卡塔尔超大型LNG船与印度油轮相撞！知识量烧脑慎入。

LNG运输船属于海上危化品运输工具，如果满载发生意外，结果很可能是如上图这样的。一艘 16 万立方米的LNG 船满载时所储存的LNG总能量约是广岛原子弹的70倍，一旦爆炸，后果不堪设想

近日，卡塔尔一艘超大型LNG运输船与一首印度油轮在阿联酋近海岸相撞！幸好船空载未燃烧爆炸，但碰撞结果还是比较惨的。下面的图片模拟显示了碰撞时的现场轨迹。可以看出此次事故，油轮负主要责任。

事故大概简介

一艘由卡塔尔的Nakilat拥有并由壳牌航运公司负责管理的21万方液化天然气运输船Al Khattiya在与富查伊拉与一艘油轮相撞后，右舷受到严重损坏。

图片显示在2月23日发生的事故造成的船只侧面有一个洞。船只的船体还有一些额外的损伤。据媒体称这艘121,946载重吨位液化天然气（LNG）运输船Al Khattiya上的两个压载舱遭受严重撞击导致压载水漏出。

该船的管理公司壳牌表示，该事件没有造成任何伤害或污染，而指示显示液货舱没有液货舱的损失。也就是说尚无LNG气体从货舱泄露。事件发生时，该船在卸货后停于锚地。所幸该船在事故发生时处于空载状态。“Al KhattiyaLNG船目前处于稳定状态，并保持抛锚，同时进行进一步检查。 这将包括详细检查，“有声明说。由印度Great Eastern Shipping经营的油轮Jag Laadki是另一艘涉及事故的船只。

此前，早在2014年，卡塔尔GAS就曾发生过和韩进一条集装箱船发生碰撞的事故，对于危险品船尤其是油轮、化学品、LNG等气体船而言，这种碰撞都是极其危险的，因为油化及气体极易爆炸；

而保护货舱的往往则是船板外一侧的压载水舱而言，一旦货舱壁发生裂纹，这种薄膜型的LNG船修补起来也是极其困难的，而往往GTT的设计又需要货舱绝缘层充氮气，此前国内某大型气体船在交付前就遇到了货舱殷瓦膜变形的难题，虽然最终得到了解决，但据参与修理的各方说，这些都是LNG船东最不愿意遇到的事情。

Qatar Gas是世界上最大和最先进的LNG运输船的贸易商和船东，旗下拥有近30艘LNG船，并且都是从21万立方米 -21.7万立方米。可惜Qatar Gas清一色的都选择了韩国的造船厂为其建造大型LNG船。

　　LNG船是在零下163摄氏度低温下运输液化气的专用船舶，是高技术、高难度、高附加值的"三高"产品，是一种"海上超级冷冻车"。为了优化城市燃气结构，提高供气质量，改善环境，天然气作为清洁能源必将成为现代化城市的首选燃料，到目前已经成为我国大中城市燃气的主导气源。以气发电，天然气发电用气量大，是世界上燃气需求增长最快的领域，也是我国开拓天然气市场的主攻方向，同时，电力工业清洁化和大型化已成为发展的必然。LNG船具有高安全性、高效益性、高环保性、抗风浪能力强等优点。

下面的BBC纪录片超级工程之五LNG运输船视频，带你深入LNG船舶内部，全方位了解LNG船舶（包含LNG性质，LNG船舶结构，建造特性）。https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=k0333mj53a5&width=500&height=375&auto=0

　　天然气是全球公认的清洁环保能源，大量进口天然气已经成为各国共同的能源战略部署，液化天然气LNG的进出口国之间往往相隔万里，跨洲、跨洋长距离运输的艰巨任务，只有海上巨无霸——LNG船能够胜任。

