LNG船舶运输特点及发展

LNG船舶运输特点及发展LNG运输虽然在世界上已运行了40多年，但在我国还是一个新兴项目。伴随着广东LNG项目第一船LNG货于2006年6月28日抵达深圳大鹏湾LNG码头，我国正式拉开了进口LNG的序幕。本文介绍LNG运输特点、船舶建造及其发展前景。LNG项目链LNG项目，是一个由上游项目、中游项目和下游项目等组成的链接结构。所谓LNG项目链，涵盖了三个方面的内容，即供应链、合同链和价值链。LNG项目供应链•上游，将气田开采出的天然气，通过管路送到液化工厂清洁并液化为液化天然气(LNG)，以方便运输；•中游为LNG运输项目，负责将LNG安全、可靠和稳定地送到下游项目的目的港；•下游，通过接收站，将LNG再汽化回天然气，并通过输气管路，将天然气送到不同的燃气用户。天然气货物由上游向下游输送，而资金流则由下游最终用户向中游和上游项目返还。⑵LNG项目合同链上游、中游和下游，项目之间通过合同紧密相联，相互制约。买卖双方签署的液化天然气购销合同(LiquefiedNaturalGasofSalesandPurchaseAgreement,SPA)是所有分项目之间合同关系中最基本的合同。(3)LNG项目价值链从气田开采天然气之始，到最终用户使用，天然气通过最终用户的应用得以实现其价值。LNG运输的特点商务结构因项目而异LNG贸易，目前基本采用离岸价(FOB)或目的港船边交货价(DELIVERYEXSHIP，简称DES)二种合同方式。FOB贸易合同方式，买方负责运输；DES情况下，则是卖方负责运输。因项目需要，上游卖方或下游买方投资中游运输项目，已成时尚。无论是买方还是卖方负责运输，运输投资因项目参与各方的商务结构而异。投资风险相对较小作为大型国际贸易和运输项目，LNG项目可行性研究阶段便深入研究项目风险，制定规避和减少项目风险的策略和采取措施。就运输项目来说，运行存在的风险和各有关方的利益，通过租船合同、造船合同和船舶融资合同谈判，以合同方式确定。LNG运输，通常服务于长期的租船合同，投资收益相对固定，受市场影响不大。运输项目乃至整个LNG项目链，最大风险是最终用户的支付能力。安全、可靠和稳定的运输LNG运输，被行业人士称为“一条浮动的海上管道”，最重要的特点是LNG运输的安全、可靠和稳定。LNG运输，绝大多数LNG船舶是为项目服务，一旦船舶出现事故不能继续运行时，难以找到替代船舶。所以，行业人士从一开始就注重LNG船舶安全管理，以保证LNG船舶运行的安全、可靠和稳定：一方面，从LNG船舶建造之初，元论是船舶的性能设计、设备选用，还是建造施工质量管理，均比一般商业船舶标准高、要求严；另一方面，船东公司建立安全管理体系和人员组织体系，付出高额费用维护船舶，雇佣业务素质高和经过严格培训的船员。从运行历史看，LNG船舶有着良好地安全记录。自I960年代LNG船舶从事运输以来，仅发生过二起较大的船舶搁浅事故(一起1979年发生在直布罗托海峡，一起1984年发生在日本TABATA)，且二起事故都只是船体受损，货舱未受损伤。类似班轮运输LNG船舶运输，除了需要安全、可靠和稳定以保证下游用户可靠用气外，还因为运输计划的变动将牵动上游生产和下游用气计划的变化，需要严格的LNG链接作业计划，对船舶运输提出了较高的要求。所以，LNG运输具有类似班轮运输的特点：•买卖双方，根据LNG购销合同中确定的年度、季度和月度贸易计划，制定运输计划。一旦运输计划确定，不做较大变动。•以固定的船舶，航行于固定的航线，按计划靠离港口泊位。一般情况下，船舶准点率控制在一小时内。1970年代末期，也曾出现过为数不多的项目外LNG船舶(俗称投机船)；到1990年代末期，绝大多数投机LNG船舶找到了LNG项目，投入到了长期合同的运输服务中。专项造船，投资成本高船舶运输是定向造船和专项服务，每个项目均有专用项目运输船。因为世界上的现货和短期合同贸易量小，少量的LNG现货运输收入不足以使船东承担高额的船舶资本成本费用和维护费用。