液體化工碼頭雙側(cè)靠船安全性研究

任思帥　侯志強　邵攀　李學(xué)東

摘 要：為了有效增加港口吞吐能力，我國南方某液體化工碼頭將單側(cè)靠船改造為雙側(cè)靠船，并通過技術(shù)、管理等手段實現(xiàn)滿足相關(guān)規(guī)范和控制風(fēng)險的要求。本文首先介紹了雙側(cè)靠船的背景和該碼頭的基本情況，評價了其平面布置規(guī)范的符合性，提出了相應(yīng)的安全保障措施，相關(guān)做法對港口企業(yè)有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：液體化工碼頭;安全性研究;水域布置;泊位布置;氣囊護(hù)舷

中圖分類號：U698? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2022）01-0053-02

隨著我國石油化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我國原油、成品油與液態(tài)化工品的進(jìn)出口量日益增加，但是現(xiàn)有的碼頭吞吐量已經(jīng)不能滿足需求，為了解決這個問題，很多碼頭通過擴建泊位增加吞吐量，但是這樣會增加投資和運營成本，還有通過將傳統(tǒng)的單船停靠改造為雙側(cè)停靠。我國南方某液體化工碼頭初期為單側(cè)靠泊作業(yè)，后期通過進(jìn)行完善安全設(shè)施，改造為雙側(cè)泊位同時靠泊進(jìn)行危險貨物作業(yè)。

傳統(tǒng)的船舶靠泊通常采用單船靠泊的方式進(jìn)行，即僅考慮系纜狀態(tài)下的單一船只在風(fēng)浪環(huán)境作用下與固定岸壁間的相互作用。采用雙側(cè)泊位同時停靠作業(yè)，節(jié)約岸線資源，還可以減少項目投資和運營成本，以及提高航線的利用率。但是采用雙側(cè)泊位停靠作業(yè)后，相應(yīng)的風(fēng)險因素也會增多，例如在作業(yè)過程中船舶受到風(fēng)、浪、流的作用會對船舶運動量、系纜力和撞擊力產(chǎn)生影響，運動體之間的相互作用。同時，雙側(cè)靠船安全距離可能不滿足規(guī)范要求，需要通過技術(shù)等手段以達(dá)到規(guī)范要求。

例如目前在國外的FSRU項目多采用雙船并靠的形式，這樣不僅可以節(jié)約碼頭岸線、降低工程造價，并且通過縮短管線距離還可以增加安全性[1]。江蘇濱海LNG碼頭是國內(nèi)在侵蝕性粉沙質(zhì)海岸上擬建的第一個LNG碼頭，采用了雙側(cè)靠船布置，碼頭與棧橋呈“L”型[2]。黃驊港是我國北方第二大煤炭下水港，其三四期工程采用了“雙側(cè)靠船、裝船機全回轉(zhuǎn)作業(yè)”的新模式，可以大幅度地提高作業(yè)能力[3]。

1建港條件

1.1氣象

該區(qū)域?qū)儆趤啛釒夂颍撅L(fēng)氣候明顯，冬無嚴(yán)寒、夏無酷暑，高溫多雨干濕分明。年平均氣溫在22.7℃，降水主要集中在5～9月份，該港區(qū)屬季節(jié)性地區(qū)，冬季多偏北風(fēng)，夏季多偏南風(fēng)，春秋季節(jié)是南北風(fēng)向轉(zhuǎn)換季節(jié)。該地區(qū)平均每年約受臺風(fēng)影響1.5個，霧在一年四季均有出現(xiàn)，多發(fā)生在冬春兩季，夏季霧出現(xiàn)機率最小，年平均相對濕度78%。該地區(qū)災(zāi)害性天氣主要為臺風(fēng)、暴風(fēng)、強冷空氣、雷暴。

1.2水文

潮位：潮汐類型屬于正規(guī)全日潮;波浪：該區(qū)域的波浪主要由風(fēng)浪，涌浪和混合浪組成;海流：該港潮流類型以全日潮流為主，僅在小潮期間出現(xiàn)不正規(guī)半日潮流，潮流在海流中占主導(dǎo)地位。

