超级LNG船

历时两年，投资超过2亿美元。它也是世界上建造难度最大的民用船只，全球只有13家船厂允许建造。它的海上航行，可以让所有船只退避三舍，它的使命只有一个运送一种古老的清洁能源，让现代城市正常运转，它让每个人的生活变得简单；但它的建造却是一段不平凡的故事；任何一个疏忽都将可能会酿成大祸，世界最先进的技术，庞大的造船厂和一批造船精英如视珍宝般地建造这艘巨轮，让这样的不平凡成为可能。一艘神秘的巨型货轮，在四条拖船的牵引下驶入深水码头，除了拖船和巨轮周围没有任何其它船只，这艘巨大轮船的甲板上也看不到有任何货物，这是一艘液化天然气船，船身上醒目的3个大写字母LNG它是世界上造价最为昂贵的货运轮船，它就是LNG，它提醒着过往船只这艘货船运载的是极度危险的液化天然气，必须避让以免发生碰撞，在它的专属码头，LNG船不停地通过特殊管道将液化天然气运往港口边的储气塔，它们将暂时存放在这里，另一端大型储气罐卡车已经等在这里，液化天然气将通过它们送往城市，生活的背后都离不开液化天然气给我们带来的便利，天然气的使用并不仅仅局限在家庭，我们所用的燃料提供城市运转的电力都正在大量使用天然气，在人类已开发利用的主要能源物质中天然气具有独特的优势，天然气是最清洁的能源，它在排放二氧化碳方面燃烧相同的热值的情况下，它比石油要少排放25%，比常用的煤要少排放40%，所以称为最清洁的能源；保护环境；温室气体的排放让地球环境面临严峻的挑战，天然气因为它清洁高效的特点而逐渐成为现代社会运转的基础能源。上海，这座中国最大的城市正在经历着经济的高速发展，环境问题也越来越多地受到人们的关注，天然气能源自然成为这座城市发展的保障，到2012年，上海需要40亿立方米的天然气供应，但这里却没有天然气可以开采；天然气和石油、煤炭一样，是古代生物经过数百万年的复杂的地质变迁形成的一种自然资源，它在地球上虽然分布广泛，但并不均衡，目前发现的可大规模开采利用的天然气产区主要集中在：俄罗斯、中东、南太平洋等地区，从遥远的太平洋彼

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岸运送天然气，不是一件容易的事情，需要一项新的技术才能实现。天然气在零下163度的环境中浓缩成无色无味无毒的液体，这就是LNG；它比常规状态下的天然气体积缩小600倍，这大大降低了运输天然气的成本；上海的发展必须有稳定而可靠的天然气供应，它需要建造一艘自己的LNG运输船。但并不是任何一家造船厂都能够完成LNG船的建造任务，因为在超低温的环境下，体积缩小600倍的易燃气体是一个极端危险的物质，船体任何一处瑕疵都有可能造成无法挽回的损失；上海一家超大规模的船厂，每年造船的总吨位达到了220万吨；更为重要的是：它是全球仅有的13家有能力建造LNG船的船厂之一，也代表着当今全球造船工业的最高水准，现在它将肩负起为自己的城市打造顶级安全的LNG运输船的重任，这艘超级LNG船，船身长292米，宽43.35米，甲板面积相当于30个篮球场，一次可运载14.7万立方米的液化天然气，它一次运载的天然气就可以供2300万上海市民1个月的生活用气。为上海打造的超级LNG船开始动工了，工程师精心打造一条世界上最安全的超级LNG运输船；建造这艘LNG，将采用的是目前工程建造领域里最先进的分段建造模式，巨大的船体被分割为2个单独部分，然后被准确地拼接在一起。建造的第一步，切割钢板，这个工序的开始，不是在切割车间，而是在船厂的设计部门，在开始施工之前，工程师们就已经在图纸上对每一块钢板进行了精确地工程设计和计算；第一批钢板运抵船厂，工人们要花费5个月时间改造上百种、数量多达6000多张的钢板，它们将被切割成不同的形状，焊接成巨大的船体，每一块钢板从进厂时就已经确定了它未来在船体上的位置，对于工人来说这是一个绝对不允许失误的工作，每一块钢板的使用过程都有它的详细信息，钢板的厚度强度采用最精确的速度最恰当的温度切割每一块钢板，哪怕一块不合规范的钢板被 用到了船体上，都有可能造成误差积累，从而危及未来整艘船的安全，这台巨大的铣边机，是专门对钢板的边进行精细加工的设备，按照标准，17米的钢板必须控制在1.5毫米之内，相当于盖6层楼房，墙的垂直偏差不能超过1毫米，如果焊接质量得不到保证，就很有

