液化天然氣載運(yùn)船，也叫LNG船，這是一種專門運(yùn)送液化天然氣的貨船。由于液化天然氣本身存在危險性，所以制造可能安全運(yùn)送的專業(yè)船只難度相當(dāng)大，據(jù)說當(dāng)前世界上能夠有能力建造這種運(yùn)輸船的船廠只有十幾家而已。一艘液化天然氣運(yùn)載船的運(yùn)量有多大，你可能無法想象。一艘中國“大鵬昊”天然氣運(yùn)載船可以一次性運(yùn)送15萬立方液化天然氣，經(jīng)過氣化后就是接近一億立方的天然氣，至少能夠滿足上海這樣的城市連續(xù)使用一個多月。

我們都知道，天然氣液化的溫度是零下161.5度，為了達(dá)到液化天然氣的目的，其專業(yè)運(yùn)輸船只的溫度也都要到零下162度左右。液化后的天然氣體積相當(dāng)于原來的六百分之一倍，可見液化的作用有多么大。如果要讓一船液化天然氣發(fā)生爆炸事故，那必須先要讓其發(fā)生泄漏才有可能。液化天然氣在運(yùn)輸罐中發(fā)生爆炸的可能幾乎沒有，為了防止可能的情況，儲藏罐中的天然氣被分割在不同區(qū)域中，而且密封很嚴(yán)密，根本不可能發(fā)生爆炸。

而一旦出現(xiàn)容器破裂、管線失效以及閥門泄漏這種狀況，天然氣就會發(fā)生泄漏。這時只需要一個簡單的火源，便可引爆整船天然氣。當(dāng)年美國人給日本扔的原子彈，投擲在廣島的“小男孩”原子彈，是一顆鈾彈，長3米，直徑0.7米，內(nèi)裝60公斤高濃縮鈾，總重量約4噸，梯恩梯當(dāng)量約為1.5萬噸，這和液化天然氣所釋放的能量相比簡直是小巫見大巫。據(jù)相關(guān)測試數(shù)據(jù)顯示，一立方米液化天然氣爆炸的威力相當(dāng)于1.9噸TNT，而如果一船20多萬噸液化天然氣一塊爆炸的話，當(dāng)量差不多接近50萬噸，相當(dāng)于33顆廣島原子彈。因此，有人將海上運(yùn)輸液化天然氣的LNG船稱之為“海上沉睡的氫彈”，咋一聽還是有些嚇人的。

一個比較客觀準(zhǔn)確的說法是：液化天然氣爆炸產(chǎn)生的TNT當(dāng)量僅僅是熱量值，而并不是真實(shí)的爆炸當(dāng)量，跟實(shí)際的炸彈爆炸有著天壤之別。鑒于其爆炸后出現(xiàn)的沸騰液體蒸汽云爆炸現(xiàn)象，液化天然氣爆炸更類似于我們所了解到的云爆炸。而且液化天然氣在爆炸過程中沒有加入任何的輔助物質(zhì)，這一點(diǎn)也同樣比不上一般的云爆彈。盡管沒有核武器那樣大的威力，但一船液化天然氣爆炸仍舊會產(chǎn)生恐怖的威力。

只要保證不出現(xiàn)泄漏情況，也就不會出現(xiàn)爆炸。在泄漏問題上大家大可放心，因?yàn)椴还苁乔蚬扌瓦�是薄膜型的運(yùn)載船，現(xiàn)在都采用耐沖擊和高強(qiáng)度的特種鋁合金和鎳瓦鋼制成，基本上不會出現(xiàn)泄漏。而且由于液化天然氣本身的重要性，各國的液化天然氣運(yùn)載船也都十分小心。

而且即使發(fā)生了輕微泄漏，只要及時補(bǔ)救處理也是不會發(fā)生大的事故的。再者，液化天然氣爆炸需要有明火，恰好泄漏又恰好遇到明火，這種情況在制度相當(dāng)嚴(yán)格的LNG船上幾乎沒有吧。

爆炸驚人，不是傳說，是真實(shí)。人們能生產(chǎn)這種船只，但不能預(yù)防，如果爆炸對附近所有生命體是災(zāi)難。目前，全球能制造天然氣運(yùn)輸船國家不多，有中、美、韓、日、歐共13家超大型船廠有能力建造，LNG船是造福人類船只，亦能毀滅家園，它是零下約160攝氏度運(yùn)輸液化氣專業(yè)船舶，有超級冷凍車之稱，是造船業(yè)世界掌上明珠，它制造過程不亞于建造一艘航母。
（破冰天然氣運(yùn)輸船）

LNG船專職運(yùn)輸液化天然氣，天然氣成分是甲烷、乙醇等可燃?xì)怏w，特點(diǎn)是易揮發(fā)和高燃值，10立方米天然氣，其燃燒熱值是8萬大卡至8.5萬大卡，相當(dāng)于TNT0.1噸，產(chǎn)地與提煉技術(shù)決定熱值，10萬立方米天然氣產(chǎn)生80萬大卡，相當(dāng)0.1萬噸TNT，比不上廣島原子彈，不代表威力小。
（LNG船）

（廣島原子彈爆炸）

比喻“冰是睡著的水”，天燃?xì)馐恰八�覺可燃物”，液化氣危險不單是可燃物，由液體到氣體的溫度變化和體積變化產(chǎn)生巨大能量，液變氣過程使局部體積膨脹產(chǎn)生物理爆炸，氣體泄漏讓氧氣密度降低，氧氣濃度低于17%，人類不能生存。

罐體壓強(qiáng)是多個大氣壓，泄漏點(diǎn)壓力，后果難以估計(jì)，泄漏持續(xù)弱化，情況加劇，海上沒有多余火種，有也是來自船體，碰巧遇火爆炸，威力相當(dāng)一個氫彈，“沉睡氫彈”不是兒戲。LNG對于平民百姓只有利好，如果被極端恐怖分子所利用就是天大事。

