2. LNG鐵路運(yùn)輸特點(diǎn)與現(xiàn)狀
3. 我國LNG鐵路運(yùn)輸?shù)目尚行苑治?/div>
4. LNG鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩L(fēng)險(xiǎn)分析
5. 主要對策措施建議
01 - LNG運(yùn)輸種類及其特點(diǎn)
1) 海上LNG船運(yùn)輸
海上LNG船運(yùn)輸是大宗LNG貿(mào)易的最基本運(yùn)輸方式,通過將天然氣液化后裝入專用船,經(jīng)海洋、河流進(jìn)行全球運(yùn)輸。LNG船是國際公認(rèn)的高技術(shù)、高難度、高附加值的“三高”產(chǎn)品,目前只有美國、中國、日本、韓國和歐洲的少數(shù)國家有能力建造。
LNG海上運(yùn)量占世界LNG運(yùn)量的80%以上
LNG海上貿(mào)易路線
目前,世界LNG運(yùn)輸船的儲罐形式有自撐式和薄膜式兩種,新建的LNG多采用薄膜型貨倉技術(shù)。主要的特點(diǎn)是產(chǎn)業(yè)鏈特性強(qiáng)、運(yùn)輸容量大、運(yùn)輸線路相對固定、安全可靠性高等。
2) 公路LNG
公路運(yùn)輸是目前LNG陸上運(yùn)輸?shù)闹饕J?,承?dān)了將天然氣液化工廠、大型儲備庫的LNG運(yùn)送到各個(gè)使用點(diǎn)的任務(wù)。
目前,我國公路的LNG罐車有30m³、40m³、45m³等規(guī)格,而國外液化天然氣罐車容積體積較大約為90m³。
LNG公路運(yùn)輸?shù)闹饕攸c(diǎn)是技術(shù)成熟,具有較好的靈活性,存在的不足是運(yùn)力小、成本高、覆蓋半徑短、受天氣等自然條件影響大等。
3) LNG管道運(yùn)輸
LNG輸送管道在技術(shù)上是可行的,LNG輸送管道一般可分為三類:非絕熱管、普通絕熱管、真空絕熱管。
迄今為止,LNG低溫管線在調(diào)峰裝置和LNG船裝卸設(shè)施上已有應(yīng)用。由于投資較大尚未見到采用低溫管線長距離輸送LNG的實(shí)例。
LNG管道運(yùn)輸
管道運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)是輸送快捷高效、安全性高,受天氣、環(huán)境等影響較??;不足之處主要是其輸送管道與設(shè)備需采用價(jià)格昂貴的鎳鋼和性能良好的低溫絕熱材料;同時(shí)長距離運(yùn)輸需在管道上增建中間冷卻站,管道工程的設(shè)計(jì)復(fù)雜和施工技術(shù)要求高,而且初期投資較大。
目前國內(nèi)外較長距離LNG管道很少,僅文萊有一條LNG海底低溫管道,有效運(yùn)輸距離也僅為32km。
4) LNG罐式集裝箱聯(lián)運(yùn)
LNG罐式集裝箱(以下簡稱罐箱)聯(lián)運(yùn)是以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的水路陸路高效聯(lián)運(yùn)新模式,主要是采用符合國際海事標(biāo)準(zhǔn)(IMG)的LNG罐箱,通過合理的時(shí)間調(diào)配和罐箱高效吊裝,實(shí)現(xiàn)LNG小規(guī)模的水路和陸路的高效聯(lián)運(yùn)模式。國內(nèi)已有公司推出LNG罐式集裝箱“一罐到底”式海陸聯(lián)運(yùn),豐富了LNG罐式集裝箱的運(yùn)輸方式。
*** 鐵路與管道、公路運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)經(jīng)濟(jì)性及其運(yùn)輸對象比較:
02 -LNG鐵路運(yùn)輸特點(diǎn)與現(xiàn)狀
1) 主要特點(diǎn)
LNG鐵路運(yùn)輸無疑是陸上LNG運(yùn)輸?shù)慕橛诠艿肋\(yùn)輸和公路運(yùn)輸較好的一種方式。罐式集裝箱運(yùn)輸是鐵路LNG運(yùn)輸未來的發(fā)展方向,與公路運(yùn)輸?shù)腖NG槽車相比,LNG罐式集裝箱具有裝卸靈活和更大容積,鐵路運(yùn)輸比公路運(yùn)輸LNG更經(jīng)濟(jì)和高效。
LNG鐵路運(yùn)輸主要特點(diǎn)是受到氣候影響小,運(yùn)輸半徑大和運(yùn)輸量較大。存在的不足是,一旦發(fā)生運(yùn)輸過程中的側(cè)翻、泄漏甚至著火爆炸等重大安全事故,撲救難度大、影響范圍大、造成損失大,這也是LNG鐵路運(yùn)輸沒有廣泛應(yīng)用的主要原因。
2) 國內(nèi)外現(xiàn)狀分析
國外只有少數(shù)發(fā)達(dá)國家利用鐵路運(yùn)輸LNG。日本自2000年開始便開始了LNG鐵路運(yùn)輸,并逐步成為陸上運(yùn)輸LNG的主要方式。
