LNG-LPG船舶知识要点

LNG运输船是指载运LNG(常压下沸点为-162.5℃)的专用船舶。

LNG(液化天然气)的主要成分是甲烷,还有一些乙烷、丙烷、少量的氮、二氧化碳、硫化氢等。

天然气常温常压下为气体,而同等质量的LNG体积只有天然气的1/600左右,所以,为了提高天然气的运输效率,通常都将天然气液化成LNG进行运输。

LNG船目前的标准载货量在12万~15万m3之间,一些先进国家已经能设计出16万m3、20万m3、甚至30万m3的LNG船,但是由于船只尺寸通常受到港口码头和接收站条件的限制,所以LNG船的舱容量可能会稳定在十几万立方米的水平上。

LNG船的储罐是独立于船体的特殊构造。

在该船的设计中,考虑的主要因素是能适应低温介质的材料,对易挥发、易燃物的处理。

LNG船的使用寿命一般为35~40年。

鉴于LNG特殊的理化性质,对LNG船的各方面性能要求极高。

所以,LNG船被称为是前所未有的高技术、高难度和高附加值的船舶。

2 LNG的危险性LNG由于是低温液体,所以LNG除了具有和原油相似的危险性外,还有着其特殊的低温危险性,具体表现在以下几个方面。

首先,LNG是-162.5℃的低温液化气体,当其与人体直接接触时,裸露在外的皮肤会被冻伤。

如果皮肤与LNG 接触时间过长,就会造成永久性的伤害。

严重时,可能会危及生命。

再者,工作人员进入舱内作业时,由于LNG 的蒸发,如果达到一定的浓度,会造成窒息甚至死亡。

其次,由于LNG在储存过程中出现的沸腾与翻滚现象,容易导致液货舱内的压力急剧升高,冲开安全阀,从而导致大量的天然气释放到空气中。

一方面是能源的浪费,一方面会造成天然气在空气中的浓度超过规定,而引起爆炸以及火灾,对于船体的本身及港口、设备的安全也造成极大的威胁。

3 LNG船修理的相关安全要求由于LNG具有其特殊的低温危险特征,所以,对LNG船安全性能的要求比油轮和其他一些化学品船高得多,具体要求如下。

液化气船在未经置换、未经除气的情况下,只可在船厂进行停泊或进坞,但是在该停泊位或干船坞周围要有一个25m的安全区,25m的距离是从船舶处开始测量的。

且在此安全区域内不可出现任何火或火种,在这些区域内所使用的电器设备应绝对安全可靠或是防爆型的。

该区域内不得进行任何导致火星或电弧的工作。

换句话说,在安全区内不得出现导致发生火种或类似性质的现象。

要在机舱和围堰前端进行明火作业,必须经过测爆仪检测,证明机舱或某些部位无任何类似汽油之类的可燃物或可燃气,才可进行。

一旦附近其它船舶驶入安全区范围内,LNG船应立即发出警告,以保持安全距离。

(2)人员安全。

“人员安全”是指货舱应处于这样一种状态,即工作人员不需要穿戴防毒面具或防护服就可进入这种货舱而不发生窒息、中毒或其他伤亡危险。

甲烷在空气中的浓度爆炸极限为5%~15%。

在实际操作时,只有浓度低于1.5%时,才允许工作人员进入,但是禁止进行热操作和其他产生火花的作业。

一旦出现泄露时,应该设法尽早引燃它,以防其扩散。

(3)防火安全。

“防火安全”是指货舱应具备如下条件:①无可燃液体或固定的残余物,其程度须达到迅速蔓延时不会发生危险；②气罐内的可燃气体低于爆炸极限下限的20%。

(4)作业安全。

船舶进港或在码头停靠后禁止进行液货舱驱气和清洗作业,如因特殊情况必须在港内进行驱气和清洗时,应向港口当局提出报告,并在指定地点实施。

一般情况下,驱气和清洗作业应严格按照规定的操作手册进港之前在港外进行。

进厂前对烃气进行惰化,要求将气罐内的烃除气至氧含量20.5%以上,烃含量为1%LEL以下(中国船检规定),从而达到“防火安全”、“人员安全”的状态。

在对液货蒸气进行惰化时,惰化必须连续的进行,直至将液货蒸气的浓度达到足够的低,使它通向大气时不致形成可燃混合气。

