成分是甲烷。的縮寫。主要成分是甲烷。LNG無色、無色、無味、無毒且無腐蝕性，其體積約為同量無味、無毒且無腐蝕性，其體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的氣態(tài)天然氣體積的1/600，LNG的重量僅為的重量僅為同體積水的同體積水的45%左右。左右。LNG市場簡介市場簡介vLNG是一種清潔、高效的能源。由于進口是一種清潔、高效的能源。由于進口LNG有助于能源消費國有助于能源消費國實現(xiàn)能源供應(yīng)多元化、保障能源安全，而出口實現(xiàn)能源供應(yīng)多元化、保障能源安全，而出

2、口LNG有助于天然氣生產(chǎn)有助于天然氣生產(chǎn)國有效開發(fā)天然氣資源、增加外匯收入、促進國民經(jīng)濟發(fā)展，因而國有效開發(fā)天然氣資源、增加外匯收入、促進國民經(jīng)濟發(fā)展，因而LNG貿(mào)易正成為全球能源市場的新熱點。貿(mào)易正成為全球能源市場的新熱點。 v 天然氣作為清潔能源越來越受到青睞，很多國家都將天然氣作為清潔能源越來越受到青睞，很多國家都將LNG列為首列為首選燃料，天然氣在能源供應(yīng)中的比例迅速增加。液化天然氣正以每年選燃料，天然氣在能源供應(yīng)中的比例迅速增加。液化天然氣正以每年約約12%的高速增長，成為全球增長最迅猛的能源行業(yè)之一。近年來全的高速增長，成為全球增長最迅猛的能源行業(yè)之一。近年來全球球LNG的生產(chǎn)和貿(mào)

3、易日趨活躍，的生產(chǎn)和貿(mào)易日趨活躍，LNG已成為稀缺清潔資源，正在成已成為稀缺清潔資源，正在成為世界油氣工業(yè)新的熱點。為保證能源供應(yīng)多元化和改善為世界油氣工業(yè)新的熱點。為保證能源供應(yīng)多元化和改善能源消費結(jié)能源消費結(jié)構(gòu)構(gòu)，一些能源消費大國越來越重視，一些能源消費大國越來越重視LNG的引進，日本、的引進，日本、韓國韓國、美國、美國、歐洲歐洲都在大規(guī)模興建都在大規(guī)模興建LNG接收站接收站。國際大石油公司也紛紛將其新的利。國際大石油公司也紛紛將其新的利潤增長點轉(zhuǎn)向潤增長點轉(zhuǎn)向LNG業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)，LNG將成為石油之后下一個全球爭奪的熱將成為石油之后下一個全球爭奪的熱門能源商品。門能源商品。 我國對我國對LN

4、G的使用情況的使用情況v 中國天然氣利用極為不平衡，天然氣在中國能源中的比重很小。從中國天然氣利用極為不平衡，天然氣在中國能源中的比重很小。從中國的天然氣發(fā)展形勢來看，天然氣資源有限，天然氣產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于中國的天然氣發(fā)展形勢來看，天然氣資源有限，天然氣產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于需求，供需缺口越來越大。盡管還沒有形成規(guī)模，但是需求，供需缺口越來越大。盡管還沒有形成規(guī)模，但是LNG的特點決的特點決定定LNG發(fā)展非常迅速?？梢灶A(yù)見，在未來發(fā)展非常迅速?？梢灶A(yù)見，在未來10-20年的時間內(nèi)，年的時間內(nèi)，LNG將將成為中國天然氣市場的主力軍。成為中國天然氣市場的主力軍。2007年中國進口年中國進口291萬噸萬噸LNG，

5、2007年進口量是年進口量是2006年進口量的年進口量的3倍多。倍多。2008年年1-11月中國液化天然氣進月中國液化天然氣進口總量為口總量為3,141,475噸，比噸，比2007年同期增長年同期增長18.14%。 v 在中國經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展的同時，為保障經(jīng)濟的能源動力卻極度緊在中國經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展的同時，為保障經(jīng)濟的能源動力卻極度緊缺。中國的能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主，石油、天然氣只占到很小的比例，缺。中國的能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主，石油、天然氣只占到很小的比例，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平。隨著國家對能源需求的不斷增長，引進遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平。隨著國家對能源需求的不斷增長，引進LNG將對優(yōu)化中國的能源結(jié)構(gòu)，有