那么它与普通船只有何不同，为何能肩负这一重任呢？本期笔者带你揭开LNG船的神秘面纱！

LNG船概况

一

什么是LNG船？

LNG船是运输液化天然气(常压下沸点为-163℃)的专用船舶。

△LNG船在LNG产业链上起着枢纽作用

△LNG船被称为"海上超级冷冻车"，是高技术、高难度、高附加值的"三高"产品

二

特点

LNG船具有高安全性、高效益性、高环保性、抗风浪能力强等优点。

△全球最大的LNG船Q-Max长345米，宽45.75米，船型深34.7米，一次LNG运载量高达26.6万立方米，可满足北京2000万居民2个月的用气需求

但LNG在存储过程中的沸腾和翻滚现象，容易导致天然气蒸发释放，既浪费能源，又容易引起爆炸，对设备、船体及港口的安全也造成极大的威胁。

△一艘 16 万立方米的LNG 船满载时所储存的LNG总能量约是广岛原子弹的70倍，一旦爆炸，后果不堪设想

三

LNG船分类

LNG船主要有球罐型、薄膜型和自持式棱柱型三种。目前，全世界有107艘球罐型LNG船，306艘薄膜型，2艘自持式棱柱型。

△球罐型

△薄膜型

△自持式棱柱型

1.球罐型

液货舱为球形，一艘LNG船有4-5个球型贮罐。

△球型贮罐采用9%镍钢和铝合金5083，MIG焊接，球体外敷设两层聚胺酯泡沫绝缘材料

△球罐总重量高达900吨左右，由支承围裙与船体相连

△最大球罐的内径超过40米

△球型罐液面晃动效应小，操作灵活，安全性能高；但航行风阻大

2.薄膜型

液货舱直接安装于船体。常用船型有MK Ⅲ 型和No.96型。

△MKⅢ型主要材料为波纹型304不锈钢，TIG焊接

△No.96型液货舱有两层绝缘层：主次层薄膜均为0.7毫米厚的殷瓦钢，TIG焊接

△薄膜型主屏壁薄，绝热性好，强度高，用材少，能耗小；但晃动效应影响大，装载受限制

3.SPB型（自持式棱柱型）

目前全世界只有两艘SPB型LNG船，均属于日本IHI公司。

△SPB型设计自由度高，空间浪费小，结构牢固，可靠性高，任何液位都不会发生载荷晃荡，蒸发率低

此外还有一种中小型LNG船，这种船营运周期短，中转频繁，内河航运受限小。

△该船通常采用独立式C型液货舱，无需次屏蔽，建造简单，载货量一般在10万立方米以内

四

LNG船系统组成

LNG船主要有四个系统组成：船舶动力推进系统、货物围护系统、管路系统、辅助设备系统。

1. 船舶动力推进系统

该系统的主要组成设备有：蒸汽轮机、发电机、主锅炉等。

△动力室全景

△引擎模拟：双动力引擎，燃料来源于LNG蒸发气、柴油

2.货物围护系统

主要包括液货舱、泵、空气压缩机等。

△液货舱由主、次两层绝热绝缘层和相应的保护薄膜组成

△为减少LNG的蒸发，每个液货舱都装有一个喷淋塔，利用喷淋泵管内的液态天然气为货舱降温

△此外，当LNG液位较低，主液货泵无法排出时，可以开启扫舱喷淋泵

运输过程中受保冷效果、运输时间等因素影响，部分LNG会挥发，当挥发量大于动力燃料的需求时，就需要将多余的天然气再液化。

△多余的蒸发气通过BOG回收系统再液化

△再液化设备

3.管路系统

由高温管路和超低温管路系统构成。

△高温管路应用于机舱区域，为船舶输送动力

