【天然气】刘铁英等：LNG 罐箱水上运输标准分析

刘铁英等华气能源猎头 2022-04-22

摘要：针对 LNG 罐箱制造、检验标准国内外不一致和水陆不协调的问题，对国内外 LNG 罐箱水上运输现状、运输政策进行梳理，对比分析国内外相关制造、检验标准，提出 LNG 罐箱标准水陆协调建议。

关键词：LNG 罐箱;政策;标准;水陆联运

中图分类号:U692． 7 文献标志码:A 文章编号:1671-7953( 2018) 01-0020-06

自 2008 年以来，中国 LNG 进口年均增长 38%，未来该规模还将大幅增加，预计 2020 年将达到3 000 万 t。LNG 的海上运输可分为 LNG 运输船( 散装) 运输和 LNG 罐箱( 包装) 运输两种。

目前，LNG 运输船运输是 LNG 海运的主要方式，其优势是运距长，单航次装载量多，且 LNG 运输船建造标准较为成熟。但是，该种方式需在供需两端沿海建立专门的 LNG 接收站，建造周期长且成本高昂，存在不少相关问题难以满足我国日益增长的 LNG 进口需求，因此也就催生了市场对于 LNG 罐箱运输的迫切期望。LNG 罐箱装卸搬运与普通集装箱并无差异。罐箱运输具有投资少、机动性好、装卸效率高等优点，若与陆上运输形成多式联运，更能借助现有成熟的集装箱物流网，实现“门到门”的服务，真正打通海气直供内地终端的渠道。但是，LNG 罐箱水上运输面临相当多的技术和管理协调方面的问题，如国内外相关政策是否允许，水上、陆上的相关标准是否协调等。为此，对国内外 LNG 罐箱技术标准、水路及陆路运输标准进行横纵向对比分析，为 LNG 罐箱标准水陆协调提供建议。

1 LNG 罐箱水上运输现状

1.1 国外运输现状

北欧最早使用 ISO 罐箱运输的是挪威的Liquiline 公司。该公司在 2010 年通过滚装船将一个40 ft 的 LNG 罐箱从卑尔根港口运到丹麦。 2013 年该公司用集装箱船将 LNG 罐箱从英国运到瑞典;今年6 月，该公司与 LNG America 公司合作，从西雅图和塔科马市港口，用 ISO 罐箱运输 LNG 到夏威夷和阿拉斯加。在美国，很多企业使用罐箱水路运输 LNG。目前美国在运营的航线主要有两条:洛杉矶-夏威夷和佛罗里达-波多黎各。美国 Argent Marine 公司专门设计了一款多功能 LNG 运输船，用来载运 20 ft、40 ft 和45 ft 的 ISO 罐箱。葡萄牙的 LNG 罐箱水上运输项目开始于 2014 年4 月，在运输过程中，LNG 罐箱与其他低温罐箱混装并相互叠放在运输船上。

1.2 国内运输现状

LNG 罐箱水上运输在国内还属于试点试验阶段。2007 年，我国开展了首次 LNG 罐箱水路运输试验。LNG 罐箱在广西涠洲岛完成 LNG 充装后，经滚装船、公路运输到达广州黄埔新港码头，直接吊装上船，然后经水路、公路运输到达浙江海宁进行卸货。

2012 年4 月 13 日，在南通海事局的现场监管下， 2 个 LNG 罐箱吊装上集装箱海船“金银达 2”， 17 日“金银达2”轮在东莞虎门港成功将其卸下。这一航次是大连海事大学的 LNG 罐箱水路运输技术研究项目的试验航次。

2017 年1 月，中化国际实现了用40 ft 的LNG 集装罐箱帮助客户进口 LNG 并运输到工厂大门口。

2017 年5 月，国储新能源试验性采购的第一批 LNG 罐箱( 3 个20 ft， 2 个40 ft) 货物从澳大利亚 Fremantle 港抵达青岛港，并在山东寿光供气点完成对接，顺利卸液。

