LNG鐵路運(yùn)輸發(fā)展探討

孫沛陽

摘 要：近年來，LNG的應(yīng)用逐漸受到社會的高度重視，LNG鐵路運(yùn)輸，能夠在提高運(yùn)輸質(zhì)量的基礎(chǔ)上，減少運(yùn)輸成本，有助于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的進(jìn)一步增長。本文在簡述LNG相關(guān)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，對LNG鐵路運(yùn)輸發(fā)展進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。

關(guān)鍵詞：LNG鐵路運(yùn)輸;發(fā)展

1 LNG相關(guān)內(nèi)容概述

①LNG基本參數(shù)：LNG當(dāng)中主要構(gòu)成為甲烷，所占比重已經(jīng)超過90%、剩余含量主要有乙烷、氮?dú)庖约凹拔⒘康耐闊N，主要以低溫液體形式存在。LNG作為天然氣能源形式轉(zhuǎn)變之后形成的。a.最低溫度達(dá)到了零下82.3攝氏度;b.沸點(diǎn)為零下162攝氏度，著火點(diǎn)為650攝氏度;c.爆炸范圍：最高濃度不得超過15%，最低濃度不得低于5%;d.無色、無味、無毒且無腐蝕性;e.在同量情況下，占?xì)鈶B(tài)天然氣體積的1/625[1]。

②LNG的六大優(yōu)點(diǎn)。a.由于LNG體積相比同質(zhì)量的天然氣體積，僅僅是占到了1/625，可見，在運(yùn)輸過程中，可以花去少量的成本，并且十分簡便的方式，將其運(yùn)輸?shù)經(jīng)]有天然氣的地方使用;b.LNG儲存效率高，占地少。根據(jù)實(shí)踐得出，10立方米的LNG儲存量，便可以滿足1萬戶居民1天所需要的生活用氣;c.LNG作為優(yōu)質(zhì)的車用燃料，相比汽油，在抗爆性能、發(fā)動(dòng)機(jī)壽命等方面具有諸多優(yōu)勢，并且還具有燃料費(fèi)用低，環(huán)保性能好等優(yōu)點(diǎn);d.LNG汽化潛熱高，液化過程中產(chǎn)生的冷量，可回收利用，提高了利用率;e.LNG汽化之后，密度相對較少，根據(jù)數(shù)據(jù)測出只有空氣的50%左右，一旦出現(xiàn)泄漏事件，也會及時(shí)散開來，難以引起爆炸事故;f.鑒于LNG組分主要為甲烷，在使用過程中燃燒完全，并且生成物僅有二氧化碳和水，可見，LNG是一類十分優(yōu)質(zhì)的清潔燃料，在具體的使用過程中，能夠保護(hù)環(huán)境，減少城市污染。

③LNG的主要用途。a.鑒于LNG具有諸多優(yōu)勢，在清潔燃料汽化之后，供城市居民使用，具有安全、方便以及污染小的優(yōu)勢;b.作代用汽車燃料使用。采用LNG作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，僅僅需要改動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)構(gòu)造，并且具有安全、可靠等優(yōu)勢，同時(shí)噪聲低污染小，尤其是倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展的今天，要求節(jié)能減排，以LNG作為燃料的汽車，在廢氣排氣方面具有明顯的優(yōu)勢;c.作為冷源，在生產(chǎn)速冷食品方面具有明顯的優(yōu)勢，能夠快速冷卻食品，并且無害。除此之外，在海水淡化和電纜冷卻等方面也有著廣泛的應(yīng)用;d.作為工業(yè)氣體燃料，用于玻殼廠、工藝玻璃廠等行業(yè)。

2 國內(nèi)鐵路運(yùn)輸裝備

2.1 LNG鐵路罐車

LNG鐵路罐車分為GYA70B和GYA70C兩種車型，采用有中梁結(jié)構(gòu)。GYA70B型、GYA70C型LNG鐵路罐車結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)：

①車輛采用帶中梁的有底架結(jié)構(gòu)，車輛承受的縱向沖擊力主要由底架中梁傳遞，罐體因沖擊造成夾層破真空的風(fēng)險(xiǎn)極大降低，安全可靠性高;罐體可以底架分解，便于檢修維護(hù)。

