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LNG罐式集裝箱(以下簡稱“罐箱”) 兼具壓力容器的高可靠性和集裝箱的陸海聯運優勢,并已有水路運輸LNG的先例,是船用可移式LNG燃料罐的理想選擇。目前國外已有企業開展罐箱作為船用可移式LNG燃料罐的設計和可行性研究,并開展多式聯運的測試。
國際上自1967年首臺LNG罐箱問世以來,目前在歐洲、北美已經實現了罐箱多式聯運的大規模商業化運營。就中國而言,LNG罐箱多式聯運可低成本、規?;竭_目前天然氣管網無法覆蓋的區域,不僅可顛覆性解決LNG能源的運輸問題。
據北龍澤達不完全統計,目前全國已有共計約5000個以上LNG罐箱在陸上投用 ,LNG罐箱的陸運、跨洋與海陸聯運均已有成功實踐。LNG罐箱靈活、穩定地為終端用戶提供LNG“點對點、門對門”的“一罐到底”物流解決方案,是我國現有天然氣運輸方式的良好補充。
一、什么是LNG罐式集裝箱
一般來說,罐箱的整體結構是將高真空多層絕熱低溫液體貯罐安置于國際標準集裝箱框架內,貯罐本體設計時被視為“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),保證了整體結構的牢固、可靠。低溫液體貯罐是LNG罐式集裝箱的核心組件,它是由一個盛裝低溫液體并承受內壓的不銹鋼內容器和一個在內容器外承擔真空絕熱夾套的碳鋼外殼所組成。
內容器通過兩組徑向組合支撐與外殼相連接(靠近閥門 、儀表一端固定,另一端滑動,以補償材料的熱脹冷縮),內容器與外殼之間的夾層為窄間隙高真空絕熱空間。內容器外側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、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。罐箱是常規集裝箱的實用新型結構,它既運用了國際通行的集裝箱標準外形尺寸,便于堆碼排列,又大幅度減輕了集裝箱的非有效重量,同時保護放置在其中的低溫液體貯罐的安全。市場上使用的一般為20英尺和40英尺兩種國際規格。
在IMDG(國際海運危險貨物規則)中,規定罐箱的種類為25種,分別為T1-T23,T50,T75。
T75 系列40英尺LNG罐式集裝箱
二、LNG罐箱業務模式
(1)點供
罐箱點供模式可省去用戶儲罐設備的投資,降低設備投資風險。實現點對點服務,減少裝卸液時間及過程中的氣損。
(2)貿易
(3)船用加注、氣化鄉村、汽車加注、燃氣發電等其他類
三、LNG罐式集裝箱的優勢
(1)儲存優勢
從設計角度看,罐箱采用高真空多層絕熱形式,漏熱不足100w,實際靜態蒸發率不足0.1‰,真空度小于0.001Pa,一罐充裝率90%的罐箱壓力從0.1MPa,在飽和態下,上升到放散壓力0.8MPa,預計需要時間150-220天;
根據設計標準和生產不同工藝不同,各制造廠商側重均有不同,如:1.多式聯運,強度更高;2.節省運費,設備更輕;3.多種工況,附件更全;4.長期存儲,零放散時間更長等;多家設備公司對罐箱均進行靜態蒸發率的測試,測試結果零放散時間為90-150天;
一般海運周期為30-45天,船運重箱零排放的時間為15-25天,加上短駁陸運,最長不超過30天,罐箱90天以上的儲存能力足夠滿足要求;
利用罐箱罐箱零排放時間長的優勢,堆場短期儲存,調控市場供需。
2003年7月,某企業對LNG罐式集裝箱進行為期25天、行程8000公里以上的路試,路試期間經歷不同路況和氣候的考驗,25天內并沒有因壓力過高而發生放散。
(2)運輸優勢
罐箱是容器和框架的連接體。容器部分完全覆蓋在框架內部,整體尺寸完全符合ISO的標準。
1、安全:罐箱生產滿足ISO質量標準,并經中國船級社及質量監督局的嚴格檢測;
2、便利:貨車,汽車,輪船聯運,并可在運輸過程中各類運輸工具隨意轉換;
3、經濟:運輸批量靈活,無需倒液;
4、環保:運輸過程中處于封閉狀態,減少實物接觸,保護生態環境。
LNG罐箱與普通LNG槽車運輸相比的優勢在于水運和鐵路運輸,通過運輸成本的減低,實現南氣北運,沿海向內陸的遠距離運輸。
罐箱作為船用可移動LNG燃料罐,在陸上完成充裝后,通過吊裝或滾裝固定到船上,其“加注”作業可在現有大部分港口碼頭完成,不受水上加注站點的制約,因而可移式LNG燃料罐在船舶上應用逐漸得到重視。LNG罐箱水運需要形成能源商、貿易商、船東公司、租箱公司、港航企業、堆場、檢驗機構、運輸代理、信息監控等多方聯動、協調發展的運營體系。一己之力難以打通整個產業鏈條。LNG作為大宗工業品,獲利需要規模效益,規?;洜I意味著大額投資。盡管LNG罐式集裝箱符合國際上通行的安全規范,通過嚴格的產品型式認證試驗,在運輸過程中嚴格遵循國際通行標準的危險品運輸規范,可極大地保證罐式集裝箱運輸的安全性,但是現在集裝箱運營模式以班輪運輸為主,如果同時運輸LNG和普通貨物,LNG罐式集裝箱碼放數量受限,與傳統運輸相比,增加船舶航行期間安全風險,對于人員和港口設施也存在安全隱患。
事實上,LNG罐箱多式聯運得到了國家層面的扶持。為打破天然氣供應區域不平衡的局面,同時確保長江等內河清潔運輸,促進長江等經濟帶的健康發展,國家近年來已陸續出臺了一系列重要措施。
2018年,交通運輸部發布的《關于深入推進水運行業應用液化天然氣的意見(征求意見稿)》明確要求,圍繞建立長期穩定的天然氣產供儲銷體系要求,加快內河LNG加注碼頭建設,提升LNG接卸和轉運能力,率先以長江干線為主穩步推進內河LNG運輸,聯合相關部門指導和支持相關企業開展LNG罐式集裝箱運輸的多式聯運試點。近年,長江沿線的不少省份已經開始遴選合適地點建設LNG加注站及接收站。而這些站點氣源基本上從沿海已建好的大型LNG中轉中心運輸過來。在這個過程中,LNG罐箱則是運輸裝備的不二之選。而隨著國家各項天然氣政策的深入貫徹實施,LNG罐箱肯定會迎來更廣闊的市場前景。
相比于公路,鐵路運輸優勢突出,其成本低,覆蓋范圍更廣,運輸量較大,不受雨雪惡劣天氣影響,且鐵路運輸網完善,運送距離長,是LNG罐箱陸路運輸發展的關鍵環節,也是LNG多式聯運推進的最大難點。我國早在2002年就開始著手探索LNG鐵路運輸的可行性, 2013年,中石油和原鐵道部曾在新疆拉格段聯合開展了LNG鐵路運輸試驗,積累了初步經驗。目前業內正躍躍欲試進一步探索其可行性。
作為一種標準化承接載體,LNG罐箱在運輸便捷性、安全性上具有先天優勢,可實現公路、鐵路、水路聯運。目前,LNG罐箱陸路、跨洋與海陸聯運均有成功實踐,可在冬季保供戰役和產供儲銷體系升級中發揮重要作用。這種直達終端用戶的“點對點、門對門”的LNG運輸模式,可真正實現“一罐到底”。