摘 要：液化天然气是一种重要的能源，其具有热值高、燃烧污染小等特点，在人们的生产和生活中得到了广泛的应用。柴油渔船能耗和污染排放高，为了降低能源消耗和环境污染，研究人员开始进行液化天然气渔船（LNG 渔船）的研究。船体改造、动力装置改造和燃料存储技术是进行LNG渔船改造的重要技术，本文对LNG渔船的特点进行了分析，并且探讨了LNG渔船改造的相关技术。
关键词：LNG渔船 改造技术 燃料存储
1.LNG动力应用到渔船的特性
现阶段我国渔船装备存在高耗能、高污染的问题，不仅使渔民面临较高的燃料成本、较差的生活环境，还造成严重的环境污染，违背我国“节能减排”的发展策略。通过进行LNG渔船改造，在促进我国渔船装备更新的同时，还能够降低渔民燃料成本，改善渔民的生活环境，为造船业和相关行业带来发展机遇，还能够降低环境污染，保护自然环境。目前，天然气作为船舶燃料主要应用于运输船中，在渔船中的应用极少，为了降低对环境的污染，降低燃料成本，可以进行LNG渔船的改装。LNG渔船相较于柴油渔船具有以下几方面优势：
（1）LNG渔船的动力性能更好，LNG能够为渔船提供强大的动力。
（2）经济性更好。随着燃油价格的上涨，导致渔民捕捞成本迅速上升，而天然气价格较低，能够加大的渔民的燃料费用支出。
（3）环保性更好。以LNG为燃料的船舶和柴油船相比，综合排放量能够降低85%，而且其中不含有铅、苯等致癌物质，以及硫化物和悬浮颗粒等大气污染物。表1中对比了以汽油、柴油和天然气为燃料的船舶尾气排放相对量情况（以汽油为100）。
（4）安全性好。LNG和汽油、柴油等相比，燃點更高、爆炸极限范围也更大，而且汽化后容易扩散，因此相较于柴油船，LNG渔船的安全性更高。
2.LNG渔船改造相关技术
2.1船体改造技术
LNG渔船的船体改造的目的是放置LNG储罐，需要解决LNG储罐的放置位置和放置方式问题，并且还需要在储存罐的附近空间进行安全设置。目前储存罐的设置位置主要有两个，一个是放置在甲板上的空闲区域，另一个放置地点是甲板之下。
（1）将LNG储罐放置在渔船甲板之上的船体改造。将储罐放置在甲板上的方式主要应用于小型木质渔船之上，这些渔船种没有足够的空间来为储罐设置储罐仓，而且这些渔船活动的区域较小，对于液化天然气燃料的需求并不大。针对小型木质渔船的上述特点，在对这些渔船进行LNG渔船改造时，一般将储罐放置在船首或者船尾的空闲位置上。在进行这类渔船改造时一般要在罐底设置一个底座，保证储罐的稳定和安全。此外，如果储罐位于和厨房或起居室旁，需要在相邻的一侧设置隔离空仓。同时LNG的气化器的安装位置要离生活空间较远，如果受到船体空间的限制，也需要在规则允许的情况下来合理的利用空间。
（2）将储罐防止在储罐仓内。如果渔船较大，具有足够的空间进行储罐的放置，并且具有较大的作业区域，对于液化天然气燃料具有较大需求时，可以采用设置储罐仓的方式来进行储罐的放置。必须要重视LNG储罐的安全和消防问题，采取必要的安全措施。在储罐放置的位置必须要安装可燃气体探测器，必要时还要在机舱内安装，船舱内可燃气体探测器的数量需要在两个以上。还可以在机舱和储罐舱内安装轴流防爆风机，该设施能够在可燃气体泄露，并且浓度升高至天然气的爆点时开启声光报警，同时自动启动开始排风换气，从而保证船舱内的安全。另外，为了能够及时应对可能出现的起火危险，需要在储罐为位置以及机舱内放置数台干粉灭火器。
2.2动力装置的改造技术
LNG渔船动力装置和普通渔船的动力装置相比，最大的区别就是其应用柴油-LNG双燃料的发动机，而柴油-LNG双燃料的发动机也是LNG渔船动力系统的核心。LNG渔船的双燃料发动机在渔船的不同状态下使用的燃料有所区别，在发动机启动或者停车工况下，发动机以柴油为燃料，而在发动机正常运行时，其使用柴油来引燃天然气-空气混合气体的方式进行工作。双燃料发动机在正常运行时70%的燃料来自于天然气，从而降低渔民的燃料成本，保证人们的经济利益。双燃料发动机也能以纯柴油作为燃料进行工作，这是因为双燃料发动机和柴油单燃料发动机在硬件结构上是基本相同的。LNG渔船的柴油和LNG混燃系统如图1所示。
LNG渔船的动力系统和一般渔船的动力系统相比存在几方面的特点，首先，由于天然气以液态的形式储存在储气罐中，因此在使用以前需要进行气化的环节，将液态天然气气化后进行使用。其次，由于天然气具有的燃烧特性，因此需要在烧烧系统中配置必要的安全设施，如阻火器等。
2.3LNG燃料储存技术
在将天然气储存到天然气之前需要进行净化处理，具体的措施是通过压缩升温、以及混合制冷剂共同作用，将其中含有的氮气、二氧化碳、水、硫化物和固体杂质等除去，净化完成之后将天然气以液态形式储存在低温储存罐中（液体温度-162摄氏度、储存罐压强0.3～0.6 MPa）。
LNG的储存罐主要有四部分构成，分别为外壳、内胆、绝热层和外部接口。其中。储存罐的内罐一般由耐低温的铝合金或者不锈钢制成。9% Ni 钢是LNG储罐制造时常使用的钢材，这种钢材是典型的低碳马氏低温钢。这种钢材的低温韧性非常好，并且具有很好的焊接性能，在使用这类钢材进行500 mm 以下结构的焊接时可以不进行预热处理，而且焊接之后也不需要进行热处理来消除热应力。在通过这种钢材来制作LNG储罐时，由于钢材的特性，一般采取氩弧焊进行焊接。这类钢材能够保证LNG储罐在受到剧烈的冲击之后，也不会出现天然气的泄露，这保证了船舶在运行过程中不会因为颠簸和晃动等因素导致天然气的泄露，保证渔船的安全。而如果储罐出现了泄露，罐内天然气也会迅速溢出并且快速蒸发，也不会对船上工作人员造成伤害。
在LNG储罐安装时一般会同时安装冷箱，并且将储罐的头、阀件、汽化器等装置放置在气密的冷箱内，冷箱能够起到围堵泄露的天然气、控制可燃气体扩散和安全防护的作用。冷箱能够容纳大量的泄露气体，并且将惩蒸发出来的可燃气体控制在气密的空间之内，并且能够通过通风系统将蒸发的天然气排放出去，冷箱排气系统的排气口会具有一定的高度，这使得蒸发的可燃气体很难和明火接触，从而防止发生火灾。此外，冷箱该能够防止人们的操作失误、以及出现机械损伤。
3.结论
LNG渔船以天然气作为动力源，能够为渔船提供强大的动力，而天然气作为一种清洁能源，能够减少渔船运行过程中对环境造成的污染，还能够改善渔民的工作环境。此外，由于天然气价格较低还能够提高渔民的经济效益，与传统的柴油渔船相比具有很大的优势，而且还符合国家保护环境，可持续发展的战略，因此需要进一步加强LNG渔船改造技术的研发，使LNG渔船的性能得到提升，更好的为渔民服务，促进我国渔业的发展。
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