海上明珠-LNG船

天然氣(Natural Gas)是一種碳氫化合物,具有可燃性,是在礦區開採原油時伴隨而出。由於天然氣在燃燒過程中,較不易產生環境汙染,因此被稱為乾淨的能源,也逐漸替代其他能源。其自油田取出後,必須先經過淨化處理,再經過一連串超低溫冷凍程序,把溫度降至攝氏零下162度左右,變成為一種超低溫液態天然氣。液化後體積只有同量氣態天然氣的六百分之一,便於儲存或長途運輸。運抵目的地要使用時,利用海水即可簡單地氣化還原為天然氣,利用管線輸出供用戶使用,因此是種極為方便、高效率的能源。

近年來燃料需求量升高,對於燃料進口需求量也明顯增加,但是台灣四面環海,無法像歐洲大陸國家可以透過天然氣管線來輸送,也因此97%的天然氣是透過海上運輸來台。而運載液化天然氣(Liquefied Natural Gas,LNG)的船舶,為因應所載運貨物,多半設計為球型,為所有船舶中相當特殊的一種。由於天然氣在運送過程中會自然揮發,進而產生蒸發氣(Boil of Gas, BOG),所以液化天然氣船除了可以選擇以燃油作為動力外,同時亦可燃燒貨艙內之蒸發氣(BOG),節省燃料。

液化天然氣船設備複雜,製造技術要求高,造價不斐,因而被造船業界視為皇冠上的明珠,與其球型儲槽的外型相映成趣。液化天然氣船為求安全至上,因此在船身結構上亦有嚴格的規範。根據規定,液化氣體貨船必須使用雙層船殼(Double Hull),艙內之設計必須能夠抗壓與抗冷;在船舶的設計中,船上的的儲罐是獨立於船體的特殊構造必須要採用能適應低溫介質的材料以及易揮發或易燃物的處理;船上設有溫度和壓力控制裝置,在大氣壓力下,將氣體冷卻至液態的溫度下進行運輸等設備。

全球能夠承造約僅有15國,目前僅法國和挪威具有自行研發的LNG存儲倉製造技術,中國、日本、南韓、義大利、西班牙等國有造船廠。液化天然氣的船舶可分為薄膜型(Membrane Type)及球型(Moss Type)兩種類型,薄膜型其特性為平坦甲板,貨艙的材質為殷鋼(Invar)。「球型」顧名思義,其最大的的特徵為位於甲板上的巨大球型貨艙,貨艙的材質主要為鋁合金。

液化天然氣船運送到專用的接收站之後,需透過洩氣臂將儲存槽內的天然氣導入陸上儲存槽,再利用管線輸送到用戶端。而由於液化天然氣在氣化與液化的過程中,會產生的其他氣體、冷排水以及冷能等資源,都可再利用於其他用途,這也使得液化天然氣接收站間接成為具有多元功能的港站。

海上明珠-LNG船_何彥廷攝.

▲圖為中油永安液化天然氣廠液化天然氣儲存槽。(圖片來源:何彥廷 攝)

(本文由科技部補助「海洋與環境變遷」執行團隊撰稿)
責任編輯:王御風|國立高雄海洋科技大學基礎教育中心
審校:陳政宏|國立成功大學系統及船舶機電工程學系

名詞解釋

  • 液化天然氣:未來有機會取代石油成為生活中主要的能源,其製造過程是先將天然氣田生產之天然氣淨化處理,在進行液化(將氣態轉換成液態攝氏-162度)處理,以便輸送,在日常的生活中常可見到液化天然氣之使用,例如佈管線的家用天然瓦斯及電廠發電的燃料。
  • 殷鋼:為鐵鎳合金,其金屬組成比例為鎳36%,鐵63.8%,碳0.2%。
  • 國際氣體載運船章程:International Code for the Construction and Equipment of Ships Carrying Liquefied Gases in Bulk,IGC Code,為有關建造之載運散裝液化氣體船舶之構造和設備之相關規範,為《關於1974年國際海上人命安全公約之1978年議定書》(英文:Protocol of 1978 Relating to the International Convention for the Safety of Life at Sea 1974,縮寫:SOLAS 74/78)中,有關危險品之載運項目。
  • CFR Title 49-運輸:CFR 49是美國聯邦法規代碼 (CFR) 的五十個標誌之一。為針對維護交通運輸與國土安全,對於危險物品運送的標示制度所制定的法規。

延伸閱讀

  1. 廢水變成鑽石水:液化天然氣廠冷排水的養殖運用
  2. 2011年LNG船運評述

本文作者:黃臣延

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