LNG船舶运输特点及发展

《LNG船舶运输特点及发展》由会员分享，可在线阅读，更多相关《LNG船舶运输特点及发展（17页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、LNG船舶运输特点及发展LNG运输虽然在世界上已运行了 40多年，但在我国还是一个 新兴项目。伴随着广东LNG项目第一船LNG货于2006年6 月28日抵达深圳大鹏湾LNG码头，我国正式拉开了进口 LNG 的序幕。本文介绍LNG运输特点、船舶建造及其发展前景。1 LNG项目链LNG项目，是一个由上游项目、中游项目和下游项目等组成 的链接结构。所谓LNG项目链，涵盖了三个方面的内容，即 供应链、合同链和价值链。(1) LNG项目供应链上游，将气田开采出的天然气，通过管路送到液化工厂清 洁并液化为液化天然气(LNG)，以方便运输；中游为LNG运输项目，负责将LNG安全、可靠和稳定地送 到下游项目的

2、目的港；下游，通过接收站，将 LNG 再汽化回天然气，并通过输气 管路，将天然气送到不同的燃气用户。天然气货物由上游向下游输送，而资金流则由下游最终用户 向中游和上游项目返还。LNG项目合同链 上游、中游和下游，项目之间通过合同紧密相联，相互制约。 买卖双方签署的液化天然气购销合同 (Liquefied Natural Gas of Sales and Purchase Agreement , SPA)是所有分项 目之间合同关系中最基本的合同。(3) LNG项目价值链 从气田开采天然气之始，到最终用户使用，天然气通过最终 用户的应用得以实现其价值。2 LNG运输的特点(1) 商务结构因项目而异

3、LNG贸易，目前基本采用离岸价(FOB)或目的港船边交货价 (DELIVERY EX SHIP，简称DES)二种合同方式。FOB贸易合 同方式，买方负责运输；DES情况下，则是卖方负责运输。 因项目需要，上游卖方或下游买方投资中游运输项目，已成 时尚。无论是买方还是卖方负责运输，运输投资因项目参与各方的 商务结构而异。(2) 投资风险相对较小作为大型国际贸易和运输项目，LNG项目可行性研究阶段便 深入研究项目风险，制定规避和减少项目风险的策略和采取 措施。就运输项目来说，运行存在的风险和各有关方的利益， 通过租船合同、造船合同和船舶融资合同谈判，以合同方式 确定。LNG 运输，通常服务于长期的

4、租船合同，投资收益相对固定， 受市场影响不大。运输项目乃至整个 LNG 项目链，最大风险 是最终用户的支付能力。(3) 安全、可靠和稳定的运输LNG 运输，被行业人士称为“一条浮动的海上管道”，最重 要的特点是 LNG 运输的安全、可靠和稳定。LNG 运输，绝大多数 LNG 船舶是为项目服务，一旦船舶出现 事故不能继续运行时，难以找到替代船舶。所以，行业人士 从一开始就注重LNG船舶安全管理，以保证LNG船舶运行的 安全、可靠和稳定：一方面，从LNG船舶建造之初，元论是 船舶的性能设计、设备选用，还是建造施工质量管理，均比 一般商业船舶标准高、要求严；另一方面，船东公司建立安 全管理体系和人员

5、组织体系，付出高额费用维护船舶，雇佣 业务素质高和经过严格培训的船员。从运行历史看，LNG船舶有着良好地安全记录。自I960年代LNG 船舶从事运输以来，仅发生过二起较大的船舶搁浅事故 (一起 1979 年发生在直布罗托海峡，一起 1984 年发生在日本TABATA)，且二起事故都只是船体受损，货舱未受损伤。(4) 类似班轮运输LNG 船舶运输，除了需要安全、可靠和稳定以保证下游用户 可靠用气外，还因为运输计划的变动将牵动上游生产和下游 用气计划的变化，需要严格的 LNG 链接作业计划，对船舶运 输提出了较高的要求。所以，LNG运输具有类似班轮运输的特点：买卖双方，根据 LNG 购销合同中确定

