日本一直是液化天然气(LNG)进口第一大国，2018年进口量8280万t。日本LNG约70%用于发电，30%为城市生活用气，近年来钢厂等工业用气占比也在逐渐增加。日本进口LNG多采用LNG船海上运输至沿海接收站的方式。以LNG作为燃料的发电厂多建在沿海地区，进口LNG多在气化后通过天然气管道运输至发电厂，少量LNG通过铁路或公路运输。
日本通过多年的LNG铁路运输，运输装备生产和应用市场已日趋成熟。借鉴日本LNG铁路运输经验，对研究我国LNG铁路运输具有启示和参考作用。
1 日本LNG铁路运输概况
1987年日本国铁改革后，原日本国铁的货运职能由日本货物铁道株式会社(JR货物)承担。JR货物是日本惟一的全国性铁路货运企业，承担日本LNG铁路运输任务，主要提供铁路装卸场站、运输线路、铁路货车和列车牵引服务等。大阪燃气株式会社最早于2000年11月9日开始新泻至金泽段LNG铁路运输。到2008年，日本已在新泻至金泽等8个区段进行LNG铁路运输。日本铁路运输主要使用罐式集装箱(以下简称“罐式箱”)，LNG从接收站用罐式箱加注，通过汽车运至铁路车站，再通过铁路运输至到站。日本LNG铁路运输与其他高压气体运输一样，执行《高压气体安全法》《消防法》等安全法规。
1.1载运工具
日本以罐式箱作为LNG铁路运输的载运工具，罐式箱采用双层绝热罐体，并用钢结构补强，满足铁路运输震动和冲击的强度标准设计要求。罐式箱尺寸分为20ft，30ft和50ft3种规格，分别可以装运5.6t，10.5t和13.5tLNG；主要以30ft罐式箱为主，一辆铁路平板车可装载2个30ft罐式箱。罐式箱由运输企业委托具有LNG装载设备设计制造资质的厂家研制，并经日本高压气体保安协会(KHK，日本通产省设立的以防止高压气体事故为目的的非赢利性技术团体)审核通过后使用。
以日本石油输送株式会社(JOT)的30ftLNG罐式箱为例，30ftLNG罐式箱主要技术参数如表1所示。
JOT的30ftLNG罐式箱采用框架+双层绝热罐体结构，由于运输里程较短，运输时间一般只有3~4d，该罐式箱设计维持时间约7~8d，夏天高温时(36~37℃)时维持时间只有3~4d。为减少安全阀起跳或人工泄压排放时危险性，设置在罐式箱顶部的放散口设计带有顶盖。阀门箱设置在罐式箱端部，内设机械压力表等安全附件。
此外，在LNG罐式箱每侧各配置一个消防灭火器。罐式箱一侧配置应急救援箱，箱内放置应急处置方式、应急救援备品和应急联系方式等。
1.2铁路运输组织
按照日本国土交通省颁布的《关于规定铁路技术基准的省令》相关规定，“装载危险品的车辆与旅客列车进行混编时，要与旅客车厢间隔3辆以上；相对动力机车要间隔1个以上的空车或装载除火药等危险货物外的货车”要求，装载LNG罐式箱的车辆与机车之间应至少隔离1辆货车。
日本LNG铁路运输无押运，LNG罐式箱加注后，阀门箱施封，可以通过阀门箱的玻璃窗口查看罐内压力等参数。当装载30ftLNG罐式箱时，每节铁路货车可装载2个罐式箱，罐式箱按同一顺向装载。
铁路货场内装卸作业安全和物流配送管理由物流企业(如日本石油输送株式会社)负责。LNG罐式箱压力表由物流企业汽运司机负责检查，并在与铁路车站交接时进行签认。
1.3场站设施设备
LNG罐式箱堆存使用专用堆场，不与其他货物混合堆存。LNG罐式箱装卸设备采用通用的集装箱装卸设备，起重能力不少于24t。LNG罐式箱装卸车作业使用正面吊装卸作业，调研的车站没有配置门式起重机。
1.4运输安全风险
