LNG运输有着不同于天然气管道运输的巨大优越性,特别是 在跨洋运输方面,主要采用LNG船运输。船运LNG成本较低,仅为天然气管道输送的1/7左右。船运LNG不仅能有效规避由于气源不足铺设管道而引起的风险,而且天然气通过液化前的净化处理,含有的有害物质更少,更有利于环保。长距离的LNG运输可以采用船运和铁路运输,短途则可利用LNG槽车或罐箱运输,以及内河水运,其中槽车运输逐渐成为公认的相当可靠、成本最低的LNG物流运作模式。
一、槽车运输
槽车运输包括两种:公路运输和铁路槽车运输。研究表明,1000km或更短的距离为公路运输的范围,超过1000km以上则选择铁路油罐车更为经济。
目前,国内相关技术已非 常成熟,完全实现了国产化。对于单辆槽车来说,液化天然气水容积最大,已发展到52.8m³,最大工作压力0.7MPa最大充装天然气量3.3万m³,槽车行驶速度平均为60km/h。经跟车测量,运送中LNG槽车的储罐内压力基本稳定,紧急停车时压力会上升0.02MPa左右,停车过程中安全阀无泄露,LNG无损失。在安全性方面,许多LNG槽车在设计时为了提高罐容,将径向支撑结构放置在罐壁外,这虽然增大了罐内储存容积,但减小了储存容器的稳定程度,存在一定程度的安全隐患。
二、LNG运输船
跨海船运是 LNG国际远洋贸易采用的一种主要形式。现在生产LNG运输船的国家主要集中在亚洲。韩国大宇、三星以及日本三菱已成为世界主要LNG运输船制造商,但造船的核心技术被法国GTT等北欧公司垄断。目前LNG运输船的最大容量为26万m³。作为世界第三大LNG船制造国,我国在20世纪90年代中期才开始进行LNG船的技术研发工作。2015年1月我国建成目前第一艘具有完全自主知识产权且设计容量为17.5万m³的LNG船“大力水手号”。
LNG船根据液货仓系统不同可分为单独型和薄膜型两种。目前单独B型和法国GTT公司开发的薄膜型占据整个市场,薄壁型LNG液化天然气储罐主屏壁采用36%镍钢,次屏壁为36%镍钢或铝箔纤维,其蒸发率可以控制在0.10~0.15%/d。由于薄膜型船的优良性能,三星重工自主研发了在蒸发率和装载-要求方面具有明显优越性的sca薄膜型LNG围护系统。由于我国在LNG进口项目的规划中明确规定,必须采用国内运输的FOB贸易模式,我国仅能依靠自有的6艘LNG运输船承运LNG到指定接收站,其余合同和现货LNG全部依赖租赁船舶进行承运。我国LNG船队运力不足成为制约LNG贸易的重要因素之一。
三、管道输送
目前LNG管道只用于天然气液化装置和LNG的装卸操作设施,还没有长距离管道输送LNG的实例。研究表明,用管道长距离输送LNG具有技术可行性,而LNG长输管道建设最大的问题在于[00,使用的材料是 否在低温条件下仍能保持良好的性能,为了防止BOG(闪蒸汽)的产生,必须在中间设置LNG冷泵站。因此,LNG长输管道的投资回收率初期较低,存在建设风险。随着海底低温管道技术的不断进步,LNG的高效运输距离已经达到了32km,这说明LNG长距离管输在技术上是 可行的,随着近年来天然气需求的不断攀升,管道输送成为一种趋势。
四、LNG罐箱运输
我国的小型LNG生产一罐箱运输一卫星气化站供应链已逐渐形成,这种产业链成为世界上最大的、低成本、技术领先的运作模式。LNG罐式集装箱的运输方式,特别是 近年来出现的LNG储罐多联运输,具有经济、灵活、稳定的特点,将成为集装箱物流和沿海LNG接收站的重要通道。LNG储罐,尤其是 圆柱加方框冷保温集装箱,采用高真空多层绝热,运输具有很大的灵活性,可以克服新开辟的天然气市场折旧成本太高的缺陷,加快LNG的进一步应用。
五、我国LNG储存与运输技术面临的一些问题
经40余年的发展,我国已建成了一条较完备的LNG产业链,满足了天然气高效运输的需要,但同时存在诸多问题。
首先在LNG储存方面,虽然我国目前具有自主承建大型储罐的能力,但是 罐内泵和低温阀门等部分材料和设备依赖进口,使得LNG项目的建设成本居高不下;我国尚未颁布专门的大型低温LNG储罐设计与建造规范,LNG行业标准体系也未完全建立起来,与国外存在显著差距。同时,没有适合国内LNG项目建设的相关制度和标准,使得工程完全依照国际化标准建设,没有根据我国的地理情况和环境特征,造成不必要的建设成本;LNG储罐建设方面,升顶技术研究的欠缺成为制约天然气储罐大型化建设的重要因素。
在LNG运输方面,LNG船的建造、设计要求极为苛刻,我国造船业的建造模式、冶金及材料等相关行业的发展水平等都是 制约我国发展LNG船的因素。主要船型薄膜型专利技术被法国GTT公司垄断,使得LNG船厂必须付出高额的专利费,因此开发拥有自主知识产权的LNG货物围护系统迫在眉睫。同时我国造船效率相比韩国、日本来说较低,增加了建造的时间成本,核心部件和技术国产化成为我国LNG造船业面临的主要问题。目前我国在一些LNG船用关键部件上仅初步实现了国产化,在LNG船液货舱围护系统方面的绝缘箱、殷瓦管及殷瓦三面体制造等进行了相关研究,但技术并不成熟,国产36Ni殷瓦钢并不符合IGC和USCG规范中E级钢等低温钢的要求,已被国家发改委列入“十三五”重点项目。
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