趙蕓 張文豪

中國(guó)第五代LNG船首船（供圖/中國(guó)船舶集團(tuán)旗下滬東中華船廠）

江海聯(lián)運(yùn)型LNG船，既能滿足遠(yuǎn)洋航行，又能適應(yīng)江河航道低水位情況（供圖/中國(guó)船舶集團(tuán)旗下滬東中華船廠）

你是否想過？日常使用的天然氣，可能是坐著船漂洋過海來到我們身邊的。這艘船不是普通的船舶，而是與航空母艦、豪華郵輪齊名的LNG船。

造船工業(yè)皇冠上的明珠

液化天然氣運(yùn)輸船，顧名思義是運(yùn)輸液化天然氣（Liquefied Natural Gas，簡(jiǎn)稱LNG）的專用船舶（以下簡(jiǎn)稱LNG船），它需要專用的液化天然氣碼頭進(jìn)行裝卸，將液化天然氣氣化后，輸送給居民和工業(yè)用戶。

LNG船與航空母艦、豪華郵輪被并稱為造船工業(yè)皇冠上的“三顆明珠”，它的建造難度極大，全球只有少數(shù)國(guó)家的個(gè)別船廠有能力建造。2008年，中國(guó)首艘國(guó)產(chǎn)大型LNG船大鵬昊號(hào)正式交付，中國(guó)成為國(guó)際LNG船市場(chǎng)上的“破局者”；近年來，中國(guó)建造的LNG船在船舶性能、環(huán)保指標(biāo)、技術(shù)水平等方面，均已步入國(guó)際先進(jìn)行列。

我們?nèi)粘Ｊ褂玫奶烊粴馐菤鈶B(tài)的，為什么要將它液化呢？LNG船的建造又難在哪里呢？

液化：天然氣的“壓縮術(shù)”

天然氣作為一種相對(duì)清潔的化石能源，是推動(dòng)碳達(dá)峰、碳中和的重要力量。它的主要成分是甲烷，還含有少量乙烷、丙烷和丁烷等成分。

天然氣密度較小、體積較大，氣態(tài)運(yùn)輸成本高昂，對(duì)其實(shí)施“壓縮術(shù)”——液化后，同等質(zhì)量下，體積會(huì)縮小至原來的1/620。

那么，“壓縮術(shù)”是如何實(shí)現(xiàn)的呢？答案是低溫——當(dāng)溫度降至零下163攝氏度時(shí)，天然氣就會(huì)變成液體。

低溫：運(yùn)輸中的“雙刃劍”

液態(tài)天然氣在運(yùn)輸過程中需要保持這樣的低溫。因此，LNG船又被稱為海上“超級(jí)冷凍車”。

然而，如此低的溫度會(huì)讓造船原材料——鋼，變脆、易裂，使造船難度大大增加。同時(shí)，液化天然氣燃燒熱值很高，一旦泄露就可能引發(fā)毀滅性爆炸。這意味著，在滿足低溫的條件下，液化天然氣的儲(chǔ)罐不能有絲毫瑕疵。

“鋼板上繡花”

——焊接殷瓦鋼

目前，LNG船主要分為薄膜型液貨儲(chǔ)罐系統(tǒng)和獨(dú)立球型液貨儲(chǔ)罐系統(tǒng)。

以薄膜型液貨儲(chǔ)罐為例，為了防止低溫造成的船體鋼板破裂，薄膜型液貨儲(chǔ)罐通常采用特殊的材料——殷瓦鋼制成。例如，中國(guó)LNG船建造團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)某款LNG船時(shí)，采用了總面積超過3萬平方米、厚度卻僅有0.7毫米——與大拇指指甲蓋厚度差不多的殷瓦鋼。

搭載薄膜型液貨儲(chǔ)罐系統(tǒng)的LNG船（供圖/中國(guó)船舶集團(tuán)旗下滬東中華船廠）

搭載獨(dú)立球型液貨儲(chǔ)罐系統(tǒng)的LNG船

兩種LNG船液貨儲(chǔ)罐系統(tǒng)對(duì)比

液貨儲(chǔ)罐由一塊塊殷瓦鋼組成，每塊殷瓦鋼之間需要通過焊接技術(shù)連起來，大型LNG船上的殷瓦鋼焊縫總長(zhǎng)度可達(dá)上百公里。雖然大部分焊接已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化、自動(dòng)化，但在一些狹小、不規(guī)則的角落，需要由施工人員手動(dòng)完成，這如同在“鋼板上繡花”。