2 平面布置及裝卸工藝

2.1平面布置

該碼頭總平面布置包括碼頭前沿水域布置、碼頭平面布置。碼頭前沿高程為8.50m，碼頭長310m，碼頭內(nèi)外兩側(cè)均設(shè)港池，水域布置包括停泊水域和回旋水域。

外側(cè)港池碼頭前沿停泊水域長度310m，寬84m，底高程-14.1m;內(nèi)側(cè)港池碼頭前沿停泊水域長度153.5m，寬度30.4m，底高程-7.0m。

碼頭外側(cè)回旋水域為圓形，直徑為486m，底高程-9.7m。碼頭內(nèi)側(cè)回旋水域為圓形，港池直徑198m，底高程為-4.6m。

碼頭的工作平臺長310m，寬20m。通過一座長527.4m、寬7m的引橋與后方陸域連接。引橋?qū)?m，其中用于化工（油）品管架寬度3.5m，其余3.5m用于道路，道路上空無遮擋物，車輛限重6t，面層為混凝土材料，引橋與工作平臺交接處設(shè)有回車場。

2.2裝卸工藝

（1）卸船工藝流程：船→船泵→裝卸臂（或軟管）→引橋管線→陸域儲罐。

（2）裝船工藝流程：陸域儲罐→陸域儲罐區(qū)泵房→引橋管線→裝卸臂（或軟管）→船。

3 碼頭平面布置規(guī)范符合性研究

3.1 碼頭水域布置安全性研究

3.1.1 碼頭前沿停泊水域

該碼頭水域風(fēng)、流條件穩(wěn)定，因此碼頭前沿停泊水域?qū)挾雀鶕?jù)《海港總體設(shè)計規(guī)范》JTS165-2013第5.3.4條取設(shè)計船寬的兩倍。以上述標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計船型對內(nèi)側(cè)船舶停泊水域?qū)挾冗M(jìn)行評價，外側(cè)泊位船舶停泊水域?qū)?4m，內(nèi)側(cè)泊位船舶停泊水域?qū)?0.4m，符合設(shè)計要求。

該碼頭外側(cè)泊位前沿停泊水域底高程為-14.1m，碼頭外側(cè)泊位前沿水域設(shè)計水深能滿足設(shè)計代表船型靠泊的要求。碼頭內(nèi)側(cè)泊位前沿停泊水域底高程為-6.9m，碼頭內(nèi)側(cè)泊位前沿停泊水域基本可滿足船舶停靠要求。

3.1.2 碼頭回旋水域

外側(cè)泊位（8萬噸級，減載靠泊）靠泊80000DWT油船代表船型長243m。根據(jù)《海港總體設(shè)計規(guī)范》JTS165-2013第5.3.3條的規(guī)定，掩護(hù)條件較好、水流不大、有港作拖輪協(xié)助的情況下，船舶回旋水域回旋圓直徑可取1.5倍～2倍設(shè)計船長。其回旋圓直徑2倍設(shè)計船長為486m，碼頭回旋水域回旋圓直徑為486m，可以滿足80000DWT油船舶的調(diào)頭要求。

內(nèi)側(cè)泊位靠泊3000DWT化學(xué)品船代表船型長99m。根據(jù)《海港總體設(shè)計規(guī)范》JTS165-2013第5.3.3條的規(guī)定，掩護(hù)條件較好、水流不大、有港作拖輪協(xié)助的情況下，船舶回旋水域回旋圓直徑可取1.5倍～2倍設(shè)計船長。3000DWT碼頭回旋水域回旋圓直徑198m，可以滿足3000DWT船舶的調(diào)頭要求。