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可能造成将来船只泄露的隐患，而泄漏事故对LNG船来说将是致命的，经过两个月时间，切割好的钢板经过严格的验收后进入下一个工序，这些钢板将被逐一焊接形成船体不同位置的分段构件，这一工作相当复杂而费时，这台全自动焊接机器人，就能使工效提高3倍以上，与众不同的是，它焊接作业时看不到任何火花，因为在焊接前它自己撒下的焊粉把火花藏了起来，这样的焊接设备，既保证了焊接质量还更加安全环保，LNG船逐渐从钢板被拼接分段，巨大的车间内终于可以看到船体一个个局部了，车间内的空间已经不能容纳少则40吨多则数百吨的分段构件，它需要更大的空间，来进行继续的拼接，那就是船坞，所有不同重量和尺寸的分段，将要从各个车间运送到船坞，这些组件先后到达的顺序都要经过精心计算，LNG的分段都是采用17米的钢板组装的，标准形状是17米或者18米左右，一般的分段厂里厂地采用2米的分段，运输LNG重量更大，体积也更大，要用更大型的车子将这些庞然大物在巨大的船厂里往来运送，是一个不小的挑战，将一个焊接好的分段送往船坞，用的是一辆超级平板车，通过一套特制的液压装置，平板车的载重量超出一般货车的十几倍，这辆超级平板车有一个特殊的技艺，每组车轮都能水平旋转360度，保证了它在厂区各种不同的道路上都能穿梭自如，驾驶这辆超级平板车并不是一伯容易的事情，驾驶室是在车体下方而且不能转动，左右两侧和后方都是盲区，需要有专门的安全员进行指挥，在所有人员的能力合作下今天的分段被顺利运送到了指定地点。开工5个月之后，超级LNG船的建造进入到了更加重要的环节，船坞搭载，如果说一个分段就是一块积木的话，现在就是到了把积木搭成一艘船的时候了，要让这些积木拼接在一起，可不是一件容易的事，这些积木块重达数千吨，体积都非常巨大，而搭载的要求是：误差不得超过3毫米，是龙门吊大显身手的时候了，在船坞上方安装有两台起重重量可达600吨的龙门起重机，它一次可将1200吨的庞大分段吊起进行组装，700吨超大型龙门吊的主要作用就是船坞区域的所有分段的吊装总组，包括搭载，超过40吨的分段都是以这两台吊车为主力，十几米的高空，

