第3篇 第4章码头修改1剖析文档格式.docx
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根据油库所在的地理环境及船舶的性能不同,有以下几种类型。
4.1.3.1近岸式固定码头
图3-4-1为沿海装卸油码头的一种。
这种码头一般是利用自然地形顺海岸建筑。
它的特点是整体性好,结构坚固耐用,施工作业较简单。
其缺点是港区内风浪较大时,不利于油船停靠作业,也不适合水位落差较大的内河修建。
但在内陆中小型河流及湖泊中,因泥沙淤积少,又便于疏浚;
水位落差小,河面较窄,河水流量小,又无大的风潮,再加上运输船只也较小等原因,码头均以沿岸式码头为主,装卸油码头也不例外。
这种码头较为简单,只要用石块砌筑或水泥浇注一段防护堤,防堤堤面与地面相平,即可用作卸油码头。
图3-4-1近岸式固定码头
4.1.3.2近岸式浮码头
近岸式浮码头,见图3-4-2所示,它是靠近海岸或河岸修建的码头,由趸船、趸船锚系和支撑设施、引桥、护岸设施、浮动泵站及输油管等组成。
浮码头的特点是趸船能随随水位涨落升降,船舶可任何水位停靠,这种形式在沿海及内陆大江河中得到了广泛的应用。
趸船是无动力装置的平底匣形的非自航船,通常固定在岸边、码头,作为船泊停靠的“浮码头”,供装卸货物及旅客上下船用。
趸船有钢质、钢筋混凝土、钢丝网水泥趸船和木质趸船等结构的趸船。
用于装卸油品的趸船一般使用钢质结构的趸船。
趸船的长度是根据停靠船只的长度以及水域条件的好坏来定的,一般情况下,趸船长度与油船长度之比为0.7~0.8。
如果水域条件好,趸船可小些;
如果水域条件差,趸船则可大些。
锚系亦称锚设备,是船舶在抛锚停泊时所用的装置和机械的总称。
它是由锚、锚索、掣动和固定装置、锚链筒、锚机、锚唇等组成的一个系统。
其性能和特性是由其在船上的布置,锚的数量和重量及锚索的长度和直径,以及锚机的型式,锚链筒的结构所决定的。
引桥可分为单跨引桥、多跨引桥和活动引桥。
引桥一般采用钢结构,用作行人时宽度不应小于2m。
单跨引桥,适用于水位差不大,岸坡较陡的港区,若岸坡平缓,则需加筑固定引桥。
多跨引桥浮码头,引桥由几个可升降的活动桥段组成,提升或下降通过升降装置进行,适用于岸坡平缓,水位差较大的区域。
活动引桥,有专用的连接和锚系设备,增加机动性能。
图3-4-2近岸式浮码头
1-胶管2-引桥3-规定钢管4-趸船5-泵6-泵房
4.1.3.3栈桥式固定码头
由于近岸式固定码头和浮码头供停泊的油船吨位不大,随着船舶的大型化,万吨以上的油轮多采用栈桥式固定码头。
栈桥式固定码头一般由引桥、工作平台和靠墩等部分组成。
引桥作人行和敷设管道用;
工作平台作为装卸油品操作之用;
靠船墩作靠船系船用。
在靠船墩上使用护木或橡胶防护设备来吸收靠船能量,防止船体碰撞。
栈桥式油品码头的栈桥宜独立设置。
栈桥式固定码头如图3-4-3所示。
图3-4-3栈桥式固定码头示意图
1-栈桥;
2-工作平台;
3-卸油架;
4-护木;
5-靠船墩;
6-系船墩;
7-工作船;
8-油船
4.1.4油码头的安全
4.1.4.1安全间距
石油码头距普通货(客)码头和其他固定建筑物要有一定的防火安全距离。
1.油品的装卸油码头和作业区宜独立设置,且宜布置在港口的边缘地区和下游,与公路桥梁、铁路桥梁等建筑物、构筑物的安全距离,不应小于表3-4-2的规定。
表3-4-2油品装卸码头与公路桥梁、铁路桥梁等
建筑物、构筑物的安全距离
