02.28 有“沉睡的氫彈”之稱的天然氣運輸船威力真的很大嗎?是否真如傳說那麼厲害?

迷彩情


液化天然氣載運船,也叫LNG船,這是一種專門運送液化天然氣的貨船。由於液化天然氣本身存在危險性,所以製造可能安全運送的專業船隻難度相當大,據說當前世界上能夠有能力建造這種運輸船的船廠只有十幾家而已。一艘液化天然氣運載船的運量有多大,你可能無法想象。一艘中國“大鵬昊”天然氣運載船可以一次性運送15萬立方液化天然氣,經過氣化後就是接近一億立方的天然氣,至少能夠滿足上海這樣的城市連續使用一個多月。

我們都知道,天然氣液化的溫度是零下161.5度,為了達到液化天然氣的目的,其專業運輸船隻的溫度也都要到零下162度左右。液化後的天然氣體積相當於原來的六百分之一倍,可見液化的作用有多麼大。如果要讓一船液化天然氣發生爆炸事故,那必須先要讓其發生洩漏才有可能。液化天然氣在運輸罐中發生爆炸的可能幾乎沒有,為了防止可能的情況,儲藏罐中的天然氣被分割在不同區域中,而且密封很嚴密,根本不可能發生爆炸。

而一旦出現容器破裂、管線失效以及閥門洩漏這種狀況,天然氣就會發生洩漏。這時只需要一個簡單的火源,便可引爆整船天然氣。當年美國人給日本扔的原子彈,投擲在廣島的“小男孩”原子彈,是一顆鈾彈,長3米,直徑0.7米,內裝60公斤高濃縮鈾,總重量約4噸,梯恩梯當量約為1.5萬噸,這和液化天然氣所釋放的能量相比簡直是小巫見大巫。據相關測試數據顯示,一立方米液化天然氣爆炸的威力相當於1.9噸TNT,而如果一船20多萬噸液化天然氣一塊爆炸的話,當量差不多接近50萬噸,相當於33顆廣島原子彈。因此,有人將海上運輸液化天然氣的LNG船稱之為“海上沉睡的氫彈”,咋一聽還是有些嚇人的。

一個比較客觀準確的說法是:液化天然氣爆炸產生的TNT當量僅僅是熱量值,而並不是真實的爆炸當量,跟實際的炸彈爆炸有著天壤之別。鑑於其爆炸後出現的沸騰液體蒸汽雲爆炸現象,液化天然氣爆炸更類似於我們所瞭解到的雲爆炸。而且液化天然氣在爆炸過程中沒有加入任何的輔助物質,這一點也同樣比不上一般的雲爆彈。儘管沒有核武器那樣大的威力,但一船液化天然氣爆炸仍舊會產生恐怖的威力。

只要保證不出現洩漏情況,也就不會出現爆炸。在洩漏問題上大家大可放心,因為不管是球罐型還是薄膜型的運載船,現在都採用耐衝擊和高強度的特種鋁合金和鎳瓦鋼製成,基本上不會出現洩漏。而且由於液化天然氣本身的重要性,各國的液化天然氣運載船也都十分小心。

而且即使發生了輕微洩漏,只要及時補救處理也是不會發生大的事故的。再者,液化天然氣爆炸需要有明火,恰好洩漏又恰好遇到明火,這種情況在制度相當嚴格的LNG船上幾乎沒有吧。


科羅廖夫


先看一個小例子。成都某工廠有一位工人春節回老家去了。家中廚房留有一罐未使用的民用液化石油氣LPG(主要成分是乙烯)貯罐。眾所周知,這種貯罐內的燃氣是兩相的,下方是液體,上方是氣體。春節一過,天氣變暖,罐內液相迅速蒸發,使罐內壓力迅速增高。薄壁罐體承受不住,終於爆裂。罐內氣體一經釋壓,容積急劇擴張,也就是說發生爆炸。可燃氣體一遇明火立刻燃燒。結果炸燬燒光整個一個單元樓(六層)。幾十萬噸的液化天然氣LNG(主要戍分為甲烷)船一旦起火燃燒爆炸,除了不含放射性汙染以外,其威力絕不遜於一顆H彈。快過年了,家有此類氣罐的朋友要注意了,若離家時間較長,罐內燃氣應儘量用光!別指望安全閥,這東東的作用可不是無限的。


