海上“超级冷冻车”

赵芸 张文豪

中國第五代LNG船首船（供图/中国船舶集团旗下沪东中华船厂）

江海联运型LNG船，既能满足远洋航行，又能适应江河航道低水位情况（供图/中国船舶集团旗下沪东中华船厂）

你是否想过？日常使用的天然气，可能是坐着船漂洋过海来到我们身边的。这艘船不是普通的船舶，而是与航空母舰、豪华邮轮齐名的LNG船。

造船工业皇冠上的明珠

液化天然气运输船，顾名思义是运输液化天然气（Liquefied Natural Gas，简称LNG）的专用船舶（以下简称LNG船），它需要专用的液化天然气码头进行装卸，将液化天然气气化后，输送给居民和工业用户。

LNG船与航空母舰、豪华邮轮被并称为造船工业皇冠上的“三颗明珠”，它的建造难度极大，全球只有少数国家的个别船厂有能力建造。2008年，中国首艘国产大型LNG船大鹏昊号正式交付，中国成为国际LNG船市场上的“破局者”；近年来，中国建造的LNG船在船舶性能、环保指标、技术水平等方面，均已步入国际先进行列。

我们日常使用的天然气是气态的，为什么要将它液化呢？LNG船的建造又难在哪里呢？

液化：天然气的“压缩术”

天然气作为一种相对清洁的化石能源，是推动碳达峰、碳中和的重要力量。它的主要成分是甲烷，还含有少量乙烷、丙烷和丁烷等成分。

天然气密度较小、体积较大，气态运输成本高昂，对其实施“压缩术”——液化后，同等质量下，体积会缩小至原来的1/620。

那么，“压缩术”是如何实现的呢？答案是低温——当温度降至零下163摄氏度时，天然气就会变成液体。

低温：运输中的“双刃剑”

液态天然气在运输过程中需要保持这样的低温。因此，LNG船又被称为海上“超级冷冻车”。

然而，如此低的温度会让造船原材料——钢，变脆、易裂，使造船难度大大增加。同时，液化天然气燃烧热值很高，一旦泄露就可能引发毁灭性爆炸。这意味着，在满足低温的条件下，液化天然气的储罐不能有丝毫瑕疵。

“钢板上绣花”

——焊接殷瓦钢

目前，LNG船主要分为薄膜型液货储罐系统和独立球型液货储罐系统。

以薄膜型液货储罐为例，为了防止低温造成的船体钢板破裂，薄膜型液货储罐通常采用特殊的材料——殷瓦钢制成。例如，中国LNG船建造团队在设计某款LNG船时，采用了总面积超过3万平方米、厚度却仅有0.7毫米——与大拇指指甲盖厚度差不多的殷瓦钢。

搭载薄膜型液货储罐系统的LNG船（供图/中国船舶集团旗下沪东中华船厂）

搭载独立球型液货储罐系统的LNG船

两种LNG船液货储罐系统对比

液货储罐由一块块殷瓦钢组成，每块殷瓦钢之间需要通过焊接技术连起来，大型LNG船上的殷瓦钢焊缝总长度可达上百公里。虽然大部分焊接已经实现了机械化、自动化，但在一些狭小、不规则的角落，需要由施工人员手动完成，这如同在“钢板上绣花”。

“娇贵”的殷瓦钢

殷瓦钢厚度极薄，稍有不慎就会被烧坏，这要求施工人员有十足的耐心。其次，殷瓦钢遇水极易生锈，哪怕是施工人员的一滴汗水落在其上，半小时内殷瓦钢就会出现锈点，且无法清除。这样的锈点无疑是威胁LNG船运营安全的“定时炸弹”。

因此，殷瓦钢手工焊接技术被称为世界上难度最大的焊接技术。为了保障LNG船的安全，施工人员都经过了严格的培训；在船体建造过程中，实施极为严格的管理制度，让建造现场的湿度完全可控。例如，进入液货舱内的施工人员必须通过两道安全门、不准带水进舱、佩戴专用吸汗羊皮手套等。

殷瓦钢焊接车间

自2008年，我国首艘国产大型LNG船——大鹏昊号正式交付以来，我国先后攻克了殷瓦钢的焊接工艺和制造工艺，完善了制造LNG船的产业链，创造了多个世界第一，在国际LNG船建造领域不断交出完美的中国方案。

“国气国运，国船国造”。LNG船驶过惊涛骇浪，打破了能源在地球空间上的分布局限，它载着液化天然气安全抵达无数个彼岸，成为我国能源发展战略的国之重器！

（责任编辑 / 代竹蕊    美术编辑 / 周游）

知识链接

峨眉号——全球建造速度最快的LNG船

峨眉号LNG船（供图/中国船舶集团旗下沪东中华船厂）

2023年12月12日，中国船舶集团旗下沪东中华船厂（以下简称“沪东中华”）自主设计建造的17.4万立方米大型LNG船——峨眉号正式命名交付。

作为一艘世界主流大型LNG船，峨眉号由沪东中华自主研发设计，拥有完全自主知识产权。该船总长295米，型宽45米，型深26.25米，航速19.5节，创造了总建造周期仅17个月零8天的历史新纪录，表明我国大型LNG船的综合建造能力已达到世界先进水平。

峨眉号采用最新动力系统，配备先进环保装置，具有蒸发率低、能耗低、环保性高、通用性强等诸多特点，航线适应性灵活，可靠泊全球绝大多数陆地岸站，还具备船对船海上转泊输送功能。

殷瓦钢是什么？

殷瓦钢是一种镍铁合金，于1896年由瑞士物理学家纪尧姆首次发现。

热胀冷缩（即受热时体积膨胀，冷却时体积收缩）是世界上绝大多数物体遵循的物理规律，金属也不例外。但是，殷瓦钢的特别之处就在于，其热膨胀系数极低，能在很大的温度范围内保持固定值。这种独特的优势，使殷瓦钢成为建造LNG船的绝佳材料。