LNG船舶事故分析及風(fēng)險(xiǎn)控制

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(上海海事大學(xué) 商船學(xué)院，上海 201306)

近年來液化天然氣(LNG)船舶制造業(yè)異?；钴S。截至2012年6月初，全球LNG船舶總量達(dá)372艘(總?cè)萘繛?32萬m3)，其中10萬m3以上級(jí)別的船型占總量的90%以上[1]。2011年12月，《勞氏日?qǐng)?bào)》對(duì)美國及澳大利亞的LNG船舶需求量作了基本的預(yù)估。該預(yù)估顯示，在未來10年內(nèi)至少還需要增加90艘LNG運(yùn)輸船才能滿足美國和澳大利亞的需求量。目前全球LNG船訂單總量為83艘，現(xiàn)在近一半訂單的船舶正處于建造中，絕大多數(shù)訂單將在2013年完成交付，未來的供需市場基本能達(dá)到平衡的狀態(tài)[2]。

由于LNG海洋運(yùn)輸帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，許多投機(jī)者蜂擁而上，隨之而來會(huì)出現(xiàn)更多問題。有些公司為了增加效益，盡可能增加營運(yùn)次數(shù)，致使無法按照規(guī)定做好LNG船舶的維修、保養(yǎng)工作;有些船廠為了趕交船日期，可能在制造方面出現(xiàn)質(zhì)量問題。所以加強(qiáng)監(jiān)督，總結(jié)事故經(jīng)驗(yàn)，對(duì)LNG船安全營運(yùn)十分重要。

1 海損事故統(tǒng)計(jì)及危險(xiǎn)性分析

根據(jù)DNV以及Lloyds多年對(duì)LNG船舶事故的跟蹤研究，從1964年至2010年期間，記錄在案的LNG船舶事故總共約有191起，見表1。在191次事故中，有34起事故發(fā)生原因不具有典型性，比如：在建、在船塢維修、受海盜襲擊、試航等，故不作為分析案例。本文僅對(duì)剩下的167起LNG船舶事故案例進(jìn)行分析。

表1 LNG船舶事故匯總

迄今為止，LNG船舶累計(jì)完成近10多萬次LNG裝卸貨作業(yè)。從表1可知，1998年前LNG船舶數(shù)目增長比較緩慢，其后由于能源消耗的增加，LNG運(yùn)輸貿(mào)易量不斷增長，LNG船舶制造也空前發(fā)展，每年平均增加近20艘。LNG船舶數(shù)目不斷增加，然而LNG船舶事故數(shù)目卻未增加，因此與船舶數(shù)量相比，船舶事故的發(fā)生頻率有所降低。

在167起LNG船舶事故案例中，薄膜型LNG船舶事故有61起，MOSS型LNG船舶事故有84起，其他類型的LNG船舶事故有19起，另外3起事故的船型未知[3]。各船型在事故中所占比例見圖1。

圖1 LNG船舶各船型在事故中所占比例

由圖1可知，球型LNG船舶發(fā)生事故所占比例最大，其次為薄膜型，最低的為其他類型的LNG船舶。但如果按照船舶發(fā)生事故次數(shù)與船舶數(shù)量比來計(jì)算，其他類型LNG船舶發(fā)生事故的概率相對(duì)最高。若自1985年開始統(tǒng)計(jì)，球型LNG船舶發(fā)生事故所占比例大大下降，約為32.3%；而薄膜型LNG船舶發(fā)生事故所占比例大大增加，約為62.9%。