6、效解決能源供應(yīng)安全、生態(tài)環(huán)境保護的將對優(yōu)化中國的能源結(jié)構(gòu)，有效解決能源供應(yīng)安全、生態(tài)環(huán)境保護的雙重問題，實現(xiàn)經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮重要作用。雙重問題，實現(xiàn)經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮重要作用。 液化天然氣鏈液化天然氣鏈v氣田氣田液化液化船運船運再汽化再汽化終端用戶終端用戶v液化過程能出去天然氣中的氧氣、二氧化液化過程能出去天然氣中的氧氣、二氧化碳、硫化物和水。碳、硫化物和水。液化氣船的種類液化氣船的種類v1 全壓式運輸船全壓式運輸船v2 半冷半壓式運輸船半冷半壓式運輸船v3 半壓全冷式運輸船半壓全冷式運輸船v4 全冷式液化石油氣運輸船全冷式液化石油氣運輸船v5 乙烯運輸船乙烯運輸船v6 液化

7、天然氣運輸船液化天然氣運輸船LNG的性質(zhì)和特點的性質(zhì)和特點1 純凈的純凈的LNG是無色、無味、無毒和透明的是無色、無味、無毒和透明的 液體液體 。不溶與水，易于擴散，爆炸危險比。不溶與水，易于擴散，爆炸危險比LPG輕。輕。 2 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，與空氣、水及其他液化氣化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，與空氣、水及其他液化氣貨品在化學(xué)上相容。貨品在化學(xué)上相容。3 非腐蝕性貨品。非腐蝕性貨品。4 LNG會使眼睛和皮膚嚴(yán)重凍傷，高濃度蒸會使眼睛和皮膚嚴(yán)重凍傷，高濃度蒸汽使人暈眩和窒息。汽使人暈眩和窒息。5 只能采用全冷凍的條件運輸和儲存。只能采用全冷凍的條件運輸和儲存。 氣體貨物運輸?shù)闹饕椒怏w貨物運輸?shù)闹饕椒╲1 使

8、之溶解于液體中使之溶解于液體中v2 使之變成壓縮氣體使之變成壓縮氣體v3 使之變成液化氣使之變成液化氣v4 使之變成冷卻固體使之變成冷卻固體天然氣的運輸方法天然氣的運輸方法v1 管道運輸管道運輸v優(yōu)點：成本低，短距離。優(yōu)點：成本低，短距離。v缺點：不適合長距離和隔海運輸。缺點：不適合長距離和隔海運輸。v2 液化運輸液化運輸v優(yōu)點優(yōu)點:長距離，成本固定。長距離，成本固定。v缺點：前期投資成本高。缺點：前期投資成本高。v3 壓縮運輸（壓縮運輸（CNG)v優(yōu)點：成本低。優(yōu)點：成本低。v缺點：裝載量小，不適合長距離運輸。缺點：裝載量小，不適合長距離運輸。LNG運輸方式的安全性運輸方式的安全性v比油船運

9、輸安全比油船運輸安全:v1 船體大多數(shù)設(shè)計成雙層殼結(jié)構(gòu)船體大多數(shù)設(shè)計成雙層殼結(jié)構(gòu)v2 夾層中間充填惰性氣體夾層中間充填惰性氣體v3 連續(xù)的氣體防爆監(jiān)測裝置和周密的裝卸連續(xù)的氣體防爆監(jiān)測裝置和周密的裝卸操操 作方法，因此，一般認(rèn)為液化氣若漏出舷作方法，因此，一般認(rèn)為液化氣若漏出舷 外，瞬即汽化，不會污染海洋和岸邊。外，瞬即汽化，不會污染海洋和岸邊。LNG船簡述船簡述vLNG船是國際公認(rèn)的高技術(shù)、高難度、高船是國際公認(rèn)的高技術(shù)、高難度、高附加值的附加值的“三高三高”產(chǎn)品，產(chǎn)品，LNG船是在船是在 162攝氏度攝氏度(-162)低溫下運輸液化氣的專用船舶，低溫下運輸液化氣的專用船舶， 是一種是一種“

