曹妃甸港LNG船舶右舷靠泊技術(shù)探討

韋小軍

摘 要：唐山港曹妃甸港區(qū)LNG碼頭自2013年11月開港以來，由于碼頭前沿水深、助航設(shè)施設(shè)置及流向流速與LNG船舶大型化之間的矛盾等原因，一直采用乘漲潮流左舷靠泊的方式。為了幫助港方有效解決冬季LNG船舶靠泊窗口期短、天然氣接卸不夠及時(shí)等問題，唐山港引航站經(jīng)長期靠泊經(jīng)驗(yàn)積累后，研究分析和克服該碼頭的不利因素，實(shí)現(xiàn)了LNG船舶乘落潮流右舷靠泊。

關(guān)鍵詞：曹妃甸 LNG碼頭 右舷 靠泊 安全

唐山港曹妃甸港區(qū)LNG碼頭是國家能源戰(zhàn)略的重要組成部分，承擔(dān)著為華北地區(qū)特別是首都北京供應(yīng)天然氣的重要任務(wù)。該碼頭處于甸頭區(qū)開敞式水域，碼頭前沿東側(cè)存在淺水區(qū)，淺水區(qū)南方位標(biāo)位于碼頭東南方向船舶調(diào)頭水域，妨礙船舶在碼頭前沿安全操縱。由于引航作業(yè)水域情況較為復(fù)雜，加上海事部門針對LNG船舶的特殊性而制定的特殊監(jiān)管措施，為充分保證船舶引航安全，自開港以來，一直局限于乘漲潮流左舷靠泊。曹妃甸港區(qū)冬季強(qiáng)風(fēng)、強(qiáng)浪向?yàn)镋NE，當(dāng)在這種情況下，船舶左舷靠泊時(shí)，協(xié)助拖輪處于上風(fēng)舷側(cè)，對拖輪輔助作業(yè)產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。如風(fēng)浪太大導(dǎo)致拖輪無法安全作業(yè)時(shí)，船舶靠泊將被迫終止或推遲。而曹妃甸水域潮水屬于不規(guī)則半日潮，通常白天特別是冬季保供期只有一個(gè)漲水時(shí)段可以滿足靠泊要求。二者共同導(dǎo)致LNG船舶安全靠泊窗口期縮小，港方生產(chǎn)壓力增大。為幫助港方提高碼頭周轉(zhuǎn)率和天然氣接卸及時(shí)率，引航站開展LNG碼頭乘落潮流右舷靠泊的課題研究，協(xié)調(diào)港方對引航作業(yè)區(qū)域相關(guān)設(shè)施進(jìn)行了合理調(diào)整，在海事局的協(xié)調(diào)下，以及在港方的積極配合下，克服自然條件對靠泊的影響，成功引領(lǐng)“阿基里斯”（MARAN GAS ACHILLES）輪右舷靠泊曹妃甸LNG碼頭。

1.港口概況

1.1碼頭概況

碼頭為開敞式布置，碼頭軸線方向068°-248°。碼頭平面采用蝶型布置，棧橋總長度為1899m，碼頭前沿停泊水域?qū)挾葹?10m，長度410m。LNG碼頭一期工程設(shè)計(jì)規(guī)模年接卸650萬噸，能滿足12.5萬-26.6萬m3LNG船靠泊。

1.2助航標(biāo)志

（1）1#浮標(biāo)為南方位標(biāo)，布置在碼頭前沿東南側(cè)20m等深線上，燈浮移位前距離碼頭東燈樁的距離僅294米，位于碼頭東南側(cè)，對船舶右舷靠泊造成影響，因此長期以來一直采取乘漲潮流左旋靠泊。

（2）為實(shí)現(xiàn)右舷靠泊，將1#燈浮沿20m等深線向東南方向外移269米。移位后，燈浮距碼頭東燈樁的直線距離為563米；平行于碼頭平面延長線方向，燈浮距碼頭東側(cè)的縱距為424米；垂直碼頭平面延長線方向，燈浮距碼頭平面的橫距為345米。

1.3錨地

根據(jù)《液化天然氣碼頭設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTS165-5-2009）規(guī)定要求：曹妃甸LNG應(yīng)急錨地選址在曹妃甸水域東側(cè)港外（油輪及大型散貨）錨地的西北側(cè)（見圖一）。錨泊水域半徑538m，且液化天然氣船舶的錨位與其他錨地的安全凈距不小于1000m。

