一罐到底!透析LNG罐式集裝箱的前世,今生,未來(lái)
2018-06-21 11:32:28 點(diǎn)擊:
可移式LNG燃料罐在陸上液化站完成充裝后,再通過(guò)吊裝或滾裝固定到船上,其“加注”作業(yè)可在現(xiàn)有大部分港口碼頭完成,不受水上加注站點(diǎn)的制約,因而可移式LNG燃料罐在船舶上應(yīng)用逐漸得到重視。
罐式集裝箱(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“罐箱”) 兼具壓力容器的高可靠性和集裝箱的陸海聯(lián)運(yùn)優(yōu)勢(shì),并已有水路運(yùn)輸LNG的先例,是船用可移式LNG燃料罐的理想選擇。目前國(guó)外已有企業(yè)開(kāi)展罐箱作為船用可移式LNG燃料罐的設(shè)計(jì)和可行性研究,但僅限于罐箱及相關(guān)附件的功能安全研究,未考慮碼頭及船上作業(yè)等潛在的風(fēng)險(xiǎn)。

一、什么是LNG罐式集裝箱
一般來(lái)說(shuō) , LNG 罐式集裝箱的整體結(jié)構(gòu)是將高真空多層絕熱低溫液體貯罐安置于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)集裝箱框架內(nèi) , 貯罐本體設(shè)計(jì)時(shí)被視為“剛性梁”。
罐體與集裝箱框架采用端部圓弧板和底部縱梁(包括幾組輔助鞍式支座) ,保證了整體結(jié)構(gòu)的牢固、可靠。 低溫液體貯罐是LNG罐式集裝箱的核心組件,它是由一個(gè)盛裝低溫液體并承受內(nèi)壓的不銹鋼內(nèi)容器和一個(gè)在內(nèi)容器外承擔(dān)真空絕熱夾套的碳鋼外殼所組成 。
內(nèi)容器通過(guò)兩組徑向組合支撐與外殼相連接(靠近閥門(mén) 、儀表一端固定,另一端滑動(dòng),以補(bǔ)償材料的熱脹冷縮) ,內(nèi)容器與外殼之間的夾層為窄間隙高真空絕熱空間 。內(nèi)容器外側(cè)纏繞多層絕熱反射屏 ,并裝有低溫和常溫吸附劑 。
貯罐的各種閥門(mén)、儀表及安全附件集中布置在貯罐的一端,以便于管理與操作。LNG罐式集裝箱是常規(guī)集裝箱的實(shí)用新型結(jié)構(gòu),它既運(yùn)用了國(guó)際通行的集裝箱標(biāo)準(zhǔn)外形尺寸,便于堆碼排列,又大幅度減輕了集裝箱的非有效重量,同時(shí)保護(hù)放置在其中的低溫液體貯罐的安全。

二、LNG罐式集裝箱的10個(gè)方面
1、LNG罐式集裝箱設(shè)計(jì)單位應(yīng)具有壓力容器設(shè)計(jì)許可證 , LNG罐式集裝箱制造單位應(yīng)具有壓力容器制造許可證。
2、LNG罐式集裝箱制造單位應(yīng)按型號(hào)進(jìn)行樣箱型式試驗(yàn) , 由中國(guó)船級(jí)社頒發(fā)可移動(dòng)罐柜證書(shū)。
3、LNG罐式集裝箱應(yīng)接受?chē)?guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局鍋爐壓力容器安全監(jiān)察局指定的國(guó)家質(zhì)檢機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)及型式試驗(yàn) 。
4、LNG罐式集裝箱的額定質(zhì)量一般不大于30480kg , 最大不得大于34000kg 。
5、LNG罐式集裝箱的額定充滿(mǎn)率應(yīng)不大于90% 。
6、LNG罐式集裝箱的安全附件應(yīng)至少包括安全閥、緊急切斷裝置、液面計(jì)、滅火器、阻火器、導(dǎo)靜電裝置和壓力表等。安全閥、液面計(jì)和壓力表等應(yīng)有產(chǎn)品合格證,不得使用玻璃板式液面計(jì),導(dǎo)靜電裝置的接地電阻應(yīng)小于10Ω 。
