我國液化天然氣運輸的發展趨勢

周 恒，黃淑女，王作乾

（1.中海石油化工進出口有限公司，北京 100010；2.中海石油氣電集團有限責任公司，北京 100027；3.中國石油勘探開發研究院，北京 100083）

目前，天然氣占我國一次能源消費比重為4.6%，與國際平均水平23.8%的差距較大。同時，隨著我國城鎮化深入發展，城鎮人口規模不斷擴大，對天然氣的需求也將日益增加。加快發展天然氣，提高天然氣在我國一次能源消費結構中的比重，可顯著減少二氧化碳等溫室氣體和細顆粒物（PM2.5）等污染物的排放，實現節能減排、改善環境，這既是我國實現優化調整能源結構的現實選擇，也是強化節能減排的迫切需要。在國家天然氣“十二五”規劃中，明確提出要加大天然氣的開發和利用，到2015年國產天然氣供應能力將達到1 760億m3左右，進口天然氣量約為935億m3。

液化天然氣（LNG）在國際上已經得到廣泛應用。20世紀50年代，LNG衛星站最初出現在美國，主要是作為城市燃氣調峰和事故儲備，也有一些是直接向居民供氣。在我國，這幾年隨著國內大鵬LNG、福建LNG等多個大型LNG接收站投入使用，同時由于LNG的存儲及調峰方面的優越性，LNG在國內受到越來越多的關注，已進入快速發展期。隨著LNG的大量使用，LNG運輸問題在世界各國均受到很大的關注。我國的LNG運輸已經由單一的LNG槽車公路運輸發展到公路、水路和鐵路多種運輸方式，并且正在進一步的研究和提高。

1 國內LNG運輸現狀

1.1 公路運輸

我國公路LNG運輸目前只有槽車運輸一種方式，其是與衛星站緊密聯系在一起的。一般，LNG衛星站興建在離LNG接收站或液化廠和輸氣干線有一定距離的城鎮或小區，這些地區有一定數量的天然氣用戶，但管線未能延伸到該地區，或把管線延伸到該地區的經濟性不好。LNG槽車運輸適合短距離、小規模運輸，且運輸距離越短，能體現其經濟性的運輸規模范圍越寬。

2001年初，河南中原油田建設了全國首家LNG工廠，同年，上海交通大學和張家港圣達因等單位共同研制成功了我國第一輛LNG公路運輸罐車，LNG公路運輸從此開始。LNG公路運輸主要以LNG罐車為主，隨著2002年《液化天然氣罐式集裝箱》標準的出臺，我國LNG罐式集裝箱在公路運輸中的應用，得到了快速發展。

目前，LNG槽車運輸在國內發展得非常成熟，而且基本實現國產化，是LNG的主力運輸工具。車載LNG罐的規格有45，40，27，20m3，使用最多的是40m3。由于構成LNG運輸車中的LNG罐的使用壽命比較長（一般可達30年），而車輛本身的使用壽命則較短（一般不超過10年），為了避免LNG罐隨車輛一起報廢，現在一些廠家將LNG運輸車的儲罐設計為一個拖掛，由獨立的牽引車拉著走，這樣，在牽引車報廢時，后面的拖掛（LNG罐）還可以繼續使用。

LNG罐式集裝箱是指以標準集裝箱為框架，內置LNG壓力儲罐的裝置。LNG罐的設計壓力為0.8MPa，安全閥釋放壓力為0.7MPa，灌裝壓力為0.1MPa，其罐容積大約為43m3。目前，車載和船載罐式集裝箱規格有三種：罐容積為45m3、有效容積為40m3；罐容積為42m3，有效容積為36m3；罐容積為22m3，有效容積為14.5m3。為確保運輸過程的安全，對車載和船載罐式集裝箱絕熱性能要求很高，日氣化率約為0.19%，要求無損耗存放時間達2個月以上，而出廠測定的無損耗存放時間有些廠要求在70天以上（灌裝初始壓力為0.1MPa）。

