LNG 加注：港口当局指引与安全三阶段
本页根据 EMSA《Guidance on LNG bunkering to port authorities and administrations》（2018，3 卷）。它写给港口当局，也供船东和供应商对照加注责任。液化天然气能量密度高、硫和颗粒物低；同时要处理甲烷逃逸、低温安全和加注设施。
来源：EMSA《Guidance on LNG bunkering to port authorities and administrations》（2018）· 资料库
液化天然气的物理量
物性
- 常压沸点约 −161°C，液态密度约 448 kg/m³（−160°C、1 bar）。液态体积约为气态的 1/600。
- 低位热值约 50 MJ/kg，比同质量重油或船用柴油大约高 15–20%。体积能量密度约为柴油的 60%，约为压缩天然气的 2.4 倍。
- 可燃范围 4.5–16.5%（体积）。25°C 最小点火能 0.29 mJ。自燃温度约 540°C，闪点约 −175°C。
- 液化天然气运输船已有 40 多年营运记录。
泄漏和伤害
- 冷蒸气起初比空气重，大约 −110°C 时接近空气，继续升温后比空气轻。敞开处点火超压一般不超过 50 mbar。池火或喷射火辐射大约 200–300 kW/m²。
- 直接接触造成冻伤。普通碳钢会变脆；不锈钢在低温下仍保持韧性。
- 云团边界是可燃区间，云团内部会把氧挤走。管路保温不好时结霜，和泄漏云分开看。
- 甲烷按全球增温潜势计入井到尾。罐到尾逃逸的实测见 甲烷逃逸。
研究结论 EMSA 2018 加注指引第 2.1 节。
控制区：危险区、安全区与监测安保区
港口里加注液化天然气，要先划出三层控制区。危险区是任意时刻都可能出现可燃气氛的三维空间。安全区是按泄漏或应急排放算出来的三维范围，只在加注作业期间存在。监测与安保区是更大的范围，用来防止外来活动干扰加注。港口当局划定监测与安保区并告知加注方和受油船。国际船舶和港口设施保安规则的受限区可以是它的一部分，但通常比它小。
行业指南把三层扩成五层，加了海上区（防止过往船舶撞到加注作业）和外部区（到某一规定风险水平的距离，公众可能出现的区域）。各港布置、船型和加注方式不同，港口当局不规定统一的安全距离数值。各国统一的是评估和批准的程序，不是距离值。安全区通常落在监测与安保区之内，并覆盖按 IEC 60079-10-1 划定的危险区。
控制区本身没有层级，它是一道道防御。它不是把数字套进几何图，而是把防护演练一遍：先定义区域，再逐层看防护是否够，实施方案，评估效果，必要时重新定义。没有一套区域对所有人都适用，港、船、泊位各不相同。区域由营运人提出，安保区除外，报港口当局批准。港口当局要有评估、支持实施、控制和执法程序，不执行就形同虚设。
| 层 | 定义 | 存在时间 |
|---|---|---|
| 危险区 | 任意时刻可能存在可燃气氛的三维空间 | 始终 |
| 安全区 | 按泄漏或应急排放确定的三维区 | 仅加注期间 |
| 监测与安保区 | 防止外来活动干扰加注的更大范围，港口当局划定 | 加注期间 |
| 海上区（行业指南扩展） | 防止过往船舶撞击加注作业 | 加注期间 |
| 外部区（行业指南扩展） | 到规定风险水平的距离，公众可能出现的区域 | 加注期间 |
前三层见 ISO/TS 18683 与 EN ISO 20519。后两层由 SGMF 2017 版指南扩展。
官方解释 EMSA 2018 加注指引第 9.2 节，图 9.1 至 9.4。区域范围的具体数值随港口、船型和加注方式不同，本页不给统一距离。
危险识别：最少的危险事件与后果