6、的年度、季度和月度 贸易计划，制定运输计划。一旦运输计划确定，不做较大变 动。以固定的船舶，航行于固定的航线，按计划靠离港口泊位。 一般情况下，船舶准点率控制在一小时内。1970 年代末期，也曾出现过为数不多的项目外 LNG 船舶(俗 称投机船)；到 1990 年代末期，绝大多数投机 LNG 船舶找到 了 LNG 项目，投入到了长期合同的运输服务中。(5) 专项造船，投资成本高 船舶运输是定向造船和专项服务，每个项目均有专用项目运 输船。因为世界上的现货和短期合同贸易量小，少量的 LNG 现货运输收入不足以使船东承担高额的船舶资本成本费用 和维护费用。LNG船舶所载货物为常压下摄氏零下163C

7、的液化天然气， 货物围护系统均为耐超低温的材料和设备，推进动力采用蒸 汽轮机，且动力燃料来自所载LNG的汽化气。昂贵的货舱材 料、高性能的机电设备、高程度的自动化系统和世界顶级船 舶的建造标准和要求，致使LNG船舶建造成本比普通商业船 舶大的多。表1列出近几年135000138000m3LNG船舶的合同价格。表1 135000m3LNG船合同价格（资料来源：Clerkson）1991992002002002002002006.年份892000123459亿美1.91.61.721.61.51.51.82.02.20元5555553 LNG船舶建造现有的LNG船，按照货舱类型分，主要有球型、薄膜

8、型和自持式棱柱型等三种，但成熟的船型是球型和薄膜型。(1) 球型货舱船球型货舱船，全称为自持式球型“B”，专利技术由挪威 MOSSROSENBERG 船厂拥有，1954 年该厂设计了第一艘球型 船。之后，球型货舱技术分别转移到美国、芬兰(玛莎船厂) 和日本。1990 年代中期，韩国现代重工船厂从挪威船厂购买 了球型船货舱技术，并开始建造球型货舱船。货舱球体本身为高强度的铝合金，分为北半球、南半球和赤 道三大部分，由一个基于船体上的圆柱套裙支撑。套裙的上 部与球的赤道部分相连接。为保温，铝合金球的外表覆盖一层厚厚的泡沫绝缘材料。为 保护绝缘材料，整个货舱球的最外表面是保护型金属外壳。 最初，GO

9、TAASLARSEN船队拥有的大型LNG球型货舱船，有 6 个球罐。1990 年代后期，日本建造的 13.5 万立方米的大 型 LNG 船，有 5 个球罐。芬兰玛莎船厂于1996 年至1997 年 为阿布扎比项目建造的 13.5 万立方米 LNG 船舶，有 4 个球 罐。21 世纪初，日本川崎重工首先设计并建成了第一艘由 4 个球罐组成的 14.5 万立方米 LNG 船舶。2002 年芬兰玛莎船 厂设计了第一艘新形全封闭式4球罐LNG船舶。其后至今， 还没有建造新的球型货舱船的订单。(2) 薄膜型货舱船薄膜型货舱 LNG 船，最初有 GAZTRANSPORT 和 TECHNIGAZ 两 家设计

10、公司拥有两种类似的技术，1994 年合并成为 GAZTRANSPORT&TECHNIGAZ(GTT)。虽然两家薄膜型公司合并, 两者均为薄膜型，但两种货舱材料及建造技术均有较大的区 别：GASTRANSPORT货舱系统，采用双层薄膜，薄膜材料是07 毫米厚的不胀钢(含镍36%)，绝缘箱中绝缘材料为膨胀珍珠 岩。单薄膜型TECHNIGAZ MARK III，薄膜材料采用1.2毫米厚 的不锈钢，绝缘材料为聚亚胺酯与玻璃纤维混合的泡沫材 料。薄膜型货舱LNG船舶，随着其技术更加成熟，成本也较球型 货舱船低，主要在韩国建造，近几年日本三菱重工、三井重 工等也在接受建造薄膜型货舱船的订单。2004年起，

11、上海沪东中华造船厂相继接受了广东和福建两个LNG进口项目5艘GT96薄膜型货舱船舶订单，第一艘LNG船 舶将于2007年11月底交付使用。(3) 自持式棱型货舱此类型船舶，为减少货物在舱内晃荡撞击，增加船舶稳性，在货舱内部加一道纵向舱壁将一个货舱一分为二；货舱材料 采用耐低温铝合金；货舱绝热材料采用塑料泡沫。目前世界 上只有二艘，均为日本ISHIKAWAJIMA HARIMA船厂19931994年建造完工。4 LNG运输的发展和变化LNG 贸易和运输起源于欧美。 1959 年 2 月，甲烷先锋号(Methane Pioneer)进行了历史上首次LNG的船舶运输，运 送20001 LNG货物由美