油品装卸码头位置
油品类别
安全距离(m)
公路桥梁、铁路桥梁的下游
甲、乙
150
丙A
100
公路桥梁、铁路桥梁的上游
300
200
内河大型船队锚地、固定停泊所、城市水源取水口的上游
甲、乙、丙A
1000
注:
停靠小于500t油船的码头,安全距离可减少50%。
2.油品装卸码头之间或码头相邻两泊位的船舶安全距离不应小于表3-4-3的规定。
表3-4-3油品装卸码头之间或码头相邻
两泊位的船舶安全距离(m)
船长
﹤110
110~150
151~182
183~235
236~279
安全距离
25
35
40
50
55
1船舶安全距离系指相邻油品泊位设计船型首位间的净距。
2当相邻泊位设计船型不同时,其间距应按吨级较大者计算。
3当突堤或栈桥码头两侧靠船时,可不受上述船舶间距的限制,但对于装卸甲类油品泊位,船舷之间的安全距离不应小于25m。
41000t级及以下油船之间的防火距离可取船长的0.3倍。
3.油品装卸码头与相邻货运码头的安全距离,不应小于表3-4-4的规定。
表3-4-4油品装卸码头与相邻货运码头的安全距离
内河货运码头下游
75
沿海、河口
内河货运码头上游
注:
表中安全距离系指相邻两码头所停靠设计船型首尾间的净距。
4.油品装卸码头与相邻客运站码头的安全距离,不应小于表3-4-5的规定。
表3-4-5油品装卸码头与相邻客运站码头的安全距离
客运站级别
沿海
一、二、三、四
内河客运站
码头的下游
一、二
三、四
码头的上游
一
3000
2000
二
1500
700
1油品装卸码头与相邻客运站码头的安全距离,系指相邻两码头所停靠设计船型首尾间的净距。
2停靠小于500t油船的码头,安全距离可减少50%。
3客运站级别划分应符合现行国家标准《河港工程设计规范》GB50192的规定。
5.海港或河港中位于锚地上游的装卸甲、乙类油品泊位与锚地的距离不应小于l000m,装卸丙类油品泊位与锚地的距离不应小于150m;
河港中位于铺地下游的油品泊位与铺地的间距不应小于150m。
6.海港甲、乙类油品泊位的船舶与航道边线的净距不宜小于100m;
河口港及河港,可根据实际情况适当缩小,但不宜小于50m。
7.装卸甲、乙类油品的泊位与明火或散发火花场所的防火间距不应小于40m。
8.甲、乙类油品码头前沿线与陆上储油罐的防火间距不应小于50m。
9.陆上与装卸作业无关的其它设施与油品码头的间距不应小于40m。
4.1.4.2电气
1.油品码头和引桥的供配电电缆宜采用带盖板的桥架或保护钢管架空敷设,电缆可与地上输油管道同架敷设。
电缆与输油管道的净距,当输油管道的介质设计输送温度高于或等于40℃时,不应小于lm;
当温度低于40℃时,不应小于0.2m。
当码头装卸区供配电电缆采用电缆沟敷设时,应用砂子充填电缆沟,电缆不得与输油管道、热力管道敷设在同一管沟内。
2.油品码头的变配电间应在距码头前沿线12m外设置。
3.油品码头的装卸区平均照度不应低于151x,其照度均匀度不应低于0.2。
有条件的油品码头可同时设置消防照明。
4.油品码头的输油管道、装载臂和钢引桥等装卸设备及金属构件进行电气连接并应设置防静电、防雷接地装置。
5.当油品码头采用装载臂装卸油品时,应在装载臂安装绝缘法兰;
采用软管装卸油品时,应在每条软管管线上安装一根不导电短管,绝缘片和不导电短管的电阻值均应大于1MΩ。
油品码头亦可采用其它有效的防静电和防杂散电流的装置。