加注前要做危险识别，看哪些事会出错、后果多重、怎么防。团队里要有液化天然气操作经验、海事、加注和本地知识的人，专家随时待命，并熟悉液化天然气设施的风险评估，包括扩散、火灾和爆炸。港口当局应始终参与，提供潮汐、已知天气影响、操作限制、多营运人情况和靠泊信息。
至少要考虑的危险事件
- 液化天然气释放：快速接头或干式接头、紧急释放接头故障；软管或装卸臂因设计缺陷、磨损疲劳、落物或碰撞冲击、船舶系泊失效、卡车意外移动而破裂；输送管线压力波动、管道释放；维护或操作程序出错，包括冷却与连接；冷表面结雾遮住泄漏检测；气体和泄漏探测器位置不当而漏检；加注舱过满过压，含闪蒸、流速或程序错误；热膨胀或滞留液化天然气汽化使输送系统超压；不同密度货物装载导致加注舱翻滚。
- 点火源：电气危险、其他点火源、安全区内的活动、气体扩散出安全区。
- 氮气释放导致窒息。
- 人为错误。
后果与行动
- 火灾：高温使结构失效并升级，人员伤害、设备损坏、二次点火；受火受压的液化天然气容器可能沸腾液体扩展蒸气爆炸。
- 蒸气云爆燃或闪火。
- 低温：钢结构脆性断裂，液体或冷蒸气冻伤。
- 其他：窒息，液化天然气溢入水中快速相变。
- 行动项：人员培训、维护计划、低温溢漏保护、操作员防护装备、疏散计划、消防设备、船岸与船船通信计划、消除或最小化点火源，包括隔离元件。
| 后果等级 | 人员影响 | 风险 |
|---|---|---|
| C | 多人死亡 | 高 |
| B | 一人死亡或多人重伤 | 中 |
| A | 重伤 | 低 |
可能性从 1「极低」（每年约 10⁻⁶）到 4「不太可能」（每年 10⁻⁴）。矩阵可按 ISO/TS 18683 的矩阵，也可用港口当局已有的受控矩阵。记录字段包括活动编号、功能、系统失效效应、后果类别、后果、可能性、严重度和行动项。
| 角色 | 适用规则或安排 |
|---|---|
| 船上人员 | 港口法规、船舶安全管理体系、职业健康安全 |
| 槽车司机 | 危险货物公路运输规则、ISO/DIS 16924.2、CEN/TC 326 |
| 加注船船员 | IGC 规则、海员培训发证值班公约、国际海事组织液化气高级课程 |
| 驳船船员 | 欧洲内河危险品运输规则、莱茵河航行规则 |
| 液化天然气终端运营人 | 塞维索指令、行业标准、油轮和海事论坛指南 |
| 与加注相关的人员 | 船级社统一要求、国际港口协会检查表、三种加注方式的能力安排 |
官方解释 EMSA 2018 加注指引第 9.5 节与附录的风险矩阵，培训矩阵见同指引第 3 卷。
负责人与检查单：谁负责、按阶段做什么
加注全程要有两名负责人（PIC），加注管线两侧各一名，且不得兼任其他职务。PIC 要确保已批准的程序被正确执行，安全标准在危险区和安全区内得到遵守。接收船的管路守望、加注船或设施的软管守望各自贴近装卸口，但不得站在危险位置，也可用闭路电视；这两个岗位不得由 PIC 兼任，也不得兼其他任务，以便一旦发现异常就立即通知 PIC 并触发紧急切断。ISO 20519 允许在风险评估证明一人可胜任、且主管机关同意时只设一名。
| 阶段 | 加注方与接收方 | 港口当局 |
|---|---|---|
| 加注前 | 开加注前安全会议；完成检查表与加注单；系泊；落实防护措施；熟悉位置风险评估；确认水幕与消防等设施可用；书面商定输送程序，含冷却、最大传输速率与量；批准拟加注的数量、组分、温度与压力 | 安全区、安保区、危险区的确认与批准；航行通过距离；系泊要求；检查表完整性审核 |
| 连接 | 按程序完成液体与蒸气软管及紧急释放接头连接；接收方负责人下达连接许可 | 确保控制区执行到位 |
| 输送 | 遵守公司程序与港口法规；确认处于环境窗口内；输送前吹扫与气密试验；监测输送与排放速率含蒸发气；监测气象与系泊；保持通信 | 下达输送启动许可；执行天气等限制；确保通信与航行禁区 |