△超低温管路应用于货舱区域，用于装载LNG

4.辅助设备系统

该系统主要是由透平给水泵、氮气发生器、惰性气体蒸发器、强力风机、空气压缩机、各类油泵、水泵等组成。船建造

LNG船有两种建造形式：旧货船改造和新船建造。

一

旧货船改造

全球63000～68000吨级散货船过剩，而各国家地区LNG船需求增长。在此背景下，船东愿意把散货船改造成LNG船，让过剩的散货船“重获生机”。

△标准64000载重吨散货船的船体可容纳1个容积为4.5-5万立方米的LNG液罐

二

新建LNG船

LNG船采用分段建造模式。

△分段式建造节省场地和工期

具体流程为：

1. 设计

△LNG船设计技术要求高

2.切割钢板

△通常采用17米的钢板，切割误差必须控制在1.5毫米之内

3.焊接

钢板验收合格后开始焊接作业，制成分段构件。

△机器人焊接可提高工作效率

△人工焊接精度高

4.组装

焊接好的分段构件从车间转移至船坞组装。

△每个分段都重达上百吨，使用龙门吊组装

5.安装动力系统与管线

△动力系统

△每艘船的管线多达2万根

△这些管线要在车间焊接，焊缝需通过X光检查合格后进行组装

6.液货舱安装

LNG船50%的建造费用于安装液货舱。

△货舱安装需要专用码头

△薄膜型液货舱每层都是由厚实的绝缘箱材料和殷瓦钢组成

△精度要求高，一只绝缘箱的最大变形率要求每米不超过0.06毫米

△薄膜90%的焊接过程由机器人自动焊接完成

殷瓦钢焊接技术十分独特，必须由持有GTT公司G证的殷瓦钢焊工完成，而建造一艘LNG船需要近百名这样的焊工。

△培训一名G证员工的费用至少20万

7.泵塔安装

△泵塔包括主卸货管路和应急泵井，形状是三脚格架结构

△安装用于支撑液舱进出梯子和其它管系设备

这时建造基本完成。

△正式服役之前还需进行一系列调试工作

三

建造难点

1.安装环境要求苛刻

殷瓦钢是一种非常“娇贵”的材料，常温下接触到水或油，8小时以内就会生锈。殷瓦钢厚度仅为0.7毫米，一旦生锈，整张报废，所以在保存时必须贴膜。

△热变形系数极小，从20℃到-163℃几乎不变形，故被称为“不变钢”，国内尚不具备生产能力

安装殷瓦钢的环境必须足够干燥，任何液体物质不得带入车间，连工人的手套都是特制的吸汗手套。

△一台除湿机年运行费用高达1200万元

2.保冷技术要求高

为维持舱内低温系统，货舱内部必须用殷瓦钢全部覆盖，形成一个“天衣无缝”的内胆。

△货舱围护系统作为薄膜型LNG船的建造核心，建造要求非常高

3.关键技术专利被垄断

目前LNG船的一些关键技术专利被国外公司垄断，要想使用必须支付高昂的专利费用。

△目前沪东船厂每建造一艘薄膜型LNG船要向GTT公司支付1000多万的专利费用  

四

哪些企业能建造LNG船？

LNG船建造要求极高，全球仅有29家船厂能够建造。

△三星、大宇、现代雄踞三甲

挪威的MOSS球罐式和法国的GT和TGZ薄膜式LNG船是现代LNG船只的原型，80年代初，日本川崎重工引进了MOSS型并开始建造，1995年韩进重工和三星重工分别引进了GT型和TGZ型，随后逐渐形成了韩国以薄膜型为主、日本以MOSS型为主的两大格局。

