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【干货系列】LNG运输船进出厂操作概述(之二)

LNG运输船进出厂操作概述(之二)  
——三石LNG杂谈系列之十一
  本系列文章为信德海事网专家团队作者,资深LNG船货管员王磊轮机长原创系列作品,查看往期可点击以下连接跳转查看,往期回顾:
  前言:  
  上一篇文章笔者谈了进出厂操作中的进厂操作部分,今天来和大家聊一下LNG船厂修之后,从出厂到准备好装货的出厂操作部分,因为有了上一篇文章的铺垫,所以今天的这篇文章会比较简单,对于各步骤操作笔者也是仅对它们做个简单介绍,当然还是按照目标标准,所需设备和操作方法三部分来介绍,之后还是笔者参加过的几次操作的实际经验分享,因为笔者一直认为理论大家都可以从书本上学习,而实践经验是不同的人会有不同的经验,只有每个人愿意将自己的经验分享出来,大家才能互相学习,共同进步!  
  好了,废话不多说了,下面还是先把进出厂操作循环示意图先重复粘贴出来,然后再按步骤介绍。
  1 进出厂操作循环示意图  
2 绝缘层惰化  
  在厂修期间,LNG船有些固定的修理项目,比如货泵,会将各舱一侧(比如左侧)的4台货泵吊出到船厂车间进行保养,更换轴承,令等易损件,喷淋/扫舱泵一般一次会对两个舱的进行保养(1,3舱或2,4舱),而甲板的阀件比如安全阀也是一样,因为每个舱每个绝缘层都会有两个安全阀,所以通常也会将其中的一半拆下送到车间去进行保养,更换易损件,重新调校起阀压力啥的,在拆掉绝缘层安全阀时,绝缘层就等于和大气相联通了,那么即使进厂前对绝缘层进行了抽真空操作,在安全阀拆掉之后,绝缘层压力也会与大气压力相同了,此时因为船厂会使用冷风机给货舱供气,所以实际上货舱相对绝缘层还是有一点点正压的,那么从安全方面来讲一般是没有问题的。
  
  通常出厂前,货舱经过最后检查封舱之后,船厂会继续用冷风机供应干燥空气到货舱以保持货舱相对绝缘层保持一定的正压状态。当船舶出厂后,就应该开始对绝缘层进行惰化了。
  目标标准:绝缘层气样检测氧含量低于2%VOL
  需用设备:氮气发生器,真空泵
  操作方法:方法很简单,用真空泵将绝缘层抽成一定的真空,然后将氮气发生器生产的氮气引入绝缘层,通常情况下,至少需要对绝缘层内气体进行3倍置换之后才有可能达到标准,这一过程通常会耗时20小时左右。
  3 货舱干燥  
  绝缘层处理好之后,就要接着对货舱进行干燥了,虽说在离厂前船厂一般会给货舱充入一定的干空气,但是船厂冷气机产生的干空气露点通常都达不到标准,所以出厂后我们一般要用船上的惰气发生器的干空气模式制造干空气送入货舱对货舱进行干燥。
  目标标准:货舱内气体露点低于零下20摄氏度
  需用设备:惰气发生器(干空气模式)
  操作方法:理论上讲,在进行货舱干燥时,货舱内的温度会与当地当时的环境温度相同,所以在夏季,货舱温度就会较高,那么由惰气发生器生产出来的干空气通常会比货舱内的气体重,所以应该将干空气从液相总管引入到货舱底部,将货舱内较轻的气体经气相总管排出到大桅。而在冬季,货舱温度就会较低,那么由惰气发生器生产出来的干空气就会比货舱内的气体轻,所以应该将干空气从气相总管引入到货舱顶部,将货舱内较重的气体经液相总管压出排放到大桅。操作期间需要注意的是要通过调节船头放大桅的阀的开度,保持货舱压力在10KPA左右,以便形成较好的活塞效应,使操作进行更顺利一些。按照两倍货舱容积置换计算,这一过程通常也会耗时20个小时左右。  
  4 货舱惰化  
  货舱干燥达到标准之后就可以接着对货舱进行惰化了,在使用惰气发生器惰化货舱之前,有一个操作需要提前做一下,就是对应急货泵泵井的惰化,通常对应急货泵井,我们使用氮气进行惰化,将氮气通过泵井上部的阀引入,当压力达到一定的时候泵井下部的自闭阀会被压开,氮气溢入货舱,持续一段时间,当检测氧含量低于2%VOL即可。应急货泵井惰化完成之后,就可以开始对货舱进行惰化了。
  目标标准:货舱内气体氧含量低于2%VOL,露点低于零下40摄氏度
  需用设备:惰气发生器(惰气模式)
  操作方法:惰气的比重会比干空气略高,所以理论上讲应该将惰气从液相总管引入到货舱底部,将货舱内较轻的干空气经气相总管排出到大桅。同样,在操作中应通过调节船头放大桅的阀的开度,保持货舱压力在10KPA左右,以形成较好的活塞效应,使操作进行更顺利。按照两倍货舱容积置换计算,这一过程同样耗时约20个小时左右。 
  在这里需要提一下的是,和进厂操作不同,在货舱惰化之后,对其它管线,设备的惰化通常我们会使用氮气,这样对接下来的升气操作有利,毕竟惰气内含有大量的二氧化碳,一旦留存在某些管线或设备内没有完全排净,对接下来的操作会有很多不利的影响,这也是近年来出厂操作由使用惰气向完全使用氮气转换的原因之一,对于这个转变,在本文的后面我会详细谈一下,这里就不多说了。
  5 升气
  这个词是本人创造的,英文是GASSING UP, 我没有查到这个词的准确翻译是什么,所以我自己把它翻译成“升气”,意思是用货物气体对货舱内的惰气进行置换的过程,同样,目前的主流操作是货舱干燥惰化使用氮气,然后升气与冷舱合并操作,但是本文笔者还是先从以前的操作讲起,最后再说一下目前的转变后的主流操作,读者会更加易于明白。
  目标标准:货舱内气体二氧化碳含量小于1%VOL
  需用设备:LNG蒸发器
  操作方法:进行这一步的理由是,如果使用的是惰气惰化货舱,那么由于惰气内一般会含有约14%VOL的二氧化碳,而二氧化碳会在约零下78.5摄氏度的时候结成干冰,所以在冷舱之前必须将货舱内的惰气置换出去,以避免干冰的形成。
  