王祖蔭1


隨著世界能源需求和環保意識越來越高,天然氣在各能源中的使用比例也越來越高。

它是一種清潔優質能源,有燃燒熱值高、汙染少、經濟效益好、無毒無味易揮發等諸多優點。在常壓狀態下,將天然氣冷卻到約-162℃就凝結成液態,成為液化天然氣(Liquefied Natural Gas,LNG)。

液化天然氣燃燒熱值很高。1千克液化天然氣燃燒熱值約12000千卡,利用率95%;1千克柴油燃燒熱值約9600千卡,利用率88%,所以1千克天然氣相當於1.35千克柴油釋放的能量。

液化天然氣無毒無色無味,乾淨環保汙染少。液化天然氣的主要成分是甲烷,也包括少量乙烷、丙烷、氮和丁烷等成分。

從氣田開採出的天然氣經過淨化,去掉不利於下游產業使用的氮、硫化物、水和固體等雜質。燃燒產物大部分是二氧化碳和水,沒有二氧化硫和粉塵,能大大降低環境汙染問題。

從20世紀60年代以來,全球液化天然氣使用量逐年遞增,貿易量也迅速增長,每年有大量船舶往來穿梭運送能源。這種專門運送液化天然氣的船舶就是液化天然氣船,簡稱“LNG船”。

LNG運輸船與普通貨船區別很大,它技術含量高、建造難度大、身價不菲,是典型的高技術性、高可靠性、高附加值的“三高船舶”。

按液貨艙的結構形式不同,分成薄膜型、球型和稜柱型三種:

1、薄膜型液貨艙最早由法國開發,採用特殊的“殷瓦invar”合金薄膜圍護貨艙,防止洩漏。優點是駕駛臺視角廣,船體受風面積小,推進效率高;缺點是結構複雜,船舶管理要求高。

▲薄膜型液貨艙

殷瓦材料是一種鎳鐵合金,其熱膨脹係數很低,就算溫差變化很大也不會熱脹冷縮,很適合精密儀器、恆溫器、LNG運輸船等行業使用。

不過此材料非常嬌貴,LNG船液貨艙中的薄膜層只有0.7毫米厚,怕汙怕損,對焊縫質量要求極高。

▲液貨艙內部

焊接時很多地方機器無法施工,只能用人工方式完成。取得國際認證的高級焊工要戴著羊皮吸汗手套小心翼翼焊接,一丁點汗水和手印也會讓一大片薄膜報廢。3.5米焊縫要連續焊接5個多小時,難度非常大。

2、Moss球型液貨艙,由鋁球罐、絕緣層、外殼、支撐罐裙和管塔組成,1973年由挪威首創,後迅速在各國推廣。

▲Moss球型液貨艙

它的優點是結構簡單,牢固性好,沒有直接碰撞一般不會損傷;安裝簡單、液麵晃動少、不受裝載限制,建造週期短、初期投資少。

缺點是甲板開口大、結構不連續、應力集中點多;液貨重心高,甲板上部受風面積大,船舶操縱困難;駕駛臺受儲存罐遮擋,視線不理想。

3、稜柱型液貨艙,貨艙圍欄系統與球型基本相同,只是形狀上類似“B”字稜柱型。

LNG運輸船的體型龐大,裝貨容積受港口和接收站限制一般在12-15萬立方米之間,更大的也有20多萬立方米,甚至接近30萬立方米的。

這種船隻若管理不當,會造成巨大危險,主要有三方面:

1、液化天然氣的密度約430-470千克/立方米,常溫下氣化體積迅速膨脹,是液體狀態的600倍。若在有限空間內洩漏,急劇膨脹會產生物理爆炸,除了不產生燃燒火焰,其餘都和化學爆炸相同。

2、液化天然氣溫度極低,沸點是-162℃,LNG運輸船要長時間維持-163℃的低溫。船上的金屬管道和連接件容易被低溫損傷,導致天然氣洩漏或蒸發,產生危險。

▲油輪起火

3、液化天然氣為甲A類火災危險物質,易揮發、易燃易爆、易翻滾。它的密度比空氣小,少量洩漏時會很快擴散到大氣中,不會有爆炸危險。但大量洩露時會與空氣混合形成可燃性氣雲,濃度達到5-15%,遇點火源(最小點火能量為0.28mJ)就會發生閃火和蒸汽雲爆炸等可怕事故。若持續洩露形成池火,損失將更大。

液化天然氣火焰的傳播速度不算太快,但燃燒溫度高,輻射熱強,質量燃燒速率是汽油的2倍,易復燃復爆,不容易滅火。所以無論生產儲存,還是運輸使用中管理一定要跟上,才能做到萬無一失。

▲沉睡的氫彈

因為LNG運輸船又大又冷又危險,所以人們稱它為“海上超級冷凍車”,又稱它為“沉睡的氫彈”。

這並非誇大其詞,1千克TNT炸藥爆炸產生的能量約4.19兆焦,1噸TNT產生的能量為4.19吉焦。1兆焦=1百萬焦耳,1吉焦=10億焦耳。

而液化天然氣的密度是430-470千克/立方米,20萬立方米液化天然氣約重94000噸。1千克液化天然氣熱值50.24兆焦,一艘LNG運輸船就是50.24*1000*94000=4722560吉焦。相當於112.7萬噸TNT當量,絕對是一枚氫彈的當量啊!難怪在海上人見人怕,鬼見鬼愁,航空母艦也要繞著走啊。和風漫談原創,禁止抄襲。

▲LNG與普通貨船的區別

因此,LNG運輸船要保證絕對運輸安全,除了船舶自身合理設計和佈置外,還需要科學操作程序,需要對船員進行嚴格操作和安全培訓。

當然,從多年運輸數據來看LNG運輸船還是很安全的。1964-2005年總計158次事故中,出現概率最多的是一般性船舶事故和機械失靈,真正的火災爆炸只有10起,也體現了LNG船舶的高技術和高可靠性。只要安全措施到位,管理到位,它就會乖乖地為人類服務,永遠不會激活的。


和風漫談


爆炸驚人,不是傳說,是真實。人們能生產這種船隻,但不能預防,如果爆炸對附近所有生命體是災難。目前,全球能製造天然氣運輸船國家不多,有中、美、韓、日、歐共13家超大型船廠有能力建造,LNG船是造福人類船隻,亦能毀滅家園,它是零下約160攝氏度運輸液化氣專業船舶,有超級冷凍車之稱,是造船業世界掌上明珠,它製造過程不亞於建造一艘航母。
(破冰天然氣運輸船)

LNG船專職運輸液化天然氣,天然氣成分是甲烷、乙醇等可燃氣體,特點是易揮發和高燃值,10立方米天然氣,其燃燒熱值是8萬大卡至8.5萬大卡,相當於TNT0.1噸,產地與提煉技術決定熱值,10萬立方米天然氣產生80萬大卡,相當0.1萬噸TNT,比不上廣島原子彈,不代表威力小。
(LNG船)


(廣島原子彈爆炸)

比喻“冰是睡著的水”,天燃氣是“睡覺可燃物”,液化氣危險不單是可燃物,由液體到氣體的溫度變化和體積變化產生巨大能量,液變氣過程使局部體積膨脹產生物理爆炸,氣體洩漏讓氧氣密度降低,氧氣濃度低於17%,人類不能生存。

