有“沉睡的氢弹”之称的天然气运输船威力真的很大吗?是否真如传说那么厉害?
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我是萨沙,我来回答。
其实谈威力没有意义。
液化天然气(lNG)不是液化石油气,它相当安全。
目前的统计资料为,LNG运输船安全运行50年,LNG汽车安全运行20年,LNG燃料船舶安全运行10年,从没有发生过LNG燃烧或者爆炸导致的人员死亡事故。
就这么牛。
以最危险的LNG运输船为例,其实有着严格的安全要求。
在灌装天然气时,首先对货仓进行惰性气体化,将氧气含量降到低于4%。
如果氧气含量较高,接触液化气是有一定危险的。
灌装天然气时,会吹掉货仓的惰性气体,同时对周边气体进行监控,防止出现爆炸的可能。
随后天然气直接进行液化,货仓降到−140°C,一直达到货仓的98.5%的容积。留下一点空间,是防止热胀冷缩。
这整套流程只要能够执行,就非常安全。目前业内有过超过8万次装载,从没有任何事故发生。
甚至,即便液化天然气运输船同另一艘同类船只碰撞,倾斜超过90度,天然气仍然不会泄露。
除了安全意外,液化天然气不是炸药,有着本质的不同。天然气爆炸其实威力并不大比较接近于云爆弹。云爆弹爆炸后的冲击波超压峰值,在接近爆心的距离远不如 TNT炸药。云爆弹有着很多增强威力的化学物质,天然气是没有的。
而天然气专家有过严密的计算,推算出世界上最大的天然气运输船,爆炸也只相当于2万多吨TNT炸药。
这个威力不算小,大体相当于投在长崎的原子弹小男孩,但相比氢弹也就差得远了。
最著名的大伊万氢弹,相当于5000万吨TNT炸药的威力。
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液化天然气载运船,也叫LNG船,这是一种专门运送液化天然气的货船。由于液化天然气本身存在危险性,所以制造可能安全运送的专业船只难度相当大,据说当前世界上能够有能力建造这种运输船的船厂只有十几家而已。一艘液化天然气运载船的运量有多大,你可能无法想象。一艘中国“大鹏昊”天然气运载船可以一次性运送15万立方液化天然气,经过气化后就是接近一亿立方的天然气,至少能够满足上海这样的城市连续使用一个多月。
我们都知道,天然气液化的温度是零下161.5度,为了达到液化天然气的目的,其专业运输船只的温度也都要到零下162度左右。液化后的天然气体积相当于原来的六百分之一倍,可见液化的作用有多么大。如果要让一船液化天然气发生爆炸事故,那必须先要让其发生泄漏才有可能。液化天然气在运输罐中发生爆炸的可能几乎没有,为了防止可能的情况,储藏罐中的天然气被分割在不同区域中,而且密封很严密,根本不可能发生爆炸。
而一旦出现容器破裂、管线失效以及阀门泄漏这种状况,天然气就会发生泄漏。这时只需要一个简单的火源,便可引爆整船天然气。当年美国人给日本扔的原子弹,投掷在广岛的“小男孩”原子弹,是一颗铀弹,长3米,直径0.7米,内装60公斤高浓缩铀,总重量约4吨,梯恩梯当量约为1.5万吨,这和液化天然气所释放的能量相比简直是小巫见大巫。据相关测试数据显示,一立方米液化天然气爆炸的威力相当于1.9吨TNT,而如果一船20多万吨液化天然气一块爆炸的话,当量差不多接近50万吨,相当于33颗广岛原子弹。因此,有人将海上运输液化天然气的LNG船称之为“海上沉睡的氢弹”,咋一听还是有些吓人的。
一个比较客观准确的说法是:液化天然气爆炸产生的TNT当量仅仅是热量值,而并不是真实的爆炸当量,跟实际的炸弹爆炸有着天壤之别。鉴于其爆炸后出现的沸腾液体蒸汽云爆炸现象,液化天然气爆炸更类似于我们所了解到的云爆炸。而且液化天然气在爆炸过程中没有加入任何的辅助物质,这一点也同样比不上一般的云爆弹。尽管没有核武器那样大的威力,但一船液化天然气爆炸仍旧会产生恐怖的威力。
