全冷式LPG液化气船有哪些优点缺点?

全冷式LPG船是在大气压下装载和储运低温液化气的船舶,它的气态全部常温范围,靠制冷降温的办法使货品处于液体状态。采用这一方式运输时,液货舱一般不承受压力或仅承受很低的压力,因此液化气可储存在非耐压的液货舱内,液货舱设计压力一般不高于0.025兆帕(相当于0.25个大气压)。这种低压力式的液货舱称为全冷式液货舱。装有全冷式液货舱的LPG的船舶,就称为全冷式LPG船。

全冷式LPG船液货舱的液货温度,按货品在大气压力下的沸点温度不同而不同,对于一般的LPG,沸点温度不低于-50摄氏度,例丙烷的沸点 -42.8摄氏度;丙烯的沸点-48摄氏度;而乙烷和乙烯在大气压下的沸点温度却低于 -50摄氏度,乙烷在大气压下的沸点-88.5摄氏度,乙烯的沸点-104摄氏度。

全冷式LPG船液货舱优点如下:液货舱基本不承受内压力,所以舱壁的厚度大大减小,因此,液货舱和附件重量也大大减小,从而使液货舱装载的液货重量与液货舱及附件的重量之比可达8∶1,运输效率大大提高。

全冷式LPG船液货舱的缺点如下:为了保持低温或超低温,以及防止液货泄漏需设置主/次两道屏壁和配置有效的绝热层,价格昂贵运行费用高的再液化装置,大量的监测报警仪表设备等,所以设备的总体价格较高。

全冷式LPG船液货舱也是随制冷技术和钢铁冶炼技术的进步而产生的,对于要求在-50摄氏度低温下装载LPG的液货舱,其舱壁的材料应采用具有足够的低温韧性,热处理的细晶粒高强度碳钢、硅-铝低碳锰钢或2%低合金镍钢。对于温度更低的-104摄氏度 LEG液货舱,舱壁的材料需采用铝合金、5%或9%镍钢。全冷式LPG船液货舱的绝热材料,用于减少外界热量传入舱内,防止船体结构钢材因低温而脆化损坏,所以绝热材料应具有较低的导热能力和吸湿性能等。同时绝热层应具有一定的强度,并可防止湿气在液货舱表面凝结,使液货舱表面发生腐蚀。

液货舱绝热层的厚度必须与再液化装置的能力匹配。绝热层厚,蒸发气的量就少,再液化装置的处理能力就可减小。

用于液化气的低温绝热材料主要有如下几种:

(1)能承受载荷的木材,如巴尔沙木、阿佐比木,以及一些密度较大的塑料泡沫,它们可以承载压在其上面的液货舱的重量。

(2)矿物纤维、膨胀塑料或膨胀胶木,这些材料可系固或黏结在舱壁上。

(3)粉状材料。如珍珠粉或珍珠粒,它们由火山岩压碎并研磨,再加热膨胀而成。填充在液货舱的周围的木箱类容器中,形成绝热箱结构。

(4)聚氨酯泡沫等。

全冷式LPG船液货舱在船厂或专业厂加工制造,安装在船上专用的基座上,基座则固定在船体结构上。所有独立式液货舱的基座安装都必须考虑液货舱的热胀冷缩,且需要设置防浮装置,以防在船体破损事故情况下,液货舱浮起,造成二次事故。

乙烯的沸点温度为-104摄氏度,介于一般LPG的-50摄氏度和LNG的-163摄氏度之间,它可以用半冷半压式液货舱来运输,也可以用全冷式液货舱来运输。

20世纪60年代,欧洲的一些公司和船厂,在探索全冷式LPG船液货舱的同时,也在探索适装LNG的液货舱形式。全冷式LPG船大都采用A型独立式液货舱(大多制成棱柱形),也有采用球罐型B型独立式液货舱的,也有探索将全冷式棱柱形的LEG液货舱制成薄膜型液货舱的,这也为薄膜型LNG液货舱的研制打下了基础。

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