濰坊港液化天然氣船舶的引領(lǐng)要點和注意事項

王增寶

摘 要：天然氣作為一種清潔能源在當(dāng)今社會中已得到廣泛應(yīng)用。運載液化天然氣的船舶具有高技術(shù)、高難度等特點，在裝載、運輸、接卸環(huán)節(jié)有更高的安全標(biāo)準(zhǔn)和要求。本文在簡要介紹液化天然氣船舶及貨物本身特點和當(dāng)今海運界對LNG船舶的操作規(guī)程等情況的基礎(chǔ)上，結(jié)合LNG船舶在濰坊港中港區(qū)單向航道航行和在液化品24、25號泊位靠離泊操縱的特點，論述引領(lǐng)液化氣船舶在濰坊港航行、靠離泊和調(diào)頭情況下的操縱要點以及注意事項。

關(guān)鍵詞：液化天然氣船舶;濰坊港中港區(qū);引領(lǐng);船舶操縱;要點

液化天然氣（Liquefied Natural Gas，簡稱LNG），被公認(rèn)是地球上最干凈的化石能源，無色、無味、無毒且無腐蝕性，其制造過程是先將氣田生產(chǎn)的天然氣凈化處理，經(jīng)一連串超低溫液化后，利用液化天然氣船運送。隨著我國國民生活水平的不斷提升，對于天然氣的需求也變得越來越緊迫。濰坊港中港區(qū)24、25號液化品泊位于2018年9月通過靠泊2萬噸級LPG船舶安全評審，濰坊港引航站十分重視LNG船舶的引領(lǐng)工作，積極向國內(nèi)外相關(guān)海港引航部門學(xué)習(xí)、培訓(xùn)，制定LNG船舶操作規(guī)程和規(guī)章制度，確定引航方案。在安全順利完成引領(lǐng)多艘次LNG船舶進(jìn)出濰坊港中港區(qū)任務(wù)后，引航員深刻體會到引領(lǐng)此類船舶要有充分縝密的安全保障措施和引領(lǐng)技術(shù)儲備。

1 LNG貨物特性及LNG運輸船舶特點

1.1液化天然氣的特性

1.1.1 LNG的基本參數(shù)

LNG即液化天然氣，是由天然氣經(jīng)過預(yù)處理脫除重?zé)N、硫化物、二氧化碳、水等雜質(zhì)后，深冷至-162℃，液化而成。常壓下的沸點溫度為-162℃，氣液比為625：1，1立方米LNG氣化后可得到約625立方米天然氣。其液體密度通常在426～470kg/m3之間。

LNG蒸汽能與空氣形成爆炸性混合物，在室溫下的爆炸極限5%～15%，在-162℃左右時的爆炸極限6%～13%。天然氣無毒、無味、無色，泄漏到空氣中不宜發(fā)覺。

1.1.2燃燒爆炸的危險性

天然氣與空氣的混合物在一定條件下產(chǎn)生燃燒的三個條件：可燃物、點火源、氧化劑（空氣），盡量防止三個條件同時存在。操作人員的裝備要齊全，特別是防靜電防低溫。天然氣，不論氣態(tài)還是液態(tài)，均屬于高度易燃易爆物質(zhì)。液化天然氣的火災(zāi)特點是火焰?zhèn)鞑ニ俣容^快，火焰溫度高、輻射熱強，易形成大面積火災(zāi)。

1.1.3LNG低溫的危險性

LNG泄漏或溢流后會急劇氣化，其周圍大氣中的水蒸氣會冷凝成“氣團”，這種蒸汽云團會令人窒息。直接接觸時，皮膚表面的蒸汽會凝結(jié)，并粘在低溫物體的表面上，皮膚及皮下組織會產(chǎn)生凍結(jié)甚至撕裂。LNG發(fā)生泄漏時，人員要立即遠(yuǎn)離。

1.1.4翻滾的危害性

由于天然氣組分和液化深冷的程度不同，導(dǎo)致不同產(chǎn)地的LNG的密度和溫度的差別。當(dāng)它們在同一儲罐內(nèi)儲存時會發(fā)生分層現(xiàn)象，由于上下層的熱傳遞會在短時間內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，使罐內(nèi)壓力急劇增加。如果不及時放散壓力，會危及儲罐安全。

1.2LNG運輸船舶

1.2.1 LNG船舶的由來

液化天然氣運輸船簡稱LNG船，主要運輸液化天然氣，為便于運輸，通常采用在常壓下極低溫（- 165℃）冷凍的方法使其液化。最早的LNG船是1958年美國用普通舊油船改建成的5100平方米的“甲烷光鐸”號。我國不僅是繼韓、日等國后實現(xiàn)自主研發(fā)系列LNG船型的國家，而且我國設(shè)計船型在安全、節(jié)能、環(huán)保方面具有明顯的后發(fā)優(yōu)勢。LNG船是在零下162攝氏度低溫下運輸液化氣的專用船舶，是國際上公認(rèn)的三高（高技術(shù)、高難度、高附加值）船舶，是一種“海上超級冷凍車”，被喻為世界造船“皇冠上的明珠”。

