文/高山 王鋒 李小川 孟軍濤

港口作為國(guó)內(nèi)外貿(mào)易的橋梁，扮演了重要的角色，近年來(lái)隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，無(wú)論是散貨還是集裝箱港口都獲得了快速的發(fā)展，形成了一套成熟且高效的標(biāo)準(zhǔn)化裝卸工藝。但是海洋石油基地作為件雜貨港口因?yàn)樨浳锏亩鄻有?，裝卸工藝的進(jìn)步較為緩慢。本文主要對(duì)海洋石油基地承載具標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行研究，希望對(duì)今后基地裝卸效率和工藝的提升提供幫助。隨著海洋石油勘探開采事業(yè)的不斷發(fā)展與開拓布局，海洋石油基地作為海上平臺(tái)重要的后勤保障，升級(jí)迫在眉睫。當(dāng)今無(wú)論是散貨碼頭還是集裝箱碼頭的發(fā)展都離不開相應(yīng)的硬件設(shè)施，有了相應(yīng)的硬件基礎(chǔ)才能滿足港口升級(jí)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的相關(guān)要求。海洋石油基地雖然具有其特殊性，但是身為件雜貨碼頭它的升級(jí)也離不開相應(yīng)的硬件設(shè)施。因?yàn)榇a頭門機(jī)和新的碼頭建設(shè)成本較高，考慮到基地承載具的多樣性和復(fù)雜性，減少承載具種類，使用一種或者幾種通用的承載具簡(jiǎn)化作業(yè)流程、提高裝卸、運(yùn)輸效率、實(shí)現(xiàn)基地的升級(jí)，是一種最有效的方式。

1.海洋石油基地現(xiàn)狀。

海洋石油基地主要是為海上平臺(tái)提供物資供應(yīng)的港口基地。目前海洋石油基地的貨物主要包括油套管、鉆頭、鉆井工具、井口工具、完井材料和泥漿材料等。海洋石油工業(yè)在國(guó)家能源安全保障中扮演了重要的角色，隨著近幾年的增儲(chǔ)上產(chǎn)，各基地的作業(yè)量都出現(xiàn)了明顯的增長(zhǎng)，但是因?yàn)槌休d具大小不一，裝載貨物有多有少，造成了較多的低效搬運(yùn)，也降低了貨物在基地的周轉(zhuǎn)速度。以某基地的作業(yè)量增長(zhǎng)情況為例，如下表所示：

表1 2017～2021年度某基地作業(yè)量增長(zhǎng)情況

1.1 使用灰色預(yù)測(cè)模型對(duì)該基地后三年作業(yè)量增長(zhǎng)情況預(yù)測(cè)?；谝陨蠋啄甑臄?shù)據(jù)本文使用灰色預(yù)測(cè)模型對(duì)2022～2024年的作業(yè)量增長(zhǎng)情況進(jìn)行了預(yù)測(cè)，具體預(yù)測(cè)數(shù)值和本次預(yù)測(cè)的相對(duì)殘差Q如下表所示：

表2 2022～2024年作業(yè)量增長(zhǎng)情況預(yù)測(cè)值

由以上預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)可以看出，未來(lái)幾年基地的作業(yè)量還將會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)，因此為提高基地的作業(yè)效率和貨物周轉(zhuǎn)速度，合理高效的利用現(xiàn)有資源，進(jìn)行承載具標(biāo)準(zhǔn)化的研究是很有必要的。

2.海洋石油基地承載具設(shè)計(jì)原則。

承載具的設(shè)計(jì)，我們要考慮貨物的具體大小和裝卸運(yùn)輸?shù)念l繁情況來(lái)具體分析，目標(biāo)是提高堆場(chǎng)和碼頭的作業(yè)效率，以及空間利用率，節(jié)約人力和物力成本。海洋石油基地的承載具設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮不同貨物的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)通用于多種不同貨物的承載具。但是承載具的設(shè)計(jì)和制造要滿足以下幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：（1）充分利用空間。承載具規(guī)格要標(biāo)準(zhǔn)，在港口或船上盡可能實(shí)現(xiàn)層疊擺放，節(jié)省空間。（2）貨物裝卸方便?？蛇M(jìn)行快速裝載和卸載，途中轉(zhuǎn)運(yùn)不用移動(dòng)承載具內(nèi)貨物就能夠直接換裝。（3）減少物品的破損?？梢员ＷC貨運(yùn)時(shí)完整無(wú)損，盡量消除物品的耗損量，減少貨物損壞。（4）耐用性強(qiáng)，可靠性高。因?yàn)楹Ｑ笫凸I(yè)的海況風(fēng)浪較大，因此承載具的強(qiáng)度和選材等要滿足要求，充分考慮暴力裝卸和海水腐蝕對(duì)承載具的影響。（5）規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，便于統(tǒng)一管理。承載具的規(guī)格尺寸要標(biāo)準(zhǔn)，相同或者相近的貨物要盡量使用一種規(guī)格承載具，充分利用碼頭和車輛的裝卸能力，減少低效搬運(yùn)。

