LNG及LPG安全运输

1、海上货物运输海上货物运输 货物性质货物性质vLNG的定义：vLNG是英语液化天然气是英语液化天然气(liquefied natural gas)的缩写。主要成分是甲烷。的缩写。主要成分是甲烷。LNG无色、无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的气态天然气体积的1/600，LNG的重量仅为的重量仅为同体积水的同体积水的45%左右。左右。LNG市场简介市场简介vLNG是一种清洁、高效的能源。由于进口是一种清洁、高效的能源。由于进口LNG有助于能源消费国有助于能源消费国实现能源供应多元化、保障能源安全，而出口实现能源供应多元化、保障能源安全，而出

2、口LNG有助于天然气生产有助于天然气生产国有效开发天然气资源、增加外汇收入、促进国民经济发展，因而国有效开发天然气资源、增加外汇收入、促进国民经济发展，因而LNG贸易正成为全球能源市场的新热点。贸易正成为全球能源市场的新热点。 v 天然气作为清洁能源越来越受到青睐，很多国家都将天然气作为清洁能源越来越受到青睐，很多国家都将LNG列为首列为首选燃料，天然气在能源供应中的比例迅速增加。液化天然气正以每年选燃料，天然气在能源供应中的比例迅速增加。液化天然气正以每年约约12%的高速增长，成为全球增长最迅猛的能源行业之一。近年来全的高速增长，成为全球增长最迅猛的能源行业之一。近年来全球球LNG的生产和贸

3、易日趋活跃，的生产和贸易日趋活跃，LNG已成为稀缺清洁资源，正在成已成为稀缺清洁资源，正在成为世界油气工业新的热点。为保证能源供应多元化和改善为世界油气工业新的热点。为保证能源供应多元化和改善能源消费结能源消费结构构，一些能源消费大国越来越重视，一些能源消费大国越来越重视LNG的引进，日本、的引进，日本、韩国韩国、美国、美国、欧洲欧洲都在大规模兴建都在大规模兴建LNG接收站接收站。国际大石油公司也纷纷将其新的利。国际大石油公司也纷纷将其新的利润增长点转向润增长点转向LNG业务，业务，LNG将成为石油之后下一个全球争夺的热将成为石油之后下一个全球争夺的热门能源商品。门能源商品。 我国对我国对LN

4、G的使用情况的使用情况v 中国天然气利用极为不平衡，天然气在中国能源中的比重很小。从中国天然气利用极为不平衡，天然气在中国能源中的比重很小。从中国的天然气发展形势来看，天然气资源有限，天然气产量远远小于中国的天然气发展形势来看，天然气资源有限，天然气产量远远小于需求，供需缺口越来越大。尽管还没有形成规模，但是需求，供需缺口越来越大。尽管还没有形成规模，但是LNG的特点决的特点决定定LNG发展非常迅速。可以预见，在未来发展非常迅速。可以预见，在未来10-20年的时间内，年的时间内，LNG将将成为中国天然气市场的主力军。成为中国天然气市场的主力军。2007年中国进口年中国进口291万吨万吨LNG，

5、2007年进口量是年进口量是2006年进口量的年进口量的3倍多。倍多。2008年年1-11月中国液化天然气进月中国液化天然气进口总量为口总量为3,141,475吨，比吨，比2007年同期增长年同期增长18.14%。 v 在中国经济持续快速发展的同时，为保障经济的能源动力却极度紧在中国经济持续快速发展的同时，为保障经济的能源动力却极度紧缺。中国的能源结构以煤炭为主，石油、天然气只占到很小的比例，缺。中国的能源结构以煤炭为主，石油、天然气只占到很小的比例，远远低于世界平均水平。随着国家对能源需求的不断增长，引进远远低于世界平均水平。随着国家对能源需求的不断增长，引进LNG将对优化中国的能源结构，有

