馬文立 韓洪非 楊曉波
摘要:天然氣資源是一種天然資源,在我國的能源消耗中占據重要地位,同時也直接關系到我國的經濟建設。當前,隨著科技手段的進步,人們利用高壓處理實現天然氣得到野花,以便其能夠降低運輸難度,方便向各地區輸送。其中,運輸作為天然氣應用中重要的一環具有較大的現實意義,能夠直接對天然氣供應和消費的經濟性產生影響,為了提高液化天然氣的輸送效果效率,有必要研究液化天然氣輸送的技術措施,應用先進的設備,采取安全的輸送模式,達到高效輸送的目的,基于此,本文就液化天然氣的運輸方式及其特點進行了分析。
關鍵詞:液化天然氣;運輸方式;特點
引言
液化天然氣是通過對天然氣進行預處理,將其中的雜質脫除掉,并且待其冷卻到規定溫度而獲得的。液化天然氣擁有很好的經濟性,并且在儲存與運輸等方面都擁有其獨特優勢。現階段,液化天然氣已經構成了完整的產業鏈,而在相應鏈條中最重要的就是安全運輸環節,起著承上啟下的關鍵作用。液化天然氣的運輸主要有三種方式:公路、管道、海上。對這三種運輸方式的特點做出進一步分析,有助于促進天然氣應用范圍的有效擴大,推動天然氣產業的健康可持續發展。
1液化天然氣的運輸方式
1.1液化天然氣的遠距離管道運輸
天然氣的開發源頭到使用地一般距離都很遠,所以液化天然氣運輸的主要方式還是長輸管道。遠距離管道建設無論從成本方面還是技術方面都要求很高。建設長距離的輸氣管道需要穿過的區域很多,途經不同的地質環境和障礙,施工的難度很大。輸氣管道由輸氣管段、首站、壓站、中間氣體接收站、中間氣體分輸站、末站、清管站、干線管理室等部分組成。液化天然氣的遠距離輸送過程需要考慮液化天然氣受熱氣化的問題,所以需要采用低溫輸送,保持液體單相流動。管道沿線需建設天然氣加壓泵站和冷卻站,采用密相輸送的工藝方法能有效避免液化天然氣的受熱氣化問題,使輸送管道暢通安全的運行。
1.2公路運輸
在針對數量不大、運輸距離相對較短、沒有鋪設管道的地區以及需要使用液態天然氣的用戶(如以LNG為燃料的公交、重卡)的運輸時,可以采用液化天然氣的槽車運輸。相關研究證明:1千公里之內的距離運用公路槽車進行運輸比較適宜。通過槽車進行運輸時,對運輸費用產生直接影響的是槽車儲存罐相應的容積,槽車在運輸易燃易爆深冷的介質時,一定要保證各項技術(物料隔熱、裝卸及高速行駛)等安全可靠。
1.3液化天然氣的海上運輸
液化天然氣的海上運輸是從20實際50年代初由歐美等國家開始提出的,隨著科技的進步發展,液化天然氣的海上運輸逐漸趨于完善,運輸航線也越來越多,并逐漸成為當前液化天然氣運輸的重要方式之一。目前,海上運輸主要使用的是專用運輸船。它一般是雙層殼結構設計,用惰性氣體充填夾層,而且安裝了防爆監測系統,但是海上運輸的起始和終止的安全性也直接影響著裝卸作業的安全風險。當前我國在東部沿海等發達地區已經裝備了多個液化天然氣接收終端,用以緩解東部地區能源缺乏的現狀,而且對我國改變能源消費結構、促進經濟發展具有積極的作用。
2液化天然氣安全運輸的特點
2.1液化天然氣的管道運輸特點
2.1.1長距離輸送
經過高壓處理的天然氣已經呈液態,而液態產品進行長距離管道輸送在技術支持下并無較大的難度。目前,一條長距離輸氣管道一般由輸氣管段、首站、壓氣站、中間氣體接收站、中間氣體分輸站、末站、清管站、干線截斷閥室、線路上各種障礙的穿跨越段等部分組成。因其距離長,跨越大,每段涉及到的地質條件、氣候條件都不同,因此需要嚴格把控管道材料的使用,選擇低溫耐熱的管道材料和新工藝技術等可以為長距離的輸送管道提供保障。
