楊 波，周 毅，牛志剛

(中海油能源發(fā)展股份有限公司，天津 300452)

0 引言

液化天然氣(LNG)是一種較為環(huán)保的能源，它是將氣田生產(chǎn)的天然氣經(jīng)過凈化處理后，再通過深冷工藝，溫度降低到-162 ℃而形成的天然氣液體產(chǎn)品。通過液化天然氣運(yùn)輸船實(shí)現(xiàn)天然氣跨洋運(yùn)輸，是除管道運(yùn)送天然氣以外的另一條貿(mào)易渠道[1]。液化天然氣碼頭為跨洋、跨海的液化天然氣運(yùn)輸船提供?？坎次?，并通過碼頭平臺(tái)上的卸料臂將船舶貨艙內(nèi)的液化天然氣輸送至液化天然氣接收站的儲(chǔ)蓄罐中。

液化天然氣碼頭主要包括碼頭工作平臺(tái)、靠船墩、系纜墩、卸料臂裝置和登船梯等。目前世界上共有百余個(gè)液化天然氣碼頭，這些碼頭多集中在歐洲區(qū)域?，F(xiàn)階段，我國沿海港口有17個(gè)已建成或正在建設(shè)的液化天然氣碼頭，分別是廣西防城港、海南洋浦、廣東大鵬、粵東(揭陽)、廣東珠海、福建莆田、浙江寧波、浙江溫州、上海洋山港、上海五號(hào)溝、江蘇如東、江蘇濱海、青島董家港、山東煙臺(tái)、天津大沽口、遼寧大連、遼寧營口等。除此之外，現(xiàn)在有規(guī)劃的中小型LNG終端有幾十座，2020年中國將具備7 000萬t/a的LNG接收能力。

1 中國典型液化天然氣碼頭介紹

1.1 廣西防城港

廣西防城港位于防城港東灣。項(xiàng)目一期規(guī)劃，LNG貨源要達(dá)到40～50萬t/a；二期規(guī)劃，LNG貨源要達(dá)到100萬t/a，建成一個(gè)16萬m3的LNG儲(chǔ)罐，于2018年投入使用；遠(yuǎn)期規(guī)劃，LNG貨源要達(dá)到200 萬t/a，計(jì)劃廣西防城港港口能進(jìn)14.7 萬m3的LNG運(yùn)輸船。廣西防城港LNG終端效果圖如圖1所示。

圖1 廣西防城港LNG終端效果圖

廣西防城港計(jì)劃有一個(gè)泊位。泊位長310 m，靠船墩間距89 m，經(jīng)過改擴(kuò)建后的碼頭可停泊1 萬～8萬m3的LNG運(yùn)輸船。航道長17 km，回旋水域水深9.7 m，直徑600 m，前沿水深11～13 m。碼頭配備全回轉(zhuǎn)拖船9艘，其中4艘為消防兩用型拖船。

1.2 海南洋浦

海南洋浦LNG接收站碼頭項(xiàng)目一期規(guī)模初步設(shè)定為200萬t/a，二期規(guī)模為300萬t/a；一期項(xiàng)目燃?xì)怆姀S裝機(jī)規(guī)模為700 MW，二期項(xiàng)目完成后新增的環(huán)島天然氣管網(wǎng)將達(dá)到443 km。海南洋浦LNG終端圖如圖2所示。

海南洋浦LNG接收站碼頭有8個(gè)系纜墩，4個(gè)靠船墩；允許船舶總長345 m，允許型寬55 m，允許吃水12 m，最大可允許26.7萬m3LNG運(yùn)輸船停泊。碼頭配備5艘拖船，其中3艘為消防兩用拖船。

1.3 廣東粵東

粵東LNG接收站位于揭陽市惠來縣前詹鎮(zhèn)。項(xiàng)目一期工程年吞吐量為200萬 t，二期工程年吞吐量為400萬 t，計(jì)劃于2020年達(dá)標(biāo)。碼頭緊鄰南海國際航道，碼頭岸線及海域面積充足，十分適合建設(shè)LNG儲(chǔ)備庫。廣東粵東LNG終端圖如圖3所示。

