淺談液化氣船建造技術

樊峰+陶杰+劉書文

摘要：液化氣船是專門用來運輸液化氣體的船舶，液化氣船所運輸的主要液化氣體包括液化天然氣、液化石油氣、乙烯等液化氣體，此外還包括氨水、液氯等化學物質。這些液化氣體和化學藥劑的主要特點就是易燃、易爆，需要特殊容器儲存，而且具有一定的化學腐蝕性和毒性。因此，對液化氣船的安全性提出了較高的要求，進而液化氣船的建造難度非常大，專業性非常高。

關鍵詞：液化氣船；建造技術；探究

引言

液化氣船的建造技術對于船舶的整體質量和運輸安全有著直接的影響，在建造液化氣船的過程中，首先要通過科學、嚴謹的船體結構計算，根據客戶需求，制定不同的制造設計方案；其次要應用先進的制造技術，確保液化氣船的儲存和運輸安全。我國在液化氣船建造技術的研究方面已經取得了一些成就，今后，只有對液化氣船的建造技術展開深入的研究，才能使我國的液化氣船建造技術水平得到進一步的提升。

1液化氣船的種類及運輸貨物特點分析

1.1液化氣船分類

液化天然氣船（LNG）。液化天然氣的主要成分是甲烷，一般會采用常壓低溫的方式使其液化，以便儲存和運輸。液化天然氣船的儲存艙由隔熱材料構成，而且還設計了一些隔熱結構，為的是保證船艙始終處于低溫狀態。常見的儲存艙形狀有球形和矩形兩種，此外，還有一些液化天然氣運輸船的儲存艙是棱柱形和圓筒形的。

液化石油氣船（LPG）。液化石油氣的主要成分為丙烷，運輸方法有三種：一種是將其加壓液化，可在常溫下進行裝卸，這種船叫全加壓式液化石油氣船，其貨艙常為球形或圓柱形罐；另一種是冷凍液化，叫全冷凍式液化石油氣船，其貨艙可制成矩形，艙容利用率高，但需設置良好的隔熱層；第三種是既加壓又冷凍液化，叫半加壓半冷凍式液化石油氣船。

乙烯運輸船。乙烯的液化方式與石油氣的液化方式相同，都是采用加壓的方式使其液化，同樣，也可以在常溫下進行裝卸，通過加壓液化方式的乙烯運輸船船艙主要是圓柱形和球形。同時也可以利用半加壓半冷卻的方式使其液化，然后用圓柱形的儲存艙儲存并運輸。

1.2液化氣船貨物儲存方式及特點

液化氣運輸船按液化氣的貯存方式分為三類：壓力式、冷壓式和冷卻式。在壓力式液化氣船中，貨物在常溫下裝載于球型或圓筒型的耐壓液罐內。冷壓式和冷卻式液貨氣船對貨物的溫度和壓力都進行控制，因此需要液罐的隔熱和貨物的冷卻裝置。

2液化天然氣船（LNG）建造技術分析

2.1船體建造技術

LNG船船體建造過程主要分為以下幾部進行：第一，船體分段劃分。通過增加船體分段長度，減少貨艙區的分段數量，進而減少分段接頭，有利于縮短液化氣船的建造周期，并能提高船體結構的質量；第二，分段建造。液化氣船的建造工作包含多個船體部位的建造工作，在實際建造時，可以將各個部位分開建造，如，將舷側、隔艙、甲板以及雙層底等，另外選用合適的模板和胎架，進而保證船體外板和內殼的制造質量；第三，分段總組技術研究。通過科學合理的分段總組減少了船塢吊裝數，提高了建造質量。

2.2貨艙圍護系統建造技術

薄膜型LNG船貨艙圍護系統的建造主要包括：第一，絕緣箱的安裝。絕緣箱的安裝必須保證足夠的平整度，以保證敷設在上的薄膜安裝的平整度；第二，薄膜的焊接。14.7萬m3LNG船薄膜焊縫長130km，必須保證薄膜的安裝和焊接不能有絲毫的泄漏；第三，密性試驗。密性試驗包括承載試驗、氦氣試驗等，用以檢驗并確認液貨艙薄膜沒有絲毫的泄漏，并承受LNG液貨的重量。