3.2 碼頭泊位布置安全性研究

3.2.1泊位長度

根據(jù)《海港總體設(shè)計規(guī)范》JTS165-2013第5.4.22條的規(guī)定：單個蝶形布置泊位長度可取1.1～1.3倍設(shè)計船長。該液體化工碼頭泊位長度為310m，能滿足船舶安全靠離作業(yè)和系纜要求。

3.2.2 碼頭平面尺度及頂高程

碼頭為蝶形布置，工作平臺長310m，寬20m。

根據(jù)《海港總體設(shè)計規(guī)范》JTS165-2013第5.6.4.2條規(guī)定危險分類為甲類的危險品碼頭的船舶凈間距不應(yīng)小于25m，該液體化工碼頭的作業(yè)物種為甲類危險品，碼頭設(shè)計寬度為20m，通過在其內(nèi)側(cè)的3000噸級船舶的作業(yè)平臺（2#、3#墩）加裝寬度為5m的浮筒護(hù)舷結(jié)構(gòu)件，使兩側(cè)船舶間距加寬至25m。后來又將內(nèi)側(cè)泊位2個鋼結(jié)構(gòu)的浮筒護(hù)舷更換為3個氣囊護(hù)舷，以滿足上述雙側(cè)靠船船舶凈間距不小于25m的規(guī)定。

該碼頭所在區(qū)域設(shè)計高水位：4.64m（理論深度基準(zhǔn)面）;極端高水位：5.69m（理論深度基準(zhǔn)面）。該碼頭前沿頂高程詳見下表。

該碼頭面高程為8.5m，大于基本標(biāo)準(zhǔn)和復(fù)核標(biāo)準(zhǔn)計算值，因此該碼頭高程能滿足在高潮位時，碼頭面不被淹沒的要求。但不排除極端特大潮情況下及臺風(fēng)，碼頭前沿作業(yè)平臺被潮水淹沒的危險，應(yīng)及時掌握潮汛，采取措施，防患于未然。

4 雙側(cè)靠船安全管理

該公司針對碼頭雙側(cè)靠泊作業(yè)制定印發(fā)了《液體化工碼頭雙側(cè)靠泊作業(yè)安全管理規(guī)定》，所制定的安全管理規(guī)定為碼頭雙側(cè)靠泊作業(yè)提供了安全保證。

制訂了《液體化工碼頭浮筒護(hù)舷作業(yè)安全操作規(guī)程》《液體化工碼頭浮筒護(hù)舷管理操作規(guī)定》，對浮筒護(hù)舷的日常檢查維護(hù)保養(yǎng)、雙側(cè)船舶靠泊時的準(zhǔn)備工作、靠泊作業(yè)過程操作及現(xiàn)場監(jiān)護(hù)要求、浮筒護(hù)舷系解纜作業(yè)等作了詳細(xì)的規(guī)定。增加了《液體化工碼頭雙側(cè)靠船專項應(yīng)急預(yù)案》《液體化工碼頭兩側(cè)靠船船舶油品作業(yè)泄露事故現(xiàn)場處置方案》《液體化工碼頭兩側(cè)靠船磷酸、硫酸、液堿泄漏現(xiàn)場處置方案》，預(yù)案內(nèi)容符合實際，能滿足雙側(cè)靠船突發(fā)事故的應(yīng)急要求。

5 結(jié)語

該碼頭通過改造將傳統(tǒng)的單船停靠改為了雙側(cè)泊位同時靠船作業(yè)，這樣可以節(jié)約岸線資源，減少項目投資和運營成本，以及提高航線的利用率。通過對其碼頭平面布置規(guī)范符合性研究可以發(fā)現(xiàn)，都滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，尤其在初始碼頭寬度設(shè)計不合格的情況下，通過在內(nèi)側(cè)泊位加裝3個寬度為5m的氣囊護(hù)舷，實現(xiàn)了碼頭的安全運營。

參考文獻(xiàn)：

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[3]唐穎，張志霞，商劍平. 面向雙側(cè)靠船全回轉(zhuǎn)作業(yè)的新型煤炭碼頭通過能力仿真研究[J].水運工程，2015（12）：59-63.

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