LNG船舶所载货物为常压下摄氏零下163°C的液化天然气，货物围护系统均为耐超低温的材料和设备，推进动力采用蒸汽轮机，且动力燃料来自所载LNG的汽化气。昂贵的货舱材料、高性能的机电设备、高程度的自动化系统和世界顶级船舶的建造标准和要求，致使LNG船舶建造成本比普通商业船舶大的多。表1列出近几年135000~138000m3LNG船舶的合同价格。表1135000m3LNG船合同价格（资料来源：Clerkson）1991992002002002002002006.年份892000123459亿美1.91.61.721.61.51.51.82.02.20元555555LNG船舶建造现有的LNG船，按照货舱类型分，主要有球型、薄膜型和自持式棱柱型等三种，但成熟的船型是球型和薄膜型。(1)球型货舱船球型货舱船，全称为自持式球型“B”，专利技术由挪威MOSS—ROSENBERG船厂拥有，1954年该厂设计了第一艘球型船。之后，球型货舱技术分别转移到美国、芬兰(玛莎船厂)和日本。1990年代中期，韩国现代重工船厂从挪威船厂购买了球型船货舱技术，并开始建造球型货舱船。货舱球体本身为高强度的铝合金，分为北半球、南半球和赤道三大部分，由一个基于船体上的圆柱套裙支撑。套裙的上部与球的赤道部分相连接。为保温，铝合金球的外表覆盖一层厚厚的泡沫绝缘材料。为保护绝缘材料，整个货舱球的最外表面是保护型金属外壳。最初，GOTAAS—LARSEN船队拥有的大型LNG球型货舱船，有6个球罐。1990年代后期，日本建造的13.5万立方米的大型LNG船，有5个球罐。芬兰玛莎船厂于1996年至1997年为阿布扎比项目建造的13.5万立方米LNG船舶，有4个球罐。21世纪初，日本川崎重工首先设计并建成了第一艘由4个球罐组成的14.5万立方米LNG船舶。2002年芬兰玛莎船厂设计了第一艘新形全封闭式4球罐LNG船舶。其后至今，还没有建造新的球型货舱船的订单。薄膜型货舱船薄膜型货舱LNG船，最初有GAZTRANSPORT和TECHNIGAZ两家设计公司拥有两种类似的技术，1994年合并成为GAZTRANSPORT&TECHNIGAZ(GTT)。虽然两家薄膜型公司合并,两者均为薄膜型，但两种货舱材料及建造技术均有较大的区别：•GASTRANSPORT货舱系统，采用双层薄膜，薄膜材料是0・7毫米厚的不胀钢(含镍36%)，绝缘箱中绝缘材料为膨胀珍珠岩。•单薄膜型TECHNIGAZMARKIII，薄膜材料采用1.2毫米厚的不锈钢，绝缘材料为聚亚胺酯与玻璃纤维混合的泡沫材料。薄膜型货舱LNG船舶，随着其技术更加成熟，成本也较球型货舱船低，主要在韩国建造，近几年日本三菱重工、三井重工等也在接受建造薄膜型货舱船的订单。2004年起，上海沪东中华造船厂相继接受了广东和福建两个LNG进口项目5艘GT96薄膜型货舱船舶订单，第一艘LNG船舶将于2007年11月底交付使用。自持式棱型货舱此类型船舶，为减少货物在舱内晃荡撞击，增加船舶稳性，在货舱内部加一道纵向舱壁将一个货舱一分为二；货舱材料采用耐低温铝合金；货舱绝热材料采用塑料泡沫。目前世界上只有二艘，均为日本ISHIKAWAJIMAHARIMA船厂1993~1994年建造完工。LNG运输的发展和变化LNG贸易和运输起源于欧美。1959年2月，甲烷先锋号(MethanePioneer)进行了历史上首次LNG的船舶运输，运送20001LNG货物由美国的路易斯安那到英国的Canvey岛。此次航行证明了LNG长距离船舶运输是可行的。1964年10月“JULESVERNE”号开始了由阿尔及利亚到英国Canvey岛世界上第一个15年长期合同的LNG船舶商业运输服务。之后数年，欧洲国家如法国、西班牙、意大利、荷兰、比利时等先后加入了进口LNG的行列。日本是亚洲第一个进口LNG的国家。1969年，日本从美国阿拉斯加进口了第一船LNG。目前，日本已是世界上最大的LNG进口国，2004年LNG年进口量约为769.5亿立方米。1990年代中期，韩国开始进口LNG，继日本之后韩国是目前世界上第二大LNG进口国。