作为船舶的动力源，液化天然气（LNG）燃料罐及其系统十分重要。

LNG燃料系统主要由LNG燃料罐（舱）（下简称LNG燃料罐）、加注补给管路、供气管路、惰化管路、安全/监测仪表等组成。

加注补给管路用于LNG燃料罐的LNG补给，供气管路是将LNG燃料罐内的LNG经过加热气化、调压后给船舶发动机/发电机、燃气锅炉等燃气用户供应燃料。

最常见的双层真空绝热式LNG燃料罐外形

LNG燃料罐及管路流程示意

近十几年，中国船级社（CCS）产品审图中心已审查过百余个LNG燃料罐的图纸/文件，燃料罐容积从3立方米到1750立方米不等，包括双层真空绝热罐、单层罐和可移动式罐柜（集装箱式）等结构型式，配套的船型有散货船、集装箱运输船、拖轮等船舶。

下面就让我们对LNG燃料罐及其系统这一“绿色动力包”一探究竟吧。

先给大家介绍LNG燃料罐及其附属结构、罐体材料。

LNG燃料罐及其附属结构

⑴ 小型LNG燃料罐（容积500立方米以下），罐体采用双层真空绝热结构，双层罐内的、外壳体之间以环氧树脂棒等绝热性能好的非金属材料进行支撑，双层壳体之间的夹层内抽真空或高真空（真空度可达0.05帕以下）并设置绝热性能好的非金属材料，这种绝热结构能够极好地减少外部热量的输入，使得燃料罐内的LNG能够在长时间内保持温度、压力的相对稳定。燃料罐底部以鞍式支座与船体相连。

双层真空绝热罐结构简图

⑵ 大型LNG燃料罐，不适合采用相对成本高、制造难度大的双层真空绝热罐方案，而采用单层金属罐及外设保温层结构，罐体底部以环氧树脂和层压木组合方式对罐体予以支撑，上部以止浮装置对其进行固定。

单层LNG罐结构简图

⑶ 薄膜型燃料舱：该型技术主要为法国GTT公司专利所有，包括NO.96系列和MARK Ⅲ系列等。LNG运输船的LNG舱大多采用薄膜型舱设计，其优点是舱容利用率高。随着大型燃料舱需求的增加，近年来薄膜型燃料舱也开始得到应用，例如江南造船（集团）有限责任公司配套的15000TEU集装箱船、沪东中华造船（集团）有限公司配套的23000TEU集装箱船的LNG燃料舱等，都是采用的薄膜型舱。

薄膜型舱内部

⑷ LNG燃料罐，均设有压力、温度、液位等监测措施，确保LNG的相关参数得以被持续监测。

⑸ 燃料罐接头处所（简称“冷箱”）：燃料舱的加注管路、供气管路等上配有很多阀门、仪表等，这些部件的泄漏将会导致可燃的天然气气体，有引发爆炸的风险，也会因低温的LNG会对碳钢材料的船体结构导致“冷脆”的破坏。所以将LNG管路、仪表、阀件等“集中”到相对封闭的“冷箱”内，以负压通风方式避免天然气可燃气体的聚集并承接泄漏的LNG，同时在冷箱内设置火灾报警、可燃气体探测、泄漏报警等监测措施，有效防止低温、爆炸的风险。

⑹ 空气闸：当燃料罐设在甲板之下时，需要设置空气闸，空气闸是一个将非危险区域与危险区域之间隔开的“屏障”空间，危险区域是指具有爆炸性气体的区域，空气闸内的正压通风、可燃气体探测、自闭门、门槛高度要求等的设置，将有效地防止气体危险区域内的可燃气体流向非危险区域，保证空气闸之外区域的防爆安全。

罐体材料

⑴ 奥氏体不锈钢：双层容器真空绝热型结构的小型LNG燃料罐，材料均采用奥氏体不锈钢。

⑵ 镍钢：单层罐结构的大型LNG燃料罐，材料大多采用铁素体9Ni钢等，9Ni钢在超低温下有着很好的低温韧性，强度比奥氏体不锈钢高，燃料罐外喷涂聚氨酯保温层对燃料罐进行绝热。

⑶ Ni36殷瓦钢：储存低压力LNG的薄膜型燃料舱大多采用殷瓦钢，殷瓦钢是一种铁基高镍合金，含镍量达36%，有良好的耐低温性能和极低的膨胀率。

⑷ Al-Mg系合金：退火铝合金5083-O等，铝材的低温力学性能和耐腐蚀性能优良但许用应力较低，在船用燃料罐的实际应用尚不广泛。

⑸ 高锰钢：近几年业界开发出高锰奥氏体低温钢，含锰量在22%～25%之间，其强度较上述主体材料都要高，成本具有明显优势，与9Ni钢相比较，经济性大致高出4倍之多。