LNG燃料动力船监控与安全系统分析

董德新

摘 要：LNG作为一种清洁能源，可有效减少氮氧化物和二氧化碳以及硫化物和微小颗粒等的排放。不过，由于各种因素，LNG燃料在内河船还未得到普及，LNG燃料动力油轮在内河运输更是需要考虑各种因素的影响。通过对整个LNG燃料利用链条上主要设备的梳理及功能分析，并对LNG燃料充装系统和供应系统进行了风险点及对应控制措施及手段分析，此举对实现安全利用LNG燃料的目的有着很好的现实指导意义。

关键词：LNG燃料;燃料动力船;动力船监控;安全系统

引言

目前已经有越来越多的船舶将LNG（液化天然气）作为其主要燃料，跟其他燃料对比，LNG具备清洁能力强、绿色环保以及储存量大等诸多优势，其不但拥有较强的环境效益，还具备较高的经济效益。通过多次实践研究发现，LNG+柴油混合动力船跟仅应用柴油的动力船相比更加节能，大约能够降低20%～25%的成本，而且在维修方面，LNG+柴油混合动力船的成本费用也小于柴油船舶。由此可见，基于LNG的众多优势，使其成为船舶动力燃料是我国航运业未来的主要发展趋势指日可待。

1LNG燃料动力船监控与安全系统的重要性

LNG是液化天然气的简称，主要成分是甲烷。许多技术人员都意识到这种液化天然气的应用优势，在经过一系列科学处理后，让LNG成为了燃料的一种，在我国有着广泛的应用前景。只要我们继续加快技术攻关和相关规范制定，深入研究，总结前期实际运营船舶的经验与不足，结合内河船舶的特点，不断提高规范的适用性，便能对LNG燃料动力油轮在进出港时进行合理管制，从而有效提高运输效率，保障作业安全。最常见的应用方式就是将LNG作为船舶发动机的燃料，为发动机提供动力，达到节能减排的目的。

2LNG燃料动力船监控现状

2.1管理方面的问题

任何燃料的制作、运输及使用都需要有严格的监管机制作为保障，这也是船舶运输工作能够安全稳定开展的前提。从实际情况来看，很多城市所采用的管理方法多针对于传统的燃料，并没有将LNG新型燃料与其他燃料区分开来，这就使得管理工作不够完善，与船用LNG燃料动力技术的发展状态极不适应。

2.2技术方面的问题

LNG燃料需要通过特殊的技术手段处理天然气，对技术人员的专业操作能力提出了更高的要求。由于天然气自身的特性，这项技术操作工作有一定的危险性。有些技术人员自身也没有意识到研发LNG燃料的重要性，这些因素都极大地制约了LNG燃料的发展，也制约了船舶运输行业的可持续发展。当地政府部门和各企业没有定期展开人才培养工作也是影响LNG燃料发展的重要原因。

2.3能源与环境问题

能源是人类生存和发展的重要物质基础，攸关国计民生和国家安全。推动能源生产和利用方式变革，调整优化能源结构，构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系，对于保障我国经济社会可持续发展具有重要战略意义。当前，我国能源资源制约日益加剧，能源安全形势严峻。一方面，我国能源资源短缺，石油能源可持续供应能力不足;另一方面，粗放式发展导致我国能源需求过快增长，石油对外依存度从本世纪初的26%上升至2011年的57%。与此同时，我国油气进口来源相对集中，进口通道受制于人，远洋自主运输能力不足，金融支撑体系亟待加强，能源储备应急体系不健全，应对国际市场波动和突发性事件能力不足，能源安全保障压力巨大。

3LNG燃料动力船监控与安全系统控制优化

3.1燃料供应系统的安全控制

燃料供应系统的安全控制所涉及的对象从燃料舱一直到气体进入发动机气缸内，整个链路上的处所、设备、管路阀件均属于燃料供应系统所涉及的对象。处所主要是：燃料舱处所、燃料舱接头处所、压缩机室、气体阀件单元处所（GVU）、机器处所、其他燃料管系穿过的围蔽处所;设备主要是：燃料舱、热交换器、压缩机、发动机;管路阀件主要是：从燃料舱至发动机气缸盖前的燃气管路和双壁管及其阀件。

3.2燃料充装系统的安全控制

充装系统包含气相管路、液相管路、惰性气体吹扫管路、连接软管、紧急切断阀等，对于接收船来讲，其主要的风险点在于：充装站内阀件的气体泄漏，充装管路双壁管通风失效（当充装管路穿过围蔽处所时，需要采用双壁管的形式），双壁管内气体泄漏，充装达到了气罐的充装极限，燃料舱压力高，充装管路上的ESD阀失去动力等。对于气体泄漏采取报警和ESD阀关闭充装管路的策略;对于通风失效，由于通风失效并不一定意味着气体管路出现问题，因此仅仅是报警，以此提示人员通风出现问题;对于燃料舱压力异常、到达充装极限采取报警和ESD阀关闭的安全策略。

3.3完善审批制度

对我国LNG动力船舶试点现状进行整合汇总，并在最快时间内对审核批准流程、制度予以健全，并建设审批备案制度。还可以把LNG动力船舶的审批权下发至各省级航务海事机构，提升审批效率，从而加强各大航运企业应用LNG动力船舶的积极性。

3.4加强LNG燃料的创新研究

虽然LNG燃料是目前清洁能力较强、安全系数较高的船舶动力燃料，技术人员也需要具备与时俱进的意识和能力，关注燃料的创新研究工作。创新研究应当重点从制作流程的优化、使用过程中的安全性和便携性等方面深入进行，用发展的眼光看待LNG燃料和船舶运输行业。由于LNG燃料的装载燃料舱要求高，适于装载的空间受限，制约了LNG燃料的一次装载量，使船舶续航力受到限制，这是目前创新研究工作需要重点解决的问题。

结束语

随着全球减少碳排放的呼声日益高涨，作为碳排放大户的航运企业纷纷表示将参与开发新的节能技术，研发新能源船型，推动未来全球航运市场向节能低碳方向发展。本文通过对整个LNG燃料利用链条上的主要设备的梳理及功能分析，确定主要的监控设备是：燃料舱、热交换器、压缩机、气体燃料发动机，并对LNG燃料充装系统和供应系统进行了风险点及对应控制措施及手段分析，此举对实现船舶安全利用LNG燃料有着很好的现实指导意义。

参考文献

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