| 断开 | 断开前排放与吹扫；监督软管断开；监督解缆与分离，或槽车离场；收回护舷 | — |
| 加注后 | 排放与吹扫；妥善处置软管；完成加注后检查表；召开加注后会议做复盘；确认数量与质量；检查表签名并报送港口当局 | 接收带证据的检查表；确保事件与险情上报 |
加注船的船长负责把要输送的液化天然气温度控制好，温度偏高的货会产生过多蒸发气；船长可以把任务和记录交给 PIC，但责任不能转移。港口当局的检查表体系覆盖策划、风险评估、加注前、加注、同时作业和加注后六种，各有签署时点。加注前检查表在连接前签，加注检查表在开始输送前签。
| 检查表 | 目的 | 何时签 |
|---|---|---|
| 策划 | 支撑许可申请，核对项目材料完整性 | 项目方案定稿时 |
| 风险评估 | 核对是否满足 ISO/TS 18683 的最低要求 | 风险评估结束时 |
| 加注前 | 取得加注许可，连接前的检查项 | 加注前作业完成时 |
| 加注 | 开始输送前的即时检查 | 开始输送前 |
| 同时作业 | 核对各方是否具备安全同时作业条件 | 同时作业准备会，由协调员填写并提前送港口当局 |
| 加注后 | 作业结束后的检查 | 作业结束时 |
检查表可用 ISO 20519 附件 A 的五部分，也可用国际港口协会或行业团体的版本，但要双方同意、不得混用，且标准信息不能少。同时作业要提前申请（建议 48 小时），港口当局评估后召开准备会，核对防护措施落实后再出授权；准备会不能替代危险识别。港口当局还应建立加注方的认可制度，看设备认证、人员资质、安全管理体系、年度可用时长和定期在役检查结果；接收方与加注方的 PIC 应具备同等资质。
官方解释 EMSA 2018 加注指引第 10.4 节、表 10.2、附录 B 岗位分工表，以及 ISO 20519 第 6.5 节。
法规与标准骨架
| 文件 | 年份 | 作用 |
|---|---|---|
| IGF Code | 2015 定稿 / 2017-01-01 生效 | 气体燃料船安全规则；初期仅覆盖 LNG，目标型；第 18 章定义 PIC、检查表与通信 |
| ISO/TS 18683:2015 | 2015 | LNG 加注设施与操作指南 |
| ISO/DIS 20519 | — | LNG 加注相关标准 |
| SGMF 指南 | 2015 | 行业加注操作指南 |
| IACS Rec.142 | 2016 | 船级社统一要求 |
| IAPH 检查表 | — | 船-船 / 岸-船 / 车-船加注检查表 |
欧盟脉络：Directive 2014/94/EC 要求 2025-12-31 前海港、2030-12-31 前内河港提供 LNG 加注；国家政策框架于 2016-11-18 通报。
四种加注方式
| 方式 | 一次量 | 流量 |
|---|---|---|
| 车到船，目前最常见 | 约 50–100 m³ | 约 40–60 m³/h |
| 船到船 | 约 100–6,500 m³ | 约 500–1,000 m³/h |
| 码头到船 | 约 500–20,000 m³ | 约 1,000–2,000 m³/h |
| 集装箱 | 20 英尺约 20.5 m³，40 英尺约 43.5 m³ | 不接软管，船上要有对应接口 |
车到船受码头和道路限制，多辆车会挡住客货作业。船到船可以停在码头另一侧，同时装卸的条件更好，加注船的初始费用高。码头到船要把受油船靠到终端。集装箱只适合已经预装接口的船。
| 船 | 量 | 流量 | 时间 | 方式 |
|---|---|---|---|---|