只要保证不出现泄漏情况,也就不会出现爆炸。在泄漏问题上大家大可放心,因为不管是球罐型还是薄膜型的运载船,现在都采用耐冲击和高强度的特种铝合金和镍瓦钢制成,基本上不会出现泄漏。而且由于液化天然气本身的重要性,各国的液化天然气运载船也都十分小心。
而且即使发生了轻微泄漏,只要及时补救处理也是不会发生大的事故的。再者,液化天然气爆炸需要有明火,恰好泄漏又恰好遇到明火,这种情况在制度相当严格的LNG船上几乎没有吧。
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爆炸惊人,不是传说,是真实。人们能生产这种船只,但不能预防,如果爆炸对附近所有生命体是灾难。目前,全球能制造天然气运输船国家不多,有中、美、韩、日、欧共13家超大型船厂有能力建造,LNG船是造福人类船只,亦能毁灭家园,它是零下约160摄氏度运输液化气专业船舶,有超级冷冻车之称,是造船业世界掌上明珠,它制造过程不亚于建造一艘航母。
(破冰天然气运输船)
LNG船专职运输液化天然气,天然气成分是甲烷、乙醇等可燃气体,特点是易挥发和高燃值,10立方米天然气,其燃烧热值是8万大卡至8.5万大卡,相当于TNT0.1吨,产地与提炼技术决定热值,10万立方米天然气产生80万大卡,相当0.1万吨TNT,比不上广岛原子弹,不代表威力小。
(LNG船)
(广岛原子弹爆炸)
比喻“冰是睡着的水”,天燃气是“睡觉可燃物”,液化气危险不单是可燃物,由液体到气体的温度变化和体积变化产生巨大能量,液变气过程使局部体积膨胀产生物理爆炸,气体泄漏让氧气密度降低,氧气浓度低于17%,人类不能生存。
罐体压强是多个大气压,泄漏点压力,后果难以估计,泄漏持续弱化,情况加剧,海上没有多余火种,有也是来自船体,碰巧遇火爆炸,威力相当一个氢弹,“沉睡氢弹”不是儿戏。LNG对于平民百姓只有利好,如果被极端恐怖分子所利用就是天大事。
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在世界上有这样一种船,体型巨大行动缓慢还价格高昂,但全世界任何人都不敢向它开火,各国舰队见了它都要躲着走,它就是LNG液化天然气运输船,这种船只一次可运输数十万吨液化天然气,一旦发生爆炸威力堪比小型核弹,简直是比核军舰还危险的船只,而因为这个用途太不安全,全球仅几个国家能建造,其中就包括中国。
LNG了解一下
LNG(液化天然气,Liquefied Natural Gas) 是在一定的温度和压力条件下被液化了的以甲烷为主的天然气。它是储存与运输天然气的经济方式,适用于远距离海运。
LNG被鼓吹为新能源,那是忽悠人的。LNG本质仍然是天然气,天然气是化石燃料的一种,不是清洁能源。LNG只是天然气的一种输送形式,适合于开发如中东、东南亚等的“闲置天然气”,生产成LNG便于海洋航运到消费地区如东亚。
中国地处东亚,天然气资源相对贫乏,中国进口LNG比日本足足迟缓45年,但是中国LNG进口量上升很快。美国页岩气开发获得成功,媒体大肆鼓吹美国LNG大举出口,输往全球并与卡塔尔抢市场,当然制造LNG运输船首当其冲,给人造成错觉:美国是LNG运输船生产大国。
液化天然气运输船
简称LNG船,主要运输液化天然气。液化天然气的主要成分是甲烷,为便于运输,通常采用在常压下极低温(-165℃)冷冻的方法使其液化。我国不仅是继韩、日等国后实现自主研发系列LNG船型的国家,而且我国设计船型在安全、节能、环保方面具有明显的后发优势。LNG船是在 162摄氏度(-162)低温下运输液化气的专用船舶, 是一种"海上超级冷冻车",被喻为世界造船"皇冠上的明珠",目前掌握LNG运输船造船技术的国家不超过9个,只有13家船厂允许建造。
