浅析大型LNG船气体试航程序

李小龙

摘要：目前随着国家对环境保护的重视，对使用清洁型能源的加快推进，LNG作为一种常用清洁型能源被广泛使用，部分国家扩大对LNG能源的进口，使得LNG能源运输船的规模逐渐扩大，LNG船的订单不断增多。现国内已经拥有成熟的LNG船建造技术，本文主要对LNG船完工后气体试航程序进行简单概述，以其为相关人员提供参考。

关键词：LNG;气体试航;清洁能源

引言

LNG船气体试航是一个非常重要和复杂的程序，它检验着这艘LNG船的液货舱部分是否有泄漏以及LNG低温设备及管路的质量。气体试航包括大舱干燥、大舱惰化、气体置换、液货舱冷却、部分装载、液货舱之间的驳运、液货舱卸载、液货舱升温、液货舱惰化、液货舱通风等程序。

1 气体试航程序

1.1 大舱干燥（气体试航前）

货舱需要进行完全干燥，有惰气发生器的干空气模式产生的干空气进行货舱的干燥，使货舱露点降到-20℃或更低，此时货舱内要保证一定的压力6-19kpa。注意夏季惰气发生器产生的干空气由液货管送到各舱（底部注入）或冬季由气穹送到各舱（顶部注入），置换出的气体通过挥发气管（夏季）或通过液体总管（冬季）送到透气桅。需隔两小时记录一次货舱的露点以及惰气发生器出口温度、压力和流量，并时刻监测货舱内的压力和温度。

1.2 大舱惰化（气体试航前）

将各大舱用惰性气体进行惰化。用惰气发生器产生的惰气来置换大舱内的干空气。使货舱内露点低于-40℃，氧气含量低于2%。惰气发生器产生的惰气由液货管送到各舱（底部注入），置换出的干空气通过挥发气管路送到透气桅排出。

如果采用液氮进行货舱惰化，需从岸边介入液氮，到LNG汽化器将液氮汽化再进行与舱内的干空气进行置换。

1.3 气体置换

在气体置换之前，船舶已经停靠在LNG气站，惰气化结束，与岸站通讯已经建立，装载臂连接完成，除液货舱外，其余液体管路、气体管路、集管、安全阀管路以及加热器、汽化器，压缩机，至GCU燃气管均氮气化结束，使露点低于-25℃，含氧量小于4%。

做好检查后，告知岸站人员开始提供LNG液体（低流量），开始冷却集管和汽化器之间的管路，管路冷却大约2小时结束。当管路足够冷卻后进行冷态的ESD测试，检查结霜情况。一切检查正常后，通知岸站逐步增大流量值达到正常值，舱内压力保持在6-19kpa。此时从岸站输送的LNG经过LNG汽化器进行汽化后由气穹送到货舱与货舱的惰气进行置换，惰气返岸，如果岸站不接受惰气返岸，只能通过透气桅进行排放。如舱内压力过大，可以启动HD压缩机进行减压。

从每舱的顶部、中部、底部逐一检查CO2/CH4的含量，当CO2含量小于1%，CH4含量大于99%时，挥发气返岸结束。

1.4 液货舱冷却

在进行货舱冷却之前，要检查隔离空舱的压力和温度，乙二醇加热器运行是否正常，隔离空舱温度要求大于+5℃，压力要求：液货舱压力≥初级≥次级绝缘层。开始冷却，LNG由气穹喷淋装置喷淋货舱，液货舱内的LNG气体通过船上的挥发气总管送至岸站，保持货舱压力，如果货舱压力过高，挥发气返岸压缩机启动并告知岸站，如果压力持续上升，可以启动HD压缩机或要求岸站减少LNG的供应。

当液货舱泵塔上最低的4个温度传感器的平均温度达到-130℃时，泵塔上最低点的温度传感器温度同液态LNG温度相同时，冷却结束。

1.5 部分装载

装载前通知岸站人员用低流量LNG输送，用于液货主管的冷却，当液货管尾部温度传感器温度足够低时（接近-100℃）时证明管路冷却结束。通过开阀操作将货舱与岸站LNG罐连通，保持压力一致，若装载过程中，液货舱压力持续上升，可开启一台HD压缩机进行减压，使舱内压力低于19kpa，当装载到液货舱液位的90%时，降低装载速度，直至装满（只装满一个液货舱）。

1.6 液货舱之间的驳运

液货舱之间的驳运所需要的泵有液货泵、扫舱泵、燃气泵，泵的注意事项由厂家进行确认，当泵第一次启动后如被迫停止，如需重新启动，注意时间间隔，泵最初运行是在舱内自循环状态下进行的。对扫舱泵进行测试，手动启动扫舱泵，从货舱排出管排出后通过该舱注入管返回至舱内，记录泵的相关参数。燃气泵、液货泵测试与扫舱泵测试方法相同。

在货舱驳运之前，扫舱总管与液货总管需要冷却，同时货舱也需要再次冷却，冷却状态通过温度表查看，目标-100℃。开始液货驳运，启动液货泵，液货泵的启动要在系统设置中定义启动程序，当两台液货泵达到停止液位时会分别自动停止。同时也打开扫舱泵和燃气泵，尽可能多的液体驳运，扫舱泵和燃气泵也会在设定的液位停止，停止后重新启动燃气泵，用于GCU或MGE的调试。

1.7 液货舱卸载

当LNG液货驳运、调试完成之后，将剩余的LNG返还岸站，启动舱内液货泵将剩余液体LNG通过液货管返还到LNG岸站，残余部分LNG用于液货舱升温。

1.8 液货舱升温

在货舱惰化和空气化之前，货舱要升到室温，防止惰气和空气中的水凝结。货舱升温分成两部，首先是残余的LNG挥发成气态，然后再进行加热，通过HD压缩机和HD加热器对气体进行循环加热，HD加热器出口温度设定范围0～+80℃（逐渐设定），待将天然气加热到80℃然后从注入管进入舱底，热的天然气进入货舱会使残余的液体挥发，导致货舱内的温度和压力升高，多余的挥发气通过透气桅排放或GCU燃烧。

1.9 试航结束后的液货舱惰化和通风

分别用惰气发生器产生的惰气置换货舱内的天然气以及用惰气发生器产生的干空气来置换货舱的惰气，最终达到货舱空气化，人员可以进入货舱检查维修。

2 结束语：

本文对大型LNG船气体试航程序进行了简要分析，但在具体试航时远要复杂的多，其中也包括各种设备的测试，例如GCU，双燃料发电机等设备，向船东报验等工作，包括设计人员与现场技术人员，设备厂家人员，GTT技术人员，LNG气站人员的互相配合。此次LNG船气体试航程序，供相关技术人员参考。

参考文献：

[1]王华路.LNG船技术发展新脉动[J].建筑工程与设计，2019.

[2]苑伟民.LNG运输船气试与首次装卸操作的程序[J].船舶工艺与流程，2014.

（扬州中远海运重工有限公司，江苏 扬州 225200）