长江干线LNG运输船型

CCS上海规范研究所 付喜华

2018年8月3日，交通运输部《关于深入推进水运行业应用液化天然气的意见（征求意见稿）》提出有序开展LNG水路运输系统建设，着力打造高效运输服务系统，加快内河LNG码头建设，提升LNG接卸和转运能力。同时，提升LNG水路运输能力，率先以长江干线为主稳步推进内河LNG运输，有序发展国内LNG运输船队，不断壮大远洋LNG运输船队规模。目标到2025年，初步建成集约高效、功能完备的LNG水路运输系统。

长江干线LNG接收站

自2006年，我国第一个LNG接收站——深圳大鹏湾LNG接收站投入运营以来，我国沿海LNG接收站进入快速发展期，经过13年的发展，截至2019年上半年，我国沿海建成投产的LNG接收站21座，年LNG接收量约为7325万吨，LNG储罐容量高达约910万立方米，大部分分布在环渤海湾、长三角和珠三角地区，为缓解我国沿海地区能源紧张局势，促进LNG在我国能源消费中的应用起着至关重要的作用。相比沿海LNG接收站的快速发展，由于经济性、安全性等原因，目前我国内河尚无LNG接收站。

表1 长江干线LNG接收站规划

图1 长江干线LNG接收站规划港口

1、长江干线LNG接收站规划

随着近年来长江沿线各省市对LNG需求量的增强，包括内河LNG动力船舶数量的逐年增多，尤其是《船舶载运危险货物安全监督管理规定》（2018年11号令）对内河LNG运输相关规定发布以来，江苏、安徽、江西、湖北和湖南等省市加快了规划建造长江干线LNG接收站的步伐。目前，长江干线规划建造LNG接收站的港口有，镇江、江阴、芜湖、九江、武汉和岳阳，其规划接卸能力及地理位置等如表1、图1所示。其中，芜湖长江LNG内河接收（转运）站项目在2019年2月获得安徽省发改委核准批复，或将成为我国国家级规划的首座内河接收站。

2、芜湖长江LNG内河接收站

芜湖长江LNG接收站规划位于芜湖三山港区高安圩作业区，东距上海488公里，西距武汉637公里，具有重要的战略位置。接收站规划建设4座泊位：3座接卸泊位，1座工作船泊位（如图3所示）。设计LNG接卸能力为150万吨/年，最大LNG接卸能力为200万吨/年；一期2座10万立方米LNG储罐及配套设施，二期预留2座10万立方米LNG储罐；规划陆域面积约68万平方米，长约3400m，宽约200m（如图2、3所示）。项目计划2019年开工，2022年建成投产，届时可接收天然气21亿方/年，兼具皖南LNG储备调峰中心功能。

图2 芜湖LNG长江内河接收站地理位置

图3 芜湖LNG接收站规划

长江下游航道通航限制

1、长江干线航道养护水深

航道和港区的养护水深直接关系到船舶设计过程中的船舶吃水的确定，关系到船舶的装载容量及航行工况等重要船型特征和参数。2018年5月长江南京以下12.5米深水航道二期工程开通试运行，南京至长江口养护水深全部为12.5米，极大地提高了长江口至南京段航道的通航能力。根据长江航道局的发布，2019年长江干线航道养护水深为下表2、图4所示。

表2 长江干线航道养护水深

表3 长江中下游航道大桥的最高水位净空高度

图5 长江中下游航道大桥的最高水位净空高度

2、长江中下游航道大桥的最高水位净空高度

截止目前，船舶从芜湖港区沿长江干线航行至长江口，一共需要经过12座长江大桥，大桥处最高水位净空高度（如表3、图5所示）对进江船舶的主尺度，尤其是型深和上层建筑高度的设计尺寸，影响很大，须在船舶开发设计初期予以重点考虑。

图4 芜湖至长江口长江干线航道养护水深

进江型LNG运输船规范体系

中国船级社（CCS）已建立液化气体船一整套完整的规范技术体系，既包括国际航行也包括内河液化气体运输船各项检验规范和技术标准（如图6、图7所示），舱型覆盖了薄膜舱、A型独立舱、B型棱形独立舱和C型独立舱。最新版规范纳入了IGC Code的最新要求以及CCS在各个舱型液化气体运输船领域的新研究成果和最新技术。近年来，CCS在液化气体运输船领域，包括薄膜型LNG运输船，A型独立舱液化气体运输船及C型独立舱LNG运输船积累了丰富的实船入级服务经验。

