船舶LNG燃料動(dòng)力應(yīng)用研究

于卓印

(哈爾濱工程大學(xué) 動(dòng)力與能源工程學(xué)院，哈爾濱 150001)

LNG是液化天然氣的簡稱，主要成分是甲烷。許多技術(shù)人員都意識到這種液化天然氣的應(yīng)用優(yōu)勢，在經(jīng)過一系列科學(xué)處理后，讓LNG成為了燃料的一種，在我國有著廣泛的應(yīng)用前景。最常見的應(yīng)用方式就是將LNG作為船舶發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，為發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，達(dá)到節(jié)能減排的目的。

1 船舶使用LNG燃料做驅(qū)動(dòng)力的優(yōu)勢

目前，我國許多地區(qū)都開始使用LNG燃料動(dòng)力的船舶開展海上交通運(yùn)輸工作，這主要是基于LNG燃料有著其他燃料不具備的應(yīng)用優(yōu)勢。

1.1 成本優(yōu)勢

傳統(tǒng)的船舶燃料主要為柴油、汽油。與傳統(tǒng)燃料相比，LNG是一種新型的燃料，其使用效率更高，相對來說經(jīng)濟(jì)成本較低。船舶運(yùn)輸類的企業(yè)在發(fā)展過程中通常都是以盈利為主要目的，如何降低燃料的成本一直是各個(gè)企業(yè)思考的重點(diǎn)問題。由于成本優(yōu)勢，LNG燃料一經(jīng)誕生，就受到了許多企業(yè)的青睞。

1.2 安全優(yōu)勢

LNG燃料最大的優(yōu)勢是存儲(chǔ)方便、體積小，與氣體狀態(tài)的天然氣相比不會(huì)占用太多的存儲(chǔ)空間。將其作為船舶動(dòng)力可以確保燃料的充足，這在一定程度上加強(qiáng)了船舶出行的安全性。雖然天然氣屬于易燃易爆的危險(xiǎn)氣體，當(dāng)技術(shù)人員通過科學(xué)技術(shù)方法將天然氣液化后，問題就會(huì)緩解很多。由于液化的天然氣密度低，稍有泄漏立即會(huì)擴(kuò)散，甲烷不會(huì)聚集在一起引發(fā)爆炸，大大提高了燃料的安全性。也需要從儲(chǔ)存罐密封性角度來研究如何進(jìn)一步提高燃料應(yīng)用的安全系數(shù)。

1.3 節(jié)能優(yōu)勢

發(fā)展過程中，人們的生產(chǎn)活動(dòng)給環(huán)境造成了一定的破壞。船舶所使用的傳統(tǒng)燃料在燃燒時(shí)生成的氣體和煙塵，嚴(yán)重影響了生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量。如何解決船舶燃料的污染問題已經(jīng)成為社會(huì)普遍關(guān)注的問題。從實(shí)際使用效果來看，LNG燃料屬于綠色燃料的一種，燃燒后不會(huì)生成污染性、刺激性的氣體，符合國家在節(jié)能減排方面的基本要求，值得推廣使用。

2 LNG燃料應(yīng)用存在的問題

2.1 技術(shù)方面的問題

LNG燃料需要通過特殊的技術(shù)手段處理天然氣，對技術(shù)人員的專業(yè)操作能力提出了更高的要求。由于天然氣自身的特性，這項(xiàng)技術(shù)操作工作有一定的危險(xiǎn)性。有些技術(shù)人員自身也沒有意識到研發(fā)LNG燃料的重要性，這些因素都極大地制約了LNG燃料的發(fā)展，也制約了船舶運(yùn)輸行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)?shù)卣块T和各企業(yè)沒有定期展開人才培養(yǎng)工作也是影響LNG燃料發(fā)展的重要原因。

2.2 設(shè)備方面的問題

推廣采用LNG燃料作為船舶燃料是一條新興的產(chǎn)業(yè)鏈，其最大障礙是產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)未形成有效的銜接，基礎(chǔ)設(shè)備不足的問題還沒有得到合理解決。比如LNG燃料的儲(chǔ)存設(shè)備、與新型燃料相匹配的船舶發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)備不健全，制約了產(chǎn)業(yè)鏈的形成。企業(yè)啟動(dòng)資金不充足的問題也急需得到解決，面對這種情況，需要政府部門進(jìn)一步加大扶持力度。

2.3 管理方面的問題

任何燃料的制作、運(yùn)輸及使用都需要有嚴(yán)格的監(jiān)管機(jī)制作為保障，這也是船舶運(yùn)輸工作能夠安全穩(wěn)定開展的前提。從實(shí)際情況來看，很多城市所采用的管理方法多針對于傳統(tǒng)的燃料，并沒有將LNG新型燃料與其他燃料區(qū)分開來，這就使得管理工作不夠完善，與船用LNG燃料動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)極不適應(yīng)。

3 推動(dòng)LNG燃料動(dòng)力發(fā)展的方法

3.1 宣傳教育工作的落實(shí)

