亚普天然气在修造船业的应用

亚普天然气在修造船业的应用舟山中远船务工程有限公司采用液态亚普天然气3年来取得了可观的经济效益和社会效益，仅2008年就节约13964吨标准煤，减少硫化氢气体排放5.2吨、磷化氢排放80.7吨。实施单位：舟山中远船务工程有限公司项目：亚普天然气在修造船业的应用一、概况舟山中远船务工程有限公司成立于2004年6月8日，隶属于中远集团旗下的中远船务工程集团有限公司，是一家正处于快速发展阶段的修造船企业。公司位于浙江省舟山群岛南部海域的六横岛西北端，毗邻国际航运主航道，拥有优越的深水岸线和腹地资源，地理位置得天独厚。公司总体规划厂区面积200万平方米，岸线4060米，总规模“四坞两船台十泊位”，目前已拥有“三坞七泊位”的生产规模，到2010年将建成集船舶与海洋工程修造于一体的大型造修船基地。公司依托集团规模优势和整体资源，投产4年来，共承修全球各类散货船、油轮、化学品船、集装箱船、滚装船、铺管船、钻井平台等600余艘，相继攻克高难度大型海损工程、尾轴曲面结构换板、超大型主机轴换新、单壳油轮改特种半潜船、滚装船甲板升降改装、浮态拆装艏跳技术、应急电力系统改造等技术难关，客户遍布世界50多个国家和地区，修船改装综合能力居全国领先水平，连续三年进入全国修船十强企业行列，2007年被英国劳氏评为亚洲最佳三家修船企业之一。由于修造船行业是资源和劳动密集型企业，因此，只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展，才能实现企业的又好又快发展。舟山中远船务工程有限公司响应国家节能减排号召，认真学习实践科学发展观，不断增强节能减排的紧迫感、使命感和责任感，把节能减排的理念、目标和要求转化为企业的发展方针、管理制度和工作程序，转化为每一个员工的信念和行动。加大高耗能、高污染工艺、设备的技术改造力度，应用新技术、新工艺、新材料是提高生产技术水平、谋求企业健康稳定发展的重要内容。针对公司在生产过程中大量使用乙炔气而产生的高能耗、高污染以及存在安全隐患的现状，舟山中远船务工程有限公司经过大量的市场调研，对燃气市场上各种代用产品进行了认真的考察和论证，通过科学试验和一定规模的使用，最终确定采用液态亚普天然气（SNG）替代乙炔，并对燃气系统管网进行技术改造。公司采用液态亚普天然气3年来取得了可观的经济效益和社会效益，仅2008年就节约13964吨标准煤，减少硫化氢排放5.2吨，磷化氢排放80.7吨。通过本项目的实施，舟山中远船务工程有限公司走出了一条节能减排和提高企业经济效益的健康发展之路，创出了节能减排、提高生产效率、降低生产成本的模式，取得了显著成绩，其经验广泛适用于修船行业，具有良好的示范作用和推广价值。二、基本原理天然气主要组分为甲烷，通常占90%以上，还含有一些乙烷、丙烷、丁烷及戊烷以上的烃类，并且有少量的二氧化碳、氮气、硫化氢、氢气等非烃类组分。工厂使用的管道天然气一般都经过了脱硫、干燥、加臭等处理，目的是在燃烧过程中使用更安全、更环保。天然气的性能和乙炔气相似，但它的比重比乙炔更小，爆炸极限范围比乙炔更窄，比乙炔气更安全。氧—天然气的火焰较温和，切割对切割面的上缘无明显烧塌现象，具有锋利整齐的几何形状，氧化皮易于清除，切割面的精度比氧—乙炔切割对高，下缘不易挂渣。但是天然气热值相对乙炔较低(37.2MJ/m3)，在氧气中的火焰温度仅为2600℃左右，预热时间长(40毫米钢板预热打孔时间为45秒左右)，切割速度慢(30毫米钢板数控切割速度仅为300毫米/分钟左右)。亚普天然气是在普通天然气中添加特殊的火焰增温添加剂，在不影响天然气理化性质的前提下，使火焰温度≥3100℃。大大提高了火焰温度，同时密度小，爆炸范围窄，比乙炔使用更加安全，有利于修造船生产使用。亚普天然气、普通天然气的理化性能和燃烧特性与乙炔的比较用于切割时，除切割速度快，质量好之外，耗气量大大减少，因而带来良好的经济效益。