中国LNG工业的历史曙光

船舶新闻

人类文明从懂得用火熟食开始

人类赖于生存和发展所使用的燃料,经历了植物燃料、固体燃料、液体燃料和气体燃料四个时期。

气体燃料的发展又经历了煤和煤制气、油和油制气（包括液化石油气）和天然气（包括天然气、压缩天然气、液化天然气）时代。

人们常称19世纪是煤气时代，20世纪是油气时代，21世纪是天然气时代。

在气体燃料发展的历史上，比起发达的国家美国、欧洲、日本，中国整整落后了40年，就LNG利用来说，也落后了40多年。

对LNG的利用，发达的国家正如日中天，而中国才刚刚看到曙光。很多知识需要学习，很多道理需要启蒙，很多经验需要借鉴。

此为本人写这篇文章的宗旨。

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一、怎样认识LNG

1、LNG的名词解释：

　　所谓LNG是英文Liguefied Natural Gas的缩写，中文译为液化天然气。简称LNG是英文的说法。

2、LNG的基本特性：

(1)．LNG的主要成份为甲烷，化学名称为CH4，还有少量的乙烷C2H6、丙烷C3H8以及氮N2等其他成份组成。

(2)．临界温度为－82.3℃，临界压力为45.8kg/cm2

(3)．沸点为-161.5℃，熔点为－182℃，着火点为650℃

(4)．液态密度为0.425T/m3，气态密度为0.718T/Nm3

(5)．气态热值9100Kcal/m3，液态热值12000Kcal/kg

(6)．爆炸范围：上限为15%，下限为5%。

(7)．华白指数（W）44.94MJ/Nm3

(8)．燃烧势（CP）45.18

3、LNG的获得

液化天然气是天然气经过净化之后，通过压缩升温，在混合致冷剂N2、C1、C2、C3、C4的作用下，冷却移走热量，再节流膨胀而得到-162℃的以液态形式存在的LNG，体积缩小了600倍。

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4、LNG的组份

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二、世界LNG工业的发展

1、LNG工业的发展历史：

天然气的主要成份为甲烷，是永久性的气体，在常温下不能用压缩的办法将其液化，只有在低温下（-162℃）才能变成液体。

20世纪20年代以来，随着深冷工业技术的迅速发展，使大量的天然气液化成为可能。

1910年，美国开始了工业规模的天然气液化研究和开发工作。

1917年，卡波特（Cabot）获得了第一个有关天然气液化、储存和运输的美国专利，同年在美国的西费吉利亚地区建起了世界上第一家液化甲烷工厂，进行甲烷液化生产。

1937年，英国的埃吉汤（Egerton）工程师提出用液化天然气调节城市供气中的高峰负荷，将天然气液化并储存，供冬季供气负荷和应急事故时的供应。

1955年，美国康斯托克国际甲烷公司，致力研究跨海运输液化天然气的规划和设计。

1957年，英国气体公司决定和康斯托克公司签订合同，引进液化天然气补充城市煤气供应不足，并在英国的坎威尔岛上建起世界上第一个液化天然气接收基地，用于储存引进的液化天然气。

1959年，美国康斯托克国际甲烷公司建造了世界上第一艘液化天然气运输船——“甲烷先锋”号。

1960年，1月28日至2月20日运载了2200吨的液化天然气从美国路易斯安那州的查理斯湖出发，航行至英国的坎威尔岛接收基地，标志着世界液化天然气工业的诞生。

1960年，英国壳牌公司购买了康斯托克公司“甲烷先锋”号运输船40%的股份，“甲烷先锋”号运输船于1964年投入了由阿尔及利亚至英国的LNG运输业务，使世界LNG商业贸易迅速地发展起来。

以LNG运输船贸易占国际天然气贸易量的百分比计算，从1970年的5.9%上升到2000年的21%强。38年来船运LNG达33000船货，从未发生过一起严重的人命和设施事故。使用这种燃料的安全性很强，液化和低温储存技术成熟可靠。