2 LNG 罐箱运输政策、标准梳理

2.1 政策梳理

目前 LNG 罐箱公路运输基本放开，铁路运输国外基本放开，国内铁路运输 LNG 还处于试验起步阶段，水路运输则国内外均处于试点阶段，且因受 IMDG 规则的限制，只能在舱面积载。全球范围内包含北美、欧洲和亚洲已开展多个 LNG 罐箱运输的试点项目，积累了大量的实践经验。国内外LNG罐箱运输政策见表1。LNG 罐箱水上运输至今仍处于试点阶段，突破积载限制实现大规模运输是实现水陆联运迫切需要解决的问题。

2.2 标准梳理

LNG 罐箱的技术标准方面，国外目前主要有欧洲 EN 体系和美国 ASME 体系，且均被大多数国家认可; 国内则主要是国标和中国船级社 ( CCS) 的相关规范，详见表2。

由于国内外标准存在差异，要实现 LNG 罐箱国内外水陆联运，则需对国内外技术标准进行横纵向对标分析，制定国内水上运输 LNG 罐箱的相关专用标准，协调国内外和水陆相关标准，建立统一的 LNG 罐箱多式联运标准体系。下面将从国内与国外标准以及国内水路和陆路标准两个方面分别展开分析。

3 LNG 罐箱标准对比

3.1 国内外标准对比

关于国外的罐箱制造标准，ASME 规范是世界上应用最早的压力容器标准之一，现已被公认为世界上技术最完整、应用最广泛的压力容器标准。采用 ASME 设计、制造的压力容器可以出口到美国、印度、越南等国际上大多数的国家，但进入欧盟国家的压力容器必须使用 EN 标准。也就是说 EN 体系仅适用于欧洲，是一个较为封闭的体系，而 ASME 则是一个通用体系。

经调研，目前我国罐箱厂家生产的国际 LNG 罐箱( 以下简称国际箱) 几乎是ASME 箱，而国内LNG 罐箱( 以下简称国标箱) 则需满足我国的适用法规和技术标准的相关要求。LNG 罐箱虽涉及的标准较多，但整体可分为三类：制造、试验和检验标准。国内外标准的对应关系见表3。

ASMEXII 虽然是针对移动式压力容器的标准，但由于历史原因，美国气瓶和罐车的技术规范 ( DOT specifications) 是由美国运输部制定并强制执行的。经调研国内罐箱厂家，国内厂家生产的国际箱仍是参照 ASME VIII 的相关要求。

目前，国内的标准体系与 ASME 或 EN 尚不互认，如采用 LNG 罐箱运输的方式从国外进口 LNG，则所用的 LNG 罐箱需同时满足国内与国外两套标准体系的要求，即需满足表 3 中的所有标准要求，而业界又迫切地需求以 LNG 罐箱进口海气的方式来打破现有运输模式的壁垒，因此为实现这一目标，首要的任务就是开展 LNG 罐箱国内外标准的对比分析工作。

按照表3 所示，制造方面，国内罐箱主要依据 GB150、TGS Ｒ0005 和 JB/T4784，而国外罐箱则主要是按照 ASME VIII 的相关要求进行制造。经对比，上述国内外标准在安全系数、焊接接头系数、强度计算、耐压试验和泄露试验、无损检测要求等方面均有差异，在具体制造过程中一般需按照两者中较高的要求执行。试验方面，国内有 GB/ T16563 和 GB/T18443 两个标准，分别对应常规性能试验和低温性能试验的要求，国外则仅有 ISO1496-3 一个标准，主要规定了常规性能试验的要求。