根據(jù)事故的類型不同，可將LNG船舶事故類型分為8類，見表2。

表2 LNG船舶事故分類

由表2可見，各類事故中，裝備及機(jī)械失靈以及貨物控制系統(tǒng)故障發(fā)生的次數(shù)最多，其次為裝卸貨事故、碰撞，而火災(zāi)、擱淺、惡劣天氣等發(fā)生的概率相對(duì)較低。若按照每船年事故發(fā)生頻率來算，LNG船舶發(fā)生事故的概率比其他類船舶發(fā)生事故概率要小很多[4]。雖然，LNG船舶發(fā)生事故頻率較低，但若LNG船舶發(fā)生泄漏等問題，其后果嚴(yán)重性也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他類船舶，危險(xiǎn)性較大。LNG船舶除在海試、建造過程中出現(xiàn)過人員傷亡，在船舶正常營運(yùn)過程中，至今還未發(fā)生過人員傷亡事件。1964年至今，在LNG船舶航運(yùn)期間僅發(fā)生過兩起重大的船舶擱淺事故，其中一起事故為1979年發(fā)生在直布羅陀海峽的EI Paso Paul Kays擱淺事故，當(dāng)時(shí)LNG船舶以19 kn的速度擱淺在一塊突起的礁石上；另外一起為1980年LNG Taurus擱淺事故，當(dāng)時(shí)其航速為12 kn。這兩起事故均未發(fā)生泄漏。因LNG船舶采用雙層底結(jié)構(gòu)，在發(fā)生擱淺時(shí)，僅破壞了壓載艙或內(nèi)殼，發(fā)生一定變形，船舶整體結(jié)構(gòu)及貨艙圍護(hù)系統(tǒng)均未受到破壞。

2 LNG船舶事故危險(xiǎn)分析

LNG船舶發(fā)生事故最嚴(yán)重的問題就是泄漏，下面通過實(shí)例對(duì)LNG船舶發(fā)生泄漏可能引發(fā)的危險(xiǎn)狀況進(jìn)行分析[5]。

2.1 火災(zāi)或爆炸

LNG船舶發(fā)生泄漏后會(huì)形成液池，并出現(xiàn)蒸氣云團(tuán)。當(dāng)其與空氣充分混合，達(dá)到燃燒爆炸范圍(5 %～15%)時(shí)， 遇明火便會(huì)發(fā)生火災(zāi)，其擴(kuò)散范圍廣、火焰高、輻射強(qiáng)、危害性極大[6]。例如1944年10月20日在美國俄亥俄州的Cleveland發(fā)生了一起特大火災(zāi)，由于LNG圓柱型貯罐失效，導(dǎo)致罐內(nèi)所有的LNG釋放出來，形成了范圍極廣的LNG云團(tuán)。當(dāng)被引燃時(shí)，大火覆蓋了周圍的生活區(qū)以及商業(yè)區(qū)，并導(dǎo)致其附近的球型儲(chǔ)罐釋放出9 400加侖的LNG，大火燃燒了20多min才漸漸減弱。此次事故導(dǎo)致225人受傷，128人死亡，徹底被毀面積達(dá)30英畝。如果天然氣與空氣的混合比達(dá)到爆炸極限(5%～15%)時(shí)，遇明火將發(fā)生爆炸，其破壞性極大。比如1979年，Cove Point LNG接收站發(fā)生了泄漏，導(dǎo)致LNG進(jìn)入LNG輸送泵的動(dòng)力電纜中，其氣化后又經(jīng)200英尺長的地下電纜，進(jìn)入變電站，樓內(nèi)未安裝氣體探測(cè)器，當(dāng)天然氣與斷路器接觸時(shí)，發(fā)生了爆炸，致使1人死亡，1人受傷及300萬美元經(jīng)濟(jì)損失。因此，需對(duì)LNG船舶各艙室內(nèi)天然氣及氧氣含量加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，安裝氣體探測(cè)器，杜絕明火。