1.4回旋水域

按照《液化天然氣碼頭設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定要求：曹妃甸LNG泊位船舶進(jìn)行掉頭所需回旋水域的長軸值為862.5m，短軸值為690m。

1.5航路規(guī)劃和要求

根據(jù)國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對LNG船舶進(jìn)出港航道技術(shù)安全要求：曹妃甸港區(qū)LNG船舶進(jìn)出碼頭的航路軸線為一直線，方位為018°-198°，寬度350m，航路長約7000m，制動水域長度1380m。進(jìn)出港航行過程中，其前方有海事巡邏艇清道護(hù)航，后方應(yīng)有消拖兩用船護(hù)航，除護(hù)航船舶外，其前后各1海里范圍內(nèi)不得有其他船舶航行。1.6水文氣象

（1）風(fēng)：曹妃甸海區(qū)常風(fēng)向?yàn)镾SW；次常風(fēng)向?yàn)镋NE和SSE，強(qiáng)風(fēng)向?yàn)镋NE，最大風(fēng)速為25m/s；次強(qiáng)風(fēng)向?yàn)镹E，最大風(fēng)速為21m/s。本海區(qū)風(fēng)的季節(jié)變化明顯，冬季盛行偏西北風(fēng)和北風(fēng)。

（2）波浪：曹妃甸海域常浪向?yàn)镾；次常浪向?yàn)镾W；強(qiáng)浪向?yàn)镋NE，最大波高4.9m；次強(qiáng)浪向?yàn)镹E，最大波高4.1m。

（3）潮流：曹妃甸海域的潮流性質(zhì)為不規(guī)則半日潮流，漲潮流向偏西，落潮流向偏東。在曹妃甸甸頭和離淺灘較遠(yuǎn)海域，潮流基本呈現(xiàn)東西向的往復(fù)流運(yùn)動；在靠近淺灘海區(qū)，由于受地形變化影響和漫灘水流作用，主流流向有順岸或沿等深線方向流動的趨勢，經(jīng)長期觀測統(tǒng)計(jì)，碼頭前沿的漲潮流方向248°，落潮流方向068°。流速最大出現(xiàn)在中潮位時(shí)，碼頭前沿水域通常在高低潮位時(shí)轉(zhuǎn)流或在潮位時(shí)前轉(zhuǎn)流，轉(zhuǎn)流時(shí)間略早于遠(yuǎn)岸海域，通常在高低潮位前1小時(shí)左右流向比較穩(wěn)定，流速較緩。

2.靠泊方案的制定

2.1LNG船舶細(xì)節(jié)及船舶操縱特性

“阿基里斯”輪船長290m、船寬46.45m、平吃水：11.7m，排水量117743噸。內(nèi)旋式雙車推進(jìn)器，雙舵，主機(jī)為雙燃料電力推進(jìn)系統(tǒng)，啟動和停止沒有延時(shí)。船首配備2500KW首側(cè)推器一部。該輪干舷高，吃水大，瞭望盲區(qū)大，避讓時(shí)受可航水域影響較大，靠泊過程中需充分考慮到船舶受風(fēng)流的影響。

2.2港區(qū)天氣和潮流狀況

液化天然氣船舶作業(yè)條件標(biāo)準(zhǔn)?？坎床僮鲿r(shí)風(fēng)速≤15m/s；允許波高：橫浪H4%≤1.2m，順浪 H4%≤1.5m；能見度≥1000m；流速橫流<1m/s，順流≤2.0m/s。

根據(jù)國家氣象局發(fā)布的預(yù)報(bào)：當(dāng)日風(fēng)向?yàn)镾SW，最大風(fēng)力為7.5m/s；當(dāng)日潮汐情況為：0542時(shí)潮高244cm，1200時(shí)潮高57cm，1852時(shí)潮高239cm。

2.3靠泊時(shí)間控制

由于是首次進(jìn)行LNG右舷靠泊操縱，引航站制定了周密的引航方案：為減小潮流對靠泊操縱的影響，將船舶控制在低潮潮時(shí)前1.5-2小時(shí)抵達(dá)泊位前沿，低潮潮時(shí)前1-1.5小時(shí)貼靠碼頭。從曹妃甸D4登輪點(diǎn)至東錨地西側(cè)轉(zhuǎn)向點(diǎn)的航程為9海里，從該轉(zhuǎn)向點(diǎn)至泊位前沿航程約5海里。為留有充分的時(shí)間供引航員操縱船舶，將船舶D4登輪點(diǎn)至抵達(dá)泊位前沿的時(shí)間控制在2-2.5小時(shí)，泊位前沿操作控制在30分鐘內(nèi)。經(jīng)以上時(shí)間推算，船舶最早可在低潮潮時(shí)前4.5小時(shí)抵曹妃甸D4登輪點(diǎn)。

