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　　最近几年来液化自然气(Liquefied natural gas，简称LNG)工业成长敏捷，LNG供给量稳步增添。颠末美国能源部许可，2014年美国20个LNG出口项目取得核准。估计将来几年内LNG的供给将进一步增添。LNG工业链包罗自然气预处置、液化、贮存、运输、领受、再汽化、发卖等环节。成长液化自然气的初志是便利运输和下降自然气运输本钱，是以LNG的贮存与运输在全部LNG工业链中占有很是主要的地位。

　　1 LNG贮存手艺成长近况

　　自然气的年夜范围贮存可采取地下储气库和LNG两种体例。相关数据注解，地下储气库垫层气量年夜，投资收受接管率低，仅为自然气投资收受接管率的85%，而以LNG情势贮存收受接管率高达98%。我国近况是小型压力罐较多，常压年夜型储罐较少，无LNG储气库。

　　1.1地下LNG储气库

　　相对地上储气库来讲，地下储气库固然在本钱费用、情况庇护等方面具有不成对比的劣势，可是对LNG来讲，液化温度为－162℃，储库的围岩在这类环境下将遭到低温的影响，形成岩体破裂，致使LNG的年夜量泄露和蒸发丧失，是以在不变度较差的地下洞室贮存LNG会很坚苦。

　　到今朝为止，国外也唯一少部门用不锈钢保温层作为LNG的密封层地面贮存槽来贮存LNG的实例。阿尔和利亚阿尔泽的地下储气库操纵冻土层地下洞窟来贮存LNG，依然没法避免泄露问题。因为没法间接在岩洞中贮存LNG，韩国经由过程对岩体冷却理论的深切研究，对利用隔热气密衬砌系统地下岩洞贮存LNG手艺进行了摸索研发。

　　2001年，第一座衬砌水封LNG地下岩洞库在韩国年夜田实验成功，其成果注解地上库和半地下库的运营本钱远高在地下库。而今朝我国在这一方面仍处在空白。

　　1.2地下LNG储罐

　　地下LNG储罐内壁和保温层与地上储罐根基不异，经常使用的储罐内壁材料首要为9%镍钢、不锈钢或铝合金，保温层材料为珍珠岩和硬质聚氨酯泡沫。外罐一般采取钢筋混凝土壁和预应力混凝土壁，上有碳钢拱顶，拱顶下有上覆博璃纤维毯保冷层的铝质吊顶。地下LNG储罐具有占地少、平安性极高、贮存液体不容易溢出、抗震机能强、经久性等特点。

　　日本为全球地下LNG储罐建筑手艺较为领先的国度，因为该国度自然气资本稀缺，故也是最年夜的LNG进口年夜国，有近20座储罐在役。日本东京燃气无限公司在横滨新建的LNG基地中，采取气浮工艺、空气支持手艺，同时经由过程储罐侧壁与筒底的刚性连系体例建筑储罐，获得了杰出的成效。

　　今朝，日本已建成了25万m3的地下LNG储罐，该容量已到达世界进步前辈程度。地下储罐相对地上储罐具有平安性高、地盘操纵率高档劣势，我国在此范畴并没有响应的研究功效。

　　1.3地上LNG金属混凝土储罐

　　按照地上LNG金属混凝土储罐内壁材料的分歧，凡是分为预应力混凝土型储罐和薄膜型储罐两种。一般年夜型储罐都采取预应力混凝土型，外壳材料首要为预应力混凝土，内筒为低温的金属材料。薄膜型储罐内筒材料有殷瓦钢和不锈钢两种。日本是全球建筑年夜型LNG储罐最多的国度，其具有的储罐数目占了全球LNG储罐的62%。据报导，日本年夜阪煤气公司日前在建可贮存23万m3的LNG储罐。

　　另外印尼、文莱和阿尔和利亚等LNG输出国和英、法等LNG进口国均建有年夜量年夜型常压LNG低温储罐。韩国自然气公司建筑了世界第一批最年夜的27万m3的LNG储罐。与浩繁发财国度比拟，我国LNG储罐年夜多为中小型压力罐，今朝我国已具有自立设想和建筑年夜型LNG低温常压储罐的能力。

　　我国东部沿海10余个LNG领受站的储罐容量全数为16万m3。我国今朝最年夜储罐为中石油江苏液化自然气公司如东领受站的20万m3全容储罐。

　　2 LNG运输手艺成长近况

　　LNG运输有着分歧在自然气管道运输的庞大劣势，特殊是在跨洋运输方面，首要采取LNG船运输。船运LNG本钱较低，仅为自然气管道输送的1/7摆布。船运LNG不但能有用规避因为气源不足铺设管道而引发的风险，并且自然气经由过程液化前的净化处置，含有的无害物资更少，更有益在环保。长距离的LNG运输能够采取船运和铁路运输，短途则可操纵LNG槽车或罐箱运输，和内河水运，此中槽车运输逐步成为公认的相当靠得住、本钱最低的LNG流运作模式。