6、效解决能源供应安全、生态环境保护的将对优化中国的能源结构，有效解决能源供应安全、生态环境保护的双重问题，实现经济和社会的可持续发展发挥重要作用。双重问题，实现经济和社会的可持续发展发挥重要作用。 液化天然气链液化天然气链v气田气田液化液化船运船运再汽化再汽化终端用户终端用户v液化过程能出去天然气中的氧气、二氧化液化过程能出去天然气中的氧气、二氧化碳、硫化物和水。碳、硫化物和水。液化气船的种类液化气船的种类v1 全压式运输船全压式运输船v2 半冷半压式运输船半冷半压式运输船v3 半压全冷式运输船半压全冷式运输船v4 全冷式液化石油气运输船全冷式液化石油气运输船v5 乙烯运输船乙烯运输船v6 液化

7、天然气运输船液化天然气运输船LNG的性质和特点的性质和特点1 纯净的纯净的LNG是无色、无味、无毒和透明的是无色、无味、无毒和透明的 液体液体 。不溶与水，易于扩散，爆炸危险比。不溶与水，易于扩散，爆炸危险比LPG轻。轻。 2 化学性质稳定，与空气、水及其他液化气化学性质稳定，与空气、水及其他液化气货品在化学上相容。货品在化学上相容。3 非腐蚀性货品。非腐蚀性货品。4 LNG会使眼睛和皮肤严重冻伤，高浓度蒸会使眼睛和皮肤严重冻伤，高浓度蒸汽使人晕眩和窒息。汽使人晕眩和窒息。5 只能采用全冷冻的条件运输和储存。只能采用全冷冻的条件运输和储存。 气体货物运输的主要方法气体货物运输的主要方法v1 使

8、之溶解于液体中使之溶解于液体中v2 使之变成压缩气体使之变成压缩气体v3 使之变成液化气使之变成液化气v4 使之变成冷却固体使之变成冷却固体天然气的运输方法天然气的运输方法v1 管道运输管道运输v优点：成本低，短距离。优点：成本低，短距离。v缺点：不适合长距离和隔海运输。缺点：不适合长距离和隔海运输。v2 液化运输液化运输v优点优点:长距离，成本固定。长距离，成本固定。v缺点：前期投资成本高。缺点：前期投资成本高。v3 压缩运输（压缩运输（CNG)v优点：成本低。优点：成本低。v缺点：装载量小，不适合长距离运输。缺点：装载量小，不适合长距离运输。LNG运输方式的安全性运输方式的安全性v比油船运

9、输安全比油船运输安全:v1 船体大多数设计成双层壳结构船体大多数设计成双层壳结构v2 夹层中间充填惰性气体夹层中间充填惰性气体v3 连续的气体防爆监测装置和周密的装卸连续的气体防爆监测装置和周密的装卸操操 作方法，因此，一般认为液化气若漏出舷作方法，因此，一般认为液化气若漏出舷 外，瞬即汽化，不会污染海洋和岸边。外，瞬即汽化，不会污染海洋和岸边。LNG船简述船简述vLNG船是国际公认的高技术、高难度、高船是国际公认的高技术、高难度、高附加值的附加值的“三高三高”产品，产品，LNG船是在船是在 162摄氏度摄氏度(-162)低温下运输液化气的专用船舶，低温下运输液化气的专用船舶， 是一种是一种“

10、海上超级冷冻车海上超级冷冻车”，被喻为世界，被喻为世界造船造船“皇冠上的明珠皇冠上的明珠”，目前只有，目前只有美国美国、中国中国、日本日本、韩国韩国和和欧洲欧洲的少数几个国家的少数几个国家的的13家船厂能够建造。家船厂能够建造。LNG船定义船定义vLNG船是指将船是指将LNG从液化厂运往接收站的从液化厂运往接收站的专用船舶。专用船舶。LNG船的储罐是独立于船体的船的储罐是独立于船体的特殊构造。在该船舶的设计中，考虑的主特殊构造。在该船舶的设计中，考虑的主要因素是能适应低温介质的材料，对易挥要因素是能适应低温介质的材料，对易挥发或易燃物的处理。船舶尺寸通常受到港发或易燃物的处理。船舶尺寸通常受到

