长江干流江苏段航道LNG船舶通航安全分析

孙敬东 袁智

摘 要：液化天然气（LNG）因其在绿色航运、节能减排中的显著优势，正成为未来船用燃料的首选。长江江苏段是长江干流通航条件最好、船舶通过量最大的“钻石”航道，12.5米深水航道工程的竣工，全面提升了长江南京以下沿岸港口“大船”效应。研究江苏段航道LNG船舶通航安全是更大发挥长江“黄金水道”优势的关键所在。

关键词：LNG船舶;江苏段;12.5米深水航道;通航安全

中图分类号：U697         文献标识码：A            文章编号：1006—7973（2020）02-0069-03

统计数据表明，我国内河船舶每百吨千米油耗比发达国家高出20%以上，充分发挥LNG能源的清洁、便利优势，推进节能减排、绿色航运建设已经迫在眉睫。LNG船舶是在零下163摄氏度低温下运输液化天然气的专用船舶，是国际公认的“三高”产品。保障LNG船舶的通航安全是当前工作的重中之重。

另一方面，长江江苏段全长432.5公里，流经南京至苏州8个设区市，是长江干流通航条件最好、船舶通过量最大的航段，有着“钻石”航道之称，也是一条全国重要的经济走廊。2019年5月20日，经过一年的试运行，江苏段南京以下12.5米深水航道二期工程顺利通过竣工验收，并且进入正式运行阶段，让江港变“深水海港”，也让海轮“一船直达”，从而全面提升了长江南京以下沿岸港口的“大船”效应。

保障LNG船舶特别是大型LNG船舶在江苏段的安全通航是改善能源使用结构的重要途径，是实现水运行业转型升级的重要手段，是长江经济带“共抓大保护、不搞大开发”的重要抓手。本文在充分了解LNG船舶运输特性，把握江苏航段航道特点和优势，研究LNG船舶安全通航所需水深和航宽，为江苏段航运产业升级、打造交通强国建设先行区提供科学支撑。

1 LNG船舶运输特性

LNG的主要成分甲烷，易燃易爆，且容易挥发，属于危险品，在运输过程以低温常压方式储存，运输船舶有着特殊的结构特性、设计参数和操纵要求。

1.1 LNG船舶结构特性

LNG船舶的船型按货舱布置主要分为：整体性货舱、独立型货舱和薄膜式货舱。其中，独立型货舱又分为三种类型：A型，为菱形或称为IHI SPB;B型，为球形，较常见，舱体的结构损伤和裂缝能够被检测，对保障船体安全有较大好处;C型，为卧式圆筒形，通常有球形、半圆筒、双圆筒罐三种形式。根据《液化天然气码头设计规范》，内河LNG船舶采用满足压力容器设计标准的C型独立液舱，由于液舱位于船舶中部，使得船舶具有比较高的干舷，其结构特点如下表1所示。

1.2LNG船舶参数

因为LNG船舶的特殊结构，不同LNG容量的船舶设计尺度参数有较明显的区别，如下表2所示（选择中海油船型为参考）。其中，L表示船长，B表示船宽，D表示型深，T表示满载吃水，ΔH表示富裕水深。根据《中华人民共和国江苏海事局船舶航行安全富裕水深管理规定》（2015年通告）中对相关富裕水深的规定，得到相应LNG船舶的ΔH如表中所示（航速不大于12节），并且考虑到LNG属于危险货物，表中各船型的富裕水深取值都按规定相应的增加了0.1m。

1.3LNG船舶操纵特性

LNG船舶的操纵特性主要如下表3所示。

2 江苏段航道通航环境分析

2.1 江苏段自然环境

长江江苏段通航水域是指长江上界南岸慈湖河口（31°37′34″N/118°29′48″E）与北岸乌江河口（31°50′42″N/118°29′24″E）连线，下界浏河口下游的浏黑屋（31°30′52″N/121°18′54″E）与崇明岛施翘河下游的施信杆（31°37′34″N/121°22′30″E）联线间主管机关公布的可供船舶航行的水域，属于温带向亚热带的过渡性气候。多年统计数据显示，最冷月为1月份，平均气温-1.0～3.3℃，最热月在8月份，平均气温26～28.8℃;年平均降水量为1001.6mm，平均降雨量大于25mm/天的有20天，大于50mm/天的有3。長江横贯江苏东西433千米，流经南京、镇江、扬州、江阴、张家港、南通、泰州、太仓、如皋、常州、常熟、宜兴等处，各处的风况、雾天、水文特征会根据当地的实际有所不同，例如镇江水域风速大于13.8m/s大风日数最多年份为41.0天，多年平均大风日为13.0天，而江阴水域8级以上大风天数年均8天，历年最多26天，年平均风速为2.9m/s。

2.2 江苏段主要航道

按照《长江江苏段船舶定线制规定》的航行规定，船舶依次航经长江口深水航道、外高桥航道、宝山航道、浏河水道、白茆沙航道、通州沙水道、南通水道、流海沙水道、福姜沙水道、江阴水道、泰兴水道、口岸至水道、丹徒直水道、焦山水道、仪征水道、龙潭水道、草鞋峡水道。2019年5月20日，江苏段南京以下12.5米深水航道二期工程顺利通过竣工验收，航道宽度到达500m，水深达到12.5m（理论最低潮面）。

3 江苏段航道LNG船舶通航分析

根据《内河通航标准》和《海港总体设计规范》，LNG船舶在航道中航行，有两个重要的参数需要计算：航道水深和航道宽度。

3.1 航道水深计算

根据《长江干线通航标准》，航道水深由设计船型的标准吃水和富裕水深两部分组成，计算公式如下：

式中，

H  航道水深，m

T  船舶吃水，m

ΔH  富裕水深，m

采用公式（1），根据表2中的参数，计算得到不同容量LNG船舶航行所需的航道水深如表4所示。