探析液化天然气的运输方式及其特点

一、液化气运输方式及其贸易现状

随着各国的传统能源的日趋枯竭，气能源被广泛认可。气是清洁、、环保、方便的能源，逐渐被广泛应用在工业、农业、民用住宅燃烧用气等多个，对于提升经济发展和提高环境质量中起着日趋重要的作用。气经预处理，即脱除重质烃、硫化物、二氧 化碳和水分等杂质后，在常压下被冷却到-162℃即液化成LNG，通常采用丙烷预冷的混合制冷剂液化技术。由于液化气液化的成本不断降低以及在运输、储存及调峰方面具有的优越性，液化气工业发展态势迅猛，就2000年LNG的海上贸易量为9998万吨，折合成气为1369.6亿立方米，较1990年增长了近。液化气产业链是一个资金庞大、技术密集的完整链系，包括气的开采、液化、储存、运输和装卸、液化气再气化、销售等环节，产业链中任何一个环节的断裂都将导致其他主要环节的连锁反应。其中，液化气的运输是液化气产业链中重要环节，起到承上启下的纽带作用。目前，液化气的主要有管道、罐车和船舶三种方式，对液化气运输方式的特点及其存在的技术难点进行比较分析，将有利于推动液化气产业健康稳步的发展，推进环保能源的广泛应用，为经济发展作出应有的贡献。

二、液化气的管道运输特点分析

1、液化气长距离管道输送的可行性。管道低温输送的技术问题一直是液化气长距离管道输送的难题，但是，伴随低温材料和新工艺技术的发展，液化气长距离管道输送在理论和技术上是可行的。液化气是一种液体产品，在进行长距离管道输送过程中，其输送工艺比较类似于原油加热输送，管道沿线建有液化气加压泵站和冷却站等主要设施。当饱和液化气液体在管道中流动，由于管道沿线外界温度存在差异，一旦液化气受热，部分液态的气将被气化，在管道内形成两相流动，不仅增大了沿线输送阻力，而且很容易产生气体段堵塞流动的现象，严重影响管道的输送能力和运行，所以在液态气输送中实现液体的单向流动，防止温度差异导致的液体气化。目前，防止液化气气化的主要方法是采用密相输送工艺，即将管道的操作压力控制在临界冷凝压力之上，管道内流体温度控制在临界冷凝温度之下，使得管道运行工况位于液相密相区。同时，为降低因流动摩擦和过泵剪切引起的液化气温度升高，在管道运输途中建立气加压站和冷却站主要辅助设施，不断提升液化气运输效率。

2、液化气管道输送初期投资成本较高。由于液化气的管道输送要求在“密相区”运行，温度较低，采用性能良好的低温隔热材料，而目前好的隔热材料价格比较高，同时还需要建立气加压站和冷却站等使得液化气输送管道的初期投资成本较高。但是，与输气管道相比较，由于液化气的体积是其气态时体积的1/600，输送相同体积的气，液化气输送管径要小得多，可以节省管材的费用。伴随液化气贸易总量的不断增加，液化气输送和管理的综合成本将会不断下降。

3、液化气管道输送技术趋于成熟。在管材的选择方面：管道材质的选择是实现运输液态气的关键。由于要实现管道在低温“密相区”工况下运行，管材选用性能良好的低温隔热材料，通常液化气管材都选用9%和3.5%的镍钢。同时，还要考虑到管道焊接中的惰性气体保护焊以及管道内涂层减损技术的运用等方面。

在低温输送工艺方面：低温输送工艺是实现运输液态气的重要环节。在正式批量管道输送液化气前，需要对管道实施预冷，将温度从环境温度冷却到工作温度，为使管道保冷层和周围土壤降温，需要蒸发掉量的液化气，且经过相当长的时问才能达到热稳定工况。在液化气管道停输期问，由于周围环境热量的作用，管内液化气温度升高而达到饱和状态，甚至进一步气化而使管内压力急剧升高，因此要在进出站处设置阀和放空罐，以便将管道压力控制在范围内。

三、液化气的公路运输特点分析

1、液化气公路运输供应链初步完善。液化气供应链是指从液化气液化到供应全过程，主要包括气液化、液化气储存和运输、液化气再气化等重要环节。

(1)气液化。根据液化的目的，将气液化站分为基本负荷型和调峰型两种。基本负荷型液化站的任务是将气以液态形式运输到消费地，完成对气预处理、液化、储存等重要工作，其特点是全年连续运行且产量比较均衡。调峰型液化站的任务是为气供气系统提供一种储气调峰方式，起到削峰填谷的作用。调峰型液化站的建立，有针对性的解决了民用气量冬多夏少、输气管网发生故障等情况导致的供气不平衡方面的问题。

(2)液化气储存。储存液化气通常采用低温常压方式，储存温度在-161℃以下，压力一般不超过0.03MPa。液化气储罐有单容(封闭)罐、双容(封闭)罐以及全容(封闭)罐3种类型，目前运用比较广泛的是单容(封闭)罐和全容(封闭)罐，单容(封闭)罐主要构造特点是有一个带一次液体密封的敞顶式内置储罐，一个带一次蒸气密封的碳钢外置储罐，和一个用于二次液体密封的陶制围堤组成。全容(封闭)罐主要构造特点是由一个带一次液体密封的敞顶式内储罐和混凝土外置储罐组成。，外置储罐提供一次蒸气密封和二次液体密封，即便万一发生泄漏，外置储罐能够保持液体不外泄，并可以控制蒸气的释放。

(3)液化气运输及供气。公路运输采用的主要设备是低温液化气罐车，目前，我国已成功研制了液化气低温运输设备。液化气储罐有立式和卧式两种结构，主要采用堆积绝热和真空粉末绝热两种绝热方式，储罐容积分别为30立方米、100立方米、150立方米等。液化气罐车运输费用一般包括气罐车成本折旧、驾驶员工资、燃料费用等，通常按照单位里程费用进行估计。液化气供气通常采用设置供气站，特别适用于用气量大，又缺乏气源的地区。

2、液化气储存技术特点。

(1)支撑技术。LNG槽车贮罐的支撑主要有两种类型：支脚(有不锈钢支脚和玻璃钢支脚两种)支撑和链条支撑两种，这两种支撑方式已在大型低温贮槽中广泛应用。但对于LNG槽车考虑到运输过程中的冲击、振动及冷补偿等因素，要设计为的组合支撑结构。

(2)绝热技术。低温储罐绝热结构直接决定了容器的性能。低温贮槽多以真空粉末绝热为主，但在LNG槽车中已开始使用高真空多层绝热，其绝热空问仅30~35mm，为真空粉末绝热1/10左右，而且绝热效果好。绝热材料采用一种新型复合多层材料，廉，工艺性好；并采用一种加热充气置换新工艺，一般只需10天即可完成抽真空。

(3)技术。在液化气储运中，其性非常重要，应从储罐的布局、蒸气压的控制、储罐及管路的惰化与钝化、分层的、储罐与罐车的预冷等环节上进行控制，并在流程与结构的没计中完善。

(4)流程技术。因液化气是一种易燃易爆的低温液体，工艺流程中除了设置有充液、排液、压力液面检测等功能之外，还应当配备紧急截止阀、阀、放空阀、阻火器等设备。

伴随液化气贸易的不断增大，无论通过那种方式进行运输，的运输是非常重要，要不断革上的系列问题，高度重视对各种类型储存容器，加强对LNG用配套仪表的、LNG应用终端的，不断提高LNG的应用，为经济建设服务。