LNG船的產(chǎn)生其實與我們使用的天然氣有密不可分的關(guān)系。
我們平時在家所使用的天然氣,都是從管道中出來的,所以可能很多人認為我們在運輸天然氣時也是使用管道來運輸。
但其實在我國只有一部分天然氣是由我們自主開采出來的,可以借助已經(jīng)修建好的天然氣管道將其從開采地運輸?shù)礁鱾€城市,再輸送到每家每戶。而我國的天然氣還有一部分是從國外進口,這是由于我國有大量的天然氣資源尚未被開采,另外它們的開采成本比較高,難度也較大,所以我們會選擇從國外進口一些價格優(yōu)惠的天然氣來供國民使用。
我們進口天然氣的國家,與我國之間的距離往往會比較遠,這個時候若是再選擇用管道將其輸送過來,不僅會增加運輸成本,還會增加運輸風(fēng)險,因為這些跨越國界的天然氣管道能否正常使用,與國際形勢也有很大的關(guān)系。比如我們在運輸天然氣的過程中,若是所途經(jīng)的國家在某個時期與中國的關(guān)系有些緊張,他們就有可能會將我們的天然氣管道切斷,這就相當于斷了我們進口天然氣的來源,很有可能會對國內(nèi)的穩(wěn)定造成影響。
不僅如此,如今全世界天然氣總量的50%都分布在伊朗,俄羅斯以及卡塔爾這三個國家,從全世界范圍來看,天然氣的分布是極為不均勻的,像法國,韓國等國家,要想有足夠的天然氣可用,就必須從這些天然氣資源充足的國家來進口,而它們與這些國家之間隔著重重海洋,根本無法通過修建管道來運輸天然氣,他們也就只能使用海上運輸?shù)姆绞絹韺ζ溥M行輸送。LNG運輸船就是在這一背景下應(yīng)運而生。
那么LNG運輸船為什么會被稱作是“沉睡的氫彈”呢?
在通過海運的方式運輸天然氣的過程中,存在著重重危險,并且其危險程度不亞于氫彈爆炸。由于我們在使用船舶運輸天氣時所具備的空間有限,不可能讓天然氣就保持原有的氣態(tài)直接被裝上運輸船,如此一來就等于是在用極高的成本來運輸總價值并不算高的天然氣,所以我們在裝載天然氣時,當然是裝得越多越好,也就是說最好的辦法就是將天然氣液化,這樣一來,我們就能夠用空間有限的船運輸更多的天然氣。
另外天然氣必須處在零下162攝氏度的低溫條件下時才會液化,那么LNG運輸船的運輸條件就必須達到零下162攝氏度以下,液化天然氣的密度在每立方米430千克到470千克之間。若是在運輸?shù)倪^程中,液化天然氣不慎被泄露,它就等于是被暴露在了常溫環(huán)境中,液化天然氣就會因氣化而出現(xiàn)體積的急速膨脹,雖不至于產(chǎn)生像炸彈那樣的火焰,但確實會引起非常嚴重的物理爆炸事故。其爆炸所帶來的傷害有多大呢?我們前面稱它為“沉睡的氫彈”絕非夸大其詞。
一般的LNG船可容納15萬立方米左右的液態(tài)天然氣。我們假設(shè)這批液態(tài)天然氣的密度為450千克/立方米,那么15萬立方米液態(tài)天然氣的重量就是67500噸,1千克液化天然氣熱值為50.24兆焦,15萬立方米的液化天然氣爆炸所產(chǎn)生的熱量就是3391200吉焦,1噸TNT炸藥爆炸產(chǎn)生的能量約為4.19吉焦,相當于80萬噸TNT當量,美國曾投向日本的那枚“小男孩”的TNT當量也才只有1.5萬噸,這樣算下來,一艘普通的LNG運輸船爆炸所產(chǎn)生的威力相當50多顆“小男孩”原子彈同時爆炸,那么它所帶來的破壞力和殺傷力就不言而喻了。所以LNG運輸船在運輸過程中確保其不會泄露,是尤為重要的。
若液化天然氣不慎泄露,除了會帶來巨大的爆炸危險之外,還容易引起重大火災(zāi)以及二次爆炸。為什么這樣說呢?這是由于液化天然氣在被泄露出去之后會與空氣相混合,進而形成一種非常容易被點燃發(fā)生爆炸的燃性氣云,當這一濃度達到5%至15%之間時,只需很少的火源就能夠?qū)⑵潼c燃,從而引發(fā)火災(zāi)以及第二次爆炸。更加令人頭疼的是,液化天然氣的燃燒速率非???,并且非常容易出現(xiàn)重復(fù)性的燃燒和爆炸,也就是說要想將液化天然氣的火徹底滅掉,是非常困難的。
這樣看來,運輸液化天然氣所需的條件確實較為苛刻,它的液貨艙必須要裝有特殊的隔熱結(jié)構(gòu),以此來保證液貨艙中的溫度始終處于零下162攝氏度以下,并且液貨艙本身也得能耐住零下162攝氏度的低溫,還必須保證不會讓天然氣揮發(fā)。對LNG運輸船的高標準和高要求,就意味著在建造LNG運輸船的過程中所需面對的高難度。
現(xiàn)在世界各國所使用的運輸船都是薄膜型,這類運輸船的液貨艙是根據(jù)其施工方式以及絕熱種類的不同被分成了GTT 型和MarkⅢ型,其中GTT型所使用的屏壁薄膜金屬就是由殷瓦鋼制成,殷瓦鋼是一種極為特殊的材料,在常溫狀態(tài)下若是使其接觸到水或是油,那么它們會在短短八個小時之內(nèi)就出現(xiàn)生銹的情況,一般來講,殷瓦鋼的厚度僅僅只有0.7毫米,那么它一旦出現(xiàn)生銹,整張鋼板都會因此而報廢。而LNG船的貨艙圍護系統(tǒng)一般分為四層,其中兩層是絕緣箱,絕緣箱的主要材料為木板和珍珠巖粉,其中珍珠巖粉的密度必須在85%到92%之間,還不能夠吸水。而絕緣箱上所使用的木板則需經(jīng)過一系列的處理,再將其蒸干,以保證木板中的含水量在18%以下。
為了能使整個艙內(nèi)的干燥度保持在60%以上,同時還要保證艙內(nèi)有25%的空氣供建造LNG運輸船的工作人員呼吸,需要在施工現(xiàn)場配備專門的除濕空調(diào)。另外,為了避免施工人員手上的汗液接觸到殷瓦鋼導(dǎo)致其生銹,他們在工作時還需要戴上特殊的防護手套。
由于殷瓦鋼非常“嬌貴”,且焊接工藝十分復(fù)雜,所以對于焊接工人的要求也非常高,他們必須要經(jīng)過很長一段時間的專業(yè)培訓(xùn),在順利通過GTT考核之后才有機會承擔(dān)殷瓦鋼的焊接工作,即便是這樣,他們要焊接上一個長度在3.5米左右的焊縫,也仍需要用上五個多小時,可見LNG船的液貨艙建造難度還是非常大的。
如今,我國已經(jīng)憑借自己的力量研發(fā)出了多款大型LNG運輸船,這不僅代表我國在這一領(lǐng)域的技術(shù)水平已達世界先列,更是意味著我國將來會大力發(fā)展清潔能源的使用,天然氣也必然會成為我國各大城市中燃氣的主導(dǎo)氣源。