6.当油品码头采用船、岸间跨接电缆防止静电及杂散电流时,码头应设置为油船跨接的防静电接地装置,并应在码头设置与地连通的防爆开关。
此接地装置应与码头上装卸油品设备的静电接地装置相连接。
7.油品码头的入口处及有爆炸危险场所的入口处应设置消除人体静电的装置。
8.油品装卸码头处的局部空间为爆炸危险区域,该区域内的用电设备应根据爆炸危险环境的等级、爆炸性气体混合物的级别和组别,选择相应的防爆电气设备,且选用的防爆电气设备的级别和组别,应不低于ⅡBT4。
9.趸船上用电设备配电应采用IT系统保护型式。
该系统不宜引出零(N)线,接地故障采用漏电电流动作保护,爆炸危险区域内的配线要求同铁路卸油系统电气部分。
10.油品装卸码头应设置与油船连接的防静电接地装置,接地装置应与码头上的油品装卸设备的防静电接地装置共用。
跨接油船用的接地线应通过防爆开关与接地装置相连。
4.1.4.3消防
为了扑灭码头和油船火灾,码头应设有消防通道、消防管线、消防栓和消防炮,并根据装卸油品的品种配备相应的消防设施和灭火器材及用品。
应设置固定式或半固定式泡沫灭火装置,配备拖船兼消防两用船,以及小型灭火设备。
在码头和趸船容易发生火灾的地带设有干粉或泡沫灭火器,配备一定数量的石棉毯、帆布垫以及灭火用砂等。
4.1.4.4应急物资
在油船装卸油品时,为了防止溢油扩散,污染水面和火灾的蔓延,应备有一定数量的围油栏、消油剂、吸附材料和吸油、捞油工具。
围油栏的选用应能经受6级以上风浪冲击或5t以上海水冲击,应耐老化、耐油、耐海水腐蚀。
设置围油栏时,应在海水或河流的定点位置连接围油栏组,围油栏端点应用锚链固定,锚链长度应是水深的5倍以上。
4.1.4.5船舶停靠
机动船靠、离泊位前,应当注意航道情况和周围环境,在无碍他船行驶时,按规定鸣放声号后,方可以行动。
正在上述水域附近行驶的船舶,听到声号后,应当绕开行驶或者减速等候,不得抢档。
船舶在锚地锚泊不得超出锚地范围。
系靠不得超出规定的尺度。
停泊不得遮蔽助航标志、信号。
除因工作需要外,过往船舶不得在锚地穿行。
4.1.4.6其它
1.油品泊位的码头结构应采用不燃性材料。
2.油品码头上应设置必要的人行通道和检修通道并应采用不燃性或阻燃性材料。
3.开敞式装卸油品一级码头宜设置靠岸测速仪。
4.装卸甲、乙类油品一级码头宜设置快速脱缆装置。
5.在平台、通道和趸船上可能发生落水、滑跌的地方设置安全栏杆和防滑设施。
在趸船、油船等作业场所按作业人数配备一定数量的救生衣等救生器材。
6.在趸船和码头上必须制定严格的明火和用电等安全管理制度。
趸船上的机动舱、工作舱、办公室、生活间等都必须符合安全防火要求。
4.2码头装卸油设备设施
4.2.1油船
油船是海运或河运散装原油、成品油、石油化工产品(如醇、酮等)的船舶。
因为运载的是易燃易爆的危险品,所以在结构上要比其他货船复杂。
油船上各系统都是为确保安全,适应油品运输的需要而设计的。
油船有油轮和油驳之分。
油轮带有各种动力设备,可以自航。
(见图3-4-4)油驳不带动力设备,它必须依靠拖船牵引并利用码头油库的油泵和加热设备完成油
品的装卸作业。
下面主要介绍一下油轮。
4.2.1.1油轮的特点
油轮很容易与其它轮船区别开来,油轮的甲板非常平,除驾驶舱外几乎没有其它耸立在甲板上的东西。
油轮不需要甲板上的吊车来装卸它的货物,只有在油轮的中部有一个小吊车,这个吊车的用途在于将码头上的输油软管吊到油轮上来与油轮上的管道系统接到一起。
4.2.1.2油轮的结构
