海上“超級冷凍車”

趙蕓 張文豪

中國第五代LNG船首船（供圖/中國船舶集團旗下滬東中華船廠）

江海聯運型LNG船，既能滿足遠洋航行，又能適應江河航道低水位情況（供圖/中國船舶集團旗下滬東中華船廠）

你是否想過？日常使用的天然氣，可能是坐著船漂洋過海來到我們身邊的。這艘船不是普通的船舶，而是與航空母艦、豪華郵輪齊名的LNG船。

造船工業皇冠上的明珠

液化天然氣運輸船，顧名思義是運輸液化天然氣（Liquefied Natural Gas，簡稱LNG）的專用船舶（以下簡稱LNG船），它需要專用的液化天然氣碼頭進行裝卸，將液化天然氣氣化后，輸送給居民和工業用戶。

LNG船與航空母艦、豪華郵輪被并稱為造船工業皇冠上的“三顆明珠”，它的建造難度極大，全球只有少數國家的個別船廠有能力建造。2008年，中國首艘國產大型LNG船大鵬昊號正式交付，中國成為國際LNG船市場上的“破局者”；近年來，中國建造的LNG船在船舶性能、環保指標、技術水平等方面，均已步入國際先進行列。

我們日常使用的天然氣是氣態的，為什么要將它液化呢？LNG船的建造又難在哪里呢？

液化：天然氣的“壓縮術”

天然氣作為一種相對清潔的化石能源，是推動碳達峰、碳中和的重要力量。它的主要成分是甲烷，還含有少量乙烷、丙烷和丁烷等成分。

天然氣密度較小、體積較大，氣態運輸成本高昂，對其實施“壓縮術”——液化后，同等質量下，體積會縮小至原來的1/620。

那么，“壓縮術”是如何實現的呢？答案是低溫——當溫度降至零下163攝氏度時，天然氣就會變成液體。

低溫：運輸中的“雙刃劍”

液態天然氣在運輸過程中需要保持這樣的低溫。因此，LNG船又被稱為海上“超級冷凍車”。

然而，如此低的溫度會讓造船原材料——鋼，變脆、易裂，使造船難度大大增加。同時，液化天然氣燃燒熱值很高，一旦泄露就可能引發毀滅性爆炸。這意味著，在滿足低溫的條件下，液化天然氣的儲罐不能有絲毫瑕疵。

“鋼板上繡花”

——焊接殷瓦鋼

目前，LNG船主要分為薄膜型液貨儲罐系統和獨立球型液貨儲罐系統。

以薄膜型液貨儲罐為例，為了防止低溫造成的船體鋼板破裂，薄膜型液貨儲罐通常采用特殊的材料——殷瓦鋼制成。例如，中國LNG船建造團隊在設計某款LNG船時，采用了總面積超過3萬平方米、厚度卻僅有0.7毫米——與大拇指指甲蓋厚度差不多的殷瓦鋼。

搭載薄膜型液貨儲罐系統的LNG船（供圖/中國船舶集團旗下滬東中華船廠）

搭載獨立球型液貨儲罐系統的LNG船

兩種LNG船液貨儲罐系統對比

液貨儲罐由一塊塊殷瓦鋼組成，每塊殷瓦鋼之間需要通過焊接技術連起來，大型LNG船上的殷瓦鋼焊縫總長度可達上百公里。雖然大部分焊接已經實現了機械化、自動化，但在一些狹小、不規則的角落，需要由施工人員手動完成，這如同在“鋼板上繡花”。

“嬌貴”的殷瓦鋼

殷瓦鋼厚度極薄，稍有不慎就會被燒壞，這要求施工人員有十足的耐心。其次，殷瓦鋼遇水極易生銹，哪怕是施工人員的一滴汗水落在其上，半小時內殷瓦鋼就會出現銹點，且無法清除。這樣的銹點無疑是威脅LNG船運營安全的“定時炸彈”。

因此，殷瓦鋼手工焊接技術被稱為世界上難度最大的焊接技術。為了保障LNG船的安全，施工人員都經過了嚴格的培訓；在船體建造過程中，實施極為嚴格的管理制度，讓建造現場的濕度完全可控。例如，進入液貨艙內的施工人員必須通過兩道安全門、不準帶水進艙、佩戴專用吸汗羊皮手套等。

殷瓦鋼焊接車間

自2008年，我國首艘國產大型LNG船——大鵬昊號正式交付以來，我國先后攻克了殷瓦鋼的焊接工藝和制造工藝，完善了制造LNG船的產業鏈，創造了多個世界第一，在國際LNG船建造領域不斷交出完美的中國方案。

“國氣國運，國船國造”。LNG船駛過驚濤駭浪，打破了能源在地球空間上的分布局限，它載著液化天然氣安全抵達無數個彼岸，成為我國能源發展戰略的國之重器！

（責任編輯 / 代竹蕊? ? 美術編輯 / 周游）

知識鏈接

峨眉號——全球建造速度最快的LNG船

峨眉號LNG船（供圖/中國船舶集團旗下滬東中華船廠）

2023年12月12日，中國船舶集團旗下滬東中華船廠（以下簡稱“滬東中華”）自主設計建造的17.4萬立方米大型LNG船——峨眉號正式命名交付。

作為一艘世界主流大型LNG船，峨眉號由滬東中華自主研發設計，擁有完全自主知識產權。該船總長295米，型寬45米，型深26.25米，航速19.5節，創造了總建造周期僅17個月零8天的歷史新紀錄，表明我國大型LNG船的綜合建造能力已達到世界先進水平。

峨眉號采用最新動力系統，配備先進環保裝置，具有蒸發率低、能耗低、環保性高、通用性強等諸多特點，航線適應性靈活，可靠泊全球絕大多數陸地岸站，還具備船對船海上轉泊輸送功能。

殷瓦鋼是什么？

殷瓦鋼是一種鎳鐵合金，于1896年由瑞士物理學家紀堯姆首次發現。

熱脹冷縮（即受熱時體積膨脹，冷卻時體積收縮）是世界上絕大多數物體遵循的物理規律，金屬也不例外。但是，殷瓦鋼的特別之處就在于，其熱膨脹系數極低，能在很大的溫度范圍內保持固定值。這種獨特的優勢，使殷瓦鋼成為建造LNG船的絕佳材料。