摘要：能源供应紧张的现状，使得我国的LNG进口量快速增长，LNG接收终端和港口设备可能发生LNG溢出的危险性及破坏性也备受关注。为此，介绍了我国LNG进口和终端建设情况，结合国内外LNG 泄漏与扩散的试验和模拟，对可能发生的LNG船舶碰撞危害性、LNG泄露的扩散和火灾危险性等方面研究进行了综述和分析，并对其中的不确定性问题进行了讨论，给出了进行LNG风险评价的建议。

　　关键词：液化天然气 终端 泄露 扩散 风险 评价 安全性 建议

　　我国目前已在珠江三角洲、长江三角洲和福建开始建设LNG 项目[1]，可以预见，未来数年内，LNG在我国将被广泛应用于工业和民用的各个领域。LNG接收终端码头基本都设置在工业发达、人口密集的沿海地区，天然气需求的不断增长使LNG运输船舶的数量、航行往来次数以及运输数量都不断增加，出现意外溢出的可能性也随之增大，对周围工业及居民的危险性也相应增加。自美国“9•ll”事件后，人们对危险品或可燃货物的侵袭可能对公众和财产安全造成的伤害越来越关注。因此，从公众财产安全以及地区、能源可靠性的角度来看，对LNG泄漏危害性进行分析，制定并采取确保LNG接收站和LNG运输安全可靠的措施非常必要。

　　一、LNG溢出后潜在的危害性分析

　　1．LNG漏泄的主要危害性

　　甲烷是一种低毒性的窒息性气体。大量LNG从LNG货舱的破损口溢出后开始气化。如果没

　　有遇到点火源，则空气中甲烷的浓度可能会非常高，从而对船上的船员、应急人员或者其他可能暴露于正在膨胀扩散的LNG 气团中的人员造成窒息危害。而且超低温的LNG可能会对溢出区域附近的人员和设备产生威胁。液态LNG接触到皮肤会造成低温灼伤。同时低温LNG可能对于钢结构和一般船舶的结构连接件，如焊接等具有破坏性的影响。所LNG船舱破损或者接收终端发生泄漏后，根据船舶装载负荷和位置的不同，可以预期LNG将通过破损口溢出到水面或陆地上。必须要熟悉LNG的基本物性和危害性，研究降低潜在液化天然气溢出的危害性，正确进行人身安全防护。以LNG溢出有可能降低运输船舶的结构完整性并损坏其他设备。

　　LNG气化与空气形成爆炸性混合物，爆炸下限为3.6％～6.5 ％(体积分数，下同)，爆炸上限为13％～17％ ，其火灾的爆炸危险性大，火焰温度高、辐射热强，最大爆炸压力0.68 MPa，易形成大面积火灾。一般来说，气体的燃烧和爆炸可产生热负荷和压力负荷。通常用火灾所造成的热辐射损害的等级来建立火灾危险区。对于热负荷，美国国家防火协会推荐用5 kW/m 的热通量值来制定人员的防火距离。在此范围内，穿着适当工作服的人员紧急操作持续几分钟时而不造成伤害[2]。火灾热辐射不同损害的等级显示在表1中。

表1 热辐射在通常情况下的损害等级[4]

　　注：事故热通量值基于平均暴露时间为10 min

　　天然气燃烧通常以较低的速度扩展，在正常条件下不会产生大的超压。被引燃的蒸气云将引起蒸气回烧到溢出源，这通常被称作“燃烧火球”，通常它产生相对较低的压力，因而对建筑物造成压力损害相对较低。但在某些条件下如蒸气云流动扩散时湍流严重，或者周围遇到了阻碍，或者遇到了高压火源，燃烧速度就可能会出现快速加速[3]，从而导致超压。

　　再者应该考虑LNG快速相变的危害 当较热液体和较冷液体之间的温差足以驱动冷液体迅速达到其过热极限的时候，就会出现快速相变，从而引起冷液体自发的快速沸腾。当低温的LNG 和一种热液体(比如水)接触而被突然加热的时候，就可能出现LNG的快速沸腾气化现象，导致局部超压释放。这种现象的影响将会局限在溢出源附近，会对设备和构筑物造成广泛的损害。

　　2．船舶碰撞损坏分析

　　目前，对于运输船舱意外损坏引起LNG扩散以及溢出扩散的危险性，都仅仅是一般性的推理分析。因为LNG运输船舶设计和目前LNG运输安全管理的结合，已经使LNG发生意外的可能性降低到了非常低的程度[5]。在过去的40多年中关于损坏或溢出的历史记录和信息都很少见。其良好的安全记录，很大程度上得益于LNG船的双层结构[6]。目前很多使用中的LNG气轮都采用Moss球形舱。除了Moss气舱外，其他LNG气轮都设计成棱形的、衬有隔膜的气舱。

　　根据与LNG船舶相似的双层船壳油轮撞击的有限元模型，Ammerman[7] 估计出船损坏的程度和撞击孔径的大小。碰撞事故所造成损坏的严重程度取决于撞击部位、船舶的相对速度和撞击相对位置和采取的缓冲或预防系统等。由于LNG船舶中附加了隔离层和三级保护壳，因此要有很深的穿透才能造成LNG船舱损坏。Ammerman指出，只有当大型气轮的撞击速度超过5～6节的时候，被撞气轮的内舱壳才会被撞穿。对于游艇一类的小型船只，其动能通常不足以穿透双层船壳气轮的内舱壳。而且双层船壳的被穿透的时候，穿透的长度必须达到3m左右，内舱壳上才会被撞出缺口。