LNG燃料加注是LNG燃料動力船營運中的關鍵環節，也是推廣LNG作為船用燃料必須解決的問題。對于雙燃料動力船來說，應選擇适合的加注方式，且為保證作業安全，還應在确定加注方式後開展相應的兼容性分析。

LNG燃料加注方案

1、加注模式

船舶LNG燃料加注系指從陸基或水上設施向LNG燃料動力船提供LNG燃料。目前，船舶LNG燃料加注主要有槽車加注、岸基式加注、加注趸船和加注船加注等四種模式，表1簡要列舉了上述四種加注模式的優缺點。

表1 四種LNG加注模式的優缺點

在滿足加注地主管機關管理規定的前提下，對于雙燃料動力船來說，若燃料艙艙容較小，可選擇槽車加注模式；航行于水位變化較大的内河航道的船舶，可選擇趸船加注模式；航行于渠化河道的内河船舶、海船可選擇岸站加注模式；而對于需要在錨地進行加注，或有同步作業需求的船舶，加注船加注則是不二選擇。

2、加注方案

以船對船加注模式為例，典型的LNG加注方案如圖1所示。

圖1 典型船對船LNG加注方案

由上述方案可見，LNG燃料加注主要使用LNG泵将燃料通過連接設備（軟管/加注臂）送到受注船燃料艙。在雙方加注總管處裝設有緊急切斷閥（ESD），如果發生洩漏或操作異常，ESD閥可自動和手動關閉。為防止船與船之間過大的相對運動，在連接系統上裝有緊急脫離裝置。加注連接設備的通常采用幹式快速接頭以實現安全快速的連接。此外，加注系統的設計應考慮以下方面：加注船和受注船之間的加注系統兼容性和安全系統兼容性；船舶運動的影響；環境條件的影響；惰化、置換、預冷、吹掃和除氣操作程序；BOG處理方式；加注開始、全負荷、補足操作的LNG傳輸速度；LNG液貨艙壓力和溫度控制等。

3、加注連接系統

目前行業内船用加注系統可分為柔性連接系統（軟管和吊機結合方式）和剛性連接系統（LNG加注臂）兩種，國外實船加注作業多數采用柔性連接系統。

(1)柔性連接系統

柔性連接系統通常由軟管、軟管操作設備（吊機、鞍座）、加注接頭、拉斷閥、絕緣法蘭等部件組成。柔性連接系統示例見圖2。

圖2 柔性連接系統示例

(2)剛性連接系統

剛性連接系統通常采用LNG加注臂，加注臂上集成了旋轉接頭、緊急脫離裝置（ERC）、加注接頭及剛性管路等。加注臂的端部連接器可采用法蘭、快速接頭或快速連接器。剛性連接示例見圖3。

圖3 剛性連接系統示例

柔性連接和剛性連接的技術特點各有不同，兩種連接方式特點對比見表2。

表2 加注連接系統對比表

4、LNG加注同步作業

LNG加注耗時長，受注船在燃料加注的同時進行裝卸貨、客滾船進行上下車等作業，則能明顯減少船舶停靠港時間，降低船舶運營成本。對于LNG加注同步作業，按照現行監管要求應進行風險評估，根據評估結果完善安全措施，并劃定作業限制區域，給出加注同步操作的安全距離。

自2013年第一艘LNG加注船交付，截止2020年底，全球已交付20餘艘LNG加注船，船對船加注作業已積累較多的實踐經驗。近幾年，美國、歐洲、新加坡LNG加注船陸續投入運營，并成功實現了同步加注作業。圖4即為2020年11月，在鹿特丹港進行的“CMA CGM Tenere”号集裝箱船LNG燃料加注和集裝箱裝卸貨同步作業。

圖4 鹿特丹港LNG加注同步作業

目前，SGMF、IMCA和國外港口等發布了同步作業相關導則，但需要注意的是LNG加注與裝卸貨同步作業主要适用于常規船舶，對于液貨船舶，考慮到其貨物特點，貨油裝卸貨與LNG加注同步作業可能會帶來較大風險，建議LNG燃料加注不與貨油裝卸貨同步進行，因此需要額外安排時間進行燃料加注。

