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限制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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