LNG船工作流程

一

装载

△LNG液化厂为LNG船提供原料

△装料

二

运输

△船东为了使船尽其用，会让船舶满载航行时间尽可能长

三

卸载

LNG船的终点站是LNG接收站。在即将靠近接收站码头时LNG船要提前调整位置，利用拖轮将其拖到指定位置。

△拖轮工作

LNG运输船抵达卸船码头后，通过船上的输送泵、LNG卸料臂及卸船总管输送至接收站上的LNG储罐中。

△卸料臂：连接接收站与LNG船

△LNG 进入储罐后产生的蒸发气，通过返回气管道回输至LNG船舱中，以保持卸船系统的压力平衡

在卸船完成后，卸料臂拆除前，从卸料臂顶部注入氮气，将卸料臂中的LNG分别压送回船舱内和码头卸船总管，蒸发气通过管线输送至码头火炬臂中烧掉。

发展历程及现状

一

发展历程

LNG船是现代为方便海上运输天然气而建造的，目前仍属于发展阶段。

△1959年美国船厂利用一艘战时标准船改装成世界上第一艘LNG船——Methane Pioneer号

△世界上第一艘用于商业运输服务的的LNG船是1964年10月由英国建造的“JULES VERNE”号

1975年前，大多数LNG船为容量小于10万立方米的小型LNG船，随着技术的发展，LNG船的容量不断增加，目前最大的LNG船容量已经超过20万立方米。

△LNG船容量越来越大

△卡塔尔发现了全球最大凝析气田后，建造了Q-Flex（216000m³）和Q-Max（266000m³）超大型LNG运输船

△LNG船船型越来越大，数量越来越多

截止2015年，全球运营LNG船达到415艘，预计到2030年全球LNG船将超过700艘。

二

新型LNG船

随着人们环保意识的增强，在陆上建设液化厂和LNG接收终端受到的限制越来越多。解决这一难题最有效的途径就是在海上建造FLNG和LNG-FSRU。

FLNG为浮式液化天然气装置，可代替岸上传统的液化天然气工厂。

△为节省成本，船东常采用旧船改造的形式将LNG船改为FLNG

△Golar LNG公司将“Hilli”号LNG船改造成FLNG，每年能生产约250-280万吨LNG

除“Hilli”号外，Golar LNG公司还考虑将“Gimi”号及“Gandria”号改造成FLNG。

△“Gimi”号

壳牌Prelude FLNG项目的前端工程设计由法国德西尼布(Technip)集团和韩国三星重工业的合资公司完成并在韩国三星重工巨济船厂制造。其长度488米 （1601英尺），宽74米（243英尺）。Prelude FLNG比纽约帝国大厦的高度还长，是目前世上最大的海上浮动设施，建造共需要使用超过26万吨钢。超过四个足球场的长度。该FLNG满载时的重量将超过60万吨，其排水量相当于6艘世界上最大的航母的排水量。其LNG储罐的储量相当于大约175个奥林匹克游泳池储水量。

Prelude FLNG投产商用后的模型架构

世界上最大的海洋船舶Prelude FLNG

所属：荷兰壳牌

股份: Shell 67.5%, INPEX 17.5%, CPC 5%, KOGAS 10%

制造商：韩国三星重工造船厂

承包商: 法国德希尼布（Technip）

长度：488米

宽度：74米

高度：105米

作业水深: 250米

造价：>100亿美元

钢铁用量：超过26万吨

储量：相当于大约175个奥林匹克游泳池储水量

投运场地: 59 52861 59 31671 0 0 3347 0 0:00:15 0:00:09 0:00:06 7078strong>澳大利亚西北海域布劳斯盆地Prelude气田。

船员数：正常工作时，在该FLNG上的人数为220-240。

满载排水量：超过60万吨，是尼米兹级航母排水量的5倍多

年产量：约360万吨液化天然气、130万吨浓缩油和40万吨液化石油气

Prelude FLNG与世界著名地标大厦进行比较

Prelude FLNG与澳大利亚的悉尼歌剧院进行比较

Prelude FLNG与鲸鱼和美国航母进行比较

船体上庞大复杂的管线布局

船体上庞大复杂的管线布局

　　2007年，壳牌在澳大利亚西部海域距离海岸线200千米处，面积约1000平方千米的布劳斯盆地发现了Prelude气田，2009年发现了Concerto气田，两个气田储量约为3万亿立方英尺。由于储量相对较小且距离海岸线较远，壳牌经过评估后认为该气田更加适合发展FLNG项目。

　　2009年7月，壳牌将该项目的前端工程设计Front－End－Engineering－Design，FEED）和EPCI（Engineering Procurement Construction Installation）授标给Technip和三星重工组成的联合体。

　　2011年，壳牌作出最终投资决定（Final－Investment－Decision，FID）。

　　2012年3月，壳牌向日本Inpex公司出售了该项目17.5%的股份，之后又分别向韩国天然气公社（KOGAS）和台湾中油公司（CPC）出售该项目10%和5%的股份。此外，基于壳牌的全球生产设施（含PreludeFLNG项目在内）

　　2012年5月，壳牌与台湾中油公司签订了一项为期20年、自2016年开始执行200万吨/年的供销组合框架协议。

　　2016年，该项目将投产。Prelude浮式LNG项目装置建成后长488米、宽74米，处理能力为360万吨/年，在设备齐全并且货舱满载时的总重量约为60万吨。该项目初始为壳牌独资， 　　Prelude浮式LNG项目将是世界上第一个浮式LNG项目，建成后将奠定壳牌在浮式LNG领域的领先地位。

　　FLNG装置能综合完成传统的LNG生产，即天然气的开采、净化、液化、储存和装卸。其功能一应俱全，可谓“五位一体”

　　壳牌、日本国际石油开发株式会社、KOGAS和OPIC的合资公司为Prelude FLNG的经营者，该公司同Technip、三星重工为长期战略合作伙伴关系。

据壳牌公司项目和技术主管Matthias Bichsel介绍，“完成FLNG建造项目是一个惊人的创举。建造FLNG是一个复杂的项目––不论是尺寸，还是独创性––都汇聚了世界各地最好的工程、设计、建造和设备供应商等产业链中的专业技术。

Prelude FLNG从开始切割了第一块钢板到完成现阶段建成下水花费了一年时间，而且专家团队确保了项目的安全、质量、成本、计划和关键尺寸。”

