LNG燃料動力船監控與安全系統分析

董德新

摘 要：LNG作為一種清潔能源，可有效減少氮氧化物和二氧化碳以及硫化物和微小顆粒等的排放。不過，由于各種因素，LNG燃料在內河船還未得到普及，LNG燃料動力油輪在內河運輸更是需要考慮各種因素的影響。通過對整個LNG燃料利用鏈條上主要設備的梳理及功能分析，并對LNG燃料充裝系統和供應系統進行了風險點及對應控制措施及手段分析，此舉對實現安全利用LNG燃料的目的有著很好的現實指導意義。

關鍵詞：LNG燃料;燃料動力船;動力船監控;安全系統

引言

目前已經有越來越多的船舶將LNG（液化天然氣）作為其主要燃料，跟其他燃料對比，LNG具備清潔能力強、綠色環保以及儲存量大等諸多優勢，其不但擁有較強的環境效益，還具備較高的經濟效益。通過多次實踐研究發現，LNG+柴油混合動力船跟僅應用柴油的動力船相比更加節能，大約能夠降低20%～25%的成本，而且在維修方面，LNG+柴油混合動力船的成本費用也小于柴油船舶。由此可見，基于LNG的眾多優勢，使其成為船舶動力燃料是我國航運業未來的主要發展趨勢指日可待。

1LNG燃料動力船監控與安全系統的重要性

LNG是液化天然氣的簡稱，主要成分是甲烷。許多技術人員都意識到這種液化天然氣的應用優勢，在經過一系列科學處理后，讓LNG成為了燃料的一種，在我國有著廣泛的應用前景。只要我們繼續加快技術攻關和相關規范制定，深入研究，總結前期實際運營船舶的經驗與不足，結合內河船舶的特點，不斷提高規范的適用性，便能對LNG燃料動力油輪在進出港時進行合理管制，從而有效提高運輸效率，保障作業安全。最常見的應用方式就是將LNG作為船舶發動機的燃料，為發動機提供動力，達到節能減排的目的。

2LNG燃料動力船監控現狀

2.1管理方面的問題

任何燃料的制作、運輸及使用都需要有嚴格的監管機制作為保障，這也是船舶運輸工作能夠安全穩定開展的前提。從實際情況來看，很多城市所采用的管理方法多針對于傳統的燃料，并沒有將LNG新型燃料與其他燃料區分開來，這就使得管理工作不夠完善，與船用LNG燃料動力技術的發展狀態極不適應。

2.2技術方面的問題

LNG燃料需要通過特殊的技術手段處理天然氣，對技術人員的專業操作能力提出了更高的要求。由于天然氣自身的特性，這項技術操作工作有一定的危險性。有些技術人員自身也沒有意識到研發LNG燃料的重要性，這些因素都極大地制約了LNG燃料的發展，也制約了船舶運輸行業的可持續發展。當地政府部門和各企業沒有定期展開人才培養工作也是影響LNG燃料發展的重要原因。

2.3能源與環境問題

能源是人類生存和發展的重要物質基礎，攸關國計民生和國家安全。推動能源生產和利用方式變革，調整優化能源結構，構建安全、穩定、經濟、清潔的現代能源產業體系，對于保障我國經濟社會可持續發展具有重要戰略意義。當前，我國能源資源制約日益加劇，能源安全形勢嚴峻。一方面，我國能源資源短缺，石油能源可持續供應能力不足;另一方面，粗放式發展導致我國能源需求過快增長，石油對外依存度從本世紀初的26%上升至2011年的57%。與此同時，我國油氣進口來源相對集中，進口通道受制于人，遠洋自主運輸能力不足，金融支撐體系亟待加強，能源儲備應急體系不健全，應對國際市場波動和突發性事件能力不足，能源安全保障壓力巨大。

3LNG燃料動力船監控與安全系統控制優化

3.1燃料供應系統的安全控制

燃料供應系統的安全控制所涉及的對象從燃料艙一直到氣體進入發動機氣缸內，整個鏈路上的處所、設備、管路閥件均屬于燃料供應系統所涉及的對象。處所主要是：燃料艙處所、燃料艙接頭處所、壓縮機室、氣體閥件單元處所（GVU）、機器處所、其他燃料管系穿過的圍蔽處所;設備主要是：燃料艙、熱交換器、壓縮機、發動機;管路閥件主要是：從燃料艙至發動機氣缸蓋前的燃氣管路和雙壁管及其閥件。

3.2燃料充裝系統的安全控制

充裝系統包含氣相管路、液相管路、惰性氣體吹掃管路、連接軟管、緊急切斷閥等，對于接收船來講，其主要的風險點在于：充裝站內閥件的氣體泄漏，充裝管路雙壁管通風失效（當充裝管路穿過圍蔽處所時，需要采用雙壁管的形式），雙壁管內氣體泄漏，充裝達到了氣罐的充裝極限，燃料艙壓力高，充裝管路上的ESD閥失去動力等。對于氣體泄漏采取報警和ESD閥關閉充裝管路的策略;對于通風失效，由于通風失效并不一定意味著氣體管路出現問題，因此僅僅是報警，以此提示人員通風出現問題;對于燃料艙壓力異常、到達充裝極限采取報警和ESD閥關閉的安全策略。

3.3完善審批制度

對我國LNG動力船舶試點現狀進行整合匯總，并在最快時間內對審核批準流程、制度予以健全，并建設審批備案制度。還可以把LNG動力船舶的審批權下發至各省級航務海事機構，提升審批效率，從而加強各大航運企業應用LNG動力船舶的積極性。

3.4加強LNG燃料的創新研究

雖然LNG燃料是目前清潔能力較強、安全系數較高的船舶動力燃料，技術人員也需要具備與時俱進的意識和能力，關注燃料的創新研究工作。創新研究應當重點從制作流程的優化、使用過程中的安全性和便攜性等方面深入進行，用發展的眼光看待LNG燃料和船舶運輸行業。由于LNG燃料的裝載燃料艙要求高，適于裝載的空間受限，制約了LNG燃料的一次裝載量，使船舶續航力受到限制，這是目前創新研究工作需要重點解決的問題。

結束語

隨著全球減少碳排放的呼聲日益高漲，作為碳排放大戶的航運企業紛紛表示將參與開發新的節能技術，研發新能源船型，推動未來全球航運市場向節能低碳方向發展。本文通過對整個LNG燃料利用鏈條上的主要設備的梳理及功能分析，確定主要的監控設備是：燃料艙、熱交換器、壓縮機、氣體燃料發動機，并對LNG燃料充裝系統和供應系統進行了風險點及對應控制措施及手段分析，此舉對實現船舶安全利用LNG燃料有著很好的現實指導意義。

參考文獻

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