車載罐一般為雙層結構中真空纏繞絕熱層以保證其隔熱性能，真空度一般可達到絕對壓力0.02Pa以下。為了確保內外罐之間的真空度，這類罐的焊縫無損探傷除了常規壓力容器要求的射線、超聲、磁粉探傷外，還必須進行氦質譜檢漏。為了確保車載罐的耐低溫性能，其內罐材質均采用不銹鋼。

1.2 水路運輸

作為LNG產業鏈中的一個重要環節，LNG大型船舶運輸與LNG接收站的建設是密不可分的，上游將氣田開采出的天然氣，通過管路送到液化工廠并液化為LNG，以方便運輸；LNG船舶運輸負責將LNG安全、可靠和穩定地送到下游項目目的港的接收站。

LNG運輸船是LNG海上運輸的主要載體，是實現天然氣遠距離運輸的專用海上運輸工具。自1959年“甲烷先鋒”號首航成功以來，伴隨著世界上天然氣氣田的開發和國際貿易的增長，LNG船舶的種類和規模也獲得了巨大的發展。LNG船的貨艙由初期的A型獨立貨艙、MOSS型獨立貨艙發展到現在的多種形式的非獨立貨艙。LNG運輸船的推進系統從傳統的蒸汽輪機推進系統，發展到現在的雙燃料電推系統（DFDE）和雙燃料柴油機＋再液化裝置（DFR）。

1.3 鐵路運輸

鐵路運輸在一定運輸距離下具有經濟性、安全性以及環保性，是由火車罐箱裝運和配送LNG技術。這種技術采用集裝箱運輸方式，大大提高了鐵路運輸的靈活性，而且不需要修建專用鐵路線。鐵路運輸的最大動力來源于它的經濟性和安全性。日本Japex公司從1999年開展LNG鐵路運輸的業務，是目前世界上唯一有LNG鐵路運輸的國家。在國內，2004年新疆廣匯LNG鐵路專用線竣工，但目前還沒有投入運營。

2 LNG運輸發展趨勢

2.1 小型LNG船舶運輸

我國正在規劃和實施的沿海大型LNG接收站有20多個，LNG儲罐庫容正在形成規模，這些接收站大多分布在東南沿海地區，采用進口氣源，不過受條件制約，目前天然氣市場覆蓋有限。為此，依托大型LNG接收站，采用中小型LNG運輸船舶向沿海和沿江地區轉運LNG，擴大LNG的市場覆蓋、增加LNG的供應量，有利于優化我國能源結構和能源供應的多元化調整，保障天然氣資源的供應安全。

南方地區水網密布，尤其是珠三角和長三角地區，利用船舶進行LNG二次運輸比鐵路、公路都更經濟而且安全。特別是在目前還沒有輸氣管道或不適合建設輸氣管道的地方，船舶運輸是天然氣運輸的唯一可行方式，但我國的中小型LNG船舶的制造和運輸還跟不上發展的需要。

小型LNG船是LNG船型發展至今的一個新裝備。小型LNG運輸船是指艙容在1～50km3的LNG船舶，在區域內供應數千噸至上萬噸的數量，可直接到達最終用戶。小型LNG船的設計建造技術和營運在歐美和日本等國家已經運用成熟，相比大型LNG船和陸地槽罐車運輸具有周轉靈活、安全性高的優點。

目前，中小型LNG運輸船通常采用獨立式C型液貨艙。一般液貨艙采用單圓筒型或雙圓筒型結構，外部設置絕緣結構，無需次屏蔽，建造簡單。C型水平鋪設的鋁合金艙在溫度－163℃時可承受0.3MPa的壓力。

