你是否想过?日常使用的天然气,可能是坐着船漂洋过海来到我们身边的。这艘船不是普通的船舶,而是与航空母舰、豪华邮轮齐名的LNG船。
液化天然气接收站,两艘LNG船正在进行装卸
(图源:《知识就是力量》杂志)
造船工业
皇冠上的明珠
液化天然气运输船,顾名思义是运输液化天然气(Liquefied Natural Gas,简称LNG)的专用船舶(以下简称LNG船),它需要专用的液化天然气码头进行装卸,将液化天然气气化后,输送给居民和工业用户。
中国第五代LNG船首船
(图源:《知识就是力量》杂志)
LNG船与航空母舰、豪华邮轮被并称为造船工业皇冠上的“三颗明珠”,它的建造难度极大,全球只有少数国家的个别船厂有能力建造。
江海联运型LNG船
(图源:《知识就是力量》杂志)
2008年,中国首艘国产大型LNG船大鹏昊号正式交付,中国成为国际LNG船市场上的“破局者”;近年来,中国建造的LNG船在船舶性能、环保指标、技术水平等方面,均已步入国际先进行列。
我们日常使用的天然气是气态的,为什么要将它液化呢?LNG船的建造又难在哪里呢?
液化:
天然气的“压缩术”
天然气作为一种相对清洁的化石能源,是推动碳达峰、碳中和的重要力量。它的主要成分是甲烷,还含有少量乙烷、丙烷和丁烷等成分。
天然气密度较小、体积较大,气态运输成本高昂,对其实施“压缩术”——液化后,同等质量下,体积会缩小至原来的1/620。
那么,“压缩术”是如何实现的呢?答案是低温——当温度降至零下163摄氏度时,天然气就会变成液体。
低温:
运输中的“双刃剑”
液态天然气在运输过程中需要保持这样的低温。因此,LNG船又被称为海上“超级冷冻车”。
然而,如此低的温度会让造船原材料——钢,变脆、易裂,使造船难度大大增加。同时,液化天然气燃烧热值很高,一旦泄露就可能引发毁灭性爆炸。这意味着,在满足低温的条件下,液化天然气的储罐不能有丝毫瑕疵。
“钢板上绣花”
——焊接殷瓦钢
目前,LNG船主要分为薄膜型液货储罐系统和独立球型液货储罐系统。以薄膜型液货储罐为例,为了防止低温造成的船体钢板破裂,薄膜型液货储罐通常采用特殊的材料——殷瓦钢制成。
搭载薄膜型液货储罐系统的LNG船
(图源:《知识就是力量》杂志)
例如,中国LNG船建造团队在设计某款LNG船时,采用了总面积超过3万平方米、厚度却仅有0.7毫米——与大拇指指甲盖厚度差不多的殷瓦钢。
搭载独立球型液货储罐系统的LNG船
(图源:《知识就是力量》杂志)
液货储罐由一块块殷瓦钢组成,每块殷瓦钢之间需要通过焊接技术连起来,大型LNG船上的殷瓦钢焊缝总长度可达上百公里。
虽然大部分焊接已经实现了机械化、自动化,但在一些狭小、不规则的角落,需要由施工人员手动完成,这如同在“钢板上绣花”。
“娇贵”的殷瓦钢
殷瓦钢厚度极薄,稍有不慎就会被烧坏,这要求施工人员有十足的耐心。
殷瓦钢焊接车间
(图源:《知识就是力量》杂志)
其次,殷瓦钢遇水极易生锈,哪怕是施工人员的一滴汗水落在其上,半小时内殷瓦钢就会出现锈点,且无法清除。这样的锈点无疑是威胁LNG船运营安全的“定时炸弹”。
因此,殷瓦钢手工焊接技术被称为世界上难度最大的焊接技术。为了保障LNG船的安全,施工人员都经过了严格的培训;在船体建造过程中,实施极为严格的管理制度,让建造现场的湿度完全可控。
例如,进入液货舱内的施工人员必须通过两道安全门、不准带水进舱、佩戴专用吸汗羊皮手套等。
自2008年,我国首艘国产大型LNG船——大鹏昊号正式交付以来,我国先后攻克了殷瓦钢的焊接工艺和制造工艺,完善了制造LNG船的产业链,创造了多个世界第一,在国际LNG船建造领域不断交出完美的中国方案。
“国气国运,国船国造”。LNG船驶过惊涛骇浪,打破了能源在地球空间上的分布局限,它载着液化天然气安全抵达无数个彼岸,成为我国能源发展战略的国之重器!
撰文 | 赵芸、张文豪
责任编辑 | 代竹蕊、段阳阳
运营编辑 | 段阳阳
质量审核 | 业蕾
❖ 文章来源:《知识就是力量》杂志
《海上“超级冷冻车”—LNG船》 ❖
现订购2024年
《知识就是力量》杂志
定价360元
就能把一整年的知识抱回家!