船体结构
液舱要求有严格的隔热结构,要求能保证液舱恒定低温。常见的液舱形状有球形和矩形两种,但也有少数船舶将液舱形状设计成菱柱形或圆筒形。
国产液化天然气船
中国的建造的四艘LNG运输船是世界上唯一被允许使用的自身运输的货物——LNG驱动航行的LNG运输船,之前的LNG运输船只使用柴油作为燃料。
“大鹏昊”
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,船长292米、宽43.35米、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,成为广东深圳大鹏湾秤头角的国内第一个进口LNG大型基地配套项目。
“大鹏月”
我国制造的第二艘LNG船"大鹏月"是中船集团公司所属沪东中华造船(集团)有限公司,为广东大型LNG运输项目建造的第2艘LNG船。该船同"大鹏昊"属同一级别,货舱类型为GTT NO.96E-2薄膜型,是当时世界上最大的薄膜型LNG船。其船坞周期仅为160天,比首制船缩短近1个月,码头周期比首制船缩短66天,总建造周期比首制船缩短126天。
“闽榕”
我国制造的第三艘LNG船"闽榕"是中船集团公司所属沪东中华造船(集团)有限公司,为福建大型LNG运输项目建造的第1艘LNG船。该船长292米,船宽43.35米,型深26.25米,航速19.5节,装载量14.7万立方米,货舱类型为GTNPO.96E-2薄膜型,属于世界上大型的薄膜型LNG船。该船建造历时将近3年,总建造周期比首制船缩短了125天。
“闽鹭”
我国制造的第四艘LNG船"闽鹭"是中船集团公司所属沪东中华造船(集团)有限公司,为福建大型LNG运输项目建造的第2艘LNG船。总建造周期比首制船缩短了123天。
而全球最大的LNG船舶“阿萨利”(Al Samriya)最大液化天然气装载量则为26.7万立方米,相当于4000万人口一个月的生活用气,或者说2300万人口约50天的生活用气。它船长345米,比中国“辽宁”号航空母舰还要长40.5米,船宽53.8米,重量达到16.4万吨,“阿萨利”LNG运输船属于卡塔尔天然气运输公司。卡塔尔是世界最大的LNG出口国。
目前“阿萨利”LNG运输船总共六艘,韩国著名造船企业三星重工和大宇造船海洋工程公司分别建造三艘,前者装载量略大于后者几千立方米。与中国的“大鹏昊”不同的是,“阿萨利”LNG运输船仅由柴油作为燃料驱动,船上拥有两台柴油机。
那么LNG船究竟有多危险呢?
如果LNG船因为意外而发生爆炸,威力和释放出的总能量堪比一枚核弹,一艘LNG船上往往会搭载上亿立方米的天然气,而这些天然气换算成TNT当量将高达数十万吨,甚至比广岛原子弹的威力还要大上几十倍,如果LNG船发生爆炸,那么方圆数十公里内的船只都将受到波及,如果LNG船在港口爆炸,很可能将一座城市夷为平地。
当年美国人给日本扔的原子弹,投掷在广岛的“小男孩”原子弹,是一颗铀弹,长3米,直径0.7米,内装60公斤高浓缩铀,总重量约4吨,梯恩梯当量约为1.5万吨,这和液化天然气所释放的能量相比简直是小巫见大巫。据相关测试数据显示,一立方米液化天然气爆炸的威力相当于1.9吨TNT,而如果一船20多万吨液化天然气一块爆炸的话,当量差不多接近50万吨,相当于33颗广岛原子弹。因此,有人将海上运输液化天然气的LNG船称之为“海上沉睡的氢弹”,咋一听还是有些吓人的。
哪个国家建造LNG运输船最多?
