張鵬飛 李寶玉
【摘 要】 為使LNG船舶進(jìn)出曹妃甸港區(qū)方案達(dá)到最優(yōu),通過對港區(qū)自然環(huán)境和通航環(huán)境的了解,比較LNG船舶進(jìn)出港航線的不同方案,得出其進(jìn)出港航線的最佳方案,并對最佳進(jìn)出港方案提出船舶操縱建議,盡可能確保船舶在進(jìn)出港時航行安全。
【關(guān)鍵詞】 曹妃甸港區(qū);LNG船舶;引航員
曹妃甸港區(qū)位于唐山市南部海域,地理坐標(biāo)38€?5'N/118€?0'E;海上西距天津新港38 n mile,東北距秦皇島港92 n mile,距京唐港33 n mile;陸上距唐山市90 km,距天津濱海新區(qū)130 km,距北京市230 km。曹妃甸港區(qū)LNG項目工程的順利投產(chǎn)及安全運(yùn)營,對促進(jìn)京津冀一體化建設(shè)、改善能源結(jié)構(gòu)類型具有重要意義。由于液化天然氣(LNG)碼頭及船舶的特殊性,使得這一水域附近的交通安全倍受各界關(guān)注。
1自然環(huán)境概述
1.1 氣 溫
根據(jù)《中國石油唐山LNG碼頭水域通航環(huán)境及安全評估》,曹妃甸港區(qū)的極端最高氣溫為36.3℃,極端最低氣溫為 20.9℃,多年年平均氣溫為11.4℃,月最低平均氣溫為 4.1℃(1月份),月最高平均氣溫為26.1℃(8月份)。曹妃甸港區(qū)LNG船舶進(jìn)出港航道水域無冰情出現(xiàn)。
1.2 風(fēng)
本海區(qū)常風(fēng)向為西南偏南(SSW)向,頻率為10.0%;次常風(fēng)向為東北偏東(ENE)向和東南偏南(SSE)向,頻率為9.0%。強(qiáng)風(fēng)向為東北偏東(ENE),最大風(fēng)速為25 m/s;次強(qiáng)風(fēng)向為東北(NE)向,最大風(fēng)速為21 m/s,全年各向平均風(fēng)速為5.3 m/s。各向風(fēng)速>6級的出現(xiàn)頻率為4.9%。
工程海域由于地處渤海內(nèi)部,受臺風(fēng)(熱帶氣旋)影響不大,平均每3年出現(xiàn)1次。經(jīng)統(tǒng)計,臺風(fēng)(熱帶氣旋)僅發(fā)生在7、8月份。臺風(fēng)(熱帶氣旋)期間的風(fēng)速可達(dá)25 m/s,并可引起附近海岸較大幅度的增水。
1.3 霧
能見度低于1 km的霧日數(shù)平均每年為9天,多發(fā)生在11月份―翌年2月。此期間霧日數(shù)約占全年的77%;最長連續(xù)霧日數(shù)為3天。
1.4 雷 暴
年平均雷暴日為12天,多數(shù)雷暴日出現(xiàn)在6―8月份。
1.5 水文條件
根據(jù)中國國家海洋管理局出版的當(dāng)年《潮汐表》,曹妃甸港口平均高潮位為2.53 m,平均低潮位為1.01 m,平均潮差為1.52 m,平均海平面為;港池和航道內(nèi)以及附近的海流主要是不正規(guī)半日混合潮。漲、落潮潮流的方向在東北―西南之間,最大大潮潮流為1.15 m/s,最大小潮潮流為0.95 m/s。航道的最淺處水深為 15.1 m,考慮到LNG船舶最大吃水為12 m,故LNG船舶在進(jìn)港和出港時無需乘潮。
2 通航環(huán)境概述
根據(jù)《唐山港曹妃甸港區(qū)船舶交通管理系統(tǒng)安全監(jiān)督管理細(xì)則》,在以曹妃甸港區(qū)燈塔(38€?5′06″N/118€?0′22″E)為圓心,以12.5 n mile為半徑所作的弧與大陸岸線所圍成的扇形水域(船舶交通管理系統(tǒng)區(qū)域,即VTS區(qū)域)內(nèi)航行、停泊和作業(yè)的船舶、設(shè)施及人員(以下統(tǒng)稱為船舶),須向主管機(jī)關(guān)曹妃甸港區(qū)船舶交通管理中心(以下簡稱VTS中心)報告。具體的船舶航行報告制度如下:
船舶應(yīng)在進(jìn)入VTS區(qū)域之前2 n mile,使用中文或英語在甚高頻(VHF)08頻道向VTS中心報告,報告內(nèi)容包括船名、國籍、呼號、上一港、下一港、航行意圖等;船舶在駛離VTS區(qū)域時,也應(yīng)及時通過VHF08頻道向VTS中心報告。
