港外锚地原油过驳实践探索

李学东 侯志强 贺自力 李盛乐

一、背景及意义

海上原油过驳在满足腹地石化产业对原油需求的同时，能够显著增加港口的吞吐能力，特别是航道、码头不具备大型船舶进出港和靠离泊条件的港口。2010年9月，中石油广西石化钦州1 000万t炼厂建成，设计年加工进口原油1 000万t，但广西北部湾钦州港短期内无法满足15万t级及以上油轮安全进港靠泊的要求。在北部湾港外海设置港外过驳锚地开展海上原油过驳是当时解决大型油轮进港卸油的重要途径[1]。北部湾钦州港从2011年开始原油过驳，到2020年底海上累积过驳原油约8 000万t，年过驳原油近1 000万t，取得了显著的经济效益和社会效益。如今，原油过驳项目仍然对保障中石油广西石化项目的正常稳定运营发挥着重要的作用。目前，钦州港已建成中国乃至世界海上原油过驳量最大的基地，有效增强了广西北部湾地区港口的核心竞争力。

海上原油过驳是世界上公认的高风险作业。在北部湾钦州港开展海上原油过驳项目之前，国内只有广州、宁波等少数几个港口进行过少量的大型油轮的海上过驳，过驳量不大且通常作为大型油轮减载进港的辅助作业。国外从事过类似过驳作业的有日本、新加坡等国家的少数几个港口，对油船在港外锚地过驳作业可借鉴的经验不多[2]，尚未形成系统且较为成熟的港外锚地原油过驳方案。因此，本文总结并分享北部湾钦州港外锚地原油过驳安全运营十年积累的实践经验，为其他计划开展海上原油过驳的港口提供参考。

二、原油过驳锚地选址方案

选址是保证港外锚地原油过驳项目安全的重要内容，也是开展锚地原油过驳风险管控的首要环节。北部湾沿海分布有钦州、防城、北海三个港口且被雷州半岛、海南岛和邻国越南怀抱，船舶航路交叉密集，通航环境复杂，生态环境脆弱，限制性因素较多，可供选择的作业海域有限[3]。

本项目在综合考虑水深、底质、碍航物、交通流、港口航道、海洋功能区划、石油钻井平台、海底电缆管线、历年台风运动及与钦州港中石油码头的航程（影响海上过驳的经济性）等多种复杂的限制因素条件下，在北部湾沿海20 m、25 m和30 m等深线附近提出三个过驳锚地选址方案，由远及近分别编号为1#、2#和3#过驳锚地，距离钦州港中石油10万t级码头的航程分别约为40 n mile、35 n mile和25 n mile，水深分别为30.2～30.8 m、25.4～27.1 m和19.3～20.0 m，所在海域海底平缓，水深适宜，避开了现有海底管道、电缆及石油平台等障碍物，并考虑了与船舶习惯航路、交通流分布、历年台风运动路径、港口规划、海洋功能区划、到钦州港的航程和进出港的便利性等因素。同时，通过采用1#、2#和3#锚地由远及近的布局方案，也为卸油船随着吃水减小由外侧的1#锚地向里侧的2#、3#锚地转移提供了可行性。这一创新在一定程度上缩短了受油船频繁往返进出钦州港的航程，显著提高了港外过驳的经济性。

此外，为了加强海上原油过驳期间的安全管理，有效管控海上原油过驳期间的事故风险，提出了在正常锚泊区域以外划定锚泊安全区和锚泊警戒区的要求。其中，锚泊安全区在过驳作业期间禁止无关船舶进入，锚泊警戒区是在锚泊安全区的外围划定的一定范围的缓冲区。在安全区和警戒区大小无相关标准依据的情况下，本项目通过原油泄漏蒸汽扩散后果计算、池火灾热辐射模拟分析，提出以抛锚点为中心、以1 000 m为半径的圆形安全区设置方案；结合过驳区域周围船舶的操纵特性和现场管控的实际情形，提出以抛锚点为中心、以1 n mile为半径的圆形警戒区设置方案。

三、原油过驳工艺方案

北部湾钦州港原油过驳项目在选定的前述1#、2#和3#过驳锚地进行，卸油船是30万t级和15万t级油船，以30万t级油船为主。受油船则在考虑钦州港东航道实际通航条件的基础上，按照不乘潮通航的原则选取7.5万t级油船“连运湖”轮和“连兴湖”轮。

过驳作业时7.5万t级的受油船直接靠泊到与已经锚泊好的15万t级（或30万t级）油船抛锚相反一侧，在两船之间靠泊舷侧提前至少布置四组靠球，完成靠泊并进行系固后再连接好输油管线，采用锚泊船对船并靠过驳的方式将油品自卸油船过驳至受油船。原油过驳工艺方案见图1。