罐體壓強是多個大氣壓,洩漏點壓力,後果難以估計,洩漏持續弱化,情況加劇,海上沒有多餘火種,有也是來自船體,碰巧遇火爆炸,威力相當一個氫彈,“沉睡氫彈”不是兒戲。LNG對於平民百姓只有利好,如果被極端恐怖分子所利用就是天大事。


森林狼6


液化天然氣載運船,簡稱LNG船,是一種設計用來運送液化天然氣的液貨船。LNG船技術要求高,建造難度大,目前只有少數幾個國家的船廠能夠建造。隨著液化天然氣市場的成長,LNG船的數量也在快速增加。

球罐型LNG船

薄膜型LNG船

液化天然氣運輸船發展歷史

天然氣液化後體積可以縮小至原來的1/600,但是溫度需要維持在-163℃以下。要想獲得如此的低溫並非易事,因此早期有設計師設計建造一種能耐受100倍大氣壓的容器,利用這種容器將天然氣體積壓縮至1/100。採用這種方式運輸天然氣的船舶就稱為CNG(壓縮天然氣)船。CNG船操作相對簡單,不需要液化、再氣化等步驟,也不需要專門的靠泊裝置。然而CNG船天然氣體積大,空船重量大,空載返程的成本幾乎與滿載時一樣,導致其長途運輸經濟性不高。目前CNG船有一定的發展,但造價高昂,單艘CNG船造價可達2億美元,裝載量低(相對的,這個價格可以建造一艘超過20萬立方米的LNG船);500海里內的短距離運輸經濟性又比不過管道運輸;加之目前尚未有大量應用,業界對此尚有疑慮。


球罐式圍護系統最早由挪威的莫斯-羅森伯格造船公司於1970年提出。其後另一家挪威公司克瓦納集團收購了該公司,因此球罐式系統也稱為Kvaerner-Moss式。球罐式圍護系統在20世紀一度佔據主流地位,2000年全球正在營運的LNG船中,球罐式約佔50%,薄膜型佔46%。但隨著LNG船大型化的勢頭越來越迅猛,2003年在建的新LNG船中僅有32%使用了球罐型系統,而薄膜型則佔到了62%。球罐式系統的優點是壽命長,沒有晃盪問題,結構較強,可以進行應急卸載,發生碰撞時不易損壞液艙;缺點是船艙利用率低,船舶體積大,建造成本高,對於大容量液艙要更新全部製造和模具等,導致成本進一步攀升。

1963年,法國燃氣和日本郵船聯合成立Technigaz,專攻LNG運輸方面的研發。1964年,Technigaz申請了薄膜型液貨圍護系統的專利,後來改進成為Mark I型液貨圍護系統。另一邊法國Worms & Cie集團的皮埃爾·讓在1963年開發出了基於殷瓦鋼的薄膜型圍護系統,也就是日後的NO型液貨圍護系統的鼻祖。1965年Worms & Cie成立了Gaztransport公司,專門做液貨圍護系統。1969年菲利浦石油與馬拉松石油向Gaztransport訂購了兩艘LNG船阿拉斯加極地號和北極東京號,兩者貨艙容量均為71500立方米,在瑞典Kockums船廠開工建造。1994年,Gaztransport和Technigaz合併成GTT公司。2011年,GTT研發出Mark III型系統,由兩層薄膜和一層保溫層構成,主要薄膜為波紋型的不鏽鋼薄膜,次要薄膜使用複合材料,直接由船體結構支撐;2012年,NO系列最新的NO96型號面世:其雙層薄膜材質均為殷瓦鋼,主要薄膜由主保溫層和次保溫層共同支撐。兩種最新型號的圍護系統均達到了日蒸發率0.07%的水平。


目前GTT的兩種薄膜系統佔據了世界上90%以上的圍護系統份額。但因為GTT公司對採用其技術的公司收取不菲的專利費,因此也有其他的圍護系統在繼續使用。這些替代方案主要包括:

  • 挪威Moss型球罐系統:船體重心高,而且如前文所述,建造費用高、營運費用高;
  • 日本IHI SPB型:費用同樣較高,而且未有大規模運用,可靠性有待驗證;
  • 韓國三星SCA薄膜型:基於GTT的Mark III型進行小幅度改進,重點改進晃盪衝擊對薄膜型圍護系統的損傷。但有可能存在與GTT的專利糾紛。
  • 韓國燃氣公司KC-1型:改進自韓國燃氣公司自有的陸地LNG儲存艙,僅建造了兩艘LNG船,建造過程延誤達五個月;其中一艘首次營運即發生結冰故障。

另外中國的滬東中華船廠等也在進行相關研究,但並未有投入實際使用。除了大型LNG船以外,還有采用半冷半壓方式控制、儲存的中小型LNG船。半冷半壓式LNG船結構較為簡單,投資較低,通常採用C型獨立液貨艙,單船艙容一般在3萬立方米以下。這種設計方式建造的LNG船可以用於支線運輸,便於向小型城市、島嶼和鄉村地區供應天然氣,或者是為1000海里以內的短途運輸。


載運能力


1959年1月25日,世界上第一艘LNG船甲烷先行者號載著世界上第一座遠洋LNG儲存倉,離開路易斯安那灣駛向英國。甲烷先行者號實際上是一艘為了運輸LNG而改裝的貨船,因其運行良好,天然氣協會和國際甲烷公司訂購了兩艘新船專門用於LNG運輸。這兩艘新船分別命名為甲烷公主號和甲烷促進號,均配備康奇獨立鋁質貨艙,容積27000立方米,於1964年投入阿爾及利亞天然氣運輸航線中使用。


20世紀末,LNG船已經普遍達到125000立方米的水平;到2000年前後,LNG船容積普遍提高到了14萬立方米以上。近年來LNG船的大小和載貨量都得到了大幅度的增長。2005年卡塔爾燃氣率先使用了Q-Flex型和Q-Max型LNG船,容積分別達到210,000立方米(7,400,000立方英尺)和266,000立方米(9,400,000立方英尺)。

2017年新增訂單裡大部分LNG船容積都是12-14萬立方米,但也有部分訂單採用了超過26萬立方米的Q-Max船型。同年大宇造船廠建造了克里斯托弗·德·瑪格麗號,採用了破冰船型,載重噸80200噸,容積172600立方米,可以提供瑞典一個月的消耗量,而船臺上還有14艘訂單在排隊等待建造。

至2005年,世界上一共建造了203艘LNG船,其中193艘依舊在營運當中。至2016年底,全球LNG船數量呈現爆發性增長,總數達到了439艘。在2017年全年,據估計每一時刻都有至少170艘LNG船在運作。至2018年底,全球大約共有550艘LNG船。

建造能力

目前市場上除了大宇、現代、三星等三家韓國造船巨頭外,還有一些別的造船企業涉足LNG船建造行業,相對重要的包括韓國STX造船,和韓進集團下屬的韓進重工。


截至2018年11月,韓國造船企業掌握了全球LNG船最近三年新訂單的絕大多數。全球LNG相關訂單中,有78%由韓國奪得,日本佔據14%,而中國僅有8%的市場份額。全球所有的LNG船裡,2/3由韓國建造,日本佔22%,中國僅有7%,還有少量是由法國、西班牙和美國建造。韓國造船企業掌握了訂單絕對多數的原因在於韓國企業持之以恆的創新,以及適中的價格。韓國企業曾在LNG船引入破冰船型,後來又積極向客戶推薦Q-Max船型以替代Moss型。

