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LNG 的特性与船用需求
LNG（液化天然气）的主要成分是甲烷，它是一种无色、无味的低温液体。LNG 在常压下沸点为-160℃左右，液体比重（-160℃）0.43-0.48，气体比重（20℃）是空气的一半，气态与液态体积比可达 600。这种特性使得 LNG 在储存和运输时需要特殊的设备和条件。在船舶上，LNG 作为绿色的船舶燃料，可以减少污染排放，支持船舶长距离航行，因此 LNG 液货罐对于使用 LNG 作为燃料的船舶来说至关重要。
船用 LNG 液货罐的结构
船用 LNG 液货罐通常采用双层壳体结构。内容器由筒体和两侧椭圆形封头组成，由于要承受 LNG 的低温，一般选择耐低温的不锈钢材料或像 5083 铝板这样具有优良低温性能的材料。外壳作为绝热层保护壳体，也由外筒体和两侧的蝶形封头组成，同样需选用耐低温的材料。内外壳之间通过数组支撑结构件进行连接和支撑，以确保罐体的稳定性。在罐体的外部，通常还会集中布置各种管路、汽化器、缓冲罐、阀门和仪表等设备。这些设备组成了完整的 LNG 供应系统，能够实现 LNG 的充装、回气、用气、自增压、节气、安全泄放、溢流、集中排气和监测等功能。
船用 LNG 液货罐的优势
- 高安全性：船用 LNG 液货罐具有压力容器的外形结构，能够承受较高的压力。并且在设计和制造过程中，经过了严格的测试和检验，确保了罐体的密封性和安全性，能够有效防止 LNG 的泄漏。
- 灵活性强：部分船用 LNG 液货罐采用可移动的设计，比如罐式集装箱形式，这种设计可以在陆地上和海上进行装卸货物，能够在不同的船舶上使用，增加了使用的灵活性。
- 环保性好：使用 LNG 作为船舶燃料，可以减少 15% - 20%的二氧化碳排放，减少 85% - 90%氮氧化物排放，减少 100%硫氧化物排放，同时噪音、烟尘和废油水的排放也大为降低，对环境十分友好。
- 燃料供应稳定：LNG 液货罐能够为船舶提供稳定的燃料供应，确保船舶的正常运行。特别是在长途航行中，无需频繁地进行燃料补给，提高了船舶的运营效率。
检验与测试的严格把关
为了确保船用 LNG 液货罐的质量和安全性，在生产过程中需要进行严格的检验和测试。包括材料复验，对内容器和外壳的不锈钢材料进行化学成分分析、常温拉伸试验、弯曲试验和低温冲击试验等；焊接试板检验，制作与容器相同材料、厚度和热处理状态的焊接试板进行测试；焊缝无损检测，对不同类型的焊接接头进行 X 射线检测或渗透检测等。此外，还需要进行内容器耐压试验、漏气速率测量、封口真空度测量和漏放气速率测量等测试，以确保液货罐的各项性能指标符合要求。
船用 LNG 液货罐作为船舶的能源储备装置，为船舶的绿色航行提供了有力的支持。随着全球对清洁能源的需求不断增加，船用 LNG 液货罐的应用前景将会更加广阔。相信在未来，它将继续为船舶行业的可持续发展做出重要贡献。
二 、安全措施
1. 罐体结构设计方面：
- 采用双层壳体结构：内壳直接接触 LNG，需选用耐低温且强度高的材料，如不锈钢或特殊合金钢等，确保在低温下不会发生破裂等问题。外壳作为保护壳体，起到二次防护的作用，能够抵御外部的碰撞、冲击等，防止内罐受损导致 LNG 泄漏。 - 设置良好的支撑结构：内外壳之间的支撑结构件要经过精心设计和计算，确保能够均匀地承受罐体的重量和各种外力，保持罐体的稳定性。在船舶航行过程中，会受到海浪、颠簸等影响，稳固的支撑结构可以减少罐体的晃动和变形。
2. 隔热与保温措施：