12、国的路易斯安那到英国的Canvey岛。 此次航行证明了 LNG长距离船舶运输是可行的。1964年10 月“JULES VERNE”号开始了由阿尔及利亚到英国Canvey岛 世界上第一个15年长期合同的LNG船舶商业运输服务。之 后数年，欧洲国家如法国、西班牙、意大利、荷兰、比利时 等先后加入了进口 LNG的行列。日本是亚洲第一个进口 LNG的国家。1969年，日本从美国阿 拉斯加进口了第一船LNG。目前，日本已是世界上最大的LNG 进口国，2004年LNG年进口量约为769.5亿立方米。1990 年代中期，韩国开始进口 LNG，继日本之后韩国是目前世界 上第二大LNG进口国。可见，世界上最大的

13、LNG运输市场在 远东。近几年，美国计划大量进口 LNG，已获得政府批准建造12个 LNG码头。英国也于2005年重新加入到进口 LNG行列中。LNG进出口贸易带动了 LNG船舶运输业的迅速发展。根据“德 鲁航运咨询公司”统计，2005年底全球营运的LNG船舶总艘 数为190艘，到2006年3月已增长到197艘；拥有或合资 拥有LNG船舶的船东48个，主要是马来西亚国际航运公司, 壳牌，Bonny Gas Transport, Golar LNG,日本四家联合体 （NYK、MOL、K-LINE、LINO），澳大利亚 LNG，Bergesen WG 等。目前，马来西亚国际航运公司（MISC）已成

14、为LNG船舶的 最大船东，拥有船舶20艘。截止2005年底，世界上出口 LNG的国家12个，进口 LNG的 国家和地区16个，见表2。表2 LNG出口和进口国家出口国家进口国家国家开始时间国家开始时间阿尔及利亚1964法国1969美国（阿拉斯加）1969日本1969利比亚1970西班牙1970文莱1972美国1970马来西亚1983意大利1971印度尼西亚1997比利时1982卡塔尔1997韩国1986阿联酋1997台湾（地区）1990尼日利亚1999土耳其1994特立尼达和多巴哥1999希腊2000阿曼2000波多黎各2001埃及2005葡萄牙2003也门2003印度2004英国2005中国

15、200640年来，船舶由小到大，但货舱基本采用薄膜型和球型，动 力装置主要是蒸汽轮机。近几年，尤其是自 2004年以后， 20万立方米以上LNG船舶的产生，双燃料电力推进方式的出 现，无疑为LNG船舶运输增添了新的活力。4.1 LNG运输方式的变化LNG运输发展到今天，基本上还是服务于长期运输合同。但 短期运输合同也在增加，2004年度： 短期合同运输达357艘次（2003年和2002年分别为292艘 次和122艘次），其中仅运往美国COVER POINT的船舶已达 77艘次。短期贸易合同运输量已由2003年的1511万吨增长到2004 年的2009万吨，每年增长3.5%。LNG短期合同贸易量

16、占LNG总贸易量的15. 5%。 短期贸易合同运输增长的主要原因是：LNG出口商更希望短期的、灵活性贸易方式。某些国家（如日本），进口商己放开，不再是单一的油气公 司，发电厂和其他供应商也可以进口 LNG。季节调峰的需要。 结束了2025年的长期运输合同的船舶，仍有1015年的 营运寿命，没有找到长期合同前，只好从事短期合同服务。然而，短期贸易合同运输的增长，没有根本改变LNG船舶服 务于长期运输合同的模式。主要原因是船舶建造和营运成本 相当高，如果没有长期项目依托，船东难于承担日常资金流 压力。目前，从事短期合同运输的LNG船舶，一般是跨国油 公司持有较大股份，具有较强的货源和奖金支持背景，

