盐城港滨海港区LNG 船舶应急撤离条件及影响分析

2023-12-03李长辉

中国水运 2023年11期

李长辉

（盐城港引航站，江苏盐城 224100）

1 引言

LNG(液化天然气)是将天然气净化深冷液化而成的液体，它是一种清洁、优质燃料。但是LNG 在运输过程中存在低温、气化、燃烧、爆炸等多种危险性。大型LNG 船靠泊期间，突遇恶劣天气，按照《液化天然气码头设计规范》（JTS165-5-2021）要求，当风力大于20m/s 时，必须立即离泊；或当风速、波高和流速任一项超过在港系泊作业标准限值时，大型LNG 船应紧急离泊。另外，大型LNG 船靠泊期间，一旦发生意外事故，为保证港口的安全，必须立即离泊。因此，本文从LNG 船舶应急撤离角度进行分析盐城港滨海港区LNG 船舶应急撤离条件及影响分析。

2 江苏滨海LNG 项目及应急锚地概况

滨海港区位于中国江苏省盐城市滨海县，江苏沿海中北部的海岸最突出部、废黄河口以北，中山河以南。滨海港区地处淮河入海水道滨海枢纽，位于北纬34°18′，东经120°16′。中海油江苏滨海液化天然气（LNG）项目位于滨海港区已建南防波挡沙堤南侧，防潮大堤东侧海域，如图1 所示。

图1 盐城港及本工程概位图

江苏滨海LNG 项目应急锚地拟设置在规划1#锚地东南侧，距离规划1#锚地1268m，面积121 万m2，距离应急航道起点约7.5km，锚地泥面高程约-16.0m，主要供26.6 万m3及以下LNG 船舶锚泊。锚地呈正方形，长1100m，宽1100m。应急航道轴线为方位角为260°～80°，航道设计宽度为500m。根据《液化天然气码头设计规范》（JTS165-5-2021）第5.7.1 条规定，“海港液化天然气码头应设置应急锚地。应急锚地可与油气化学品运输船舶共用，且与非危险品船舶锚地的安全净距不应小于1000m。”应急锚地投入使用，1#锚地应与之保持安全距离不小于1000m。

3 应急撤离条件分析

现阶段在滨海港区已建北防波挡沙堤不延长的情况下，在南北防波挡沙堤口门附近进出港航道转弯水域设置一条应急通道，通向外海一侧，通道设计底标高-14.15m，设计宽度500m。应急锚地布置在规划1#锚地东南侧，距离规划1#锚地1268m，应急锚地水深15m 以上。应急通道和应急锚地布置方案见图2。

图2 应急锚地及应急通道示意图

图3 应急通道水深扫测示意图

图4 应急锚地水深扫测示意图

图5 本工程应急锚地位置示意图

如图2 所示，应急锚地，规划滨海1#锚地东南侧，距离规划滨海1#锚地1268m，面积121 万m2，距离应急航道起点约7.5km，锚地泥面高程约-16.0m，主要供26.6 万m3及以下LNG 船舶锚泊。

应急锚地距离LNG 码头泊位约5nmile，本项目应急通道仅在紧急事件发生时使用，利用率较低，应急通道设计底标高不考虑备淤深度。

3.1 应急通道水深

应急通道设计底标高设计为-14.15m（当地理论最低潮面起算），本次滨海LNG 项目设计代表船型26.6万m3LNG 船舶设计船长345m，船宽55，型深27m，抵港设计吃水12m。一般情况下，锚泊所需水深按1.2 倍吃水计算，应为14.4m，海面波高大于2m 时，所需水深还应适当增加。拟设置的应急锚地水深在15.0m 以上，能够满足本工程LNG 设计代表船型的应急撤离航行对水深的要求。

3.2 应急通道宽度

应急通道设计宽度为500m，为9 倍设计船宽，满足《海港总体设计规范》“对液化天然气船舶通行的航道，应满足不小于5 倍设计船宽的要求”。同时，根据《江苏滨海液化天然气（LNG）项目通航安全影响论证报告（应急通道与应急锚地补充报告）》模拟试验结论，500m 的航道宽度可满足LNG 船舶的应急撤离。从应急撤离模拟试验的安全角度考虑，与沿进出港航道撤离相比，通过应急通道驶出较为容易，不需在流态复杂的条件下转向，为船舶操纵提供了便利条件，另外航线可调整的范围较为宽裕。