充惰性气体之前,必须将液化管路打开与通风系统连通,以防液货蒸气回流。

如对液货舱进行充惰性气体时,应该把低温液货舱加热,否则惰性气体的需要量就大得多,同时其中的湿气或二氧化碳将会冷冻,对装置不利。

以氮气作惰性气体时,也要对低温的液舱加热,以免湿气聚结并积存在液舱之内,惰化后液货舱内的含氧量应该定期检查。

出坞后罐置换空气的给定值为残留氧浓度8%(容量)以下,而后可从底部通入烃气,将氮和空气的混合气全部挤推出去。

(5)气候安全。

禁止在气候恶劣(如雷雨天气等)时进行靠泊,作业。

4 结束语LNG船作为世界上民用船舶中技术含量最高的船舶之一,建造工艺和质量要求高,建造和修理这类船舶需要许多特殊的合金钢冶炼技术、制冷技术、屏蔽结构和精湛焊接工艺,涉及的技术专业范围甚广,这样给修船业带来了极大的挑战,且由于LNG的特殊危险性,对于一个修理企业而言,无论是考虑到人员的安全还是修船厂的安全,安全修理LNG船更是应该引起广大修船企业的重视。

LNG船舶运输特点及发展LNG运输虽然在世界上已运行了40多年，但在我国还是一个新兴项目。

伴随着广东LNG项目第一船LNG货于2006年6月28日抵达深圳大鹏湾LNG码头，我国正式拉开了进口LNG 的序幕。

本文介绍LNG运输特点、船舶建造及其发展前景。

1 LNG项目链LNG项目，是一个由上游项目、中游项目和下游项目等组成的链接结构。

所谓LNG项目链，涵盖了三个方面的内容，即供应链、合同链和价值链。

(1) LNG项目供应链•上游，将气田开采出的天然气，通过管路送到液化工厂清洁并液化为液化天然气(LNG)，以方便运输；•中游为LNG运输项目，负责将LNG安全、可靠和稳定地送到下游项目的目的港；•下游，通过接收站，将LNG再汽化回天然气，并通过输气管路，将天然气送到不同的燃气用户。

天然气货物由上游向下游输送，而资金流则由下游最终用户向中游和上游项目返还。

(2) LNG项目合同链上游、中游和下游，项目之间通过合同紧密相联，相互制约。

买卖双方签署的液化天然气购销合同(Liquefied Natural Gas of Sales and Purchase Agreement，SPA)是所有分项目之间合同关系中最基本的合同。

(3) LNG项目价值链从气田开采天然气之始，到最终用户使用，天然气通过最终用户的应用得以实现其价值。

2 LNG运输的特点(1) 商务结构因项目而异LNG贸易，目前基本采用离岸价(FOB)或目的港船边交货价(DELIVERY EX SHIP，简称DES)二种合同方式。

FOB贸易合同方式，买方负责运输；DES情况下，则是卖方负责运输。

因项目需要，上游卖方或下游买方投资中游运输项目，已成时尚。

无论是买方还是卖方负责运输，运输投资因项目参与各方的商务结构而异。

(2) 投资风险相对较小作为大型国际贸易和运输项目，LNG项目可行性研究阶段便深入研究项目风险，制定规避和减少项目风险的策略和采取措施。

就运输项目来说，运行存在的风险和各有关方的利益，通过租船合同、造船合同和船舶融资合同谈判，以合同方式确定。

LNG运输，通常服务于长期的租船合同，投资收益相对固定，受市场影响不大。

运输项目乃至整个LNG项目链，最大风险是最终用户的支付能力。

(3) 安全、可靠和稳定的运输LNG运输，被行业人士称为“一条浮动的海上管道”，最重要的特点是LNG运输的安全、可靠和稳定。

LNG运输，绝大多数LNG船舶是为项目服务，一旦船舶出现事故不能继续运行时，难以找到替代船舶。

所以，行业人士从一开始就注重LNG船舶安全管理，以保证LNG船舶运行的安全、可靠和稳定：一方面，从LNG船舶建造之初，元论是船舶的性能设计、设备选用，还是建造施工质量管理，均比一般商业船舶标准高、要求严；另一方面，船东公司建立安全管理体系和人员组织体系，付出高额费用维护船舶，雇佣业务素质高和经过严格培训的船员。