7、安全閥的開(kāi)啟壓力為設(shè)計(jì)壓力的1.05 ~ 1.1倍,回座壓力應(yīng)不低于開(kāi)啟壓力的0.9倍。
8、當(dāng)真空絕熱層失效或處于火災(zāi)情況下時(shí),安全閥的泄放能力應(yīng)足以將內(nèi)容器的壓力限制在不超過(guò)設(shè)計(jì)壓力的1.2倍的范圍內(nèi)。
9、LNG罐式集裝箱裝卸用氣相和液相的管路上應(yīng)裝設(shè)緊急切斷裝置,且在裝卸、遇火或發(fā)生意外移動(dòng)時(shí),緊急切斷裝置應(yīng)能快速關(guān)閉。在非裝卸時(shí),緊急切斷閥應(yīng)處于閉合狀態(tài)。緊急切斷裝置一般由緊急切斷閥、遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)和易熔塞自動(dòng)切斷裝置組成。
10、LNG罐式集裝箱材質(zhì)及厚度的選取應(yīng)符合安全要求。材料厚度應(yīng)不小于由強(qiáng)度計(jì)算所得的計(jì)算壁厚和腐蝕余量之和。

三、LNG罐式集裝箱風(fēng)險(xiǎn)措施建議
LNG罐式集裝箱特點(diǎn)在于“加注”操作頻繁、與船舶供氣系統(tǒng)軟管連接、船上可堆碼布置、標(biāo)有危險(xiǎn)識(shí)別標(biāo)志。由于這些特點(diǎn),有行業(yè)人士對(duì)此提出了6個(gè)風(fēng)險(xiǎn)控制措施的建議
1、罐箱作為船用可移式LNG燃料罐的主要危險(xiǎn)源包括吊裝失效、隔離失效、供氣連接失效和堆碼失效,應(yīng)建立多級(jí)風(fēng)險(xiǎn)防控應(yīng)急預(yù)案將風(fēng)險(xiǎn)控制在最低水平。
2、港口監(jiān)管機(jī)構(gòu)應(yīng)加強(qiáng)罐箱的稱(chēng)重和保養(yǎng)檢查,吊裝作業(yè)嚴(yán)格遵守港口危險(xiǎn)品相關(guān)管理規(guī)定要求。
3、罐箱在船上布置時(shí)應(yīng)保證足夠的安全間距和良好的通風(fēng)條件。
4、罐箱應(yīng)通過(guò)軟管與船舶供氣系統(tǒng)連接,連接前進(jìn)行氣密試驗(yàn),采取有效的泄漏防護(hù)措施。
5、罐箱在船上堆碼應(yīng)進(jìn)行有效系固,所有透氣管出口應(yīng)通往露天的安全位置。
6、對(duì)于大量罐箱在船上作為可移式LNG燃料罐使用,建議考慮使用共管透氣方案,并保證每個(gè)罐箱與供氣管路之間有效隔離,且不會(huì)對(duì)其他罐箱的有效性造成影響。

悄然之間,LNG罐式集裝箱再度火熱。能源商、貿(mào)易商、船運(yùn)企業(yè)、港航企業(yè)、制造商紛紛殺入這片“藍(lán)!,亂花漸欲迷人眼。首次、首創(chuàng)、第一次、零的突破、填補(bǔ)空白……不斷刺激人們的眼球。
1. 標(biāo)準(zhǔn)的誕生
LNG罐式集裝箱并非新生事物,在國(guó)外的應(yīng)用可以追溯到上世紀(jì)60年代。在國(guó)內(nèi),最早嘗試營(yíng)運(yùn)LNG罐式集裝箱的是新疆廣匯,并推動(dòng)首部《液化天然氣罐式集裝箱》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)誕生。
2002年6月,新疆廣匯投資15.7億元的液化天然氣項(xiàng)目一期工程開(kāi)工,項(xiàng)目包括一套日處理150萬(wàn)方天然氣的液化裝置,同期建設(shè)鐵路專(zhuān)用線(xiàn)及LNG罐式集裝箱等配套設(shè)施。
鑒于國(guó)內(nèi)LNG鐵路運(yùn)輸尚無(wú)先例,為了能順利通過(guò)原鐵道部的LNG運(yùn)輸審批,新疆廣匯委托編制LNG罐式集裝箱行業(yè)制造標(biāo)準(zhǔn),2003年3月1日,《液化天然氣罐式集裝箱》(JB/T 4780-2002)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。