2.4靠泊航路規(guī)劃及靠泊操作要領(lǐng)

如圖一所示：船舶在航行過程中進(jìn)入LNG應(yīng)急錨地，根據(jù)風(fēng)流壓差，調(diào)整船舶從錨地以70°-90°入泊航跡向角度接近泊位，在接近泊位過程中慢慢向左調(diào)整船首向，逐步減小入泊角度，密切關(guān)注風(fēng)流對船舶航跡向的影響，通過調(diào)整船舶入泊角度和船舶航速，保持船舶航跡向一直向泊位方向行進(jìn)，注意與泊位東南側(cè)的南方位標(biāo)保持安全距離。在距泊位1cable時(shí)，船舶入泊角度小于20度，靠泊法向速度控制在15cm/s之內(nèi)，并逐步降低船舶入泊速度，接觸護(hù)舷時(shí)的法向速度≤10cm/s，盡可能做到零角度、平行靠攏該泊位。

3.靠泊方案的實(shí)施

（1）按照預(yù)定靠泊計(jì)劃，引航員于0615時(shí)登上拖輪前往D4登輪點(diǎn)，0745時(shí)登上被引船，與船長進(jìn)行信息互換，雙方協(xié)商制定靠泊方案。安排海事巡邏艇在本船船首方向1-2海里距離內(nèi)警戒，驅(qū)離航線附近礙航船舶，兩條大馬力消拖兩用拖輪分別位于本船船尾和本船右側(cè)護(hù)航。

（2）船舶按照計(jì)劃航線行駛，0900時(shí)抵達(dá)WPT1轉(zhuǎn)向點(diǎn)，船舶開始轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向后速度6kn，協(xié)助靠泊的拖輪到位，并開始帶纜。LNG船舶靠泊采用4條拖輪協(xié)助，其中左舷首尾兩條拖輪分別帶在首樓和船尾胯部，另外兩條拖輪纜繩分別由拖輪自行帶被引船左舷甲板下靠近首尾部的纜柱上。

（3）船舶于0935時(shí)抵達(dá)WPT2轉(zhuǎn)向點(diǎn)，此時(shí)距泊位2.5海里，控制船速5kn，船舶向右轉(zhuǎn)向進(jìn)入LNG應(yīng)急錨地，調(diào)整船舶在錨地中的位置，以便船舶有合適入泊角度，0955時(shí)船舶抵達(dá)LNG應(yīng)急錨地北邊線，此時(shí)船舶距泊位1海里，方位320°，船首向295°、航跡向320°、對地速度4.5kn；此時(shí)風(fēng)向SSW，風(fēng)力5m/ s；流向060°，流速1.6kn。船舶左舷受吹攏風(fēng)和壓攏流的影響，船首向和航跡向之間有25度偏差。

（4）隨著船速的不斷降低，船舶慢慢向左調(diào)整航向，始終保持讓船舶航跡向駛向泊位，同時(shí)注意與泊位東南側(cè)的南方位標(biāo)保持安全距離，當(dāng)船舶距離碼頭2cable時(shí)，船首向248°、航跡向320°、對地速度0.8kn，向碼頭靠攏，由于是吹攏風(fēng)和壓攏流，首尾拖輪提前放出纜繩處于備拖狀態(tài)，頂推工作主要由中間兩條拖輪完成。通過四條輔助拖輪的頂推和拖拽，調(diào)整船舶靠泊角度和靠泊速度，1030時(shí)船舶平穩(wěn)靠泊在LNG碼頭。

（5）根據(jù)曹妃甸港區(qū)風(fēng)流和涌浪較大及LNG船舶受風(fēng)面積較大的特點(diǎn)，纜繩配置為4-4-2，前后共20根。帶纜順序：船首先帶倒纜，再帶橫纜，后帶頭纜；船尾先帶倒纜，再帶橫纜，后帶尾纜。

4.結(jié)論及注意事項(xiàng)

成功引領(lǐng)L NG船舶“阿基里斯”輪右舷靠泊曹妃甸LNG泊位，為日后LNG船舶右舷靠泊的常態(tài)化積累了經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也為港方協(xié)調(diào)航標(biāo)部門合理調(diào)整碼頭南方位標(biāo)及配套疏浚工作提供了指導(dǎo)性意見，為海事部門下一步調(diào)整LNG應(yīng)急錨地范圍提供了技術(shù)參考：

