液体散货码头装卸工艺综述

液体散货码头装卸工艺综述

1概述:液体散货码头是指原油、成品油、液体化工品、LPG和LNG介质等用管道装卸和输送的专业码头。由于这些货物品种多，需求量大，存在着产地与加工地、加工地与消费地的差异，从而形成了很大的货运量。目前世界石油的海运量已占到总海运量的50％。随着我国经济的持续发展，对油气及化工品需求不断增加，也促进了液体散货海运事业的发展和相应的港口码头的建设。2005 年我国主要港口石油天然气及制品吞吐量完成4.83 亿t 。其中接卸进口原油1.23 亿t[1]。液体散货码头作业特点是连续、密闭、运量大、效率高。主要发展趋势是：码头吨级大型化和专业化、装卸货种多样化、装卸工艺流程自动化、安全及环保要求高。我国在液体散货码头的设计、施工、运行和管理上已形成较完善的标准。

2运输船型和码头吨级: 世界石油消费量和海运量的不断增加，带动了液体散货船队发展，使之成为世界上最大的一类船队。船型大小吨位齐全，且近年来船舶运输大型化趋势明显，码头吨级也随之增大。

2.1原油船型和码头吨级: 从我国进口油产地、航线及运距、海峡限制条件、世界及我国原油船队、船舶营运费用等方面分析比较，目前我国沿海进口原油码头均以30 万DWT油船作为设计船型。考虑船舶大型化趋势，部分深水港口如大连、曹妃甸、青岛等地的30 万吨级原油进口码头规模按兼顾40万～50万DWT油船设计，提高了码头的适应性和经济性。对于沿海原油运输，如海洋原油运输、进口原油二程船转运等，主力船型为30 000~80000 DWT的沿海运输船型。2005 年统计

我国沿海原油码头吨级和数量见表1。

表1 我国沿海原油码头吨级和数量（2005 年统计）

2.2成品油、液体化工品船型和码头吨级: 我国沿海成品油码头近年来建设发展较快，但因沿海成品油运输船型、批量、流向和接卸港规模限制，设计船型相对较小。东北地区港口内贸成品油、液体化工品出口船型主要为5000~10000DW，T部分外贸出口船型为20 000~30 000 DWT；华东、华南炼化企业成品油内贸船型多在l 000~3 000 DWT 之间。沿海成品油、液体化工品外贸进口船型范围30000～50 000 DW。T 2005年统计我国沿海成品油与液体化工品码头吨级和数量分别见表2、表3。

表2 我国沿海成品油码头吨级和数量（2005 年统计）

表3 我国沿海液体化工品码头吨级和数量（2005年统计）

2.3LPG 船型和码头吨级: 根据中国船级社（CCS）统计资料，2005 年国内LPG船舶64 艘，总运力约6.4 万载重吨，总舱容123150 m3；在现有船舶中，3 000 m 3及以上的船13 艘，约占总运力的37.5 ％；3 000 m3以下的船51艘，约占总运力的62.5 ％。1 000~3 000m3全压式船舶，主要用于国内沿江、沿海之间运输。远洋进口LPG船多为半冷半压式或全冷式船舶，舱容在10 000~50 000 m3，

部分达80 000~100 000 m 3。近年来，宁波、汕头、珠海、钦州等港口新建了一些低温LPG船接卸

码

头，多为50 000 吨级泊位。2005 年统计我国沿海LPG码头吨级和数量见表4。

表4 我国沿海LPG码头吨级和数量（2005 年统计）

2.4LNG船型和码头吨级: 根据有关资料，2005 年底全球LNG船正在营运中的共有198 艘，其中最大舱容为147 600 m3，最小舱容为1 100 m 3，120 000 m 3以上的占164艘。正在建造或已下订单的共有144艘，其中最大舱容为260000m3，最小舱容为19 100m3，120000m3以上的占140 艘，200000m3以上的有26艘。我国深圳大鹏湾已投产LNG接卸终端配置的LNG运输船为14.7 万m3（国内建造）。目前正在设计的大连、曹妃甸LNG项目考虑到船型的不确定性及大型化的趋势，码头靠泊船型为8 万~20 万m3的LNG船。