11、港口码头和接收站条件的限制。目前口码头和接收站条件的限制。目前12.5万万立方米是最常用的尺寸，在建造船舶中最立方米是最常用的尺寸，在建造船舶中最大的尺寸已达到大的尺寸已达到20万立方米。万立方米。LNG船的使船的使用寿命一般为用寿命一般为4045年。年。 LNG船分类船分类LNG船发展概况船发展概况v1959年，甲烷先锋号，杂货船改装。年，甲烷先锋号，杂货船改装。v20世纪世纪60年代，英、法等国。年代，英、法等国。v70年代，法国大型液化天然气船。年代，法国大型液化天然气船。LNG船的发展趋势船的发展趋势v1 LNG船大型化：大型船大型化：大型LNG船能有效降低船能有效降低v LNG运输费

12、用。运输费用。v2 货物围护系统：新建造的货物围护系统：新建造的LNG船多采用船多采用薄薄v 膜型液货舱。膜型液货舱。v3 推进系统：由于操作围护简单、效率高推进系统：由于操作围护简单、效率高等等 v 原因，柴油机推进系统有取代蒸汽轮机原因，柴油机推进系统有取代蒸汽轮机推推v 进系统的趋势。进系统的趋势。液化气船的安全布置与要求液化气船的安全布置与要求v1 外貌结构特点外貌结构特点船型及适运货品船型及适运货品v按设计装运的货物危险程度不同，按设计装运的货物危险程度不同，IGC规则：规则：v1）1G型船舶：用于载运要求采取最严格型船舶：用于载运要求采取最严格防漏保护措施的货品的液化气船。防漏保护

13、措施的货品的液化气船。v2）2G型船舶：用于载运要求采取相当严型船舶：用于载运要求采取相当严格防漏保护措施的货品的液化气船。格防漏保护措施的货品的液化气船。v3）2PG型船舶：指长度为型船舶：指长度为150m及以下，及以下，用于载运要求采取相当严格防漏保护措施用于载运要求采取相当严格防漏保护措施的货品的液化气船。的货品的液化气船。v4）3G型船舶：用于载运要求采取中等防型船舶：用于载运要求采取中等防漏保护措施的货品的液化气船。漏保护措施的货品的液化气船。适运货品适运货品v1G型用于载运具有最大综合危险性货品，型用于载运具有最大综合危险性货品，2G/2PG、3G所载运货品的危险性依次减所载运货品

14、的危险性依次减少。少。v2PG和和2G型适装货品相同，只是船舶长度型适装货品相同，只是船舶长度和货物围护系统的压力和温度要求不同。和货物围护系统的压力和温度要求不同。vLNG船、全冷式船、全冷式LPG船均要满足船均要满足2G型船舶型船舶要求，全压式或半压式船，根据具体情况要求，全压式或半压式船，根据具体情况要求分别采用要求分别采用2G或或2PG型船舶。型船舶。液货舱位置液货舱位置v对对1G型船最严，要求液货舱和船舷侧之间型船最严，要求液货舱和船舷侧之间的距离为的距离为B/5，对，对2G/2PG和和3G型船的要求型船的要求要低得多，所要求距离为要低得多，所要求距离为760mm。对于为。对于为防止

15、可能搁浅而确定的液货舱位置，对所防止可能搁浅而确定的液货舱位置，对所有船型都是相同的。有船型都是相同的。液化气船液货舱的种类及其结构液化气船液货舱的种类及其结构v独立液货舱独立液货舱v薄膜液货舱薄膜液货舱v半薄膜液货舱半薄膜液货舱v整体液货舱整体液货舱v内部绝热液货舱内部绝热液货舱我国制造的第一艘液化天然气我国制造的第一艘液化天然气(LNG)船船“大鹏昊大鹏昊”，是世界上最大的薄膜型是世界上最大的薄膜型LNG船，船长船，船长292米、宽米、宽43.35米、型深米、型深26.25米，装载米，装载 量为量为14.7万立方米，时速万立方米，时速19.5节。于节。于2008年年4月顺月顺利交船，成为利