②采用非金屬材料和金屬材料組合的內(nèi)外罐體連接支撐結(jié)構(gòu)，既滿足鐵路貨車運(yùn)輸工況，又能提供足夠的熱阻。

③罐體采用高真空多層絕熱容器，無損貯存時(shí)間滿足在鐵路運(yùn)輸周期內(nèi)介質(zhì)零排放。

④裝卸液閥門、儀表集中布置在車輛端頭的操作間內(nèi)，相較于布置在罐體中部下側(cè)的設(shè)計(jì)，可極大的降低因車輛脫軌、側(cè)翻，以及線路兩側(cè)異物侵入車輛限界造成裝卸閥門和儀表破壞的風(fēng)險(xiǎn)。另外在操作間底部兩側(cè)均留有裝卸接口，方便車輛裝卸。

⑤配置安全監(jiān)控系統(tǒng)，押運(yùn)人員可實(shí)時(shí)對罐內(nèi)介質(zhì)的壓力、液位進(jìn)行監(jiān)測。未來通過進(jìn)一步試驗(yàn)研究，還可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對罐車進(jìn)行實(shí)時(shí)定位、監(jiān)測;對罐內(nèi)壓力異常預(yù)先報(bào)警;根據(jù)罐內(nèi)壓力和罐車運(yùn)行位置外界環(huán)境實(shí)現(xiàn)提前排放，進(jìn)一步提高鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩浴?/p>

⑥車輛設(shè)計(jì)充分利用現(xiàn)有鐵路線路承載能力，單車載重達(dá)到41t，與現(xiàn)有汽車罐車及集裝箱比較，運(yùn)輸效率更高，LNG鐵路罐車運(yùn)輸受冰雪等自然因素的影響較小，供給穩(wěn)定性更強(qiáng)。

⑦根據(jù)《鐵路危險(xiǎn)貨物運(yùn)價(jià)規(guī)則》（鐵運(yùn)〔2005〕46號）相關(guān)規(guī)定及調(diào)研數(shù)據(jù)，LNG鐵路罐車運(yùn)輸距離超過1000公里時(shí)運(yùn)價(jià)約為0.34元/噸.公里～0.42元/噸.公里，較LNG汽車槽車運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)優(yōu)勢顯著。

2.2 LNG罐式集裝箱

JY43（1AA）型LNG罐式集裝箱的設(shè)計(jì)、制造滿足JB/T4784《低溫液體罐式集裝箱》、《國際海運(yùn)危險(xiǎn)貨物規(guī)則》、TJ/KH013-2013《鐵路液化天然氣（LNG）罐式集裝箱運(yùn)輸設(shè)施設(shè)備暫行技術(shù)條件》的相關(guān)規(guī)定。

該箱為40英尺標(biāo)準(zhǔn)箱，主要由罐體、框架、加排系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)（客戶選裝）等四大部分組成。罐體為高真空多層絕熱容器，罐體通過前裙座、閥門箱體、縱梁等與框架連接成整體。加排系統(tǒng)集中布置在閥門箱內(nèi)。安全監(jiān)控系統(tǒng)對罐內(nèi)介質(zhì)的壓力、液位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。

該箱先后通過了北京交通大學(xué)組織的靜強(qiáng)度試驗(yàn)和鐵路沖擊試驗(yàn);中國船級社要求的型式試驗(yàn);國家低溫容器監(jiān)督檢驗(yàn)中心的真空絕熱性能檢測;并通過了北京交通大學(xué)的鐵路運(yùn)輸可行性安全評估。

隨著LNG市場的發(fā)展，需求驅(qū)動(dòng)運(yùn)輸格局變化的大勢已形成。目前，不少LNG上下游大型終端企業(yè)和地方鐵路局都開始關(guān)注LNG鐵路運(yùn)輸，更近一步的運(yùn)輸示范性試驗(yàn)也得到鐵路運(yùn)輸主管部門的批準(zhǔn)，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范也在日漸完善之中，不少地方鐵路局和地方政府也積極促進(jìn)LNG鐵路運(yùn)輸配套設(shè)施的建設(shè)。相信LNG鐵路運(yùn)輸市場蓬勃發(fā)展的景象為期不遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]向愛兵.世界鐵路運(yùn)輸發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢展望[J].中國市場，2012（49）：83-84+128.