2、国际LNG贸易的迅速发展

目前,世界各地对LNG的需求量不断在增加，预计到2005年可达1.5亿吨/年，2010年可达1.8亿吨/年至2.0亿吨/年。

全球LNG用量在不断迅速增加的主要原因在于：（1）LNG价值链的设施（包括LNG液化厂、运输船和接收站）建造成本大大降低，幅度为30%—50%强；（2）单条液化生产线的规模可由200万吨/年增加至450万吨/年，大大降低了生产单位成本；（3）每艘LNG运输船的价格由1990年的2.5亿美元降至2000年1.6亿美元，船容量也在增加，使得单位运输成本也大大降低；（4）以往日本计价是以LNG到岸价按等热值换算，直接与进口原油到岸价挂钩。最近十多年来，LNG买家的谈判优势不断增强，计价公式出现了对买家有利的变化。上个世纪80年代中期以来，LNG价格一直在3.5美元/MMBTU之间（见2--1表），如澳大利亚与日本买家签订的购气计价公式在油价高于或低于某个水平时，气价增幅减半。最近台湾的LNG招标推出购气计价公式在油价高于某个水平时封顶，低于某个水平时不下调。对买家来说降低了由于油价的波动而引起的气价变动风险，使气价控制在市场可承受并相对稳定的水平上。

最近广东LNG项目和福建LNG项目与澳大利亚和印尼签定的购气价也都在3.0美元/MMBTU左右。

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2—5：LNG需求量和2010年的预测

从上图可以看出：

(1)2001年世界各国使用LNG量所占的比例——日本为51%，韩国16%，法国8%，西班牙6%，台湾5%，土耳其4%，美国3%，意大利3%，比利时3%，其他1%。

(2)从1980-2001年世界LNG需求量平均年增长率为7.5%，日本5.76%，南韩19.12%，台湾21.42%

(3)世界燃气市场LNG占6.5%的份额

(4)亚太地区的日本、韩国和台湾地区总用量8000多万吨，占全球用量的72%

3、世界LNG委员会的诞生和发展

1917年，世界上第一个液化甲烷工厂在美国西费吉利亚地区建成投产。

1937年，英国的埃克汤工程师提出用液化天然气来调节城市供气中的高峰负荷。

1944年，美国俄亥俄州克利夫兰市一个调峰站的LNG储罐发生了裂缝故障，溢出120万加仑（相当于4542立方米）的液化天然气，流进城市下水道，引起了爆炸，大火烧了10个多小时，200辆轿车毁坏，136人丧生，造成巨大的财产损失。使得天然气液化和储存的第一次商业冒险宣告失败。为满足城市供气调峰的需要，燃气工业不得不转向LPG。

经过20年的沉思和反省，20世纪60年代初，人们又对LNG重新产生兴趣，并进行重新的探讨和研究。

1960年开始，人们认真总结20年前的事故损失和影响，认真对待法规、标准的建设,提出了《NFPA59A》规范的编制，由美国消防协会（NFPA）建议并起草了LNG设施设计新标准。制定了LNG的设计、选址、施工、设备运行以及LNG储存、气化、输送和处理的要求。

为增强LNG工业利用的信心和加强LNG利用的安全管理工作，进一步推动LNG工业化的发展，在英、美、法等国有关LNG工程技术人员的倡导下，发起成立世界LNG委员会。

1962年世界LNG委员会正式成立，总部设在法国巴黎。

1967年，美国的《NFPA59A》标准被正式接纳为ANSI美国国家标准。

1968年4月7日至12日在美国芝加哥举行了第一次世界LNG委员会会议。

1969年5月，美国相继成立了LNG委员会。

进入到20世纪90年代，LNG在实际应用中，感到LNG利用标准需要拓宽，由LNG委员会对《NFPA59》进行了一次修编，并于1995年11月13日至15日在芝加哥召开的美国国家消防协会年会上得到通过。使《NFPA59》标准成为当今LNG利用比较全面、完善的美国国家标准。

