LNG（液化天然ガス）は、現代のエネルギーインフラを支える重要な燃料として、世界中で広く活用されています。
しかし、「LNGの温度はどのくらいなのか」「比重や密度はどれほどなのか」といった基本的な物性データについて、正確に把握している方は意外と少ないかもしれません。
LNGを安全かつ効率的に取り扱うためには、その物性を正しく理解することが欠かせない要素です。
本記事では、LNGの温度・比重・密度をはじめとした主要な物性データを、わかりやすく丁寧に解説していきます。
設備設計や安全管理、業務の参考資料としても、ぜひお役立てください。
LNGの物性データまとめ：温度・比重・密度の基本を押さえよう
それではまず、LNGの物性データ全体像と、特に重要な温度・比重・密度の基本的な数値について解説していきます。
LNG（Liquefied Natural Gas）とは、天然ガスを極低温に冷却して液体状態にしたものです。
主成分はメタン（CH₄）であり、その他にエタン・プロパン・ブタンなどの炭化水素や、微量の窒素が含まれる場合もあります。
LNGの組成は産地や調達元によって多少異なるため、物性値も厳密には一定ではありませんが、一般的な代表値として以下の数値が広く使用されています。
LNGの主要物性データ（代表値）
沸点（大気圧下）：約 −162℃
密度（液体状態）：約 430〜470 kg/m³
比重（水=1）：約 0.43〜0.47
気化膨張比：約 600倍（液体1Lが気体約600Lに膨張）
以下の表に、LNGと他のエネルギー媒体との物性比較をまとめましたので、参考にしてみてください。
| 物質 | 沸点（℃） | 密度（kg/m³） | 比重（水=1） |
|---|---|---|---|
| LNG（液体） | 約 −162 | 430〜470 | 0.43〜0.47 |
| LPG（液体） | 約 −42（プロパン） | 約 510 | 約 0.51 |
| 水（常温） | 100 | 1000 | 1.00 |
| 軽油（常温） | 約 250〜350 | 約 830 | 約 0.83 |
この表からも明らかなように、LNGは水よりも大幅に軽い液体であり、比重が0.5を下回ることが大きな特徴といえます。
貯蔵設備や輸送タンクの設計においては、これらの物性値が設計基準の根拠となるため、正確な理解が求められます。
LNGの温度：なぜ−162℃という極低温になるのか？
続いては、LNGの温度特性についてより詳しく確認していきます。
LNGが−162℃という極低温である理由は、天然ガスの主成分であるメタン（CH₄）の沸点が大気圧下で約−161.5℃であることに由来します。
天然ガスを液化するためには、この沸点以下まで冷却する必要があるため、LNGは常に−162℃前後の超低温状態で維持されています。
液化プロセスと温度管理の重要性
天然ガスを液化するプロセスでは、まず不純物（水分・CO₂・硫黄化合物など）を除去し、その後に段階的な冷却・圧縮を繰り返すことで液体状態へと変換します。
液化プラントでは、−160℃を超える極低温環境を維持するために、特殊な断熱材や極低温対応の材料（ステンレス・アルミ合金・ニッケル鋼など）が使用されます。
温度管理が不十分な場合、LNGが気化・膨張してガス漏れや爆発のリスクが生じるため、継続的なモニタリングが不可欠です。
ボイルオフガス（BOG）と温度上昇の影響
LNGを貯蔵・輸送する際には、外部からの熱侵入によって一部のLNGが自然気化します。
この自然気化したガスをボイルオフガス（BOG：Boil Off Gas）と呼び、タンク内の圧力上昇を防ぐためにBOGを適切に処理する設備が必要となります。
BOGの発生量を抑えるためには、高性能な断熱構造と精密な温度管理が求められ、これがLNG設備コストの大きな部分を占める要因ともなっています。
LNGの沸点と圧力の関係
LNGの沸点は大気圧下では約−162℃ですが、圧力が変化すると沸点も変化します。
圧力と沸点の関係（メタンの例）
大気圧（0.1 MPa）：沸点 約−161.5℃
0.5 MPa（加圧状態）：沸点 約−130℃前後
1.0 MPa（加圧状態）：沸点 約−112℃前後
このように、圧力が高くなるほどLNGの沸点は上昇します。
加圧式のLNGタンクでは、この原理を利用して液体状態を維持しつつ、温度をやや高めに保つ設計も採用されています。
LNGの比重・密度：数値の意味と安全への影響
続いては、LNGの比重と密度について、その数値の意味や安全管理への影響を確認していきます。
LNGの密度は液体状態で約430〜470 kg/m³であり、これは水（約1000 kg/m³）のおよそ半分以下に相当します。
比重（水を1としたときの相対値）は0.43〜0.47程度であり、LNGは水よりも大幅に軽い液体であることがわかります。
密度が変わる要因：組成・温度・圧力
LNGの密度はいくつかの要因によって変動します。
主な要因として、LNGの組成（メタン以外の成分比率）・温度・圧力の3つが挙げられます。
| 要因 | 密度への影響 |
|---|---|
