LNG运输船移动罐式装卸概述
LNG运输船移动罐式装卸是指利用可移动的LNG罐式集装箱(简称“罐箱”)进行液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)的装卸作业。这种装卸方式允许LNG在陆上液化站完成充装后,通过吊装或滚装固定到船上,实现“一罐到底”的多式联运。罐式集装箱兼具压力容器的高可靠性和集装箱的陆海联运优势,是船用可移式LNG燃料罐的理想选择。与传统的固定式燃料罐相比,可移式LNG燃料罐不受水上加注站点的限制,可以在现有大部分港口码头完成加注作业,具有更高的灵活性和适应性。
一、LNG运输船移动罐式装卸发展历程
移动罐式装卸的发展历程可以追溯到上世纪60年代,当时在国外已有应用先例。在国内,最早尝试营运LNG罐式集装箱的是新疆广汇,并推动了首部《液化天然气罐式集装箱》国家标准的诞生。2002年,新疆广汇投资建设液化天然气项目,并同期建设了铁路专用线及LNG罐式集装箱等配套设施。2003年,《液化天然气罐式集装箱》(JB/T 4780-2002)标准实施,为LNG罐式集装箱的设计、制造和运营提供了规范。
随着技术的进步和环保要求的提高,LNG作为清洁能源的应用越来越广泛,LNG罐式集装箱运输因其灵活性和经济性逐渐受到重视。2013年,国家铁路总公司在青藏铁路线格—拉段开展了LNG罐式集装箱上线运输试验,标志着LNG罐式集装箱在国内铁路运输的首次应用。此后,中集安瑞科等企业开始深度参与LNG多式联运商业化运营,推动了LNG罐式集装箱在北美及拉丁美洲地区航线的运输实践。
近年来,LNG罐式集装箱运输在国内也取得了一定的进展。2017年,中化国际利用LNG罐式集装箱多式联运物流方式,突破了传统大型LNG接收站的限制,为天然气终端客户提供了“一罐到底”的能源物流解决方案。2018年,中国天然气与查特深冷签署合作协议,计划在未来五年内购置5000-10000台LNG罐式集装箱,以满足南气北运及多式联运LNG供应链发展需求。
总体来看,LNG罐式集装箱运输作为一种新兴的运输模式,在全球范围内得到了快速发展。随着相关政策、标准和规范的不断完善,以及技术的进步和市场的需求,LNG罐式集装箱运输有望在未来实现更大规模的应用。
二、移动罐式装卸技术特点
装卸效率分析
①装卸时间缩短:可移式LNG燃料罐由于其标准化设计,可以在港口快速进行吊装或滚装,大大减少了装卸所需时间。根据中集安瑞科的数据,使用罐式集装箱的装卸作业时间比传统方式缩短了约30%。
②操作简便性:罐式集装箱的操作简便性是其高效率的另一体现。由于罐体与集装箱框架的一体化设计,使得装卸作业可以直接使用集装箱起重机进行,无需额外的专用装卸设备,简化了操作流程。
③多式联运优势:罐式集装箱可以轻松实现海陆联运,无需在不同运输模式间进行货物转运,减少了中间环节,提高了整体物流效率。据中国天然气与查特深冷的合作协议,计划购置的LNG罐式集装箱将主要用于南气北运,预计可提升运输效率20%以上。
④经济效益:由于装卸效率的提升和操作流程的简化,可移式LNG燃料罐的使用降低了物流成本。根据中化国际的实践,使用LNG罐式集装箱的物流成本比传统方式降低了约15%。
安全性是LNG运输船使用移动罐式装卸技术时的重要考量因素。以下是几个关键点:
①设计标准:根据IMDG Code,可移式LNG燃料罐的设计和结构必须满足严格的国际标准,包括最低试验压力和最小罐壳厚度等要求,确保在各种运输条件下的安全性。
②实时监测系统:罐式集装箱配备有实时监测系统,能够对货物的压力、温度等关键参数进行监控,及时发现异常情况,预防潜在的安全风险。
③紧急切断装置:在装卸用气相和液相的管路上装设紧急切断装置,确保在遇到火灾或意外移动时能迅速关闭,防止事故扩大。
④防火防爆措施:港口企业应根据《海港总体设计规范》等相关标准规范中关于危险品码头的要求,配备安全、消防和应急设备设施,采取防火、防爆、防静电等安全措施。
⑤人员培训与应急预案:根据交通运输部的规定,港口企业应对从事LNG罐柜装卸作业的人员进行专项安全培训和考核,并制定LNG罐柜事故专项应急预案和应急操作程序。
⑥环境适应性:罐式集装箱在设计时考虑到了多种气候和环境条件下的适应性,包括高温、雷雨、台风等不良安全作业条件,确保在各种环境下的安全使用。
