你是否想過?日常使用的天然氣,可能是坐著船漂洋過海來到我們身邊的。這艘船不是普通的船舶,而是與航空母艦、豪華郵輪齊名的LNG船。
液化天然氣接收站,兩艘LNG船正在進行裝卸
(圖源:《知識就是力量》雜誌)
造船工業
皇冠上的明珠
液化天然氣運輸船,顧名思義是運輸液化天然氣(Liquefied Natural Gas,簡稱LNG)的專用船舶(以下簡稱LNG船),它需要專用的液化天然氣碼頭進行裝卸,將液化天然氣氣化後,輸送給居民和工業使用者。
中國第五代LNG船首船
(圖源:《知識就是力量》雜誌)
LNG船與航空母艦、豪華郵輪被並稱為造船工業皇冠上的“三顆明珠”,它的建造難度極大,全球只有少數國家的個別船廠有能力建造。
江海聯運型LNG船
(圖源:《知識就是力量》雜誌)
2008年,中國首艘國產大型LNG船大鵬昊號正式交付,中國成為國際LNG船市場上的“破局者”;近年來,中國建造的LNG船在船舶效能、環保指標、技術水平等方面,均已步入國際先進行列。
我們日常使用的天然氣是氣態的,為什麼要將它液化呢?LNG船的建造又難在哪裡呢?
液化:
天然氣的“壓縮術”
天然氣作為一種相對清潔的化石能源,是推動碳達峰、碳中和的重要力量。它的主要成分是甲烷,還含有少量乙烷、丙烷和丁烷等成分。
天然氣密度較小、體積較大,氣態運輸成本高昂,對其實施“壓縮術”——液化後,同等質量下,體積會縮小至原來的1/620。
那麼,“壓縮術”是如何實現的呢?答案是低溫——當溫度降至零下163攝氏度時,天然氣就會變成液體。
低溫:
運輸中的“雙刃劍”
液態天然氣在運輸過程中需要保持這樣的低溫。因此,LNG船又被稱為海上“超級冷凍車”。
然而,如此低的溫度會讓造船原材料——鋼,變脆、易裂,使造船難度大大增加。同時,液化天然氣燃燒熱值很高,一旦洩露就可能引發毀滅性爆炸。這意味著,在滿足低溫的條件下,液化天然氣的儲罐不能有絲毫瑕疵。
“鋼板上繡花”
——焊接殷瓦鋼
目前,LNG船主要分為薄膜型液貨儲罐系統和獨立球型液貨儲罐系統。以薄膜型液貨儲罐為例,為了防止低溫造成的船體鋼板破裂,薄膜型液貨儲罐通常採用特殊的材料——殷瓦鋼製成。
搭載薄膜型液貨儲罐系統的LNG船
(圖源:《知識就是力量》雜誌)
例如,中國LNG船建造團隊在設計某款LNG船時,採用了總面積超過3萬平方米、厚度卻僅有0.7毫米——與大拇指指甲蓋厚度差不多的殷瓦鋼。
搭載獨立球型液貨儲罐系統的LNG船
(圖源:《知識就是力量》雜誌)
液貨儲罐由一塊塊殷瓦鋼組成,每塊殷瓦鋼之間需要透過焊接技術連起來,大型LNG船上的殷瓦鋼焊縫總長度可達上百公里。
雖然大部分焊接已經實現了機械化、自動化,但在一些狹小、不規則的角落,需要由施工人員手動完成,這如同在“鋼板上繡花”。
“嬌貴”的殷瓦鋼
殷瓦鋼厚度極薄,稍有不慎就會被燒壞,這要求施工人員有十足的耐心。
殷瓦鋼焊接車間
(圖源:《知識就是力量》雜誌)
其次,殷瓦鋼遇水極易生鏽,哪怕是施工人員的一滴汗水落在其上,半小時內殷瓦鋼就會出現鏽點,且無法清除。這樣的鏽點無疑是威脅LNG船運營安全的“定時炸彈”。
因此,殷瓦鋼手工焊接技術被稱為世界上難度最大的焊接技術。為了保障LNG船的安全,施工人員都經過了嚴格的培訓;在船體建造過程中,實施極為嚴格的管理制度,讓建造現場的溼度完全可控。
例如,進入液貨艙內的施工人員必須透過兩道安全門、不準帶水進艙、佩戴專用吸汗羊皮手套等。
自2008年,我國首艘國產大型LNG船——大鵬昊號正式交付以來,我國先後攻克了殷瓦鋼的焊接工藝和製造工藝,完善了製造LNG船的產業鏈,創造了多個世界第一,在國際LNG船建造領域不斷交出完美的中國方案。
“國氣國運,國船國造”。LNG船駛過驚濤駭浪,打破了能源在地球空間上的分佈侷限,它載著液化天然氣安全抵達無數個彼岸,成為我國能源發展戰略的國之重器!
撰文 | 趙芸、張文豪
責任編輯 | 代竹蕊、段陽陽
運營編輯 | 段陽陽
質量稽核 | 業蕾
❖ 文章來源:《知識就是力量》雜誌
《海上“超級冷凍車”—LNG船》 ❖
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