所謂“沉睡的氫彈”指的是液化天然氣運(yùn)輸船，而所謂的液化天然氣（LNG：Liquefied Natural Gas），就是在常壓下把氣態(tài)的天然氣冷卻到-162攝氏度，使其液化，然后再進(jìn)行運(yùn)輸。但是在大規(guī)模運(yùn)輸液化天然氣上，其運(yùn)輸難度大，對安全系數(shù)的要求又很高，所以液化天然氣運(yùn)輸船的建造難度和技術(shù)要求都是非常高的，為什么？首先是液化天然氣的沸點(diǎn)很低，想要液化保存運(yùn)輸?shù)脑�，就必須使環(huán)境溫度低于-162攝氏度，所以維持這種低溫環(huán)境對船上的容器、管道等的技術(shù)要求很高；其次，液化后的天然氣體積約為原來的1/600，也就意味著，一旦出現(xiàn)泄漏，那么泄漏的液化天然氣就因氣化會急劇膨脹，產(chǎn)生物理性的“爆炸”。所以，這種液化天然氣運(yùn)輸船如果在運(yùn)輸?shù)倪^程中稍微有一個地方出現(xiàn)了差池，導(dǎo)致的后果就是整艘船炸掉。那么這種液化天然氣運(yùn)輸船爆炸后的威力有多大呢？我們來簡單計(jì)算一下，一千克液化天然氣的熱值大概為50兆焦耳，而一千克TNT爆炸釋放的能量約為4.2兆焦耳，所以，同質(zhì)量下液化天然氣的釋放的能量約是TNT的12倍，而今天一艘液化天然氣運(yùn)輸船的容量基本上都是在12萬立方米以上，大的甚至超過20萬立方米，比如根據(jù)Tradewinds的數(shù)據(jù)，2017年1月的122艘新船訂單中，大多數(shù)在建的新船的尺寸為120000~140000立方米，但有部分訂單訂購的最大容量為260000立方米。

因此，我們就以20萬立方米容量的液化天然氣運(yùn)輸船來計(jì)算，一立方米液化天然氣的重量在410~500千克之間，這里取450千克/立方米，所以，20萬立方米液化天然氣的質(zhì)量就是9000萬千克，即9萬噸，前面已經(jīng)說了，同質(zhì)量下，液化天然氣的能量是TNT的12倍，所以，在理論上9萬噸液化天然氣的熱值就相當(dāng)于108萬噸TNT爆炸釋放的能量。嗯，僅從從數(shù)值上看的話，把液化天然氣運(yùn)輸船稱為“沉睡的氫彈”好像也說得過去。

天然氣作為一種清潔能源，各國對于天然氣的需求量越來越大，但是一般本國的開采量有限，這就需要從其他國家進(jìn)口。

進(jìn)口天然氣一種是通過地下輸氣管道跨國境運(yùn)輸，另一種就是海上天然氣運(yùn)輸船，如下圖所示：

海上天然氣運(yùn)輸船就是浮在海面的天然氣運(yùn)輸管道，我國當(dāng)今最大的天然氣運(yùn)輸船“泛非”號一次可運(yùn)輸1.04億立方米的天然氣（氣化后體積），普通一戶居民一天使用的天然氣大約0.5立方米，也就說運(yùn)輸一次，夠一個中型城市居民使用一年。

圖示:泛非號，我國自主研制生產(chǎn)

為了提高運(yùn)輸能力，增加每次裝載量不得不把天然氣液化，怎么實(shí)現(xiàn)呢？就是通過加壓和降溫來實(shí)現(xiàn)，通常運(yùn)輸罐體的壓力可達(dá)即兆帕，溫度需要低達(dá)零下163攝氏度，防止氣化進(jìn)一步增加壓力。

多一分壓力，就多一分危險

天然氣的主要成分是甲烷，甲烷在空氣中的爆炸極限是5%～16%，也就是說，稍微泄露一點(diǎn)天然氣和空氣混合后，就有可能進(jìn)入到爆炸極限的比例范圍內(nèi)，后果參見各大爆炸新聞。

1立方米天然氣的燃燒熱值約等于0.01噸TNT，1.04億立方米天然氣，相當(dāng)于100萬噸TNT的能量，這個數(shù)值可以廣島原子彈釋放的能量大了幾十倍。

那么什么樣的船才能承擔(dān)這種特種運(yùn)輸任務(wù)呢？

我查閱了文獻(xiàn)，目前也就中國、美國、韓國等幾個國家的13家船廠可以做，主要結(jié)構(gòu)有一下兩種。

如上圖所示是兩種常見的天然氣運(yùn)輸船結(jié)構(gòu)，都是雙層結(jié)構(gòu)，這樣即使發(fā)生船體相撞，也減小了罐體破裂的事故，兩層中間是水。

如圖1.2所示的隔膜式液化氣運(yùn)輸船船體外面是普通不銹鋼，內(nèi)層剛才帶有隔熱層，圖3所示為自立式液化氣運(yùn)輸船更像是在運(yùn)輸船上擺上去的獨(dú)立罐子，各個罐子相互獨(dú)立，也是分為兩層，內(nèi)層帶有隔熱層。

今天的科普就到這里了，更多科普歡迎關(guān)注本號！

在世界上有這樣一種船，體型巨大行動緩慢還價格高昂，但全世界任何人都不敢向它開火，各國艦隊(duì)見了它都要躲著走，它就是LNG液化天然氣運(yùn)輸船，這種船只一次可運(yùn)輸數(shù)十萬噸液化天然氣，一旦發(fā)生爆炸威力堪比小型核彈，簡直是比核軍艦還危險的船只，而因?yàn)檫@個用途太不安全，全球僅幾個國家能建造，其中就包括中國。

LNG了解一下

LNG（液化天然氣，Liquefied Natural Gas) 是在一定的溫度和壓力條件下被液化了的以甲烷為主的天然氣。它是儲存與運(yùn)輸天然氣的經(jīng)濟(jì)方式，適用于遠(yuǎn)距離海運(yùn)。

LNG被鼓吹為新能源，那是忽悠人的。LNG本質(zhì)仍然是天然氣，天然氣是化石燃料的一種，不是清潔能源。LNG只是天然氣的一種輸送形式，適合于開發(fā)如中東、東南亞等的“閑置天然氣”，生產(chǎn)成LNG便于海洋航運(yùn)到消費(fèi)地區(qū)如東亞。