本标准概括地说明了为保障人身与财产安全应该采取的有关LNG设备制造、安装以及操作实践的基本方法，并且为所有涉及LNG生产、储存及装卸设备的建造与操作的人员提供指南。

随着世界低温冷冻技术的不断成熟和低温设备安全管理工作的不断完善，LNG的工业应用得到了广泛的发展。越来越多的国家选择了LNG来调整能源结构和改善人类生存的环境空间。

世界LNG价格的变化从1986年以后趋向平稳和便宜，刺激了世界LNG消费量的迅速增长，引起了世界各国从事LNG工业发展业务的人仕的极大关注，他们都在极大限度地利用世界LNG委员会这个世界性的民间团体组织，积极地推动世界LNG工业的发展。

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三、LNG的广泛用途

1、用作城市管网供气的高峰负荷和事故调峰

1937年，英国工程师埃克汤提出用LNG作为城市供气中的高峰负荷和事故调峰之后，在英、美、法以及欧洲得到广泛的应用。

1999年，由法国索非工程公司帮助建设的上海浦东LNG液化厂，便是我国首座采用LNG技术的天然气备用调峰站。

2、用作大中城市管道供气的主要气源

到目前止，日本已建设了24座LNG接收站，每年进口5000多万吨LNG，85%通过气化送进城市管网，用于发电、民用和工商业用，15%用汽车或火车运至离接收站较远的中小城镇，用作LNG小区气化的气源。

3、用作LNG小区气化的气源

全世界有接近200座LNG卫星站投入使用，日本就有70多座，在北美和欧洲就有100多座。据不完全统计，中国目前就有28座。有8座投入运行，其他都在规划、设计、筹建中。

4、用作汽车加气的燃料

俄罗斯的LNG用于拖带集装箱的重型柴油车，每１公斤LNG，可以代替1.25公斤柴油。俄罗斯有５万辆重型柴油车，将逐步使用LNG,俄罗斯还将LNG用在内河航运的船舶当燃料。欧美、日本已有很多LNG气车加气站和用LNG为燃料的出租小轿车、公交车投入运行。

5、用作飞机燃料

俄罗斯图波列夫飞机设计局应用LNG作为飞机燃料，第一架试验飞机图－155,发动机型号为HK－88。后用图－156正式使用LNG为燃料，图－156客货运输机，已成功安全飞行12年。

在投入航线运行的图－204客机基础上，俄罗斯图波列夫飞机设计局设计了使用LNG为燃料的图－206客机，此机可载乘210人，飞行里程为5200公里。

6、LNG的冷能利用

　　深冷可用于低温研磨橡胶，中冷用于制冰、建滑冰场，浅冷用于冷冻库建设。日本还将冷能用于发电。

四、中国LNG工业发展的曙光

1、走国内生产和国外进口相结合的LNG工业发展道路

随着基础产业改革力度的加大，我国燃气市场垄断局面逐步被打破，燃气行业发生了巨大的变革，迎来了崭新的发展生机。国外资本、民营企业、个人资金纷纷涌入基础设施产业，不断涉足燃气设施基本建设，促使我国LNG生产厂的不断上马，LNG小区气化站不断建成投产，大大有利于我国充分利用国产LNG来提前开发中小城镇燃气市场，为将来天然气大管网供气铺路，提前做好天然气转换的各种工作，为加速我国天然气事业的发展起着积极的推动作用。

2、我国已建成和即将建成的LNG生产厂

（1）规模10万立方米/天的上海浦东LNG调峰站于2000年4月10日建成投产。

（2）规模15万立方米/天的河南中源油田濮阳LNG液化厂于2001年11月份建成投产。

（3）规模150万立方米/天的新疆广汇集团建设的吐哈油田LNG液化厂将于2003年10月建成投产。

（4）美国远东能源公司在贵洲盘江地区筹建的75万立方米/天煤层气液化的LNG工程预计在2004年6月份投产运行。

3、两个引进LNG的站线项目已经启动

　(1).每年300万吨规模的广东LNG站线项目于2002年10月18日在澳大利亚堪培拉签署了为期25年，每年供应325万吨LNG的合同。预计2006年4月份建成投产。

