李長輝
(鹽城港引航站,江蘇 鹽城 224100)
LNG(液化天然氣)是將天然氣凈化深冷液化而成的液體,它是一種清潔、優質燃料。但是LNG 在運輸過程中存在低溫、氣化、燃燒、爆炸等多種危險性。大型LNG 船靠泊期間,突遇惡劣天氣,按照《液化天然氣碼頭設計規范》(JTS165-5-2021)要求,當風力大于20m/s 時,必須立即離泊;或當風速、波高和流速任一項超過在港系泊作業標準限值時,大型LNG 船應緊急離泊。另外,大型LNG 船靠泊期間,一旦發生意外事故,為保證港口的安全,必須立即離泊。因此,本文從LNG 船舶應急撤離角度進行分析鹽城港濱海港區LNG 船舶應急撤離條件及影響分析。
濱海港區位于中國江蘇省鹽城市濱海縣,江蘇沿海中北部的海岸最突出部、廢黃河口以北,中山河以南。濱海港區地處淮河入海水道濱海樞紐,位于北緯34°18′,東經120°16′。中海油江蘇濱海液化天然氣(LNG)項目位于濱海港區已建南防波擋沙堤南側,防潮大堤東側海域,如圖1 所示。

圖1 鹽城港及本工程概位圖
江蘇濱海LNG 項目應急錨地擬設置在規劃1#錨地東南側,距離規劃1#錨地1268m,面積121 萬m2,距離應急航道起點約7.5km,錨地泥面高程約-16.0m,主要供26.6 萬m3及以下LNG 船舶錨泊。錨地呈正方形,長1100m,寬1100m。應急航道軸線為方位角為260°~80°,航道設計寬度為500m。根據《液化天然氣碼頭設計規范》(JTS165-5-2021)第5.7.1 條規定,“海港液化天然氣碼頭應設置應急錨地。應急錨地可與油氣化學品運輸船舶共用,且與非危險品船舶錨地的安全凈距不應小于1000m。”應急錨地投入使用,1#錨地應與之保持安全距離不小于1000m。
現階段在濱海港區已建北防波擋沙堤不延長的情況下,在南北防波擋沙堤口門附近進出港航道轉彎水域設置一條應急通道,通向外海一側,通道設計底標高-14.15m,設計寬度500m。應急錨地布置在規劃1#錨地東南側,距離規劃1#錨地1268m,應急錨地水深15m 以上。應急通道和應急錨地布置方案見圖2。

圖2 應急錨地及應急通道示意圖

圖3 應急通道水深掃測示意圖

圖4 應急錨地水深掃測示意圖

圖5 本工程應急錨地位置示意圖
如圖2 所示,應急錨地,規劃濱海1#錨地東南側,距離規劃濱海1#錨地1268m,面積121 萬m2,距離應急航道起點約7.5km,錨地泥面高程約-16.0m,主要供26.6 萬m3及以下LNG 船舶錨泊。
應急錨地距離LNG 碼頭泊位約5nmile,本項目應急通道僅在緊急事件發生時使用,利用率較低,應急通道設計底標高不考慮備淤深度。
應急通道設計底標高設計為-14.15m(當地理論最低潮面起算),本次濱海LNG 項目設計代表船型26.6萬m3LNG 船舶設計船長345m,船寬55,型深27m,抵港設計吃水12m。一般情況下,錨泊所需水深按1.2 倍吃水計算,應為14.4m,海面波高大于2m 時,所需水深還應適當增加。擬設置的應急錨地水深在15.0m 以上,能夠滿足本工程LNG 設計代表船型的應急撤離航行對水深的要求。
應急通道設計寬度為500m,為9 倍設計船寬,滿足《海港總體設計規范》“對液化天然氣船舶通行的航道,應滿足不小于5 倍設計船寬的要求”。同時,根據《江蘇濱海液化天然氣(LNG)項目通航安全影響論證報告(應急通道與應急錨地補充報告)》模擬試驗結論,500m 的航道寬度可滿足LNG 船舶的應急撤離。從應急撤離模擬試驗的安全角度考慮,與沿進出港航道撤離相比,通過應急通道駛出較為容易,不需在流態復雜的條件下轉向,為船舶操縱提供了便利條件,另外航線可調整的范圍較為寬裕。
江蘇濱海LNG 項目應急錨地擬設置在規劃1#錨地東南側,距離規劃1#錨地1268m,面積121 萬m2,距離應急航道起點約7.5km,錨地泥面高程約-16.0m,主要供26.6 萬m3及以下LNG 船舶錨泊。錨地呈正方形,長1100m,寬1100m。應急航道軸線為方位角為260°~80°,航道設計寬度為500m。根據《液化天然氣碼頭設計規范》(JTS165-5-2021)第3.2.7.1 條規定,“海港液化天然氣碼頭應設置應急錨地。應急錨地可與油氣化學品運輸船舶共用,且與非危險品船舶錨地的安全凈距不應小于1000m。”應急錨地投入使用,1#錨地應與之保持安全距離不小于1000m。
本項目設計最大船型滿載吃水為12.0m,一般情況下,所需水深按1.2 倍吃水計算,應為14.4m,海面波高大于2m 時,所需水深還應適當增加。擬設置的應急錨地水深在15.0m 以上,能夠滿足本工程LNG 設計代表船型的錨泊要求。
(1)應急離港路線:停靠本工程碼頭的船舶在掉頭離泊后,經濱海港區10 萬噸級公共航道應急撤離。
(2)本工程船舶應急離港時,往往情況緊急,時間緊迫:①船舶應急離港時,需確保進出港航道清爽,無其他船舶占用航道,因此需對航道提前清理,若存在他船正在進出港,則短時間進行船舶的疏散與清理難度較大,難以在短時間內確保航道暢通,因此,船舶應急離港船舶交通組織難度大;②船舶應急離港時需在拖輪協助下作業,船舶應急離港應講究實效性,本工程碼頭投入營運后,業主需充分考慮船舶作業期間的拖輪值守,以應對作業過程中的突發情況。
(1)LNG 船舶機器設備(包括主機、舵機及發電機等)正常,但在港系泊作業條件超過標準限值情況下,緊急離港應急模擬仿真見圖6~13,模擬失敗案例見圖14~17。