中國地處東亞，天然氣資源相對貧乏，中國進(jìn)口LNG比日本足足遲緩45年，但是中國LNG進(jìn)口量上升很快。美國頁巖氣開發(fā)獲得成功，媒體大肆鼓吹美國LNG大舉出口，輸往全球并與卡塔爾搶市場，當(dāng)然制造LNG運(yùn)輸船首當(dāng)其沖，給人造成錯覺：美國是LNG運(yùn)輸船生產(chǎn)大國。

液化天然氣運(yùn)輸船

簡稱LNG船，主要運(yùn)輸液化天然氣。液化天然氣的主要成分是甲烷，為便于運(yùn)輸，通常采用在常壓下極低溫(-165℃)冷凍的方法使其液化。我國不僅是繼韓、日等國后實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)系列LNG船型的國家，而且我國設(shè)計(jì)船型在安全、節(jié)能、環(huán)保方面具有明顯的后發(fā)優(yōu)勢。LNG船是在 162攝氏度(-162)低溫下運(yùn)輸液化氣的專用船舶， 是一種\"海上超級冷凍車\"，被喻為世界造船\"皇冠上的明珠\"，目前掌握LNG運(yùn)輸船造船技術(shù)的國家不超過9個，只有13家船廠允許建造。

船體結(jié)構(gòu)

液艙要求有嚴(yán)格的隔熱結(jié)構(gòu)，要求能保證液艙恒定低溫。常見的液艙形狀有球形和矩形兩種，但也有少數(shù)船舶將液艙形狀設(shè)計(jì)成菱柱形或圓筒形。

國產(chǎn)液化天然氣船

中國的建造的四艘LNG運(yùn)輸船是世界上唯一被允許使用的自身運(yùn)輸?shù)呢浳铩�—LNG驅(qū)動航行的LNG運(yùn)輸船，之前的LNG運(yùn)輸船只使用柴油作為燃料。

“大鵬昊”

我國制造的第一艘液化天然氣(LNG)船\"大鵬昊\"，是世界上最大的薄膜型LNG船，船長292米、寬43.35米、型深26.25米，裝載量為14.7萬立方米，時速19.5節(jié)。于2008年4月順利交船，成為廣東深圳大鵬灣秤頭角的國內(nèi)第一個進(jìn)口LNG大型基地配套項(xiàng)目。

“大鵬月”

我國制造的第二艘LNG船\"大鵬月\"是中船集團(tuán)公司所屬滬東中華造船(集團(tuán))有限公司，為廣東大型LNG運(yùn)輸項(xiàng)目建造的第2艘LNG船。該船同\"大鵬昊\"屬同一級別，貨艙類型為GTT NO.96E-2薄膜型，是當(dāng)時世界上最大的薄膜型LNG船。其船塢周期僅為160天，比首制船縮短近1個月，碼頭周期比首制船縮短66天，總建造周期比首制船縮短126天。

“閩榕”

我國制造的第三艘LNG船\"閩榕\"是中船集團(tuán)公司所屬滬東中華造船(集團(tuán))有限公司，為福建大型LNG運(yùn)輸項(xiàng)目建造的第1艘LNG船。該船長292米，船寬43.35米，型深26.25米，航速19.5節(jié)，裝載量14.7萬立方米，貨艙類型為GTNPO.96E-2薄膜型，屬于世界上大型的薄膜型LNG船。該船建造歷時將近3年，總建造周期比首制船縮短了125天。

“閩鷺”

我國制造的第四艘LNG船\"閩鷺\"是中船集團(tuán)公司所屬滬東中華造船(集團(tuán))有限公司，為福建大型LNG運(yùn)輸項(xiàng)目建造的第2艘LNG船。總建造周期比首制船縮短了123天。

而全球最大的LNG船舶“阿薩利”(Al Samriya)最大液化天然氣裝載量則為26.7萬立方米，相當(dāng)于4000萬人口一個月的生活用氣，或者說2300萬人口約50天的生活用氣。它船長345米，比中國“遼寧”號航空母艦還要長40.5米，船寬53.8米，重量達(dá)到16.4萬噸，“阿薩利”LNG運(yùn)輸船屬于卡塔爾天然氣運(yùn)輸公司�？ㄋ�爾是世界最大的LNG出口國。

目前“阿薩利”LNG運(yùn)輸船總共六艘，韓國著名造船企業(yè)三星重工和大宇造船海洋工程公司分別建造三艘，前者裝載量略大于后者幾千立方米。與中國的“大鵬昊”不同的是，“阿薩利”LNG運(yùn)輸船僅由柴油作為燃料驅(qū)動，船上擁有兩臺柴油機(jī)。

那么LNG船究竟有多危險呢？

如果LNG船因?yàn)橐馔舛�發(fā)生爆炸，威力和釋放出的總能量堪比一枚核彈，一艘LNG船上往往會搭載上億立方米的天然氣，而這些天然氣換算成TNT當(dāng)量將高達(dá)數(shù)十萬噸，甚至比廣島原子彈的威力還要大上幾十倍，如果LNG船發(fā)生爆炸，那么方圓數(shù)十公里內(nèi)的船只都將受到波及，如果LNG船在港口爆炸，很可能將一座城市夷為平地。

當(dāng)年美國人給日本扔的原子彈，投擲在廣島的“小男孩”原子彈，是一顆鈾彈，長3米，直徑0.7米，內(nèi)裝60公斤高濃縮鈾，總重量約4噸，梯恩梯當(dāng)量約為1.5萬噸，這和液化天然氣所釋放的能量相比簡直是小巫見大巫。據(jù)相關(guān)測試數(shù)據(jù)顯示，一立方米液化天然氣爆炸的威力相當(dāng)于1.9噸TNT，而如果一船20多萬噸液化天然氣一塊爆炸的話，當(dāng)量差不多接近50萬噸，相當(dāng)于33顆廣島原子彈。因此，有人將海上運(yùn)輸液化天然氣的LNG船稱之為“海上沉睡的氫彈”，咋一聽還是有些嚇人的。

哪個國家建造LNG運(yùn)輸船最多？

美國是一個經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家，提起美國LNG出口，吹噓想霸占全球，想當(dāng)然的是美國建造LNG運(yùn)輸船領(lǐng)先，錯了。LNG及其運(yùn)輸船風(fēng)起歐美國家，在20世紀(jì)70年代生產(chǎn)小型LNG運(yùn)輸船，隨后發(fā)展到生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)型LNG運(yùn)輸船，但數(shù)量很少，后來全盤轉(zhuǎn)移到東亞國家，見表2。LNG運(yùn)輸船建造速度很快，2012年服役的LNG運(yùn)輸船有361艘，2015年躍居415艘，增幅為15%。