　(2).每年200万吨规模的福建LNG站线项目于2002年9月26日在印尼雅加达签署了为期25年，每年供应260万吨LNG的合同。预计2007年4月份建成投产。

4、中国LNG小区气化的崛起

由于濮阳油田15万立方米/天的LNG液化厂的建成投产和新疆吐哈油田150万立方米/天的LNG液化厂即将建成，为中国广大中小城镇开展LNG小区气化创造了必要的气源条件，张家港圣达因化工机械公司生产出大型LNG储罐和超级真空LNG汽车槽车为LNG储存和运输创造了条件，全国各地的LNG小区气化热潮如火如荼地开展起来。

如果说20世纪80年代至90年代是中国的LPG小区气化的年代的话，那么21世纪的头10年至20年将是中国LNG小区气化的年代；中国LPG小区气化的发源地在广东深圳，中国LNG小区气化的发源地应该在山东淄博，规模产业化应该在新疆吐哈油田。

最近在中国山东掀起的LNG小区气化热潮，远远超过当时在中国广东掀起的LPG小区气化热，比日本在20世纪70年代开始掀起的LNG小区气发展速度还快。

几个建成投产的LNG小区气化站的简单介绍

（1）山东淄博市杨寨LNG小区气化站

本工程为国内第一个对液化天然气进行卸车、储存、气化的气化站设计项目。液化天然气由张家港市圣达因化工机械有限公司生产的超级低温真空、大型低温槽车从中原油田运至淄博气化站。

淄博项目自1999年6月开始设计，于2000年1月完成；淄博煤气公司于2000年1月开始施工，于2000年10月建成采用LPG试开车，并于2001年12月2日投入LNG供气，是国内第一座液化天然气气化站，也是目前亚洲最大的液化天然气气化站，天然气全部供应工业用户，设计能力为12万Nm3/d。

山东淄博市杨寨LNG小区气化站全景

（2）青岛金家岭LNG小区气化站

金家岭项目自2000年6月开始设计，于2001年1月完成；青岛煤气公司于2001年1月开始施工，于2002年2月建成试开车，一次成功，是国内第一座民用液化天然气气化站，设计能力为2万Nm3/d。

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青岛金家岭LNG小区气化站全景

（3）广东龙川LNG小区气化站工程

龙川LNG气化站的设计、建设周期短，从设计到落成只用了不到一年的时间，今年5月23日已举行了落成典礼。设计能力1万Nm3/d。

虽然龙川站的LNG目前来自河南濮阳，但其经营者的目光是在深圳。一旦深圳的LNG接受站建成，龙川将是收益者。

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（4）浙江余姚LNG小区气化站

供气能力1.2万Nm3/d，储存能力3×50m3立式罐的余姚LNG小区气化站于2002年6月动工兴建，2002年10月9日建成投产。

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（5）江苏姜堰LNG小区气化站

供气能力1.0万Nm3/d，储存能力2×50m3立式罐的姜堰LNG小区气化站于2002年3月动工兴建，2002年7月建成投产。

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中国已建成和正在规划建设的LNG小区气化站共有28个

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5、LNG小区气化前景宽广

LNG小区气化站的发展具有宽广的前景是基于：

第一、其气源LNG是将天然气液化缩小600多倍的液体，可在公路、铁路、海上通过汽车槽车、火车槽车、罐式集装箱和轮船进行灵活高效的运输；

第二、LNG小区气化站建设投资省、见效快、方式灵活；

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第三、LNG本身价格比LPG价格至少便宜30%，价格波动比较平稳；

第四、LNG的气化成本远比LPG气化成本低，经济合算；

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第五、与LPG比较，安全可靠，其气相密度0.74Kg/m3，比空气轻，稍有泄露，即可随空气逸散，其着火点为650℃，比LPG的460℃要高，其爆炸极限为5%-15%，比LPG的1%-15%要窄，使用起来会更安全。