“嬌貴”的殷瓦鋼

殷瓦鋼厚度極薄，稍有不慎就會(huì)被燒壞，這要求施工人員有十足的耐心。其次，殷瓦鋼遇水極易生銹，哪怕是施工人員的一滴汗水落在其上，半小時(shí)內(nèi)殷瓦鋼就會(huì)出現(xiàn)銹點(diǎn)，且無法清除。這樣的銹點(diǎn)無疑是威脅LNG船運(yùn)營(yíng)安全的“定時(shí)炸彈”。

因此，殷瓦鋼手工焊接技術(shù)被稱為世界上難度最大的焊接技術(shù)。為了保障LNG船的安全，施工人員都經(jīng)過了嚴(yán)格的培訓(xùn)；在船體建造過程中，實(shí)施極為嚴(yán)格的管理制度，讓建造現(xiàn)場(chǎng)的濕度完全可控。例如，進(jìn)入液貨艙內(nèi)的施工人員必須通過兩道安全門、不準(zhǔn)帶水進(jìn)艙、佩戴專用吸汗羊皮手套等。

殷瓦鋼焊接車間

自2008年，我國(guó)首艘國(guó)產(chǎn)大型LNG船——大鵬昊號(hào)正式交付以來，我國(guó)先后攻克了殷瓦鋼的焊接工藝和制造工藝，完善了制造LNG船的產(chǎn)業(yè)鏈，創(chuàng)造了多個(gè)世界第一，在國(guó)際LNG船建造領(lǐng)域不斷交出完美的中國(guó)方案。

“國(guó)氣國(guó)運(yùn)，國(guó)船國(guó)造”。LNG船駛過驚濤駭浪，打破了能源在地球空間上的分布局限，它載著液化天然氣安全抵達(dá)無數(shù)個(gè)彼岸，成為我國(guó)能源發(fā)展戰(zhàn)略的國(guó)之重器！

（責(zé)任編輯 / 代竹蕊? ? 美術(shù)編輯 / 周游）

知識(shí)鏈接

峨眉號(hào)——全球建造速度最快的LNG船

峨眉號(hào)LNG船（供圖/中國(guó)船舶集團(tuán)旗下滬東中華船廠）

2023年12月12日，中國(guó)船舶集團(tuán)旗下滬東中華船廠（以下簡(jiǎn)稱“滬東中華”）自主設(shè)計(jì)建造的17.4萬立方米大型LNG船——峨眉號(hào)正式命名交付。

作為一艘世界主流大型LNG船，峨眉號(hào)由滬東中華自主研發(fā)設(shè)計(jì)，擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。該船總長(zhǎng)295米，型寬45米，型深26.25米，航速19.5節(jié)，創(chuàng)造了總建造周期僅17個(gè)月零8天的歷史新紀(jì)錄，表明我國(guó)大型LNG船的綜合建造能力已達(dá)到世界先進(jìn)水平。

峨眉號(hào)采用最新動(dòng)力系統(tǒng)，配備先進(jìn)環(huán)保裝置，具有蒸發(fā)率低、能耗低、環(huán)保性高、通用性強(qiáng)等諸多特點(diǎn)，航線適應(yīng)性靈活，可靠泊全球絕大多數(shù)陸地岸站，還具備船對(duì)船海上轉(zhuǎn)泊輸送功能。

殷瓦鋼是什么？

殷瓦鋼是一種鎳鐵合金，于1896年由瑞士物理學(xué)家紀(jì)堯姆首次發(fā)現(xiàn)。

熱脹冷縮（即受熱時(shí)體積膨脹，冷卻時(shí)體積收縮）是世界上絕大多數(shù)物體遵循的物理規(guī)律，金屬也不例外。但是，殷瓦鋼的特別之處就在于，其熱膨脹系數(shù)極低，能在很大的溫度范圍內(nèi)保持固定值。這種獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，使殷瓦鋼成為建造LNG船的絕佳材料。