2.3超低溫液貨管路和控制系統建造技術

超低溫液貨管路和控制系統的主要建造內容包括：第一，超低溫管路焊接工作。液化氣船的超低溫液貨管路是由許多大口徑的不銹鋼管對接焊接而成，對焊接技術的選擇以及焊接工人的專業能力要求非常高；第二，超低溫管路的絕緣敷設。液化氣船的超低溫管路需要有良好的絕緣性能，以防運輸過程中由于摩擦導致金屬管路帶電，進而引起液化氣爆炸；第三，超低溫控制系統包括泵塔系統、ESD系統、CTS系統、船岸連接系統、水探測系統、隔艙加熱系統、貨物機械室等，其調試技術是超低溫控制系統建造的關鍵技術。

3液化石油氣船（LPG）儲罐建造技術研究

3.1全壓式LPG船儲罐結構型式

全壓式LPG船罐屬于液化氣船中的壓力容器，一般為臥式儲存罐，主要結構造型是一段直筒段和兩個半球形封頭拼接而成。目前全壓式LPG船儲罐的容積從800m3到5000m3不等，設計溫度主要分為0℃到45℃與10℃到45℃兩種，根據儲存條件的要求，選擇不同的儲存溫度。同時，儲存罐的直徑與材料強度和船體造型有直接的關系，國內大部分的液化氣船儲存罐直徑都在8800mm到12000mm之間。采用國產材料制造的全壓式LPG船儲罐，為滿足船體尺寸的不同要求，儲罐容積和直徑各不相同。

3.2儲罐的制造、組裝與焊接

根據LPG儲罐的大小，筒體部分通常由7～11個筒節組成，每個筒節又由3～4片弧板組成。單片弧板用卷板機卷制而成；儲罐兩端的封頭殼板類似球罐按一定角度分成若干片，采用壓力機壓制而成。

3.3LPG船儲罐的組裝方法

根據焊縫的位置是否可改變，可分為固定式和轉動式。固定式多在廠房內固定場地，整個儲罐從拼裝到全部結束，處于固定狀態，如圖2。此方法最大特點就是焊縫位置固定，需全位置焊接，適宜采用手工焊和半自動焊。

4未來船市走勢展望

受到國際金融危機的長期影響，全球經濟的發展還處于緩慢的階段，同時，經濟復蘇能力較差，金融市場不穩定，導致許多商品的進出口貿易十分低迷。2016年世界經濟總體的發展趨勢相比于2015年有了一定程度的改善，其中以美國先進經濟體的復蘇水平為典型代表。在國際金融危機影響的這一段時間內，國際市場下的航運市場以及各種貨物的進出口需求受到了嚴重的影響，世界航運市場可用“低迷、重組、并購”這3個關鍵詞來描述。下圖是金融危機影響下，國際海洋油氣產量的增長情況。

結束語

我國的液化氣船建造與生產行業正處于發展階段，還有非常大的上升空間，再加上智能化制造技術的應用與發展，我國的液化氣船生產行業擁有一個非常廣闊的發展前景。因此，國內各大造船企業應該抓住時代機遇，不斷借鑒和學習國外先進的液化氣船建造技術，加強與國在造船企業的交流與合作，并不斷引進新型技術人才，最終使我國液化氣船制造行業平穩發展。液化氣船建造水平的提升，也是我國綜合實力不斷提升的重要體現。

參考文獻：

[1]王彥，薛鴻祥，朱錦標.大型液化氣船建造監控點精度控制[J].造船技術，2017，（03）：48-53.

[2]王雷，萬正權，汪雪良，黃進浩.液化天然氣運輸船關鍵技術研究綜述[J].艦船科學技術，2015，37（06）：1-5.

[3]朱哲仁.提高GTTNo.9型LNG船貨艙建造質量的關鍵技術[J].中國水運（下半月），2015，15（08）：26-28.

[4]章家棟，蓋成，陳冠凌，王培龍.83000m～3LPG船焊接質量控制關鍵點淺談[J].船舶標準化與質量，2015，（04）：15-19.