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天然气运输船LNG船,为何被称“沉睡的氢弹”?跟航母一样难建?

日期:2021-04-21 05:57:17

LNG船是一种专门用来运输液化天然气的船舶,被认为是“沉睡的氢弹”,并且它的制造难度不亚于航母,明明是一款运输船,LNG船为何会如氢弹一般危险呢?要想保障运输船在运输过程中的安全,我们在建造LNG船时需要克服哪些困难?


LNG船的产生其实与我们使用的天然气有密不可分的关系。


我们平时在家所使用的天然气,都是从管道中出来的,所以可能很多人认为我们在运输天然气时也是使用管道来运输。


但其实在我国只有一部分天然气是由我们自主开采出来的,可以借助已经修建好的天然气管道将其从开采地运输到各个城市,再输送到每家每户。而我国的天然气还有一部分是从国外进口,这是由于我国有大量的天然气资源尚未被开采,另外它们的开采成本比较高,难度也较大,所以我们会选择从国外进口一些价格优惠的天然气来供国民使用。


我们进口天然气的国家,与我国之间的距离往往会比较远,这个时候若是再选择用管道将其输送过来,不仅会增加运输成本,还会增加运输风险,因为这些跨越国界的天然气管道能否正常使用,与国际形势也有很大的关系。比如我们在运输天然气的过程中,若是所途经的国家在某个时期与中国的关系有些紧张,他们就有可能会将我们的天然气管道切断,这就相当于断了我们进口天然气的来源,很有可能会对国内的稳定造成影响。


不仅如此,如今全世界天然气总量的50%都分布在伊朗,俄罗斯以及卡塔尔这三个国家,从全世界范围来看,天然气的分布是极为不均匀的,像法国,韩国等国家,要想有足够的天然气可用,就必须从这些天然气资源充足的国家来进口,而它们与这些国家之间隔着重重海洋,根本无法通过修建管道来运输天然气,他们也就只能使用海上运输的方式来对其进行输送。LNG运输船就是在这一背景下应运而生。


那么LNG运输船为什么会被称作是“沉睡的氢弹”呢?


在通过海运的方式运输天然气的过程中,存在着重重危险,并且其危险程度不亚于氢弹爆炸。由于我们在使用船舶运输天气时所具备的空间有限,不可能让天然气就保持原有的气态直接被装上运输船,如此一来就等于是在用极高的成本来运输总价值并不算高的天然气,所以我们在装载天然气时,当然是装得越多越好,也就是说最好的办法就是将天然气液化,这样一来,我们就能够用空间有限的船运输更多的天然气。


另外天然气必须处在零下162摄氏度的低温条件下时才会液化,那么LNG运输船的运输条件就必须达到零下162摄氏度以下,液化天然气的密度在每立方米430千克到470千克之间。若是在运输的过程中,液化天然气不慎被泄露,它就等于是被暴露在了常温环境中,液化天然气就会因气化而出现体积的急速膨胀,虽不至于产生像炸弹那样的火焰,但确实会引起非常严重的物理爆炸事故。其爆炸所带来的伤害有多大呢?我们前面称它为“沉睡的氢弹”绝非夸大其词。


一般的LNG船可容纳15万立方米左右的液态天然气。我们假设这批液态天然气的密度为450千克/立方米,那么15万立方米液态天然气的重量就是67500吨,1千克液化天然气热值为50.24兆焦,15万立方米的液化天然气爆炸所产生的热量就是3391200吉焦,1吨TNT炸药爆炸产生的能量约为4.19吉焦,相当于80万吨TNT当量,美国曾投向日本的那枚“小男孩”的TNT当量也才只有1.5万吨,这样算下来,一艘普通的LNG运输船爆炸所产生的威力相当50多颗“小男孩”原子弹同时爆炸,那么它所带来的破坏力和杀伤力就不言而喻了。所以LNG运输船在运输过程中确保其不会泄露,是尤为重要的。


若液化天然气不慎泄露,除了会带来巨大的爆炸危险之外,还容易引起重大火灾以及二次爆炸。为什么这样说呢?这是由于液化天然气在被泄露出去之后会与空气相混合,进而形成一种非常容易被点燃发生爆炸的燃性气云,当这一浓度达到5%至15%之间时,只需很少的火源就能够将其点燃,从而引发火灾以及第二次爆炸。更加令人头疼的是,液化天然气的燃烧速率非常快,并且非常容易出现重复性的燃烧和爆炸,也就是说要想将液化天然气的火彻底灭掉,是非常困难的。


这样看来,运输液化天然气所需的条件确实较为苛刻,它的液货舱必须要装有特殊的隔热结构,以此来保证液货舱中的温度始终处于零下162摄氏度以下,并且液货舱本身也得能耐住零下162摄氏度的低温,还必须保证不会让天然气挥发。对LNG运输船的高标准和高要求,就意味着在建造LNG运输船的过程中所需面对的高难度。

现在世界各国所使用的运输船都是薄膜型,这类运输船的液货舱是根据其施工方式以及绝热种类的不同被分成了GTT 型和MarkⅢ型,其中GTT型所使用的屏壁薄膜金属就是由殷瓦钢制成,殷瓦钢是一种极为特殊的材料,在常温状态下若是使其接触到水或是油,那么它们会在短短八个小时之内就出现生锈的情况,一般来讲,殷瓦钢的厚度仅仅只有0.7毫米,那么它一旦出现生锈,整张钢板都会因此而报废。而LNG船的货舱围护系统一般分为四层,其中两层是绝缘箱,绝缘箱的主要材料为木板和珍珠岩粉,其中珍珠岩粉的密度必须在85%到92%之间,还不能够吸水。而绝缘箱上所使用的木板则需经过一系列的处理,再将其蒸干,以保证木板中的含水量在18%以下。


为了能使整个舱内的干燥度保持在60%以上,同时还要保证舱内有25%的空气供建造LNG运输船的工作人员呼吸,需要在施工现场配备专门的除湿空调。另外,为了避免施工人员手上的汗液接触到殷瓦钢导致其生锈,他们在工作时还需要戴上特殊的防护手套。


由于殷瓦钢非常“娇贵”,且焊接工艺十分复杂,所以对于焊接工人的要求也非常高,他们必须要经过很长一段时间的专业培训,在顺利通过GTT考核之后才有机会承担殷瓦钢的焊接工作,即便是这样,他们要焊接上一个长度在3.5米左右的焊缝,也仍需要用上五个多小时,可见LNG船的液货舱建造难度还是非常大的。


如今,我国已经凭借自己的力量研发出了多款大型LNG运输船,这不仅代表我国在这一领域的技术水平已达世界先列,更是意味着我国将来会大力发展清洁能源的使用,天然气也必然会成为我国各大城市中燃气的主导气源。


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