LNG罐式集裝箱水運風險識別及防控措施分析
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摘 要：LNG罐箱運輸作為一種新型運輸方式，在全球范圍內得到了廣泛的關注。國際上已開始對LNG罐箱運輸的初步嘗試，并在試點成功的基礎上開展了小規模的商業化運營。近年來中國海油在LNG罐箱運輸領域也開展了海上及江海聯運等試點項目，并取得成功。本文在對LNG罐箱水運進行HAZID分析的基礎上，對港內作業及船舶運輸過程中可能遇到的風險進行了總結。LNG罐箱港內作業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，并從技術和管理層面分別提出了風險防控措施。
關鍵詞：LNG;罐式集裝箱;水運;風險識別;防控措施
近年來隨著IMO限硫政策發布，國際上LNG在水運行業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注和實踐。目前，國內外多家企業、科研以及監管機構，已經就LNG罐箱水路運輸進行了多項理論論證、實船測試及小規模商業運營。這些項目從理論上和實踐中充分論證了LNG罐箱水路運輸的安全性和可靠性。
1 國內外發展現狀
雖然聯合國UN橙皮書《關于危險貨物運輸的建議書》、國際海事組織的IMDG規則和國際集裝箱公約均對LNG罐箱海上運輸進行了規定，且并未限制大規模的使用，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，且有小規模投入商業運營的實例。
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的試驗。2012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開發有限公司和大連因泰集團有限公司成立LNG聯合研究項目組，完成了南通港到東莞虎門港的罐箱運輸試驗，并在之后由?？诘綎|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個罐箱內部溫度、壓力等參數未發生明顯變化，一直保持安全平穩狀態。此次試運成為國內首次利用LNG罐箱將南方接收站富余產能大規模運往北方地區的有益嘗試，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-南京龍潭港的江海聯運試運工作，24個LNG罐箱與其他貨物混裝，完成國內首次江海聯運。
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和水上運輸環節。使用定性風險分析HAZID方法結合LNG罐箱的結構、保溫和管路閥門特點，對罐箱水運的5個節點，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。
碼頭作業環節主要是識別LNG罐箱在碼頭作業過程中可能產生的風險，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環節引起中等及以上程度風險的風險點。
水上運輸環節主要是識別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節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
2.1.1風險識別及原因分析
罐箱港內作業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：港區發生外部火災、人員行為不符合港區作業安全規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域等）、雷雨天氣作業、未配備防爆電氣設備等。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，吊具設備維護不當，人員操作失誤，人員未按照操作程序合規操作，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措施及管理措施兩個方面。技術措施主要包括港區及港內作業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;港區作業應按規定劃定隔離區，內部禁止明火作業，港區堆場圍欄、場區周圍安裝監控系統、設置警示牌等，以盡量降低外部風險對港區內LNG罐箱的影響;也應實時監控罐箱壓力狀態，設置安全處置區集中處置，及時安全處置罐內壓力過高、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程，在惡劣天氣、能見度不良等情況下禁止作業。明確操作規程，嚴格執行以及裝卸作業人員日常培訓和管理，規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，加強安全教育及相關培訓工作。制定碼頭裝卸應急預案，對可能發生的超壓、泄漏事故、車輛故障或傾覆的處置程序作出相應規定。制定人員防護、人員傷害應對措施。
作業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。作業人員入場作業前，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。 2.2 LNG罐箱水上運輸作業
2.2.1 風險識別及原因分析
LNG罐箱運輸作業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火災風險的原因包括：船舶發生火災導致罐箱內部超壓泄放被引燃;危險區域內未選用防爆設備導致泄漏的可燃氣被點燃;人員行為不符合船上作業安全規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域等）;起居處所人員引發火災;雷電引發火災等?？赡芤鹋鲎诧L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（如起重設備失控、高空墜物）。可能引起罐箱跌落風險的原因包括：罐箱綁扎件失效;未按系固手冊或相關標準進行綁扎等。可能引起堆碼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罐箱運輸作業的風險同樣應從技術及管理兩方面進行防控。技術防控措施主要應該包括：罐箱積載區域禁止火源，積載區域設置滿足法規對危險貨物集裝箱船的消防要求。船上罐箱積載區域采用防爆電氣設備，安裝在罐箱上的電氣裝置也應為防爆型;罐箱框架設計應對防爆裝置、附件進行保護（如閥箱），防止高空墜物及碰撞對其造成損傷;接頭附件集中設置，減小被碰損壞概率;堆碼計算、規范綁扎、系固罐箱，防止罐箱系固不牢導致罐箱跌落;罐箱安裝智能監控系統，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生漲罐，導致安全閥起跳;按標準設置管閥接頭，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，結合罐箱智能監控系統及時發現潛在或正在發生泄漏的罐箱;各處所、甲板區域設置救生、逃生通道;設置警示標牌，禁止非危險情況下主動放散。
船舶運輸作業的管理防控措施應該包括：制定應急預案，對可能發生的超壓、泄漏事故、火災、跌落、處置程序作出相應規定;對船長、駕駛員要進行技術把關、嚴格檢查，監督船舶認真貫徹執行有關航行規章制度，特別是有關避碰、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;加強港區通航安全監管，在港區內應加強瞭望警戒，明確統一的聲光報警形式;制定不適航天氣停航規定，船上用火制度，罐體周圍30米內嚴禁明火，貨倉及主甲板范圍內全程禁止吸煙，不得進行影響船舶動力和船舶操縱的檢修、熱工作業、明火作業、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，監控運輸過程，指揮各方處理突發狀況。配備LNG防護服，在應急預案執行時，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、防爆通訊設備等用具。
3 結論
在國家加快天然氣產供儲銷體系建設，同時推進油氣改革的背景下，LNG罐箱運輸提供了一種LNG產業鏈新思路。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、構建多層次儲氣調峰系統、打破現有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罐箱水運是多式聯運中的一個重要環節，本文針對LNG罐箱水運的碼頭作業和水上運輸兩個環節，使用定性風險分析HAZID方法結合LNG罐箱的結構、保溫和管路閥門特點，對罐箱水運的5個節點，20多個引導詞進行分析，共辨識出60項危險源，并從技術和管理上對相應的風險提出了防控措施，能夠保障LNG罐箱水路運輸的安全性。
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