LNG罐式集裝箱水運風險識別及防控措施分析

羅婷婷 李欣欣 魯亮 常心潔 田靚

摘 要：LNG罐箱運輸作為一種新型運輸方式，在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的關(guān)注。國際上已開始對LNG罐箱運輸?shù)某醪絿L試，并在試點成功的基礎(chǔ)上開展了小規(guī)模的商業(yè)化運營。近年來中國海油在LNG罐箱運輸領(lǐng)域也開展了海上及江海聯(lián)運等試點項目，并取得成功。本文在對LNG罐箱水運進行HAZID分析的基礎(chǔ)上，對港內(nèi)作業(yè)及船舶運輸過程中可能遇到的風險進行了總結(jié)。LNG罐箱港內(nèi)作業(yè)主要面臨的風險有泄漏風險、火災風險、機械傷害風險以及罐箱跌落風險等，船舶運輸風險主要為泄漏風險、火災風險、罐箱跌落風險、罐箱坍塌風險等。本文探討了可能引起風險的各種原因，并從技術(shù)和管理層面分別提出了風險防控措施。

關(guān)鍵詞：LNG;罐式集裝箱;水運;風險識別;防控措施

近年來隨著IMO限硫政策發(fā)布，國際上LNG在水運行業(yè)的應用步伐明顯加快。其中，LNG罐箱運輸作為一種新型運輸方式，在全球范圍得到廣泛關(guān)注和實踐。目前，國內(nèi)外多家企業(yè)、科研以及監(jiān)管機構(gòu)，已經(jīng)就LNG罐箱水路運輸進行了多項理論論證、實船測試及小規(guī)模商業(yè)運營。這些項目從理論上和實踐中充分論證了LNG罐箱水路運輸?shù)陌踩院涂煽啃浴?/p>

1 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

雖然聯(lián)合國UN橙皮書《關(guān)于危險貨物運輸?shù)慕ㄗh書》、國際海事組織的IMDG規(guī)則和國際集裝箱公約均對LNG罐箱海上運輸進行了規(guī)定，且并未限制大規(guī)模的使用，但多年來，國外海上運輸仍處在試點階段，尚未大規(guī)模進行。加勒比能源公司于2015年開始將佛羅里達州的LNG罐箱資源通過罐箱出口到加勒比海地區(qū)的波多黎各，目前每周一次，每次運15個40英尺LNG罐箱，海運距離約2000公里。2017年4月開始，巴巴多斯開始通過罐箱每周進口4個40英尺集裝箱的LNG，以彌補國內(nèi)供應短缺。美國、葡萄牙、日本都在LNG罐箱水運方面進行過試點，且有小規(guī)模投入商業(yè)運營的實例。

早在2006年，交通部水科院就受中海石油廣東液化天然氣公司委托，進行過廣西潿洲島到浙江寧波的LNG罐箱滿罐運輸和空罐運輸?shù)脑囼灐?012年，大連海事大學，江蘇、海南、南通、洋浦海事局，海南中油深南石油技術(shù)開發(fā)有限公司和大連因泰集團有限公司成立LNG聯(lián)合研究項目組，完成了南通港到東莞虎門港的罐箱運輸試驗，并在之后由海口到東莞虎門港運送過罐箱300個左右。2018年11月，中國海油進行了從海南洋浦港-山東龍口港-遼寧錦州港的LNG罐箱整船試運，期間130個罐箱內(nèi)部溫度、壓力等參數(shù)未發(fā)生明顯變化，一直保持安全平穩(wěn)狀態(tài)。此次試運成為國內(nèi)首次利用LNG罐箱將南方接收站富余產(chǎn)能大規(guī)模運往北方地區(qū)的有益嘗試，開啟了“南氣北運”新篇章。隨后2018年12月，中國海油又完成了山東日照港-南京龍?zhí)陡鄣慕Ｂ?lián)運試運工作，24個LNG罐箱與其他貨物混裝，完成國內(nèi)首次江海聯(lián)運。

2 LNG罐箱水運風險分析

LNG罐箱水運的風險主要在碼頭作業(yè)和水上運輸環(huán)節(jié)。使用定性風險分析HAZID方法結(jié)合LNG罐箱的結(jié)構(gòu)、保溫和管路閥門特點，對罐箱水運的5個節(jié)點，20多個引導詞進行分析，共辨識出60項危險源，分析過程見圖2。

碼頭作業(yè)環(huán)節(jié)主要是識別LNG罐箱在碼頭作業(yè)過程中可能產(chǎn)生的風險，主要識別對象是罐箱吊裝及罐箱堆碼過程中所產(chǎn)生的風險，主要的風險包括泄漏、火災風險、機械傷害、罐箱跌落、人身安全風險等。表1中列舉了可能碼頭作業(yè)環(huán)節(jié)引起中等及以上程度風險的風險點。

