液化天然氣（LNG）的輸送方式淺析

張康杰

天然氣是清潔高效環保低碳的能源，目前已經被廣泛應用在居民生活用氣，交通運輸動力燃料，工業等多個領域，對于提高經濟發展和環境保護起著重要的作用。天然氣經處理，脫除烴、硫化物、二氧化碳、和水分等雜質后，在常溫下被冷卻到-162℃即液化成LNG。液化天然氣產業鏈是一個技術密集的完整產業鏈，包括天然氣的開采、液化、儲存、運輸和裝卸、銷售等環節，任何一個環節的斷裂都將導致其他主要環節的連鎖反應。這其中，液化天然氣的安全運輸是液化天然氣產業鏈中重要環節，起到承上啟下的紐帶作用。目前液化天然氣的運輸方式主要有：船舶運輸、管道輸送、鐵路運輸、公路槽車運輸。現對液化天然氣運輸方式的特點及其優缺點進行分析，將有利于推動液化天然氣健康持續的發展做出應有的貢獻。

1 船舶運輸

將天然氣液化后裝入專用輪船，通過海洋、河流進行全球運輸，到岸后經處理，進入管網。LNG船舶運輸主要采用特制的遠洋運輸船。目前有三種貨物圍護系統。法國的（GTT型）薄膜艙、挪威的（MOSS型）球形艙、日本的（SPB型）菱形艙由于液化天然氣的低溫、易燃、運輸量大的特點，使液化天然氣海上運輸也具有不同于其他海運的特點，主要體現在投資風險高、產業鏈強、運輸穩定、輸送容量大。

2 LNG管道輸送

1）LNG管道輸送在技術上是可行的，LNG管道輸送一般可分為三類：非絕熱管、普通絕熱管、真空絕熱管。就目前管道輸送而言，LNG低溫管線在調峰裝置和LNG船裝卸設備上已經有應用，由于投資較大尚未見到采用低溫管線長距離輸送LNG的實例。就目前技術的發展，建設長距離LNG管線在技術上是可行的，經濟成本上也是合理的。

2）管道運輸的優點是輸送快捷高效、安全性高，受天氣、環境等影響較小；不足之處主要是其輸送管道與設備需采用價格昂貴的鎳鋼和性能良好的低溫絕熱材料；同時長距離運輸需在管道上增建中間冷卻站，管道工程的設計復雜和施工技術要求高，而且初期投資較大。目前國內外較長距離LNG管道很少，僅文萊有條LNG海底低溫管道，有效運輸距離也僅為32km。

3 鐵路運輸

1）LNG鐵路運輸無疑是陸上LNG運輸介于管道運輸和公路運輸較好的一種方式。罐式集裝箱運輸是鐵路LNG運輸未來的發展方向，與公路運輸的LNG槽車相比，LNG罐式集裝箱具有裝卸靈活和更大容積，鐵路運輸比公路運輸LNG更經濟和高效。

2）LNG鐵路運輸主要特點是受到氣候影響小，運輸半徑大和運輸量較大。存在的不足是，一旦發生運輸過程中的側翻、泄漏甚至著火爆炸等重大安全事故，撲救難度大、影響范圍大、造成損失大，這也是LNG鐵路運輸沒有廣泛應用的主要原因。

3）我國鐵路運輸LNG還處于實驗起步階段，由于國內鐵路運輸網絡比較完善，LNG鐵路運輸優勢非常明顯，能夠有效解決LNG運輸的重要瓶頸，助推清潔能源發展，所以積極加快推進LNG鐵路運輸體系的建設，并通過完善LNG運輸網絡，提高運輸能力，促進LNG持續快速健康發展。

4 公路運輸

LNG公路運輸是以槽車將天然氣液化工廠、大型儲備庫生產的LNG運送到各個使用點的任務。目前我國公路的LNG罐車有30m3、40m3、45m3、等規格，而國外液化天然氣罐車容積體積較大約為90m3。LNG公路運輸的主要特點是技術成熟，具有較好的靈活性，存在的不足是運力小、成本高、覆蓋半徑短、受天氣等自然條件影響大等。

4.1 LNG槽車的技術發展

汽車槽車運輸LNG這種低溫、易燃介質，在槽車結構上，必須滿足物料裝卸、隔熱保冷、高速行駛的要求，目前LNG槽車的技術已經發展的比較成熟。

4.2 LNG槽車的隔熱性能

為了確保安全可靠、經濟高效的運輸，LNG槽車的隔熱性必須滿足要求，而低溫儲罐的隔熱設計決定了儲罐的性能。可以采用的隔熱方式有真空粉末隔熱、真空纖維隔熱、高真空多層隔熱等。

4.3 LNG槽車的卸液方式

LNG槽車的輸液方式有壓力輸送和泵輸送。壓力輸送是利用在增壓汽化器汽化LNG然后返回槽車儲罐增壓，借助壓力差擠壓出LNG。這種卸液方式比較簡單，只需裝上必要的管路和閥門即可卸液。泵輸送液體是采用低溫潛液泵將LNG增壓，進行槽車裝卸。這種方式輸送流量大、裝卸時間短、適應性強而得到廣泛應用。

4.4 LNG槽車行駛快速化

為了滿足低溫儲罐的需要，LNG槽車的結構有一定的特殊性。如采用雙層罐體和隔熱支撐。罐體結構相對比較復雜，隔熱支撐又要兼顧減少熱傳遞和增大機械強度的雙重性，加上運輸LNG的危險性，因此，對LNG槽車的行駛需要限速。目前我國的高速公路路網不斷健全完善，公路運輸的平均速度不斷提高，低溫液體槽車在高速公路上的行駛速度也提高到了80-90Km/h.運行速度提高，可以提高運輸效率，LNG槽車的高速化運營是必然趨勢。

4.5 LNG槽車的安全主要是防止超壓和消除燃燒的可能性（禁火、禁油、消除靜電）。

4.5.1 防止超壓

LNG在儲藏過程中出現的蒸發現象較為緩慢，并且在蒸發過程中會導致罐內壓力持續上升而產生超壓危險，解決辦法可以在罐內安裝自力式減壓調節閥、壓力報警手動放空、安全起跳閥三級安全保護措施來進行超壓保護。可以保證當壓力持續上升到安全閥承受壓力的85%時，就會自動對儲罐進行密封處理。另外，過量充裝也會導致罐內壓力過大，同時還可以在儲罐外部安裝獨立液壓系統，用于觀察罐內液壓位置情況，明確液壓變化狀況。還可裝備高液位報警器、緊急切斷來控制液位。

4.5.2 消除燃燒的可能性

為了防止著火，消除LNG槽車周圍的燃燒條件也是十分重要的。

1）置換充分：LNG儲槽使用前必須用氮氣對內筒和管路進行吹掃置換，直至含氧量小于2.0%為止，然后再用產品氣進行置換至純度符合要求。

2）靜電接地：LNG槽車必須配備導靜電接地裝置，以消除裝置靜電；另外，在車的前后左右兩側均配有4只滅火器，以備有火災險情時應急使用。

3）阻火器：安全閥和放空閥的出口匯集總管上應安裝阻火器。阻火器內裝耐高溫陶瓷環，當放空口處出現著火時，防止火焰回火，起到阻隔火焰作用，保護設備安全。

綜上所述LNG的運輸方式優缺點已很明顯，根據LNG輸送技術及材料的不斷更新發展，相信在不久的時間里，LNG的運輸方式將會優勢互補，在未來經濟不斷發展的過程中LNG將發揮重要的作用，并且會發展成為影響我國天然氣市場變化的重要影響因素。因此LNG運輸也將承擔更重要的任務。