2.2 快速相變或翻滾事故

快速相變主要是由于液態(tài)LNG與周圍環(huán)境進(jìn)行充分熱交換，液態(tài)LNG瞬間由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，由于體積迅速膨脹，發(fā)生物理爆炸，導(dǎo)致過壓破壞。如1973年2月10日，在美國STATEN ISLAND得克薩斯東傳公司(TETC0)的一LNG貯罐，因維修時(shí)產(chǎn)生的電火花致使貯罐內(nèi)聚脂薄膜內(nèi)襯和聚亞安酯泡沫絕緣層被點(diǎn)燃，溫度的驟升導(dǎo)致罐內(nèi)壓力迅速升高，致使貯罐頂飛出，貯罐內(nèi)的37名維修人員死亡。翻滾現(xiàn)象是由于兩層密度不同的LNG在儲(chǔ)罐內(nèi)發(fā)生劇烈的翻滾混合，導(dǎo)致大量氣化氣產(chǎn)生的現(xiàn)象[7]。當(dāng)LNG儲(chǔ)罐發(fā)生翻滾時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生平時(shí)自然蒸發(fā)量10～50倍的氣化氣，從而導(dǎo)致儲(chǔ)罐內(nèi)氣壓驟升[8]，超過安全壓力，致使安全釋放閥排放，并有可能導(dǎo)致儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)以及設(shè)備損傷，造成環(huán)境污染和經(jīng)濟(jì)損失。如1971年8月21日，意大利La Spezia的SNAM LNG接收站發(fā)生了一起LNG翻滾事故，LNG儲(chǔ)罐內(nèi)壓力驟升，導(dǎo)致安全泄放閥及其它排放管口持續(xù)開啟。此次事故約損失2 000 t LNG，致使罐頂有輕度破壞。

2.3 低溫破壞

由于LNG船舶所運(yùn)輸?shù)腖NG需保存在-162 ℃左右，其泄漏會(huì)損壞船體和設(shè)備，也會(huì)對(duì)工作人員生命安全構(gòu)成威脅[9]。1977年在阿爾及利亞Arzew，由于LNG儲(chǔ)罐的一個(gè)鋁制閥門發(fā)生泄漏，致使1名工作人員凍死。

2.4 中毒、窒息

天然氣為烴類混合物，具有一定的毒性。如果操作不慎致使液貨泄漏，導(dǎo)致空氣中甲烷含量過高，將使人失去知覺，甚至死亡[10]。2007 年4 月，北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)所屬輸配分公司的2名井下檢修人員在對(duì)燃?xì)忾l井進(jìn)行檢修時(shí)，天然氣發(fā)生意外泄漏，導(dǎo)致窒息死亡。

3 LNG船舶的風(fēng)險(xiǎn)控制

由于LNG船舶事故引發(fā)的后果比較嚴(yán)重，所以加強(qiáng)對(duì)LNG船舶風(fēng)險(xiǎn)控制，保證LNG海上運(yùn)輸安全至關(guān)重要。為保證LNG船舶整個(gè)航行運(yùn)輸過程安全可靠，應(yīng)充分認(rèn)識(shí)海上運(yùn)輸各個(gè)環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)因素，并對(duì)各環(huán)節(jié)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行排除?？刂芁NG船舶海上運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)，主要通過減少或避免事故發(fā)生，降低事故發(fā)生的危害程度。

3.1 不斷完善法律法規(guī)，監(jiān)督法規(guī)的落實(shí)狀況，加強(qiáng)執(zhí)法人員的執(zhí)法力度

1)不斷完善法律法規(guī)。法律法規(guī)是準(zhǔn)繩，只有完善法律法規(guī)，才有法可依，才能做到有規(guī)矩，有方圓。

2)加強(qiáng)對(duì)法律法規(guī)落實(shí)狀況的監(jiān)督。只有保證法律法規(guī)毫無折扣地落實(shí)，才能保證LNG船舶航行的基本安全，才能將風(fēng)險(xiǎn)降低至可接受范圍內(nèi)，減少事故發(fā)生頻率。

3)增強(qiáng)執(zhí)法人員的執(zhí)法意識(shí)和力度。法律法規(guī)的落實(shí)狀況以及作用價(jià)值需要執(zhí)法人員來進(jìn)行維護(hù)、體現(xiàn)。有規(guī)矩，不遵守，法律制度便形同虛設(shè)。所以應(yīng)加強(qiáng)執(zhí)法人員執(zhí)法力度，保證執(zhí)法人員公正、嚴(yán)格地落實(shí)法律要求，杜絕執(zhí)法人員徇私枉法。