圖6 漲潮/NE8 級/直接離

圖7 落潮/NE8 級/直接離

圖8 漲潮/NS8 級/直接離

圖9 落潮/NS8 級/直接離

圖10 漲潮/NE8 級/掉頭離

圖11 落潮/NE8 級/掉頭離

圖12 漲潮/NS8 級/掉頭離

圖13 落潮/NS8 級/掉頭離

圖14 失敗案例1

圖15 失敗案例2

圖16 失敗案例3

圖17 失敗案例4
4 個失敗案例給出了設計船型在8 級風況、漲落潮情況下船舶掉頭離泊的緊急離港模擬試驗軌跡(失敗案例)。該工況下靠離泊模擬試驗多次失敗(失敗率超過60%),無論是迎風掉頭還是順風掉頭,當船舶轉向橫風、橫流時,會快速向下風一側漂移,致使船舶接近或漂出回旋水域或港池的邊界,此時不增加拖輪協助則無法使船舶安全離泊。因此,根據本模擬實驗結果,不建議風力≥8 級時進行設計船型船舶掉頭離泊作業。
(1)應急通道橫越濱海港10 萬噸級主航道工程,LNG 船舶出港需要交通管制及護航,對主航道內船舶的正常通行存在一定影響。但從安全角度考慮,與沿進出港航道撤離相比,通過應急通道駛出較為容易,不需在流態復雜的條件下轉向,為船舶操縱提供了便利條件,另外航線可調整的范圍較為寬裕。另外,應急通道起點到應急錨地,距離約5n mile,LNG 船在該應急航道航行時,需對水域進行交通管制并配備護航船護航,對應急通道附近正常航行的船舶有一定的影響,但影響不大,因只有應急情況下LNG 船舶才會使用應急通道,使用率低,且該航區主要是捕撈船和小型貨船,通航流量較小。
(2)對規劃1#錨地錨泊船和待錨泊船的影響,如果LNG 船舶應急撤離,在1#錨地南側角的錨泊船和待錨泊船會存在一定的潛在風險。尤其是當航區受S 風N流的影響時,LNG 船舶偏向錨地一側的合力增加,容易使LNG 船偏向錨地一側,此種情況下,LNG 船舶需要多壓風流壓差角,且稍偏向南側航行,以離開錨地足夠的安全距離。
(1)LNG 船舶靠泊卸貨作業期間,LNG 船和碼頭、接收站的消防設備應當處于隨時可用狀態,液化天然氣碼頭上應具備船舶應急切斷裝置控制點。LNG 船舶應按照貨物操作手冊相關程序進行應急切斷裝置的功能測試,并記錄測試情況。
(2)鑒于應急通道直行時距離規劃1#錨地較近,錨地投入使用后,由于LNG 船舶一年內到港數量很少,建議申請采取相應的管控制度或措施,在LNG 船舶靠離泊、停泊期間,錨地的南側避免船舶拋錨,為LNG船舶應急撤離讓清通道。
(3)建議對應急通道及應急錨地附近海區進行掃測,出版最新的大比例尺海圖,確定概位沉船位置,并確保通道和錨地水深足夠后再使用應急通道和錨地。