船舶生產(chǎn)是不斷生產(chǎn)并不斷交付的，本數(shù)據(jù)的交付服役和正在建造的時間分界線是2015年5月，所以本表是剛“出籠”的新鮮數(shù)據(jù)。這張表顛覆了傳統(tǒng)觀念，歐美國家生產(chǎn)LNG運(yùn)輸船早已沒落，美國在1980年9月以后就沒有生產(chǎn)了，西班牙在2007年11月算是歐美國家生產(chǎn)最后一艘LNG運(yùn)輸船，代之而起的是東亞國家，特別是韓國。中國在世界LNG造船業(yè)中后進(jìn)，算不上老幾，可是發(fā)展很快，盡管只有7艘船服役，但正在建造的有14艘，其中已經(jīng)有外國訂貨，比美國強(qiáng)多了。如果按照正在建造的數(shù)量來看，中國為14艘，排行第三，僅次于韓國64艘和日本15艘。

雖然LNG船非常危險，但它對人類的作用還是非常巨大的，一艘LNG船所運(yùn)輸?shù)奶烊粴饩妥銐蛞蛔�大型城市使用很久的時間，而且天然氣也是一種清潔能源，只要在建造LNG船時嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)，并且在運(yùn)輸途中規(guī)范操作，還是能夠確保這種船只的安全的，如今中國已經(jīng)掌握了獨(dú)立建造LNG船的技術(shù)，并且還能夠承接海外訂單，看來在LNG船的安全性上，國產(chǎn)LNG船完全沒有必要擔(dān)心。

LNG運(yùn)輸船的體型龐大，裝貨容積受港口和接收站限制一般在12-15萬立方米之間，更大的也有20多萬立方米，甚至接近30萬立方米的。

這種船只若管理不當(dāng)，會造成巨大危險，主要有三方面：

1、液化天然氣的密度約430-470千克／立方米，常溫下氣化體積迅速膨脹，是液體狀態(tài)的600倍。若在有限空間內(nèi)泄漏，急劇膨脹會產(chǎn)生物理爆炸，除了不產(chǎn)生燃燒火焰，其余都和化學(xué)爆炸相同。

2、液化天然氣溫度極低，沸點(diǎn)是-162℃，LNG運(yùn)輸船要長時間維持-163℃的低溫。船上的金屬管道和連接件容易被低溫?fù)p傷，導(dǎo)致天然氣泄漏或蒸發(fā)，產(chǎn)生危險。

3、液化天然氣為甲A類火災(zāi)危險物質(zhì)，易揮發(fā)、易燃易爆、易翻滾。它的密度比空氣小，少量泄漏時會很快擴(kuò)散到大氣中，不會有爆炸危險。但大量泄露時會與空氣混合形成可燃性氣云，濃度達(dá)到5-15%，遇點(diǎn)火源（最小點(diǎn)火能量為0.28mJ）就會發(fā)生閃火和蒸汽云爆炸等可怕事故。若持續(xù)泄露形成池火，損失將更大。

液化天然氣火焰的傳播速度不算太快，但燃燒溫度高，輻射熱強(qiáng)，質(zhì)量燃燒速率是汽油的2倍，易復(fù)燃復(fù)爆，不容易滅火。所以無論生產(chǎn)儲存，還是運(yùn)輸使用中管理一定要跟上，才能做到萬無一失。

因?yàn)長NG運(yùn)輸船又大又冷又危險，所以人們稱它為“海上超級冷凍車”，又稱它為“沉睡的氫彈”。

這并非夸大其詞，1千克TNT炸藥爆炸產(chǎn)生的能量約4.19兆焦，1噸TNT產(chǎn)生的能量為4.19吉焦。1兆焦=1百萬焦耳，1吉焦=10億焦耳。

而液化天然氣的密度是430-470千克／立方米，20萬立方米液化天然氣約重94000噸。1千克液化天然氣熱值50.24兆焦，一艘LNG運(yùn)輸船就是50.24*1000*94000=4722560吉焦。相當(dāng)于112.7萬噸TNT當(dāng)量，絕對是一枚氫彈的當(dāng)量�。‰y怪在海上人見人怕，鬼見鬼愁，航空母艦也要繞著走啊。

隨著世界能源需求和環(huán)保意識越來越高，天然氣在各能源中的使用比例也越來越高。

它是一種清潔優(yōu)質(zhì)能源，有燃燒熱值高、污染少、經(jīng)濟(jì)效益好、無毒無味易揮發(fā)等諸多優(yōu)點(diǎn)。在常壓狀態(tài)下，將天然氣冷卻到約-162℃就凝結(jié)成液態(tài)，成為液化天然氣（Liquefied Natural Gas，LNG）。

液化天然氣燃燒熱值很高。1千克液化天然氣燃燒熱值約12000千卡，利用率95%；1千克柴油燃燒熱值約9600千卡，利用率88%，所以1千克天然氣相當(dāng)于1.35千克柴油釋放的能量。

液化天然氣無毒無色無味，干凈環(huán)保污染少。液化天然氣的主要成分是甲烷，也包括少量乙烷、丙烷、氮和丁烷等成分。

從氣田開采出的天然氣經(jīng)過凈化，去掉不利于下游產(chǎn)業(yè)使用的氮、硫化物、水和固體等雜質(zhì)。燃燒產(chǎn)物大部分是二氧化碳和水，沒有二氧化硫和粉塵，能大大降低環(huán)境污染問題。

從20世紀(jì)60年代以來，全球液化天然氣使用量逐年遞增，貿(mào)易量也迅速增長，每年有大量船舶往來穿梭運(yùn)送能源。這種專門運(yùn)送液化天然氣的船舶就是液化天然氣船，簡稱“LNG船”。

LNG運(yùn)輸船與普通貨船區(qū)別很大，它技術(shù)含量高、建造難度大、身價不菲，是典型的高技術(shù)性、高可靠性、高附加值的“三高船舶”。

按液貨艙的結(jié)構(gòu)形式不同，分成薄膜型、球型和棱柱型三種：

1、薄膜型液貨艙最早由法國開發(fā)，采用特殊的“殷瓦invar”合金薄膜圍護(hù)貨艙，防止泄漏。優(yōu)點(diǎn)是駕駛臺視角廣，船體受風(fēng)面積小，推進(jìn)效率高；缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，船舶管理要求高。