从运行历史看，LNG船舶有着良好地安全记录。

自1960年代LNG船舶从事运输以来，仅发生过二起较大的船舶搁浅事故(一起1979年发生在直布罗托海峡，一起1984年发生在日本TABATA)，且二起事故都只是船体受损，货舱未受损伤。

(4) 类似班轮运输LNG船舶运输，除了需要安全、可靠和稳定以保证下游用户可靠用气外，还因为运输计划的变动将牵动上游生产和下游用气计划的变化，需要严格的LNG链接作业计划，对船舶运输提出了较高的要求。

所以，LNG运输具有类似班轮运输的特点：•买卖双方，根据LNG购销合同中确定的年度、季度和月度贸易计划，制定运输计划。

一旦运输计划确定，不做较大变动。

•以固定的船舶，航行于固定的航线，按计划靠离港口泊位。

一般情况下，船舶准点率控制在一小时内。

1970年代末期，也曾出现过为数不多的项目外LNG船舶(俗称投机船)；到1990年代末期，绝大多数投机LNG船舶找到了LNG项目，投入到了长期合同的运输服务中。

(5)专项造船，投资成本高船舶运输是定向造船和专项服务，每个项目均有专用项目运输船。

因为世界上的现货和短期合同贸易量小，少量的LNG现货运输收入不足以使船东承担高额的船舶资本成本费用和维护费用。

LNG船舶所载货物为常压下摄氏零下163℃的液化天然气，货物围护系统均为耐超低温的材料和设备，推进动力采用蒸汽轮机，且动力燃料来自所载LNG的汽化气。

昂贵的货舱材料、高性能的机电设备、高程度的自动化系统和世界顶级船舶的建造标准和要求，致使LNG船舶建造成本比普通商业船舶大的多。

表1列出近几年135000~138000m3LNG船舶的合同价格。

表1 135000m3LNG船合同价格(资料来源：Clerkson)3 LNG船舶建造现有的LNG船，按照货舱类型分，主要有球型、薄膜型和自持式棱柱型等三种，但成熟的船型是球型和薄膜型。

(1) 球型货舱船球型货舱船，全称为自持式球型“B”，专利技术由挪威MOSS—ROSENBERG船厂拥有，1954年该厂设计了第一艘球型船。

之后，球型货舱技术分别转移到美国、芬兰(玛莎船厂)和日本。

1990年代中期，韩国现代重工船厂从挪威船厂购买了球型船货舱技术，并开始建造球型货舱船。

货舱球体本身为高强度的铝合金，分为北半球、南半球和赤道三大部分，由一个基于船体上的圆柱套裙支撑。

套裙的上部与球的赤道部分相连接。

为保温，铝合金球的外表覆盖一层厚厚的泡沫绝缘材料。

为保护绝缘材料，整个货舱球的最外表面是保护型金属外壳。

最初，GOTAAS—LARSEN船队拥有的大型LNG球型货舱船，有6个球罐。

1990年代后期，日本建造的13.5万立方米的大型LNG船，有5个球罐。

芬兰玛莎船厂于1996年至1997年为阿布扎比项目建造的13.5万立方米LNG船舶，有4个球罐。

21世纪初，日本川崎重工首先设计并建成了第一艘由4个球罐组成的14.5万立方米LNG船舶。

2002年芬兰玛莎船厂设计了第一艘新形全封闭式4球罐LNG船舶。

其后至今，还没有建造新的球型货舱船的订单。