1.2.2 LNG運輸船的結(jié)構(gòu)特點

按液貨艙的結(jié)構(gòu)形式可分為獨立儲罐式和膜式。前者是將柱形、罐形、球形等形狀的儲罐置于船內(nèi);后者采用雙殼結(jié)構(gòu)，體內(nèi)殼就是液貨艙的承載殼體，與獨立式比較，膜式的優(yōu)點是容積利用率高，結(jié)構(gòu)重量輕，因此新建的液化天然氣船尤其是大型的，多采用膜式結(jié)構(gòu)。液化天然氣船設(shè)備復(fù)雜，技術(shù)要求高。LNG船舶的動力系統(tǒng)多是利用蒸發(fā)天然氣或者柴油作為燃料的蒸汽輪機。蒸汽輪機啟動、換向、停車相對較慢，引航員在操船時應(yīng)予以充分考慮，嚴(yán)格控制靠泊速度。

1.2.3 LNG運輸船潛在的事故風(fēng)險與預(yù)防

LNG船舶航行危險主要包括：人為失誤、船舶設(shè)備故障和通航環(huán)境惡劣，LNG船舶與其它各類船舶發(fā)生碰撞，觸礁擱淺等。由于LNG船舶所載貨物的危險特性，又極易導(dǎo)致二次災(zāi)害的發(fā)生。LNG船舶在進(jìn)出港過程中經(jīng)常通航環(huán)境復(fù)雜，航行水域受限再加上風(fēng)流因素影響，引航員在引領(lǐng)過程中要格外謹(jǐn)慎，充分利用自己的專業(yè)知識提前預(yù)知風(fēng)險，做好安全預(yù)案，嚴(yán)格按照安全操作規(guī)程謹(jǐn)慎駕駛。對所登輪的每艘被引領(lǐng)的LNG船舶的結(jié)構(gòu)設(shè)備狀況和船長船員的專業(yè)素質(zhì)協(xié)調(diào)水平的不甚了解，引航員要有充分的心理準(zhǔn)備和安全預(yù)案。

2 引領(lǐng)LNG船舶進(jìn)出濰坊港中港區(qū)的操縱要點和注意事項

2.1引領(lǐng)LNG船舶進(jìn)港靠泊航行

LNG作為一種特殊的液化品船舶，為保證航行安全，濰坊港引航站開會討論決定吃水在7～10米的LNG船舶引航員登輪點設(shè)置在航道綠浮標(biāo)No.21～No.23之間，吃水小于7米的船舶引航員登輪點向外延伸至航道綠浮標(biāo)No41附近，這樣不僅避開了濰坊港中港區(qū)航道No.47～No.55（防波擋沙堤壩口）大量作業(yè)漁船，還避免了與上下航道船舶形成會遇態(tài)勢。

（1）由于濰坊港中港區(qū)航道為人工開挖單向航行航道（目前航道底標(biāo)高-12.0米），正好符合LNG船舶單向通航的要求，避免航道船舶的對遇局面。禁止航道內(nèi)船舶追越。

（2）航道周圍作業(yè)漁船眾多，不少漁船穿越航道，甚至在航道內(nèi)拖網(wǎng)捕魚，這給LNG船舶在航道內(nèi)航行帶來了很大的安全威脅。鑒于此，應(yīng)該安排至少一條帶有消防功能的拖輪實施護航和警戒。必要時申請巡邏艇，建立以LNG本船為中心的流動警戒區(qū)，確保通航環(huán)境清爽安全可控。

（3）濰坊港中港區(qū)張潮流為SW向（圖1），落潮流為NE向（圖2），該地區(qū)長浪向為NE向，次長浪向為NNE向，與航道走向（047°.5-227°.5）有一定交角。引航員盡量在航道外登輪，登輪后及時確認(rèn)本船船位，調(diào)整風(fēng)流壓差，使本船保持在航道中央。在航道浮No.53至No.57之間區(qū)域內(nèi)，因受航道兩側(cè)防波擋沙堤（航道浮No.55處為航道兩側(cè)防波擋沙堤合攏收窄處的壩口位置）的阻擋影響，流向流速發(fā)生明顯變化，流速變大，流向與航道走向夾角變大。引航員引領(lǐng)船舶航行至此區(qū)域時要格外謹(jǐn)慎，及時使調(diào)整航向，抵消風(fēng)流壓差，防止本船偏離航道擱淺或沖向兩側(cè)堤壩，造成危險局面。

（4）進(jìn)入防波擋沙堤后，應(yīng)提早減速，若漲潮時進(jìn)港，減速緩慢時，船尾要及時帶上拖輪幫助減速制動。航行到No.65浮之前船首位置帶好第二條拖輪以協(xié)助轉(zhuǎn)向和靠泊。到達(dá)No.65號浮筒時，船舶速度控制在3.5節(jié)以下。

