lng水上加注技术概述

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1、LNG燃料的水上加注技术（简介）    加注是LNG燃料水上供应链上的关键环节，也是推广使用LNG作为船用燃料须首先解决的问题。LNG水上加注为新事物，仅能从欧洲十多年的应用中获取少量使用经验。     总体来看，国际上的LNG水上加注设施研究和建设正处于起步阶段，国际标准化组织（ISO）的 TC67/WG10-LNG船用燃料加注工作组、IMO IGF工作组等都在同步进行LNG水上加注的研究工作。在欧洲，欧盟委员会（EC）于2013年1月通过了 “清洁燃料战略（clean fuel strategy）”，提出

2、“欧盟船用LNG综合框架行动方案”，计划至2014年底，欧盟委员会与欧盟海事局（EMSA）联合提出一整套关于LNG水上供应、加注和使用的综合性规范、标准和指南。至2020年1月，所有跨欧交通网工程（TEN-T）的核心港口必须建成LNG加注设施，提供LNG加注服务。     我国自2010年开展将LNG作为船用燃料试点工程以来，中国海事局、国家能源局、中国船级社（CCS）等各方积极推动LNG水上加注规范和标准的制定，为未来LNG加注趸船、加注船、岸站等的设计和建造奠定了基础。 技术发展概况    目前,LNG燃

3、料水上加注方式总体上可分为如下三类（如图1）：图1LNG燃料水上加注的三种方式   ● 船-船加注（Ship-to-ship bunkering，简称STS）,STS在码头、锚地、航行中均可进行，STS也包括加注趸船对船加注、海上浮式加注设施对船加注；    ● 槽车-船加注（Tank truck-to-ship bunkering，简称TTS)；    ● 岸站-船加注（LNG intermediary terminal-to-ship via pipeline，简称TPS),TPS也可结合趸船使用，LNG

4、储罐位于岸上，趸船的作用是适应水位高差。    在以上三种方案中，目前应用最广的是TTS。北欧大部分LNG燃料船采用此种方式加注，槽车通过LNG小型中转站装车，将LNG燃料运往加注地点给LNG动力船实施加注，挪威已建成小型LNG中转站40余个，图2为挪威Arsvagen渡口的槽车加注作业。我国LNG双燃料试点船加注也采用TTS形式。    TPS在挪威已有应用，图3为挪威Halhjem的岸上加注站，储罐容量为2×500m3，为控制风险，储罐和加注站之间留有一定安全距离，之间的LNG管线埋于地下。图2挪威Ars

5、vagen渡口的LNG槽车加注图3挪威Halhjem的岸上加注站（容量1000m3）图42013年在VikingLine投入运营的LNG加注船图5荷兰鹿特丹港一加注趸船概念设计   对于STS，2013年初，世界首艘LNG加注船在Viking Line投入运营，该船由瑞典的Cryo AB公司建造，储罐采用真空绝热罐，容量为180m3。另有FKAB、川崎、TGE、Rolls-Royce、瓦锡兰等公司也正在着手设计LNG加注船（或LNG加注/运输两用船）。    对于内河和港口，加注趸船也是一种合适的加注方案。在

6、欧洲，已有LNG加注趸船的方案设计。图5为荷兰鹿特丹港一加注趸船的概念设计，船长60m，宽16.5m，其采用的是移动式储罐（可吊离趸船）。鹿特丹港提出，加注趸船的容量可分三个阶段发展，第一阶段在250m3以内，第二阶段在750m3以内，第三阶段达到1500m3。在我国长江水系，目前正在设计建造容量为100～500m3的LNG加注趸船。    表1列举了上述各种加注方案的优缺点，表2列举了各种船舶的适用方案。 水上LNG燃料加注工作原理   可行的LNG加注解决方案的设计取决于对安全性、可操作性、经济性三者的平

7、衡。图6为一典型水上LNG加注系统。该系统的工作原理为：用泵将LNG通过加注软管（或加注臂）泵送到接收方储罐中。在软管的两端都装有紧急切断阀（ESD），如果发生泄漏或操作异常，ESD可自动或手动关闭，为防止过压，ESD的响应时间在30s左右。当ESD关闭时，为防止压力振荡，储罐配备有自循环系统进行降温和降压。为防止加注方与接收方之间过大的相对运动，在软管上装有紧急脱离装置（ERC）。加注软管两端采用干式快速接头（Dry Disconnect Couplings，DDC）以防止泄漏。在加注之前，加注软管需要用L

8、NG的蒸发气进行吹扫和预冷，加注之后，软管中的LNG要排干，然后用氮气吹扫加注软管和回气管。图6简化LNG加注系统图LNG水上加注的风险识别    以下以STS加注方案为例，来分析水上加注设施潜在的风险和风险控制措施。LNG水上加注的风险识别见表3。风险控制措施 1、船舶布置    要根据LNG泄漏后果（如低温损伤和火灾损伤），制定加注作业处、控制室、生活区、储罐区之间的安全距离，以及采取适当的保护