LNG运输船在航行中受环境热量渗入和摇晃等影响，液货舱和液货系统中LNG蒸发产生蒸发气(BOG)，造成液货舱和液货系统中压力上升，《国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则》(IGC Code)要求LNG运输船应有保证其液货舱和液货系统的压力和温度保持在设计限制及载运要求范围内的能力。
BOG的产生
LNG运输船液货舱属于低压深冷绝热容器，但由于液货舱和液货系统外部热量不断渗入，导致液货舱内的液相LNG自然蒸发为气相BOG(图1)，且无论LNG液货舱的保温性能如何，这种热交换都无法完全避免，LNG运输船在航行中受风、浪、流等影响的振动摇晃(图2)，也一定程度上加速了BOG的产生。
图1 BOG的产生
图2 液货舱的振动摇晃
LNG运输船在海上航行过程中，有时会出现液货舱内的液体分层现象，这是由于LNG货物中的氮或其他轻质组分的较早蒸发而改变了液货舱的密度及温度组成而导致的。液货舱内一旦出现液体分层，在外部环境热输入以及航行中船舶运动等因素的共同作用下，极易产生液货舱内液体的翻滚，进而导致液货舱内下层较热液体与上层较冷液体混合后释放大量热量，进一步加剧BOG的产生(图3)。LNG液货舱内蒸气空间的BOG压力对液货舱和全船的安全性至关重要， LNG翻滚更是可能使蒸气空间压力瞬时升高，严重威胁到液货舱的完整性和安全。
图3 LNG翻滚
考虑安全性的同时，单日蒸发率(BOR)是一艘LNG新造运输船设计和最终交付的重要经济性参数，BOR一般会写入新造船技术规格书中。对于BOR的计算，IGC Code给出的设计参数为：对于正常的营运，其最高的环境设计温度为海水32℃、空气45℃，对于在特热或特冷区域营运的船舶，该设计温度还会作适当的增减并使主管机关满意。
IGC Code对BOG管理的要求
考虑到BOG升高对液货舱压力的潜在风险，IGC Code要求LNG应具有使液货舱压力和温度保持在围护系统设计限制和/或货物载运要求范围内的能力，并给出了4种推荐控制方法(图4)：
■ 货物蒸发气的再液化；
■ 货物蒸发气的热氧化(燃烧)；
■ 压力积聚(蓄压)；
■ 液相货物的制冷。
图4 IGC Code定义的液货舱压力/温度控制方式
1.货物蒸发气的再液化
再液化根据处理技术、工艺形式和处理量等有多种分类形式，IGC Code根据再液化系统的布置形式给出了4种分类，分别为：直接冷却系统(对气化的货物进行压缩、冷凝并将其输回到液货舱)、间接冷却系统(用制冷剂对货物或气化的货物进行冷却或冷凝，而不对其压缩)和混合系统(将气化的货物压缩后，在货物／制冷剂的热交换器中加以冷凝，然后再将其输回到液货舱)和可能产生包含甲烷的废气流再液化系统(在压力控制操作期间并在设计条件范围内产生的废气应尽实际可行在不向大气排放的情况下进行处理)，并要求用于再液化的制冷剂能与其接触到的LNG货物相容，如使用多种制冷剂并可能互相接触，则其应彼此相容。
2.货物蒸发气的热氧化(燃烧)
IGC Code规定的货物蒸发气的热氧化简而言之就是通过燃烧的方式消耗掉BOG，其专用设备叫做气体燃烧装置(GCU)。一般来说，GCU在正常工作时应无外部可见火焰；具有一个独立的上烟道，且烟道排气温度须低于535℃，能防止气体积聚；具有专门的强制通风系统；燃烧室应设计成防止BOG的任何积聚，燃烧器应能在所有设计着火条件下保持稳定的燃烧，在点火不良时，能切断流向燃烧器的气体，能从安全可达到的位置手动隔断BOG燃料供应，在燃烧器熄火后可以通过惰性气体对燃烧器的供气管路进行自动和手动驱气。
双燃料柴油机、双燃料锅炉等燃烧BOG的设备同样可以理解为货物蒸发气的热氧化消耗装置。
3.压力积聚(蓄压)系统
IGC Code规定的压力积聚(蓄压)系统实际上是在围护系统的绝热层及设计压力在其操作时间和温度下存在适当余量的情况下，不要求附加压力和温度控制系统的一种放宽形式。
对当下流行的薄膜型液货舱来说因其对蒸汽空间压力较为敏感，在现有技术条件下不容易通过此种方式实现BOG的管理。
4.液相货物制冷
IGC Code规定散装LNG货物液体可由通过安装在液货舱内部或液货舱外表面上的盘管中循环流通的冷却剂进行制冷。但因LNG沸点较低，采用此种压力和温度控制系统的经济效益不强，因此在LNG运输船行业中鲜见。
BOG管理技术的发展
1.传统蒸汽透平主推进装置通过主锅炉燃烧BOG
虽然BOG的产生不可避免，但在20世纪传统的装备蒸汽透平(图5)作为主推进装置的传统LNG运输船可以在主锅炉(图6)中便利地燃烧BOG,不会产生浪费,并且具有明显的可靠性。
图5 蒸汽透平
