lng加注站要求（LNG燃料加注方案与兼容性）

LNG燃料加注是LNG燃料动力船营运中的关键环节，也是推广LNG作为船用燃料必须解决的问题。对于双燃料动力船来说，应选择适合的加注方式，且为保证作业安全，还应在确定加注方式后开展相应的兼容性分析。

LNG燃料加注方案

1、加注模式

船舶LNG燃料加注系指从陆基或水上设施向LNG燃料动力船提供LNG燃料。目前，船舶LNG燃料加注主要有槽车加注、岸基式加注、加注趸船和加注船加注等四种模式，表1简要列举了上述四种加注模式的优缺点。

表1 四种LNG加注模式的优缺点

在满足加注地主管机关管理规定的前提下，对于双燃料动力船来说，若燃料舱舱容较小，可选择槽车加注模式；航行于水位变化较大的内河航道的船舶，可选择趸船加注模式；航行于渠化河道的内河船舶、海船可选择岸站加注模式；而对于需要在锚地进行加注，或有同步作业需求的船舶，加注船加注则是不二选择。

2、加注方案

以船对船加注模式为例，典型的LNG加注方案如图1所示。

图1 典型船对船LNG加注方案

由上述方案可见，LNG燃料加注主要使用LNG泵将燃料通过连接设备（软管/加注臂）送到受注船燃料舱。在双方加注总管处装设有紧急切断阀（ESD），如果发生泄漏或操作异常，ESD阀可自动和手动关闭。为防止船与船之间过大的相对运动，在连接系统上装有紧急脱离装置。加注连接设备的通常采用干式快速接头以实现安全快速的连接。此外，加注系统的设计应考虑以下方面：加注船和受注船之间的加注系统兼容性和安全系统兼容性；船舶运动的影响；环境条件的影响；惰化、置换、预冷、吹扫和除气操作程序；BOG处理方式；加注开始、全负荷、补足操作的LNG传输速度；LNG液货舱压力和温度控制等。

3、加注连接系统

目前行业内船用加注系统可分为柔性连接系统（软管和吊机结合方式）和刚性连接系统（LNG加注臂）两种，国外实船加注作业多数采用柔性连接系统。

(1)柔性连接系统

柔性连接系统通常由软管、软管操作设备（吊机、鞍座）、加注接头、拉断阀、绝缘法兰等部件组成。柔性连接系统示例见图2。

图2 柔性连接系统示例

(2)刚性连接系统

刚性连接系统通常采用LNG加注臂，加注臂上集成了旋转接头、紧急脱离装置（ERC）、加注接头及刚性管路等。加注臂的端部连接器可采用法兰、快速接头或快速连接器。刚性连接示例见图3。

图3 刚性连接系统示例

柔性连接和刚性连接的技术特点各有不同，两种连接方式特点对比见表2。

表2 加注连接系统对比表

4、LNG加注同步作业

LNG加注耗时长，受注船在燃料加注的同时进行装卸货、客滚船进行上下车等作业，则能明显减少船舶停靠港时间，降低船舶运营成本。对于LNG加注同步作业，按照现行监管要求应进行风险评估，根据评估结果完善安全措施，并划定作业限制区域，给出加注同步操作的安全距离。

自2013年第一艘LNG加注船交付，截止2020年底，全球已交付20余艘LNG加注船，船对船加注作业已积累较多的实践经验。近几年，美国、欧洲、新加坡LNG加注船陆续投入运营，并成功实现了同步加注作业。图4即为2020年11月，在鹿特丹港进行的“CMA CGM Tenere”号集装箱船LNG燃料加注和集装箱装卸货同步作业。

图4 鹿特丹港LNG加注同步作业

目前，SGMF、IMCA和国外港口等发布了同步作业相关导则，但需要注意的是LNG加注与装卸货同步作业主要适用于常规船舶，对于液货船舶，考虑到其货物特点，货油装卸货与LNG加注同步作业可能会带来较大风险，建议LNG燃料加注不与货油装卸货同步进行，因此需要额外安排时间进行燃料加注。