日本铁路多为电气化线路，运输安全风险点主要包括电气化铁路条件下和隧道条件下运输。在电气化线路下进行装卸作业前，要先将接触网停电。
电气化线路运行时无特殊要求。隧道条件下运输是LNG铁路运输重点风险点，JR货运公司内部规定“隧道长度超过23km，不得运输危险货物”，当有其他径路可以不经过隧道运输危险货物时，JR货运公司选择不经过隧道的径路。
据调研，日本自2000年开始LNG铁路运输至今，一共出现过2起安全隐患，一起是因罐式箱阀件焊缝开裂，影响罐式箱真空性，引起安全阀副阀起跳；另一起是装卸时罐式箱倾斜着被吊装到拖车上。
1.5应急救援
LNG铁路运输应急救援由日本高压气体保安协会认定的具备相应专业能力的单位承担。发生事故时，由就近的专业救援单位和消防单位赶赴现场，根据运输工具上配置的“黄卡”(相当于应急手册，内容包括应急救援措施、联系方式等)开展救援工作。
以日本石油资源开发株式会社(JAPEX)为例，该公司既是能源生产和运输单位，也是日本高压气体保安协会认定的专业救援单位。JAPEX托运的LNG罐式箱途中发生事故时，就近由专业救援单位进行处理；其他公司托运的LNG罐式箱运行至JAPEX应急救援管段时，由JAPEX进行专业救援。JAPEX等企业负责对专业救援单位进行免费培训和配置防护服等应急救援配备。
2 对我国LNG铁路运输发展的启示
（1）罐式箱质量是确保LNG铁路运输安全的关键。日本LNG罐式箱铁路运输从罐式箱结构形式、罐式箱制造资质和质量认定、罐内压力等关键参数设定和检查等方面提出的要求，体现了罐式箱质量的重要性。我国开展LNG运输应重点研究确定LNG罐式箱技术，充分考虑我国运输径路长、运输周期长的特点，以及多式联运的需求，提出能够满足运输需求的维持时间、充装量等重要指标。同时开展针对铁路运输专用LNG罐式箱必要的冲击、倒摔及碰撞等安全性能试验。
（2）研究电气化区段运输安全风险控制措施。我国前期曾在青藏线格拉段非电气化区段组织过LNG罐式箱的铁路运输试验，如果在电气化区段开展运输，应重点考虑安全阀排气孔(管)放散口位置和角度，确保在安全阀起跳的情况下，排出的天然气不会影响接触网，也不会对邻近车辆、人员等造成危害。
（3）探索应用在途监控。日本LNG罐式箱有压力表等附件，需要人工现场检查，无法做到实时监控和远程监控，而利用物联网技术研究实现在途状态监控，可以实时对罐内介质的压力、温度、液位等进行监测，对异常状况进行预警和报警，由以往的事后发现再进行被动应急处置，转变为实时监控、事前判断，提前主动防控。
（4）建立专业应急救援机制。LNG具有易燃、易爆、深冷等特性，发生事故需要专业技术人员进行救援，日本对LNG铁路运输应急救援由日本高压气体保安协会认定的具备相应专业能力的单位承担，我国也可以组织成立专业的救援队伍或由托运人负责应急处置工作，同时在罐式箱上增加应急器材箱，随箱附带应急处置备品、托运人救援联系电话等，提高现场应急救援的快捷性和便利性。
3 结束语
日本LNG铁路运输已近20年，是世界上LNG铁路运输较成功的案例。日本在LNG铁路罐式箱设计制造、铁路运输组织、场站设施设备、运输风险管理和应急救援等方面已经形成较为完善的体系，从而确保了LNG铁路运输安全高效。
我国LNG铁路运输尚处空白，借鉴日本成功经验，我国LNG铁路运输应重点研究LNG罐式箱技术，探讨适合我国的LNG铁路运输组织方式、安全风险控制和应急处置方式，健全相关法规、规范、监管机制，规范行业发展。日本LNG运输经验对我国研究LNG铁路运输具有借鉴和参考作用。（文/姚振坤 中国国家铁路集团有限公司货运部）
