摘要：液化天然气（以下称LNG）是一种清洁高效的能源，推进内河水运应用LNG是实现内河水运节能减排、发展绿色交通的重要举措。内河水运应用LNG尚处在起步阶段，主要涉及LNG燃料动力船舶（简称LNG动力船舶）、LNG加注码头等领域的发展和建设，为指导长江干线、京杭运河和西江航运干线LNG加注码头合理布局与建设，加快推进内河水运绿色发展，特编制本方案。
关键词：LNG加注趸船；ESD系统；应用研究
引言
为了正确使用液化天然气(LNG)终端船岸连接的紧急关断(ESD)系统,通过总结ESD动作及原因,结合船岸连接ESD系统的作用,分析气动ESD连接、Pylc-National电动连接头、光纤连接头、ITT-Cannon电话连接头、MiyakiDenki电动连接头、SIGTTO电动连接系统等类型的标准及工作原理，在LNG船舶靠泊LNG终端时，应根据船岸连接系统的不同进行不同操作。
一、发展现状
LNG动力船舶规模较小，全国已建成内河LNG动力船舶135艘，大部分为干散货船，其中LNG单燃料动力船约占45%，主要航行于长江干线、京杭运河及黄浦江等水域。已建成的LNG动力船舶中，1000吨级以下约占61%，一般配备5立方米LNG燃料储罐；1000吨级以上约占39%，一般配备5～15立方米LNG燃料储罐。
LNG加注码头是指为LNG动力船舶提供LNG加注服务的码头，包括岸船式（LNG储罐位于码头陆域）和趸船式（LNG储罐位于趸船）两种形式。目前，全国基本建成的内河LNG加注码头16个，其中岸船式9个，趸船式7个，主要分布于长江干线和京杭运河沿线，2016年实际加注LNG约1100吨。
二、紧急关断（ESD）系统介绍
ESD系统的作用是船舶在靠泊液化天然气(LNG)接收站或出口站期间出现紧急情况时，停止卸货，切断LNG和天然气（NG）传输，确保货物处理系统处于安全、稳定的状态。在LNG终端，即LNG出口站和LNG接收站，有两种方式的保护措施：ESD-1和ESD-2.紧急关断过程大致分为两个阶段：
（1）第一阶段（ESD-1）：关断货物传输过程，关断卸料臂双球阀和船侧ESD阀门，停止船侧货泵、岸侧阀门和船岸上其他相关的设备系统；
（2）第二阶段（ESD-2）：发生第一阶段所有ESD动作，激活卸料臂上的紧急释放系统，解耦卸料臂，使船上与岸上传输设备分开。第二阶段的主要作用是在船舶超出预先设定的卸料臂安全操作范围时，保护卸料臂和船舶歧管。紧急释放系统既可从船上激活，也可从岸上触发。紧急释放系统完全独立，其操作并不依赖于船岸连接的ESD系统。
三、船岸连接ESD系统的作用
（1）使船岸之间实现电话通信（热线电话、公共电话和私人电话），保持装（卸）货期间的沟通及时、顺畅，保证安全操作；（2）实现缆绳的张力情况，便于船上对缆绳的监控；（3）实现ESD系统的作用，一旦船舶或终端发生断电、爆炸、LNG泄漏、起火或船舶发生快速漂移等紧急情况时，立即关闭卸料臂双球阀（出现ESD-2时，卸料臂回收），船上卸货泵停止，关闭船侧和岸侧的相关阀门，确保LNG泄漏量最少，减少事故造成的损失。
四、船岸连接ESD系统的类型
4.1气动ESD连接
在大多数LNG终端，气动连接仅仅在船岸连接头的一个短节安装在船侧与软管连接的耦合器的固定管道上。在正常情况下，耦合器设置在软管的两端，以便在不使用时可与终端短节完全断开。
4.2光纤连接头
光纤系统统配有测试插头，通过内部环形循环，将船侧到岸侧的信号返回至相关的接收器，其常与测试按钮配合使用，证明从本地到船侧或码头连接头的光纤循环畅通。该测试插头在测试结束时应取回。
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该系统的操作压力在0.2~0.7MPa不等，气管空气由岸侧或船侧装置提供。正常的设定值为供给压力的80%，以确保报警快速触发，通常使用0.5MPa的供给压力和0.2MPa的报警压力。
在实际配置中，至少使用两种 类型的连接头，最常用的是标准号为MIL-C51234的快速连接头。该连接头源于Snap-tite“H”或Nitta-Moore系列。连接的主连接系统（光纤或电动连接系统）出现故障时，作为备用系统使用。
4.3Miyaki Denki电动连接头
Miyaki Denki电动连接头由日本的Miyaki 公司产生，达到了欧洲电工标准委员会的防爆要求，现有的设计型号为21-EC-PT。该插座配有一个开关，以预防插头插入或移除时插头带电。
仅有两个插头是必须的，一个用作ESD-1，另一个用作电话通信。使用该连接的LNG终端应能双向传递ESD-1信号，以便在ESD动作时，船侧和岸侧的相关阀门均可关闭。供货时，插头的6号槽销通常接地，实际使用中应移除该连接。
4.4 SIGTTO电动连接系统
SIGTTO电动连接系统标准的岸侧配置由终端控制室安装的装置、码头装置和无插头的船岸电缆组成。标准的船侧配置由船侧控制室安装的装置、船侧左舷和右舷歧管区域安装的国际固定插座配件组成。
该系统的船岸电缆由无保护膜的蓝色护套双绞线组成，目的是若有潜质的火花风险，该护套可由岸上的接地物体切断。
五、发展趋势
5.1LNG动力船舶发展趋势
（1）船舶大型化
长江干线、西江航运干线LNG动力船舶将以1000～3000吨级船型为主，其中长江干线3000吨级以上大型LNG动力船舶比例将有所提高，京杭运河LNG动力船舶将以500～2000吨级船型为主。
（2）储罐容积逐步增大
长江干线、京杭运河、西江航运干线LNG动力船舶储罐容积一般在5～15立方米之间，长江干线储罐容积在15立方米以上的LNG动力船舶比例将有所提高。
（3）船舶种类多元化
在水运节能减排政策等推动下，LNG动力船舶的种类将逐步增多，除现有的以LNG为动力的干散货船、工程疏浚船外，以LNG为动力的集装箱船、港作船、客船等将得到一定发展。
5.2LNG加注码头发展趋势
（1）建设步伐加快
随着相关政策、规划和标准规范的不断完善，预计内河LNG加注码头的建设步伐将逐步加快。
（2）码头型式多样化
近期将以新建岸船式和趸船式码头为主，中远期随着LNG加注需求逐步增长，主要通过扩建已有加注码头和改建水上加油站来解决。在符合安全要求和相关政策前提下，移动加注船也将成为加注方式之一。
结束语
本文主要介绍了目前LNG终端使用的船岸连接ESD系统，由于国际上不同LNG终端建设情况不同，不同船舶所有人对LNG船舶建造要求各异，船岸连接系统可能略有差异。因此，在实际操作中需要因地制宜。
参考文献：
[1]丽洪，LNG国际环境分析及我国发展策略建议[J]，城市燃气，2010，384（2）
[2]唐振华，LNG引进促进我国天然气工业的大发展[J]，油气世界，2010，143（12）
论文作者:陈斌
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/10
标签：船舶论文; 系统论文; 卸料论文; 终端论文; 动力论文; 码头论文; 趸船论文; 《电力设备》2017年第34期论文;