16、交船，成为广东广东深圳深圳大鹏湾的国内第一个进口大鹏湾的国内第一个进口LNG大型基地配套项目。大型基地配套项目。 v 我国制造的第二艘我国制造的第二艘LNG船船“大鹏月大鹏月”是中船集团公司所属是中船集团公司所属沪东中华造船（集团）有限公司，为广东大型沪东中华造船（集团）有限公司，为广东大型LNG运输项运输项目建造的第目建造的第2艘艘LNG船。该船同船。该船同“大鹏昊大鹏昊”属同一级别，属同一级别，货舱类型为货舱类型为GTT NO96E2薄膜型，是目前世界上最大薄膜型，是目前世界上最大的薄膜型的薄膜型LNG船。其船坞周期仅为船。其船坞周期仅为160天，比首制船缩短天，比首制船缩短近近1个月，码

17、头周期比首制船缩短个月，码头周期比首制船缩短66天，总建造周期比首天，总建造周期比首制船缩短制船缩短126天天 液化气船液货舱的种类及其结构液化气船液货舱的种类及其结构v独立液货舱（独立液货舱（A、B、C型型)v完全由自身支持、并不构成船体结构的一完全由自身支持、并不构成船体结构的一部分，也不分担船体强度，主要取决于设部分，也不分担船体强度，主要取决于设计压力的大小。计压力的大小。A型用于全冷方式运输，型用于全冷方式运输，B型几乎专门用于型几乎专门用于LNG，C型一般用于全压式型一般用于全压式和半压式。和半压式。B型型B型型薄膜液货舱薄膜液货舱v薄膜液货舱的主屏壁非常薄，所以叫薄膜。它可以是金

18、属的，也可以是非金属，厚度一般不超过10mm。薄膜液货舱薄膜液货舱液化气船液化气船(LNG)液货装卸作业液货装卸作业v1 干燥干燥:清除液货舱、管路等的湿气，防止清除液货舱、管路等的湿气，防止 v 生成水合物或结冰。生成水合物或结冰。v货舱体积大，含水量大，可结冰堵塞设备货舱体积大，含水量大，可结冰堵塞设备和管道。和管道。v由抽气机或压缩机把空气从液货舱中抽出，由抽气机或压缩机把空气从液货舱中抽出，先冷却，后干燥，再加热到环境温度，回先冷却，后干燥，再加热到环境温度，回到液货舱。到液货舱。v2 惰化：降低货物系统中的含氧量至安全惰化：降低货物系统中的含氧量至安全程程v 度，防止在装货过程中可燃

19、的气度，防止在装货过程中可燃的气体体 v 环境或货物与氧气发生反应。环境或货物与氧气发生反应。v标准：通常将含氧量控制在标准：通常将含氧量控制在1.5%-2%以下。以下。v1）置换惰化：舱内空气与惰化使用气体密）置换惰化：舱内空气与惰化使用气体密度差别大时。需要度差别大时。需要1.25-4倍舱容。倍舱容。v2）稀释惰化）稀释惰化:惰性气体与舱内空气混合以惰性气体与舱内空气混合以达到惰化的目的。将惰性气体输入货舱内，达到惰化的目的。将惰性气体输入货舱内，反复升压，将混合气体排到大气中。反复升压，将混合气体排到大气中。v3 驱气：用待装的货物蒸汽把液货舱中的驱气：用待装的货物蒸汽把液货舱中的惰惰v