综上所述,LNG运输船使用移动罐式装卸技术在提高装卸效率的同时,也通过严格的设计标准、实时监测、紧急切断装置、防火防爆措施、人员培训和应急预案等多方面保障了装卸过程的安全性。
三、移动罐式装卸设备与技术要求
LNG罐箱作为移动罐式装卸的核心设备,其技术规范是确保装卸作业安全和效率的关键。以下是LNG罐箱的主要技术规范:
①设计和制造标准:LNG罐箱需符合《国际海运危险货物规则》和《1972年国际集装箱安全公约》的相关规定。根据交通运输部《整船载运液化天然气可移动罐柜安全运输要求(试行)》,LNG罐箱必须经过船舶检验机构检验合格,并持有有效的检验证书。
②强度和刚度:罐箱必须具备足够的强度和刚度,以抵御外界冲击和振动。根据GB/T 20368-2021,罐箱的设计应满足在极端温度和压力下的稳定性和安全性。
③隔热性能:罐箱应具有良好的隔热性能,以确保LNG在长途运输过程中不会过快蒸发。隔热层的材料选择和厚度应符合GB/T 18442的要求,以保持罐内温度在-162摄氏度左右。
④监测系统:罐箱应配备实时监测系统,能够对货物的压力、温度等关键参数进行监控。这一要求能够确保在运输过程中及时发现异常,采取措施预防潜在风险。
⑤安全保护装置:罐箱内部应设置有效的测量和监控设备,以及防火、泄漏和爆炸等安全保护装置,以应对可能的紧急情况。
四、安全管理与法规遵循
安全管理措施
在LNG运输船使用移动罐式装卸的过程中,安全管理措施是确保作业顺利进行的关键。以下是几项重要的安全管理措施:
①人员培训与资质:根据交通运输部的规定,所有参与LNG罐箱装卸作业的人员必须接受专项安全培训和考核。培训内容包括但不限于LNG的危险特性、装卸操作规程、应急处置程序等,确保作业人员具备必要的安全知识和应急处理能力。
②实时监控与应急响应:港口企业应配备实时监控系统,对LNG罐箱的压力、温度等关键参数进行监控,确保在运输过程中及时发现异常情况。同时,应制定详细的应急预案,包括泄漏控制、火灾扑救和人员疏散等,以及定期开展应急演练,提高应急响应能力。
③装卸作业安全距离:为避免事故风险,LNG罐箱船舶与其他货类船舶间应保持一定的安全距离。根据《整船载运液化天然气可移动罐柜安全运输要求(试行)》,海港的安全距离不小于200米,河港不小于150米。
④作业区域管理:LNG罐箱装卸作业期间,作业区域应实行封闭式管理,设置明显标志,禁止明火作业和无关人员、车辆进入,确保作业区域的安全。
⑤防火防爆措施:装卸设备和作业区域必须配备与LNG危险特性相适应的防火、防爆设施,如可燃气体探测报警系统和消防水炮、干粉、高倍数泡沫等灭火系统。
⑥环境保护措施:在装卸过程中,应采取措施防止LNG泄漏对环境造成污染,包括设置围油栏、吸油棉等应急物资,以及制定泄漏后的应急处理措施。
LNG运输船使用移动罐式装卸必须遵循的法规和标准,以确保合规性:
①国际法规遵循:LNG罐箱的设计、制造和运营必须符合《国际海运危险货物规则》(IMDG Code)和《1972年国际集装箱安全公约》(CSC)的要求,确保罐箱在国际运输中的安全性和合规性。
②国内法规遵循:根据《整船载运液化天然气可移动罐柜安全运输要求(试行)》,LNG罐箱船舶必须持有有效的船舶载运危险货物适装证书,并严格遵守国内关于危险货物运输的各项法规。
③操作规程合规性:港口企业和航运公司必须制定符合国家标准的操作规程,包括装卸作业、货物管理、应急响应等,确保所有操作流程的合规性。航运企业需要建立并运行符合规定的安全和防污染管理体系,持有相应的符合证明和安全管理证书,以证明其管理体系的有效性。在装卸过程中,必须遵守环境保护法规,采取措施减少对环境的影响,包括防止LNG泄漏和减少温室气体排放。
通过严格遵守上述安全管理措施和法规遵循,LNG运输船使用移动罐式装卸能够在确保安全和合规的前提下,实现高效、环保的LNG运输。
五、未来展望
随着技术的不断进步和市场的日益成熟,LNG运输船使用移动罐式装卸技术有望在未来实现更大规模的应用。预计随着相关政策、标准和规范的不断完善,以及技术的进步和市场的需求,LNG罐式集装箱运输将在全球范围内得到更广泛的推广和应用。同时,随着减排技术的不断发展,LNG运输船将更加环保,为全球能源运输提供更加清洁、高效的解决方案。
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供稿 | 刘宇飞
编辑 | 刘宇飞
校核 | 沈家强 董贻意 李东林