可见，世界上最大的LNG运输市场在远东。近几年，美国计划大量进口LNG，已获得政府批准建造12个LNG码头。英国也于2005年重新加入到进口LNG行列中。LNG进出口贸易带动了LNG船舶运输业的迅速发展。根据“德鲁航运咨询公司”统计，2005年底全球营运的LNG船舶总艘数为190艘，到2006年3月已增长到197艘；拥有或合资拥有LNG船舶的船东48个，主要是马来西亚国际航运公司,壳牌，BonnyGasTransport,GolarLNG,日本四家联合体（NYK、MOL、K-LINE、LINO），澳大利亚LNG，BergesenWG等。目前，马来西亚国际航运公司（MISC）已成为LNG船舶的最大船东，拥有船舶20艘。截止2005年底，世界上出口LNG的国家12个，进口LNG的国家和地区16个，见表2。表2LNG出口和进口国家出口国家进口国家国家开始时间国家开始时间阿尔及利亚1964法国1969美国（阿拉斯加）1969日本1969利比亚1970西班牙1970文莱1972美国1970马来西亚1983意大利1971印度尼西亚1997比利时1982卡塔尔1997韩国1986阿联酋1997台湾（地区）1990尼日利亚1999土耳其1994特立尼达和多巴哥1999希腊2000阿曼2000波多黎各2001埃及2005葡萄牙2003也门2003印度2004英国2005中国200640年来，船舶由小到大，但货舱基本采用薄膜型和球型，动力装置主要是蒸汽轮机。近几年，尤其是自2004年以后，20万立方米以上LNG船舶的产生，双燃料电力推进方式的出现，无疑为LNG船舶运输增添了新的活力。4.1LNG运输方式的变化LNG运输发展到今天，基本上还是服务于长期运输合同。但短期运输合同也在增加，2004年度：•短期合同运输达357艘次（2003年和2002年分别为292艘次和122艘次），其中仅运往美国COVERPOINT的船舶已达77艘次。•短期贸易合同运输量已由2003年的1511万吨增长到2004年的2009万吨，每年增长3.5%。•LNG短期合同贸易量占LNG总贸易量的15.5%。短期贸易合同运输增长的主要原因是：•LNG出口商更希望短期的、灵活性贸易方式。•某些国家（如日本），进口商己放开，不再是单一的油气公司，发电厂和其他供应商也可以进口LNG。•季节调峰的需要。•结束了20~25年的长期运输合同的船舶，仍有10~15年的营运寿命，没有找到长期合同前，只好从事短期合同服务。然而，短期贸易合同运输的增长，没有根本改变LNG船舶服务于长期运输合同的模式。主要原因是船舶建造和营运成本相当高，如果没有长期项目依托，船东难于承担日常资金流压力。目前，从事短期合同运输的LNG船舶，一般是跨国油公司持有较大股份，具有较强的货源和奖金支持背景，如壳牌和BP等。4.2LNG船舶的变化传统LNG船舶建造和营运成本高，LNG运价居高不下，使LNG船东承受着巨大的技术和资金压力。为了降低成本，LNG船东和租船人试尝在船型大小和推进类型上有所突破。货舱容积目前，传统LNG船货舱容积已由13.5万~14.5万立方米增加到15.5万立方米。卡塔尔至美国的RASGASIIILNG运输项目，在韩国三星和大宇船厂订购的12艘Q-flexLNG船，货舱容积达到21万立方米。货舱类型GTT公司开发的CS1新型簿膜型货舱，结合了GT96和MARKIII两种类型的优点，在货舱容积、货舱施工速度和建造成本等方面，都比目前的薄膜货舱有优势。法国大西洋船厂承造的法国燃气2002年2月份订购的第一艘74130m3的CS1货舱LNG船，原计划2004年底交付使用，因船舶货舱绝缘系统设计存在问题，仍滞留在船厂修改。推进方式法国大西洋船厂为法国燃气承造的第一艘74130m3LNG船上，使用了双燃料内燃机电力推进系统(DuelFuelDieselElectrie，缩写DFDE)，发电既可以烧燃油，也可以用货物蒸发气作燃料。DFDE市场前景看好。2004前世界上LNG船订单中仅有二艘船采用DFDE推进方式，目前订单中采用DFDE的LNG船已有27艘，仅2005年共42艘LNG船的订单中就有17艘。