天然氣是全球公認的清潔環(huán)保能源，大量進口天然氣已經(jīng)成為各國共同的能源戰(zhàn)略部署，液化天然氣LNG的進出口國之間往往相隔萬里，跨洲、跨洋長距離運輸?shù)钠D巨任務，只有海上巨無霸——LNG船能夠勝任。
那么它與普通船只有何不同，為何能肩負這一重任呢？本文將揭開LNG船的神秘面紗！
LNG船概況
一、什么是LNG船？
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LNG船是運輸液化天然氣(常壓下沸點為-163℃)的專用船舶。
△LNG船在LNG產(chǎn)業(yè)鏈上起著樞紐作用
△LNG船被稱為"海上超級冷凍車"，是高技術、高難度、高附加值的"三高"產(chǎn)品
二、特點
LNG船具有高安全性、高效益性、高環(huán)保性、抗風浪能力強等優(yōu)點。
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△全球最大的LNG船Q-Max長345米，寬45.75米，船型深34.7米，一次LNG運載量高達26.6萬立方米，可滿足北京2000萬居民2個月的用氣需求
但LNG在存儲過程中的沸騰和翻滾現(xiàn)象，容易導致天然氣蒸發(fā)釋放，既浪費能源，又容易引起爆炸，對設備、船體及港口的安全也造成極大的威脅。
△一艘16萬立方米的LNG 船滿載時所儲存的LNG總能量約是廣島原子彈的70倍，一旦爆炸，后果不堪設想。
三LNG船分類
LNG船主要有球罐型、薄膜型和自持式棱柱型三種。目前，全世界有107艘球罐型LNG船，306艘薄膜型，2艘自持式棱柱型。
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△球罐型
△薄膜型
自持式棱柱型
1.球罐型
液貨艙為球形，一艘LNG船有4-5個球型貯罐。
△球型貯罐采用9%鎳鋼和鋁合金5083，MIG焊接，球體外敷設兩層聚胺酯泡沫絕緣材料
△球罐總重量高達900噸左右，由支承圍裙與船體相連
△最大球罐的內(nèi)徑超過40米
△球型罐液面晃動效應小，操作靈活，安全性能高；但航行風阻大
2.薄膜型
液貨艙直接安裝于船體。常用船型有MK Ⅲ 型和No.96型。
△MKⅢ型主要材料為波紋型304不銹鋼，TIG焊接
△No.96型液貨艙有兩層絕緣層：主次層薄膜均為0.7毫米厚的殷瓦鋼，TIG焊接
△薄膜型主屏壁薄，絕熱性好，強度高，用材少，能耗小；但晃動效應影響大，裝載受限制
3.SPB型（自持式棱柱型）
目前全世界只有兩艘SPB型LNG船，均屬于日本IHI公司。
△SPB型設計自由度高，空間浪費小，結構牢固，可靠性高，任何液位都不會發(fā)生載荷晃蕩，蒸發(fā)率低
此外還有一種中小型LNG船，這種船營運周期短，中轉(zhuǎn)頻繁，內(nèi)河航運受限小。
△該船通常采用獨立式C型液貨艙，無需次屏蔽，建造簡單，載貨量一般在10萬立方米以內(nèi)
四LNG船系統(tǒng)組成
LNG船主要有四個系統(tǒng)組成：船舶動力推進系統(tǒng)、貨物圍護系統(tǒng)、管路系統(tǒng)、輔助設備系統(tǒng)。
1.船舶動力推進系統(tǒng)
該系統(tǒng)的主要組成設備有：蒸汽輪機、發(fā)電機、主鍋爐等。
△引擎模擬：雙動力引擎，燃料來源于LNG蒸發(fā)氣、柴油
2.貨物圍護系統(tǒng)
主要包括液貨艙、泵、空氣壓縮機等。
△液貨艙由主、次兩層絕熱絕緣層和相應的保護薄膜組成
△為減少LNG的蒸發(fā)，每個液貨艙都裝有一個噴淋塔，利用噴淋泵管內(nèi)的液態(tài)天然氣為貨艙降溫
△此外，當LNG液位較低，主液貨泵無法排出時，可以開啟掃艙噴淋泵
運輸過程中受保冷效果、運輸時間等因素影響，部分LNG會揮發(fā)，當揮發(fā)量大于動力燃料的需求時，就需要將多余的天然氣再液化。
△多余的蒸發(fā)氣通過BOG回收系統(tǒng)再液化
△再液化設備
3.管路系統(tǒng)由高溫管路和超低溫管路系統(tǒng)構成。
△高溫管路應用于機艙區(qū)域，為船舶輸送動力
△超低溫管路應用于貨艙區(qū)域，用于裝載LNG
4.輔助設備系統(tǒng)
該系統(tǒng)主要是由透平給水泵、氮氣發(fā)生器、惰性氣體蒸發(fā)器、強力風機、空氣壓縮機、各類油泵、水泵等組成。
LNG船工作流程
一裝載
△LNG液化廠為LNG船提供原料
△裝料
二運輸
△船東為了使船盡其用，會讓船舶滿載航行時間盡可能長
三卸載
LNG船的終點站是LNG接收站。在即將靠近接收站碼頭時LNG船要提前調(diào)整位置，利用拖輪將其拖到指定位置。
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△拖輪工作
LNG運輸船抵達卸船碼頭后，通過船上的輸送泵、LNG卸料臂及卸船總管輸送至接收站上的LNG儲罐中。
△卸料臂：連接接收站與LNG船
△LNG 進入儲罐后產(chǎn)生的蒸發(fā)氣，通過返回氣管道回輸至LNG船艙中，以保持卸船系統(tǒng)的壓力平衡。
在卸船完成后，卸料臂拆除前，從卸料臂頂部注入氮氣，將卸料臂中的LNG分別壓送回船艙內(nèi)和碼頭卸船總管，蒸發(fā)氣通過管線輸送至碼頭火炬臂中燒掉。
（本文摘自船舶海工圈微信公眾號）