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将分段精确吊装到位，超级LNG船的建造不同于一般船只，对精度的要求极为苛刻，船体采用特制的超大型钢板，导致每个分段都是一个超常规的巨大构件，对接这些构件误差不得超过3毫米，一点误差都会造成难以想向的后果，因为下雨，分段内存有积水，倾倒了积水，吊车将分段一点一点地向规定位置移动，分段放下后，要经过质检人员仔细检查，以确保分段的每个衔接位置都完全到位，经过3个月的船坞搭载，LNG船的外形已经基本完成，但还有更加重要的事情去做，LNG的使命就是安全地运送液化天然气，这个在零下163摄氏度被液化成液体的能源，船上最多也是最重要的的部分就是超过两万多根的管线，这些大大小小的管线组成了一个传递液化天然气的封闭管路，要想推动载满液化天然气后重达15万吨的庞然大物在海上航行，这艘船的动力系统必须非常强大，超级LNG船运载的是液化天然气，这些在超低温状态下液化的天然气在运输途中也会自然挥发，这些挥发的天然气，必须要释放出去，否则密封的船舱压力就会急剧增加，产生巨大的安全隐患，与其将这些挥发的天然气释放到大气中去，不如将它们采集起来，作为燃料使用，这样即消除了安全隐患又可以节约运输燃料，因此LNG船设计了双燃料锅炉系统，它可以使用柴油或者天然气作*为燃料，这是迄今世界上惟一被允许使用自身运输货物驱动航行的船只，两台蒸气锅炉将产生高温高压的节气通过专门的高温管路输送给主引擎，从而推进船在大海中前进，每根连接节气锅炉的高温管路需要承受超过518摄氏度，压力高达60公斤的蒸气，这对管路的材料和焊接要求极高，所有管线都是耐高温高压的特殊钢材制造，在焊接之前，要将接头加热到超过100摄氏度，焊接中整个过程，要保持不得低于这个温度，船的甲板上，另一种管道正在安装，它和高温管截然不同，低温管是LNG船货物装卸系统的重要组成部分，它们连接着4个货舱，通过这些管道将零下168摄氏度的液化天然气输送到地面上的储气罐。常规钢材在零下163摄氏度环境下，将变得脆弱而不堪一击，而LNG船采用的这些特种钢材能满足在极限环境下对安全的苛刻要求，但它对焊接工艺却提出了极大的挑战，管道将先在厂

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房内被 一段段地焊接在一起，不少低温管的位置非常狭小，焊接工人甚至无法将右手伸过去，更别说还要完成焊接作业，左手焊接就使问题迎刃而解，左右开弓的焊接技术，过去看来华丽而不实用，现在却成了建造超级LNG船必备的特殊技术，在管道焊接车间要给每个完成的焊缝拍X光，这是一道非常严格检查，每条管线，每个焊接缝都要进行专门的检测，并记录下来，X片被送到暗房冲洗，由专门的工程人员进行细致检查，任何一处细微的缺陷都将被发现，这确保了管路和船只的安全，人类很早就发现和开始使用天然气，早在一千多年前，中国就有了利用天然气火井煮盐的确切记载，直到上世纪80年代之前，两千多年天然气都没有得到广泛应用，最重要的原因就是长距离输送大量天然气成本过于高昂，直到液化天然气技术的出现，这项技术是在零下163摄氏度的环境中使天然气液化，液化后的天然气体积缩小600倍，这个技术让运输和储存天然气的的成本大大降低，今天的中国经济高速发展，对能源的需求也越来越高，作为传统能源的煤炭、石油在燃烧过程中所造成的环境问题受到了人们广泛诟病，新能源领域核能的应用仍然存在诸多疑虑，风能、太阳能等技术还未完全成熟，而我们已经能够掌握的成熟高效同时清洁的天然气资源，成为了中国社会发展最为依赖的能源之一，上海的这艘LNG船将会从海外装载液化天然气，经过2000公里的海上航行抵达上海，它一次运载液化天然气量达到14.7万立方米，相当于2300万上海市民1个月的用气量，这样的超级货轮，不仅仅对于上海市民平说至关重要，也对将来LNG船的继续制造起着示范性的作用，超级LNG船开工建造已经进入第10个月，离开了船坞，停靠在它的专属码头，标志着船体已经基本成型，进入到了绝缘舱的安装调试阶段，当新建的船体停泊到专用码头上时，也是最关键的时候到来了，4个超大型货舱在这里安装它是这艘船建造过程中科技含量最高建造难度最大的一个环节，超级LNG船两亿多美元的造价，有一半要投入到这4个货舱的建造中去，货舱内部要铺设两层隔热绝缘层，来保证舱内达到零下163摄氏度的绝对低温环境，每一层都是由厚实的绝缘箱材料加上公有0.7毫米