10、海上超級冷凍車海上超級冷凍車”，被喻為世界，被喻為世界造船造船“皇冠上的明珠皇冠上的明珠”，目前只有，目前只有美國美國、中國中國、日本日本、韓國韓國和和歐洲歐洲的少數(shù)幾個國家的少數(shù)幾個國家的的13家船廠能夠建造。家船廠能夠建造。LNG船定義船定義vLNG船是指將船是指將LNG從液化廠運往接收站的從液化廠運往接收站的專用船舶。專用船舶。LNG船的儲罐是獨立于船體的船的儲罐是獨立于船體的特殊構(gòu)造。在該船舶的設(shè)計中，考慮的主特殊構(gòu)造。在該船舶的設(shè)計中，考慮的主要因素是能適應(yīng)低溫介質(zhì)的材料，對易揮要因素是能適應(yīng)低溫介質(zhì)的材料，對易揮發(fā)或易燃物的處理。船舶尺寸通常受到港發(fā)或易燃物的處理。船舶尺寸通常受到

11、港口碼頭和接收站條件的限制。目前口碼頭和接收站條件的限制。目前12.5萬萬立方米是最常用的尺寸，在建造船舶中最立方米是最常用的尺寸，在建造船舶中最大的尺寸已達到大的尺寸已達到20萬立方米。萬立方米。LNG船的使船的使用壽命一般為用壽命一般為4045年。年。 LNG船分類船分類LNG船發(fā)展概況船發(fā)展概況v1959年，甲烷先鋒號，雜貨船改裝。年，甲烷先鋒號，雜貨船改裝。v20世紀(jì)世紀(jì)60年代，英、法等國。年代，英、法等國。v70年代，法國大型液化天然氣船。年代，法國大型液化天然氣船。LNG船的發(fā)展趨勢船的發(fā)展趨勢v1 LNG船大型化：大型船大型化：大型LNG船能有效降低船能有效降低v LNG運輸費

12、用。運輸費用。v2 貨物圍護系統(tǒng)：新建造的貨物圍護系統(tǒng)：新建造的LNG船多采用船多采用薄薄v 膜型液貨艙。膜型液貨艙。v3 推進系統(tǒng)：由于操作圍護簡單、效率高推進系統(tǒng)：由于操作圍護簡單、效率高等等 v 原因，柴油機推進系統(tǒng)有取代蒸汽輪機原因，柴油機推進系統(tǒng)有取代蒸汽輪機推推v 進系統(tǒng)的趨勢。進系統(tǒng)的趨勢。液化氣船的安全布置與要求液化氣船的安全布置與要求v1 外貌結(jié)構(gòu)特點外貌結(jié)構(gòu)特點船型及適運貨品船型及適運貨品v按設(shè)計裝運的貨物危險程度不同，按設(shè)計裝運的貨物危險程度不同，IGC規(guī)則：規(guī)則：v1）1G型船舶：用于載運要求采取最嚴(yán)格型船舶：用于載運要求采取最嚴(yán)格防漏保護措施的貨品的液化氣船。防漏保護

13、措施的貨品的液化氣船。v2）2G型船舶：用于載運要求采取相當(dāng)嚴(yán)型船舶：用于載運要求采取相當(dāng)嚴(yán)格防漏保護措施的貨品的液化氣船。格防漏保護措施的貨品的液化氣船。v3）2PG型船舶：指長度為型船舶：指長度為150m及以下，及以下，用于載運要求采取相當(dāng)嚴(yán)格防漏保護措施用于載運要求采取相當(dāng)嚴(yán)格防漏保護措施的貨品的液化氣船。的貨品的液化氣船。v4）3G型船舶：用于載運要求采取中等防型船舶：用于載運要求采取中等防漏保護措施的貨品的液化氣船。漏保護措施的貨品的液化氣船。適運貨品適運貨品v1G型用于載運具有最大綜合危險性貨品，型用于載運具有最大綜合危險性貨品，2G/2PG、3G所載運貨品的危險性依次減所載運貨品