  那么怎样做呢?通常情况下,这一步的操作是在装货港进行的,由装货港通过喷淋总管提供液货,送入船上的LNG蒸发器,将液货蒸发成约零上20-30摄氏度的气货后经过气相总管供入货舱顶部,将货舱内的惰气经液相总管从货舱底部压出,在最初可以将其通过大桅放到空气中,当检测其中甲烷含量达到5%VOL之后就应送岸处理了。这一步根据船舶货舱容积的大小需用的液货量会有不同,那么所需的时间也会略有不同,不过通常耗时不会超过20个小时。  
  6 冷舱
  当货舱升气完成之后就和正常装货的常规操作区别不大了,只不过之前船舶正常营运的时候是使用留存的底货自己进行冷舱,而此时因为是出厂后第一票货,船上没有底货,所以是通过岸上提供液货经喷淋总管送到船舶的喷淋管线内对货舱进行喷淋降温,目标当然也和前面文章提到的标准一样,货舱内平均温度低于零下130摄氏度时,即可开始进行装货了。
  7 笔者的一点经验  
  笔者前面所述的操作方法是在我国LNG运输船在最初几年的出厂后操作方法,近些年的主流做法是,在船厂修船完成后,会直接在船厂使用岸上提供的液氮进行货舱干燥惰化一次完成的操作,方法通常是岸上提供液氮,经过船上的LNG蒸发器,将液氮蒸发成氮气送入货舱,因为纯液氮的露点很低,那么在货舱惰化的同时也就等于进行了货舱干燥的操作。  
  而船舶保持货舱充满氮气的状态航行到装货港之后,因为货舱内是纯氮气,没有二氧化碳,那么也就不需要考虑干冰的问题,在装货港可以直接进行冷舱操作,由码头提供液货通过喷淋总管直接对货舱喷淋进行降温,在喷淋降温的同时货物蒸气自然会对货舱内的氮气进行置换,等于在冷舱的同时完成了升气的操作。  
  目前的这种主流操作,大家一看就可以很明显的知道,从操作简便性和操作时间上比以前的做法有了很大的提高,虽然使用液氮及岸上设备会有一定的支出,但是在装货港至少减少了升气需要的20个小时左右时间,这就意味着节省了一部分港口使费。再有,不需要使用船上的惰气发生器,那么制造惰气所需要的燃油消耗可以节省下来,惰气发生器不需要运转,也就减少了因设备故障可能出现的意外情况发生。实话说,作为实际操作者,笔者个人是喜欢目前的这种主流操作的,起码不需要运转惰气发生器,就意味着不需要连续20多个小时值班等高强度,高压力的工作。总之,各方面比较而言,目前的这种主流操作方法是具有一定的优势的,不然也不会大家都选择这么做,对吧!
  8 结语
  今天的文章给大家介绍了一下LNG船出厂后到准备好装货的出厂操作部分,由于上述目前主流操作方法的应用,其实出厂后的操作已经很简单了,其中稍微复杂一些的还是在货舱干燥惰化之后的其它设备和管线的惰化过程,因为货物设备间内的设备众多,在接下来的营运中又大都需要使用,所以在货舱干燥惰化完成之后,还是要象进厂时一样,按照清单列表,一个个设备,一段段管路进行干燥和惰化,一定要保证该惰化的设备和管线都严格按照标准测量合格才行! 
  杂谈系列写到这里,只有最后一部分非常规和应急操作没有介绍了,笔者会在最后一篇文章杂谈十二中对这些内容加以介绍,虽说笔者在LNG船上工作了十余年都从来没有遇到过任何一种操作一次,但是既然是对LNG船进行介绍,还是要做到有始有终!
  所以,敬请各位读者期待杂谈系列最后一篇文章,LNG运输船非常规及应急操作简介。

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