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煤、石油、天然气作为一次能源的三大支柱，在世界能源机构上占据着重要的地位。石油危机的冲击以及煤、石油的使用给环境带来的污染导致能源结构逐步向清洁能源方向转变，天然气的消费迅速增长。  2020年，中国天然气表观消费量为3259.1亿立方米，比2019年消费量高出228.4亿立方米，然而2020年全国天然气产量1925亿立方米，虽然比2015年增加579亿立方米，但仍无法满足满足中国民众的天然气需求，所以中国必须从国外进口天然气。  LNG船是什么而负责将天然气运回的，主要就是液化天然气运输船（LNG船），LNG是将天然气经过压缩升温后，在混合制冷剂的作用下，进行净化处理，将氮气，二氧化碳，水蒸气，硫化物和固体颗粒等除去，使其在燃烧过程中几乎不产生二氧化硫等有害的气体。 LNG运输船需能保证在零下163℃低温下，像变魔术一样，把天然气“压”成液态，使其体积缩小到1/600。LNG船的安全性要求极高。低温舱一旦泄露，就容易使船体钢板脆裂，如果液化天然气从裂缝漏出迅速汽化，而LNG船上装载的LNG多达数万吨，顷刻就会爆炸，船毁人亡。 因此，国内把50吨以上的液化天然气定义为“重大危险源”，即便船舶已至近海，为了保障码头和周边居民的安全，也不允许其轻易靠岸。 加上超长距离运输液化天然气的能力，LNG船成为国际上公认的高技术、高附加值、高可靠性的产品。LNG 运输船的主导船型是 GTT 薄膜型和MOSS 球型。GTT薄膜型货舱LNG运输船建造成本更低，宽阔的甲板更利于管系布置，空气阻力更小，操纵性更好。 LNG船的关键技术，可归纳为低温绝热技术、耐低温深冷性能材料、液舱晃荡分析技术、动力推进系统、建造安装平台技术、装卸货管路系统等6个方面。 LNG船的发展历史并不长， 到目前为止也仅仅只有40年的历 史。20世纪80年代以前，全球LNG 船的开发、设计、建造和运营完全 被欧美发达国家所垄断；进入80 年代后，日本从欧美引进了LNG 船的相关技术和建造专利，自 1981年起开始为本国船东建造 LNG船，并逐渐形成与欧洲船厂共同竞争LNG船市场的局面。 进入90年代，随着韩国船厂大规模 进入LNG船市场，欧洲船厂的 LNG船市场份额日益下降，并逐渐丧失了竞争优势。据业内知名研究机构调查，韩国三大船企——大宇造船海洋、三星重工与现代重工在当时几乎占据了全球LNG船市场70%的份额。  三星26.6万立方米LNG运输船 中国对于LNG的需求日益增加，因此迫切需要掌握LNG船技术，早在1997年，沪东中华就开始了LNG船研发的任务。 中国攻关LNG船因为国外的技术封锁，当时中国对LNG船的认知接近于0，沪东中华只能尽一切可能收集有关资料，从一些 专业杂志的介绍、国际海事界相关会议等渠道一点一滴地加深对 LNG 船的了解。1998 年前后，世界上拥有LNG 船液货舱围护系统建造专利的法国GTT 公司来到沪东中华，第一次进行了较为详细的LNG 船介绍。此后沪东中华又与GTT 进行多次接触，并在2000 年签订了引进专利的协议。  沪东中华造船工程师宋炜 资料奇缺， 成了沪东中华面对的最大的困难。沪东中 华只能尽一切可能收集有关资料，从一些 专业杂志的介绍、国际海事界相关会议等 渠道一点一滴地加深对 LNG 船的了解。 闻所未闻、巧妙精密的船舶结构和设计，数量庞大的船舶配件和设备，以及远超常规的建造要求和工艺，沪东中华开始了艰巨的攻关工作，首先，LNG 船的货舱需要承受低温，使得材料不仅要具备一定的强度，而且要有足够的低温韧性，以防金属脆裂。