14、的危險性依次減少。少。v2PG和和2G型適裝貨品相同，只是船舶長度型適裝貨品相同，只是船舶長度和貨物圍護系統(tǒng)的壓力和溫度要求不同。和貨物圍護系統(tǒng)的壓力和溫度要求不同。vLNG船、全冷式船、全冷式LPG船均要滿足船均要滿足2G型船舶型船舶要求，全壓式或半壓式船，根據(jù)具體情況要求，全壓式或半壓式船，根據(jù)具體情況要求分別采用要求分別采用2G或或2PG型船舶。型船舶。液貨艙位置液貨艙位置v對對1G型船最嚴(yán)，要求液貨艙和船舷側(cè)之間型船最嚴(yán)，要求液貨艙和船舷側(cè)之間的距離為的距離為B/5，對，對2G/2PG和和3G型船的要求型船的要求要低得多，所要求距離為要低得多，所要求距離為760mm。對于為。對于為防止

15、可能擱淺而確定的液貨艙位置，對所防止可能擱淺而確定的液貨艙位置，對所有船型都是相同的。有船型都是相同的。液化氣船液貨艙的種類及其結(jié)構(gòu)液化氣船液貨艙的種類及其結(jié)構(gòu)v獨立液貨艙獨立液貨艙v薄膜液貨艙薄膜液貨艙v半薄膜液貨艙半薄膜液貨艙v整體液貨艙整體液貨艙v內(nèi)部絕熱液貨艙內(nèi)部絕熱液貨艙我國制造的第一艘液化天然氣我國制造的第一艘液化天然氣(LNG)船船“大鵬昊大鵬昊”，是世界上最大的薄膜型是世界上最大的薄膜型LNG船，船長船，船長292米、寬米、寬43.35米、型深米、型深26.25米，裝載米，裝載 量為量為14.7萬立方米，時速萬立方米，時速19.5節(jié)。于節(jié)。于2008年年4月順月順利交船，成為利

16、交船，成為廣東廣東深圳深圳大鵬灣的國內(nèi)第一個進口大鵬灣的國內(nèi)第一個進口LNG大型基地配套項目。大型基地配套項目。 v 我國制造的第二艘我國制造的第二艘LNG船船“大鵬月大鵬月”是中船集團公司所屬是中船集團公司所屬滬東中華造船（集團）有限公司，為廣東大型滬東中華造船（集團）有限公司，為廣東大型LNG運輸項運輸項目建造的第目建造的第2艘艘LNG船。該船同船。該船同“大鵬昊大鵬昊”屬同一級別，屬同一級別，貨艙類型為貨艙類型為GTT NO96E2薄膜型，是目前世界上最大薄膜型，是目前世界上最大的薄膜型的薄膜型LNG船。其船塢周期僅為船。其船塢周期僅為160天，比首制船縮短天，比首制船縮短近近1個月，碼

17、頭周期比首制船縮短個月，碼頭周期比首制船縮短66天，總建造周期比首天，總建造周期比首制船縮短制船縮短126天天 液化氣船液貨艙的種類及其結(jié)構(gòu)液化氣船液貨艙的種類及其結(jié)構(gòu)v獨立液貨艙（獨立液貨艙（A、B、C型型)v完全由自身支持、并不構(gòu)成船體結(jié)構(gòu)的一完全由自身支持、并不構(gòu)成船體結(jié)構(gòu)的一部分，也不分擔(dān)船體強度，主要取決于設(shè)部分，也不分擔(dān)船體強度，主要取決于設(shè)計壓力的大小。計壓力的大小。A型用于全冷方式運輸，型用于全冷方式運輸，B型幾乎專門用于型幾乎專門用于LNG，C型一般用于全壓式型一般用于全壓式和半壓式。和半壓式。B型型B型型薄膜液貨艙薄膜液貨艙v薄膜液貨艙的主屏壁非常薄，所以叫薄膜。它可以是金