3装卸工艺

3.1油品码头工艺流程: 油品码头的工艺作业主要有：卸船进罐、装船、船一船直取、车一船直取作业等，另外还有泄空、置换及吹扫等附属工艺作业。

1）卸船进罐作业: 该作业主要利用船泵压力接卸，将所载油品直接送人港区储罐。这种流程要求平面与高程设计中以满足船泵按正常流量卸油时的扬程、大于进罐的全管路系统水头损失为前提。一般将接卸罐区设置在距码头3～5 km范围内。对大型原油卸船码头，在地形条件有利的情况下，二者之间距离可扩大到5～8 km；对于LNG码头，因介质汽化、管线投资等原因，接卸罐区距码头一般不超过l km。随着大型原油深水泊位的建设，新建码头要得到适宜的水深条件，往往要从岸线向外海延伸很远．如船泵扬程满足不了输送要求，需进行二次加压接力输送。卸船过程中的中间加压，因自控手段和机泵参数配合等原因，目前已建成的工程多采用“旁接油罐加压”方案，即在工艺流程上设中间罐和接力泵。这种方式需设置油罐，占地大、能耗高。国际上已有接力泵与船泵“串联顺序输油加压”

的方式，如美国墨西哥湾的LOOP港，通过自动化控制手段实现单点平台加压泵与卸油泵之间的串联作业，取消了中间油罐，降低了能耗。这种卸船工艺对设备控制以及管理等方面都提出了很高的要求。工艺设备性能的提高，为提高码头卸船效率提供了可能。特别是大型油船配泵的扬程较高、流量大，码头上的设备相应配套，卸船效率高，大大缩短了船舶在泊时间，提高了泊位通过能力。卸船效率主要依据船泵和陆上接收设施的能力决定。目前建成的大连、青岛、宁波等30 万吨级油码头卸船流量达到10 000~12 000 m 3/h ，净卸船时间在40 h 左右。青岛、大连在建30万吨级油码头设计卸船效率为15 000~18 000 m 3／h，可实现船舶在港快速卸船，提高码头利用率。

2)装船作业: 装船作业按照地形条件，有两种装船方式：一种是港区设置高位储罐，利用有利的地形，重力流装船，这种方式节省能量，降低装船成本；另一种方式是设置装船泵，将储罐内油品泵送至船舱。一般而言，陆域罐区与装船码头之间距离较远，二者之间的自动控制、通信联络和联动操作极为重要。在输油过程中，当罐区、码头和油船等环节中发生故障时必须迅速停泵、关阀，停止输油作业，避免发生事故。目前，国内大型石化码头均实现了以上控制功能。近年来，随着环保和节能要求的提高，利用油气回收法降低油品装卸过程中蒸发损耗的技术日趋成熟。美国、欧洲等港口和船东已全面推广油船装载过程中的油气回收技术。目前我国沿海的原油、成品油装船港尚无油气回收系统在工程中应用的实例。如码头装船作业采用全封闭装卸工艺(循环回路) ，船舶需要配置收集各货舱挥发气体的独立管路。而我国沿海运输的液体散货船舶。除运输蒸汽压较高的LPG、LNG 船、部分运输毒性强、货物价值高的化工品船具有返回码头上的回气管路外，绝大部分原油、成品油船货舱透气系统未形成封闭管路，无法实施回收作业。这是导致油气回收技术未能在港口应用的主要原因。油气回收技术需要结合新船舶建造技术规范的推广，在港口工程设计中加以研究解决。

3)“船一船直取”作业: “船一船直取”作业将满载船舶的货油通过合理的工艺流程，直接装运到预先靠泊的空载油船里。该作业流程不仅可以提高码头的泊位利用率，减少对港口设施的占用，降低能耗，缩短货物在港时间，减少费用，而且有利于港口生产安全。此工艺方式对栈桥式两侧靠船的情况，尤为优越。该作业在青岛油港、秦皇岛油港等得到采用。

4)“车一船直取”作业: “车一船直取”工艺适用于铁路油槽车、油船联合作业的情况。通过合理调度，将到港铁路油槽车内油品直接装载到油船中或将油船中油品直接装载到油槽车中。

该作业在鲅鱼圈港、秦皇岛油港等均有采用。但这种方式装卸效率受到限制，在大型油品码头上很少采用。