图1 原油过驳作业方案示意图

过驳工艺为：15万t级（或30万t级）油船→船内输送泵→橡胶软管→7.5万t级油船。

本项目每组过驳油管4根，管径约0.2 m，长度14 m，两两连接后形成2根28 m长的油管。为了保留安全余量，软管供应商同意的最大转运速度为15 m/s，原油过驳速率约为5 500万t/h，大约15 h完成一艘次过驳作业，一艘满载的30万t级油轮需要4～5艘次才能将所装载原油全部卸完。过驳期间为防止两船之间的相对运动产生碰撞、摩擦或挤压到输油软管导致管道磨损甚至破裂发生原油泄漏事故，输油软管应在船载克令吊的起吊下悬在空中，弯曲半径不小于其直径的4倍。

四、原油过驳船舶操纵方案

考虑到油轮在圆形水域进行过驳作业，若抛双锚，在作业过程中可能会造成锚链缠绕，所以卸油船应采用抛单锚方式锚泊。卸油船在锚地锚泊，保持船首顶风顶流，在卸油船处于艏向相对恒定状态时，受油船从卸油船抛锚的相反一侧进行靠泊。这时，由于卸油船的遮挡，受油船处于卸油船的下风一侧，可以大大减小两船靠泊过程中靠球及系缆承受的载荷作用，保障两船并靠作业的安全。受油船靠泊时，过驳队员应在卸油船上显示靠泊中心位置或驾驶台位置旗，两船的输油口前后相差不得超过5 m。

为了避免两船之间的碰撞和直接接触，采取四只靠球联组使用的方案。靠球为圆筒形，直径3 m、长度6 m，允许最大挤靠角度10°，标准工作压力0.045～0.05 MPa，四只靠球为一组布置在两条船舶之间。靠球的位置除考虑船长、歧管位置和船体各部位强度外，还应使靠泊时的碰撞力均勾分散于两船船体上，通常前后部各布置两个（见图2）。

图2 靠球安装布置示意图（卸油船）

正常情况下，碰垫应提前系在卸油船的靠泊一侧并正确放置。如果过驳水域风浪较大，操作者将碰垫提前系到卸油船上存在困难，可先将碰垫系在受油船上进行靠泊，在受油船靠妥卸油船后再将受油船上的碰垫钢丝绳转移到卸油船上。通过调整碰垫的位置，可以满足不同大小、载态的船舶并靠系泊的需求。

两船并靠完成后通过缆绳系靠在一起，系泊缆绳由受油船提供。一般情况下，两条船之间布置10根缆绳，在船的前部后部各布置5根。作业过程中应加强缆绳工作状态的监测并及时调整。

两船并靠及离泊作业均应在拖轮的协助下完成，过驳作业现场应有大马力拖轮和消防船监护值守。本项目配备有三艘工作船在作业水域现场进行监护警戒，分别为甬港环油1号、甬港消拖3号、甬港消拖6号。其中甬港消拖3号、甬港消拖6号为消拖两用港作拖轮，可以提供船舶助泊、消防、监护等服务。

五、其他要求

为了保障船舶之间原油过驳作业安全顺利进行，要求两船配备可靠的通信系统。通信语言由双方提前共同商定，必须保证与过驳作业直接相关的人员都能理解，以避免信息误解或命令及信号的错译。

靠泊、离泊操纵均应在白天进行。在靠泊操纵开始之前，各船应做好适当准备，包括过驳设备试验和安全检查，并再次确认两船间通信联络装置符合要求。白天，过驳作业的卸油船和受油船都应在主桅上悬挂一面B字旗；晚上，过驳作业的卸油船和受油船都应在主桅上垂直显示两盏环照的红灯。

原油的输送操作由卸油船负责控制。输送期间，卸油船应指派专人在货泵操纵控制室值班。原油输送期间，两船及过驳队三方都应指派专人在各自歧管处负责观察软管，发现异常立即报告操作负责人。原油输送完成后，软管应经过扫线后才能拆卸。

在离泊解缆时，应特别注意避免两船碰撞。常用的解缆方法是：船首的操作人员解前倒缆，然后解开首缆。船尾的操作人员先解尾缆，然后解开尾倒缆。

参与过驳作业的船舶应制订过驳安全和防污染应急预案并定期开展应急演练。过驳作业过程中，作业相关方应做好应急准备工作，当出现紧急情况时立即启动相应应急预案。受油船应在靠泊外舷艏艉处各准备至少一根应急钢制拖缆，以便紧急情况下由拖轮将两船快速分离。

六、结语

海上国际石油运输以超大型油轮为主，对不具备大型油轮进港靠泊条件的港口，港外锚地原油过驳成为解决大型油轮进港卸油的重要方式。相比于海上在航原油过驳方式，锚地过驳的方式过驳量稳定且安全水平更高。北部湾港外锚地原油过驳项目解决了中石油广西石化项目的原油需求问题，在保证企业生产安全运行、原料进口稳定和降低生产运营成本等方面发挥了显著作用，已连续多年蝉联我国乃至世界上原油过驳量最大的海上原油过驳项目。依托该项目安全运营十年积累的经验，总结形成一套港外锚地原油过驳的系统化方案对我国其他港口开展海上原油或其他液体散货过驳作业具有重要的参考价值。