LNG(Liquefied Natural Gas)即液化天然气,是天然气原料经过预处理,脱除其中的杂质后,再通过低温冷冻工艺形成的低温液体混合物。
物理性质:LNG无色、无味、无毒、无腐蚀性,比重小,体积约为同量气态天然气体积的1/625。因此它具有经济高效、安全可靠、灵活方便且清洁环保的优点。在上游环节中,气田产出天然气,并将天然气进行简单的处理加工;在中游环节中,液化厂将处理加工后的天然气液化,由LNG船舶的运输至LNG接收站;在下游环节中,接收站将接收到的LNG进行再气化后进行销售,并最终通过管道输送给用户。LNG的运输方式,主要有以下三种:管道运输、LNG船运输、CNG船运输。将天然气液化后,通过长距离、大口径输气管线将LNG送往终端用户。
将天然气液化后,通过LNG船运送至LNG接收终端,并在终端将LNG重新气化传送给用户。
CNG船运输(Compressed Natural Gas)将天然气压缩后,装载在CNG船上的管组内,通过CNG船来运输至接受终端,并最终传递给用户。
从运输距离、投资成本、运输成本及运输量三个方面考虑,三种运输方式各有利弊,正确的选择运输方式可以降低成本,缩短时间。目前海上最常用的运输方式是LNG船运输。下面将介绍LNG运输船的分类及各自的特点。LNG船的类型主要有5种,分别是大型远洋LNG运输船、中小型LNG运输船、移动式LNG加注船、LNG燃料动力船以及LNG加注趸船。①运输量大 ②投资成本高 ③技术要求和可靠性要求高 ④只能进行 LNG 运输舱容小于10万方,范围多在1000m3到80000m3的LNG运输船。主要适用于中、短距离运输。具有加注功能的一类LNG运输船。其解决了水面作业船舶LNG机动加注的问题。固定于水中某一位置,储罐、LNG泵和加注设备等部件固定安装于船上,用于船用LNG燃料加注的趸船。货物维护系统指用于围护货物的装置,包括所设的主屏壁和次屏壁以及附属的绝热层和屏壁间处所,还包括必要时用于支持这些构件的邻接结构。①独立A型:应用传统的船舶结构的公认标准进行设计的液货舱。
②独立B型:指采用模型试验、精确分析手段确定应力水平、疲劳寿命和裂纹扩展特性进行设计的液货舱。
③独立C型:指符合压力容器标准,且设计蒸气压力不小于特定公式计算值的液货舱。
自身支撑型液货舱按结构可以分为SPB型棱形液货舱(日本IHI)、 MOSS球罐型液货舱(挪威)。为减少货物在船舱内晃荡撞击,在货舱内加一道纵向舱壁将货舱一分为二。货仓材料采用耐低温铝合金,绝热材料采用塑料泡沫 。
货仓球体为高强度铝合金,外部覆盖泡沫绝缘材料,最外面是保护型金属外壳。分为北半球、南半球和赤道三大部分。
指由邻接的船体结构通过绝热层支持的一层薄膜组成,主要有GTT型薄膜舱。薄膜型LNG货物维护系统由法国GTT公司持有专利。由双层船壳、主薄膜(1-2mm厚的不锈钢波形薄膜)、次薄膜(由复合层压材料组成)、低温隔热结构组成组成。
LNG运输船的推进系统,主要介绍一下四种推进系统。目前LNG的供给系统可以大概分为两类,低压供给系统和高压供给系统。低压燃气供给系统是进气压力为6~8bar的发动机供气的系统。高压供给系统喷射压力约为300~450bar,解决了以液化天然气(LNG)为燃料的船舶的燃料储存、燃气气化、加热,提高了低速二冲程柴油机的高效率性能,极大的节省了能耗。LNG燃气系统主要由压缩机,蒸发器,加热器,缓冲罐以及气液分离器组成。高压燃气供给系统采用设置在储液罐内的LNG潜液泵采用管道与LNG日用罐、增压泵、高压缓冲罐、高压天然气加热器和主动力装置依次连接;低压燃气供给系统在储液罐的顶端采用管道与气液分离器、压缩机、低压缓冲罐、低压天然气加热器和辅助动力装置依次连接。LNG船舶液货装卸作业流程,具体包括十二个步骤,如下图所示:降低货物中的含氧量,防止形成可燃的气体环境或货物发生氧化反应。在装货前降低液货舱温度以便尽量减少热应力和过度蒸发。包括除液复温、用惰性气体置换可燃货物气体,随后用空气置换惰性气体等操作。
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