壳牌公司并未透露这艘浮动船造价多少，但业界分析人士称，整个造价估计会在108亿到126亿美元之间。

尽管其外表看上去像是一艘船，但“前奏”号从严格意义上讲并不能被称为一艘船，因为它需要被拖船拖到该去的地方，而不能依靠自身的动力行驶。

Prelude FLNG将开启海上新能源生产新篇章，壳牌石油公司说，从2017年起，“前奏”号浮动船将被用来帮助生产天然气。它将在澳大利亚西北部的海岸外亚布鲁姆东北部大约475千米的Prelude油田盆地运作25年。该设施每年将生产大约360万吨液化天然气、130万吨浓缩油和40万吨液化石油气（LPG）。

Prelude FLNG为壳牌公司的浮式液化天然气技术的第一次部署。该设施将在各种气候条件下停留在现场，设计承受5类飓风。

壳牌公司希望该浮动设施将能够生产出足够供香港这样大的城市使用的天然气。　　

FLNG将有助于壳牌公司在海上生产天然气，再转换成液化天然气，然后直接传输到船上运给用户。FLNG将有助于开发离岸较远的海上天然气气田和潜在气田。这意味着一种更快、更便宜、更灵活的开发方式诞生，开发以前受开发成本和技术限制的海上油气资源。

FLNG的工作原理

　　它是一个FLNG，FLNG，Floating Liquefied Natural Gas，中文名为浮式液化天然气储存装置，系泊定位于天然气开采作业海域，收集并处理来自海底油井开采出的天然气，最后将天然气液化，以液态储存于其中。与在岸上收集处理海底天然气比较，FLNG具有高速度、高质量、高效益的优点。

FLNG是怎么卸货的呢？

目前主要有2种方式：尾输式和旁靠式，如下图：

　　FLNG并不是个简单的LNG储存船，而是将一个完整的大型LNG液化装置搬到了海上。FLNG可以将输油软管直接接到海底的采油树上，在船上直接完成油气分离，气体净化，LNG液化，然后将LNG卸载给LNG液体船运走。

LNG-FSRU(Floating Storage Regasification Unit)是集LNG的接收、储存、再气化为一体的海上浮式装置，被称为“移动的接收站”。

△接收来自LNG船的LNG，再气化后通过海底管线输送至最终用户

△LNG-FSRU停泊于海上，远离发电厂、工业区及人口密集地区

中国LNG船和发展趋势

一

中国LNG船

我国在20世纪90年代中期展开LNG船的技术跟踪和开发工作，中国船舶公司于1999年成立LNG船研究小组。

目前国内已拥有LNG船技术许可的船厂有：

△沪东中华船厂是中国首家参与LNG船研发及建造工作的企业

中国LNG船建造方面起步较晚，但发展迅猛。目前，中国现役LNG船有7艘，LNG船市场份额约占全球的19.7%。

△我国建造的第一艘LNG船是“大鹏昊”，船长292米，宽43.35米，型深26.25米，装载量为14.7万立方米

△我国最大的LNG船是“大力水手（PAPUA）”号，长290米，型宽46.95米，总容量17.2万立方米，能够满足上海全市居民一个月的用气量

随着中国沿海各LNG规划项目的实施，中国LNG进口贸易发展迅速，预计到“十三五”末，LNG进口量将超过6000万吨/年。届时，预计中国LNG船队保有规模将达到50-60艘。

二

LNG船舶工业展望

在LNG船市场高度集中的背后，是船企必须面对的“三高”壁垒——高资本投入、高工艺要求与高管理质量。由于市场潜力巨大，投资回报相对丰厚，各国都对这个“蛋糕”虎视眈眈，互不相让。

△全球LNG船东在建船舶订单情况（截至8月份）

从各国的订单份额来看，韩国是最大赢家，在全球146艘订单中，韩国船厂手持108艘，占总数的74%。

△近20年LNG船队订单的情况

沪东中华是迄今为止中国所有大型LNG运输项目的首选船厂。目前，沪东中华手持LNG船订单量达到14艘。

在能源日趋紧张的情况下，全球液化天然气（LNG）的生产和贸易日趋活跃，正在成为世界油气工业新的热点。

△越来越多的天然气液化后通过LNG船运送到世界各地

　　从长远趋势来看，LNG消费量和进口量都将快速增加，加之旧LNG船的更新换代，需要建造大量新的LNG船，LNG船建造市场一片繁荣。

　　LNG船是一项高技术密集型装备，对中国的造船工业仍是一项考验。但只要我们能够以科学的态度，认真仔细地去做好每一件事，一定能战胜LNG船建造过程中的重重困难。我们相信，克服了千难万阻之后的中国造船工业，必将为中国经济的腾飞做出新的贡献。

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