在船厂内建立低温储罐、气化器、减压阀、流量计、加臭及增效剂添加装置等，天然气经过改性调制站，通过供气装置进入管道，终端使用。SNG供气示意图三、项目实施过程(一)基础工作针对乙炔气的生产和使用过程中的种种弊端，舟山中远船务工程有限公司做了大量的市场调研，按照科学的态度进行了详实的项目前期管理，对燃气市场上各种代用产品进行了认真的考察和论证，通过试验和一定时间的使用，最终确定采用液态亚普天然气替代乙炔，并对此进行了大量的基础性工作。1.亚普天然气与乙炔的扩散速度对比：亚普天然气标准状态下密度为0.717kg/m3，大大小于乙炔(1.17kg/m3)和空气(1.29kg/m3)。根据试验结果，天然气完全扩散速度比乙炔快30%。只要注意通风，配备然气报警器，使用起来比乙炔更安全，更容易飘散。2.亚普天然气与乙炔打孔性能对比：乙炔中性焰在40mm冷板时，打孔预热时间为10秒左右。经测试，亚普天然气40mm冷板打孔预热时间为7秒左右，对应的火焰温度≥3100度。3.火工校正：火焰温度越高，钢板升温越快，效果越好。在28mm厚船用钢板画一个?70的圆，然后用20#烤枪在圆内烤一分钟，用红外测温仪测试达到的最高温度，规范要求≥650℃，亚普气测试结果为730℃。4.亚普天然气与乙炔切割试验性能比较：使用亚普气切割与乙炔切割速度几乎一样。同样切割时间内，天然气消耗相当于乙炔的63%，耗氧基本相同，切割表面的粗糙度、气割下口、上口溶化度，挂渣度，板边直线度都比乙炔要好，割裂宽度亚普气2-3mm，乙炔气4-5mm。(二)亚普天然气的选择和供气方式的确定1.亚普天然气的选择气态亚普天然气是罐装的高压缩气体，每次的运输气量受限制，并且罐装的高压缩气体存在较大的运输安全隐患。常压下将天然气冷冻到-162℃左右，可使其变为液态即液化天然气（SNG）。SNG的体积约为其气态体积的1/625，故液化后的天然气更有利于远距离运输、储存及利用。液态亚普天然气相对压缩天然气具有运输量大，安全性高，价格比压缩气体低的优点。经反复实验比较、核算，最终选择液态亚普天然气为公司切割气体改造的确定产品。2.供气方式的确定舟山中远船务工程有限公司建设集中供气站，并铺设遍布所有场地的输气管网。天然气供气流程：槽罐车到供气站后，在卸液口利用增压器使天然气增压，利用压差将液化天然气送入低温储罐储存。供气时，储罐内的液化天然气流入气化器，在气化器内液态天然气与空气换热，发生相变，变为气态。气化后的天然气再通过调压、计量、加臭、加火焰增温添加剂后经管道输送至用气点。四、实施措施(一)建立健全节能管理机制，增强节能管理效能1.健全和完善公司、部门、车间三级的组织管理体系，把节能减排工作目标和任务层层分解落实，形成“责任层层落实，压力层层传递”的工作机制。2.制定节能减排管理规章制度，确保企业节能减排工作有章可循、有据可依，使企业节能减排管理工作更加制度化、科学化、合理化。针对本项目成立以公司领导为组长的攻关小组，制定了详细的工作流程和标准，逐步推进实施。(二)开展管理创新，依靠科技，大力推进管理精细化挖掘节能潜力，始终是公司节能工作追求的目标。公司在节能管理工作方面做了大量卓有成效的工作，认真总结节能管理工作中存在的不足，依靠技术创新、管理创新，牢固树立安全第一、节能减排的可持续发展的理念。在亚普天然气项目实施过程中，合理安排、精打细算，使项目得以尽快投入使用，达到节能降耗增效的目的。(三)根据行业特点，做好能源计量统计分析由于修造船企业场地分散，生产设备数量多、流动性大的特点，导致目前能源计量器具配备率不高。公司组织员工认真学习《中远船务能源计量管理暂行办法》，结合本公司实际情况，开展能源计量器具配备现状调查工作，摸清计量器具分布情况，编制计量检测点网络图，制定能源计量器具配备工作计划逐步达到国家标准的要求。