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全球LNG運輸船發（fā）展（zhǎn）回顧（連載二）

首艘中國自主設計、建（jiàn）造的14.7萬方LNG船“大鵬昊”號

2貨物圍護係統日新月（yuè）異

IGC規則要求氣體運輸船須建造成由雙殼雙底保護,設置專用液貨艙裝（zhuāng）置:貨物（wù）圍護係統，包括主屏壁和次屏壁，以及（jí）附（fù）屬的絕熱層和（hé）屏壁間（jiān）處所，還包括必要時用於支持這些構件的鄰接結構。對LNG運輸船，IGC規則定義了5種貨物圍護係統（見（jiàn）下圖）可供（gòng）選擇（zé），其中最常見的貨物圍護係統為GTT薄（báo）膜型和Moss球罐型

IGC規則定義的5種貨物圍護係統

01Conch型貨物圍（wéi）護係統（A型獨立液貨艙）

1964建造的Methane Princess號和其姊（zǐ）妹船Methane Progress號是最早一批專用LNG運（yùn）輸船，船上裝有5083鋁合金棱柱形獨立液貨艙，外包膠（jiāo）合板（Plywood）、巴沙（shā）木（Balsa Wood）絕緣材料（liào），稱為Conch型貨物圍護係統，屬於IGC規則定義的自持式（shì）A型獨立液貨艙。Conch型具有很高的可（kě）靠（kào）性，Methane Princess號營運了30多年，一（yī）直到1997年才退役。近年來，挪威LNG New Technologies（LNT）也（yě）發明了一種（zhǒng）全新的A型獨立液貨艙LNTA‐BOX®，已應用在了中小型LNG運輸船上。

"在相同的船型尺寸下，采用獨立式的IMO C型LNG液罐係統（tǒng）的LNG運輸船容積僅有30,000立方（fāng）米（mǐ），而采用LNT A‐BOX®液罐係統的LNG運輸船的（de）容積可達（dá）的45,000立方米，容積提高約為50%。

A型獨立液貨艙LNTA‐BOX®來源：LNT官網

此（cǐ）外，采用LNT A-BOX®的棱柱形液罐的設計可（kě）有（yǒu）效提（tí）高船（chuán）艙的使用率以及平坦（tǎn）的甲板布置更利於使未來船體上（shàng）部模塊的安裝布置，特別適用於中小型FLNG和FSRU建造。"

02GTT薄膜（mó）型貨物圍護係統

上世紀60年代末，法（fǎ）國氣（qì）體運輸公司（GT）和法國燃氣技術公司（sī）（TGZ）分別研製出GTNO型和TGZMark型薄膜LNG貨物圍護係統，也就是現今GTTNO96型和MarkIII型薄膜艙的前身。

GTTNO96型是（shì）一種非自身（shēn）支持的液貨（huò）艙係統，主屏（píng）壁和次屏壁采用成分為36%鎳的殷瓦合金薄膜焊接而（ér）成，最（zuì）薄處僅有0.7毫米，殷（yīn）瓦合金的熱膨（péng）脹係數（shù）極低，導熱係數低，能在很大的（de）溫度範圍內保持固定尺（chǐ）寸（cùn）。營運中，殷瓦薄膜緊貼在膠合板絕緣箱上，通過絕緣（yuán）箱將液貨施加在薄膜上的力直接傳遞給貨艙船體結構，絕緣箱具有一定強度，內部填充（chōng）珍珠（zhū）岩或（huò）玻璃棉保溫材料。我國建造的大型LNG運輸船都采用了該（gāi）係統。

GTT NO96型

GTTMarkIII型同（tóng）樣是一種非自身支持的液貨艙係統，主屏壁采用1.2毫米厚帶（dài）有（yǒu）槽形壓筋的（de）304L不鏽（xiù）鋼薄膜，縱橫方向的槽形壓筋可以吸收不鏽鋼薄膜因熱脹冷縮而產生的變形。次屏壁（bì）為二層玻璃纖維布及一層鋁箔的三合一（yī）片材，絕緣材料為增（zēng）強聚氨酯泡沫。