▲薄膜型液貨艙

殷瓦材料是一種鎳鐵合金，其熱膨脹系數(shù)很低，就算溫差變化很大也不會熱脹冷縮，很適合精密儀器、恒溫器、LNG運(yùn)輸船等行業(yè)使用。

不過此材料非常嬌貴，LNG船液貨艙中的薄膜層只有0.7毫米厚，怕污怕?lián)p，對焊縫質(zhì)量要求極高。

▲液貨艙內(nèi)部

焊接時很多地方機(jī)器無法施工，只能用人工方式完成。取得國際認(rèn)證的高級焊工要戴著羊皮吸汗手套小心翼翼焊接，一丁點(diǎn)汗水和手印也會讓一大片薄膜報廢。3.5米焊縫要連續(xù)焊接5個多小時，難度非常大。

2、Moss球型液貨艙，由鋁球罐、絕緣層、外殼、支撐罐裙和管塔組成，1973年由挪威首創(chuàng)，后迅速在各國推廣。

▲Moss球型液貨艙

它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，牢固性好，沒有直接碰撞一般不會損傷；安裝簡單、液面晃動少、不受裝載限制，建造周期短、初期投資少。

缺點(diǎn)是甲板開口大、結(jié)構(gòu)不連續(xù)、應(yīng)力集中點(diǎn)多；液貨重心高，甲板上部受風(fēng)面積大，船舶操縱困難；駕駛臺受儲存罐遮擋，視線不理想。

3、棱柱型液貨艙，貨艙圍欄系統(tǒng)與球型基本相同，只是形狀上類似“B”字棱柱型。

LNG運(yùn)輸船的體型龐大，裝貨容積受港口和接收站限制一般在12-15萬立方米之間，更大的也有20多萬立方米，甚至接近30萬立方米的。

這種船只若管理不當(dāng)，會造成巨大危險，主要有三方面：

1、液化天然氣的密度約430-470千克／立方米，常溫下氣化體積迅速膨脹，是液體狀態(tài)的600倍。若在有限空間內(nèi)泄漏，急劇膨脹會產(chǎn)生物理爆炸，除了不產(chǎn)生燃燒火焰，其余都和化學(xué)爆炸相同。

2、液化天然氣溫度極低，沸點(diǎn)是-162℃，LNG運(yùn)輸船要長時間維持-163℃的低溫。船上的金屬管道和連接件容易被低溫?fù)p傷，導(dǎo)致天然氣泄漏或蒸發(fā)，產(chǎn)生危險。

▲油輪起火

3、液化天然氣為甲A類火災(zāi)危險物質(zhì)，易揮發(fā)、易燃易爆、易翻滾。它的密度比空氣小，少量泄漏時會很快擴(kuò)散到大氣中，不會有爆炸危險。但大量泄露時會與空氣混合形成可燃性氣云，濃度達(dá)到5-15%，遇點(diǎn)火源（最小點(diǎn)火能量為0.28mJ）就會發(fā)生閃火和蒸汽云爆炸等可怕事故。若持續(xù)泄露形成池火，損失將更大。

液化天然氣火焰的傳播速度不算太快，但燃燒溫度高，輻射熱強(qiáng)，質(zhì)量燃燒速率是汽油的2倍，易復(fù)燃復(fù)爆，不容易滅火。所以無論生產(chǎn)儲存，還是運(yùn)輸使用中管理一定要跟上，才能做到萬無一失。

▲沉睡的氫彈

因?yàn)長NG運(yùn)輸船又大又冷又危險，所以人們稱它為“海上超級冷凍車”，又稱它為“沉睡的氫彈”。

這并非夸大其詞，1千克TNT炸藥爆炸產(chǎn)生的能量約4.19兆焦，1噸TNT產(chǎn)生的能量為4.19吉焦。1兆焦=1百萬焦耳，1吉焦=10億焦耳。

而液化天然氣的密度是430-470千克／立方米，20萬立方米液化天然氣約重94000噸。1千克液化天然氣熱值50.24兆焦，一艘LNG運(yùn)輸船就是50.24*1000*94000=4722560吉焦。相當(dāng)于112.7萬噸TNT當(dāng)量，絕對是一枚氫彈的當(dāng)量�。‰y怪在海上人見人怕，鬼見鬼愁，航空母艦也要繞著走啊。和風(fēng)漫談原創(chuàng)，禁止抄襲。

▲LNG與普通貨船的區(qū)別

因此，LNG運(yùn)輸船要保證絕對運(yùn)輸安全，除了船舶自身合理設(shè)計(jì)和布置外，還需要科學(xué)操作程序，需要對船員進(jìn)行嚴(yán)格操作和安全培訓(xùn)。

當(dāng)然，從多年運(yùn)輸數(shù)據(jù)來看LNG運(yùn)輸船還是很安全的。1964-2005年總計(jì)158次事故中，出現(xiàn)概率最多的是一般性船舶事故和機(jī)械失靈，真正的火災(zāi)爆炸只有10起，也體現(xiàn)了LNG船舶的高技術(shù)和高可靠性。只要安全措施到位，管理到位，它就會乖乖地為人類服務(wù)，永遠(yuǎn)不會激活的。

和風(fēng)漫談原創(chuàng)文字，歡迎關(guān)注。圖片來自網(wǎng)絡(luò)，個人觀點(diǎn)，僅供參考。

隨著人類的不斷發(fā)展，地球上的資源逐漸減少，人類面臨著資源枯竭的生存危機(jī)，為此很多國家都在努力尋找新的可替代能源，以實(shí)現(xiàn)人類的可持續(xù)發(fā)展。

于是乎天然氣走進(jìn)了大家的關(guān)注視野之中，作為一種清潔能源，天然氣不僅能夠替代一些不可再生能源發(fā)揮作用，同時天然氣能源在使用過程中對環(huán)境的傷害更小，屬于一種節(jié)能環(huán)保的資源。