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厚的殷瓦钢薄膜组成，绝缘箱不是普通的木质箱子，是由印度尼西亚进口的特殊木材加工而成，这种木材坚固耐用，不易发生变形，在箱体里充满磨成粉的珍珠岩，这种珍珠岩是一种极佳的保温隔热材料，在绝缘箱的工厂，使用的是世界上最先进的生产流水线，在这艘船上使用的绝缘箱有1100多种类型，共计55000只，每只箱的生产标准异常严格，最大变形率每米不超过0.06毫米，误差比一个成年人头发的直径还要小，只有最先进高效的自动化设备才能确保这一标准在大规模生产中实现，包围绝缘箱的厚度只有0.7毫米的殷瓦钢，它是一种具有耐腐蚀耐低温特性的高科技材料，可以有效地将零下163摄氏度的液态天然气与外界隔绝，这个特性让殷瓦钢成为建造LNG船舱的理想材料，加工成型的殷瓦钢迅速小心翼翼的用塑料膜包裹起来，殷瓦钢非常娇贵的，最怕的就是水，相当容易生锈，工人不带手套赤手摸那个殷瓦钢一会就上锈了，用抹布擦都擦不掉，工人的一滴汗水如果没有及时擦去，半小时后就会在殷瓦钢的表面留下锈点，生锈的殷瓦钢各项特性就会发生质变，而这些变化将成为LNG船的致命隐患，液化气要是泄漏，船的整个安全性能等于一个比较大的漏洞，整条船非常容易爆炸；为保证货舱的绝对安全，所有进入船舱施工的工人，不单要通过两道安全门，更要遵守严格的管理规定，不准带水进舱，殷瓦焊工要佩带专用吸汗羊皮手套，这一切都是为了保证建造现场的湿度完全可控；施工现场，搭起10层的特制脚手架，巨大的货舱内壁，共10个面，必须全部铺上绝缘层，结构庞大复杂的钢结构安装平台，由990种69600个部件拼装组成，安装有电梯，供工人们在各层之间运输材料；整个绝缘层全部零件超过50万件，仅绝缘箱就分为1100多种类型，共计55000只，安装是对体力的技术的挑战，需要将不同规格的箱子运送到唯一指定位置，所有箱子都经过精确调整，以保证绝对的平整度，绝缘箱之间的平整度必须控制在每平方米不超过0.15毫米的范围，否则铺在箱子上的殷瓦钢就会凹凸不平，影响到未来的焊接工作，当时国内没有一个人做过这项工作，先在绝缘箱上铺设殷瓦钢框架，这个框架是用来固定殷瓦钢薄膜的，在框架上