GTTMarkIII型

GTT薄膜型LNG運輸船（chuán）具有同等載貨量下主尺度（dù）小、艙（cāng）容利用率高（gāo）、甲板平坦（tǎn）、受風麵積小和駕駛室（shì）視野盲區小等優點，但同時具有裝載限製（液位須低於10%或高（gāo）於90%以減輕液貨晃蕩造成的危（wēi）害）和不易檢修（一旦貨物圍護係統建造完成，係統中的結構、部（bù）件及船體貨艙內表（biǎo）麵都被封在主屏壁薄膜內）的缺點。在NO96型和MarkIII型成熟設（shè）計的基（jī）礎上，GTT不斷研發出更優質高效的薄膜艙型，如NO96L03/L03+、N096Max、MarkIIIFlex、MarkV等,滬東中華造船廠建造的最新一代LNG運輸船便采用了NO96L03+型薄膜艙。

圖片來源（yuán）：中國船檢

03Moss球罐型貨物圍護係統（B型獨立液貨艙）

上世紀70年（nián）代初，挪威摩斯·羅森博格公司（MossRosenburg）研製出Moss球罐型貨物圍護係統，液貨艙為球罐，與船體（tǐ）互相獨（dú）立，可以（yǐ）自我支持（chí）液貨載荷，屬於（yú）IGC規則定義的自持式B型獨立液貨艙，設置滴盤作部分次屏壁。罐體使用（yòng）9%鎳的合金鋼或5083鋁合金建造，在赤道圈外側由垂向圓柱形裙（qún）圍結構支承（chéng），裙圍結構與球罐（guàn）赤（chì）道圈的連接由（yóu）具有特殊截麵的連接件焊接而成，可以吸收船體和罐體因熱脹冷縮或搖晃而產（chǎn）生的變形或位移。球罐外部（bù）覆（fù）蓋聚酯氨泡沫、酚醛泡沫或聚苯乙烯泡沫等絕緣材料。

MossRosenburg官網

Moss球罐（guàn）可以與船體結構分別建造再最後總裝，因此建造周（zhōu）期較薄膜型LNG運輸船更快，罐體也（yě）易於（yú）檢驗和維修，同時球（qiú）形設（shè）計消除（chú）了晃蕩影響從而可以（yǐ）裝載任意液位的液貨。它的缺點也顯而易見，部分罐體凸出甲板遮擋了駕駛室視（shì）野、受風麵積較大、船舶主尺度也偏大。日本三菱重工在傳統Moss的基礎上進行了（le）總（zǒng）體優化,研發出新一代更高效（xiào）的Moss型（xíng）LNG運輸船並已投入使（shǐ）用。

04IHISPB棱（léng）柱形貨（huò）物圍護係統（B型獨（dú）立液貨艙）

上世紀90年代初，日本石川島（dǎo）播磨重工（IHI）成功開發SPB獨（dú）立液貨艙，從（cóng）名（míng）字就可以得知其屬於IGC規則定義SPB的自持式B型獨立（lì）液（yè）貨艙，具有棱柱形液罐。液罐材料為5083鋁合金，絕緣材料為聚氨基甲酸酯泡沫。具有空間利用率高、無（wú）晃蕩影響、駕駛室視野好、易於檢驗修理等優（yōu）點。IHISPB的開發使日本成為歐洲以外第一個擁有LNG貨物圍護係統專利的國家，但至（zhì）今全球僅有（yǒu）2艘（sōu）LNG運輸船使（shǐ）用了該貨物圍護係統。

05C型獨立（lì）液貨艙貨物圍護係統

根據IGC規則，C型獨立液貨艙是符合（hé）壓力容器標（biāo）準的耐壓型自持式液貨艙（cāng），罐體由耐低溫材料建造，一般為圓筒形（xíng）臥罐（guàn）或球罐，外形均勻，幾乎沒有內部結構，外部覆（fù）蓋絕緣材料。其建造難度相對其他貨物圍（wéi）護係統較低，在中小型LNG運輸船上使（shǐ）用較多，江南造船廠於2015年交付的（de）國內首（shǒu）艘30000立方米LNG運輸船“海洋石油301”號便使用了C型獨立液（yè）貨艙（德國TGE貨物圍護係統），該船（chuán）也（yě）是全球（qiú）最大的C型LNG運輸船。