油轮一般由油舱、机舱(蒸汽机、发电机、螺旋桨等)、输油(泵、管道等)、扫舱、加热和消防等设备设施组成。
油轮卸货时所使用的泵直接放在船上。
考虑到结构的适应性,防止烟囱火星对油船安全的影响,机舱一般都设在艉部。
为防止液体在航行中形成自由液面,保持油船的稳定性,将船体装油部分分隔成若干个单独的油舱。
装载易燃液体的油轮都使用不燃气体充入油轮中的空的油舱或油舱空间来防止燃烧或爆炸的危险。
这些不燃气体排挤掉含氧的空气,使得油轮内空油箱里几乎没有氧气。
有些船使用其本身的动力机构排出废气来提炼上述的不燃气体,有些船则在卸货时从码头上充入不燃气体。
双壳油轮是拥有两层外壳的油轮。
双壳油轮可提高其安全性,防止油外泄,两层船壳之间的空间也可用来做压载舱,按照船载货的情况来平衡船身。
1989年埃克森·
瓦尔迪兹号油轮事故后国际海事组织规定所有1996年后建造的5000吨以上的油轮必须拥有双壳结构。
2001年又一次油轮事故后国际海事组织决定从2015年开始只有双壳油轮可以在海洋上运行。
4.2.1.3油轮的分类
国内沿海和内河使用的油轮,可分万吨以上、三干吨以上和三千吨以下几种。
万吨以上的油轮主要用于沿海原油运输。
沿海和内河的成品油运输船,多以三千吨以下的油轮为主。
国外油轮吨位大,从几万吨到几十万吨,并仍有增大的趋势。
油轮按载重吨位分为:
超级油轮(VLCC,20万~30万吨载重吨);
苏伊士型油轮(Suezmax,12万~20万载重吨);
阿芙拉型油轮(Aframax,8万~12万载重吨);
巴拿马型油轮(6万~8万载重吨);
灵便型油轮(1万—5万载重吨);
通用型油轮(1万吨以下)。
4.2.1.4中国油轮现状
截至2006年底,中国远洋油轮运力约为924万载重吨。
这些油轮平均船龄18年,比全球运输船队的平均船龄大6年;
中国的船舶结构也存在问题,船型偏小,单船平均载重不到10万吨。
随着我国原油进口的不断增加,打造超级油轮船队已迫在眉睫。
建立自己的超级油轮船队,可破解日本等国际海运巨头乘机垄断海运价格的风险,降低海外资源进口成本,顺势带动我国钢铁、贸易以及金融的全面发展,确保中国石油的安全。
预计到2010年,我国原油进口量将达到1.62亿吨,中国进口的原油和成品油将有50%由中国油轮运输,到2020年将具备1.3亿吨以上的能力,石油运输安全问题将得到有效改善。
4.2.2装卸油设备设施
码头的油品装卸设施,应与设计船型的装卸能力相适应。
油船及海运和河运的设施配置各地各不相同,但主要都是由油泵、管组、阀门、电气设备、输油臂、测量仪器仪表、吊升装置、金属或橡胶软管及其接口等组成。
4.2.2.1泵房及输油泵
海运码头的油品运输以油轮为主。
油轮都配有装卸油设备,故海运装卸油码头一般都不设泵房,即使因油罐区较远,需设中转泵房,也都将中转泵房设在岸上,以节省投资。
河运码头的油品运输一般有油轮和油驳两种。
因油驳无自卸能力,需设置装卸油泵房,泵房宜采用地上式,有条件时,可采用露天或半露天布置方式。
封闭式泵房应采取强制通风措施,通风能力在工作期间不宜小于10次/h,非工作期间不宜小于3次/h。
为保证卸油泵的吸入能力,卸油泵房大多设在码头的趸船上。
用码头或趸船的卸油泵接卸轻质油品,应采用离心泵或双螺杆泵;
接卸粘度较高的油品,宜采用容积式泵;
灌泵、清底收舱等作业应采用容积式泵。
应根据航运部门对装卸油时间的要求、油轮(驳)载货量、输油距离、液位差等数据,合理选择装卸泵的流量、扬程以及输油管道的管径,正常作业状态时,管道安全流速不应大于4.5m/s。
