日本LNG罐箱鐵路運輸發(fā)展啟示

　　日本一直是液化天然氣(LNG)進口第一大國，2018年進口量8280萬t。日本LNG約70%用于發(fā)電，30%為城市生活用氣，近年來鋼廠等工業(yè)用氣占比也在逐漸增加。日本進口LNG多采用LNG船海上運輸至沿海接收站的方式。以LNG作為燃料的發(fā)電廠多建在沿海地區(qū)，進口LNG多在氣化后通過天然氣管道運輸至發(fā)電廠，少量LNG通過鐵路或公路運輸。

　　日本通過多年的LNG鐵路運輸，運輸裝備生產(chǎn)和應(yīng)用市場已日趨成熟。借鑒日本LNG鐵路運輸經(jīng)驗，對研究我國LNG鐵路運輸具有啟示和參考作用。

　　1 日本LNG鐵路運輸概況

　　1987年日本國鐵改革后，原日本國鐵的貨運職能由日本貨物鐵道株式會社(JR貨物)承擔(dān)。JR貨物是日本惟一的全國性鐵路貨運企業(yè)，承擔(dān)日本LNG鐵路運輸任務(wù)，主要提供鐵路裝卸場站、運輸線路、鐵路貨車和列車牽引服務(wù)等。大阪燃氣株式會社最早于2000年11月9日開始新瀉至金澤段LNG鐵路運輸。到2008年，日本已在新瀉至金澤等8個區(qū)段進行LNG鐵路運輸。日本鐵路運輸主要使用罐式集裝箱(以下簡稱“罐式箱”)，LNG從接收站用罐式箱加注，通過汽車運至鐵路車站，再通過鐵路運輸至到站。日本LNG鐵路運輸與其他高壓氣體運輸一樣，執(zhí)行《高壓氣體安全法》《消防法》等安全法規(guī)。

　　1.1載運工具

　　日本以罐式箱作為LNG鐵路運輸?shù)妮d運工具，罐式箱采用雙層絕熱罐體，并用鋼結(jié)構(gòu)補強，滿足鐵路運輸震動和沖擊的強度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計要求。罐式箱尺寸分為20ft，30ft和50ft3種規(guī)格，分別可以裝運5.6t，10.5t和13.5tLNG；主要以30ft罐式箱為主，一輛鐵路平板車可裝載2個30ft罐式箱。罐式箱由運輸企業(yè)委托具有LNG裝載設(shè)備設(shè)計制造資質(zhì)的廠家研制，并經(jīng)日本高壓氣體保安協(xié)會(KHK，日本通產(chǎn)省設(shè)立的以防止高壓氣體事故為目的的非贏利性技術(shù)團體)審核通過后使用。

　　以日本石油輸送株式會社(JOT)的30ftLNG罐式箱為例，30ftLNG罐式箱主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

　　JOT的30ftLNG罐式箱采用框架+雙層絕熱罐體結(jié)構(gòu)，由于運輸里程較短，運輸時間一般只有3~4d，該罐式箱設(shè)計維持時間約7~8d，夏天高溫時(36~37℃)時維持時間只有3~4d。為減少安全閥起跳或人工泄壓排放時危險性，設(shè)置在罐式箱頂部的放散口設(shè)計帶有頂蓋。閥門箱設(shè)置在罐式箱端部，內(nèi)設(shè)機械壓力表等安全附件。

　　此外，在LNG罐式箱每側(cè)各配置一個消防滅火器。罐式箱一側(cè)配置應(yīng)急救援箱，箱內(nèi)放置應(yīng)急處置方式、應(yīng)急救援備品和應(yīng)急聯(lián)系方式等。

　　1.2鐵路運輸組織

　　按照日本國土交通省頒布的《關(guān)于規(guī)定鐵路技術(shù)基準(zhǔn)的省令》相關(guān)規(guī)定，“裝載危險品的車輛與旅客列車進行混編時，要與旅客車廂間隔3輛以上；相對動力機車要間隔1個以上的空車或裝載除火藥等危險貨物外的貨車”要求，裝載LNG罐式箱的車輛與機車之間應(yīng)至少隔離1輛貨車。

　　日本LNG鐵路運輸無押運，LNG罐式箱加注后，閥門箱施封，可以通過閥門箱的玻璃窗口查看罐內(nèi)壓力等參數(shù)。當(dāng)裝載30ftLNG罐式箱時，每節(jié)鐵路貨車可裝載2個罐式箱，罐式箱按同一順向裝載。

　　鐵路貨場內(nèi)裝卸作業(yè)安全和物流配送管理由物流企業(yè)(如日本石油輸送株式會社)負責(zé)。LNG罐式箱壓力表由物流企業(yè)汽運司機負責(zé)檢查，并在與鐵路車站交接時進行簽認(rèn)。

　　1.3場站設(shè)施設(shè)備

　　LNG罐式箱堆存使用專用堆場，不與其他貨物混合堆存。LNG罐式箱裝卸設(shè)備采用通用的集裝箱裝卸設(shè)備，起重能力不少于24t。LNG罐式箱裝卸車作業(yè)使用正面吊裝卸作業(yè)，調(diào)研的車站沒有配置門式起重機。

　　1.4運輸安全風(fēng)險

　　日本鐵路多為電氣化線路，運輸安全風(fēng)險點主要包括電氣化鐵路條件下和隧道條件下運輸。在電氣化線路下進行裝卸作業(yè)前，要先將接觸網(wǎng)停電。

　　電氣化線路運行時無特殊要求。隧道條件下運輸是LNG鐵路運輸重點風(fēng)險點，JR貨運公司內(nèi)部規(guī)定“隧道長度超過23km，不得運輸危險貨物”，當(dāng)有其他徑路可以不經(jīng)過隧道運輸危險貨物時，JR貨運公司選擇不經(jīng)過隧道的徑路。

