大型船舶原油過駁技術(shù)研究

謝汝策 王俊勇

摘要：針對欽州港原油裝卸能力不足的問題，為緩解原油需求與裝卸能力之間的矛盾，順應(yīng)欽州港在大西南的發(fā)展戰(zhàn)略布局，保障原油供應(yīng)安全，迫切需要通過原油過駁滿足腹地經(jīng)濟發(fā)展的需求。采用定性與定量方法、方案比選分析等方法確定卸油船的最優(yōu)噸級以及過駁技術(shù)方案。采用兩側(cè)靠泊油船的過駁方案，港池水域影響范圍小，工程施工量少。欽州港原油過駁是石化產(chǎn)業(yè)以及經(jīng)濟增長的重要載體。

關(guān)鍵詞：欽州港;原油;過駁

中圖分類號：U65 文獻標(biāo)識碼：A?? 文章編號：1006—7973（2022）03-0066-03

大型油船具有裝載能力強、經(jīng)濟效益高的特點，但是船型吃水較大受到航道條件限制，往往需要乘潮進港或減載靠泊。乘潮進港降低了船舶的運行效率，減載靠泊降低了船舶的載運量，兩種方式均不能充分發(fā)揮大型船舶的優(yōu)勢。因此，原油裝卸量大、受航道水深條件限制的碼頭迫切需要解決原油裝卸的問題，利用滿足大型船舶停泊水深條件的碼頭進行過駁作業(yè)，提升碼頭富裕的承載能力和經(jīng)濟效益，促進后方腹地的產(chǎn)業(yè)發(fā)展最大限度地發(fā)揮水運的優(yōu)勢。以欽州港三墩西作業(yè)區(qū)30萬噸級油碼頭為例，通過研究分析和技術(shù)論證，實現(xiàn)了油碼頭原油過駁的功能。

1原油過駁的必要性

隨著中緬輸油管道的開通，原計劃由欽州千萬噸級煉油項目輻射大西南的戰(zhàn)略布局發(fā)生了變化。目前，中石油通過云南煉油項目，使用中緬管道進口的原油生產(chǎn)成品油，產(chǎn)品滿足了西南各省的需求，甚至部分還銷售到廣西，但從保障原油供應(yīng)安全的戰(zhàn)略角度出發(fā)，從北部灣進口原油仍然非常必要。

欽州港自2012年～2021年原油過駁年均超過800萬噸，根據(jù)欽州石化產(chǎn)業(yè)園的企業(yè)發(fā)展?fàn)顩r以及石化產(chǎn)業(yè)面臨的形勢，預(yù)計2025年過駁量達1000萬噸。因此，利用30萬級油碼頭泊位進行原油過駁是必要的。

2工程概況

2.1碼頭現(xiàn)狀

欽州港30萬噸級石油碼頭工程采用墩式布置，碼頭東側(cè)停泊30萬噸級油船，西側(cè)碼頭水工結(jié)構(gòu)按30萬噸級預(yù)留，水工結(jié)構(gòu)總長546.3m，其中油船靠泊泊位結(jié)構(gòu)總長468m，輔助區(qū)平臺及連接到輔助區(qū)平臺的連接橋長78.3m。碼頭施工與棧橋施工分開進行，目前原油碼頭與后方陸域油庫聯(lián)接的棧橋短期未能建設(shè)。

為適應(yīng)廣西北部灣港欽州30萬噸級油碼頭進行30萬噸級油船及30萬以下噸級油船作業(yè)的需要，目前碼頭擬采用過駁方式作業(yè)。碼頭前沿設(shè)置過駁管線，利用碼頭將原油從30萬噸級船舶過駁至噸級較小的船舶。2.2航道條件

目前欽州港進港航道投入使用的有6條，本工程使用的是欽州30萬噸進港航道和30萬噸級進港支航道。進港航道一期工程已經(jīng)建成，30萬噸級進港支航道（長約8.5km）基本建成，30萬噸級進港支航道主要服務(wù)于三墩港區(qū)。

2.3代表船型

本工程位于規(guī)劃的欽州港大欖坪港區(qū)三墩作業(yè)區(qū)，項目所在岸線規(guī)劃為30萬噸級泊位岸線。根據(jù)本項目營運貨物的流量、流向情況，以及到港代表船型，本項目過駁船型為100000DWT ～300000DWT 油船，船型尺寸見表1。

3過駁方案

過駁方案的確定原則包括：

（1）安全性原則。在現(xiàn)有的系泊條件下，原油過駁應(yīng)確保碼頭結(jié)構(gòu)、附屬設(shè)施以及過駁油船的安全性。

（2）高效率原則。在滿足港口使用要求及原油過駁安全性的前提下，過駁方案應(yīng)力求效率最高，等待時間最短。

（3）經(jīng)濟性原則。油船過駁方案應(yīng)盡可能地利用現(xiàn)有的碼頭泊位、附屬設(shè)施以及企業(yè)現(xiàn)有的設(shè)備設(shè)施，盡可能地減少新的投資。