3.2 保障海上運(yùn)輸安全及港口通航狀況良好

1)嚴(yán)格控制LNG船舶在港口水域內(nèi)的航行速度。既要保證船舶的操作靈活性，又要保證不對(duì)其他船舶的航行造成影響。

2)為LNG船舶航行劃定可移動(dòng)安全水域，禁止其他船舶在其安全水域內(nèi)航行。

3)做好航線計(jì)劃，對(duì)LNG船舶航跡進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控，以保證其不偏離航道，避免發(fā)生碰撞、觸礁等。

4)在惡劣天氣或能見度低時(shí)，禁止LNG船舶進(jìn)出港。盡量避免LNG船舶夜間進(jìn)出港，并應(yīng)對(duì)LNG船舶提供優(yōu)先進(jìn)出港的權(quán)利。

5)加派執(zhí)法船舶對(duì)進(jìn)出港LNG船舶的跟蹤及監(jiān)督，按需求加備拖輪，以便及時(shí)迅速地協(xié)助LNG船舶進(jìn)出港，并保證其船頭始終保持朝向出港方向。

6)嚴(yán)格按照LNG碼頭作業(yè)的規(guī)定進(jìn)行操作。在操作過程中，加強(qiáng)各方面的監(jiān)督，以保證安全作業(yè)。

3.3 提高船舶管理水平和港口的服務(wù)質(zhì)量

1)做好船舶抵港前檢查工作，確保船員能夠認(rèn)真履行自己的相關(guān)職責(zé)。

2)加強(qiáng)相關(guān)操作人員的素質(zhì)，對(duì)涉及LNG操作的所有人員應(yīng)按要求經(jīng)常進(jìn)行培訓(xùn)、考察，保證相關(guān)人員有資格進(jìn)行安全操作。

3)提高引航員業(yè)務(wù)水平，加強(qiáng)對(duì)LNG船舶引航員的培訓(xùn)，以保證其對(duì)LNG船舶有充分的了解，能適任LNG船舶的特殊需要。也可專門設(shè)定一支為LNG船舶引航的隊(duì)伍，以提高LNG船舶的航行安全。

4)設(shè)置較完善的事故處理預(yù)案，以便對(duì)LNG船舶突發(fā)事件進(jìn)行應(yīng)急處理，降低事故發(fā)生的危害程度。

3.4 完善船舶設(shè)計(jì)和系統(tǒng)功能的配置

1)采用特殊的建造工藝，選取良好的隔熱材料，減少貨物管線接頭，采用整體式法蘭接頭。

2)完善船舶設(shè)計(jì)，按照規(guī)定采用雙層底結(jié)構(gòu)，保證殼板的厚度。

3)配置設(shè)備最先進(jìn)、功能最完善的各類監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)以及安保、消防系統(tǒng)。

4 結(jié)束語

從LNG船舶海損事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可見，LNG船舶數(shù)目不斷增加，事故相對(duì)發(fā)生率反而下降，新造船噸位趨于標(biāo)準(zhǔn)型，LNG船舶海上運(yùn)輸安全性得以提高。雖然LNG船舶事故從未引發(fā)過嚴(yán)重后果，但若發(fā)生后果將十分嚴(yán)重，因此加強(qiáng)LNG海上運(yùn)輸安全十分必要。本文還對(duì)事故發(fā)生原因進(jìn)行了分類，通過分類可以進(jìn)一步地了解導(dǎo)致LNG船舶事故發(fā)生的起因，便于加以控制，降低事故發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。最后，本文就降低LNG船舶運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)方面提出了幾點(diǎn)建議，為LNG船舶海上安全運(yùn)輸提供借鑒。由于LNG船舶歷史事故記錄案例較少，不太全面，因此在事故分析研究上可能還存在一定缺陷，所以做好LNG事故的完整記錄，非常必要。

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