中國雖然是造船大國,但長期以來缺乏建造LNG船的能力。直到2016年,滬東中華建造的第一艘LNG船才下水,採用薄膜式圍護系統,容積147000立方米。至2018年,中國依然只有滬東中華一家造船廠擁有有限的LNG船建造能力。由於產能有限,滬東中華的船臺排期已經很長,在訂單井噴式增多的2018年全年也未有任何新訂單。在2017、2018年行業空前繁榮的刺激下,中國另一家船廠大船集團在2018年開始了Mark III型模擬艙的建造,準備加入LNG船的建造者行列。

貨運循環

一個典型LNG貨運循環首先始於“無天然氣”狀態。此時貨艙內充滿空氣,可以讓人員對貨艙與泵進行維護。此時因為船艙內含有大量氧氣,天然氣不能直接裝入貨艙,否則會有爆炸的危險。同時,直接輸入-162°C的天然氣會使得船艙內溫度劇烈下降,會損壞船艙。




維護完畢,開始加載天然氣時,首先貨艙必須用惰性氣體實現惰性化,惰性氣體通常使用柴油機組產生(典型情況為13%二氧化碳,氧氣含量低於5%,剩下的為氮氣)。柴油機廢氣通入貨箱,直到氧氣低於4%。




接著,船舶入港進行氣化與冷卻。此時仍然不能直接裝載天然氣:二氧化碳會在這種低溫下凍結,損壞泵和輸氣管道。相反,LNG會先沿著蒸發管送到主蒸發器,在那裡進行氣化,再送至加熱器中加熱到大約20°C,然後再吹入貨艙,替換掉原來的惰性氣體。一開始吹出來的惰性氣體會直接排放到空氣當中;一旦碳氫成分達到5%(甲烷的燃燒下限),惰性氣體和天然氣的混合氣體將會改為通過管線與大功率壓縮器導向岸上並燒掉,以避免在船舶四周積累大量的有爆炸危險的可燃氣體。完成這一步後,船舶貨艙充滿了甲烷,但依然是常溫的。


下一步是冷卻。LNG通過噴頭(spray heads)噴入貨艙,然後氣化,同時冷卻貨艙。多餘的氣體會引上岸,要麼重新液化,要麼燒掉。當貨箱降溫到約−140°C,就可以大量裝入LNG了。LNG直接從岸上的存儲罐泵入船上的貨艙,會一直裝載到貨艙98.5%的容積為止(以留下貨艙熱脹冷縮的空間)。 裝載完成後,LNG船就可以出發前往目的地了。航行途中,LNG不可避免會有一些蒸發,根據船舶的具體設計,氣化的天然氣可以供給船舶的蒸汽輪機以提供動力,也可以重新氣化後注入貨艙。

在卸載港,液化天然氣泵入岸上的儲存罐。在抽取的同時,會從岸上向貨艙注入天然氣,或者用船上的LNG蒸發器上進行氣化。有的船舶會抽出儘可能多的天然氣,有的則設計成留下一點作為剩餘液。如果船舶需要恢復到沒有天然氣的狀態,就必須先用氣態天然氣把貨艙加溫到常溫,然後用惰性氣體替換貨艙中的天然氣。船艙的升溫過程同樣不能過於劇烈,視具體船型需要10-20小時不等。留有一些剩餘液可以大大加快船隻的升溫速度。等到貨艙中排出所有天然氣,再用乾燥的空氣替換惰性氣體,直到恢復到人員可進入工作的條件。 LNG船運輸LNG和用管道輸送天然氣都會產生溫室氣體。管道運輸的溫室氣體主要來自於生產鋼管;此外日常營運時對管道維持壓力也會產生溫室氣體。至於LNG船,溫室氣體主要是LNG氣化;而船舶的引擎也會產生溫室氣體。