圖2 海南洋浦LNG終端圖

圖3 廣東粵東LNG終端圖

粵東LNG接收站有6個(gè)系纜墩，4個(gè)靠船墩；允許船舶總長345 m，允許型寬55 m，允許吃水12 m，最大允許26.7萬m3LNG運(yùn)輸船?？俊?/p>

1.4 廣東珠海

廣東珠海LNG接收站為廣東省的第二個(gè)LNG接收站，位于珠海高欄島平排山。項(xiàng)目一期工程設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模為350萬t/a，其中槽車運(yùn)輸量30 萬t/a，二期工程設(shè)計(jì)規(guī)模為700萬t/a。一期工程包括3座16萬m3全容式LNG儲(chǔ)罐和相應(yīng)的工藝處理設(shè)施，其LNG裝車能力為30萬t/a。這個(gè)工程將成為廣東省天然氣聯(lián)網(wǎng)供氣的主要?dú)庠粗?。廣東珠海LNG終端圖如圖4所示。

圖4 廣東珠海LNG終端圖

廣東珠海LNG接收站有8個(gè)系纜墩，4個(gè)靠船墩，靠船墩的中心距為120 m；允許船舶總長345 m，允許型寬55 m，允許吃水12 m。

1.5 浙江溫州

浙江溫州LNG接收站位于洞頭區(qū)小門島，項(xiàng)目一期建設(shè)規(guī)模約為300萬t/a，計(jì)劃于2018年建成投產(chǎn)；遠(yuǎn)期工程建設(shè)規(guī)模為1 000萬 t/a。浙江溫州LNG終端圖如圖5所示。

圖5 浙江溫州LNG終端圖

浙江溫州LNG接收站有4個(gè)靠船墩和6個(gè)系纜墩，主要包括1座可靠泊LNG運(yùn)輸船的專用碼頭，4座20萬m3LNG儲(chǔ)罐及外輸管線和相應(yīng)配套設(shè)施。

1.6 青島董家港

青島董家港LNG接收站臨近青島港區(qū)，一期規(guī)模約為300萬t/a，遠(yuǎn)期規(guī)模為500萬t/a。青島董家港LNG終端圖如圖6所示。

青島董家港LNG接收站有8個(gè)系纜墩，4個(gè)靠船墩，最大可?？?6.7萬m3LNG運(yùn)輸船。

圖6 青島董家港LNG終端圖

2 中國液化天然氣碼頭發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用

2.1 碼頭限制大小

液化天然氣碼頭主要用于?？垦b有液化天然氣的運(yùn)輸船，在液化天然氣運(yùn)輸船進(jìn)入碼頭區(qū)域內(nèi)后，通過引航員和拖船的協(xié)同工作將液化天然氣運(yùn)輸船移至泊位。綜合考慮碼頭水文環(huán)境、碼頭平臺(tái)大小、岸端儲(chǔ)蓄罐大小、卸料臂移動(dòng)范圍、靠船墩和系纜墩布置情況，可以確定碼頭可停靠液化天然氣運(yùn)輸船大小。表1匯總了目前國內(nèi)液化天然氣碼頭關(guān)于停靠船舶基本限制條件。國內(nèi)液化天然氣碼頭允許最大船長為345 m，允許最大船寬為55 m，此兩項(xiàng)指標(biāo)與碼頭工作平臺(tái)、系纜和系纜墩布置位置緊密相連。國內(nèi)液化天然氣碼頭允許最大吃水為12.5 m，與港口水文環(huán)境相關(guān)。依托于岸端儲(chǔ)蓄罐大小和碼頭建

