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摘要：在以“綠色環保”“節能減排”為主要發展理念的當今社會，利用LNG燃料完成動力船舶的改造工作，能夠使內河低碳、綠色運輸的理想成為現實。文章首先以安全性、經濟性以及環保性為切入點，對lng燃料具有的核心優勢加以概括，然后又結合實際情況，提出了基于LNG燃料的內河動力船舶的改造技術，涵蓋發動機、檢測系統、氣體燃料管三個方面，供相關人員參考。

關鍵詞：內河；LNG燃料；動力船舶；改造技術

作為清潔能源的代表，LNG燃料之所以能夠在航運界得到廣泛應用，主要是因為其在安全性、經濟性以及環保性等方面，要明顯優于其他能源，也正是因為如此，以基于LNG燃料的動力船舶為主要對象開展的改造工作，成為了全國各地研究的重點。

一、LNG燃料的核心優勢

一方面是安全性。由于LNG燃料的主要原料為天然氣，柴油燃料的燃點約為220℃，液化天然氣的燃點則高達650℃，與柴油燃料相比，液化天然氣更難被引燃。另外，柴油爆炸濃度的最低值為0.5％，天然氣爆炸濃度的最低值為5％，換句話說，引起爆炸的前提是空氣中含有5％的天然氣。當然，LNG燃料具有安全性的原因還體現在密度方面，在空氣中，天然氣的密度約為55％，雖然泄漏后會向空氣進行直接擴散，但工作人員可以通過特殊技術對天然氣泄漏的趨勢進行預測并判斷，降低出現安全隱患的幾率[1]。另一方面是經濟性。改造船舶動力系統的關鍵是改造控制設備與進氣結構，正常情況下，經過改造的船舶動力系統，可以同時使用柴油和LNG兩種燃料，對動力系統進行智能化控制，能夠在一定程度上提高燃氣機運行時的穩定性。例如，經過改造的內河干散貨船，1m天然氣所生產能量與1.2L柴油生產的能量基本持平，由此可以看出，LNG燃料在經濟性方面具有比常規燃料更加明顯的優勢。

二、基于LNG燃料的內河動力船舶的改造技術

（一）改造發動機

如果想要使現有柴油發動機通過適當的改造，成為LNG燃料發動機，工作人員首先應對現有的供油系統加以保留，在此基礎上，增加LNG燃料發動機所需的電子控制以及燃氣供應系統。電子控制系統的構成分為三部分，首先是傳感器，其次是控制器，最后是執行器。在完成對轉速、溫度以及位置等傳感器的安裝工作后，以電子信號為主要形式，將發動機運行工況向控制器進行傳遞，控制器負責接受、計算并將計算結果向執行器進行傳遞，接收到相應信號后，執行器便可以做出對發動機系統性能進行調整、對發動機噴油量進行調整等動作，保證發動機能夠按照規定完成相應的工作。燃氣供應系統指的是將混合器安裝在總進氣管上，使混合區與天然氣的供氣管路相連接，那么，儲存罐所儲存天然氣在經過氣化、調節和凈化的流程后，再與空氣進行混合，便可形成具有可燃性的可燃氣體，可燃氣體由混合器進入氣缸，隨著活塞行程向壓縮終點靠近，在油缸內加入少量柴油保證天然氣被成功引燃即可。改造發動機時需要引起重視的內容包括以下三點；第一，無論是燃氣噴射閥、燃氣混合器還是燃氣濾清器，都應當在閥箱內對法蘭接頭進行布置；第二，將防爆安全閥（如圖1）安裝在發動機排氣管處，并保證安全閥所排出氣體不會給人體造成傷害；第三，將防爆抽風機與排氣管相結合，如果抽風機在停機時仍舊處于燃氣模式，工作人員則需要對可能存在于排氣管內部的可燃氣體進行掃除。

（二）安裝監測系統

除集裝箱船內有火警裝置以外，在其他船舶內，都沒有對監測裝置進行設置。LNG燃料以甲烷為主要成分，研究結果表明，甲烷的沸點約為﹣162℃，而爆炸的極限則在5％﹣15％的范圍內，不僅易蒸發，更具有易燃易爆的特點，因此，工作人員需要采取相應的措施，對以機艙為代表的密閉場所內天然氣提的積聚濃度進行實時監測，一旦出現積聚濃度高于允許值的情況，立即發出警報，通過通風、設備關停等措施保證安全隱患得以消除，這樣做能夠在很大程度上降低發生天然氣爆炸或類似事故的可能[2]。常見的監測設備包括氣罐、發動機、燃氣管路以及熱交換器等，以實際需求為依據，將氣體、感煙以及感溫探測器進行設置，可以一定程度上降低安全問題出現的幾率。

（三）安裝氣體燃料管

作為保證燃氣處理供應工作有序進行的關鍵，氣體燃料管的制作材料應以奧氏體不銹鋼為主，這是因為該類材料具有耐低溫的特點，在完成在通風導管內對其進行安裝的工作后，應保證位于導管和氣體燃料管間的氣室，以通風為目的安裝的抽風機，滿足每小時換氣三十次以上的要求。管路接頭以對接焊為主要形式，保證全焊透焊接的優勢得以充分發揮，將氣體閥件單元設置在機艙內，并在導管內對燃氣閥件和法蘭進行安裝。經過熱交換器的LNG燃料往往已經被氣化，此時，再通過設置在管系上的各種截止閥、燃料閥、排空閥流入進氣總管，并與進氣總管內原有的空氣進行混合，便能夠完整地展示出自身具有的作用。安裝燃料管系時，工作人員應遵循以下原則：首先，供氣管路應繞開控制站、起居處所和服務處所；其次，如果有凝結較重的成分混合在氣體燃料中，應對氣液分離罐頭進行安裝；接下來，連接管路的方式不應為滑動膨脹接頭，法蘭螺絲需要設置能夠避免螺母松動的放松墊圈；最后，對過閘船舶而言，如果有液態氣體燃料存在于隔離管路中，則代表該氣體燃料可以被回收。

結論：

綜上所述，隨著基于LNG燃料的動力船舶改造工作不斷推進，以LNG燃料在安全、經濟等方面具有的優勢為依據，將相關技術進行創新與完善，成為了現階段工作的重點，這是因為，這樣做可以保證改造技術在內河船舶運行領域得到廣泛應用，其發展空間無法預估。希望文中討論的內容能夠在某些方面給人以啟發，從而加快基于LNG燃料的內河動力船舶的改造速度。

參考文獻：

[1]覃漢.內河LNG燃料動力船舶改造技術探討[J].珠江水運,2015（09）:86-87.

[2]徐自旭.內河LNG燃料動力船舶改造技術研究[J].珠江水運,2017（04）:88-89.

作者：徐春華 單位：上海市嘉定區航務管理所（上海市船舶檢驗處嘉定檢驗所）