洩露或爆炸的後果

天然氣的液化溫度是零下161.5度,而LNG船就是在零下162度的安全溫度下專門運輸液化天然氣的專業船舶。目前主流的LNG船運輸的液化天然氣運輸的液化天然氣體積通常能達到10萬立方米以上,世界上最大的LNG船“阿爾薩姆利亞”號最大容量達到24萬立方米,根據天然氣爆炸真實損傷試驗,一立方米的液化天然氣爆炸約等於1.9噸TNT爆炸威力。如果24萬立方米液化天然氣一起爆炸,約等於45.6萬TNT當量,美國在日本廣島投擲的小男孩原子彈當量約為1.5萬噸,也就是說如果“阿爾薩姆利亞”號爆炸,威力約等於30發廣島原子彈。



LNG船在發生洩露後,液化天然氣在常溫下會迅速氣化,由於天然氣的密度比空氣小,因此它會飄浮在空氣上形成一個流動層,由於液化天然氣的冷卻作用,空氣中的水汽會液化形成水霧,隨著天然氣的進一步洩露,空氣與天然氣會混合形成一個雲霧團,當達到臨界濃度(天然氣濃度15%)時,只要遇到火源,就會發生可怕的雲霧轟爆現象,而云霧轟爆也是雲爆彈的原理所在,這種爆炸的威力能達到普通TNT爆炸威力的1.5倍以上,這就是LNG船爆炸為什麼這麼恐怖的原因。

不過我們也不需要過度擔心LNG船的安全性,目前不管是球罐型還是薄膜型LNG船,都是採用的強度和抗冷衝擊性能性能非常好的特種鋁合金和鎳瓦鋼製成。在運輸前後也有嚴密的檢查和防控措施,一旦發生洩露,只要做好堵漏和稀釋作業,發生爆炸的幾率還是非常小的,根據Pitblado的估計,結合預警系統、規章制度、人員培訓以及科技進步,現代LNG船的洩漏概率應該能低至十萬分之一的級別。即使發生爆炸,也是非常難以引爆LNG船所有液化天然氣的,因此LMG船的安全性還是非常高的!


憂傷的孤寂鳥


天然氣作為一種清潔能源,各國對於天然氣的需求量越來越大,但是一般本國的開採量有限,這就需要從其他國家進口。

進口天然氣一種是通過地下輸氣管道跨國境運輸,另一種就是海上天然氣運輸船,如下圖所示:

海上天然氣運輸船就是浮在海面的天然氣運輸管道,我國當今最大的天然氣運輸船“泛非”號一次可運輸1.04億立方米的天然氣(氣化後體積),普通一戶居民一天使用的天然氣大約0.5立方米,也就說運輸一次,夠一箇中型城市居民使用一年。

圖示:泛非號,我國自主研製生產

為了提高運輸能力,增加每次裝載量不得不把天然氣液化,怎麼實現呢?就是通過加壓和降溫來實現,通常運輸罐體的壓力可達即兆帕,溫度需要低達零下163攝氏度,防止氣化進一步增加壓力。

多一分壓力,就多一分危險

天然氣的主要成分是甲烷,甲烷在空氣中的爆炸極限是5%~16%,也就是說,稍微洩露一點天然氣和空氣混合後,就有可能進入到爆炸極限的比例範圍內,後果參見各大爆炸新聞。

1立方米天然氣的燃燒熱值約等於0.01噸TNT,1.04億立方米天然氣,相當於100萬噸TNT的能量,這個數值可以廣島原子彈釋放的能量大了幾十倍。


那麼什麼樣的船才能承擔這種特種運輸任務呢?

我查閱了文獻,目前也就中國、美國、韓國等幾個國家的13家船廠可以做,主要結構有一下兩種。


如上圖所示是兩種常見的天然氣運輸船結構,都是雙層結構,這樣即使發生船體相撞,也減小了罐體破裂的事故,兩層中間是水。

如圖1.2所示的隔膜式液化氣運輸船船體外面是普通不鏽鋼,內層剛才帶有隔熱層,圖3所示為自立式液化氣運輸船更像是在運輸船上擺上去的獨立罐子,各個罐子相互獨立,也是分為兩層,內層帶有隔熱層。

今天的科普就到這裡了,更多科普歡迎關注本號!


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