经对比分析，GB/T 16563 与 ISO 1496-3 的要求完全一致，也就是国内外对于 LNG 罐箱常规性能试验的要求并无差异，但国内 GB/T18443 低温试验的要求，在国外无对应的标准，属于国内罐箱附加的要求，主要对罐箱真空度、静态蒸发率以及无损维持时间等方面提出了试验要求。检验方面，国内目前陆运罐箱依据 TSGＲ7001，海运罐箱依据 CCS《集装箱检验规范》，暂时缺少罐箱铁路运输的标准，对应国外的标准为公路 ADＲ，铁路ＲID 和水路 IMDG。经对比分析，CCS《集装箱检验规范》涵盖 IMDG 规则的要求，水运方面国内外要求一致。公路方面，受国情及地域影响，TSGＲ7001 与 ADＲ内容上存在较大的差异，但检验项目及种类基本一致。铁路方面，国内目前暂时缺少相关的标准要求，相关机构和组织也正在积极制定国内 LNG 罐箱铁路运输的技术要求。

3.2 国内水运及陆运标准对比

由表2 可知，国际箱的检验一般授权第三方检验机构( 如船级社) 执行，需要满足 CSC 公约、 IMDG、ADＲ、ＲID 等规范法规的要求，检验内容由船级社统一协调并进行检验发证; 而国标箱则情况较为复杂，对于拟在国内开展水陆联运的 LNG罐箱，一方面，它属于特种设备在陆路上受特种设备监管，另一方面，它又属于海事部门管理，存在着检验周期、检验重点等要求不一样，甚至实施检验主体也不一样的情况。因此，要实现国内水陆联运的目标，还需进行国内水运和陆运标准的对比分析工作。

制造方面，水运标准的要求大多指向了国标，仅基于水运 LNG 罐箱的特点提出了补充的要求。国内水运和陆运标准的不一致，主要体现在检验要求方面，检验要求上的不统一，为未来 LNG 罐箱开展大规模水陆联运提出了挑战。

仅用于公路运输的国标箱，由特检所进行检验发证，其检验依据为 TSG-Ｒ0005—2011《移动式压力容器安全技术检查规程》和 TSG-Ｒ7001— 2013《压力容器定期检验规则》，而 LNG 罐箱作为低温液体罐箱，对其的检验要求还需参考 JB/ T4784—2007《低温液体罐式集装箱》 ; 用于水路运输的国标箱，由中国船级社进行检验发证，其检验依据为 CCS《集装箱检验规范》。而用于水陆联运的罐箱则需两家都检验发证。

本节从型式检验、建造检验和营运检验三方面对以上规范标准的要求进行了梳理。见表 4、表5 和表6。

型式检验中，公路运输与水路运输的罐箱最大的差别在于堆码试验和低温性能试验。公路运输的罐箱考虑其只用于单层运输，故未要求堆码试验，而水路运输因涉及罐箱船上和码头堆码过程，因而增加了堆码试验的要求，但是考虑到陆运罐箱在堆场中也存在堆码的情况，笔者认为从安全的角度考虑，堆码试验对于陆运罐箱同样是必要的。CCS的《集装箱检验规范》对于低温性能试验未做强制性要求，是否进行该类试验取决于箱东，即用于国内水路运输的国标箱需进行低温性能试验，而国际箱则不必进行该系列试验。但是，IMDG 规则关于 LNG 罐箱的要求中明确规定，LNG 罐箱的无损维持时间需大于预计的最大航期。笔者认为该条要求主要是针对 LNG 罐箱安全阀起跳低温蒸发气( BOG) 引发的低温和可燃风险考虑的，要实现该条要求，则需要:

①设定 LNG 罐箱最低出厂低温性能指标，保障参与水运的 LNG 罐箱具备较高的无损维持时间;
②对 LNG 罐箱运输过程中的无损维持时间进行预报。而这两条均以罐箱出厂时的低温性能为基础，因此对于水运罐箱而言，低温性能试验是十分必要的。目前推荐标准中 GB/T 18443 的内容是否能满足水运罐箱的需求，还需作进一步研究。

