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(yōu)質(zhì)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(shè)計規(guī)范》(JTS165-5-2021)要求,當(dāng)風(fēng)力大于20m/s 時,必須立即離泊;或當(dāng)風(fēng)速、波高和流速任一項超過在港系泊作業(yè)標準限值時,大型LNG 船應(yīng)緊急離泊。另外,大型LNG 船靠泊期間,一旦發(fā)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(yīng)急撤離角度進行分析鹽城港濱海港區(qū)LNG 船舶應(yīng)急撤離條件及影響分析。
濱海港區(qū)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(qū)地處淮河入海水道濱海樞紐,位于北緯34°18′,東經(jīng)120°16′。中海油江蘇濱海液化天然氣(LNG)項目位于濱海港區(qū)已建南防波擋沙堤南側(cè),防潮大堤東側(cè)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(yīng)急錨地擬設(shè)置在規(guī)劃1#錨地東南側(cè),距離規(guī)劃1#錨地1268m,面積121 萬m2,距離應(yīng)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(yīng)急航道軸線為方位角為260°~80°,航道設(shè)計寬度為500m。根據(jù)《液化天然氣碼頭設(shè)計規(guī)范》(JTS165-5-2021)第5.7.1 條規(guī)定,“海港液化天然氣碼頭應(yīng)設(shè)置應(yīng)急錨地。應(yīng)急錨地可與油氣化學(xué)品運輸船舶共用,且與非危險品船舶錨地的安全凈距不應(yīng)小于1000m?!睉?yīng)急錨地投入使用,1#錨地應(yīng)與之保持安全距離不小于1000m。
現(xiàn)階段在濱海港區(qū)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(zhuǎn)彎水域設(shè)置一條應(yīng)急通道,通向外海一側(cè),通道設(shè)計底標高-14.15m,設(shè)計寬度500m。應(yīng)急錨地布置在規(guī)劃1#錨地東南側(cè),距離規(guī)劃1#錨地1268m,應(yīng)急錨地水深15m 以上。應(yīng)急通道和應(yīng)急錨地布置方案見圖2。
圖2 應(yīng)急錨地及應(yīng)急通道示意圖
圖3 應(yīng)急通道水深掃測示意圖
圖4 應(yīng)急錨地水深掃測示意圖
圖5 本工程應(yīng)急錨地位置示意圖
如圖2 所示,應(yīng)急錨地,規(guī)劃濱海1#錨地東南側(cè),距離規(guī)劃濱海1#錨地1268m,面積121 萬m2,距離應(yīng)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(yīng)急錨地距離LNG 碼頭泊位約5nmile,本項目應(yīng)急通道僅在緊急事件發(fā)生時使用,利用率較低,應(yīng)急通道設(shè)計底標高不考慮備淤深度。
應(yīng)急通道設(shè)計底標高設(shè)計為-14.15m(當(dāng)?shù)乩碚撟畹统泵嫫鹚悖?,本次濱海LNG 項目設(shè)計代表船型26.6萬m3LNG 船舶設(shè)計船長345m,船寬55,型深27m,抵港設(shè)計吃水12m。一般情況下,錨泊所需水深按1.2 倍吃水計算,應(yīng)為14.4m,海面波高大于2m 時,所需水深還應(yīng)適當(dāng)增加。擬設(shè)置的應(yīng)急錨地水深在15.0m 以上,能夠滿足本工程LNG 設(shè)計代表船型的應(yīng)急撤離航行對水深的要求。
應(yīng)急通道設(shè)計寬度為500m,為9 倍設(shè)計船寬,滿足《海港總體設(shè)計規(guī)范》“對液化天然氣船舶通行的航道,應(yīng)滿足不小于5 倍設(shè)計船寬的要求”。同時,根據(jù)《江蘇濱海液化天然氣(LNG)項目通航安全影響論證報告(應(yīng)急通道與應(yīng)急錨地補充報告)》模擬試驗結(jié)論,500m 的航道寬度可滿足LNG 船舶的應(yīng)急撤離。從應(yīng)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(yīng)急通道駛出較為容易,不需在流態(tài)復(fù)雜的條件下轉(zhuǎn)向,為船舶操縱提供了便利條件,另外航線可調(diào)整的范圍較為寬裕。
