LNG運輸船特點及發展前景

當今世界，隨著科學技術以及人類文明的發展，人們對于能源的需求也越來越多。LNG船作為一種運輸液化氣能源的特殊船舶，其巨大的運輸量和低的成本可以滿足人們對于能源的需求。LNG船作為一種可以運輸能源的新興船舶，它的結構的特殊性值得我們去探討。熟悉其結構對于提高運輸量以及降低運輸成本具有深遠意義。其發展前景對于船舶業以及能源業也具有重大的意義。

1LNG船的結構特點

在能源的開發利用過程中，天然氣作為一種高效、無污染、產量大的清潔能源，已經越來越多地被世界各國所使用。世界對天然氣的需求量也在不斷增加。據相關資料統計，近幾年來，天然氣在世界各國的能源結構中占據的比例也越來越高，人們已經有了用天然氣去取代石油這個長久以來占據世界第一的能源的想法。天然氣的巨大需求也使得人們對于可以運輸它的交通工具需求量劇增，而作為可以運輸大量液化天然氣的LNG船，在其中的重要性也不言而喻。人們越來越重視LNG船舶的發展前景，越來越看重LNG船舶的結構。這也加速了各國對于LNG船隊的建設，加速了世界對于LNG船舶各個結構的開發和研制。

1.1主推進動力裝置

眾所周知，主推進動力裝置對于整個船舶的結構起著重要作用，對于LNG船也同樣如此，在船舶動力裝置各組成部分中，無論從使用占比、制造所花費成本來看，還是從保養檢修，日常人員檢查維修所投入的費用和工作精力來看，推進裝置都處于不可取代的地位。傳統上，所有大型LNG船都采用鍋爐汽輪機裝置來驅動。雖然這種推進裝置已經極大證明了其可靠性，但是和其他選擇方案來比，其熱效率低、經濟性差、體積和重量大的缺點也被放大。

目前,對于LNG船的主動力裝置主要分為兩種，一種為傳統的鍋爐汽輪機裝置，另一種就是柴油機裝置。此外還開發了例如以柴油機為主的雙燃料混合裝置等其他多種衍生的主動力裝置，這些裝置的普及應用及其帶來的種種益處也促使人們對于LNG船主動力裝置觀念的改變。本文主要介紹的是最為常見的鍋爐和柴油機兩種動力裝置。

1.1.1 鍋爐汽輪機裝置

一般來說，LNG船的鍋爐汽輪機裝置是兩臺鍋爐配一臺汽輪機。我國首制LNG船采用的就是這種鍋爐汽輪裝置。

1.1.2柴油機裝置

1)二沖程低速柴油機

二沖程柴油機輸出功率大，效率高，但只能使用液體燃料，只適用于大型LNG船舶。

2)雙燃料柴油機

如圖2所示，雙燃料柴油機的主要特點是：采用燃油和天然氣兩種燃料混合驅動，輸出功率大，且因為其體積小、重量輕，在LNG船機艙中占地面積也小，節省空間的同時燃料燃燒產生有害物質少，幾乎對海洋無污染。符合現代船舶的發展規律和當今世界保護環境的主題。

總的來說，雖然LNG船在使用柴油機動力裝置上表現為上升趨勢，但作為傳統的動力裝置，鍋爐汽輪機裝置也在發展過程中不斷改進，在LNG船舶的使用上仍占據著重要地位。兩種動力裝置各有其優缺點，在未來的發展道路中，我們應結合兩者的優勢并屏除兩者的劣勢，推動LNG船的主動力裝置走向一個新的平臺。

1.2新ICGcode下的LNG船結構設計分析

其實除了這些重要的主動力裝置以外，LNG運輸船的船體結構設計也具有異常嚴格甚至是苛刻的要求。為了保障液化天然氣在運輸過程中的安全性，減少火災、泄漏等突發意外事故對船員的傷害和海洋環境的污染，國際海事組織也在2014年采用了最新的國際規范，即ICGcode。由此可見結構設計在整個LNG船布局中所占的重要地位。下面就以這個規范為例具體分析。

1）艙室布置

由于LNG運輸船屬于一種危險系數較高的特殊船舶，原版的規范在某些細節上難以滿足其嚴格的制造要求，也過于落后，例如其對船舶內外殼間距的要求對于LNG船來說過于小，而新版的規范針對此情況提出了新間距，滿足了艙室布置中的要求。

2）新舊ICGcode設計載荷對比

出于對貨物在運輸過程中安全性的考慮，新的規范也涉及了船舶運輸過程中可能遇到的一系列載荷：

（1）內部壓力

（2）外部壓力

（3）熱負荷

（4）測試負荷

 （5）貨艙的支反力

貨物的加速度計算公式也發生了稍許的變化，相比于舊的規范，新的規范在垂向速度上有所增加。

3）結構設計

根據規范要求，薄膜型LNG船載荷工況主要包括：波浪工況、垂向動力況、靜橫傾工況、動橫搖工況、抨擊工況[5]。這其中動橫搖工況計算最為煩瑣，屬于各個載荷工況中的重點和難點。下面就來簡單分析下這種工況。

動橫搖工況主要需要計算出各點對應最大壓力的橫傾角，而橫傾角的計算比較煩瑣，且壓力計算也涉及其他因素，同時運用到的公式也比較難且多。

總而言之，新的規范針對LNG船的整體布置和結構規范提出了新的要求，這對于提高我國LNG船的運輸水平和綜合能力具有很強的必要性。