今天我們要為介紹的是LNG運(yùn)輸船，用于天然氣運(yùn)輸，被大家稱之為“沉睡的氫彈”，它真的有那么危險嗎？讓我們一起來解密。

LNG船的全稱為液化天然氣船，專門用于天然氣的運(yùn)輸工作。由于運(yùn)送的貨物具有特殊性，液化天然氣船與普通的運(yùn)輸船只在設(shè)計(jì)上也有很大的差別，需要更多高科技加持，制造成本也更加高昂，另外為了保障船只運(yùn)行過程中的安全性，設(shè)計(jì)者也采用了一些特別的措施，對其加以保障。

為什么天然氣在運(yùn)輸途中十分危險呢？這需要從天然氣這一特殊的材料說起，根據(jù)科學(xué)資料顯示，天然氣在液態(tài)的狀態(tài)下，其密度為每立方米430千克左右，最高則在每立方米470千克左右。

這種特殊的材料在常溫下極其容易發(fā)生氣化，而一旦發(fā)生氣化，相比在液體狀態(tài)下，其體積會發(fā)生膨脹，幾乎相當(dāng)于原先體積的六百倍，然而運(yùn)輸天然氣的船箱是一個密閉的空間，如此一來就極其容易引發(fā)爆炸事故，造成巨大的損失。

另外，液態(tài)天然氣這一物質(zhì)的沸點(diǎn)也比較低，為零下162攝氏度，這對于運(yùn)輸處船只的溫度也提出了嚴(yán)格要求，船只的溫度也需要控制在零下163攝氏度左右，如此低溫很容易對船體的其他部件造成大的傷害，從而引發(fā)天然氣泄漏的危機(jī)。

總之天然氣雖然是一種清潔能源，但是在運(yùn)輸途中是極其容易發(fā)生泄露以及爆炸事故的，因此在運(yùn)輸途中必須進(jìn)行嚴(yán)格的管理。

先看一個小例子。成都某工廠有一位工人春節(jié)回老家去了。家中廚房留有一罐未使用的民用液化石油氣LPG(主要成分是乙烯)貯罐。眾所周知，這種貯罐內(nèi)的燃?xì)馐莾上嗟模�下方是液體，上方是氣體。春節(jié)一過，天氣變暖，罐內(nèi)液相迅速蒸發(fā)，使罐內(nèi)壓力迅速增高。薄壁罐體承受不住，終于爆裂。罐內(nèi)氣體一經(jīng)釋壓，容積急劇擴(kuò)張，也就是說發(fā)生爆炸�？扇�?xì)怏w一遇明火立刻燃燒。結(jié)果炸毀燒光整個一個單元樓(六層)。幾十萬噸的液化天然氣LNG(主要戍分為甲烷)船一旦起火燃燒爆炸，除了不含放射性污染以外，其威力絕不遜于一顆H彈�？爝^年了，家有此類氣罐的朋友要注意了，若離家時間較長，罐內(nèi)燃?xì)鈶?yīng)盡量用光！別指望安全閥，這東東的作用可不是無限的。

液化天然氣載運(yùn)船，簡稱LNG船，是一種設(shè)計(jì)用來運(yùn)送液化天然氣的液貨船。LNG船技術(shù)要求高，建造難度大，目前只有少數(shù)幾個國家的船廠能夠建造。隨著液化天然氣市場的成長，LNG船的數(shù)量也在快速增加。

球罐型LNG船

薄膜型LNG船

液化天然氣運(yùn)輸船發(fā)展歷史

天然氣液化后體積可以縮小至原來的1/600，但是溫度需要維持在-163℃以下。要想獲得如此的低溫并非易事，因此早期有設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)建造一種能耐受100倍大氣壓的容器，利用這種容器將天然氣體積壓縮至1/100。采用這種方式運(yùn)輸天然氣的船舶就稱為CNG（壓縮天然氣）船。CNG船操作相對簡單，不需要液化、再氣化等步驟，也不需要專門的靠泊裝置。然而CNG船天然氣體積大，空船重量大，空載返程的成本幾乎與滿載時一樣，導(dǎo)致其長途運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)性不高。目前CNG船有一定的發(fā)展，但造價高昂，單艘CNG船造價可達(dá)2億美元，裝載量低（相對的，這個價格可以建造一艘超過20萬立方米的LNG船）；500海里內(nèi)的短距離運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)性又比不過管道運(yùn)輸；加之目前尚未有大量應(yīng)用，業(yè)界對此尚有疑慮。

球罐式圍護(hù)系統(tǒng)最早由挪威的莫斯-羅森伯格造船公司于1970年提出。其后另一家挪威公司克瓦納集團(tuán)收購了該公司，因此球罐式系統(tǒng)也稱為Kvaerner-Moss式。球罐式圍護(hù)系統(tǒng)在20世紀(jì)一度占據(jù)主流地位，2000年全球正在營運(yùn)的LNG船中，球罐式約占50%，薄膜型占46%。但隨著LNG船大型化的勢頭越來越迅猛，2003年在建的新LNG船中僅有32%使用了球罐型系統(tǒng)，而薄膜型則占到了62%。球罐式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是壽命長，沒有晃蕩問題，結(jié)構(gòu)較強(qiáng)，可以進(jìn)行應(yīng)急卸載，發(fā)生碰撞時不易損壞液艙；缺點(diǎn)是船艙利用率低，船舶體積大，建造成本高，對于大容量液艙要更新全部制造和模具等，導(dǎo)致成本進(jìn)一步攀升。

1963年，法國燃?xì)夂腿毡距]船聯(lián)合成立Technigaz，專攻LNG運(yùn)輸方面的研發(fā)。1964年，Technigaz申請了薄膜型液貨圍護(hù)系統(tǒng)的專利，后來改進(jìn)成為Mark I型液貨圍護(hù)系統(tǒng)。另一邊法國Worms & Cie集團(tuán)的皮埃爾·讓在1963年開發(fā)出了基于殷瓦鋼的薄膜型圍護(hù)系統(tǒng)，也就是日后的NO型液貨圍護(hù)系統(tǒng)的鼻祖。1965年Worms & Cie成立了Gaztransport公司，專門做液貨圍護(hù)系統(tǒng)。1969年菲利浦石油與馬拉松石油向Gaztransport訂購了兩艘LNG船阿拉斯加極地號和北極東京號，兩者貨艙容量均為71500立方米，在瑞典Kockums船廠開工建造。1994年，Gaztransport和Technigaz合并成GTT公司。2011年，GTT研發(fā)出Mark III型系統(tǒng)，由兩層薄膜和一層保溫層構(gòu)成，主要薄膜為波紋型的不銹鋼薄膜，次要薄膜使用復(fù)合材料，直接由船體結(jié)構(gòu)支撐；2012年，NO系列最新的NO96型號面世：其雙層薄膜材質(zhì)均為殷瓦鋼，主要薄膜由主保溫層和次保溫層共同支撐。兩種最新型號的圍護(hù)系統(tǒng)均達(dá)到了日蒸發(fā)率0.07%的水平。

