槽车对LNG动力船燃料罐首次加注方案核心思路分析

张明

摘要：在LNG动力船中，燃料罐与燃料系统是船舶动力系统必不可缺的设备系统，关系着整艘船的运行安全。对于LNG动力船来说，燃料罐首次加注方案及其效果至关重要，决定着遇冷成功与否和船舶的安全质量。本文将简单分析槽车对LNG动力船燃料罐首次加注方案核心，希望能为LNG动力船的安全应用提供借鉴。

关键词：槽车；LNG动力船；燃料罐；加注方案

LNG全称是Liquefied Natural Gas，即液化天然气，具有清洁性、安全性和高品质。LNG动力船是以液化天然气为燃料，这样可以降低污染，传统燃煤会产生大量的二氧化碳、颗粒物和氮氧化物，液化天然气能够克服这一缺陷。为LNG动力船加注液化天然气，必须注重优化加注方式。目前，槽车加注是最常用的方式之一，在运用这种方式时，工作人员必须注重量化加注流程。

一、对LNG动力船燃料罐进行干燥与惰化处理

对LNG动力船燃料罐进行干燥与惰化处理是槽车加注方式的第一步流程，首先要用氮气对燃料罐实施干燥处理与惰化处理。惰化方法分为两种，一种是基于高温氮气活塞效应下的惰化法，另一种是基于低温氮气活塞效应下的惰化法。相比之下，第二种方法的惰化法效果更佳，这种方法的基本操作流程是在燃料罐的底部，通过进液的方式进入低温氮气，氮气的密度大于燃料罐内的气体密度，这样燃料罐内的气体就要顺着燃料罐气相管排出，持续进行这样的操作，对排出口气体实施检测，直到燃料罐内的氧气浓度与露点温度达到标准要求为止，图一就是惰化管路连接原理图：

图一 惰化管路连接原理图

二、做好LNG动力船燃料罐预冷工作

各个LNG系统存在一定的差异，因而，可以根据系统特征，正确采取液氮预冷方式，或者用 LNG 实施预冷，同时，必须兼顾预冷后产生的低温气体处理工作。如果LNG系统管路可以承受最低温度零下196 ℃，就能够适应液氮喷淋预冷措施，通常是直接在管路中加注液氮，这些液氮会顺着燃料罐上喷淋管路喷入到燃料罐，产生汽化，达到燃料罐预冷处理目标。在预冷后所产生的低温气体，会顺着气相管或者放散管全部排出。 对于LNG系统管路能够的承受温度不可低于零下165 ℃，就需要使用低温氮气预冷法，对液氮实施汽化，然后从燃料罐顶部注入液管，或者从底部的液管注入，同时，要注意对进气温度实施控制，避免进入液态氮气。另外，在预冷处理过程中，必须对进液/进气的流量进行合理控制，全面监测燃料罐的预冷速度，将冷却速度控制在 8到12 ℃ /h之间，不可超过 15 ℃ /h，等到燃料罐温度降到零下130 ℃以下，就要结束预冷[1]。

三、科学实施LNG 动力船燃料罐的置换

完成燃料罐预冷工作之后，就需要排出内部氮气，置做好LNG动力船燃料罐的置换工作，运用活塞效应法完成这一系列操作。需要注意的是，因为天然气的密度小于氮气的密度，所以要从燃料罐的顶部注入气态天然气，发挥活塞效后，燃料罐里的氮气会进入底部，并从底部的出口排出。等到从排出口的气体检查出甲烷的比例大于等于98%时，就说明燃料罐置换工作已完成。

四、运用多槽车对 LNG 动力船实施加注

在加注前，需要对槽车实施全面检查，把握五项要点：第一，对装卸车现场进行全面检查，附近不可存在明火，同时，要给尾气排气管安装功能良好的消火器。第二，对车辆的手刹和排气管防火罩完好性进行仔细检查，审核液体质量的保证书合格与否。第三，燃料罐、槽车温度、压力、液位等进行仔细核查，将参赛控制在正常值以内，确保一次仪表与二次仪表读数的一致性，结合液位的显示对进液数量实施测算，查看槽车是否存在漏气现象。第四，对管路和阀门连接以及各个接头进行严密检查，做好接地线路处理工作。第五，查看槽车驾驶员和押运员是否已经关闭手机、存放火种。

在同时启用多辆槽车开展加注工作时，应正确使用压差进液方法，对所有槽车的加注管路实施并联，然后将其与船舶LNG 燃料罐加注管相连接，这样不仅可以使加注效率得以大幅度提高，而且能够缩短加注工作时间。其次，需要为加注管设置性能良好的拉断阀，一旦发生紧急事件，就可以运用拉断阀来确保槽车与船舶能够迅速脱离。通常，拉断阀的两端具备自动封闭功能，这样可以充分确保加注环节的安全性。

做好管路连接工作后，就要按照以下步骤开展加注作业：

第一，检查管路连接是否正确，开展管路试压工作，依次实施惰化与置换作业。

第二，正确实施槽车燃料罐增压工作，需要对槽车的增压液相管气动阀、手动阀，槽车气相手动阀、气相根部气动阀进行依次开启，全面监测槽车压力，要保证槽车罐内压力高于船罐内的压力参数，这样方能进行压差卸车，避免安全阀出现起跳问题[3]。

第三，等槽车压力增加一定数值后，需要对槽车的出液根部气动阀、手动阀，加注管手动阀、船罐进液阀实施依次开启，这样才能实施进液。

第四，等到完成槽车卸液之后，需要对槽车增压液相管气动阀、手动阀，槽车气相手动阀、气相根部气动阀实施依次关闭，并开启相应的放散阀。

第五，等到槽车液体被卸净后，需要对出液根部气动阀、槽车出液根部手动阀、加注管路进液手动阀进行依次关闭，并开启相应的放散阀，避免管路出现憋压问题。

第六，对于被加注在管路内的液化天然气或者气态天然气，需要全部吹扫到船罐中。

第七，做好吹扫工作后，就要拆卸软管，让槽车安全离开，然后用下一批槽车实施加注操作。

第八，全部做好所有槽车加注工作后，就要对加注管路实施吹扫和惰化处理，做好管路拆卸工作。

结束语：

综上所述，做好LNG动力船燃料罐加注工作，首先要正确实施燃料罐干燥与惰化处理，做好LNG动力船燃料罐预冷工作，科学实施LNG 动力船燃料罐的置换，运用多辆槽车实施加注。

参考文献：

[1] 徐建勇，范洪军，吴顺平等．LNG 燃料的船对船（ STS) 加注技术研究 ［J］． 船舶工程，2018 ( 1) : 7－ 10．

［2］赵亚彬，秦冬冬，韩星等．内河LNG 动力船加注方案研究 ［J］． 当 代 化 工，2019，44 ( 12) : 2876 －2878．

［3］石兵． 关于内河船用 LNG 加注站建设的思考 ［J］． 中国海事，2018 ( 6) : 38 －40．