高技术液货船：石油、化工、液化气运输，航行安全和环境保护

液货船专门运送各种石油制品、化工制品和液化气体。所载液货大都有易燃性、毒性和腐蚀性。液化气船还要在船的长途航行中保持所载货物始终处于液化状态。为了保证船的航行安全，船在遇到海难事故时须有较强的生存能力，并能防止液货外泄，污染海洋。为此对船的总体布置，结构、管系的安排，货舱的隔离、通风排气和防火等都有很高的要求，涉及多种高技术。这类船的造价要比普通液货船高1～2倍。高技术液货船包括成品油船、化学品船、液化石油气船和液化天然气船。

这种船的任务是把炼油厂的成品油运到使用部门或市场。成品油一般可分为两类：一种是轻质油，色较浅，因此俗称“白油”，如汽油；另一种是重质油，颜色较深，俗称“黑油”，主要是重柴油。成品油的比重比原油小，因而需要较大的货舱容积。成品油船往往要载运多品种的油货，因而要装设多套管路系统，并往往采用放入油中的潜液泵卸油。货舱内表面要光滑，无骨架构件，以利于清洗工作。此外，这种船经常要在不同的港口进行部分装卸作业，货舱内可能会产生较大的自由液面，因此要更多地注意船的稳性。成品油船是装载危险品的船，因此船的操纵性也要更好一些，以防止碰撞事故的发生。

载运重质油、航程较长的船较大，载重量可达到5～11万吨。载运轻质成品油的船载重量较小，3万吨左右较为适用。成品油船一般要求在12小时，最多一天内卸完油货。1999年，我国广船国际公司为丹麦马士基（Maersk）公司所造的3.5吨级成品油船就属于后一类。该船长162米，宽27.4米，吃水9.73米，航速为15.3节。

化学品船主要可分为专用船和多功能船两类。专用船主要是运输磷酸、棕榈油等特定的化学品，一次性运量较大的船。由于石油、煤和其他化工产品种类繁多，因此化学品船需要同时运输多种化学品，而成了多功能的液货船（见图5-10）。

图5-10　成品油、化学品船

许多化学品有毒性，易着火爆炸，而且对金属和合金的腐蚀性很强。化学品万一泄漏，对海洋、空气的污染和人身的毒害是很严重的。因此，国际海事组织（InternationalMaritime Organization，IMO）和各国船级社对化学品船的布置、构造、液舱分隔、货物围护和人员保护等都有明确和严格的规定。

化学品船货舱的内表面均需用涂层保护，或用不锈钢制造，以起到防腐蚀的作用。化学品船的载重量从千余吨一直到4万余吨不等，航速一般是13～14.5节。

液化气船主要有液化石油气（liquified petroleum gas，LPG）船和液化天然气（liquified natural gas，LNG）船两类。(www.xing528.com)

石油气的主要成分是丙烷或丁烷，可燃，是炼油厂的副产品。开始，石油气用压气罐在常温下运输。20世纪50年代初运量增加。1954年，法国造出了第一艘容量为630立方米的液化石油气船。石油气在常温下要用1.75兆帕的压力液化。由于压力罐强度的限制，因此全压式的LPG船只能是3 000吨以下的小船。石油气的液化温度是零下50摄氏度。随着石油气运量的增长，船长为200米，容量为7.5万立方米的全冷式LPG船出现了。当然，这种船的货舱需要绝缘，甚至需要两道绝缘屏障和装有很大的压缩机再液化装置。当然还有半压半冷式的液化石油气船（见图5-11）。

图5-11　液化石油气船

随着世界工农业的迅猛发展，能源需求空前增长，煤和石油是当前主要的燃料，直接燃烧后会造成严重的空气污染。天然气也是深藏地下、数量可观的可燃物质。它的主要成分是甲烷，是气体，燃烧后公害较少。液化天然气很轻，比重仅及水的一半，常压沸点是零下163摄氏度。LNG船（见图5-12）的建造要比LPG船难得多。由于温差过大，材料冷缩热胀，因此对建造材料、绝缘和二级屏障的要求很高，还有控制气体蒸发的问题。

1958年，美国造出了第一艘LNG船甲烷先锋号，容积为5000立方米。该船是由一艘T2型油船改装而成，多次航行于美国和英国之间，取得过许多实际经验。专门设计的LNG船，于1964年正式投入营运。目前典型的LNG船的容量约为12.5～13.0万立方米，长274米。液舱是很大的用铝合金或镍钢合金制造的球形储罐，直径约为36.5米。储罐周围用多层软木构成绝缘层，再用层板做第二屏障。储罐在运输过程中，当外界空气温度变化时能自由胀缩，船对储罐的支托结构也是很复杂的。船内一般不设再液化装置，在较长的航程中，大约有10%的液货会蒸发，因此可以把蒸发的天然气引到锅炉作为燃料消耗掉。近年来，结构复杂但货舱容积利用率较高的薄膜液舱型LNG船也有了很大的发展。

图5-12　液化天然气船

液化天然气易燃有毒，腐蚀性很强，在低温和高压情况下以及与其他物质接触和混合时会产生毒害。为此，国际海事组织制订了《国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则》，对船的布置、液货舱位置、货物围护系统、防止液货泄漏的屏障、排吸气管设置、完整和破舱稳性等都做出了明确的规定和要求。