長江干線LNG運輸船型

CCS上海規(guī)范研究所 付喜華

2018年8月3日，交通運輸部《關于深入推進水運行業(yè)應用液化天然氣的意見（征求意見稿）》提出有序開展LNG水路運輸系統(tǒng)建設，著力打造高效運輸服務系統(tǒng)，加快內河LNG碼頭建設，提升LNG接卸和轉運能力。同時，提升LNG水路運輸能力，率先以長江干線為主穩(wěn)步推進內河LNG運輸，有序發(fā)展國內LNG運輸船隊，不斷壯大遠洋LNG運輸船隊規(guī)模。目標到2025年，初步建成集約高效、功能完備的LNG水路運輸系統(tǒng)。

長江干線LNG接收站

自2006年，我國第一個LNG接收站——深圳大鵬灣LNG接收站投入運營以來，我國沿海LNG接收站進入快速發(fā)展期，經過13年的發(fā)展，截至2019年上半年，我國沿海建成投產的LNG接收站21座，年LNG接收量約為7325萬噸，LNG儲罐容量高達約910萬立方米，大部分分布在環(huán)渤海灣、長三角和珠三角地區(qū)，為緩解我國沿海地區(qū)能源緊張局勢，促進LNG在我國能源消費中的應用起著至關重要的作用。相比沿海LNG接收站的快速發(fā)展，由于經濟性、安全性等原因，目前我國內河尚無LNG接收站。

表1 長江干線LNG接收站規(guī)劃

圖1 長江干線LNG接收站規(guī)劃港口

1、長江干線LNG接收站規(guī)劃

隨著近年來長江沿線各省市對LNG需求量的增強，包括內河LNG動力船舶數(shù)量的逐年增多，尤其是《船舶載運危險貨物安全監(jiān)督管理規(guī)定》（2018年11號令）對內河LNG運輸相關規(guī)定發(fā)布以來，江蘇、安徽、江西、湖北和湖南等省市加快了規(guī)劃建造長江干線LNG接收站的步伐。目前，長江干線規(guī)劃建造LNG接收站的港口有，鎮(zhèn)江、江陰、蕪湖、九江、武漢和岳陽，其規(guī)劃接卸能力及地理位置等如表1、圖1所示。其中，蕪湖長江LNG內河接收（轉運）站項目在2019年2月獲得安徽省發(fā)改委核準批復，或將成為我國國家級規(guī)劃的首座內河接收站。

2、蕪湖長江LNG內河接收站

蕪湖長江LNG接收站規(guī)劃位于蕪湖三山港區(qū)高安圩作業(yè)區(qū)，東距上海488公里，西距武漢637公里，具有重要的戰(zhàn)略位置。接收站規(guī)劃建設4座泊位：3座接卸泊位，1座工作船泊位（如圖3所示）。設計LNG接卸能力為150萬噸/年，最大LNG接卸能力為200萬噸/年；一期2座10萬立方米LNG儲罐及配套設施，二期預留2座10萬立方米LNG儲罐；規(guī)劃陸域面積約68萬平方米，長約3400m，寬約200m（如圖2、3所示）。項目計劃2019年開工，2022年建成投產，屆時可接收天然氣21億方/年，兼具皖南LNG儲備調峰中心功能。

圖2 蕪湖LNG長江內河接收站地理位置

圖3 蕪湖LNG接收站規(guī)劃

長江下游航道通航限制

1、長江干線航道養(yǎng)護水深

航道和港區(qū)的養(yǎng)護水深直接關系到船舶設計過程中的船舶吃水的確定，關系到船舶的裝載容量及航行工況等重要船型特征和參數(shù)。2018年5月長江南京以下12.5米深水航道二期工程開通試運行，南京至長江口養(yǎng)護水深全部為12.5米，極大地提高了長江口至南京段航道的通航能力。根據(jù)長江航道局的發(fā)布，2019年長江干線航道養(yǎng)護水深為下表2、圖4所示。

表2 長江干線航道養(yǎng)護水深

表3 長江中下游航道大橋的最高水位凈空高度

圖5 長江中下游航道大橋的最高水位凈空高度

2、長江中下游航道大橋的最高水位凈空高度

截止目前，船舶從蕪湖港區(qū)沿長江干線航行至長江口，一共需要經過12座長江大橋，大橋處最高水位凈空高度（如表3、圖5所示）對進江船舶的主尺度，尤其是型深和上層建筑高度的設計尺寸，影響很大，須在船舶開發(fā)設計初期予以重點考慮。

圖4 蕪湖至長江口長江干線航道養(yǎng)護水深

進江型LNG運輸船規(guī)范體系

中國船級社（CCS）已建立液化氣體船一整套完整的規(guī)范技術體系，既包括國際航行也包括內河液化氣體運輸船各項檢驗規(guī)范和技術標準（如圖6、圖7所示），艙型覆蓋了薄膜艙、A型獨立艙、B型棱形獨立艙和C型獨立艙。最新版規(guī)范納入了IGC Code的最新要求以及CCS在各個艙型液化氣體運輸船領域的新研究成果和最新技術。近年來，CCS在液化氣體運輸船領域，包括薄膜型LNG運輸船，A型獨立艙液化氣體運輸船及C型獨立艙LNG運輸船積累了豐富的實船入級服務經驗。