目前GTT的兩種薄膜系統(tǒng)占據(jù)了世界上90%以上的圍護(hù)系統(tǒng)份額。但因?yàn)镚TT公司對采用其技術(shù)的公司收取不菲的專利費(fèi)，因此也有其他的圍護(hù)系統(tǒng)在繼續(xù)使用。這些替代方案主要包括：

• 挪威Moss型球罐系統(tǒng)：船體重心高，而且如前文所述，建造費(fèi)用高、營運(yùn)費(fèi)用高；
• 日本IHI SPB型：費(fèi)用同樣較高，而且未有大規(guī)模運(yùn)用，可靠性有待驗(yàn)證；
• 韓國三星SCA薄膜型：基于GTT的Mark III型進(jìn)行小幅度改進(jìn)，重點(diǎn)改進(jìn)晃蕩沖擊對薄膜型圍護(hù)系統(tǒng)的損傷。但有可能存在與GTT的專利糾紛。
• 韓國燃?xì)夤�司KC-1型：改進(jìn)自韓國燃?xì)夤�司自有的陸地LNG儲存艙，僅建造了兩艘LNG船，建造過程延誤達(dá)五個月；其中一艘首次營運(yùn)即發(fā)生結(jié)冰故障。

另外中國的滬東中華船廠等也在進(jìn)行相關(guān)研究，但并未有投入實(shí)際使用。除了大型LNG船以外，還有采用半冷半壓方式控制、儲存的中小型LNG船。半冷半壓式LNG船結(jié)構(gòu)較為簡單，投資較低，通常采用C型獨(dú)立液貨艙，單船艙容一般在3萬立方米以下。這種設(shè)計(jì)方式建造的LNG船可以用于支線運(yùn)輸，便于向小型城市、島嶼和鄉(xiāng)村地區(qū)供應(yīng)天然氣，或者是為1000海里以內(nèi)的短途運(yùn)輸。

載運(yùn)能力

1959年1月25日，世界上第一艘LNG船甲烷先行者號載著世界上第一座遠(yuǎn)洋LNG儲存?zhèn)}，離開路易斯安那灣駛向英國。甲烷先行者號實(shí)際上是一艘為了運(yùn)輸LNG而改裝的貨船，因其運(yùn)行良好，天然氣協(xié)會和國際甲烷公司訂購了兩艘新船專門用于LNG運(yùn)輸。這兩艘新船分別命名為甲烷公主號和甲烷促進(jìn)號，均配備康奇獨(dú)立鋁質(zhì)貨艙，容積27000立方米，于1964年投入阿爾及利亞天然氣運(yùn)輸航線中使用。

20世紀(jì)末，LNG船已經(jīng)普遍達(dá)到125000立方米的水平；到2000年前后，LNG船容積普遍提高到了14萬立方米以上。近年來LNG船的大小和載貨量都得到了大幅度的增長。2005年卡塔爾燃?xì)饴氏仁褂昧薗-Flex型和Q-Max型LNG船，容積分別達(dá)到210,000立方米（7,400,000立方英尺）和266,000立方米（9,400,000立方英尺）。

2017年新增訂單里大部分LNG船容積都是12-14萬立方米，但也有部分訂單采用了超過26萬立方米的Q-Max船型。同年大宇造船廠建造了克里斯托弗·德·瑪格麗號，采用了破冰船型，載重噸80200噸，容積172600立方米，可以提供瑞典一個月的消耗量，而船臺上還有14艘訂單在排隊(duì)等待建造。

至2005年，世界上一共建造了203艘LNG船，其中193艘依舊在營運(yùn)當(dāng)中。至2016年底，全球LNG船數(shù)量呈現(xiàn)爆發(fā)性增長，總數(shù)達(dá)到了439艘。在2017年全年，據(jù)估計(jì)每一時刻都有至少170艘LNG船在運(yùn)作。至2018年底，全球大約共有550艘LNG船。

建造能力

目前市場上除了大宇、現(xiàn)代、三星等三家韓國造船巨頭外，還有一些別的造船企業(yè)涉足LNG船建造行業(yè)，相對重要的包括韓國STX造船，和韓進(jìn)集團(tuán)下屬的韓進(jìn)重工。

截至2018年11月，韓國造船企業(yè)掌握了全球LNG船最近三年新訂單的絕大多數(shù)。全球LNG相關(guān)訂單中，有78%由韓國奪得，日本占據(jù)14%，而中國僅有8%的市場份額。全球所有的LNG船里，2/3由韓國建造，日本占22%，中國僅有7%，還有少量是由法國、西班牙和美國建造。韓國造船企業(yè)掌握了訂單絕對多數(shù)的原因在于韓國企業(yè)持之以恒的創(chuàng)新，以及適中的價格。韓國企業(yè)曾在LNG船引入破冰船型，后來又積極向客戶推薦Q-Max船型以替代Moss型。

中國雖然是造船大國，但長期以來缺乏建造LNG船的能力。直到2016年，滬東中華建造的第一艘LNG船才下水，采用薄膜式圍護(hù)系統(tǒng)，容積147000立方米。至2018年，中國依然只有滬東中華一家造船廠擁有有限的LNG船建造能力。由于產(chǎn)能有限，滬東中華的船臺排期已經(jīng)很長，在訂單井噴式增多的2018年全年也未有任何新訂單。在2017、2018年行業(yè)空前繁榮的刺激下，中國另一家船廠大船集團(tuán)在2018年開始了Mark III型模擬艙的建造，準(zhǔn)備加入LNG船的建造者行列。

貨運(yùn)循環(huán)