17、如壳 牌和BP等。4.2 LNG船舶的变化传统LNG船舶建造和营运成本高，LNG运价居高不下，使LNG 船东承受着巨大的技术和资金压力。为了降低成本，LNG船东和租船人试尝在船型大小和推进类 型上有所突破。(1) 货舱容积目前，传统LNG船货舱容积已由13.5万14.5万立方米增加 到15. 5万立方米。卡塔尔至美国的RASGAS III LNG运输项目，在韩国三星和 大宇船厂订购的12艘Q-flex LNG船，货舱容积达到21万 立方米。(2) 货舱类型GTT公司开发的CS1新型簿膜型货舱，结合了 GT96和MARK III两种类型的优点，在货舱容积、货舱施工速度和建造成 本等方面，都比目前

18、的薄膜货舱有优势。法国大西洋船厂承造的法国燃气2002年2月份订购的第一 艘74130m3的CS1货舱LNG船，原计划2004年底交付使用， 因船舶货舱绝缘系统设计存在问题，仍滞留在船厂修改。(3) 推进方式法国大西洋船厂为法国燃气承造的第一艘74130m3LNG船上，使用了双燃料内燃机电力推进系统(Duel Fuel Diesel Elec trie，缩写DFDE)，发电既可以烧燃油， 也可以用货物蒸发气作燃料。DFDE市场前景看好。2004前世界上LNG船订单中仅有二艘 船采用DFDE推进方式，目前订单中采用DFDE的LNG船已有 27艘，仅2005年共42艘LNG船的订单中就有17艘。(

19、4) 用途2006年1月，GOLAR LNG与新加坡KEPPEL船厂签署合同， 将一球型货舱运输船改造成一艘LNG生产储藏和再汽化船舶 (Floating Storage and Regasificaiton unit，缩写 FSRU)， 计划2007年中期交付。此外，LNG FPSO(LNG Floating Production， Storage and Off shore)作为LNG海上生产储藏船的设计概念已被壳牌公 司接受，第一艘船计划于2009年前交付使用。5 结束语随着LNG船舶建造技术的革新，建造成本和营运成本的下降, LNG运输行业的门槛也会下落，更多没有项目背景依托的独 立船

20、东会投资LNG船舶。随着LNG贸易的快速发展，尤其是短期贸易量的增加，LNG 船舶打破从事单一项目服务，出现运输市场竞争的局面也不 会是很遥远的事情LNG船液货舱，由于必须长期在一162C以下的低温环境下 工作，制作要求极为严格，其构造特殊，与普通船舶区别很 大。 LNG 船液货舱的建造有哪些难点和特殊之处呢?就这一 问题，船舶报记者近日走访了沪东中华造船 (集团)公司第二 造船事业部。LNG 船建造之难 娇贵”的殷瓦钢，常温下接触到水或油，8 小时以内就会生锈， 导致整张钢板报废。沪东中华造的 LNG 船为薄膜型，采用法国 GTT 公司 NO 9 6 型专利，货舱舱容为 14 72 万立方米

21、，货舱围护系统采 用GTT公司的专利技术。它是薄膜型LNG船最核心技术所 在。其中关键点是殷瓦(1NVAR)钢材料装焊技术。殷瓦钢板含有 36的镍。这是种非常“娇贵”的材料，常 温下接触到水或油，8 小时以内就会生锈，而且由于殷瓦钢 板厚度仅07毫米，一旦生锈，整张都将报废。因此，LN G 船施工现场必须配备具有除湿功能的空调，除了提供给施 工者25的新鲜空气外，还要保证整个舱内干燥度保持在 6 0以上。即使是在这样的环境下，无意中接触到油或水， 殷瓦钢在 24 小时内也会生锈，因此工人们施工时必须戴橡 胶手套。目前国内尚无殷瓦钢生产能力。突出表现 LNG 船建造工艺复杂性和高难度的就是货舱围