圖6 內河散裝運輸液化氣體船舶構造與設備規(guī)范

圖7 散裝運輸液化氣體船舶規(guī)范體系

圖8 LNG運輸船液貨艙類型

圖8 LNG運輸船液貨艙類型

進江型LNG運輸船艙型特征及現(xiàn)有船型

進江型LNG運輸船可以將進口LNG直接運往沿江LNG接收站，也可以完成將LNG從沿海LNG接收站向沿江LNG接收站的二程轉運任務，既從事遠洋國際航線航行也從事內河航道航行，既需要滿足國際航行海船LNG運輸船相關規(guī)范要求，也需要滿足內河LNG運輸船規(guī)范要求。從液貨艙類型來分，LNG運輸船液貨艙主要有GTT的薄膜艙，A型、B型及C型獨立艙等（如圖8所示）。

1、薄膜艙LNG運輸船

薄膜艙LNG運輸船結構形式采用的是雙層底、雙殼、雙甲板、凸形甲板、J型壓載艙、貨艙之間采用隔離空艙的設計，液貨艙參與承受船體梁載荷，液貨艙采用的是薄膜型圍護系統(tǒng)，需要完成的次屏壁。應用最為廣泛的薄膜圍護系統(tǒng)技術為法國GTT公司的NO96系列和MARK系列（如圖9所示），具有良好的空間利用率和較低的日蒸發(fā)率。

2、A型獨立艙LNG運輸船

A型獨立艙LNG運輸船船體結構采用雙殼、雙底、雙層甲板的設計，液貨艙采用自撐式棱柱形A型獨立液貨艙（如圖10所示），不承受船體梁載荷，艙內設置中縱艙壁和制蕩橫艙壁以較小晃蕩載荷。需要完整次屏壁防護，主、次屏壁系統(tǒng)均可以進入，便于今后的檢查和圍護。液貨艙可以與船體結構的建造并行建造，以縮短建造周期。

圖10 A型獨立艙LNG運輸船及液貨艙

圖11 B型獨立艙

圖12 C型雙體罐液貨艙

圖13 C型獨立艙LNG運輸船

3、B型棱形獨立艙LNG運輸船

B型棱形獨立艙LNG運輸船的船體結構形式類似于常見的雙殼散貨船，其甲板有采用封閉式甲板設計，也有凸形甲板設計。液貨艙采用B型獨立艙設計要求（如圖11所示），不參與總縱強度，通過支承結構船底與船體結構之間的載荷?？紤]液貨晃蕩的影響，艙內通常設置中縱艙壁和制蕩艙壁，需要設置部分次屏壁。另外，液貨艙還需基于斷裂力學原理進行疲勞裂紋擴展評估，以及根據(jù)裂紋擴展的分析預報開展液貨艙泄漏量的計算。

4、C型獨立艙LNG運輸船

C型獨立艙LNG運輸船的船體結構一般情況下采用雙底、單殼、單層甲板的設計，C型罐體采用9%鎳鋼建造（如圖12、13所示）。罐體結構形式可分為單體罐、雙體罐和三體罐，其中三體罐較雙體罐裝載量提升約20%。C型艙承壓能力較大，液貨艙內部設置縱向艙壁以及橫向制蕩艙壁，不要求次屏壁。液貨艙可與船體結構同時建造，通過吊裝的方式完成整體建造，其建造過程中的Y形接頭的焊接工藝以及吊裝精度控制等對船廠的建造技術和工藝要求較高。

現(xiàn)有進江型LNG運輸船船型設計

近幾年，CCS和業(yè)界設計單位一起積極開展了多型進江型LNG運輸船的船型開發(fā)和認可工作，液貨艙涵蓋薄膜艙、A型獨立艙及C型獨立艙，為進一步開展進江型LNG運輸船的船型開發(fā)提供船型參考和有益支撐。

1、4萬方進江型LNG運輸船

該船型由LNT Marine和上海船舶設計研究院聯(lián)合開發(fā)完成，液貨艙采用的是LNT Marine的A-BOX技術（如圖14所示），船長185米，船寬32米，型深17.5米，專門為長江航道LNG接收站開發(fā)設計，獲得了CCS的船型認可和AiP認可證書。

2、2.8萬方進江型LNG運輸船

圖14 4萬方進江型LNG運輸船

圖15 2.8萬方進江型LNG運輸船

圖16 GTT 3.2萬方進江型LNG運輸船

圖17 GTT 1.65萬方進江型LNG運輸船

該船型由LNT Marine和上海佳豪船舶設計院聯(lián)合開發(fā)完成，液貨艙采用的是LNT Marine的A-BOX技術（如圖15所示），船長149.9米，船寬30米，型深14.3米，專門為長江航道LNG接收站開發(fā)設計，獲得了CCS的船型認可和AiP認可證書。

3、3.2萬方進江型LNG運輸船

該船型由GTT公司基于GTT MARK III薄膜艙技術設計開發(fā)的進江型LNG運輸船（如圖16所示），船長165米，船寬28.8米，型深18米，通過了CCS的船型認可并獲得CCS AiP認可證書。

4、1.65萬方進江型LNG運輸船

該船型由GTT公司基于GTT MARK III薄膜艙技術設計開發(fā)的進江型LNG運輸船，船長126米，船寬28米，型深11.7米，為了提高船舶的可視性，本船的甲板室區(qū)域采用船首布置（如圖17所示），獲得了CCS的船型認可及CCS AiP認可證書。