3.3 应急锚地

江苏滨海LNG 项目应急锚地拟设置在规划1#锚地东南侧，距离规划1#锚地1268m，面积121 万m2，距离应急航道起点约7.5km，锚地泥面高程约-16.0m，主要供26.6 万m3及以下LNG 船舶锚泊。锚地呈正方形，长1100m，宽1100m。应急航道轴线为方位角为260°～80°，航道设计宽度为500m。根据《液化天然气码头设计规范》（JTS165-5-2021）第3.2.7.1 条规定，“海港液化天然气码头应设置应急锚地。应急锚地可与油气化学品运输船舶共用，且与非危险品船舶锚地的安全净距不应小于1000m。”应急锚地投入使用，1#锚地应与之保持安全距离不小于1000m。

本项目设计最大船型满载吃水为12.0m，一般情况下，所需水深按1.2 倍吃水计算，应为14.4m，海面波高大于2m 时，所需水深还应适当增加。拟设置的应急锚地水深在15.0m 以上，能够满足本工程LNG 设计代表船型的锚泊要求。

3.4 船舶应急离港分析

（1）应急离港路线：停靠本工程码头的船舶在掉头离泊后，经滨海港区10 万吨级公共航道应急撤离。

（2）本工程船舶应急离港时，往往情况紧急，时间紧迫：①船舶应急离港时，需确保进出港航道清爽，无其他船舶占用航道，因此需对航道提前清理，若存在他船正在进出港，则短时间进行船舶的疏散与清理难度较大，难以在短时间内确保航道畅通，因此，船舶应急离港船舶交通组织难度大；②船舶应急离港时需在拖轮协助下作业，船舶应急离港应讲究实效性，本工程码头投入营运后，业主需充分考虑船舶作业期间的拖轮值守，以应对作业过程中的突发情况。

4 紧急离泊（应急）模拟仿真试验结果

（1）LNG 船舶机器设备（包括主机、舵机及发电机等）正常，但在港系泊作业条件超过标准限值情况下，紧急离港应急模拟仿真见图6～13，模拟失败案例见图14～17。

图6 涨潮/NE8 级/直接离

图7 落潮/NE8 级/直接离

图8 涨潮/NS8 级/直接离

图9 落潮/NS8 级/直接离

图10 涨潮/NE8 级/掉头离

图11 落潮/NE8 级/掉头离

图12 涨潮/NS8 级/掉头离

图13 落潮/NS8 级/掉头离

图14 失败案例1

图15 失败案例2

图16 失败案例3

图17 失败案例4

4 个失败案例给出了设计船型在8 级风况、涨落潮情况下船舶掉头离泊的紧急离港模拟试验轨迹（失败案例）。该工况下靠离泊模拟试验多次失败（失败率超过60%），无论是迎风掉头还是顺风掉头，当船舶转向横风、横流时，会快速向下风一侧漂移，致使船舶接近或漂出回旋水域或港池的边界，此时不增加拖轮协助则无法使船舶安全离泊。因此，根据本模拟实验结果，不建议风力≥8 级时进行设计船型船舶掉头离泊作业。

5 应急撤离对通航安全影响分析

（1）应急通道横越滨海港10 万吨级主航道工程，LNG 船舶出港需要交通管制及护航，对主航道内船舶的正常通行存在一定影响。但从安全角度考虑，与沿进出港航道撤离相比，通过应急通道驶出较为容易，不需在流态复杂的条件下转向，为船舶操纵提供了便利条件，另外航线可调整的范围较为宽裕。另外，应急通道起点到应急锚地，距离约5n mile，LNG 船在该应急航道航行时，需对水域进行交通管制并配备护航船护航，对应急通道附近正常航行的船舶有一定的影响，但影响不大，因只有应急情况下LNG 船舶才会使用应急通道，使用率低，且该航区主要是捕捞船和小型货船，通航流量较小。

（2）对规划1#锚地锚泊船和待锚泊船的影响，如果LNG 船舶应急撤离，在1#锚地南侧角的锚泊船和待锚泊船会存在一定的潜在风险。尤其是当航区受S 风N流的影响时，LNG 船舶偏向锚地一侧的合力增加，容易使LNG 船偏向锚地一侧，此种情况下，LNG 船舶需要多压风流压差角，且稍偏向南侧航行，以离开锚地足够的安全距离。