根据中远船务《中远船务能源统计管理暂行办法》及《关于2009年节能减排信息报送的通知》，规范节能减排信息统计格式和内容，加强能源统计数据质量管理，确保节能减排数据的报送及时、准确、可靠。根据能源统计资料，编制企业能源消费平衡表，开展能源的统计分析评价工作，及时掌握用能大的设备、岗位的能源消耗情况，对用能异常的设备、岗位能够及时进行跟踪分析，并提出一些改进措施，为公司节能减排工作决策提供信息支持。通过项目的实施，大大完善了公司燃气计量系统。(四)加大宣传力度，增强全体员工节能的责任感和使命感积极开展节能减排宣传周、节能减排合理化建议等活动，利用公司网络、刊物等多种形式宣传节能减排的重大意义、方针政策、基本知识和先进经验，开展资源、环境警示教育，增强企业节能减排的责任感和使命感，培养并形成员工的节能减排意识。通过项目的实施，每一位员工都感觉到建设资源节约型、环境友好型企业是个人与公司的共同责任，决心自觉地从现在做起、从我做起、从点滴做起。五、项目成效（一）经济效益修造船需要加工大量的钢结构，采用安全、经济、环保、高效的新型代替传统的乙炔气体加工钢结构带来了整个修船企业的“切割气体革命”，也给舟山中远船务带来了巨大的节能效果和经济效益，详见下表。舟山中远船务乙炔、亚普天然气消耗及钢结构工程量、效益一览表注：（1）换算乙炔用量：根据公司2005年用乙炔作为切割气体时生产单位钢结构消耗乙炔量（16.78立方米/吨）换算。（2）天然气价格平均为6.84元/立方米，乙炔价格为19元/立方米。从表中得出，若按乙炔正常市场价计算，舟山中远船务采用亚普天然气三年节约资金2819.7万元（舟山中远船务地处舟山六横岛，因交通问题，实际乙炔采购价格远高于市场价，因此该公司实际节约资金更大），经济效益非常可观。（二）节能效果舟山中远船务乙炔、亚普天然气能源消耗比较一览表采用亚普天然气较乙炔气体3年节能23796.48吨标准煤，节能效果明显。（三）社会效益船舶修造业是劳动密集型产业，也是用电、用气、用水大户。舟山中远船务公司积极推进节能减排科技创新，淘汰落后材料和工艺，在钢结构加工中采用清洁绿色清洁气源亚普天然气代替了传统的高耗能、高污染、安全隐患重大的乙炔产品，简化了工艺流程，生产高效、安全、环保，有效降低了资源消耗，减少了污染物排放量，是一项利国、利民、利企的多赢举措。经测算，这项科技成果的应用，仅舟山中远船务2008年一年就减少硫化氢气体5.2吨、磷化氢80.7吨，在企业赢利的同时也为国家的节能减排工作做出了应有的贡献，使企业走出了一条科技含量高、经济效益好、能源消耗低、环境污染少的科学发展之路，对于金融危机下的修造船业具有重要的意义，社会效益显著。综合点评舟山中远船务工程有限公司成立于2004年6月8日，隶属于中远集团的中远船务工程集团有限公司，是一家正处于快速发展阶段的修造船企业，公司修船改装综合能力居全国领先水平，连续三年进入全国修船十强企业行列，2007年被英国劳氏船级社评为亚洲最佳三家修船企业之一。2008年，公司产值50.4亿元，销售收入48亿元。修船行业对切割气体的需求量十分巨大，舟山中远船务工程有限公司2008年综合能源消耗量37600吨标准煤，是中远集团修造船行业能耗大户。为响应国家关于创建节约型社会的号召，以科学发展观促进企业高速发展的理念，着力解决传统乙炔切割气体高能耗、高污染、安全隐患大的问题。经公司技术人员反复多次的比较、试验及核算，最终选用使用安全、性价比高，并且清洁无污染的液体亚普天然气代替乙炔气。这种新型燃气气体在不改变天然气基本性质的前提下，可大大提高其燃烧温度，与传统的乙炔气相比，具有明显的安全、节能、环保、高效的特点。舟山中远船务工程有限公司采用液态亚普天然气3年来取得了可观的经济效益和社会效益，仅2008年就节约13964吨标准煤，减少硫化氢气体排放5.2吨、磷化氢排放80.7吨。该项目原理清晰、实施简便，在修造船行业具有广泛的推广价值。——交通部节能减排专家工作组