18、屬的，也可以是非金屬，厚度一般不超過10mm。薄膜液貨艙薄膜液貨艙液化氣船液化氣船(LNG)液貨裝卸作業(yè)液貨裝卸作業(yè)v1 干燥干燥:清除液貨艙、管路等的濕氣，防止清除液貨艙、管路等的濕氣，防止 v 生成水合物或結(jié)冰。生成水合物或結(jié)冰。v貨艙體積大，含水量大，可結(jié)冰堵塞設(shè)備貨艙體積大，含水量大，可結(jié)冰堵塞設(shè)備和管道。和管道。v由抽氣機或壓縮機把空氣從液貨艙中抽出，由抽氣機或壓縮機把空氣從液貨艙中抽出，先冷卻，后干燥，再加熱到環(huán)境溫度，回先冷卻，后干燥，再加熱到環(huán)境溫度，回到液貨艙。到液貨艙。v2 惰化：降低貨物系統(tǒng)中的含氧量至安全惰化：降低貨物系統(tǒng)中的含氧量至安全程程v 度，防止在裝貨過程中可燃

19、的氣度，防止在裝貨過程中可燃的氣體體 v 環(huán)境或貨物與氧氣發(fā)生反應(yīng)。環(huán)境或貨物與氧氣發(fā)生反應(yīng)。v標(biāo)準(zhǔn)：通常將含氧量控制在標(biāo)準(zhǔn)：通常將含氧量控制在1.5%-2%以下。以下。v1）置換惰化：艙內(nèi)空氣與惰化使用氣體密）置換惰化：艙內(nèi)空氣與惰化使用氣體密度差別大時。需要度差別大時。需要1.25-4倍艙容。倍艙容。v2）稀釋惰化）稀釋惰化:惰性氣體與艙內(nèi)空氣混合以惰性氣體與艙內(nèi)空氣混合以達到惰化的目的。將惰性氣體輸入貨艙內(nèi)，達到惰化的目的。將惰性氣體輸入貨艙內(nèi)，反復(fù)升壓，將混合氣體排到大氣中。反復(fù)升壓，將混合氣體排到大氣中。v3 驅(qū)氣：用待裝的貨物蒸汽把液貨艙中的驅(qū)氣：用待裝的貨物蒸汽把液貨艙中的惰惰v

20、 性氣體排擠出去。性氣體排擠出去。v1）在海上航行時利用甲板備用儲罐的液貨）在海上航行時利用甲板備用儲罐的液貨進行驅(qū)氣。進行驅(qū)氣。v2）利用岸上供應(yīng)的貨物進行驅(qū)氣。）利用岸上供應(yīng)的貨物進行驅(qū)氣。v經(jīng)驅(qū)氣后液貨艙的貨物蒸汽濃度接近經(jīng)驅(qū)氣后液貨艙的貨物蒸汽濃度接近90%。禁止在碼頭、港區(qū)內(nèi)排放，一些情況下不禁止在碼頭、港區(qū)內(nèi)排放，一些情況下不允許直接排入大氣。允許直接排入大氣。v4 預(yù)冷：在裝貨前降低液貨艙溫度以便盡預(yù)冷：在裝貨前降低液貨艙溫度以便盡量量v 減少熱應(yīng)力和過度蒸發(fā)。減少熱應(yīng)力和過度蒸發(fā)。v溫差較大會引起材料收縮不均勻，從而在溫差較大會引起材料收縮不均勻，從而在材料內(nèi)部差生過大的熱應(yīng)力