2003年7月,張家港圣達(dá)因?qū)NG罐式集裝箱進(jìn)行為期25天、行程8000公里以上的路試,路試期間經(jīng)歷不同路況和氣候的考驗(yàn),25天內(nèi)并沒(méi)有因壓力過(guò)高而發(fā)生放散。
然而,新疆廣匯的LNG鐵路運(yùn)輸只有1.8公里。
2. 設(shè)備的強(qiáng)者
2004年,新疆廣匯LNG專(zhuān)用運(yùn)輸鐵路建成運(yùn)行。2013年,國(guó)家鐵路總公司在青藏鐵路線(xiàn)格—拉段開(kāi)展了LNG罐式集裝箱上線(xiàn)運(yùn)輸試驗(yàn)。青藏鐵路格—拉段105公里,此次使用的是由中集安瑞科制造的GX42T7-LNG-01型40英尺LNG罐式集裝箱。
中集安瑞科是LNG儲(chǔ)運(yùn)裝備龍頭企業(yè),槽車(chē)市場(chǎng)占有率70%,儲(chǔ)罐市場(chǎng)占有率30%。同時(shí)也深度參與LNG多式聯(lián)運(yùn)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)。2017年,中集安瑞科的海、陸多式聯(lián)運(yùn)LNG罐式集裝箱物流模式在美國(guó)和加拿大得到良好實(shí)踐,并實(shí)現(xiàn)加拿大LNG出口到中國(guó)。中集安瑞科在北美及拉丁美洲地區(qū)航線(xiàn)運(yùn)輸經(jīng)歷從充液至卸液的所有階段,即靜態(tài)無(wú)損儲(chǔ)存、公路運(yùn)輸、海路運(yùn)輸、再至靜態(tài)儲(chǔ)存,單程運(yùn)輸距離為2600公里,無(wú)損儲(chǔ)存時(shí)間已可達(dá)140天。
2018年5月25日,中集安瑞科與中國(guó)天然氣舉行戰(zhàn)略合作協(xié)議簽約儀式,雙方將在LNG罐式集裝箱產(chǎn)業(yè)等方面展開(kāi)合作。根據(jù)協(xié)議,中國(guó)天然氣將斥超一個(gè)多億向中集安瑞科購(gòu)買(mǎi)二百多臺(tái)LNG罐式集裝箱。并計(jì)劃在未來(lái)五年內(nèi)購(gòu)置5000-10000臺(tái)LNG罐式集裝箱以滿(mǎn)足其南氣北運(yùn)及多式聯(lián)運(yùn)LNG供應(yīng)鏈發(fā)展需求。
就在2018年3月21日,中國(guó)天然氣與查特深冷簽署《投資合作意向協(xié)議》,雙方共同投資設(shè)立合資公司,并承諾合資公司成立后的3年內(nèi),中國(guó)天然氣下屬成員企業(yè)向合資公司采購(gòu)不少于1000臺(tái)LNG罐式集裝箱。
兩份戰(zhàn)略協(xié)議可見(jiàn)中國(guó)天然氣在LNG罐式集裝箱產(chǎn)業(yè)上的野心。
3. 進(jìn)口的野心
中國(guó)天然氣的野心貌似只在LNG罐式集裝箱設(shè)備的制造與多式聯(lián)運(yùn)。利用LNG罐式集裝箱開(kāi)拓新業(yè)務(wù)的遠(yuǎn)非中國(guó)天然氣一家。最大的野心莫過(guò)于通過(guò)LNG罐式集裝箱突破LNG接收站的壟斷。
傳統(tǒng)LNG接收站資金與技術(shù)密集,建設(shè)周期和回收期長(zhǎng),主要由三大石油公司和實(shí)力雄厚能源公司建設(shè)運(yùn)營(yíng)。而LNG罐式集裝箱運(yùn)輸具有運(yùn)輸環(huán)節(jié)少、覆蓋范圍廣、投資成本少、市場(chǎng)準(zhǔn)入門(mén)檻低、方便靈活的特點(diǎn)。理論上,采用罐式集裝箱進(jìn)口LNG是實(shí)現(xiàn)中小規(guī)模LNG進(jìn)口的有效途徑。2017年,試水LNG罐式集裝箱多式聯(lián)運(yùn)進(jìn)口LNG為中化國(guó)際、中國(guó)國(guó)儲(chǔ)及振華物流。三家單位合計(jì)進(jìn)口LNG233.077噸,其中中化國(guó)際210.55噸,中化國(guó)際氣源來(lái)自比利時(shí)和澳大利亞,數(shù)量分別為197.21噸和13.34噸。