江蘇濱海LNG 項目應(yīng)急錨地擬設(shè)置在規(guī)劃1#錨地東南側(cè),距離規(guī)劃1#錨地1268m,面積121 萬m2,距離應(yīng)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(yīng)急航道軸線為方位角為260°~80°,航道設(shè)計寬度為500m。根據(jù)《液化天然氣碼頭設(shè)計規(guī)范》(JTS165-5-2021)第3.2.7.1 條規(guī)定,“海港液化天然氣碼頭應(yīng)設(shè)置應(yīng)急錨地。應(yīng)急錨地可與油氣化學(xué)品運輸船舶共用,且與非危險品船舶錨地的安全凈距不應(yīng)小于1000m?!睉?yīng)急錨地投入使用,1#錨地應(yīng)與之保持安全距離不小于1000m。
本項目設(shè)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(yīng)為14.4m,海面波高大于2m 時,所需水深還應(yīng)適當(dāng)增加。擬設(shè)置的應(yīng)急錨地水深在15.0m 以上,能夠滿足本工程LNG 設(shè)計代表船型的錨泊要求。
(1)應(yīng)急離港路線:??勘竟こ檀a頭的船舶在掉頭離泊后,經(jīng)濱海港區(qū)10 萬噸級公共航道應(yīng)急撤離。
(2)本工程船舶應(yīng)急離港時,往往情況緊急,時間緊迫:①船舶應(yīng)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(nèi)確保航道暢通,因此,船舶應(yīng)急離港船舶交通組織難度大;②船舶應(yīng)急離港時需在拖輪協(xié)助下作業(yè),船舶應(yīng)急離港應(yīng)講究實效性,本工程碼頭投入營運后,業(yè)主需充分考慮船舶作業(yè)期間的拖輪值守,以應(yīng)對作業(yè)過程中的突發(fā)情況。
(1)LNG 船舶機器設(shè)備(包括主機、舵機及發(fā)電機等)正常,但在港系泊作業(yè)條件超過標準限值情況下,緊急離港應(yīng)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(shè)計船型在8 級風(fēng)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(fēng)掉頭還是順風(fēng)掉頭,當(dāng)船舶轉(zhuǎn)向橫風(fēng)、橫流時,會快速向下風(fēng)一側(cè)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(xié)助則無法使船舶安全離泊。因此,根據(jù)本模擬實驗結(jié)果,不建議風(fēng)力≥8 級時進行設(shè)計船型船舶掉頭離泊作業(yè)。
(1)應(yīng)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(nèi)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(yīng)急通道駛出較為容易,不需在流態(tài)復(fù)雜的條件下轉(zhuǎn)向,為船舶操縱提供了便利條件,另外航線可調(diào)整的范圍較為寬裕。另外,應(yīng)急通道起點到應(yīng)急錨地,距離約5n mile,LNG 船在該應(yīng)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(yīng)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(yīng)急情況下LNG 船舶才會使用應(yīng)急通道,使用率低,且該航區(qū)主要是捕撈船和小型貨船,通航流量較小。
(2)對規(guī)劃1#錨地錨泊船和待錨泊船的影響,如果LNG 船舶應(yīng)急撤離,在1#錨地南側(cè)角的錨泊船和待錨泊船會存在一定的潛在風(fēng)險。尤其是當(dāng)航區(qū)受S 風(fēng)N流的影響時,LNG 船舶偏向錨地一側(cè)的合力增加,容易使LNG 船偏向錨地一側(cè),此種情況下,LNG 船舶需要多壓風(fēng)流壓差角,且稍偏向南側(cè)航行,以離開錨地足夠的安全距離。
(1)LNG 船舶靠泊卸貨作業(yè)期間,LNG 船和碼頭、接收站的消防設(shè)備應(yīng)當(dāng)處于隨時可用狀態(tài),液化天然氣碼頭上應(yīng)具備船舶應(yīng)急切斷裝置控制點。LNG 船舶應(yīng)按照貨物操作手冊相關(guān)程序進行應(yīng)急切斷裝置的功能測試,并記錄測試情況。
(2)鑒于應(yīng)急通道直行時距離規(guī)劃1#錨地較近,錨地投入使用后,由于LNG 船舶一年內(nèi)到港數(shù)量很少,建議申請采取相應(yīng)的管控制度或措施,在LNG 船舶靠離泊、停泊期間,錨地的南側(cè)避免船舶拋錨,為LNG船舶應(yīng)急撤離讓清通道。
(3)建議對應(yīng)急通道及應(yīng)急錨地附近海區(qū)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(yīng)急通道和錨地。