兼容性分析

为达到LNG燃料加注作业安全的预期目标，应提前对加注双方加注作业的兼容性进行评估。标准方面，SGMF（国际气体燃料动力船协会）发布的《加注安全导则》和中国船级社（CCS）发布的《液化天然气燃料加注作业指南》已有相关原则性要求。此外，SGMF正在针对LNG燃料加注兼容性分析开展研究，未来将发布相应的指导性文件。

CCS完成的VLCC双燃料船舶兼容性分析项目为例，简要介绍兼容性分析的主要内容，涉及船舶尺度、系统和设备、加注操作及其他三方面内容。

1、在船舶尺度方面，LNG加注兼容性分析内容主要包括：管汇位置、平边线范围、主碰垫和辅助碰垫；

2、在船舶系统和设备方面，LNG加注兼容性分析内容主要包括：管汇布置、加注软管、船-船连接系统（SSL）、通信设备、计量系统、BOG处理措施、惰性气体系统、加注速率、起重设备；

3、在LNG加注操作和其他方面，LNG加注兼容性分析内容主要包括：液舱晃荡、危险区域、人员传送、LNG加注和压载计划、靠/离泊方案、系泊方案评估、交流语言。

经过兼容性分析，显示VLCC与两型LNG加注船的相关要素匹配性较好，但是同时，分析结果也显示出船对船加注时系泊缆绳垂向角度过大会导致缆绳受力承载能力显著降低问题。项目组根据分析结果，向船东推荐了两型LNG加注船碰垫和加注软管配备要求，并建议船东和设计单位后续做更详细的系泊计算分析，此外，还建议在加注作业开始前，针对VLCC燃料舱LNG温度和加注船液货舱LNG温度进行分析，并决定是否采用蒸气返回，提前制定相应货物温度/压力控制措施。

LNG加注技术规范标准

LNG加注船是实现水上LNG加注作业的关键环节，其加注安全是行业关注的重点，目前，我国已初步建立了完善的LNG加注船设计、建造、营运及加注作业操作规范标准体系。相关标准目录见表3。

表3 国内LNG加注相关规范标准体系

1、监管规定

涉及船舶LNG燃料加注相关的监管规定主要为《船舶载运危险货物安全监督管理规定》（交通运输部令2018年第11号）和《水上液化天然气加注作业安全监督管理办法》（海危防〔2019〕490号文）。在《船舶载运危险货物安全监督管理规定》中允许开展水上LNG加注作业，并将安全作业要求指向了有关法规、标准和操作规程。《水上液化天然气加注作业安全监督管理办法》，该办法规定了加注船在沿海水域进行水上LNG加注作业的从业准入、作业报告和记录、作业活动安全管理以及应急反应等方面的相关要求。

2、加注作业标准

水上LNG燃料加注作业标准方面，CCS在2017年发布了《液化天然气燃料加注作业指南》，并于2021年发布了新版指南，可用于船舶LNG燃料加注提供技术指导，指南涵盖加注船加注、趸船加注、LNG加注罐车加注和岸站加注四种加注模式。

针对船舶LNG燃料加注的国标和行业标准，主要为强制性国标《液化天然气燃料水上加注作业安全规程》和JT/T1320-2020《水上液化天然气加注站/船应急响应计划编制要求》。其中GB《液化天然气燃料水上加注作业安全规程》已于2020年10月通过审查会，预计2021年发布。

目前国内针对LNG水上加注的相关管理规定已覆盖了加注船、加注趸船、岸基加注站、槽罐加注车四种加注方式，加注作业标准也相对完善。此外，全球范围内LNG加注作业已有近8年的实践经验，并成功进行了同步作业。从技术标准、安全监管以及实践经验等方面来看，双燃料动力船的LNG燃料加注作业已无障碍。

国际标准和CCS指南对LNG加注作业兼容性分析均提出了原则性要求，CCS已具备LNG加注作业兼容性分析能力，可以为客户提供较为优质的技术服务。对于同步作业，出于安全考虑，建议LNG燃料加注不与货油装卸货同步进行。

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