設(shè)情況，國內(nèi)最大允許船型為26.7萬m3。

表1 國內(nèi)液化天然氣碼頭停靠船舶限制大小

2.2 系纜墩布置

系纜墩上布置了快速脫纜鉤，一般情況下為三鉤或者雙溝[2-3]。在船舶甲板上系上纜繩，之后從船上拋下，套綁在系纜墩的快速脫纜鉤上將船舶?？吭诓次簧稀Ｒ夯烊粴獯a頭布置示意圖如圖7所示。圖中，以卸料臂回氣臂中心線為Y軸，碼頭中心線為X軸，左右各布置4個(gè)系纜墩和2個(gè)靠泊墩。國內(nèi)液化天然氣碼頭系纜墩布置信息匯總見表2。目前國內(nèi)液化天然氣碼頭系纜墩一般布置6個(gè)，其中廣西防城港只有4個(gè)系纜墩，廣東珠海和青島董家港碼頭均布置8個(gè)系纜墩。每個(gè)系纜墩上布置1組系纜鉤。除了系纜墩以外，在工作平臺(tái)上有2～4個(gè)系纜鉤。

MD—系纜樁；BD—靠船墩；L—左；R—右。

2.3 靠船墩布置

靠船墩主要是防止液化天然氣船舶在風(fēng)浪作用下撞擊工作平臺(tái)[4-5]。目前液化天然氣碼頭靠船墩裝置大部分為固定式，靠船墩外套了減振橡膠，在極度惡劣的風(fēng)浪環(huán)境作用下，船舶橫向靠泊產(chǎn)生的巨大沖擊力依靠減振橡膠減緩沖擊，以緩解液化天然氣運(yùn)輸船對(duì)于碼頭的沖擊力。國內(nèi)液化天然氣碼頭靠船墩布置信息匯總見表3。目前國內(nèi)液化天然氣碼頭靠船墩一般布置4個(gè)。

表2國內(nèi)液化天然氣碼頭系纜鉤布置信息匯總m

終端MD5LMD4LMD3LMD2LMD1LMD1RMD2RMD3RMD4RMD5R唐山曹妃甸-201.3-136.5-96.5-64.5-39.530.555.587.5127.5192.3遼寧大連-218.1-150.1-110.1-64.1-39.132.957.9105.9145.9213.9廣東大鵬-209.3-158.0-115.0-54.0-35.029.048.0109.0144.0203.3海南洋浦-188.1-150.0-109.5-80.0-34.034.080.0109.5150.0188.1福建莆田-193.5-155.0-112.0-51.0-35.035.051.0112.0155.0193.5江蘇如東-212.4-152.4-107.4-57.4-30.435.662.6112.6157.6217.6山東煙臺(tái)-188.0-160.0-132.0-104.0-39.033.098.0126.0154.0182.0上海洋山-204.5-155.5-107.0-58.0-37.037.058.0107.0155.5204.5廣東粵東-194.1-142.2-95.2-60.2-38.233.855.890.8137.8189.7浙江寧波-217.8-162.3-108.3-55.8-34.839.360.3112.8166.8222.3廣東珠海-194.0-153.5-113.0-83.5-63.456.576.5106.0146.5187.0深圳-185.5-145.0-109.0-60.0-36.036.060.0109.0145.0185.5注:系纜墩編號(hào)如圖7所示

2.4 登船梯

登船梯是液化天然氣運(yùn)輸船在停靠碼頭作業(yè)過程中，裝卸作業(yè)人員和船員安全順利上下船舶的裝置。針對(duì)不同大小的液化天然氣運(yùn)輸船，登船梯的最大登船高度和最小登船高度對(duì)于液化天然氣運(yùn)輸船與碼頭兼容至關(guān)重要。國內(nèi)液化天然氣碼頭登船梯信息匯總見表4。

2.5 卸料臂

卸料臂是液化天然氣運(yùn)輸船與接收站輸送液化天然氣的接口。在碼頭卸料臂和船舶上液體輸送法蘭匹配對(duì)接后，可以安全將液化天然氣輸送至岸端儲(chǔ)蓄罐中。每個(gè)碼頭卸料臂均有4個(gè)接頭，其中1個(gè)為回氣臂，其他3個(gè)均為液化天然氣卸料臂。國內(nèi)液化天然氣碼頭卸料臂信息匯總見表5。