- 选择优质的隔热材料：隔热材料应具有极低的导热系数，以减少外界热量向罐内的传递，维持 LNG 的低温状态。常见的隔热材料如聚氨酯泡沫、聚苯乙烯泡沫等，并且这些材料要具备良好的耐低温性能和长期稳定性，不会因长时间的低温或温度变化而出现性能下降。
- 定期检查隔热性能：在船舶的日常维护中，要定期对液货罐的隔热层进行检查，包括检测隔热材料的厚度、密度是否符合要求，是否存在破损、老化等问题。如有问题，应及时进行修复或更换，以保证隔热效果。
3. 安全监测系统：
- 温度监测：在液货罐的不同位置安装温度传感器，实时监测罐内和罐外的温度变化。一旦温度出现异常升高，可能意味着隔热层出现问题或有潜在的泄漏风险，监测系统会立即发出警报，提醒船员及时处理。
- 压力监测：LNG 在储存过程中会产生一定的蒸发气，导致罐内压力变化。安装压力传感器可以实时监测罐内压力，当压力超过设定的安全范围时，自动启动压力调节装置，如安全阀、压力释放阀等，防止罐内压力过高引发爆炸等危险。
- 气体泄漏监测：使用气体探测器等设备，对液货罐周围的气体进行实时监测，一旦检测到 LNG 泄漏，立即发出警报。同时，气体监测系统还可以与通风系统联动，在发生泄漏时及时启动通风，降低可燃气体的浓度。
4. 阀门与管道的安全措施：
- 选用高质量的阀门和管道：阀门和管道是 LNG 输送的关键部件，必须选用耐低温、耐腐蚀、密封性好的材料制造。阀门的设计要能够承受低温和高压，并且操作灵活、可靠，确保在需要时能够准确地控制 LNG 的进出。
- 定期维护和检查：对阀门和管道进行定期的维护和检查，包括检查阀门的密封性能、开关是否灵活、管道是否有腐蚀或磨损等问题。对于发现的问题要及时进行修复或更换，避免因阀门或管道故障导致 LNG 泄漏。
5. 充装与卸载安全：
- 严格的操作流程：制定详细的 LNG 充装和卸载操作流程，并要求操作人员严格按照流程进行操作。在充装和卸载前，要对液货罐的状态、连接管道的密封性、充装或卸载设备的工作状态等进行仔细检查，确保一切正常后才能进行操作。
- 防止超装和超压：在充装过程中，要严格控制 LNG 的充装量，避免超装。同时，要密切关注罐内压力的变化，防止因充装速度过快或其他原因导致罐内压力过高。在卸载过程中，也要控制卸载速度，防止压力变化过快对罐体和管道造成损害。
6. 船舶航行安全措施：
- 航线规划：船舶在航行过程中，要避开可能存在危险的区域，如礁石区、浅水区、狭窄航道等。同时，要根据液货罐的容量和船舶的性能，合理规划航线，确保船舶在航行过程中的安全。
- 保持安全距离：与其他船舶保持足够的安全距离，避免发生碰撞事故。特别是在靠近其他船舶或港口设施时，要减速慢行，谨慎操作。
- 应急响应措施：船舶上要配备完善的应急救援设备和物资，如消防设备、堵漏材料、个人防护装备等。船员要定期进行应急演练，熟悉应急处理流程，以便在发生事故时能够迅速、有效地进行应对。
7. 人员培训与管理：
- 专业培训：对涉及船用 LNG 液货罐操作、维护和管理的人员进行专业的培训，包括 LNG 的特性、液货罐的结构和工作原理、安全操作流程、应急处理方法等方面的知识和技能培训。培训合格后才能上岗操作。
- 安全管理制度：建立健全的安全管理制度，明确各岗位人员的安全职责，加强对液货罐的日常管理和维护。同时，要定期对安全管理制度的执行情况进行检查和评估，不断完善和改进安全管理工作。
三 、发展趋势
2024
龙
年
大
吉
秋日序曲
Autumn
龙行大运
HAPPY NEW YEAR
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09
福启新岁
9
AUTUMN 2024