　　2.1槽车运输

　　槽车运输包罗两种:公路运输和铁路槽车运输。研究注解，1000km或更短的距离为公路运输的规模，跨越1000km以上则选择铁路油罐车更加经济。今朝，国内相干手艺已很是成熟，完全实现了国产化。对单辆槽车来讲，液化自然气水容积最年夜，已成长到52.8m3，最年夜工作压力0.7MPa，最年夜充装自然气量3.3万m3，槽车行驶速度平均为60km/h。经跟车丈量，输送中LNG槽车的储罐内压力根基不变，告急泊车时压力会上升0.02MPa摆布，泊车进程中平安阀无泄漏，LNG无丧失。

　　在平安性方面，很多LNG槽车在设想时为了提高罐容，将径向支持布局放置在罐壁外，这固然增年夜了罐内贮存容积，但减小了贮存容器的不变水平，具有必然水平的平安隐患。

　　2.2LNG运输船

　　跨海船运是LNG国际近海商业采取的一种首要情势。此刻出产LNG运输船的国度首要集中在亚洲。韩国年夜宇、三星和日本三菱已成为世界首要LNG运输船制造商，但造船的焦点手艺被法国GTT等北欧公司垄断。今朝LNG运输船的最年夜容量为26万m3。作为世界第三年夜LNG船制造国，我国在20世纪90年月中期才最先进行LNG船的手艺研发工作。2015年1月我国建成今朝第一艘具有完全自立常识产权且设想容量为17.5万m3的LNG船“鼎力海员号”。

　　LNG船按照液堆栈系统分歧可分为自力型和薄膜型两种。今朝自力B型和法国GTT公司开辟的薄膜型占有全部市场，薄壁型储罐主屏壁采取36%镍钢，次屏壁为36%镍钢或铝箔纤维，其蒸发率能够节制在0.10～0.15%/d。因为薄膜型船的良好机能，三星重工自立研发了在蒸发率和装载限制要求方面具有较着劣势的SCA薄膜型LNG围护系统。

　　因为我国当局在LNG进口项目标计划中明白划定，必需采取国内运输的FOB商业模式，我国仅能依托自有的6艘LNG运输船承运LNG到指定领受站，其余合同和现货LNG全数依靠租赁船舶进行承运。我国LNG船队运力不足成为限制LNG商业的主要身分之一。

　　2.3管道输送

　　今朝LNG管道只用在自然气液扮装置和LNG的装卸操作举措措施，还没有长距离管道输送LNG的实例。研究注解，用管道长距离输送LNG具有手艺可行性，而LNG长输管道扶植最年夜的问题在在，利用的材料是不是在低温前提下仍能连结杰出的机能，为了避免BOG(闪蒸汽)的发生，必需在中心设置LNG冷泵站。

　　是以，LNG长输管道的投资收受接管率早期较低，具有扶植风险。跟着海底低温管道手艺的不竭前进，LNG的高效运输距离已到达了32km，这申明LNG长距离管输在手艺上是可行的，跟着最近几年来自然气需求的不竭爬升，管道输送成为一种趋向。

　　2.4LNG罐箱运输

　　中国的小型LNG出产—罐箱运输—卫星气化站供给链已逐步构成，这类财产链成为世界上最年夜的、低本钱、手艺领先的运作模式。LNG罐式集装箱的运输体例，特殊是最近几年来呈现的LNG储罐多联运输，具有经济、矫捷、不变的特点，将成为集装箱物流和沿海LNG领受站的主要通道。

　　LNG储罐，特别是圆柱加方框冷保温集装箱，采取高真空多层绝热，运输具有很年夜的矫捷性，能够降服新斥地的自然气市场折旧本钱太高的缺点，加速LNG的进一步利用。

　　3我国LNG贮存与运输手艺面对的一些问题

　　颠末40余年的成长，我国已建成了一条较完整的LNG财产链，知足了自然气高效运输的需要，但同时具有诸多问题。

　　起首在LNG贮存方面，固然我国今朝具有自立承建年夜型储罐的能力，可是罐内泵和低温阀门等部门材料和装备依靠进口，使得LNG项目标扶植本钱居高不下；我国还没有公布特地的年夜型低温LNG储罐设想与建筑规范，LNG行业尺度系统也未完全成立起来，与国外具有显著差距。同时，没有合适国内LNG项目扶植的相干轨制和尺度，使得项目完全遵照国际化尺度扶植，没有按照我国的地舆环境和情况特点，形成没必要要的扶植本钱;LNG储罐建

　　设方面，升顶手艺研究的欠缺成为限制储罐年夜型化扶植的主要身分。

　　在LNG运输方面，LNG船的建筑、设想要求极其刻薄，我国造船业的建筑模式、冶金和材料等相干行业的成长程度等都是限制我国成长LNG船的身分。首要船型薄膜型专利手艺被法国GTT公司垄断，使得LNG船坞必需支出高额的专利费，是以开辟具有自立常识产权的LNG货色围护系统燃眉之急。