| メタン比率が高い（純度が高い） | 密度はやや低下（約430 kg/m³寄り） |
| エタン・プロパンの混入が多い | 密度はやや上昇（約470 kg/m³寄り） |
| 温度が低い | 密度は上昇（液体がより収縮） |
| 圧力が高い | 密度はわずかに上昇 |
特に重質成分（エタン・プロパン・ブタン）が多く含まれるLNGほど、密度が高くなる傾向があります。
産地ごとの組成の違いを把握することが、正確な物性値の管理につながるでしょう。
気体状態の密度と空気との比較
LNGが気化して天然ガス（主にメタン）の状態になった場合、その密度は空気と比較して非常に軽くなります。
常温・常圧における密度比較
空気の密度：約 1.293 kg/m³
メタン（天然ガス）の密度：約 0.717 kg/m³
比重（空気=1）：約 0.55
天然ガスは空気よりも軽いため、漏洩した場合は上方へ拡散する性質を持ちます。
これはLPG（プロパン・ブタン）が空気より重く床面に滞留するのとは対照的であり、安全対策においても重要な違いとなります。
比重・密度と設備設計への応用
LNGの密度は、貯蔵タンクの容量計算や輸送量の計測において直接的に活用されます。
たとえばタンク容量からLNGの質量を算出する際は、次のような計算式が用いられます。
質量 = 体積 × 密度
例：LNG 1,000 m³（密度 450 kg/m³の場合）
質量 = 1,000 × 450 = 450,000 kg（= 450トン）
この計算はLNGの調達・在庫管理・発熱量計算などにも応用される基礎的な考え方です。
物性データの精度が事業運営の効率や安全性に直結するため、常に最新かつ正確な数値を参照することが大切でしょう。
LNGのその他の重要な物性：発熱量・気化膨張比・引火点
続いては、温度・比重・密度以外にも押さえておきたい、LNGの重要な物性データを確認していきます。
LNGを安全かつ効率的に扱うためには、発熱量・気化膨張比・引火点・爆発限界といった物性も理解しておく必要があります。
発熱量：エネルギー源としての価値
LNGの発熱量は、エネルギー源としての価値を示す最も重要な指標のひとつです。
| 発熱量の種類 | 数値（目安） |
|---|---|
| 高発熱量（総発熱量 HHV） | 約 54,000 kJ/kg（液体ベース） |
| 低発熱量（真発熱量 LHV） | 約 48,700 kJ/kg（液体ベース） |
| 体積あたりの発熱量（液体） | 約 22,000〜23,000 MJ/m³ |
LNGは単位質量あたりの発熱量が石炭や石油と比較して高く、クリーンな燃焼特性とあわせて優れたエネルギー源といえます。
CO₂排出量も他の化石燃料と比べて少ないため、環境負荷の観点からも注目度が高まっています。
気化膨張比：取り扱いで特に注意が必要な特性
LNGが液体から気体へと変化する際には、体積が急激に膨張します。
この膨張の割合を気化膨張比と呼び、LNGの場合は液体1Lが気体約600Lに膨張するとされています。
気化膨張比の重要ポイント
LNGは液体1Lが気化すると、約600Lの天然ガスに膨張します。
密閉空間での漏洩は、急激な圧力上昇や爆発リスクにつながります。
気化膨張比を考慮した換気・排気設計が安全管理の基本です。
この膨張特性を踏まえた設備設計が、事故防止の観点から非常に重要といえるでしょう。
引火点・爆発限界：安全管理のための必須知識
LNGの取り扱いにおける安全管理では、引火点と爆発限界の知識が欠かせません。
| 物性項目 | 数値（目安） |
|---|---|
| 引火点（メタン） | 約 −188℃（超低温のため液体状態での引火リスクは低い） |
| 発火点（メタン） | 約 537℃ |
| 爆発下限界（LEL） | 約 5vol% |
| 爆発上限界（UEL） | 約 15vol% |
天然ガスの爆発範囲は5〜15vol%と比較的狭いものの、この範囲内での点火源との接触は重大な爆発事故に直結するため、ガス検知器の設置と日常的な濃度管理が必要です。
発火点が約537℃と高いことは、火気との接触がない限り自然発火しにくいことを示しており、適切な管理環境下ではLNGは安定したエネルギー源として機能します。
まとめ
本記事では、「LNGの温度・比重・密度は？物性データをわかりやすく解説！」というテーマで、LNGの主要な物性データを幅広く紹介してきました。
LNGの沸点は大気圧下で約−162℃という極低温であり、この温度を維持することが安全な貯蔵・輸送の前提条件です。
密度は約430〜470 kg/m³、比重は約0.43〜0.47と水よりも大幅に軽く、気体状態では空気よりも軽いため漏洩時は上方へ拡散する特性があります。
さらに、気化膨張比が約600倍という膨張特性や、爆発限界（5〜15vol%）を踏まえた安全管理の徹底が、LNGを扱うあらゆる現場で求められます。
LNGの物性データを正確に理解することは、設備の適切な設計・運用・安全管理の基盤となるものです。
本記事が、LNGに携わる技術者・設備担当者・学習者の皆さまにとって、信頼できる参考資料となれば幸いです。