表3 國內(nèi)液化天然氣碼頭靠船墩布置信息匯總

表4國內(nèi)液化天然氣碼頭登船梯信息匯總m

終端登船梯距離基線的高度登船梯寬度登船梯工作最大高度登船梯工作最低高度唐山曹妃甸-19.01.0422.9114.78遼寧大連 18.1-23.5013.70廣東大鵬-21.01.5021.7512.21海南洋浦-22.01.0030.006.00福建莆田-20.1-28.2514.68江蘇如東 19.0-31.449.51山東煙臺(tái) 23.51.0226.636.63上海洋山 24.2-26.5014.00廣東粵東-20.50.8028.733.03浙江寧波-20.5-30.5011.40廣東珠海 24.0-30.452.45深圳----

3 結(jié)論

如今，中國沿海的液化天然氣終端建設(shè)布置已經(jīng)完成，能夠?qū)χ槿堑貐^(qū)、閩東南地區(qū)、長三角地區(qū)、環(huán)渤海地區(qū)和東北地區(qū)等地區(qū)實(shí)現(xiàn)供氣。目前，沿海碼頭均能夠滿足300 m左右長大型液化天然氣運(yùn)輸船?？亢鸵夯烊粴廨斔凸ぷ?，最大允許船型為16.8萬～26.7萬m3。碼頭配備的靠船墩數(shù)量為3～4個(gè)，系纜墩數(shù)量為4～8個(gè)，系纜墩和工作平臺(tái)上的繩索掛鉤為10個(gè)左右，工作平臺(tái)上登船梯工作依據(jù)碼頭不同為2.45～31.44 m。國內(nèi)液化天然氣碼頭配備4個(gè)卸料臂裝置，中間有1根回氣臂，用于防止其他液化天然氣卸料臂工作時(shí)液化天然氣氣化回流。

表5國內(nèi)液化天然氣碼頭卸料臂信息匯總m

終端卸料臂距基線最大高度卸料臂距基線最小高度卸料臂伸進(jìn)工作平臺(tái)最大距離卸料臂伸出工作平臺(tái)距離唐山曹妃甸29.2117.5310.36010.060遼寧大連31.0016.979.45010.360廣東大鵬27.7518.65--海南洋浦30.1415.00--福建莆田31.8518.48--江蘇如東34.4217.20--山東煙臺(tái)32.3316.35--上海洋山28.7116.93--廣東粵東26.0114.7910.0589.574浙江寧波26.3016.009.50010.500廣東珠海26.3016.009.50010.500深圳25.7515.10--

自2008年以來，中國液化天然氣進(jìn)口平均增加38%，未來中國液化天然氣進(jìn)口也會(huì)不斷增加[1]。隨著中國沿海液化天然氣終端逐漸建設(shè)完畢，沿海城市液化天然氣的組織架構(gòu)基本搭建完成，形成了中國的南海、東海和環(huán)渤海天然氣接收鏈和輸入體系。下一步，我國會(huì)在內(nèi)河逐漸建設(shè)起小型液化天然氣終端，以滿足內(nèi)陸城市對(duì)液化天然氣需求。除了沿海、沿江岸端液化天然氣終端建設(shè)，浮式液化天然氣終端也已經(jīng)于2013年3月在天津投產(chǎn)。浮式液化天然氣終端相較于岸端液化天然氣終端，具備投資成本低、性價(jià)比高，可重復(fù)實(shí)用、靈活性強(qiáng)，建設(shè)方便、污染性小等特點(diǎn)。沿海浮式液化天然氣終端也是未來中國液化天然氣終端的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張少增. 中國LNG接收站建設(shè)情況及國產(chǎn)化進(jìn)程[J]. 石油化工建設(shè), 2015, 37(3):14-17.

[2] 郭劍鋒, 高峰, 李焱,等. 浙江LNG接收站船舶系泊試驗(yàn)研究[J]. 水道港口, 2010, 31(1):7-11.

[3] 林焰, 姜盛坤, 王春雷, 等. 一種液化天然氣碼頭自動(dòng)移位系纜墩裝置：CN201720284748.8[P].2017-03-22[2017-12-04].

[4] 黃高新. 大型液化天然氣碼頭靠船墩布置研究[J]. 港工技術(shù), 2015(5):45-48.

[5] 林焰, 姜盛坤, 王春雷, 等. 一種液化天然氣碼頭靠船墩防撞裝置：CN201720284545.9[P]. 2017-03-22[2017-12-04].