　　同时我国造船效力比拟韩国、日原本说较低，增添了建筑的时候本钱，焦点部件和手艺国产化成为我国LNG造船业面对的首要问题。今朝我国在一些LNG船用要害部件上仅初步实现了国产化，在LNG船液货舱围护系统方面的绝缘箱、殷瓦管和殷瓦三面体系体例造等进行了相干研究，但手艺其实不成熟，国产36Ni殷瓦钢其实不合适IGC和USCG规范中E级钢等低温钢的要求，已被国度发改委列入“十三五”重点项目。

　　4我国LNG贮存与运输手艺的成长趋向

　　固然全球自然气消费进入疲软期，LNG商业却迅猛增加。自2000年以来，LNG商业年均增加1.3倍，增速跨越管道气;LNG商业与管道气商业之比由25∶75变成31∶69;转口商业也敏捷增加，由欧洲流向亚太和拉美。2013年中国进口LNG商业量占全球的32.4%，成为第三年夜LNG进口国。（2017年中国已超出韩国成为第二猛进口国，仅在日本以后。）

　　据英国能源征询公司道格拉斯－韦斯特伍德(DW)发出的报导，将来5年全球LNG行业整体呈上升趋向，投资总量要比曩昔5年增添90%，估计将接近2590亿美元。在当前中国对环保问题越发正视的环境下，LNG作为洁净能源非分特别遭到存眷。自然气财产将进入史无前例的高速成持久。

　　年夜型LNG船建筑运营、提高运输设备、浮式海上领受平台逐步成为成长的新趋向。

　　(1)LNG储罐超年夜型化。储罐越年夜，LNG单元本钱就会越低，越节流钢材、单元投资也会减小，同时结构紧凑，整体占地面积也会变小。对新型绝热布局与绝热材料的研究需要进一步深化。

　　(2)LNG船朝着高能效、高载货率标的目的成长。由DNVGL结合现代重工(HHI)、GTT和船东Gaslog配合开辟最早进的新一代LNG运输船概念———LNGreen对外发布。该船舶概念显著地晋升了情况萍踪，改良了汽化消耗率并增添了货色装载量。与现有船舶比拟，该概念船能更好地顺应将来的商业模式。

　　(3)在LNG船储罐用材方面，低温铝材比拟镍合金而言更经济、更平安，具有良好的低温力学机能和抗侵蚀性，能够预感，铝材将成为镍钢的最具潜能的替换材料;

　　(4)中小型LNG船最近几年来逐步成为LNG船型成长的一个新趋向，这类小型船造价低廉，适在内陆运输，运营周期短，顺应在市场需求，不外今朝研究材料甚少，手艺也其实不成熟。

　　(5)LNG管道密相输送工艺手艺。即便管道内运转工况位在液相密相区，温度节制在饱和温度之下，操作压力节制在饱和压力之上，且需在管道沿线每隔一段距离设置泵站和冷泵站。

　　(6)新型海上集LNG的出产、贮存在一身的LNG－FPSO(浮式出产储油卸油装配)手艺。该举措措施合用在油田伴生气的收受接管和边际气田的浮式LNG领受终端。既简化了进程，又下降了本钱，今朝无现实利用，仍有待进一步成长。

　　(7)LNG－FSRU(浮式LNG存储再气扮装置)一班配备贮存和再气化LNG的模块装配，是以既可作为LNG领受站具有气化LNG的功能，又有替换陆上LNG储罐贮存LNG的功能。利用LNG－FSRU比常规的LNG接管终端能够有用地节俭手艺投资，而且能够提高供气的矫捷性。

　　(8)数字化与智能化成长趋向。我国年夜型LNG领受终端尽力开辟仿真摹拟优化手艺，实现LNG运输的长途节制能够有用地避免平安问题的呈现，例如采取GPＲS通讯手艺、传感器、射频读卡器等对运输装配进行长途操控。

　　5结语

　　在LNG贮存方面，我国储罐多是中小型压力罐，年夜型LNG储罐的设想、材料制造与研发等方面还没法完全解脱外国进口。LNG运输方面，LNG槽车国产化已很是成熟;LNG船还需要增强手艺攻关，与国外程度有必然差距;LNG管道输送手艺在管材、低温管道施工、主动节制和检测等方面的研究工作还需进一步深切。

　　新能源是处理情况污染的主要路子，为了顺应社会成长的需要，LNG正在成为新的全球能源热门，LNG财产的成长愈来愈遭到人们的正视。但是LNG财产对我国来讲还是一个新兴的行业，相干手艺和行业尺度还很多不足的地方。固然中国LNG项目标扶植年夜都是在东南沿海，但仍具有调峰能力不足、小型液化工场结构混乱无序等问题，有待进一步处理。（文/张盈盈，李兆慈，丁杨，仪记敏 张国飞，中国石油年夜学(北京)油气管道输送平安国度项目尝试室）