一個典型LNG貨運(yùn)循環(huán)首先始于“無天然氣”狀態(tài)。此時貨艙內(nèi)充滿空氣，可以讓人員對貨艙與泵進(jìn)行維護(hù)。此時因?yàn)榇�艙�?nèi)含有大量氧氣，天然氣不能直接裝入貨艙，否則會有爆炸的危險。同時，直接輸入-162°C的天然氣會使得船艙內(nèi)溫度劇烈下降，會損壞船艙。

維護(hù)完畢，開始加載天然氣時，首先貨艙必須用惰性氣體實(shí)現(xiàn)惰性化，惰性氣體通常使用柴油機(jī)組產(chǎn)生（典型情況為13%二氧化碳，氧氣含量低于5%，剩下的為氮?dú)猓�。柴油機(jī)廢氣通入貨箱，直到氧氣低于4%。

接著，船舶入港進(jìn)行氣化與冷卻。此時仍然不能直接裝載天然氣：二氧化碳會在這種低溫下凍結(jié)，損壞泵和輸氣管道。相反，LNG會先沿著蒸發(fā)管送到主蒸發(fā)器，在那里進(jìn)行氣化，再送至加熱器中加熱到大約20°C，然后再吹入貨艙，替換掉原來的惰性氣體。一開始吹出來的惰性氣體會直接排放到空氣當(dāng)中；一旦碳?xì)涑煞诌_(dá)到5%（甲烷的燃燒下限），惰性氣體和天然氣的混合氣體將會改為通過管線與大功率壓縮器導(dǎo)向岸上并燒掉，以避免在船舶四周積累大量的有爆炸危險的可燃?xì)怏w。完成這一步后，船舶貨艙充滿了甲烷，但依然是常溫的。

下一步是冷卻。LNG通過噴頭（spray heads）噴入貨艙，然后氣化，同時冷卻貨艙。多余的氣體會引上岸，要么重新液化，要么燒掉。當(dāng)貨箱降溫到約?140°C，就可以大量裝入LNG了。LNG直接從岸上的存儲罐泵入船上的貨艙，會一直裝載到貨艙98.5%的容積為止（以留下貨艙熱脹冷縮的空間）。 裝載完成后，LNG船就可以出發(fā)前往目的地了。航行途中，LNG不可避免會有一些蒸發(fā)，根據(jù)船舶的具體設(shè)計(jì)，氣化的天然氣可以供給船舶的蒸汽輪機(jī)以提供動力，也可以重新氣化后注入貨艙。

在卸載港，液化天然氣泵入岸上的儲存罐。在抽取的同時，會從岸上向貨艙注入天然氣，或者用船上的LNG蒸發(fā)器上進(jìn)行氣化。有的船舶會抽出盡可能多的天然氣，有的則設(shè)計(jì)成留下一點(diǎn)作為剩余液。如果船舶需要恢復(fù)到?jīng)]有天然氣的狀態(tài)，就必須先用氣態(tài)天然氣把貨艙加溫到常溫，然后用惰性氣體替換貨艙中的天然氣。船艙的升溫過程同樣不能過于劇烈，視具體船型需要10-20小時不等。留有一些剩余液可以大大加快船只的升溫速度。等到貨艙中排出所有天然氣，再用干燥的空氣替換惰性氣體，直到恢復(fù)到人員可進(jìn)入工作的條件。 LNG船運(yùn)輸LNG和用管道輸送天然氣都會產(chǎn)生溫室氣體。管道運(yùn)輸?shù)臏厥覛怏w主要來自于生產(chǎn)鋼管；此外日常營運(yùn)時對管道維持壓力也會產(chǎn)生溫室氣體。至于LNG船，溫室氣體主要是LNG氣化；而船舶的引擎也會產(chǎn)生溫室氣體。

泄露或爆炸的后果

天然氣的液化溫度是零下161.5度，而LNG船就是在零下162度的安全溫度下專門運(yùn)輸液化天然氣的專業(yè)船舶。目前主流的LNG船運(yùn)輸?shù)囊夯�天然氣運(yùn)輸?shù)囊夯�天然氣體積通常能達(dá)到10萬立方米以上，世界上最大的LNG船“阿爾薩姆利亞”號最大容量達(dá)到24萬立方米，根據(jù)天然氣爆炸真實(shí)損傷試驗(yàn)，一立方米的液化天然氣爆炸約等于1.9噸TNT爆炸威力。如果24萬立方米液化天然氣一起爆炸，約等于45.6萬TNT當(dāng)量，美國在日本廣島投擲的小男孩原子彈當(dāng)量約為1.5萬噸，也就是說如果“阿爾薩姆利亞”號爆炸，威力約等于30發(fā)廣島原子彈。

LNG船在發(fā)生泄露后，液化天然氣在常溫下會迅速氣化，由于天然氣的密度比空氣小，因此它會飄浮在空氣上形成一個流動層，由于液化天然氣的冷卻作用，空氣中的水汽會液化形成水霧，隨著天然氣的進(jìn)一步泄露，空氣與天然氣會混合形成一個云霧團(tuán)，當(dāng)達(dá)到臨界濃度（天然氣濃度15%）時，只要遇到火源，就會發(fā)生可怕的云霧轟爆現(xiàn)象，而云霧轟爆也是云爆彈的原理所在，這種爆炸的威力能達(dá)到普通TNT爆炸威力的1.5倍以上，這就是LNG船爆炸為什么這么恐怖的原因。

不過我們也不需要過度擔(dān)心LNG船的安全性，目前不管是球罐型還是薄膜型LNG船，都是采用的強(qiáng)度和抗冷沖擊性能性能非常好的特種鋁合金和鎳瓦鋼制成。在運(yùn)輸前后也有嚴(yán)密的檢查和防控措施，一旦發(fā)生泄露，只要做好堵漏和稀釋作業(yè)，發(fā)生爆炸的幾率還是非常小的，根據(jù)Pitblado的估計(jì)，結(jié)合預(yù)警系統(tǒng)、規(guī)章制度、人員培訓(xùn)以及科技進(jìn)步，現(xiàn)代LNG船的泄漏概率應(yīng)該能低至十萬分之一的級別。即使發(fā)生爆炸，也是非常難以引爆LNG船所有液化天然氣的，因此LMG船的安全性還是非常高的！