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LNG加注船发展现状

   2015-06-26 船海装备网船海装备网7780
  二、LNG加注的几种类型
  对船舶进行LNG加注有四种方式:槽车对船、岸站对船、便携式液罐、船对船。实际应用中,目前使用最广泛的是槽车对船的加注方式,北欧大部分LNG动力船采用此种方式加注。岸站对船的加注方式在挪威已有应用。船-船加注方式的应用是最近的事,2013年初,世界首艘LNG加注船在Viking Line投入运营,该船由瑞典的Cryo AB公司建造。下面对这四种方式的优缺点作一介绍。
  1、槽车对船(TTS)
  TTS加注是从槽车的液罐向停泊在港口的船舶充装LNG。通常是通过连接在两者之间的一根特制的用于低温LNG的软管来传输,也可采用挠性连接臂。一般来说,一辆LNG液罐槽车能装载13000加仑的LNG,约1个小时可以完成全部LNG的传输。TTS加注方式为船东、运营商以及加注场所提供了很大的灵活性,任何码头都可以使用这种方式。对于那些LNG燃料舱容量较小的船舶,TTS加注可以作为初始的解决方案,在进行大规模LNG加注设施投资前能详细地了解市场状况。
  以目前的设计,IMO C型液罐一般有30天的存储时间。因为轻便,几乎可以在任何地点供应LNG。唯一的限制是港口是否允许从码头进行岸边LNG加注。
  TTS加注方式的优点是便携、低投入以及可以远距运输LNG,不管是现在还是未来都十分具有吸引力。不过由于充装速度有限以及槽车数量的限制,对于大型船舶来说这种方式能力有限。风险方面,TTS中的关键操作者是槽车司机,他并非专业的加注作业者,因此不会象固定装置作业者那样熟悉安全要求,另外还存在陆上运输安全风险,相比岸站对船和船对船加注方式,TTS加注方式对公众的风险更大。
  2、岸站对船(PTS)
  PTS加注方式中,LNG从陆地上的固定储存站点,通过低温管路或软管向停泊在附近码头的船舶充装LNG。不仅能进行大容量的充装,也可通过便携式液罐进行充装。美国Harvey海湾正在Fourchon港开发PTS加注方案。LNG可以通过槽车、铁路或加注驳船运送至储存设施中,也可以从远距离的液化设施运送。未来,有可能小规模的LNG液化工厂就能提供现场加注服务。
  PTS方式的加注速度比TTS高很多,在传输速度和容量的设计上也很灵活,能满足特定客户或普通客户的需求,但是从地理上看仍然是灵活性最低的一种方式。因为PTS加注需要有位于码头附近的固定设施,船舶需要进行专门的布置,以便可以在装卸货的同时进行燃料加注以减少在港口停泊的时间,否则在港时间延长,就会降低PTS加注方式的可行性。
  现有的LNG终端均设计为低频次、高容量传输,因此不能立即改成能提供LNG加注服务,而且LNG加注设施还需要由特定机构进行严格审核以确保设计的安全性和必要的隔离距离。新的LNG终端可能会同时考虑LNG加注作业,但需要对以下方面进行评估:
  1) 在设计和操作时考虑双重用途(高传输速度、大容量以及低传输速度、小容量),确保一种作业不会对另一种作业产生干扰。
  2) 设置LNG燃料船专门码头,避免与LNG船所需的大规模LNG传输相干扰。
  PTS加注方式的灵活性较高,能针对所有潜在的加注速度和容量进行设计,既能满足LNG大量加注的要求,也能少量加注,但是灵活性会损失一定的操作效率。长期运营中,这类设施可能会为专门的加注客户进行定制设计,这样传输效率会更高。
  3、便携式液罐传输
  便携式液罐可直接被装载在船上用作燃料储存,这种方式下LNG加注量是很灵活的,根据便携式液罐的数量而定。1个40英尺的ISO联运便携式液罐能储存约13000加仑LNG。
  便携式液罐运输方便,通过槽车、铁路以及货船均可运输。可以储存一定的时间,应用范围很广,工业界、航运界和CNG加注站均可采用。要想在船上使用便携式液罐,液罐和船舶设计必须兼容。
  以下这些方面会增加便携式液罐加注风险:
  1) 便携式液罐需要更多的连接,会增加泄漏的概率;
  2) 操作导致的甲烷泄漏;
  3) 便携式液罐的物理传输对外界的影响和潜在泄漏概率较大。
  4、船对船(STS)
  船对船加注是从燃料加注船或加注驳船向另一艘船舶加注LNG燃料。船对船加注方式在燃料充装量和充装速度上具有较大的灵活性。燃料加注船和加注驳船的加注位置也具有最大的灵活性,可以在港口操作,也可以在海上操作。
  在瑞典斯德哥尔摩港,首例船对船LNG燃料加注是“Seagas”号燃料加注船向“Viking Grace”号渡船加注燃料。“Seagas”号燃料加注船设计专用于为“Viking Grace”号加燃料,大约一小时可加注40000加仑LNG。尽管充装速度不象PTS方式那么快,但是超过TTS的充装速度和容量。将来会出现更大的燃料加注船,充装速度更高,可为多种船舶加燃料。
  相比岸基的传输,船对船传输存在潜在的威胁,如船舶间的过度运动、海况、船舶碰撞等。如果在设计和操作中确定并充分考虑到这些情况,会很大程度上减少风险。
  船对船加注具备较大的灵活性,如:可以在货物装卸和登船/下船时同时进行加注;无需进港就可以实施,方便了过路船只。
  5、几种加注方式的比较
  5.1  加注时间
  船舶类型和操作条件将决定哪种加注方式是最合适的。大型船舶的运输路线长,需要更快的加注操作。一艘2000~8000 TEU的集装箱船,商业可行的加注时长为4~6小时。这意味着燃料传输流速将会很高。例如,TOTE公司的一艘3100 TEU集装箱船要求4小时加注完毕。
  TTS加注方式传输速度较低,如果用于大容量传输耗时过长,同时TTS和便携式液罐传输还会受到槽车或便携式液罐数量的限制,因此仅适用于小型船舶。
  5.2  不同船型适用的加注方式
  船对船、槽车对船及岸站对船三种加注方式对于不同的船型的适用性大致如下:

 
  5.3  港口条件
  港口的具体情况也限制了LNG加注方式的选择。通常将港口分为不受限制的港口、大型受限制港口及小型受限制港口三类,每一类港口适用的LNG加注方式也不尽相同。
  1) 不受限制的港口
  可以对港口进行扩展以便从岸上进行LNG加注。这样的港口主要服务于石油钻探和生产。有多种潜在海事LNG客户。周围的区域无人居住或人口稀少,多为工业活动。
  这类港口灵活性最高,所有LNG加注方式均可行,但是具体选择哪种方式还需要取决于港口的客户。既然是一个工业区,可以假设港口会有许多中型或大型客户,需要较高的传输速度和较大的传输容量,PTS和STS加注是可行的,需要对这两种方式的经济性进行对比,确定选择哪种方式。
  因为区域相对人口稀少,相关的风险主要是对区域内的工人、基础设施和附近的资产。
  2) 大型受限制的港口
  这类港口的扩张受到限制,主要服务大型船舶,如散货船和旅游船。港口周围大量开发,为成熟工业区并邻近居住区。
  这种情况下,PTS基础设施开发可行性会减少。因为加注设施与已有货物转运操作协同布局的可能性较低,船舶需要至另一位置进行PTS传输。替代方案是,可以使用加注船或加注驳船在货物装卸或乘客上下的另一舷进行燃料加注。这种情况下,STS应是最可行的方案。加注船从远处的港口将LNG运输过来。拥有大型石化装置的港口也属于这种类型。
  3) 小型受限制的港口
  这类港口扩张受到限制,主要服务大量的渔船、渡船和其他中小型船舶。这些船舶对燃料的需求量少,航程短。由于土地有限,较难采用PTS加注方式,同时许多需要加注作业的是小型船舶,采用TTS或便携式液罐加注是可行的方案。比如渡船可能会对便携式液罐加注感兴趣,因为不需要液罐充装装置和蒸发气线路。
  对于特定的港口应该选择何种加注方式,需要综合考虑港口的具体情况,还需要考虑船型、运输模式和航线。由于加注设施可以通过专业的设计来满足不同LNG燃料船舶的需要,因此燃料传输速度并非选择加注方式的一个决定性的条件。停靠许多大型船舶的美国港口可能更倾向于选择PTS和STS加注方式。另外还需要考虑港口里小型支持船舶,如拖船、近海支持船、渡船等。除非专门设计的PTS加注方式可以同时满足大型船舶和小型船舶的加注要求,否则还需要利用TTS方式为小型支持船服务,美国Harvey海湾就是采用这种模式。专业的PTS加注方式可以与LNG燃料船和支持基础设施共同开发。
 
 
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