中化國(guó)際具體操作LNG進(jìn)口業(yè)務(wù)的為中化國(guó)際物流有限公司,其利用LNG罐式集裝箱多式聯(lián)運(yùn)物流方式突破傳統(tǒng)大型LNG接收站的限制,為分布在各地的天然氣終端客戶(hù)提供“一罐到底”的能源物流解決方案。
中化國(guó)際物流憑借其先發(fā)優(yōu)勢(shì)本應(yīng)在2018年實(shí)現(xiàn)新的突破,但卻鮮有見(jiàn)聞。
就在2017年12月11日,鄂爾多斯君正、春光置地和華泰興農(nóng)與中化國(guó)際(控股)股份有限公司簽訂了《產(chǎn)權(quán)交易合同》,轉(zhuǎn)讓中化國(guó)際物流有限公司100%股權(quán),轉(zhuǎn)讓價(jià)格34.5億元。
2017年,中化國(guó)際還以8.75億元轉(zhuǎn)讓所持中化興中全部44.8%股權(quán),中化興中和中化國(guó)際物流均從事化工物流業(yè)務(wù),中化國(guó)際稱(chēng)交易有助于公司聚焦精細(xì)化工業(yè)務(wù)。中化國(guó)際物流LNG板塊業(yè)務(wù)新東家是否感興趣不得而知。不過(guò)坊間傳聞,其LNG板塊核心人員有的已云游海外,有的已投奔新的LNG罐式集裝箱運(yùn)輸企業(yè)。
4. 套利的空間
而伴隨著LNG罐式集裝箱的熱度,其飽受爭(zhēng)議點(diǎn)體現(xiàn)在這個(gè)商業(yè)模式能不能賺錢(qián)以及這個(gè)商業(yè)模式存不存在政策和規(guī)范的問(wèn)題。
從試水的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,LNG罐式集裝箱模式可以實(shí)現(xiàn)盈利。其主要方式是先鎖定優(yōu)質(zhì)氣源價(jià)格,再鎖定國(guó)內(nèi)用戶(hù),這樣就鎖定了上下的風(fēng)險(xiǎn)。不過(guò)國(guó)內(nèi)LNG價(jià)格完全市場(chǎng)化放開(kāi),價(jià)格走勢(shì)不宜預(yù)測(cè)。尤其是2017年下半年以來(lái),市場(chǎng)行情大起大落,LNG罐式集裝箱從海外裝船到到國(guó)內(nèi)港口清關(guān),1-2個(gè)月周期套利風(fēng)險(xiǎn)加大。2018年以來(lái),中國(guó)及歐洲對(duì)LNG的強(qiáng)勢(shì)需求已拉高國(guó)際LNG現(xiàn)貨價(jià)格。對(duì)于適用小規(guī)模進(jìn)口的LNG罐式集裝箱更是很難引起國(guó)際賣(mài)家的興趣,拿貨難度加大。
從國(guó)內(nèi)倒運(yùn)看,LNG罐式集裝箱與普通LNG槽車(chē)運(yùn)輸相比的優(yōu)勢(shì)在于水運(yùn)和鐵路運(yùn)輸,通過(guò)運(yùn)輸成本的減低,實(shí)現(xiàn)南氣北運(yùn),沿海向內(nèi)陸的遠(yuǎn)距離運(yùn)輸。但營(yíng)運(yùn)季節(jié)性明顯,如果只用于北方冬季取暖期旺季,LNG罐式集裝箱全年周轉(zhuǎn)率低,綜合成本很難降低。
另一方面,有先驅(qū)實(shí)驗(yàn)的企業(yè)認(rèn)為當(dāng)前行業(yè)中正在復(fù)雜化這一商業(yè)模式。既然LNG進(jìn)入罐箱之后就是普通的商品,可以正常的清關(guān),為何還需要制定所謂的“標(biāo)準(zhǔn)”或者“規(guī)范”呢?所謂“法無(wú)禁止即可為”。