我國鐵路運(yùn)輸LNG還處于實(shí)驗(yàn)起步階段,新疆自治區(qū)曾于2004年建成運(yùn)行了1.8km的LNG專用運(yùn)輸鐵路,2013年中鐵總在青藏鐵路線格-拉段開展了上線運(yùn)輸試驗(yàn)。
我國幅員遼闊,鐵路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)完善,LNG鐵路運(yùn)輸優(yōu)勢非常明顯,能夠有效解決LNG運(yùn)輸?shù)闹匾款i,助推清潔能源發(fā)展。有行業(yè)人士呼吁,加快推進(jìn)LNG鐵路運(yùn)輸體系的建設(shè),并通過完善LNG運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò),提高運(yùn)輸能力,促進(jìn)LNG持續(xù)快速健康發(fā)展。
03 -我國LNG鐵路運(yùn)輸可行性分析
1) 技術(shù)可靠性分析
日本LNG鐵路運(yùn)輸安全運(yùn)行10多年的事實(shí)證明,LNG鐵路運(yùn)輸安全性能夠得到保障。同時(shí),日本已在鐵路用LNG罐箱制造加工、運(yùn)輸安全技術(shù)規(guī)范和相關(guān)法規(guī)等方面形成較為完善體系,確保了LNG鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩咝Ш头€(wěn)定。
然而,美國曾發(fā)生一系列鐵路?;愤\(yùn)輸事故,民眾對于鐵路能源運(yùn)輸?shù)陌踩珕栴}較擔(dān)憂,對美國想要加大鐵路液化天然氣運(yùn)輸十分反對。
2) 國內(nèi)相關(guān)工作開展情況
2013年,中鐵總將液化天然氣(LNG)鐵路罐車研發(fā)列入科技開發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目,目標(biāo)是研制出適應(yīng)我國標(biāo)準(zhǔn)軌距的LNG鐵路罐車,并開展LNG鐵路運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)。
—— 2013年中集安瑞科為國內(nèi)首次LNG鐵路試運(yùn)行試驗(yàn)提供了GX42T7LNG-01型40英尺LNG罐式集裝箱。
—— 2015年中國中車完成了鐵路LNG箱式罐車樣車的試制,單車載重41t,最大載重量是LNG汽車罐車的2倍。
—— 2013年6月,鐵路總公司在青藏線格爾木-拉薩段開展了LNG鐵路運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)。主要考察了試驗(yàn)所用LNG罐箱以及批準(zhǔn)通過LNG鐵路運(yùn)輸試驗(yàn)大綱并取得圓滿成功。
3) 其他條件要求
需要加快形成鐵路LNG專用罐箱制造設(shè)計(jì)與加工、檢測與維護(hù)的技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn);同時(shí)需要積極開展LNG鐵路運(yùn)輸配套服務(wù)的站場、安全風(fēng)險(xiǎn)防范與應(yīng)急處置技術(shù)研究。
04 -LNG鐵路運(yùn)輸安全風(fēng)險(xiǎn)分析
1) LNG本身的危險(xiǎn)性
LNG的火災(zāi)危險(xiǎn)性極大,一旦發(fā)生大量泄漏就能迅速與空氣混合達(dá)到爆炸極限。其火災(zāi)特點(diǎn)具有傳播速度較快、質(zhì)量燃燒速率大、火焰溫度高、輻射熱強(qiáng)等特點(diǎn),且具有復(fù)燃、復(fù)爆性,難于撲滅。
2) 鐵路運(yùn)輸過程主要風(fēng)險(xiǎn)
—— LNG鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩L(fēng)險(xiǎn)主要有:
(1) LNG運(yùn)輸、編組、轉(zhuǎn)場與裝卸等環(huán)節(jié),由于超壓、安全附件損壞、突然事件導(dǎo)致的泄漏和燃燒爆炸危險(xiǎn);
(2) LNG超壓發(fā)生物理爆炸危險(xiǎn);
(3) LNG本身導(dǎo)致低溫凍傷、低溫麻醉、窒息等危險(xiǎn)。
一份2001-2011年LNG公路運(yùn)輸事故統(tǒng)計(jì)表明:車輛交通事故和LNG泄漏是LNG公路運(yùn)輸?shù)闹饕踩L(fēng)險(xiǎn)。在統(tǒng)計(jì)的LNG道路運(yùn)輸事故中,車輛側(cè)翻事故32起,占比56%;LNG泄漏事故27起,占比49%,其中由于閥門或管路故障、保溫不足壓力異常原因?qū)е碌男孤┦鹿蔬_(dá)到10起。