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安装殷瓦钢薄膜列析，列析跨越整面货舱壁，需要很多工人的协调作业，否则很容易造成板材断裂报废，殷瓦板安装到位后，焊接工作开始，殷瓦的焊接更是一项技术要求极高的精细工作，殷瓦只有0.7毫米厚，并紧贴着木制的绝缘箱，因此对焊接的要求极高，温度稍低速度稍快就非常容易出现漏点，温度稍高或者速度稍慢又会点燃钢板后面的绝缘箱，有点垃圾和焊接有参数不对很容易焊穿，货舱必须保持绝对的密封性，不允许有任何一个泄漏点存在，否则将会是全船的隐患，如果出现一个漏点液化天然气会突然膨胀，膨胀到600倍达到常温的时候就会爆炸，引起全船爆炸，后果是不堪设想的；这艘船有一套严密的三方监管系统，保证这艘船百分之百的安全，确保焊接质量的稳定，大量自动焊接机器人代替人工焊接，整船的焊接长度将近13万米，90%以上是自动焊接，机器人并不是万能，在货舱狭小不规则的角落，机器人无法正常焊接，这些将由殷瓦钢焊接高手来完成，手工焊接是世界上难度最高的焊接技术，这个焊接技术必须经过专利公司GTT的严格考核取得代表焊工最高水平的G证，才能够上岗作业，因为板非常薄很容易烧坏，工序比较麻烦，工艺要求非常高，必须按照工序一步一步完成；这艘船已经在船坞停了8个多月，4个货舱绝缘层接近完工。等待泵塔的安装，泵塔是LNG装卸液化天然气的核心部件，它也会在运输过程中将挥发的液态天然气进行收集，为船只提供动力以降低舱内隐患，泵塔安装遇到了难题很大的麻烦，船不得不转移，泥沙将河床抬高，让这艘船吃水深度告急，将要吊装的泵塔一座重达36吨，4座泵塔全部进入货舱后，船体会下沉1米，在目前的河床水位下很可能造成搁浅的危险，500米外的8号码头，清淤正在紧张进行，要尽快完成300米长河床的淤泥清理工作，超级LNG船要在这里完成泵塔的吊装，泵塔的安装调试工作，泵塔30米高，重36吨，制造使用的材料都是殷瓦钢，最大的特点是一个在零下低温163摄氏度工作，整个泵的结构原材料制作的保障要保证整个结构的正常使用；LNG正式移向8号码头，准备安装第一个泵塔，泵塔将从货舱项部狭小的预留口吊入和底部对接，如果它和已经焊接

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完成的殷瓦钢内壁发生磕碰，将会造成殷瓦钢破裂，货舱内壁将不得不进行大面积返工，这样的损失将是无法估量*的；还有整个泵塔吊起的时候高度非常高，涉及到潮水和钢丝绳的长度，几个线扣同样要求也非常高，都是经过精确计算过的，要吊装的泵塔高29米加上船身的高度，在这里完成安装在正常潮水水位下根本无法进行吊装，唯一的办法就是选择退潮时水位最低的时候进行，一个月内没有几次这样的时候，每次只有1个小时左右，在这个时间段里，必须要全部吊进去，准备工作比较重要，必须在1个半小时的退潮安全施工窗口内完成安装，所有时间都将精确计算，临时安置泵塔的货箱盖被打开，安装用吊装固定绳牢牢地绑在泵塔的上下预定位置，所有吊装位置都是设计人员通过计算机的模拟精确计算出来的，泵塔从货箱被缓缓吊出，在半空中泵塔被 竖起，先做进舱前最后的检查和清洁工作，泵塔被缓缓提升，移向甲板上狭小的预留口，将从狭小的预留口吊入货舱内部，货舱内绝缘层已经完工，如果发生碰撞将会整个货舱的绝缘层造成毁灭性的破坏，全部返工的代价是无法承受的，所以吊装必须成功，规定的时间已经过半，泵塔必须在江水水位上升前穿过预留口进入货舱内部，江水开始缓缓抬升，泵塔顺利在预定时间内从预留口进入到货舱，又一个困难又摆在面前，吊车司机的视线完全看不到泵塔离货舱底部的距离，吊车司机主要靠指挥步话机传来的信息进行判断，吊装完全取决于双方的默契程度，泵塔终于落在预定位置上，LNG的建造已经渐渐看到曙光，在两年的时间里，为建造这艘LNG一共消耗6000多片超大型钢板，35万公升油漆，250千米管线，近100万个工时，和两亿多美金，在接下来的日子里，还要经历数次航海的考验，才能正式成为LNG运输船家族中的一员，将在今后的20年里，跨越大洋，为上海的发展源源不断地输送高效清洁的动力之源！我国制造的第一艘液化天然气(LNG)船“大鹏昊”，是世界上最大的薄膜型LNG船，型深26.25米、装载量为14.7万立方米、时速19.5节于2008年4月顺利交船。

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