開啟主選單

求真百科

液化天然氣載運船

液化天然氣載運船(英語:LNG Carrier),簡稱LNG船,是一種設計用來運送液化天然氣(LNG)的液貨船。LNG船技術要求高,建造難度大,目前只有少數幾個國家的船廠能夠建造。隨着液化天然氣市場的成長,LNG船的數量也在快速增加[1]

目錄

發展歷史

天然氣液化後體積可以縮小至原來的1/600,但是溫度需要維持在-163℃以下。要想獲得如此的低溫並非易事,因此早期有設計師設計建造一種能耐受100倍大氣壓的容器,利用這種容器將天然氣體積壓縮至1/100。採用這種方式運輸天然氣的船舶就稱為CNG(壓縮天然氣)船。CNG船操作相對簡單,不需要液化、再氣化等步驟,也不需要專門的靠泊裝置。然而CNG船天然氣體積大,空船重量大,空載返程的成本幾乎與滿載時一樣,導致其長途運輸經濟性不高。目前CNG船有一定的發展,但造價高昂,單艘CNG船造價可達2億美元,裝載量低(相對的,這個價格可以建造一艘超過20萬立方米的LNG船);500海里內的短距離運輸經濟性又比不過管道運輸;加之目前尚未有大量應用,業界對此尚有疑慮。

球罐式圍護系統最早由挪威的莫斯-羅森伯格造船公司(Moss Rosenberg)於1970年提出。其後另一家挪威公司克瓦納集團(Kvaerner)收購了該公司,因此球罐式系統也稱為Kvaerner-Moss式。球罐式圍護系統在20世紀一度占據主流地位,2000年全球正在營運的LNG船中,球罐式約占50%,薄膜型占46%。但隨着LNG船大型化的勢頭越來越迅猛,2003年在建的新LNG船中僅有32%使用了球罐型系統,而薄膜型則占到了62%。球罐式系統的優點是壽命長,沒有晃蕩問題,結構較強,可以進行應急卸載,發生碰撞時不易損壞液艙;缺點是船艙利用率低,船舶體積大,建造成本高,對於大容量液艙要更新全部製造和模具等,導致成本進一步攀升。

1963年,法國燃氣和日本郵船聯合成立Technigaz,專攻LNG運輸方面的研發。1964年,Technigaz申請了薄膜型液貨圍護系統的專利,後來改進成為Mark I型液貨圍護系統。另一邊法國Worms & Cie集團的皮埃爾·讓(Pierre Jean)在1963年開發出了基於殷瓦鋼的薄膜型圍護系統,也就是日後的NO型液貨圍護系統的鼻祖。1965年Worms & Cie成立了Gaztransport公司,專門做液貨圍護系統。1969年菲利浦石油與馬拉松石油向Gaztransport訂購了兩艘LNG船阿拉斯加極地號(Polar Alaska)和北極東京號(Arctic Tokyo),兩者貨艙容量均為71500立方米,在瑞典Kockums船廠開工建造。1994年,Gaztransport和Technigaz合併成GTT公司。2011年,GTT研發出Mark III型系統,由兩層薄膜和一層保溫層構成,主要薄膜為波紋型的不鏽鋼薄膜,次要薄膜使用複合材料,直接由船體結構支撐;2012年,NO系列最新的NO96型號面世:其雙層薄膜材質均為殷瓦鋼,主要薄膜由主保溫層和次保溫層共同支撐。兩種最新型號的圍護系統均達到了日蒸發率0.07%的水平。

目前GTT的兩種薄膜系統占據了世界上90%以上的圍護系統份額[2]。但因為GTT公司對採用其技術的公司收取不菲的專利費,因此也有其他的圍護系統在繼續使用。這些替代方案主要包括:

挪威Moss型球罐系統:船體重心高,而且如前文所述,建造費用高、營運費用高;

日本IHI SPB型:費用同樣較高,而且未有大規模運用,可靠性有待驗證;

韓國三星SCA薄膜型:基於GTT的Mark III型進行小幅度改進,重點改進晃蕩衝擊對薄膜型圍護系統的損傷。但有可能存在與GTT的專利糾紛。

韓國燃氣公司KC-1型:改進自韓國燃氣公司自有的陸地LNG儲存艙,僅建造了兩艘LNG船,建造過程延誤達五個月;其中一艘首次營運即發生結故障。

另外中國的滬東中華船廠等也在進行相關研究,但並未有投入實際使用。

除了大型LNG船以外,還有採用半冷半壓方式控制、儲存的中小型LNG船。半冷半壓式LNG船結構較為簡單,投資較低,通常採用C型獨立液貨艙,單船艙容一般在3萬立方米以下。這種設計方式建造的LNG船可以用於支線運輸,便於向小型城市、島嶼和鄉村地區供應天然氣,或者是為1000海里以內的短途運輸。

視頻

液化天然氣載運船 相關視頻

LNG液化天然氣船
美孚液化天然氣船視頻

參考文獻