水上運輸環(huán)節(jié)主要是識別LNG罐箱整船運輸所帶來的風險，故主要識別對象為LNG罐箱、罐箱附件、船舶本身可能對LNG罐箱帶來的影響三個方面。表2中列舉了水上運輸環(huán)節(jié)可能引起中等及以上程度風險的風險點。

2.1 LNG罐箱碼頭作業(yè)

2.1.1風險識別及原因分析

罐箱港內(nèi)作業(yè)的風險主要包括泄漏風險、火災風險、機械傷害風險以及罐箱跌落風險。引起泄漏風險的主要原因包括：閥件損壞、罐箱超壓安全閥起跳、外部碰撞、罐箱制造缺陷、人員誤操作等。引起火災風險的原因主要包括：港區(qū)發(fā)生外部火災、人員行為不符合港區(qū)作業(yè)安全規(guī)定導致泄漏的天然氣被引燃（如使用明火、未著防靜電服進入泄漏區(qū)域等）、雷雨天氣作業(yè)、未配備防爆電氣設(shè)備等。引起機械傷害風險的主要原因包括：吊具維護不當導致吊具失效，人員操作不當。引起罐箱跌落風險的主要原因包括：罐箱吊具、角件缺損，極端天氣，吊具設(shè)備維護不當，人員操作失誤，人員未按照操作程序合規(guī)操作，起吊操作程序不完善，裝載車輛維護不當、超速過彎或未使用專用車輛等。引起人身安全風險的主要原因包括：天然氣泄漏導致窒息;低溫BOG或LNG泄漏導致凍傷;罐箱跌落導致砸傷;火災導致人員燒傷;超壓導致人員傷亡等。

2.1.2風險防控措施

風險防控措施應包括技術(shù)措施及管理措施兩個方面。技術(shù)措施主要包括港區(qū)及港內(nèi)作業(yè)車輛按標準配備滅火器材以確保具有LNG火災滅火消防能力;港區(qū)作業(yè)應按規(guī)定劃定隔離區(qū)，內(nèi)部禁止明火作業(yè)，港區(qū)堆場圍欄、場區(qū)周圍安裝監(jiān)控系統(tǒng)、設(shè)置警示牌等，以盡量降低外部風險對港區(qū)內(nèi)LNG罐箱的影響;也應實時監(jiān)控罐箱壓力狀態(tài)，設(shè)置安全處置區(qū)集中處置，及時安全處置罐內(nèi)壓力過高、安全閥可能隨時起跳的LNG罐箱。

風險管理防控措施主要包括：制定管理制度和安全操作規(guī)程，在惡劣天氣、能見度不良等情況下禁止作業(yè)。明確操作規(guī)程，嚴格執(zhí)行以及裝卸作業(yè)人員日常培訓和管理，規(guī)范日常維護管理和營運檢查。嚴格管理承運方操作人員資質(zhì)，加強安全教育及相關(guān)培訓工作。制定碼頭裝卸應急預案，對可能發(fā)生的超壓、泄漏事故、車輛故障或傾覆的處置程序作出相應規(guī)定。制定人員防護、人員傷害應對措施。

作業(yè)人員同時要有防護措施，所有人員必須配備PPE，按入場PPE進行檢查，未配備人員禁入碼頭操作區(qū)域。罐箱車司機和操作人員必須佩戴防凍手套及防護帽，以保證人員自身安全。作業(yè)人員入場作業(yè)前，必須進行入場安全培訓。罐箱車輛入場停車裝車必須熄火后，才能進行吊裝作業(yè)。

2.2? LNG罐箱水上運輸作業(yè)

2.2.1 風險識別及原因分析

LNG罐箱運輸作業(yè)可能遇到的風險包括泄漏風險、火災風險、碰撞風險、罐箱跌落風險、堆碼坍塌風險以及人身安全風險等?？赡芤鹦孤╋L險的主要原因包括：閥件損壞;罐箱超壓安全閥起跳;船舶遭受外部碰撞;罐箱遭受外部機械碰撞（如起重設(shè)備失控、高空墜物等）;罐箱存在制造缺陷;人員誤操作（如管閥誤開啟）等?？赡芤l(fā)火災風險的原因包括：船舶發(fā)生火災導致罐箱內(nèi)部超壓泄放被引燃;危險區(qū)域內(nèi)未選用防爆設(shè)備導致泄漏的可燃氣被點燃;人員行為不符合船上作業(yè)安全規(guī)定導致泄漏的天然氣被引燃（如使用明火、未著防靜電服進入泄漏區(qū)域等）;起居處所人員引發(fā)火災;雷電引發(fā)火災等。可能引起碰撞風險的原因包括：船舶遭受外部撞擊（如與他船碰撞）;船上機械碰撞等（如起重設(shè)備失控、高空墜物）?？赡芤鸸尴涞滹L險的原因包括：罐箱綁扎件失效;未按系固手冊或相關(guān)標準進行綁扎等?？赡芤鸲汛a坍塌風險的原因包括：裝船時框架或連接件存在缺陷;安全閥排放的深冷氣體導致罐箱框架材料冷脆;船舶遭遇外部碰撞導致綁扎失效引起堆碼坍塌等。可能引起人身安全風險的原因包括：天然氣泄漏導致窒息;低溫BOG或LNG泄漏導致凍傷;罐箱跌落導致砸傷;火災導致人員燒傷;爆炸超壓導致人員傷亡等。