2.1 分道通航制
曹妃甸水域船舶定線制由第一分道通航制、第二分道通航制、第三分道通航制和一個警戒區(qū)組成,曹妃甸港區(qū)的分道通航制由第一、二和三分道通航制組成。每個分道通航制包括分隔帶和通航分道。分隔帶和通航分道具體地理位置坐標(biāo)見表1。
2.2 警戒區(qū)
警戒區(qū)為長方形,長4 n mile,寬2.5 n mile,該區(qū)域由B―E―H―C依次連線圍成。
2.3 錨 地
曹妃甸港區(qū)的錨地分為曹妃甸大型散雜貨錨地和曹妃甸綜合港區(qū)錨地。為確保LNG船舶錨泊安全,在LNG船舶錨地與油船錨地間還設(shè)立了寬度為 m的安全區(qū)域。LNG船舶錨地位于曹妃甸大型散雜貨錨地的西北角。
LNG船舶在錨地拋錨前必須提前通過VHF08頻道取得曹妃甸VTS中心的允許。
3 LNG船舶進(jìn)出港航線方案比較及選擇
3.1 進(jìn)港方案
3.1.1 進(jìn)港方案1
進(jìn)港時,LNG船舶使用第一定線制西行,至正橫東錨地西南角時向北轉(zhuǎn)向,駛離第一通航分道進(jìn)入寬敞水域后停車趟航上引航員,引航員引領(lǐng)船舶向北駛往泊位。護(hù)航船舶隨引航員出港,在引航員登船點(diǎn)開始護(hù)航,建立移動安全區(qū)。
3.1.2 進(jìn)港方案2
進(jìn)港時,引航員乘拖船至東錨地東南角外登船后,引領(lǐng)LNG船舶進(jìn)入第一定線制航行,至正橫東錨地西南角時向北轉(zhuǎn)向,駛離第一通航分道,駛往泊位。引航員登船后,送引航員的拖船作為護(hù)航船負(fù)責(zé)在LNG船舶附近警戒;其他護(hù)航船舶在LNG船舶駛離第一通航分道后與LNG船舶匯合,建立移動安全區(qū)。
3.1.3 進(jìn)港方案3
進(jìn)港時,引航員的登船點(diǎn)不變。在登船后,引航員引領(lǐng)LNG船舶進(jìn)入第一定線制航行,至正橫東錨地西南角時向北轉(zhuǎn)向,駛離第一通航分道,駛往泊位。所有護(hù)航船舶隨引航員出港,在引航員登船點(diǎn)開始護(hù)航,建立移動安全區(qū),駛往泊位。
3.1.4 進(jìn)港方案4
進(jìn)港時,引航員登船點(diǎn)不變,LNG船舶航路不變。一艘護(hù)航船舶隨引航員出港(同時送引航員登船),待引航員登船后,護(hù)航拖船負(fù)責(zé)在LNG船舶附近警戒。其他護(hù)航船舶計算好時間,在LNG船舶駛到第三通航分道東側(cè)時與LNG船舶匯合,建立移動安全區(qū),駛往泊位。
3.2 離港方案
3.2.1 出港方案1
出港時,引航員引領(lǐng)船舶離開泊位,LNG船舶沿東錨地西側(cè)向南航行,進(jìn)入警戒區(qū)并穿過警戒區(qū)向左轉(zhuǎn)向,擇機(jī)駛?cè)氲谝环值劳ê綎|行。在引航員下船后,僅留一艘護(hù)航船舶進(jìn)入第一通航分道,負(fù)責(zé)LNG船舶周邊警戒,待其中一艘護(hù)航船舶接引航員下船后,所有拖船一同返回。
3.2.2 出港方案2
出港時,在引航員引領(lǐng)船舶離開泊位后,LNG船舶沿東錨地西側(cè)向南航行,距第一通航分道2 左右時,引航員下船,LNG船舶擇機(jī)駛進(jìn)第一通航分道東行。所有護(hù)航船舶在接引航員下船后,一同返回。
3.2.3 出港方案3
出港時,船舶不掉頭,往東沿東錨地北側(cè)擇清爽水域出港,引航員航行至東錨地東北部開闊水域下船。所有護(hù)航船舶在接引航員下船后回港。
3.3 方案選擇
3.3.1 進(jìn)港方案選擇
由于LNG船舶對第一通航分道內(nèi)的通航環(huán)境、船舶密度等情況不熟,且第一分道通航北鄰錨地,南靠分隔帶,航路比較窄,故采用引航員在錨地東南角登船較妥。本著安全和經(jīng)濟(jì)原則,由一艘護(hù)航拖船送引航員至登船點(diǎn),在引航員上船后,開始警戒周圍;在LNG船舶離開第一通航分道,與其他拖船匯合后,建立移動安全區(qū),接近泊位。故進(jìn)港方案2較為合適。