（5）No.24、25號碼頭前沿走向為047°.5-227°.5，與航道軸線平行，碼頭總長度為475米，碼頭面頂高程為6.4米，前沿設(shè)計底高程-13.2米。碼頭前沿停泊水域?qū)?5米，船舶回旋圓布置于碼頭正前方水域，回旋圓直徑為370米，港池設(shè)計底高程-13.8米，船舶經(jīng)進(jìn)港航道由東北側(cè)進(jìn)入港池，制動距離740米（圖3）。

靠泊操縱應(yīng)在白天、風(fēng)力≤14m/s時進(jìn)行，根據(jù)當(dāng)時風(fēng)流情況，將LNG船舶調(diào)整到所靠泊位外檔適當(dāng)距離處停住，利用首尾拖輪配合進(jìn)行平行靠泊，靠泊速度控制在10cm/s以下，禁止船舶邊前進(jìn)邊靠泊，嚴(yán)控船舶的前沖后縮，防止意外情況發(fā)生。

2.2 LNG船舶掉頭離泊出港航行

LNG船的離泊操縱相對于靠泊操縱要簡單些，此時也不可麻痹大意。引航員要注意觀察當(dāng)時天氣和離泊掉頭水域海面狀況，對當(dāng)時的周圍環(huán)境要熟悉掌握。在拖輪的協(xié)助下平行離開碼頭兩倍船寬后，按常規(guī)方法掉頭后盡快駛?cè)牒降?，上線出港。在引領(lǐng)LNG船舶上航道出口時要注意以下幾點：

（1）經(jīng)常用VHF發(fā)布LNG船舶出港動態(tài)，引起周圍相關(guān)船舶的注意和重視。

（2）LNG船舶進(jìn)入航道后，解掉船首拖輪，讓其在前方警戒，驅(qū)趕礙航漁船。必要時聯(lián)系海事建立移動安全區(qū)。

（3）航行至N0.55號浮壩口附近水域時，航速不宜過慢，以克服此處偏橫流影響。

3引領(lǐng)“SAEHAN AURORA”輪航行靠泊實例

3.1 制定引航計劃

根據(jù)所引LNG船舶狀況、當(dāng)時的水文氣象和周圍環(huán)境情況制定詳細(xì)縝密的引航計劃十分重要，是安全引航必不可少的環(huán)節(jié)之一。一是要協(xié)調(diào)海事發(fā)布航行警告和進(jìn)行必要的交通管制;二是要建立以本船為中心的隨動警戒區(qū);三是根據(jù)當(dāng)日潮汐資料選擇流緩時段通過防波擋沙堤壩口。綜合考慮2019年8月27日潮汐情況（0702 潮高135cm 1349 100cm）和各方要求，制訂了航行靠泊計劃表（表1）。

表1 航行靠泊計劃表

3.2 引航實際操作記錄

引航員于11：15時在No.41號浮附近登輪，指令船首拖輪前方警戒，引領(lǐng)“SAEHAN AURORA”輪上線進(jìn)港，發(fā)布航行通告。為克服防波擋沙堤壩口附近橫流影響，航行至No.49號浮時航速提高至11節(jié)，通知前方拖輪警戒橫越驅(qū)趕航道漁船，調(diào)整風(fēng)流壓差順利通過壩口。航行至No.57號浮時開始減速，通知拖輪準(zhǔn)備，航行至No.63號浮時首尾拖輪帶妥。到達(dá)No.65號浮時，利用尾部拖輪減速至2節(jié)左右，在前進(jìn)過程中逐漸調(diào)整船身與碼頭平行且把船完全停住。利用首尾拖輪配合平移靠泊，靠泊速度小于5cm/s。

4 結(jié)語

我國已成為僅次于美國的全球第二大能源消費國，能源的需求正在持續(xù)增長。天然氣作為一種清潔能源正在逐步替代煤這個第一能源載體。海運LNG對我國的能源需求做出了極大的補充。

引航員不要對LNG船舶良好的航行安全率掉以輕心。不僅要充分考慮到其特殊性和高危險性（包括低溫破壞、翻滾事故、泄露火災(zāi)爆炸、中毒窒息等），而且要對當(dāng)時的海上環(huán)境和LNG船舶本身的狀況作出充分的估計，對在引航過程中可能發(fā)生的意外情況（如海上風(fēng)力驟增、船舶失控、能見度變差、氣體泄漏等）有充分的心里準(zhǔn)備和預(yù)案?？傊?，引領(lǐng)LNG船舶要極其謹(jǐn)慎，小心駕駛。

參考文獻(xiàn)：

[1] 薛一東.液化天然氣船在上海洋山港引領(lǐng)中的操縱要點[J].中國航海，2013（02） 138-142.

[2] 洪江勇，江玉國，魏偉堅，郭秀斌. LNG船舶海上運輸?shù)娘L(fēng)險分析及控制[J]航海技術(shù) ，2008（04）33-35.