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“海上超级冷冻车”——大型液化天然气运输船

发布时间: 2019-05-15 16:06:58   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:        字号:[ 常规 ]

液化天然气,英文是Liquefied Natural Gas,所以简称LNG。用于那么运输液化天然气的船就叫LNG运输船。LNG运输船是在零下163摄氏度(-163)低温下运输液化气的专用船舶,是高技术、高难度、高附加值的"三高"产品,是一种“海上超级冷冻车”,被喻为世界造船业“皇冠上的明珠”,现只有美国、中国、日本、韩国和欧洲等少数几个国家的船厂能够建造这种船舶。

大型LNG运输船通常会装载数以万计立方米的液化天然气。但是大家都知道,天然气常温常压下是气态,在运输过程中必须经过低温、高压的处理让它变成液态。这样的话,LNG运输船就相当于装载着大量的易燃易爆的不稳定危险品在海上航行,俗称“海上沉睡的氢弹”,LNG运输船对安全性能的严苛要求也是可想而知。

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图1 大型LNG船舶

相比于一般的货轮,LNG运输船的最大技术难点就在于它那不一般的货舱。通常情况下,天然气的液化储藏温度为-163℃。热胀冷缩的道理想必大家都明白,这么低的温度无疑需要良好的贮藏设施,就连家用煤气都需要装在极其坚固的钢罐中,更不用说LNG运输船中动辄数十万立方米的储藏量。LNG运输船装载量巨大,又考虑到海上航行的特点,单纯用更厚实的“煤气罐”来做货舱显然是不切实际的。

LNG货舱内胆使用的是一种俗称“殷瓦”的合金材料,殷瓦是一种镍铁合金,其成分为镍36%,铁63.8%,碳0.2%,它的热膨胀系数极低,能在很宽的温度范围内保持固定长度不变。由于殷瓦材料的特殊性,其在精密仪器、恒温器、天文设备的制造等领域都有着广泛的应用。这种几乎没有热胀冷缩的合金材料也成为船舶工业中建造大型LNG运输船必不可少的材料,可以有效防止船体结构在超低温环境下出现冷裂。虽然殷瓦有着这样优良的特性,但用殷瓦来制造庞大的货舱可不是一件简单的事情。

货舱的主体结构由若干殷瓦板焊接而成,以国产“大鹏昊”LNG运输船为例,整个货舱殷瓦板的焊缝长度超过100公里,工作量相当大,而且殷瓦焊接也是世界上公认的焊接难题,其难点在船舱的焊接过程中主要表现为:

1、殷瓦在焊接过程中会出现变形,无法使用机器完成焊接全过程,有些部分必须通过人工焊接完成;

2、船舱中使用的殷瓦极其娇贵,厚度仅为0.7毫米,若是不小心用手摸一下,殷瓦不到一天的时间就会被手上残留的汗液锈穿,成为废品。

3、对焊缝质量要求极高,哪怕是出现针眼大小的一个漏点,都有可能导致天然气泄漏甚至整船气体发生爆炸。

4、船舱殷瓦焊接的过程,需要焊工中最高级别,即G级焊工佩戴专用的羊皮吸汗手套在极其艰苦的环境下进行。不畏艰辛、技艺精湛的匠人在薄如纸的钢板上完成着绣花一样精细的焊接工作。在殷瓦焊接过程中,不允许有一颗汗珠、一个手印留在殷瓦板上,不仅考验焊工的心灵手巧,更重要的是沉稳的心性。

说到国产的大型LNG运输船,不得不提“大鹏昊”——中国制造的第一艘LNG运输船,它是由上海沪东中华造船厂自主设计建造的当时世界上最大的薄膜型LNG运输船,船长292米、宽43.35米、型深26.25米,时速19.5节。 

“大鹏昊”的使命是往返于澳大利亚和中国上海之间2700英里的距离,将澳大利亚西北大陆架的液化天然气运回中国,“大鹏昊”整船装载LNG量为14.7万立方米,全部汽化以后容量将达9000万立方米,相当于上海全市居民1个月的天然气使用量。

中国LNG运输船行业发展现状良好,迅速扩大的市场需求量为LNG运输船行业提供了基础,快速崛起的整体实力逐渐弥补起步较晚的劣势。LNG运输船行业拥有巨大市场潜力。因此,越来越多的国内造船企业开始进军LNG运输船领域。到目前为止,中国多家造船厂已经具备建造LNG运输船的能力,并可以初步实现量产,具备了一定的国际化市场竞争力。