用途2006年1月，GOLARLNG与新加坡KEPPEL船厂签署合同，将一球型货舱运输船改造成一艘LNG生产储藏和再汽化船舶(FloatingStorageandRegasificaitonunit，缩写FSRU)，计划2007年中期交付。此外，LNGFPSO(LNGFloatingProduction，StorageandOffshore)作为LNG海上生产储藏船的设计概念已被壳牌公司接受，第一艘船计划于2009年前交付使用。5结束语随着LNG船舶建造技术的革新，建造成本和营运成本的下降,LNG运输行业的门槛也会下落，更多没有项目背景依托的独立船东会投资LNG船舶。随着LNG贸易的快速发展，尤其是短期贸易量的增加，LNG船舶打破从事单一项目服务，出现运输市场竞争的局面也不会是很遥远的事情LNG船液货舱，由于必须长期在一162°C以下的低温环境下工作，制作要求极为严格，其构造特殊，与普通船舶区别很大。LNG船液货舱的建造有哪些难点和特殊之处呢?就这一问题，船舶报记者近日走访了沪东中华造船(集团)公司第二造船事业部。LNG船建造之难娇贵”的殷瓦钢，常温下接触到水或油，8小时以内就会生锈，导致整张钢板报废。沪东中华造的LNG船为薄膜型，采用法国GTT公司NO96型专利，货舱舱容为14．72万立方米，货舱围护系统采用GTT公司的专利技术。它是薄膜型LNG船最核心技术所在。其中关键点是殷瓦(1NVAR)钢材料装焊技术。殷瓦钢板含有36％的镍。这是——种非常“娇贵”的材料，常温下接触到水或油，8小时以内就会生锈，而且由于殷瓦钢板厚度仅0・7毫米，一旦生锈，整张都将报废。因此，LNG船施工现场必须配备具有除湿功能的空调，除了提供给施工者25％的新鲜空气外，还要保证整个舱内干燥度保持在60％以上。即使是在这样的环境下，无意中接触到油或水，殷瓦钢在24小时内也会生锈，因此工人们施工时必须戴橡胶手套。目前国内尚无殷瓦钢生产能力。突出表现LNG船建造工艺复杂性和高难度的就是货舱围护系统的殷瓦钢焊接。国外的焊接工程师前后进行了两年多殷瓦钢焊接试验，确定了300多种焊法的焊接参数。沪东中华作为我国第一家建造LNG船的企业，面对如此多且复杂的工艺要求，只能摸索前进。焊工每天开始工作前，必须在样品上试焊，专家检查合格后方可上船工作。由于殷瓦钢焊接工艺复杂，焊接人员在整个LNG船建造过程中居于十分重要的地位。为了让焊接工人快速掌握焊接参数、胜任复杂的焊接工作，必须首先对他们进行培训，通过GTT考核之后方能开始工作。为了完全保证货舱围护系统殷瓦钢焊接质量，一般实行殷瓦钢装配、焊接合一，也就是装焊复合化。由于焊接类别多达几百种，要使所有工人成为全能是不可能的。在LNG货舱内，焊工只能装、焊各自通过考核的焊接节点型式和焊接位置。LNG船的防爆要求非常高，该船满载货物时一旦发生事故，破坏力相当于一颗原子弹。因此建造时质量必须十分稳定、可靠，这就对工人的施工提出了更高的要求，每一次焊接都必须认真、谨慎，不能有丝毫松懈。因此，货舱围护系统建造时，焊工和焊机都要一一锁定，不能随意调换。焊工工作时必须穿戴整齐的工作服和橡胶手套，随身携带脱脂棉或清洁剂，每天开始正式工作之前，必须在码头旁边的检查室里，先在样品上试焊，由船东和GTT专家利用专用设备对焊件进行切片检查，合格后方可上船开始当天的工作。在日本船厂里，如果工作条件发生改变，就必须马上做新的切片检查。每位焊工每天的工作都有详细记录，并且有专人把每位焊工每天所焊的区域详细标在施工图纸上，以便日后追溯。由于殷瓦钢焊接在很大程度上已经不是传统意义上的力气活儿，而是对精度要求很高的“细活儿”，GTT专家建议船争厂吸收若干女工加入LNG船的建造。LNG船货舱围护系统需要零部件30万个，而很多部件和原材料国内不能生产，很多工艺国内没有设计人员。LNG船在技术上要求极为苛刻：LNG船船体必须满足承受40年疲劳的要求，而普通船一般为30年；船舱油漆要求保证25年，而目前最讲究的