　　據(jù)調(diào)研，日本自2000年開始LNG鐵路運輸至今，一共出現(xiàn)過2起安全隱患，一起是因罐式箱閥件焊縫開裂，影響罐式箱真空性，引起安全閥副閥起跳；另一起是裝卸時罐式箱傾斜著被吊裝到拖車上。

　　1.5應(yīng)急救援

　　LNG鐵路運輸應(yīng)急救援由日本高壓氣體保安協(xié)會認(rèn)定的具備相應(yīng)專業(yè)能力的單位承擔(dān)。發(fā)生事故時，由就近的專業(yè)救援單位和消防單位趕赴現(xiàn)場，根據(jù)運輸工具上配置的“黃卡”(相當(dāng)于應(yīng)急手冊，內(nèi)容包括應(yīng)急救援措施、聯(lián)系方式等)開展救援工作。

　　以日本石油資源開發(fā)株式會社(JAPEX)為例，該公司既是能源生產(chǎn)和運輸單位，也是日本高壓氣體保安協(xié)會認(rèn)定的專業(yè)救援單位。JAPEX托運的LNG罐式箱途中發(fā)生事故時，就近由專業(yè)救援單位進行處理；其他公司托運的LNG罐式箱運行至JAPEX應(yīng)急救援管段時，由JAPEX進行專業(yè)救援。JAPEX等企業(yè)負責(zé)對專業(yè)救援單位進行免費培訓(xùn)和配置防護服等應(yīng)急救援配備。

　　2 對我國LNG鐵路運輸發(fā)展的啟示

　?。?）罐式箱質(zhì)量是確保LNG鐵路運輸安全的關(guān)鍵。日本LNG罐式箱鐵路運輸從罐式箱結(jié)構(gòu)形式、罐式箱制造資質(zhì)和質(zhì)量認(rèn)定、罐內(nèi)壓力等關(guān)鍵參數(shù)設(shè)定和檢查等方面提出的要求，體現(xiàn)了罐式箱質(zhì)量的重要性。我國開展LNG運輸應(yīng)重點研究確定LNG罐式箱技術(shù)，充分考慮我國運輸徑路長、運輸周期長的特點，以及多式聯(lián)運的需求，提出能夠滿足運輸需求的維持時間、充裝量等重要指標(biāo)。同時開展針對鐵路運輸專用LNG罐式箱必要的沖擊、倒摔及碰撞等安全性能試驗。

　?。?）研究電氣化區(qū)段運輸安全風(fēng)險控制措施。我國前期曾在青藏線格拉段非電氣化區(qū)段組織過LNG罐式箱的鐵路運輸試驗，如果在電氣化區(qū)段開展運輸，應(yīng)重點考慮安全閥排氣孔(管)放散口位置和角度，確保在安全閥起跳的情況下，排出的天然氣不會影響接觸網(wǎng)，也不會對鄰近車輛、人員等造成危害。

　?。?）探索應(yīng)用在途監(jiān)控。日本LNG罐式箱有壓力表等附件，需要人工現(xiàn)場檢查，無法做到實時監(jiān)控和遠程監(jiān)控，而利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究實現(xiàn)在途狀態(tài)監(jiān)控，可以實時對罐內(nèi)介質(zhì)的壓力、溫度、液位等進行監(jiān)測，對異常狀況進行預(yù)警和報警，由以往的事后發(fā)現(xiàn)再進行被動應(yīng)急處置，轉(zhuǎn)變?yōu)閷崟r監(jiān)控、事前判斷，提前主動防控。

　?。?）建立專業(yè)應(yīng)急救援機制。LNG具有易燃、易爆、深冷等特性，發(fā)生事故需要專業(yè)技術(shù)人員進行救援，日本對LNG鐵路運輸應(yīng)急救援由日本高壓氣體保安協(xié)會認(rèn)定的具備相應(yīng)專業(yè)能力的單位承擔(dān)，我國也可以組織成立專業(yè)的救援隊伍或由托運人負責(zé)應(yīng)急處置工作，同時在罐式箱上增加應(yīng)急器材箱，隨箱附帶應(yīng)急處置備品、托運人救援聯(lián)系電話等，提高現(xiàn)場應(yīng)急救援的快捷性和便利性。

　　3 結(jié)束語

　　日本LNG鐵路運輸已近20年，是世界上LNG鐵路運輸較成功的案例。日本在LNG鐵路罐式箱設(shè)計制造、鐵路運輸組織、場站設(shè)施設(shè)備、運輸風(fēng)險管理和應(yīng)急救援等方面已經(jīng)形成較為完善的體系，從而確保了LNG鐵路運輸安全高效。

　　我國LNG鐵路運輸尚處空白，借鑒日本成功經(jīng)驗，我國LNG鐵路運輸應(yīng)重點研究LNG罐式箱技術(shù)，探討適合我國的LNG鐵路運輸組織方式、安全風(fēng)險控制和應(yīng)急處置方式，健全相關(guān)法規(guī)、規(guī)范、監(jiān)管機制，規(guī)范行業(yè)發(fā)展。日本LNG運輸經(jīng)驗對我國研究LNG鐵路運輸具有借鑒和參考作用。（文/姚振坤 中國國家鐵路集團有限公司貨運部）