兼容性分析

為達到LNG燃料加注作業安全的預期目标，應提前對加注雙方加注作業的兼容性進行評估。标準方面，SGMF（國際氣體燃料動力船協會）發布的《加注安全導則》和中國船級社（CCS）發布的《液化天然氣燃料加注作業指南》已有相關原則性要求。此外，SGMF正在針對LNG燃料加注兼容性分析開展研究，未來将發布相應的指導性文件。

CCS完成的VLCC雙燃料船舶兼容性分析項目為例，簡要介紹兼容性分析的主要内容，涉及船舶尺度、系統和設備、加注操作及其他三方面内容。

1、在船舶尺度方面，LNG加注兼容性分析内容主要包括：管彙位置、平邊線範圍、主碰墊和輔助碰墊；

2、在船舶系統和設備方面，LNG加注兼容性分析内容主要包括：管彙布置、加注軟管、船-船連接系統（SSL）、通信設備、計量系統、BOG處理措施、惰性氣體系統、加注速率、起重設備；

3、在LNG加注操作和其他方面，LNG加注兼容性分析内容主要包括：液艙晃蕩、危險區域、人員傳送、LNG加注和壓載計劃、靠/離泊方案、系泊方案評估、交流語言。

經過兼容性分析，顯示VLCC與兩型LNG加注船的相關要素匹配性較好，但是同時，分析結果也顯示出船對船加注時系泊纜繩垂向角度過大會導緻纜繩受力承載能力顯著降低問題。項目組根據分析結果，向船東推薦了兩型LNG加注船碰墊和加注軟管配備要求，并建議船東和設計單位後續做更詳細的系泊計算分析，此外，還建議在加注作業開始前，針對VLCC燃料艙LNG溫度和加注船液貨艙LNG溫度進行分析，并決定是否采用蒸氣返回，提前制定相應貨物溫度/壓力控制措施。

LNG加注技術規範标準

LNG加注船是實現水上LNG加注作業的關鍵環節，其加注安全是行業關注的重點，目前，我國已初步建立了完善的LNG加注船設計、建造、營運及加注作業操作規範标準體系。相關标準目錄見表3。

表3 國内LNG加注相關規範标準體系

1、監管規定

涉及船舶LNG燃料加注相關的監管規定主要為《船舶載運危險貨物安全監督管理規定》（交通運輸部令2018年第11号）和《水上液化天然氣加注作業安全監督管理辦法》（海危防〔2019〕490号文）。在《船舶載運危險貨物安全監督管理規定》中允許開展水上LNG加注作業，并将安全作業要求指向了有關法規、标準和操作規程。《水上液化天然氣加注作業安全監督管理辦法》，該辦法規定了加注船在沿海水域進行水上LNG加注作業的從業準入、作業報告和記錄、作業活動安全管理以及應急反應等方面的相關要求。

2、加注作業标準

水上LNG燃料加注作業标準方面，CCS在2017年發布了《液化天然氣燃料加注作業指南》，并于2021年發布了新版指南，可用于船舶LNG燃料加注提供技術指導，指南涵蓋加注船加注、趸船加注、LNG加注罐車加注和岸站加注四種加注模式。

針對船舶LNG燃料加注的國标和行業标準，主要為強制性國标《液化天然氣燃料水上加注作業安全規程》和JT/T1320-2020《水上液化天然氣加注站/船應急響應計劃編制要求》。其中GB《液化天然氣燃料水上加注作業安全規程》已于2020年10月通過審查會，預計2021年發布。

目前國内針對LNG水上加注的相關管理規定已覆蓋了加注船、加注趸船、岸基加注站、槽罐加注車四種加注方式，加注作業标準也相對完善。此外，全球範圍内LNG加注作業已有近8年的實踐經驗，并成功進行了同步作業。從技術标準、安全監管以及實踐經驗等方面來看，雙燃料動力船的LNG燃料加注作業已無障礙。

國際标準和CCS指南對LNG加注作業兼容性分析均提出了原則性要求，CCS已具備LNG加注作業兼容性分析能力，可以為客戶提供較為優質的技術服務。對于同步作業，出于安全考慮，建議LNG燃料加注不與貨油裝卸貨同步進行。

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