| 拖轮、巡逻、渔船 | 50 m³ | 60 m³/h | 45 分钟 | 车到船 |
| 小型客滚 | 400 m³ | 400 m³/h | 1 小时 | 车到船或船到船 |
| 大型客滚 | 800 m³ | 400 m³/h | 2 小时 | 船到船 |
| 小型货船 | 2,000–3,000 m³ | 1,000 m³/h | 2–3 小时 | 船到船 |
| 大型货船 | 4,000 m³ | 1,000 m³/h | 4 小时 | 船到船 |
| 大型油轮、散货、集装箱 | 10,000 m³ | 2,500 m³/h | 4 小时 | 船到船或码头到船 |
| 超大型集装箱和油轮 | 20,000 m³ | 3,000 m³/h | 7 小时 | 船到船或码头到船 |
加注船大约 500–20,000 m³。例子：Coralius 5,800 m³，Seagas 187 m³，FKLAB L2 16,500 m³。小型加注船常用一到两只 IMO C 型舱，设计压力约 3–4 barg。装卸大约 200–3,000 m³/h，给船加注大约 60–3,000 m³/h。海船走 IGC；只在内河的按国内规则，欧盟用 ADN 和指令 2016/1629。驳船由拖轮带动，当时没有和 IGC、IGF 对等的专用规则，港口当局要看规则是否已经对齐。
舱和紧急切断
A 型棱柱舱设计压力低于 0.7 barg，要有次屏；内壳能承受低温时，内壳可以当次屏。C 型球舱、圆筒或双耳舱设计压力高于 2 barg，按压力容器，没有次屏。部分冷却、部分加压的货舱大约 4–6 barg，真空约 0.5 bar。
紧急释放系统按 EN ISO 20519 第 4.3 节，由紧急释放接头和紧急切断组成。任一侧都可以停输，自动或手动。第一段是受控停输：人员触发、舱液位高、船舶位移过大或其他报警。第二段是快关干式接头脱开。常见触发还有气体探测、火灾探测、输转压力异常、舱压高、加注臂应力过大和断电。
研究结论 EMSA 2018 加注指引表 2.20、表 2.21 与第 2.4 节。本指引的小型链指储存远低于 10,000 m³；大型接收终端按百万吨每年计，不在这套流量表里。
指引地图与加注三阶段
指引共 4 部分 17 节：A 总则（1–3）、B 治理（4–7）、C 风险与安全（8–9）、D 组织（10–11）、E 加注（12–13）、F 应急（14）、D 认证（15–16）。主体对象是港口当局。
加注通用三阶段 + 规划：
- 阶段 1 — 加注前：兼容性确认、风险评估、检查表、通信协议
- 阶段 2 — 加注中：PIC 监督、监测、应急待命
- 阶段 3 — 加注后：断开、计量确认、记录
- 阶段 0 — 规划与许可（项目层）
加注现场同时在场的是液化天然气供应方、受油船和港口当局。许可、培训和同时作业的限制由港口当局按本港布置写进许可条件。供应方和受油船按 PIC 执行连接、传输和断开。官方解释
中国企业视角
- 甲烷按二氧化碳当量计入。自 2026-01-01 起 ETS 把甲烷和氧化亚氮纳入清缴，见 ETS 问答。罐到尾逃逸的实测见 甲烷逃逸。
- 加注协议按 IGF 第 18 章和 ISO、SGMF 检查表准备。PIC 写明供应方、受油船和港口当局各自的检查项和应急通讯。
- 挂靠前确认该港许可的是车到船、船到船还是码头到船，以及一次量和流量是否盖得住本船在表 2.21 里的那一档。
- 港口划的控制区直接约束加注窗口和同时作业。靠泊前要拿到本港危险区、安全区和监测安保区的范围，以及加注期间对点火源和外来活动的限制。区域数值随港不同，不能照搬别港。
- 本指引是 2018 年的加注安全文件。FuelEU 的强度和池化按现行条例算，液化天然气是其中一条燃料路径。