第六、LNG的主要成份为甲烷，燃烧后排出的二氧化碳比LPG少3-4倍，减少了温室效应，是非常理想的民用燃料、工业燃料、发电燃料、汽车用燃料。

第七、LNG小区气化工艺流程简单，容易实现自动化操作，建设城市LNG卫星站可作为城市供气主要设施，又可以作为城市供气调峰设施，可成为与管道天然气对接之后的调峰和储存设施。同时还能建设LNG汽车加气站。

随着国内液化天然气生产厂和进口LNG接收基地的不断出现，中国经济改革开放的步伐加快，广大城市居民生活水平的提高，在中国的许多中小城市建设3至5万户、8至10万户规模的LNG小区气化来满足人民生活用气和商业用气成为可能和现实。同时对广大发达地区的中小城镇在3000户至1万户供气采用瓶组式的气化方式更为灵活。

6、LNG小区气化的工艺与设备介绍

第一、LNG小区气化站工艺流程简述

LNG小区气化站工艺在国外十分成熟，而在中国则刚刚开始。LNG由低温槽车运至气化站，在卸车台利用槽车自带的增压器对槽车储罐加压，利用压差将LNG送入LNG储罐储存。气化时通过储罐增压器将LNG增压，然后自流进入空浴式气化器，LNG发生相变，成为气态天然气，夏季直接去管网，冬季经水浴式加热，再去管网。

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第二、LNG小区气化站设备与设施

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空浴式气化器

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水浴式气化器

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增压器

为了使储罐中的LNG能够自流入气化器，必须保证储罐的压力高于气化器。为此设置了储罐自增压气化器，当储罐压力低于设定值时，自力式升压调节阀开启，LNG进入自增压气化器，气化后的天然气回到储罐顶部，达到为储罐增压的目的。

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BOG处理装置

BOG（Boil Off Gas）是储罐及槽车蒸发气体。低温真空粉末绝热储罐和低温槽车的日蒸发率一般为0.3%，这部分气化了的气体如不按时排出，会使储罐上部气相空间的压力升高。为保证储罐的安全，装有降压调节阀，可根据压力自动排出BOG。因此在设计中设置了BOG加热器及BOG缓冲罐，用以回收BOG。回收的BOG冬季用于燃气管网。

结构为卧式，圆筒形；直径φ3000；材质16MnR；按工艺技术要求，设置进、出气相管、安全放散、压力指示接口。BOG储罐几何容积100m3，包括附件在内。

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LNG阀门和配件

(1).LNG阀门

应满足输送LNG压力、流量要求，且具备耐低温性能（-196℃）。从日本进口LNG阀门，主要包括LNG截止阀、安全阀、止回阀、紧急切断阀、升压、调节阀等，应能满足工艺流程的技术要求。

(2).LNG输送管道及管件

LNG输送管道：材质0Cr18Ni9，规格DN25、DN50、DN65、DN80，生产厂为中石化无锡钢管厂。

LNG管件：与LNG输送管道相同（或相匹配）技术要求。法兰：材质OCr18Ni9，由济南东方石油化工公司提供；密封垫片采用不锈钢金属缠绕垫片，淄博本地生产。

第二、LNG运输设施

40m3/0.8MPa LNG半挂运输槽车及罐式集装箱

1、运输槽车

山东LNG小区气化的气源目前主要靠河南濮阳LNG生产厂，它是靠张家港圣达因化工机械厂制造的40m3/0.8MPaLNG半挂车运输。

（1）、贮槽

贮槽号为SDY10008型低温液体贮罐。金属双层高真空多层缠绝热结构，尾部设置操作箱，主要的操作阀门均安装在操作箱内集中控制。操作箱两侧设有格栅窗，正面设置铝合金卷帘门，方便操作维护。罐体前部设有压力表，便于操作人员在驾驶室内就近观察内筒压力。两侧设置平台，挡泥浆飞溅，平台上设置软管箱，内放置输液用不锈钢波纹金属软管。