21、。材料內(nèi)部差生過大的熱應(yīng)力。v將液貨通過貨艙內(nèi)頂部的液貨噴淋管以霧將液貨通過貨艙內(nèi)頂部的液貨噴淋管以霧狀噴入液貨艙內(nèi)，液貨在液貨艙內(nèi)迅速汽狀噴入液貨艙內(nèi)，液貨在液貨艙內(nèi)迅速汽化吸熱，利用液貨的汽化潛熱來冷卻液貨化吸熱，利用液貨的汽化潛熱來冷卻液貨艙。預(yù)冷的速度必須嚴(yán)格控制。一般為每艙。預(yù)冷的速度必須嚴(yán)格控制。一般為每小時小時3-6攝氏度。一般預(yù)冷時間在攝氏度。一般預(yù)冷時間在2天以上。天以上。v（海上開始循環(huán)噴淋以縮短時間）（海上開始循環(huán)噴淋以縮短時間）v5 裝貨：包括貨物的冷卻和裝載極限的控裝貨：包括貨物的冷卻和裝載極限的控制制v 等。等。v裝貨前，船岸雙方交換必要資料，填妥船裝貨前，船岸雙方

22、交換必要資料，填妥船岸安全檢查表，檢查裝卸關(guān)鍵設(shè)備。裝貨岸安全檢查表，檢查裝卸關(guān)鍵設(shè)備。裝貨時，貨物從貨物軟管輸入液貨艙底部，分時，貨物從貨物軟管輸入液貨艙底部，分流一部分到艙內(nèi)的液貨噴淋管。開始階段，流一部分到艙內(nèi)的液貨噴淋管。開始階段，緩慢裝入，監(jiān)視壓力、溫度變化。裝貨結(jié)緩慢裝入，監(jiān)視壓力、溫度變化。裝貨結(jié)束前束前15-30分鐘應(yīng)加強與岸站聯(lián)系，減低裝分鐘應(yīng)加強與岸站聯(lián)系，減低裝貨速度，準(zhǔn)確把貨艙裝到預(yù)定液位。掃線貨速度，準(zhǔn)確把貨艙裝到預(yù)定液位。掃線完畢后，進行排空泄壓操作，拆卸貨物軟完畢后，進行排空泄壓操作，拆卸貨物軟管。管。v6 載貨航行載貨航行:進行貨物狀態(tài)控制。進行貨物狀態(tài)控制。v

23、1) 保持貨物數(shù)量，控制不必要的貨物排放。保持貨物數(shù)量，控制不必要的貨物排放。v2）保持液貨艙的蒸氣壓力在壓力釋放閥的）保持液貨艙的蒸氣壓力在壓力釋放閥的 v 調(diào)定值壓力之下。調(diào)定值壓力之下。v3）根據(jù)需要保持或改變貨物溫度。）根據(jù)需要保持或改變貨物溫度。v利用再液化裝置進行貨物控制狀態(tài)（利用再液化裝置進行貨物控制狀態(tài)（LPG）v利用貨物蒸氣做燃料進行貨物狀態(tài)控制利用貨物蒸氣做燃料進行貨物狀態(tài)控制（LNG)每天消耗每天消耗0.2%v7 卸貨：包括把冷凍貨物加熱以便卸到常卸貨：包括把冷凍貨物加熱以便卸到常溫溫 v 壓力儲罐中去。壓力儲罐中去。v1 用貨物壓縮機用貨物壓縮機 2 用貨艙內(nèi)的離心泵用貨艙內(nèi)的離心泵v3 用貨物壓縮機與貨艙外的離心式液貨泵用貨物壓縮機與貨艙外的離心式液貨泵v卸貨過程中，應(yīng)監(jiān)視液貨艙中的液位以及卸貨過程中，應(yīng)監(jiān)視液貨艙中的液位以及屏壁間的壓力變化并且根據(jù)船舶的穩(wěn)性和屏壁間的壓力變化并且根據(jù)船舶的穩(wěn)性和受力情況控制卸貨操作。卸貨完畢后，必受力情況控制卸貨操作。卸貨完畢后，必須進行掃線作業(yè)。最后拆管。須進行掃線作業(yè)。最后拆管。v8 壓載航行：包括把液貨艙準(zhǔn)備好以便變壓載航行：包括把液貨艙準(zhǔn)備好以便變更更v