3.1過駁船舶選擇

欽州港30萬噸級油碼頭設(shè)計年吞吐量為930萬噸，過駁船舶的選擇應(yīng)滿足吞吐量的需求。泊位通過能力根據(jù)規(guī)范，按下式計算：

式中：——船舶過駁能力（t）;

——碼頭年營運天數(shù)，取300天;

——裝卸一艘設(shè)計船型所需時間，參考規(guī)范確定（h）;

——設(shè)計船型載貨量（t）;

——晝夜小時數(shù)，取24h;

——船舶的裝卸輔助作業(yè)、技術(shù)作業(yè)時間以及船舶靠離泊時間之和（h）;

——排壓艙水時間（h）;

——候潮、候流所增加時間（h）;

——泊位利用率，對單一船型取70%。

過駁船舶的載貨量應(yīng)大于71964噸，因此選擇10萬噸級油船作為過駁船型。

3.2過駁方案

碼頭東側(cè)泊位長度468m，碼頭前沿停泊水域?qū)挾葹?20.0m，前沿停泊水域底高程為-24.50m。西側(cè)泊位長度345m，停泊水域?qū)挾?6.0m，停泊水域泥面高程-16.30m。。

方案一：油碼頭東側(cè)靠泊30萬噸級油船（卸油船），西側(cè)靠泊10萬噸級油船（受油船）。

30萬噸級油船（卸油船，一程船）靠泊碼頭東側(cè)、10萬噸級油船（受油船，二程船）靠泊碼頭西側(cè)，通過油碼頭平臺進行裝卸油過駁作業(yè)。油碼頭東側(cè)與西側(cè)前沿水深各自滿足靠泊相應(yīng)油船的水深要求。30萬噸級船舶回旋水域布置在泊位停泊水域的正前方，回旋圓直徑為835m，回旋水域泥面高程為-21.00m?；匦虿贾迷谕２此虻恼胺剑匦龍A直徑為615m，回旋水域泥面高程為-13.00m。油碼頭東側(cè)與西側(cè)前沿水深各自滿足靠泊相應(yīng)油船的水深要求。過駁方案示意圖見圖1。

方案二：油碼頭東側(cè)船靠船的平行過駁作業(yè)。

30萬噸級油船（卸油船）靠泊油碼頭東側(cè)。卸油船靠泊油碼頭后，10萬噸級油船（或10萬噸級以下）（受油船）直接并靠于30萬噸級油船（卸油船）側(cè)。船與船采用平行靠泊方式。過駁方案示意圖見圖2。

3.3安全性分析

方案一油船泊穩(wěn)條件好，過駁作業(yè)操作便利，安全性較好?；匦蚝瓦M港航道可使用原有水域。油船分別靠泊碼頭兩側(cè)，無需考慮兩船間的碰擊，油船停靠條件較為優(yōu)越，作業(yè)條件好，安全性高。

方案二的兩船之間利用軟管連接即可進行過駁作業(yè);為了防止錨鏈相互絞纏，靠泊船舶一般不能通過下錨來減輕系泊系統(tǒng)受到的外力作用和減輕船舶搓動。油船并靠過駁作業(yè)時兩船會碰擊，原有30萬噸級油碼頭所需承載的撞擊力和系纜力增大，需要加強相應(yīng)的工程設(shè)施。過駁作業(yè)時需考慮兩船之間的碰擊，并靠作業(yè)使得原有30萬噸級油船碼頭所需承載的撞擊力和系纜力增大，需要加強相應(yīng)的工程設(shè)施。作業(yè)安全性不如方案一。

綜合分析兩種方案的安全性，最終確定方案一為原油過駁方案。

4結(jié)語

本文研究了基于碼頭的原油過駁技術(shù)，以欽州港30萬噸油碼頭為例，研究確定了過駁的船型以及技術(shù)方案，得出結(jié)論如下：

（1）利用油碼頭進行原油過駁是可行且必要的，原油過駁可以突破航道條件和裝卸設(shè)備的限制，充分利用碼頭的吞吐能力。

（2）通過研究船舶的過駁能力，分析了滿足年吞吐量需要的最小船舶載重噸，確定了10萬噸級油船作為卸油船進行原油過駁，過駁效率較高。

（3）本文研究了兩種過駁方案的碼頭結(jié)構(gòu)受力特點，分析了停泊水域和回旋水域的尺度要求，以碼頭結(jié)構(gòu)的承載力和水域條件為主要因素綜合分析確定了過駁技術(shù)方案，技術(shù)方案在滿足安全性的條件下投入相對較小。

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