（1）靠泊過程中被引船通過控制好自身的船位，綜合考慮風(fēng)、流影響，時(shí)刻關(guān)注船舶航跡向的運(yùn)動方向，可以與LNG泊位東南側(cè)的南方位標(biāo)保持安全距離，避免進(jìn)入淺水區(qū)。

（2）當(dāng)靠泊過程中海區(qū)處于E到ENE強(qiáng)涌浪控制時(shí)，由于拖輪助操局限性導(dǎo)致船舶無法滿足左舷靠泊時(shí)，船舶可以根據(jù)潮水情況采取右舷靠泊，且船舶在向泊位行進(jìn)的過程中能夠較好的為助操拖輪提供有效的遮蔽，使拖輪免受風(fēng)浪涌浪的拍擊，避免拖輪纜繩長時(shí)間反復(fù)受頓力和拖輪碰墊頻繁磕碰被引船船殼帶來的對拖纜及船體造成的影響。

（3）當(dāng)船舶抵達(dá)泊位前沿時(shí)，船舶要緩慢回調(diào)船首向，并不斷觀察和確認(rèn)拖輪受風(fēng)浪影響情況，與碼頭保持一定的安全橫距，一旦拖輪無法保證安全作業(yè)，船舶應(yīng)果斷取消靠泊計(jì)劃。并留有足夠的安全水域供被引船安全駛離。

（4）碼頭應(yīng)配足充分的帶纜人員，提前測試帶纜設(shè)備和準(zhǔn)備相應(yīng)的引纜，提高帶纜速度，縮短帶纜時(shí)間，降低船舶貼靠碼頭后拖船頂推被引船的輔助時(shí)間，防止涌浪過大造成拖輪和被引船船殼損壞。

（5）由于LNG船舶高干舷和深吃水，受風(fēng)流影響均比較大，靠泊過程中要綜合考慮風(fēng)流對船舶的影響。

（6）LNG碼頭前沿水深為自然形成，目前南方位標(biāo)的位置是按照為滿足碼頭設(shè)計(jì)能力的主打船型設(shè)計(jì)吃水安全水深設(shè)置的。在實(shí)施船舶右舷靠泊的過程中發(fā)現(xiàn)南方位標(biāo)對靠泊船船尾螺旋槳及船舵存有一定安全隱患，若想實(shí)現(xiàn)LNG船舶右舷靠泊常態(tài)化，需對碼頭東側(cè)水域進(jìn)行合理疏浚，南方位標(biāo)位置進(jìn)行合理移動。由于等深線為自然形成，建議有關(guān)部門對疏浚后的區(qū)域水深進(jìn)行定期監(jiān)測，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)水深異常，及早采取有效措施。

（7）海事部門在LNG船舶進(jìn)出港過程中設(shè)立了“安全移動區(qū)”，即LNG船在進(jìn)（出）港航路上要求留有一定寬度的移動水域，不允許其它船舶占用。在實(shí)施右舷靠泊時(shí)有兩條航線可以選擇，一是穿越東錨地進(jìn)入碼頭前沿水域，二是按照此次靠泊航路，從東錨地西側(cè)經(jīng)LNG應(yīng)急錨地后進(jìn)入泊位前沿水域，因此就曹妃甸港區(qū)目前東錨地與LNG碼頭的相對位置關(guān)系而言，后者在操作過程中勢必占用LNG應(yīng)急錨地部分水域。由于LNG應(yīng)急錨地處于曹妃甸東錨地的東北角，目前經(jīng)常有其他散雜貨船在此錨泊的情況。曹妃甸港區(qū)LNG船選擇哪舷靠泊完全取決于船舶進(jìn)港計(jì)劃所處時(shí)間段與潮汐時(shí)間的關(guān)系，因此一旦由于生產(chǎn)需要船舶確定右舷靠泊時(shí)，需要海事部門協(xié)調(diào)并監(jiān)管LNG應(yīng)急錨地，對LNG船進(jìn)港航路有影響的錨泊船需提前采取移錨位的措施，以確保為LNG船提供足夠的操控水域。

參考文獻(xiàn)：

[1]李冰.曹妃甸港LNG船靠離泊技術(shù)探討.《港口經(jīng)濟(jì)》2015年04期

[2]趙月林，古文賢.船舶操縱[M]大連：大連海事大學(xué)出版社，2005