—— 考慮到鐵路運(yùn)輸?shù)缆废啾扔诠愤\(yùn)輸?shù)妮^高可靠性,仍主要有兩大風(fēng)險(xiǎn):
(1)LNG罐箱殼外的閥門或管路故障、保溫不足壓力異??赡軐?dǎo)致的LNG泄漏;
(2)LNG鐵路運(yùn)輸、轉(zhuǎn)場與裝卸環(huán)節(jié)可能會受到突發(fā)事件的影響。
05 -主要對策措施建議
鐵路運(yùn)輸線是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要命脈,鐵路LNG運(yùn)輸一旦發(fā)生重大安全事故必然造成巨大的負(fù)面影響和損失。
建議要積極從LNG罐箱本質(zhì)安全、線路評估、過程監(jiān)控、服務(wù)站場功能、應(yīng)急與撲救等方面開展研究與實(shí)驗(yàn),逐步系統(tǒng)全面地構(gòu)建LNG鐵路運(yùn)輸安全體系。
具體內(nèi)容如下:
(1)專用罐箱的設(shè)計(jì)與制造
建議在目前公路運(yùn)輸LNG罐箱的基礎(chǔ)上充分借鑒國外先進(jìn)做法和其他低溫危險(xiǎn)品運(yùn)輸罐箱的安全設(shè)計(jì)做法,以防泄漏、防超壓、防爆炸燃燒為主要目標(biāo),提高運(yùn)輸LNG罐箱安全冗余設(shè)置,開展針對鐵路運(yùn)輸專用LNG罐箱必要的沖擊、倒摔以及碰撞等安全性能試驗(yàn),提高鐵路LNG運(yùn)輸罐箱設(shè)計(jì)與制造等級,最終形成符合鐵路LNG運(yùn)輸?shù)墓尴湓O(shè)計(jì)與制造規(guī)范。
(2)運(yùn)輸過程監(jiān)控
建議應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)開展運(yùn)輸過程中監(jiān)控技術(shù)研究,主要內(nèi)容應(yīng)包括:LNG罐箱運(yùn)輸過程的地理位置信息監(jiān)控、狀態(tài)參數(shù)(壓力、液位、溫度和蒸發(fā)率)監(jiān)控和提前預(yù)報(bào)預(yù)警。實(shí)現(xiàn)對鐵路LNG運(yùn)輸?shù)娜^程實(shí)時(shí)監(jiān)控,通過過程監(jiān)控實(shí)現(xiàn)對LNG罐箱異常的及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)提示和預(yù)警,形成有效的LNG鐵路運(yùn)輸監(jiān)控體系。
(3)運(yùn)輸線路評估
鐵路運(yùn)輸線路的主要安全風(fēng)險(xiǎn)來自線路上的塌方、滑坡和其他突然事件。因而建立線路評估體系并開展線路的評估是必要,盡可能降低線路上突發(fā)事件造成的安全風(fēng)險(xiǎn)。線路的評估建議針對地震與極端天氣伴發(fā)的滑坡、塌方、落石等災(zāi)害,以及橋隧等工程的安全穩(wěn)定性評估。
(4)服務(wù)站場功能
服務(wù)站場是鐵路運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分。LNG罐箱運(yùn)輸過程的編組、轉(zhuǎn)場、裝卸以及清洗維護(hù)等都需要在服務(wù)站場完成,由于LNG本身的低溫和易燃易爆性,承擔(dān)LNG罐箱編組、轉(zhuǎn)場、裝卸以及清洗維護(hù)等的服務(wù)站場必須配套的必要的應(yīng)急處置與撲救功能并達(dá)到相應(yīng)的等級要求。
(5)應(yīng)急與撲救
針對鐵路運(yùn)輸線路和服務(wù)站場,開展LNG泄漏、著火爆炸的應(yīng)急與撲救技術(shù)研究,逐步完善并配備必要的應(yīng)急與撲救力量,為鐵路LNG運(yùn)輸?shù)纳虡I(yè)運(yùn)營打好基礎(chǔ)。
綜述
LNG是優(yōu)質(zhì)清潔燃料,受單一公路運(yùn)輸運(yùn)量小、成本高等諸多問題,LNG運(yùn)輸問題已經(jīng)成為該新型清潔能源推廣與發(fā)展的重要瓶頸。
鐵路LNG運(yùn)輸技術(shù)可行、成本優(yōu)勢明顯、前景廣闊,國內(nèi)相關(guān)的研究工作已經(jīng)取得不少進(jìn)展。
我國的鐵路LNG運(yùn)輸需要從專門的罐箱設(shè)計(jì)與制造、線路評估、過程監(jiān)控、服務(wù)站場功能、應(yīng)急與撲救等方面著手開展研究與試驗(yàn),并逐步建立相關(guān)的法律和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,系統(tǒng)全面地構(gòu)建LNG鐵路運(yùn)輸安全體系,為我國鐵路LNG運(yùn)輸?shù)纳虡I(yè)化營運(yùn)創(chuàng)造條件。