22、护 系统的殷瓦钢焊接。国外的焊接工程师前后进行了两年多殷 瓦钢焊接试验，确定了300 多种焊法的焊接参数。沪东中华 作为我国第一家建造 LNG 船的企业，面对如此多且复杂的 工艺要求，只能摸索前进。焊工每天开始工作前，必须在样品上试焊，专家检查合格后 方可上船工作。由于殷瓦钢焊接工艺复杂，焊接人员在整个 LNG 船建造过 程中居于十分重要的地位。为了让焊接工人快速掌握焊接参 数、胜任复杂的焊接工作，必须首先对他们进行培训，通过GTT 考核之后方能开始工作。为了完全保证货舱围护系统 殷瓦钢焊接质量，一般实行殷瓦钢装配、焊接合一，也就是 装焊复合化。由于焊接类别多达几百种，要使所有工人成为 全能是

23、不可能的。在 LNG 货舱内，焊工只能装、焊各自通 过考核的焊接节点型式和焊接位置。LNG 船的防爆要求非常高，该船满载货物时一旦发生事故， 破坏力相当于一颗原子弹。因此建造时质量必须十分稳定、 可靠，这就对工人的施工提出了更高的要求，每一次焊接都 必须认真、谨慎，不能有丝毫松懈。 因此，货舱围护系统建造时，焊工和焊机都要一一锁定，不 能随意调换。焊工工作时必须穿戴整齐的工作服和橡胶手 套，随身携带脱脂棉或清洁剂，每天开始正式工作之前，必 须在码头旁边的检查室里，先在样品上试焊，由船东和 GTT 专家利用专用设备对焊件进行切片检查，合格后方可上船开 始当天的工作。在日本船厂里，如果工作条件发生

24、改变，就 必须马上做新的切片检查。每位焊工每天的工作都有详细记 录，并且有专人把每位焊工每天所焊的区域详细标在施工图 纸上，以便日后追溯。由于殷瓦钢焊接在很大程度上已经不 是传统意义上的力气活儿，而是对精度要求很高的“细活儿”， GTT 专家建议船争厂吸收若干女工加入 LNG 船的建造。LNG 船货舱围护系统需要零部件 30 万个，而很多部件和原 材料国内不能生产，很多工艺国内没有设计人员。LNG船在技术上要求极为苛刻：LNG船船体必须满足承受4 0 年疲劳的要求，而普通船一般为 30 年；船舱油漆要求保证 25 年，而目前最讲究的 LPG 船也只需 5 年。 整个货舱围护 系统可分四层：两层

25、绝缘箱，其间分别加入两层殷瓦钢板。 绝缘箱的主要材料为珍珠岩粉和木板。 LNG 船所用珍珠岩 粉要求密度在85%92%之间，且不能吸水。绝缘箱所用 的木板，要经过处理、蒸干，含水量不能超过 8，且整张 木板中不得嵌入螺丝钉。目前我国自行生产的珍珠岩粉和木 板均难以满足此项要求。LNG 船货舱围护系统需要零部件 30 万个，绝缘箱 55 万 多个；全船仅低温监测报警点就多达 3000 多个，工程十分 浩大。仅 LNG 船货舱围护系统脚手架就重达 1400 吨，零部 件上万个，每个零件的重量不能超过两个人的抬举范围。脚 手架共 10 层，每一层的承受力都有具体规定，目前国内尚 无此项设计人员。LN

26、G 船建造的每一步程序都有具体的数据要求，其指标一般 都高于普通公差标准；许多工序都必须使用专门的工具定 位，据统计，这种用于定位的模板工具就多达 100 余种。 LNG 船对货舱内壁的平整、规范性要求比一般标准要高，必 须力图使货舱所有点、面都能均匀受力；LNG船用的树脂胶 和绝缘箱必须依靠进口；为了保持良好的绝缘状态，货舱围 护系统内所有空隙都要填上玻璃纤维，它也必须从国外进 口。据介绍，除了货舱围护系统外，低温管系统、特殊的主推进 系统以及控制系统也是 LNG 船区别于普通船舶的关键之处。 一旦出现缺陷而返工，所花费的劳力和财力一般为正常值的 500 倍以上。因此 LNG 船对管理和建造人员提出了更加特 殊的要求。国外船厂建造 LNG 船的经验显示，专门针对货舱围护系统 成立管理部和车间是必要的。管理部一般包括一位项目总工 程师，下设设计、工艺、电脑网络工程师。车间则主要由殷 瓦装、焊工，画线工，绝缘箱工，脚手工等熟练技术工人组 成。相对于普通船舶，LNG船对建造人员的要求是极其严格 的，而且是全方位的