3.3.2 出港方案選擇
出港的LNG船舶在警戒區(qū)外北部向左轉(zhuǎn)向時,與第一通航分道內(nèi)西行船舶易形成相遇態(tài)勢。由于LNG船舶與其他出港船舶航路不同,容易使定線制內(nèi)西行船舶為避讓LNG船舶可能向南行駛進(jìn)入分隔帶,或者避讓失誤而進(jìn)入東錨地,存在發(fā)生交通事故的風(fēng)險。離港時,引航員在穿過警戒區(qū)后,擇機(jī)駛?cè)氲谝煌ê椒值篮笤傧麓?,故出港方?不適合;由于出港方案3離港航道沒有經(jīng)過驗證,是否安全尚不明確,故出港方案3不適合。因此,出港方案1較為適合。
4 LNG船舶進(jìn)出港操縱要領(lǐng)
(1)我國《液化天然氣碼頭設(shè)計規(guī)范》規(guī)定,在LNG船舶靠泊時,須配備4艘拖船協(xié)助作業(yè),且單一拖船最小功率不得低于 kW。為保證大型LNG船舶的安全靠泊作業(yè),唐山LNG船舶在進(jìn)港時,由4艘 kW以上的拖船跟隨引航員直接進(jìn)行護(hù)航工作,盡量選擇漲流或緩流時機(jī)靠、離泊。在一般情況下,引航員在低潮時至高潮時前的2 h左右登船,并向曹妃甸港區(qū)VTS中心申報,經(jīng)同意靠泊后開始引航操作。自引航員登船點(diǎn)至碼頭前沿,此段航程約5 。船舶應(yīng)調(diào)整航向和航速,航速控制在5~7 kn,在此航行期間帶好助操拖船。船舶在到達(dá)碼頭前沿時,船速應(yīng)控制在2~3 kn左右并調(diào)整航向,利用本船車舵和拖船助操進(jìn)行碼頭前沿靠泊操縱,在平潮前1~2 h靠泊碼頭,并開始系纜。
(2)受海底地形及護(hù)岸的影響,LNG船舶在抵近碼頭前沿時,艏艉受流影響不一致,可能會增加船舶操縱難度,引航員應(yīng)提前做好準(zhǔn)備,努力使“靠泊法向速度低于10 cm/s”,盡可能做到零角度、零速度,平行靠泊。
(3)LNG船舶在靠泊時,艏應(yīng)朝港外方向,并不得下錨。如因風(fēng)力、流速影響必須下錨時,應(yīng)于靠妥后將錨收起。LNG船舶在靠泊后,艏艉應(yīng)各自備強(qiáng)度足夠和長度適宜的應(yīng)急拖纜。
(4)在海上臺風(fēng)警報發(fā)布后,LNG船舶應(yīng)采取快卸快裝原則,并在完成裝卸作業(yè)后快速駛離港口。
(5)為了航行安全,消除LNG船舶周圍任何可能的著火源。當(dāng)LNG船舶進(jìn)出港口時,須在船舶周圍設(shè)立移動的安全區(qū);當(dāng)其靠泊時,泊位周圍設(shè)立靜止的安全區(qū),任何無關(guān)船舶不準(zhǔn)進(jìn)入安全區(qū)。安全區(qū)的具體范圍根據(jù)港口交通流的實際情況、船舶尺寸、氣象等因素作風(fēng)險評估后確定,必要時,港區(qū)實行交通管制。我國《液化天然氣碼頭設(shè)計規(guī)范》規(guī)定,當(dāng)LNG船舶進(jìn)出港航行時,除護(hù)航船舶外,其前后各1 n mile范圍內(nèi)不得有其他船舶航行。
(6)LNG船舶在離港時,解纜須采取拖船在艏艉頂推大船的方式。根據(jù)風(fēng)流情況選擇解纜順序,一般情況下,先解艏艉纜,后橫纜,最后倒纜。離港時的拖船配備與進(jìn)港時相同,在脫離過程中,及時利用大船車舵和拖船的推力和拉力,控制船舶產(chǎn)生前進(jìn)和后退態(tài)勢,盡可能保證平行拖離碼頭。在與碼頭有足夠安全距離后,LNG船舶進(jìn)行掉頭,駛過讓清附近船舶。此時,2艘拖船保持護(hù)航LNG船舶至安全水域,引航員在告知船長同意,報告曹妃甸港區(qū)VTS中心后,方可下船,隨拖船回港。
5 結(jié) 語
本文主要探討了曹妃甸港區(qū)LNG接收站進(jìn)出港航線方案,由于接收站投產(chǎn)不足兩年,各方面經(jīng)驗尚需不斷積累。同時,在LNG船舶進(jìn)出港時應(yīng)及時聽從曹妃甸港區(qū)VTS中心的指揮,配合好引航員,做好進(jìn)出港時的船舶操作,確保安全。