5. 發(fā)展的方向
LNG罐式集裝箱水運(yùn)需要形成能源商、貿(mào)易商、船東公司、租箱公司、港航企業(yè)、堆場(chǎng)、檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)、運(yùn)輸代理、信息監(jiān)控等多方聯(lián)動(dòng)、協(xié)調(diào)發(fā)展的運(yùn)營(yíng)體系。一己之力很難打通整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條。LNG作為大宗工業(yè)品,獲利需要規(guī)模效益,規(guī)模化經(jīng)營(yíng)意味著大額投資。
盡管LNG罐式集裝箱符合國(guó)際上通行的安全規(guī)范,通過(guò)嚴(yán)格的產(chǎn)品型式認(rèn)證試驗(yàn),在運(yùn)輸過(guò)程中嚴(yán)格遵循國(guó)際通行標(biāo)準(zhǔn)的危險(xiǎn)品運(yùn)輸規(guī)范,可極大地保證罐式集裝箱運(yùn)輸?shù)陌踩,但是現(xiàn)在集裝箱運(yùn)營(yíng)模式以班輪運(yùn)輸為主,如果同時(shí)運(yùn)輸LNG和普通貨物,LNG罐式集裝箱碼放數(shù)量受限,與傳統(tǒng)運(yùn)輸相比,增加船舶航行期間安全風(fēng)險(xiǎn),對(duì)于人員和港口設(shè)施也存在安全隱患。
從保障安全和形成規(guī)?,建設(shè)專(zhuān)用LNG罐式集裝箱船舶,專(zhuān)船專(zhuān)運(yùn)勢(shì)在必行。
天然氣管網(wǎng)建設(shè)投資大、周期長(zhǎng),同時(shí)天然氣管網(wǎng)為線(xiàn)性工程,建設(shè)與運(yùn)維協(xié)調(diào)難度大。在管網(wǎng)不能覆蓋或暫時(shí)難以覆蓋地區(qū),LNG點(diǎn)供則彌補(bǔ)了天然氣管網(wǎng)的不足。LNG罐式集裝箱“一罐到底”,可以節(jié)省用戶(hù)建設(shè)LNG儲(chǔ)罐成本,通過(guò)高效物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及信息化管理LNG罐式集裝箱周轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)“門(mén)對(duì)門(mén)”定制式服務(wù)必將大大提升LNG罐式集裝箱的競(jìng)爭(zhēng)力。
6. 突破的曙光
2018年2月6日,北京。
由國(guó)家發(fā)改委提出的《液化天然氣物流體系建設(shè)與創(chuàng)新發(fā)展研究》課題開(kāi)題,中國(guó)交通運(yùn)輸協(xié)會(huì)、中化集能、中海油石化工程、中車(chē)長(zhǎng)江車(chē)輛等12家單位參加開(kāi)題報(bào)告會(huì),值得注意的是國(guó)家鐵路局規(guī)劃與標(biāo)準(zhǔn)研究院與中國(guó)鐵路經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院也是課題成員單位。
課題研究旨在分析LNG物流體系現(xiàn)狀及存在問(wèn)題,探討LNG綜合物流服務(wù)體系建設(shè)方案,提出相應(yīng)的發(fā)展措施與建議,為國(guó)家制定相關(guān)政策提供參考。
嘗試與創(chuàng)新從未止步。
LNG罐式集裝箱運(yùn)輸?shù)脑囘\(yùn),以及未來(lái)鐵路、海陸通道打通后實(shí)現(xiàn)“一罐到底”的多式聯(lián)運(yùn),必將助力升級(jí)全球LNG物流模式。
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