海洋石油301液（yè）貨（huò）艙吊裝來源：海油發展采（cǎi）油服務公司

06韓國KC-1薄膜型（xíng）貨物圍護係統

韓國作為LNG運輸船的建造大國，一直都希望擁有本國專利的（de）貨物圍護係統。經過多年研發，2014年，韓國（guó）燃氣公司（KOGAS）、大宇造船與海洋工程（DSME）、現代重工（HHI）以及三星重工（SHI）聯合開發（fā）了韓國KC-1薄膜艙，並已在兩艘LNG運輸（shū）船上運用。該（gāi）貨物圍護係（xì）統基於陸用LNG儲罐技術開發，將船體和主屏壁的尺度最小（xiǎo）化，主（zhǔ）次屏壁采用1.5毫米厚帶有槽形壓筋（jīn）的（de）304L不鏽鋼，絕緣使用聚氨酯泡沫，其結構比GTT薄膜型設計更簡單，有效降低了成本。

2018年6月據韓媒（méi）消息，2艘配備了KC-1 LNG貨物圍護係統的174000立方（fāng）米LNG船“SK Serenity”號和“SK Spica”號，在運輸過程中圍護係統出現結冰現象；KC LNG Tech已經對這一問題進行了評估，並查出船舶儲（chǔ）罐下部角落的絕緣係統中存在一個非常（cháng）小的裂縫。---國際船（chuán）舶網

KC-1薄膜型（xíng）貨物圍護係（xì）統

全球大多數（shù）LNG船都必須使用的（de）關鍵材料：殷瓦鋼（gāng）

製造（zào）薄膜型（GTT）貨艙圍護係統LNG 船的關鍵（jiàn）材料——殷（yīn）瓦鋼，也稱為不膨脹鋼、殷瓦合金、殷鋼，是含（hán）36%鎳（niè）的（de）合（hé）金鋼。由於殷瓦鋼熱膨（péng）脹係數極低，在巨大的溫差變化（huà）時，其幾乎不發生變形（xíng），在溫度極低（dī）的環境下，依然保持良（liáng）好的強度，並且（qiě）具有比中碳鋼更強的耐腐蝕性。在-196 ℃的工作環境下，現有的（de）可選材（cái）料（liào）中（zhōng）它的綜合性能是最適合作為液化（huà）氣體運輸和儲存（cún）使用的金屬材料（liào）。

　2017年9月，寶鋼特鋼成功通過法國GTT公司對LNG（液（yè）化51吃瓜网）船用殷瓦合金帶材的認證，成為目前世界上第二家可供應薄膜型（xíng）LNG船用殷（yīn）瓦合金帶材的合格供（gòng）應商。

LNG運輸船建造的難題：特殊焊接（jiē）技（jì）術

LNG運輸船建造的最主要的難題之一就是---即殷瓦鋼的焊接。掌握一般焊接技術，花個萬兒八（bā）千就行，可要掌握殷瓦鋼焊接技術，光（guāng）一個人的（de）培訓費就（jiù）要幾十萬元，而且培訓結束並不等於合格，還要（yào）經受國外專業（yè）機構嚴格（gé）考核，考核（hé）通過了才（cái）能上崗（就（jiù）是要獲（huò）得GTT公（gōng）司的（de）G級焊（hàn）工證）。

焊接工人在挑選、考核的程序之嚴（yán）苛，就像選拔特種兵一樣，因為（wéi）LNG核心部位（wèi）液貨艙內壁是由一片片殷瓦鋼片焊接組合起來的，最薄處僅有0.7mm，光焊縫長度就有百公裏左右，而LNG船有四個裝載51吃瓜网的液化艙，每一寸焊縫都不能有一丁點泄漏處。

殷瓦鋼焊接結束（shù）後，所有焊（hàn）縫都要經受嚴格（gé）的"密性試驗（yàn）"。特殊（shū）的檢測儀（yí）器在焊（hàn）縫上（shàng）極緩慢地行走，遇到有疑問的焊縫，儀器馬上就會報警。一個貨艙十多萬米的焊縫這麽一寸一寸地檢測下（xià）來（lái），別（bié）說體力了，對操作人員的耐心都是極大的考驗。

殷瓦（wǎ）鋼價值可（kě）是非常昂貴（guì）的，因此，焊接時工（gōng）人必須戴專用（yòng）手套操作。如果施工不注意，手印（yìn）落在（zài）殷瓦鋼上，鏽蝕的殷瓦鋼就可（kě）能發生多米諾骨牌效（xiào）應，要是（shì）周（zhōu）圍的殷（yīn）瓦鋼腐蝕了，就隻能全部調換。而且至（zhì）少要花費1000小時，這是企業無法承受的。

全球LNG運輸船發（fā）展回顧（gù）（連（lián）載二）：貨物圍護（hù）係統篇