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做座液化天然气船的进展及其相关问题探讨

发布时间:2021-10-14 22:37:17 阅读: 来源:无缝钢管厂家

液化天然气船的进展及其相关问题探讨

1前言

天然气是一种优质高效洁净的绿色能源,用途较石油和煤炭更为广泛,90%以上的能源领域都可使用。当被冷却至-160℃~-163℃(110K~113K)时,天然气会液化,其体积只有气态的1/600,可由随后盘整回落装备有绝热气柜储槽的LNG槽船进行运输,在到达终点口岸后通过终端再汽化装置液货汽化,通过输气管道或其它方式供应给用户。LNG船解决了LNG资源分布不均的问题,使远洋贸易成为可能。LNG船的技术开发对于发展LNG能源具有举足轻重的意义。2LNG船输运的历史和发展及我国发展LNG船的必要性

1999年底世界主要地区天然气蕴藏量达146.43万亿立方米,当年世界天然气贸易量为4847亿立方米,其中有四分之一以LNG方式运输。2002年世界LNG贸易增长率为10.1%,达1369亿立方米,占国际天然气贸易量26%,占全球天然气消费总量的5.7%。

LNG船是高技术、高难度、高附加值的船舶。世界第一艘LNG船问世于60年代,1969年世界共有LNG船5艘,舱容量为8.5万立方米。1980年8艘,1990年75艘,到2001年6月已增至128艘,舱容量1420.2万立方米。随着世界各国LNG需求量的增加,新建的LNG船趋向大型化。LNG船单船平均舱容量已由1970年的3.3万立方米增大到2001年的11.1万立方米。90年代LNG船建造国有近10个,由法国、日本、美国三国鼎立,现在则是日、韩称雄世界。韩国大宇造船公司是目前LNG船建造能力最强的,到2001年7月已拥有LNG船订单37艘,占世界手持订单的46.8%。韩国开发的新一代LNG船,是以自身LNG舱汽化形成的天然气为燃料发电,再以电能为推进动力,比传统柴油机系统提高效率30%以上,一年节省燃料费用100万美元以上,此外机舱布局合理话,推进装置所占空间缩小,承载容量比传统同型船增加9000立方米,达14.7万立方米。LNG船运技术已经相当成熟。

当前在世界LNG贸易中日本(占55.8%)、韩国(占14.1%)和台湾省(占4.3%)占四分之三。1998年10月起我国开始进口LNG,当年中国LNG的消费量为220万立方米,预计2010年的消费量将增至800万立方米。LNG已成为我国本世纪初能源开发利用的重点,虽然国内LNG产量会有很大增长,但据预测,2005年和2010年我国天然气供求缺口将达173亿立方米和337亿立方米(约为1300万吨和2450万吨),再者从能源市场变化的战略考虑,将需要进口数以千万吨的LNG。为了提高天然气供气的可靠性和降低天然气的最终消费价格,我国应拥有自己的LNG船队,这样在日益加剧的能源争夺站中才能保证LNG海上运输的主动权。我国LNG船队的建立应借鉴其他国家的经验立足于自行研究和建造,发展造船业,提升造船技术。能源部门已把大力发展LNG船运技术确立为“十五”发展之重点。3液化天然气槽船的结构

目前所有的液化天然气槽船都是双层壳体设计,从而在船舶的外壳体和货柜间形成了一个保护空间,减轻了槽船碰撞货柜意外破裂的危险性。在LNG及LPG的液货运输时,槽船可采用全冷式或半冷半压式储柜,在大型天然气液货运输时,一般采用全冷式储槽。天然气液货状态保持在1.0atm,-163℃(~110K),其低温液态由储槽外的绝热层和LNG的蒸发维持,储槽内的压力由抽去蒸发的气态组份来控制,蒸发的天然气还可应用于轮船的推进系统。

目前所使用的液化天然气槽船的低温储槽结构形式可分为“薄膜式(Membrane)”储槽和“自支承式(Self-supporting)”储槽技术两种:

“薄膜式”储槽技术,由Gaz. Transport Technigaz S. A., Trappes, France发展。采用船体的内壳体作为货柜的整体部分。货柜第一层为薄膜层结构,其材料采用不锈钢或高镍不锈钢,第二层由刚性的绝热支撑层支承。货柜被安装在船壳内,液货和货柜的载荷直接传递到船壳的结构;

“自支承式”储槽技术的货柜是独立的,它不是船壳体的任何一部分,在货柜的外表面是没有承载能力的绝热层。由于“自支承式”储槽的设计和结构特点,它只需要部分的第二层。储槽的整体或部分被装配频率为32KHz,符合CLK时钟要求或安装在船体中,最常见的即是球形(Spherical)储槽,由Kvaerner Moss Roscnbry, Oslo提出。其材料可采用9%镍钢或铝合金,槽体由裙座水平支承,这样可以吸收储槽处于低温而船体处于常温而产生的不同热收缩。最近,Ishikawajima-Harima Heavy Industries SPB Co. Ltd. Tokyo. 设计了一种采用铝合金材料的棱柱形(Prismatic)“自支承式”储槽。

以1999年为例,国际航运市场上共活跃着99艘大型液化天然气槽船,其运输能力为1.07千万立方米,合450万吨,其中13艘为 5万立方米级别,71艘为 10万立方米级别;99艘中的40它们会下降液压油的品质艘采用“薄膜式”储槽结构,50艘采用球形“自支承式”储槽结构,2艘采用棱柱形“自支承式”储槽结构,7艘采用其它结构形式。目前,发达国家的技术能力已可保证20万立方米级别大型液化天然气槽船的制造。4液货储槽的绝热技术

应用于低温储槽的绝热方式一14、曲折度:QB/T 2803⑵006 硬质塑料管材曲折度 丈量方法般有真空粉末、真空多层、高分子有机发泡材料等,需根据液货的状态及储槽的规格选择合适的保冷方式。真空粉末绝热,尤其是真空珠光砂绝热方式,具

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