码头装船系统与装船泵房之间应有可靠的通信联络或设置启停联锁装置。
4.2.2.2管组
1.输油管道
每种油品单独设置一组装卸油管路,在集油管线上设置若干分支管路,分支管路的数量和直径、集油管、泵吸入管的直径等,是根据油船或油驳的尺寸、容量和装卸油的速度等具体条件确定的。
输送原油或成品油的管道,宜采用钢质管道;
输送液化石油气,宜采用无缝钢管。
管道保温层、保护层应采用不燃性材料或难燃性材料;
管道支架、支墩等附属构筑物,应采用不燃性材料。
码头区域内原油及成品油管道宜采用地上架空明敷方式,局部受地形限制可直埋或管沟敷设,管沟敷设时,应有防止可燃气体在管沟内积聚的措施。
输油臂和装卸软管应设置排空系统。
暴露于大气中的不保温、不放空的油品管道,以及设有伴热的保温管道,在其封闭管段上应设置相应的卸压装置。
工艺管道除根据工艺需要设置切断阀外,在通向水域引桥、引堤的根部和装卸油平台靠近装卸设备的管道上,尚应设置便于操作的切断阀,一般为钢阀。
当采用电动、液动或气动控制方式时,应有手动操作功能。
活动引桥管道接头部分及与油轮管系相连接部分管道,均需采用耐油橡胶软管。
采用金属软管装卸时,应采取措施避免和防止软管与码头面之间的摩擦碰撞产生火花。
每种油品单独设置一组装卸油管路,在集油管线上设置若干分支管路。
分支管路的数量和直径、集油管、泵吸入管的直径等是根据油船或油驳的尺寸、容量和装卸油速度等具体条件确定的。
2.辅助管道
辅助管道一般有自来水管、船用燃料油管、压舱水管、消防管系等。
自来水管提供油轮生活用水及其它用途的淡水补给水。
船用燃料油管用作输送供油轮动力及生活用燃料油。
停靠需要排放压舱水或洗舱水油船的码头,应设置接受压舱水或洗舱水的设施。
压舱水管将压舱水或污水导向油库污水处理系统,经净化处理合格后,再导向专用水池或排入海、河。
消防管系主要由供水导管和消防泡沫管系组成。
直接利用港区给水管网的水作为消防水源时,港区给水管网的进水管不应少于两条,当其中一条发生故障时,另一条应能通过100%的消防用水和70%的生活、生产用水的总量。
泡沫混合液管道应采取排空和冲洗的措施。
3.油轮管系
油轮管系包括:
输油管系、专用压载水管系、洗舱管系、惰性气体管系、油舱透气管系、测量管系、加热管系、蝶阀液压控制管系、甲板消防水管系、泡沫灭火管系。
4.2.2.3输油臂
装有液化气、油品、带有危险性的化工介质的货轮在装卸时通常是通过船用输油臂来完成的。
船用输油臂是固定在码头岸边的,通过其前端的三维接头与货轮上的法兰相连接,通过其底部法兰与码头上的贮液设备的输送管网法兰相连接,从而实现液体装卸工艺流程。
油库通常用输油臂来连接油船与陆上管道至储罐系统,进行油品的传输作业。
它也可用来装卸油品或接卸压舱水。
其优点是克服了橡胶软管存在的装卸效率低、寿命短,易泄漏、接管时劳动强度大等,其缺点是密封圈易老化导致转向节渗漏。
1.型号
输油臂常见类型有液压式和重力平衡式。
输油臂配重方式有重锤平衡式、位移配重式和压缩弹簧式;
驱动方式有手动式和电动式。
公称口径:
按输油臂液相管口径
使用场所代码:
用AM字母表示,用于海岸码头或内河码头
旋转接头数量代码:
计算液相管旋转接头
结构型式代码:
1-自支承单管;
2-混支承单管;
3-分支承单管;
4-分支承双管
驱动方式代码:
M-手动H-液压驱动
示例:
公称口径为250,分支承单管液压驱动船用输油臂,表示为DN250AM63/H。
图3-4-5主要型号及其结构简图
2.结构组成
输油臂的结构主要由立柱、内臂、外臂、旋转接头、平衡系统、锁紧装置、与油船接油口连接的接管器(快速接头)、液压驱动系统等组成。
如图3-6-7和图3-6-8所示。
图3-4-6手动式输油臂
1.三维接头2.外臂3.外臂支撑4.上绳轮5.内臂6.支撑机构
7.锁紧装置8.外臂9.转轴箱10.副配重11.下绳轮12.钢丝绳
13.立柱14.爬梯组件15.入口法兰
图3-4-7RC型单管电液驱动输油臂
1.快速连接器2.三向回转接头3.外伸臂4.上部回转接头
5.真空破坏器6.内伸臂7.油缸8.主平衡重9.副平衡重
10.法兰11.中间回转接头12.立柱
立柱:
起支承作用,承受臂总自重、最大风载荷等的负荷以及臂中货物的重量,同时作为流体从臂至码头侧管道(或相反)的通道。
内臂:
内臂连接到立柱顶部,上部连接回转平衡的上绳轮,包括主平衡重横梁伸出部分。
外臂:
外臂连接内臂和船舶。
单管输油臂的管线是连接码头上管线接口到船舶法兰接口,作输送液态介质用。
双管输油臂中液相管线是连接码头上管线接口到船舶法兰接口,作输送液态介质用;
气相管线是连接码头上气相法兰接口至船舶法兰接口,作输送气相介质,以平衡船仓压力,便于液相介质装卸。
三维接头:
见图3-4-8。
由三个旋转接头及管件等组成,设计成自平衡式的,使得快速接头法兰始终为水平方向,以便轻松地与船上法兰相接。
图3-4-8三维接头
旋转接头:
见图3-4-9。
旋转接头由多个旋转部件构成,用以联接内外臂部件进行有关动作。
旋转接头的密封圈采用经特别设计的、独特的结构形式,保证密封性。
不同部位采用不同的旋转接头。
图3-4-9旋转接头图3-4-10快速接头
快速接头:
与油船连接口处,宜配置快速联接器。
如图3-4-10。
快速接头根据所需装卸船法兰的标准进行设计,并对厚度在一定范围内变化的法兰应可以很好地配合,快速接头密封面上配有O型密封圈,应满足装卸介质要求。
配四个卡爪,可轻松、方便地对中、“抓住”船法兰,并且每个卡爪对法兰的压力都基本相等。
平衡系统:
副平衡配重固定在下绳轮,用于平衡外臂;
主平衡配重包括下绳轮、副平衡配重以及固定在内臂下部的配重梁,用于装卸臂总成的平衡。
锁紧装置:
输油臂利用简单的机械装置锁紧在静止(收容)位置,防止水平方向上的移动。
紧急脱离装置:
输油臂应设置移动超限报警装置。
见图3-4-11。
由于靠泊作业的货轮因风浪或不可预测的原因(失火等)漂离正常工作范围,输油臂可有一定的伸展距离,当超过这一展伸距离时,就会发生拉扯输油臂的现象。
一般的拉扯会损坏输液设备,使输送的液体泄漏;
严重的拉扯会使船用液体装卸臂倒塌,造成严重的事故。
为了使靠泊作业的货轮在遇到漂离正常工作范围时,及时地使货轮与输油臂迅速地脱离,应在输油臂上安装紧急脱离系统(ERS)。
紧急分离接头安装在输油臂外臂末端,当发生紧急情况时,实现输油臂与船舶快速脱离。
图3-4-11紧急脱离装置
液压驱动系统:
主要由液压缸驱动机构、液压总站、液压分站、控制柜、按钮箱、液压管线、电气控制线等组成。
电气控制装置:
电气控制装置应为隔爆型,符合GB3836.2-83《爆炸性环境用防爆电气设备隔爆型电气设备“d”》的有关规定。
在紧急停电情况下可采用手动泵实
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