制造检验的差异与型式检验基本类似，此处不再赘述。

营运检验中，水运和陆运罐箱的检验内容大致相同，但是 TSG-Ｒ7001 的检验频率更高，这就导致了国内用于水陆联运的罐箱，其检验内容的重复和检验次数的增加。

表中第 1 项框架焊接质量是按照 GB/ T16563—1996 中规定的试验项目进行试验的，而 GB/T16563—1996 等同于 ISO1496-3—1995，其试验项目即为表中21 －33 项。其中25 内部纵向栓固试验，在 ISO1496-3—2006 的修订中，已经更改为内部纵向栓固动态( 撞击) 试验，原本试验的目的是检测罐式集装箱本身强度以及箱体与框架在加速情况下连接强度，而修改后其试验目的是验证罐式集装箱在铁路运输过程中动态载荷情况下的承受能力。修改后的内部纵向栓固动态( 撞击) 试验与联合国发布的《关于危险货物运输的建议书———试验和标准手册》第 IV 部分第 41 节中所描述的动态纵向撞击试验一致。即表4 中序号25 与33 实质为同一个试验。

4 结论和建议

1) LNG 罐箱国内外标准制造方面，在安全系数、焊接接头系数、强度计算、耐压试验和泄露试验、无损检测要求等方面均有差异，对于参与海气进口运输的罐箱，需逐一分析并参照较高的标准执行; 试验方面，常规性能试验要求完全相同，国内补充了低温性能试验的推荐性要求;检验方面，国内缺少铁路运输相关的要求。

2) 国内标准制造方面，水运标准在国标要求的基础上针对运输特点提出了附加要求，该方面基本一致;试验方面，水运方面多出了堆码试验和低温性能试验的要求，但低温性能试验并未强制; 检验方面，水运和陆运标准检验内容基本一致，但检验周期差异较大，对厂家取证及后期运营均造成了一定的影响，不利于该行业的形成和发展。建议在后续要求的制定或更新中进行协调和统一。

3) 在集装箱的整个物流链中，很难保证其不发生堆码的情况，建议用于公路运输的 LNG 罐箱也进行堆码试验。

4) 要实现 LNG 罐箱大规模水上运输，必须突破装载限制，并确保 LNG 罐箱堆码安全，因此，罐箱的无损维持时间显得尤为重要。若罐箱上船时的无损维持时间大于其在海上及堆场停留的时间，则在整个运输过程中，将不会产生 BOG 排放，从而可以避免 BOG 气体产生的低温和易燃的风险。因此，建议 LNG 罐箱必须进行低温性能试验，并开展相关的研究工作，补充和完善现有低温性能试验的要求，研究 LNG 罐箱无损维持时间的准确预报方法，保障 LNG 罐箱水运的安全。

参考文献

［ 1］魏小兰．我国 LNG 进口贸易发展趋势及对运输业的影响［ J］．财经界，2014( 27) :28-29．

［ 2］王梦月．基于 SWOT 分析法的我国 LNG 罐式集装箱运输发展建议［ J］．水运管理，2016， 38( 6) :27-30．

［ 3］吴恒涛．船舶载运 LNG 罐箱技术研究［D］．大连: 大连海事大学，2013．

［ 4］杨飞，郑旭军．标准罐式集装箱运输的标准化及其对

策［ J］．集装箱化，2005( 4) :12-14．

［ 5］彭建华．液化天然气罐式集装箱水路运输试验及分析［ J］．中国航海，2007( 2) :52-54．

［ 6］标准新闻国内动态［J］．船舶标准化工程师，2012 ( 3) :6-7．

［ 7］韩建红，张书勤，陈延龙．我国铁路 LNG 运输可行性分析与安全对策措施［ J］．中国石油和化工标准与质量，2017( 1) :68-70．

［ 8］李小芳．中、美、欧盟压力容器标准/规范对材料规定的比较分析［ J］．化工机械，2009， 36( 1) :60-64．

［ 9］黄虹． EN13445 在中国运用的现状研究［J］．华东科技，2015( 7) :487．

［10］林伟明．国内外压力容器法规标准体系概要比较［ J］．中国特种设备安全，2006( 1) :455-466．