美国是一个经济发达的国家,提起美国LNG出口,吹嘘想霸占全球,想当然的是美国建造LNG运输船领先,错了。LNG及其运输船风起欧美国家,在20世纪70年代生产小型LNG运输船,随后发展到生产标准型LNG运输船,但数量很少,后来全盘转移到东亚国家,见表2。LNG运输船建造速度很快,2012年服役的LNG运输船有361艘,2015年跃居415艘,增幅为15%。
船舶生产是不断生产并不断交付的,本数据的交付服役和正在建造的时间分界线是2015年5月,所以本表是刚“出笼”的新鲜数据。这张表颠覆了传统观念,欧美国家生产LNG运输船早已没落,美国在1980年9月以后就没有生产了,西班牙在2007年11月算是欧美国家生产最后一艘LNG运输船,代之而起的是东亚国家,特别是韩国。中国在世界LNG造船业中后进,算不上老几,可是发展很快,尽管只有7艘船服役,但正在建造的有14艘,其中已经有外国订货,比美国强多了。如果按照正在建造的数量来看,中国为14艘,排行第三,仅次于韩国64艘和日本15艘。
虽然LNG船非常危险,但它对人类的作用还是非常巨大的,一艘LNG船所运输的天然气就足够一座大型城市使用很久的时间,而且天然气也是一种清洁能源,只要在建造LNG船时严格按照标准,并且在运输途中规范操作,还是能够确保这种船只的安全的,如今中国已经掌握了独立建造LNG船的技术,并且还能够承接海外订单,看来在LNG船的安全性上,国产LNG船完全没有必要担心。
▍✥有“沉睡的氢弹”之称的天然气运输船威力真的很大吗?是否真如传说那么厉害?
所谓“沉睡的氢弹”指的是液化天然气运输船,而所谓的液化天然气(LNG:Liquefied Natural Gas),就是在常压下把气态的天然气冷却到-162摄氏度,使其液化,然后再进行运输。但是在大规模运输液化天然气上,其运输难度大,对安全系数的要求又很高,所以液化天然气运输船的建造难度和技术要求都是非常高的,为什么?首先是液化天然气的沸点很低,想要液化保存运输的话,就必须使环境温度低于-162摄氏度,所以维持这种低温环境对船上的容器、管道等的技术要求很高;其次,液化后的天然气体积约为原来的1/600,也就意味着,一旦出现泄漏,那么泄漏的液化天然气就因气化会急剧膨胀,产生物理性的“爆炸”。所以,这种液化天然气运输船如果在运输的过程中稍微有一个地方出现了差池,导致的后果就是整艘船炸掉。那么这种液化天然气运输船爆炸后的威力有多大呢?我们来简单计算一下,一千克液化天然气的热值大概为50兆焦耳,而一千克TNT爆炸释放的能量约为4.2兆焦耳,所以,同质量下液化天然气的释放的能量约是TNT的12倍,而今天一艘液化天然气运输船的容量基本上都是在12万立方米以上,大的甚至超过20万立方米,比如根据Tradewinds的数据,2017年1月的122艘新船订单中,大多数在建的新船的尺寸为120000~140000立方米,但有部分订单订购的最大容量为260000立方米。
因此,我们就以20万立方米容量的液化天然气运输船来计算,一立方米液化天然气的重量在410~500千克之间,这里取450千克/立方米,所以,20万立方米液化天然气的质量就是9000万千克,即9万吨,前面已经说了,同质量下,液化天然气的能量是TNT的12倍,所以,在理论上9万吨液化天然气的热值就相当于108万吨TNT爆炸释放的能量。嗯,仅从从数值上看的话,把液化天然气运输船称为“沉睡的氢弹”好像也说得过去。
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