图6 内河散装运输液化气体船舶构造与设备规范

图7 散装运输液化气体船舶规范体系

图8 LNG运输船液货舱类型

图8 LNG运输船液货舱类型

进江型LNG运输船舱型特征及现有船型

进江型LNG运输船可以将进口LNG直接运往沿江LNG接收站，也可以完成将LNG从沿海LNG接收站向沿江LNG接收站的二程转运任务，既从事远洋国际航线航行也从事内河航道航行，既需要满足国际航行海船LNG运输船相关规范要求，也需要满足内河LNG运输船规范要求。从液货舱类型来分，LNG运输船液货舱主要有GTT的薄膜舱，A型、B型及C型独立舱等（如图8所示）。

1、薄膜舱LNG运输船

薄膜舱LNG运输船结构形式采用的是双层底、双壳、双甲板、凸形甲板、J型压载舱、货舱之间采用隔离空舱的设计，液货舱参与承受船体梁载荷，液货舱采用的是薄膜型围护系统，需要完成的次屏壁。应用最为广泛的薄膜围护系统技术为法国GTT公司的NO96系列和MARK系列（如图9所示），具有良好的空间利用率和较低的日蒸发率。

2、A型独立舱LNG运输船

A型独立舱LNG运输船船体结构采用双壳、双底、双层甲板的设计，液货舱采用自撑式棱柱形A型独立液货舱（如图10所示），不承受船体梁载荷，舱内设置中纵舱壁和制荡横舱壁以较小晃荡载荷。需要完整次屏壁防护，主、次屏壁系统均可以进入，便于今后的检查和围护。液货舱可以与船体结构的建造并行建造，以缩短建造周期。

图10 A型独立舱LNG运输船及液货舱

图11 B型独立舱

图12 C型双体罐液货舱

图13 C型独立舱LNG运输船

3、B型棱形独立舱LNG运输船

B型棱形独立舱LNG运输船的船体结构形式类似于常见的双壳散货船，其甲板有采用封闭式甲板设计，也有凸形甲板设计。液货舱采用B型独立舱设计要求（如图11所示），不参与总纵强度，通过支承结构船底与船体结构之间的载荷。考虑液货晃荡的影响，舱内通常设置中纵舱壁和制荡舱壁，需要设置部分次屏壁。另外，液货舱还需基于断裂力学原理进行疲劳裂纹扩展评估，以及根据裂纹扩展的分析预报开展液货舱泄漏量的计算。

4、C型独立舱LNG运输船

C型独立舱LNG运输船的船体结构一般情况下采用双底、单壳、单层甲板的设计，C型罐体采用9%镍钢建造（如图12、13所示）。罐体结构形式可分为单体罐、双体罐和三体罐，其中三体罐较双体罐装载量提升约20%。C型舱承压能力较大，液货舱内部设置纵向舱壁以及横向制荡舱壁，不要求次屏壁。液货舱可与船体结构同时建造，通过吊装的方式完成整体建造，其建造过程中的Y形接头的焊接工艺以及吊装精度控制等对船厂的建造技术和工艺要求较高。

现有进江型LNG运输船船型设计

近几年，CCS和业界设计单位一起积极开展了多型进江型LNG运输船的船型开发和认可工作，液货舱涵盖薄膜舱、A型独立舱及C型独立舱，为进一步开展进江型LNG运输船的船型开发提供船型参考和有益支撑。

1、4万方进江型LNG运输船

该船型由LNT Marine和上海船舶设计研究院联合开发完成，液货舱采用的是LNT Marine的A-BOX技术（如图14所示），船长185米，船宽32米，型深17.5米，专门为长江航道LNG接收站开发设计，获得了CCS的船型认可和AiP认可证书。

2、2.8万方进江型LNG运输船

图14 4万方进江型LNG运输船

图15 2.8万方进江型LNG运输船

图16 GTT 3.2万方进江型LNG运输船

图17 GTT 1.65万方进江型LNG运输船

该船型由LNT Marine和上海佳豪船舶设计院联合开发完成，液货舱采用的是LNT Marine的A-BOX技术（如图15所示），船长149.9米，船宽30米，型深14.3米，专门为长江航道LNG接收站开发设计，获得了CCS的船型认可和AiP认可证书。

3、3.2万方进江型LNG运输船

该船型由GTT公司基于GTT MARK III薄膜舱技术设计开发的进江型LNG运输船（如图16所示），船长165米，船宽28.8米，型深18米，通过了CCS的船型认可并获得CCS AiP认可证书。

4、1.65万方进江型LNG运输船

该船型由GTT公司基于GTT MARK III薄膜舱技术设计开发的进江型LNG运输船，船长126米，船宽28米，型深11.7米，为了提高船舶的可视性，本船的甲板室区域采用船首布置（如图17所示），获得了CCS的船型认可及CCS AiP认可证书。