2.1.2成本高
天然氣經過液化以后進行輸送對環境的要求也較高,主要就是需要溫度低、密相區的環境,因而,管道的使用材料必須具有低溫隔熱的特性,還需建立天然氣加壓站、冷卻站等主要輔助設施來保證輸送環境符合液化天然氣的輸送要求,同時還能夠避免液化天然氣流動摩擦和過泵剪切時產生的溫度升高現象等等,以上措施的實施使得管道輸送方式的成本也在增高,但是,隨著液化天然氣的發展以及科技手段的進步,投資成本在未來的發展中也會逐漸降低。
2.2公路罐車運輸液化天然氣的特點
液化天然氣除了采用長輸管線運輸以外還可以采用公路罐車運輸方式,將液化天然氣運到用氣的地方,再進行氣化。在我國的內陸地區多采用公路罐車運輸液化天然氣。公路罐車運輸也需要完成天然氣液化、儲存、運輸和再氣化等過程,才能供給終端用戶使用。公路罐車采用低溫常壓的儲罐來存放液化天然氣,為了保障運輸過程中的安全,儲罐上同時配備壓力液面檢驗裝置,及時的排液、充液,同時還設置了安全閥、排氣閥、滅火器和緊急控制閥,對儲罐的氣壓狀況及時進行監控。液化天然氣儲罐車有立式和臥式,罐體有單容封閉式、雙容封閉式和全容封閉式,其中單容封閉式罐體和全容封閉式罐體使用較多,前者內罐采用不銹鋼,內罐有保溫層,外觀一般為碳鋼材質,并設有圍堰用來擋住液體。后者的內罐也采用不銹鋼加保溫層結構,外罐為鋼筋混凝土澆筑而成或不銹鋼材質制成,兩者的主要區別在于:單容封閉式儲罐一旦發生泄漏,只有一層圍堰發揮擋液墻的作用,是單層容器;而全容封閉式儲罐有一次蒸汽密封和二次液體密封,當發生泄漏時可以保證液體難以從外置儲罐中泄漏出來。雙容密封式儲罐的內罐為不銹鋼層,還有一層不銹鋼或鋼筋混凝土澆筑的外罐,外罐的罐頂沒有封閉,內罐是封閉的,但是外罐內物質與空氣相通。雙容儲罐與全容儲罐一般為大型儲罐,單容罐為小型儲罐。
2.3液化天然氣的海上運輸特點
2.3.1風險高
風險高主要表現在船舶氣罐船的高昂建造費用、20%左右的高運輸成本、投資風險大、經營缺乏靈活性等,這些因素使得液化天然氣的海上運輸具有較高的風險。
2.3.2運輸穩定
運輸穩定表現在氣罐船的制造商,一般是定向造船,計劃性停泊率高,收入穩定,航線、港口和班期較為固定等等,較為穩定的運輸也能夠及時的滿足市場需要,對維護經濟的穩步增長具有重要意義。
2.3.3競爭有序
競爭有序主要表現在費用方面的差距,經由海上運輸的液化天然氣的價格一般會受到氣源地的天然氣價格、船舶的營運成本和運輸距離等因素的影響,同時,全球液化天然氣運輸市場形成速度較慢,還未形成較為激烈的競爭市場,因而當前的液化天然氣海上運輸展現出競爭有序的特點。
結語
天然氣能源以其優良的性能吸引了世界各國的關注,成為能源市場上的新寵,面對全球能源的激烈競爭,各個國家都在積極的儲備天然氣資源,更多的應用天然氣來替代石油,同時緩解石油資源緊張的局面。我國也從國外引進天然氣能源,同時擴大國內各大氣田的開采量。將天然氣液化之后,安全合理的進行輸送,是天然氣供應鏈上的一個重要環節。不管是遠距離管道運輸,還是公路罐車運輸,或是采用海上船舶運輸的方式,都需要綜合考慮路線、投資成本和輸送的安全性,選擇最經濟最便利的方式。對于運輸過程中的工藝技術問題,也需要不斷的改進,提高整個液化天然氣的運輸效率。
參考文獻
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(作者單位:河南安彩高科股份有限公司)