2008年，中國船舶工業集團公司第七〇八研究所，對2萬m3小型LNG運輸船進行過概念設計研究，這種方案同樣適合2萬m3以下的LNG運輸船舶。2009年浙江臺州五洲船業有限公司和張家港圣匯氣體化工裝備有限公司共同為挪威斯考根海運集團建造小型多用途液化氣體船，該船配備容積為4 000m3和6 000m3的圓柱形罐各一個，可裝載1萬m3液化天然氣。該船配備再液化裝置，可使BOG再度液化，是世界首艘配備再液化裝置的小型LNG船。目前，該船掛新加坡國籍專門跑歐美路線，2012年在國內開辟了大連到東莞的海上小液化船路線，并獲得成功。

與我國起步建設大型LNG庫和主干航線船一樣，對國內小型LNG船的建造和經營，政府應給予適當的政策優惠。另外我國有些地方原來建有LPG船碼頭，在需要的時候也可根據具體情況考慮將原有的LPG船碼頭改造成小型LNG船接卸碼頭。目前規劃小型LNG船時，應該考慮這些碼頭的現狀，在相關接口的建設和配備上協調一致，在—定程度上實現標準化。

2.2 LNG集裝箱船運輸

當LNG運輸量不大、運輸間隔短時，我國目前主要采用公路槽車進行運輸。然而，公路運輸成本高，沿線環境復雜多變。在這種背景下，有關專家提出了采用LNG罐式集裝箱水路運輸的模式。

LNG集裝箱水路運輸有兩種方式：一種為LNG集裝箱與其他類別貨物混運，運量比較靈活，運輸成本相對較低，但要求資源地與目標市場之間有危險品運輸班輪；另一種為LNG集裝箱專運，但單一航次的運量相對較大，運輸成本相對較高。LNG罐式集裝箱水路運輸是一種全新的運輸形式，目前尚沒有正式投入運營。

2.3 LNG滾裝船運輸

LNG滾裝船是結合LNG水運和公路運輸的一種整體槽車滾裝運輸裝備。該模式主要適用于沒有LNG裝卸碼頭或裝卸設施的氣源地，通過LNG罐式集裝箱車輛直接進入滾裝船內進行運輸。LNG滾裝船包括專業能源槽車滾裝船和危險化學品混用滾裝船兩種。

LNG滾裝船技術在國內已有應用，2008年新奧海洋運輸有限公司海運船廠建造的“北部灣”號順利下水并試航成功。該船有12個車位的專業能源槽車滾裝船，專門為運輸潿洲島LNG的槽車而量身設計，可載液化天然氣槽車12輛，載重為750t，續航能力達到1 000海里。LNG罐式集裝箱在海南LNG廠完成LNG充裝后，經公路運輸至海口危險貨物集裝箱碼頭，與其他危險品一起進入危險品滾裝船，經瓊州海峽抵達海安碼頭，再經公路運輸至需求地區。

2.4 LNG加注船

目前我國尚無專用的水上LNG加注船，沒有相關的加注技術規范標準或指南，這方面的研究還是空白，而隨著LNG燃料動力船舶的逐漸增加，專用的水上LNG加注船以其靈活、不占用碼頭資源、投資省等眾多優勢成為一個有競爭力的選擇。

該船型的開發及相關標準的研究制定，將有助于整個LNG產業鏈的銜接和完善，也是貫徹實施我國節能減排戰略的重要體現，具有很強的現實意義。

3 結語

在目前LNG需求旺盛情況下，LNG運輸市場越來越活躍。隨著國家政策的完善，更多的小型LNG船舶將投運，并能夠進入內河運輸；同時LNG集裝箱船運輸、LNG滾裝船運輸也將成為水上運輸的主力軍。隨著國家對LNG的加大利用，越來越多的漁船、運輸船開始使用LNG作為動力，專用的水上LNG加注船也將應運而生。

［1］徐烈，李兆慈，張潔，等.我國液化天然氣（LNG）的陸地儲存與運輸［J］.2002，22（3）：18－21.

［2］江金華，弓燕舞.液化天然氣罐式集裝箱公路運輸的分析［J］.2004，24（11）：32－36.