3.海洋石油基地集裝箱標(biāo)準(zhǔn)化研究。

本文主要以基地的集裝箱為例進(jìn)行承載具標(biāo)準(zhǔn)化研究，目前國(guó)際上通用的10英尺集裝箱尺寸為2991MM*2438MM*2438MM，考慮到基地現(xiàn)有尺寸與10英尺標(biāo)準(zhǔn)箱尺寸較為接近，所以我們以該尺寸作為推進(jìn)集裝箱標(biāo)準(zhǔn)化的尺寸，添加了部分特色設(shè)計(jì)，通過(guò)跟蹤使用效果研究該尺寸在海洋石油基地的適用性。

3.1 近海集裝箱結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求。近海集裝箱因?yàn)橐陧敳考友b吊索具，需要在頂部設(shè)計(jì)吊耳，其中吊耳的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度比普通集裝箱要高，在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮繩索的末端在自由運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)纏繞在一起，并盡可能避免其他集裝箱碰撞造成的損害。以DNV近海集裝箱認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為例，吊耳的設(shè)計(jì)要滿足如下要求：

其中：RE表示吊耳材料的最小屈服強(qiáng)度（N/MM2）；RSL=合成起吊載荷（N）；H=螺栓孔中心到吊耳邊緣的最短距離（MM）；DH=螺栓孔直徑（MM）；T=吊耳的厚度（MM）。此外，近海箱的主結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等至少要滿足中國(guó)船級(jí)社的要求，并在監(jiān)察下通過(guò)載重、提升、豎直沖擊、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、磁粉探傷、超聲波探傷等測(cè)試，獲得近海集裝箱認(rèn)證證書，滿足近海出海要求。

3.2 近海集裝箱選材要求。區(qū)別于普通海運(yùn)集裝箱，近海集裝箱對(duì)于選材的要求較高，其中角柱和底梁等形成集裝箱外部結(jié)構(gòu)的部位，其材料厚度應(yīng)≥6MM,對(duì)于毛重小于1噸的近海集裝箱，其材料厚度至少為4MM。主機(jī)構(gòu)的其他部位的材料厚度大于4MM，金屬材質(zhì)的次結(jié)構(gòu)，其材料厚度至少為2MM。選材方面近海集裝箱因出海環(huán)境相對(duì)惡劣，對(duì)選材也有較高要求，一般要選用強(qiáng)度較高的Q345D/Q345E低合金鋼材。

3.3 設(shè)計(jì)符合海洋石油基地的近海集裝箱。結(jié)合基地和海洋石油工業(yè)的使用場(chǎng)景和現(xiàn)狀，本文研究了符合海洋石油工業(yè)的一些集裝箱設(shè)計(jì)，希望能夠提高承載具在堆場(chǎng)和碼頭的空間利用率和耐用性。

3.3.1 設(shè)置可堆疊的集裝箱吊耳。為了充分利用基地有限的碼頭和堆場(chǎng)空間，緩解作業(yè)高峰期碼頭和堆場(chǎng)的周轉(zhuǎn)壓力。結(jié)合普通海運(yùn)箱角件及近海箱吊耳兩者的優(yōu)點(diǎn)，近海集裝箱可以設(shè)置多功能的吊耳，這樣即可滿足近海集裝箱吊耳的要求，又可實(shí)現(xiàn)集裝箱在堆場(chǎng)、碼頭、海上石油平臺(tái)的堆疊，減少集裝箱占用的空間。

3.3.2 設(shè)置四向插槽方便裝卸。海洋石油工業(yè)中目前集裝箱的裝卸主要是使用叉車，因?yàn)榇a頭和堆場(chǎng)空間的限制，往往不能總是從同一方向的插槽進(jìn)行裝卸，因此需要設(shè)置四向插槽，方便叉車的裝車和卸車操作，使其更加符合現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)要求。

3.3.3 抬高集裝箱底部高度減少海水腐蝕。因?yàn)榻５暮r普遍比較惡劣，風(fēng)浪較大，船舶進(jìn)行海上運(yùn)輸時(shí)常常會(huì)有海水進(jìn)入船舶甲板，導(dǎo)致集裝箱底板被海水浸泡遭受腐蝕，為了緩解這種情況，我們需要將底板高度進(jìn)行適度抬高，盡可能緩解底板被腐蝕的程度，增強(qiáng)集裝箱的耐用性。

4.總結(jié)和展望。

能源是一個(gè)國(guó)家重要的戰(zhàn)略資源，海洋石油資源更是扮演著重要角色，海洋石油勘探與開采后勤保障基地是海洋石油開采的大后方。承載具標(biāo)準(zhǔn)化研究可以充分利用基地現(xiàn)有資源，減少低效搬運(yùn)，提高碼頭和堆場(chǎng)空間的利用率，加快貨物的周轉(zhuǎn)速度，對(duì)于實(shí)現(xiàn)基地的升級(jí)擁有重要的意義，希望本文能通過(guò)對(duì)集裝箱標(biāo)準(zhǔn)化的研究，為實(shí)現(xiàn)海洋石油基地的承載具標(biāo)準(zhǔn)化奠定基礎(chǔ)。

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