2.2.2風險防控措施

LNG罐箱運輸作業(yè)的風險同樣應從技術(shù)及管理兩方面進行防控。技術(shù)防控措施主要應該包括：罐箱積載區(qū)域禁止火源，積載區(qū)域設(shè)置滿足法規(guī)對危險貨物集裝箱船的消防要求。船上罐箱積載區(qū)域采用防爆電氣設(shè)備，安裝在罐箱上的電氣裝置也應為防爆型;罐箱框架設(shè)計應對防爆裝置、附件進行保護（如閥箱），防止高空墜物及碰撞對其造成損傷;接頭附件集中設(shè)置，減小被碰損壞概率;堆碼計算、規(guī)范綁扎、系固罐箱，防止罐箱系固不牢導致罐箱跌落;罐箱安裝智能監(jiān)控系統(tǒng)，對罐箱剩余無損維持時間進行評估，防止罐箱在隨船運輸過程中安全閥起跳;控制罐箱極限充裝率，防止罐箱在運輸過程中吸熱發(fā)生漲罐，導致安全閥起跳;按標準設(shè)置管閥接頭，控制封頭成型后鐵素體含量（低于15%），降低管閥泄漏的可能性;在船艏、船艉及中部設(shè)置舟車式干粉滅火器或手提式干粉滅火器;加強航行過程中定期巡視，結(jié)合罐箱智能監(jiān)控系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)潛在或正在發(fā)生泄漏的罐箱;各處所、甲板區(qū)域設(shè)置救生、逃生通道;設(shè)置警示標牌，禁止非危險情況下主動放散。

船舶運輸作業(yè)的管理防控措施應該包括：制定應急預案，對可能發(fā)生的超壓、泄漏事故、火災、跌落、處置程序作出相應規(guī)定;對船長、駕駛員要進行技術(shù)把關(guān)、嚴格檢查，監(jiān)督船舶認真貫徹執(zhí)行有關(guān)航行規(guī)章制度，特別是有關(guān)避碰、霧航和船舶定線制等，進行LNG運輸專項知識培訓，掌握LNG的基本知識與突發(fā)事件處理預案;對船員進行LNG罐箱操作培訓，讓船員了解罐箱處于正常狀態(tài)時儀表的顯示以及儀表的各種異常顯示所表示的問題及應對方案;組織船員進行LNG貨物安全應急演練;加強港區(qū)通航安全監(jiān)管，在港區(qū)內(nèi)應加強瞭望警戒，明確統(tǒng)一的聲光報警形式;制定不適航天氣停航規(guī)定，船上用火制度，罐體周圍30米內(nèi)嚴禁明火，貨倉及主甲板范圍內(nèi)全程禁止吸煙，不得進行影響船舶動力和船舶操縱的檢修、熱工作業(yè)、明火作業(yè)、加油、加水等可能影響LNG貨物安全的活動;建立應急預案工作組，監(jiān)控運輸過程，指揮各方處理突發(fā)狀況。配備LNG防護服，在應急預案執(zhí)行時，工作人員必須穿著LNG防護服，避免凍傷。

人員的防護措施主要包括船上應配備必要的安全預案。船上應配備足夠的人員防護用具，包括深冷液體操作防護服、防火服、手持式可燃氣體探測儀、防靜電服及靴子、防爆手電、防爆通訊設(shè)備等用具。

3 結(jié)論

在國家加快天然氣產(chǎn)供儲銷體系建設(shè)，同時推進油氣改革的背景下，LNG罐箱運輸提供了一種LNG產(chǎn)業(yè)鏈新思路。LNG罐箱運輸具有“宜運、宜儲、宜海、宜陸”的特點，可以解決以往利用槽車拉運LNG至需求終端耗時較長、隱患較大等問題，同時可健全LNG資源供應體系、構(gòu)建多層次儲氣調(diào)峰系統(tǒng)、打破現(xiàn)有LNG市場壟斷，成為保障國計民生和國家能源安全的重要手段。

LNG罐箱水運是多式聯(lián)運中的一個重要環(huán)節(jié)，本文針對LNG罐箱水運的碼頭作業(yè)和水上運輸兩個環(huán)節(jié)，使用定性風險分析HAZID方法結(jié)合LNG罐箱的結(jié)構(gòu)、保溫和管路閥門特點，對罐箱水運的5個節(jié)點，20多個引導詞進行分析，共辨識出60項危險源，并從技術(shù)和管理上對相應的風險提出了防控措施，能夠保障LNG罐箱水路運輸?shù)陌踩浴?/p>

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