20、 性气体排挤出去。性气体排挤出去。v1）在海上航行时利用甲板备用储罐的液货）在海上航行时利用甲板备用储罐的液货进行驱气。进行驱气。v2）利用岸上供应的货物进行驱气。）利用岸上供应的货物进行驱气。v经驱气后液货舱的货物蒸汽浓度接近经驱气后液货舱的货物蒸汽浓度接近90%。禁止在码头、港区内排放，一些情况下不禁止在码头、港区内排放，一些情况下不允许直接排入大气。允许直接排入大气。v4 预冷：在装货前降低液货舱温度以便尽预冷：在装货前降低液货舱温度以便尽量量v 减少热应力和过度蒸发。减少热应力和过度蒸发。v温差较大会引起材料收缩不均匀，从而在温差较大会引起材料收缩不均匀，从而在材料内部差生过大的热应力

21、。材料内部差生过大的热应力。v将液货通过货舱内顶部的液货喷淋管以雾将液货通过货舱内顶部的液货喷淋管以雾状喷入液货舱内，液货在液货舱内迅速汽状喷入液货舱内，液货在液货舱内迅速汽化吸热，利用液货的汽化潜热来冷却液货化吸热，利用液货的汽化潜热来冷却液货舱。预冷的速度必须严格控制。一般为每舱。预冷的速度必须严格控制。一般为每小时小时3-6摄氏度。一般预冷时间在摄氏度。一般预冷时间在2天以上。天以上。v（海上开始循环喷淋以缩短时间）（海上开始循环喷淋以缩短时间）v5 装货：包括货物的冷却和装载极限的控装货：包括货物的冷却和装载极限的控制制v 等。等。v装货前，船岸双方交换必要资料，填妥船装货前，船岸双方

22、交换必要资料，填妥船岸安全检查表，检查装卸关键设备。装货岸安全检查表，检查装卸关键设备。装货时，货物从货物软管输入液货舱底部，分时，货物从货物软管输入液货舱底部，分流一部分到舱内的液货喷淋管。开始阶段，流一部分到舱内的液货喷淋管。开始阶段，缓慢装入，监视压力、温度变化。装货结缓慢装入，监视压力、温度变化。装货结束前束前15-30分钟应加强与岸站联系，减低装分钟应加强与岸站联系，减低装货速度，准确把货舱装到预定液位。扫线货速度，准确把货舱装到预定液位。扫线完毕后，进行排空泄压操作，拆卸货物软完毕后，进行排空泄压操作，拆卸货物软管。管。v6 载货航行载货航行:进行货物状态控制。进行货物状态控制。v

23、1) 保持货物数量，控制不必要的货物排放。保持货物数量，控制不必要的货物排放。v2）保持液货舱的蒸气压力在压力释放阀的）保持液货舱的蒸气压力在压力释放阀的 v 调定值压力之下。调定值压力之下。v3）根据需要保持或改变货物温度。）根据需要保持或改变货物温度。v利用再液化装置进行货物控制状态（利用再液化装置进行货物控制状态（LPG）v利用货物蒸气做燃料进行货物状态控制利用货物蒸气做燃料进行货物状态控制（LNG)每天消耗每天消耗0.2%v7 卸货：包括把冷冻货物加热以便卸到常卸货：包括把冷冻货物加热以便卸到常温温 v 压力储罐中去。压力储罐中去。v1 用货物压缩机用货物压缩机 2 用货舱内的离心泵用货舱内的离心泵v3 用货物压缩机与货舱外的离心式液货泵用货物压缩机与货舱外的离心式液货泵v卸货过程中，应监视液货舱中的液位以及卸货过程中，应监视液货舱中的液位以及屏壁间的压力变化并且根据船舶的稳性和屏壁间的压力变化并且根据船舶的稳性和受力情况控制卸货操作。卸货完毕后，必受力情况控制卸货操作。卸货完毕后，必须进行扫线作业。最后拆管。须进行扫线作业。最后拆管。v8 压载航行：包括把液货舱准备好以便变压载航行：包括把液货舱准备好以便变更更v