（2）、整车

列车外型尺寸长X宽X高约16335mmX2480mmX3886mm，该车机动性能稳定，操作灵活，符合GB7258《机动车运行安全技术条件》。整车按GB11567标准规定，在两侧设有安全防护栏，车后设置安全防护装置，并按GB4785标准设置信号装置灯。

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2、罐式集装箱

广汇集团LNG的气源由吐哈油田提供，主要靠40英尺（40m3）罐式集装箱铁路运输。

罐箱外形尺寸为12192mm×2438mm×2591mm(长×宽×高)，罐槽结构采用多层缠绕高真空绝热设计，贮罐的各种阀门、仪表及安全附件根据GB150-1998《钢制压力容器》附录Ｂ选配，并集中布置于贮罐的一端，以利于管理和操作。底部进液管道和增压器进液管道分别增设了气动紧急切断阀。安全阀和放气阀的排放口采用集中回收管道通过阻火器进行排放。

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五、关于大小LNG的概念和服务定位

1、大小LNG的概念

2003年1月20日在福建省德化县参加“德化管道天然气工程项目”初步设计审查会，会上有人提出了有关大LNG和小LNG的概念。把广东LNG接收基地和福建LNG接收基地进口的LNG称为大LNG；中原油田濮阳LNG液化厂和即将投产的新疆吐哈油田LNG液化厂生产的LNG称为小LNG。不管这个概念是否准确，我们暂时就按照这种习惯来区分。

2、大小LNG的服务定位

大小LNG的发展，已经引起了业内人士足够的关注，两者之间应如何定位和协调发展呢？笔者认为——

大LNG应该定位为大中城市天然气管网供气服务；而小LNG应该定位为中小城镇天然气小管网供气服务。

小LNG利用灵活，容易在国内得到，可提前进入中小城镇，为大LNG培育市场，创造管网条件，待大LNG管网条件成熟，可被接纳为大LNG的管辖范围，为实现天然气转换计划铺路。当大、中、小城市都实现了天然气供气一体化时，小LNG的气化站又可作为天然气管网供气高峰负荷和事故调峰的备用气源站。

六、中国应尽快制订和出台LNG利用政策法规、成立LNG专业委员会

尽管在美国、欧洲、日本早在40多年前就开始了LNG的利用和LNG卫星站的建设，积累了丰富的经验，掌握了成熟的技术，又有一套由美国LNG委员会起草和经过不断修改完善的《NFPA59A》美国国家标准可参照执行。而在中国，目前尚无关于LNG利用和LNG小区气化站建设的设计和施工规范。目前只有参考《城镇燃气设计规范》和《石油化工企业设计防火规范》。希望城市燃气的主管部门、设计规划部门尽快制订出LNG利用和LNG小区气化站建设的设计、施工标准；设备运行操作规程和管理规定；液化天然气的处理、储存、运输、气化等规程。

最近，国际能源署已经向中国政府提出了尽快成立专门机构来管理和推动中国下游天然气市场发展的建议；国务院体改办经济体制与管理研究所又于去年底提出了加快我国天然气行业立法的建议，将“天然气法”立法工作列入国务院立法计划，成立“天然气法”起草小组，起草后以国务院颁布条例的方式试行，并作为进一步立法的基础。

中国城市煤气学会应尽快速成LNG技术委员会的成立，使其在中国城市燃气学会指导下会同LNG液化工厂，低温设备制造厂、气化站建设管理单位，制订LNG应用安全管理规定和操作规程，採集国外有关LNG的应用技术，编制适应中国国情的技术规范，以便推动和指导我国LNG工业的迅速发展，为加快中国天然气转换做出贡献。

来源：LNG行业信息

petergl

好长，涨知识了

wolfgun

这篇文章很棒，对中国LNG的发展有个全面的概况，还顺带介绍了气化站的结构。非常不错

BEST031875

真心不错，欢迎围观

BEST031875

学习的好东西啊

northwolfw

不错！学习了！！！