围护系统材料的选用取决于使用的最低温度以及与载运货物的相容性。 而殷瓦钢薄膜和低温隔热材料是GTT 型LNG 船围护系统的主要结构，殷瓦钢是一种铁镍合金，热膨胀系数极小，导热系数低，强度、硬度不高，塑性、韧性高，能在很宽的温度范围内保持固定尺寸。这些特殊的材料特性决定了它可以防止船体结构在超低温环境下冷裂，是LNG 运输船的关键材料。殷瓦钢含有大量的镍，价格十分昂贵，制造困难。  GTT 型 LNG 船主次屏壁由成千上万的 0. 7 mm 厚殷瓦钢焊接而成。液舱不允许任何泄漏，殷瓦钢极易生锈和腐蚀，对温湿度要求很高，作业人员的汗水就会造成其腐蚀，因此对焊接工艺要求非常高。只有具备 GTT 公司认可的手工焊和自动焊证书才可以进行殷瓦钢薄膜的焊接操作。 业内普遍认为，殷瓦钢焊接工程突出地表现了LNG 船建造工艺复杂性和高难度。一艘14.7 万立方米LNG 船，全船的殷瓦钢焊缝长度达到130 公里，按照规定，所有焊缝不能有丝毫的泄漏、不允许任何一个点出现焊接质量问题，。 因此，攻克殷瓦钢焊接难题，是沪东中华在这场持久战中所经历的众多硬仗中最有代表性的一仗。更棘手的是，LNG 船上绝大部分殷瓦钢的厚度仅 0.7 毫米，殷瓦焊接所涉及到的工艺、板材、焊接材料和自动焊焊机全部为国内首次使用。  其中仅焊接新工艺数量就多达好几百项、每一项新工艺平均又有 5 个关键参数需要确定。而所有的这一切，连向国外购买都没有可能，惟有依靠沪东中华自行摸索，沪东中华为此累计制订完成的焊接新工艺达到 234 项，创新的工艺数量占到了沪东中华原有焊接工艺的 46%，其中仅参数整理就累计超过了1000 项。  中国打破韩国垄断2008 年 4 月 3 日，我国第一艘自行建造的14.7 万立方米薄膜型LNG船“大鹏昊”在沪东中华造船（集团）有限公司顺利交付船东，整艘船长292米，宽43.35米，甲板相当于30个篮球场，一次可以运输14.7万立方米的天然气，一次运输的天然气可供上海2300万居民使用一个月。 中国人终于成功摘取了世界造船“皇冠上的明珠”，沪东中华也成为全球第13家掌握LNG船制造技术的企业。 此后，随着技术的不断发展，沪东中华也开始进军海外，竞标LNG的研发制造，8月29日，沪东中华造船为中国船舶（香港）航运租赁有限公司自主设计建造的17.4万立方米液化天然气（LNG）运输船“木兰”号正式签字交付。  木兰”号是当今世界主流的17.4万立方米LNG运输船，采用沪东中华自主研发的第四代LNG船设计和建造技术，该船总长295米，型宽45米，型深26.25米，航速19.5节， 至此，沪东中华已成功交付多型LNG储运装备28艘。目前，沪东中华正在建造27万立方米LNG船，这将是世界上最大的LNG运输船，一次可供4000万人1月生活。一旦建造成功，我们中国的LNG船建造技术将达到国际领先水平。 当然，很多人会说，沪东中华的LNG船和韩企还有差距，这是肯定的，韩国从90年代开始建造LNG船，并且有美国的技术支持，还可以获取全球最先进的材料。这些条件中国都不具备。  如果说我们看到韩企这么强大，我们就不造了，如果有一天它卡你脖子了怎么办，我们的能源安全怎么保障，沪东中华用了11年突破了国外的技术封锁，能够自主研发，自主制造，将国家的能源安全牢牢控制在了自己的手上，这就是我们的进步。看清楚差距，努力追赶，我相信，未来，中国的LNG船技术会越来越好。 |
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