131.1964年:天然气运输船
停泊在港口的液化天然气运输船,远处是天然气液化工厂。
油井(1859年),电网(1878年),海上巨人号超级油轮(1979年),集装箱货运(1984年)
有时,工程师接收到的任务在最初看起来是不可能完成的。但在很多情况下,他们都能发现困难并逐个克服它们,从而找到一种切实可行的解决方法。
这里要说的是关于天然气运输的问题。在陆地上,解决这个问题的方式是使用管道运输,但如果我们要跨洋运输天然气呢?
对于石油来说,跨洋运输是个相对简单的过程,因为石油通常是液态的,可以在常温常压的油罐中存放数年。
不幸的是,常温常压下天然气是气态的。你可以将天然气压缩,这在某种程度上是管用的,也是汽车和卡车运输天然气的方法。但对于船运来说,压缩天然气的密度还不够大,在这种情况下天然气需要被液化。
液化天然气最大的优点在于其体积的大幅度减小,600立方米的天然气液化后体积仅为1立方米。液化天然气的问题在于它是一种透明的低温液体,沸点为零下260华氏度(零下162摄氏度)。
为了把液化天然气装船,工程师需要设计巨大的高度绝缘的气罐。第一艘用于天然气运输的船只是由英国天然气公司(British Gas)投资建造的“甲烷公主”号(Methane Princess),该船于1964年下水。气罐绝缘层通常是厚达1英尺(30厘米)以上的泡沫,有金属内衬和坚硬的金属外壳。世界上最大的液化天然气船是Q-Max级,容量可达10000000立方英尺(266000立方米)。
极低的温度会导致金属内衬收缩,并在冷冲击的作用下碎裂,因此必须对金属内衬进行预冷。用于装卸的金属管道脆性增强,同样也会发生收缩,因此接口和伸缩接头处要使用抗冻材料。接下来还有气化的问题,在运输过程中有10%的液化天然气会变为气体。一些天然气运输船将其用作燃料,另一些把这些气体重新液化并装入气罐。
即使在零下260华氏度的情况下,工程师同样能够解决麻烦。■ 工程学之书