摘 要

在现今，LNG能源成为热门话题，特别是2018年，我国天然气消费量达到了2800亿立方米并超过该数值，我国进口天然气超过9000万吨，其中LNG超过了5300万吨，进口规模属历史新高，交易金额也可以想象。由于液化天然气燃烧后，相比其他燃料而言，对空气的污染很小，热值又高，液化天然气被称为当今社会更为接受的宝藏能源。液化天然气的制造过程是先将收集的天然气进行净化处理，通过一系列超低温液化后，利用本文所研究的液化天然气船舶运送。

本文正是对LNG船舶在运输LNG时途径江苏段应保持怎样的航行安全距离进行研究探讨。首先进行安全分析，通过计算得到LNG船舶在江苏段航行时的定量风险管控条件，再根据由个人风险与社会风险得出的评价标准，得到江苏段LNG船舶航行安全距离的表格，确定在江苏段允许的 LNG 船舶安全航行距离以及拖轮保障方案。

基于事故可接受概率的LNG船舶移动安全区宽度，设为Lp，它随过往船舶吨级及交通量的变化不大。过往船舶在航道中分布的范围的集中程度方差对Lp影响较大：方差越小，过往船舶在航道中分布的范围越集中，Lp越小。基于风险可接受概率的LNG船舶移动安全区宽度，设为Lr，它随船舶大小和速度变化较大，在最危险的碰撞情形下（过往船舶速度12kn，碰撞时两船船首向角度110°）Lr在1200m左右。在船舶速度、吨级较小时，由于船舶碰撞造成的损伤较小，不会引起LNG泄漏，Lr值无法得出，所以取Lp值作为LNG船舶的安全区宽度。

假设航道水深足够（不会发生搁浅事故），其他条件一定时，LNG船舶的安全区长度随LNG船舶载货容量和船舶速度的增大而增大。由于船舶制动性能随着吨级的增加而降低，制动时距离更长，LNG船舶为前船时，LNG船舶后方的安全区长度随后方船舶吨级的增大而增大；LNG船舶为后船时，LNG船舶前方的安全区长度随前方船后船舶吨级的增大而减小。

LNG船舶的安全水深由江苏海事局相关规定中有关于载运危险货物船舶的富裕水深的内容来确定。

关键词：LNG船舶；航行安全距离；江苏段

Abstract

At present, LNG energy has become a hot topic, especially, China's natural gas consumption,in 2018,had exceeded 280 billion cubic meters, and the imported natural gas had exceeded 90 million tons, including more than 53 million tons of LNG. The import scale is a new record, and the transaction amount can also be imagined. After burning LNG, compared with other fuels, the air pollution is very small and the calorific value is high. LNG is known as a more accepted treasure energy in today's society. The manufacturing process of LNG is to purify the collected natural gas first, and then transport it by the LNG ship studied in this paper after a series of ultra-low temperature liquefaction.

This paper is to study how to keep a safe distance when LNG ships are passing through Jiangsu Province. Firstly, the safety analysis is carried out, and the quantitative risk management and control conditions of LNG ship sailing in Jiangsu section are obtained through calculation. Then, according to the evaluation criteria of personal risk and social risk, the table of safe distance of LNG ship sailing in Jiangsu section is obtained, and the allowable safe distance of LNG ship sailing in Jiangsu section and the tugboat guarantee scheme are determined.

Based on the acceptable probability of accident, the width LP of LNG ship's moving safety zone does not change much with the tonnage and traffic volume of passing ships. The variance of concentration degree of the distribution range of passing ships in the channel has great influence on LP: the smaller the variance is, the more concentrated the distribution range of passing ships in the channel is, the smaller the LP is. Based on the risk acceptance probability, the width LR of LNG ship's moving safety zone varies greatly with the size and speed of the ship. In the most dangerous collision situation (the speed of passing ships is 12kn, and the bow angle of two ships is 110°) LR is about 1200m. When the ship speed and tonnage are small, due to the small damage caused by ship collision, LNG leakage will not be caused, and LR value cannot be obtained, so LP value is taken as the safety zone width of LNG ship.

If the water depth of the channel is enough (no grounding accident will occur), and other conditions are certain, the safety zone length of the LNG ship will increase with the increase of the cargo capacity and ship speed of the LNG ship. As the ship's braking performance decreases with the increase of tonnage, and the braking distance is longer, when LNG ship is the front ship, the safety zone length behind lngc will increase with the increase of tonnage; when LNG ship is the rear ship, the safety zone length in front of LNG ship will decrease with the increase of tonnage of the front ship and the rear ship.

The safe water depth of LNG ship shall be determined by the content of the relevant provisions of Jiangsu Maritime Bureau on the affluent water depth of the ship carrying dangerous goods.

Key Words：LNG ship; safe sailing distance; Jiangsu section

目 录

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 研究目的和意义 2

1.4 论文结构 2

第二章 美国内河LNG船舶研究 3

2.1 美国内河LNG船舶航行安全距离 3

2.2 美国内河LNG船舶航行安全距离和渠化河道的关联性 3

2.3 江苏段与美国内河的比较 4

第三章 LNG船舶航行安全距离评判方法研究 5

3.1 LNG船舶航行安全距离评判方法 5

3.2 比较评判方法 5

3.2.1 LNG船舶航行安全距离宽度 5

3.2.2 LNG船舶航行安全距离长度 6

第四章 江苏段LNG船舶航行安全距离评判模型 7

4.1江苏段航道信息采集 7

4.2 选择一种适合于江苏段的评判方法 8

4.3 构建江苏段LNG船舶航行安全距离评判模型 9

4.3.1 安全宽度 9

4.3.2 安全长度 15

4.3.3 安全深度 17

4.3.4 安全距离讨论 17

4.4 江苏段LNG船舶的拖轮保障方案 17

第五章 总结与展望 19

参考文献 20

致谢 22

附录一 2020年度长江干线航道养护尺度计划表 23

附录二 2020年度长江干线海轮航道分月养护水深计划表 25

第一章 绪论

1.1 研究背景

液化天然气船，意为载运液化天然气的船舶^[1]。液化天然气在改善空气质量方面扮演的角色很重要，它比煤炭产生的温室气体少了一半。这证明LNG是具有非常大发掘潜能的。

在中国，随着绿色观念的深入，液化天然气逐渐得到重视和重用，2019年液化天然气进口量明显增加，我国LNG相关产业各环节都进入了快速发展阶段，故而对LNG船舶航行安全的研究应声而出。

LNG船舶在航行过程中，由于其自身危险性，需要和来往船舶保持一定的安全距离，这些安全距离形成一个以LNG船舶为中心的安全区域^[2][3]

1.2 国内外研究现状

《LNG船舶进出港航行移动安全区宽度定量计算分析》中利用LNG船舶发生碰撞事故的概率和发生事故的风险这两者的的量化计算模型，提出一种适用于江苏段LNG船舶航行宽度的定量评判方法；再根据个人风险和社会风险两者的标准，确定可以满足碰撞概率的范围下，LNG船舶与来往船舶的最小航行安全宽度距离Lp，和可以接受的碰撞风险条件下的LNG船舶与来往船舶的最小航行安全宽度距离Lr，最后它取两者的较大值作为LNG船舶安全区的宽度^[4]。

《LNG运输船舶通航风险定量评价方法及应用》在纵向距离上，计算出LNG船舶刹车距离，以得到LNG船舶航行安全长度距离；在宽度上，考虑了与来往船舶的几种会遇情境，从碰撞事故概率和碰撞风险概率合理对宽度进行取值^[5]。