第一，針對目前技術(shù)研究工作方面的問題，各個(gè)船舶運(yùn)輸企業(yè)應(yīng)當(dāng)在內(nèi)部建立人才考核機(jī)制，考察技術(shù)人員的工作狀態(tài)。結(jié)合具體問題和LNG燃料研究工作的現(xiàn)狀對技術(shù)人員進(jìn)行專業(yè)知識培訓(xùn)，提高其技術(shù)操作能力，保證LNG燃料的加工、存儲(chǔ)等各個(gè)環(huán)節(jié)都能在合理范圍內(nèi)有序運(yùn)行。第二，企業(yè)應(yīng)當(dāng)注重于從宣傳教育的角度，提高員工對使用液化天然氣重要性的認(rèn)識。第三，企業(yè)應(yīng)當(dāng)在LNG燃料的實(shí)際應(yīng)用過程中抓住“資源轉(zhuǎn)型，產(chǎn)業(yè)升級”的契機(jī)，加強(qiáng)學(xué)習(xí)借鑒，注重自主創(chuàng)新和實(shí)踐，集中產(chǎn)、學(xué)、研、用各方面的優(yōu)勢，不斷總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)，分析工作的目標(biāo)和方向。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，還可以利用先進(jìn)的信息技術(shù)手段與其他地區(qū)的船舶運(yùn)輸企業(yè)建立聯(lián)系，共同交流工作經(jīng)驗(yàn)，全面提升LNG燃料的應(yīng)用效果。

3.2 完善燃料的應(yīng)用管理流程

在使用LNG燃料作為船舶動(dòng)力時(shí)，各個(gè)企業(yè)應(yīng)當(dāng)規(guī)范自身的工作流程，明確燃料的使用注意事項(xiàng)，確保充分發(fā)揮出LNG燃料的應(yīng)用優(yōu)勢。在應(yīng)用管理過程中可以通過建立網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管工作平臺(tái)，利用網(wǎng)絡(luò)渠道收集相關(guān)數(shù)據(jù)信息。針對LNG燃料是否適合在陰雨天氣使用、員工能否在燃料周圍點(diǎn)燃明火等一系列問題，通過數(shù)據(jù)信息收集得出可靠的結(jié)論，從員工的個(gè)人安全角度出發(fā)建立管理規(guī)定，才能讓員工自覺遵守管理?xiàng)l例，約束自身的工作行為。在新型燃料的應(yīng)用過程中，企業(yè)還要關(guān)注資金成本的投入問題，了解每次運(yùn)輸時(shí)燃料的大概使用量，保證燃料充足。企業(yè)可以采用對比分析的方式，從資金成本使用、運(yùn)輸安全系數(shù)、燃料燃燒時(shí)的環(huán)保性評估等多個(gè)方面展開研究，充分認(rèn)識到不同燃料管理工作的差異性，達(dá)到完善燃料應(yīng)用管理流程的目的。

4 船舶LNG燃料動(dòng)力應(yīng)用的注意事項(xiàng)

4.1 船舶駕駛操作問題

由于LNG燃料燃燒時(shí)的操作方法有所不同，船舶所安裝的發(fā)動(dòng)機(jī)型號和種類也發(fā)生了變化，這使得船舶的駕駛方法更加復(fù)雜，操作流程更多，給駕駛員的工作帶來了一定的壓力。船舶設(shè)備的變化也對發(fā)動(dòng)機(jī)及其他零部件的保養(yǎng)維修能力提出了新的要求，這些都需要船舶運(yùn)輸行業(yè)引起重視。為了更好應(yīng)對駕駛方法的改變，在運(yùn)輸工作開始之前，應(yīng)當(dāng)保證駕駛員持證上崗，且具有隨機(jī)應(yīng)變的能力。

4.2 加強(qiáng)LNG燃料的創(chuàng)新研究

雖然LNG燃料是目前清潔能力較強(qiáng)、安全系數(shù)較高的船舶動(dòng)力燃料，技術(shù)人員也需要具備與時(shí)俱進(jìn)的意識和能力，關(guān)注燃料的創(chuàng)新研究工作。創(chuàng)新研究應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)從制作流程的優(yōu)化、使用過程中的安全性和便攜性等方面深入進(jìn)行，用發(fā)展的眼光看待LNG燃料和船舶運(yùn)輸行業(yè)。由于LNG燃料的裝載燃料艙要求高，適于裝載的空間受限，制約了LNG燃料的一次裝載量，使船舶續(xù)航力受到限制，這是目前創(chuàng)新研究工作需要重點(diǎn)解決的問題。

5 結(jié)語

在船舶LNG燃料動(dòng)力的應(yīng)用過程中，應(yīng)當(dāng)從制作技術(shù)的角度了解其制作過程，結(jié)合使用效果明確生產(chǎn)這種燃料的目標(biāo)和方向。在船舶運(yùn)輸工作中，由于新型燃料需要配置新的發(fā)動(dòng)機(jī)裝置，需要保證工作人員具備相應(yīng)的操作能力。為了推動(dòng)船舶運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步，企業(yè)還應(yīng)當(dāng)盡力提高技術(shù)人員的創(chuàng)新意識及專業(yè)能力，不斷優(yōu)化LNG燃料的制作、存儲(chǔ)、運(yùn)輸、使用流程，譜寫“綠色航運(yùn)”的新篇章。