吳喆+徐小梅

摘 要：裝卸工藝科學(xué)合理是確保碼頭安全、穩(wěn)定、高效生產(chǎn)的重要前提條件。本文結(jié)合工程實(shí)踐，首先對裝卸油品碼頭的油品性質(zhì)、主要設(shè)計(jì)參數(shù)、裝卸工藝進(jìn)行分析，對裝卸油品碼頭工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行研究，分別探討了設(shè)計(jì)原則、工藝設(shè)備設(shè)置、工藝管系和配套設(shè)施，以及裝卸工藝布置方案。

關(guān)鍵詞：裝卸油品碼頭 工藝設(shè)計(jì) 裝卸工藝 石油

1.引言

筆者利用對已建裝卸油品碼頭工藝進(jìn)行研究，對設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行深入分析，以期對于相關(guān)設(shè)計(jì)提供一定的參考。

2.油品性質(zhì)及主要設(shè)計(jì)參數(shù)2. 1油品性質(zhì)

碼頭承擔(dān)石化企業(yè)以及中石油相關(guān)項(xiàng)目的原油接卸工作，因此對裝卸工藝系統(tǒng)提出更高的要求，必須要適應(yīng)項(xiàng)目特點(diǎn)，按照石油來源情況對油品性質(zhì)有個(gè)大概的了解，具體參考表1。

2.2主要設(shè)計(jì)參數(shù)

本文以30萬噸級的石油碼頭為例，目前來說，在我國其屬于較大型的化工品碼頭，因此在本工程碼頭按照其它港口到港油輪載量的情況。調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，油輪平均載量根據(jù)各等級油輪的額定載量進(jìn)行綜合考慮。同時(shí)考慮到碼頭實(shí)際運(yùn)營統(tǒng)計(jì)情況，以及工程庫區(qū)運(yùn)營的發(fā)展和需要，碼頭裝卸工藝相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)詳見表2，可以此計(jì)算得出泊位年通過能力、確定輸油管線等數(shù)據(jù)。

2.3主要裝卸工藝

相關(guān)裝卸工藝參考以下流程，具體如下所示：

（1）原油卸船的流程，從原油船到輸油臂，然后分別是前沿管線、DN1100裝卸船管道，最后是從庫區(qū)管線到原油儲罐；

（2）原油裝船方面，從原油儲罐到庫區(qū)管線，再經(jīng)過DN1100裝卸船管道，到前沿管線、輸油臂、原油船；

（3）原油過駁流程，從東側(cè)泊位原油船到輸油臂，以及東側(cè)泊位前沿管線，經(jīng)過過駁管線，再到西側(cè)泊位前沿管線、輸油臂、西側(cè)泊位原油船；

（4）油品置換

原油儲罐到庫區(qū)管線，再從外輸泵至DN1100輸油管道A，從碼頭前沿到DN1100輸油管道D，最后到庫區(qū)管線和原油儲罐；

（5）輔助流程

①裝卸臂卸空流程

首先，外臂方面是先打開臂頂真空閥，然后外臂內(nèi)原油經(jīng)過船舶貨艙。其次，內(nèi)臂方面需要啟動(dòng)雙螺桿泵，內(nèi)臂內(nèi)原油經(jīng)過泵到達(dá)相應(yīng)閥后的裝卸主管。

②干管掃線

一般來說，輸油干管不掃線，如有必要，則選擇清管器進(jìn)行掃線的方式。

③收發(fā)球筒卸空流程

需要啟用手搖泵，收發(fā)球筒至泵，然后相應(yīng)閥后的裝卸主管。

3.裝卸油品碼頭工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3. 1設(shè)計(jì)原則

（1）工藝設(shè)計(jì)首先要遵循的原則是“方便使用、安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)合理”，此外還有節(jié)能環(huán)保、統(tǒng)一設(shè)計(jì)、分期實(shí)施的相關(guān)原則，并要預(yù)留出一定的發(fā)展余地；

（2）裝卸工藝流程要符合效率高、能耗低以及布置整齊美觀的特點(diǎn)。按照碼頭工藝流程為主導(dǎo)，必須要和后方流程相互協(xié)調(diào)，保證分工設(shè)計(jì)的流程必須要集合裝卸需求，防止產(chǎn)生不必要操作；

（3）裝卸油品碼頭的工藝設(shè)計(jì)，應(yīng)結(jié)合油品裝卸船作業(yè)的實(shí)際情況。3.2工藝設(shè)備設(shè)置

（1）應(yīng)當(dāng)確保工藝設(shè)備性能穩(wěn)定，而且要操作方便，維修保養(yǎng)便捷的設(shè)備；動(dòng)力分配上要確保均勻，符合工藝操作的需求基礎(chǔ)上；設(shè)備布置確保科學(xué)合理。

（2）裝卸系統(tǒng)的船岸之間保持聯(lián)接狀態(tài)，最好選擇裝卸臂，在條件一定的情況下能夠裝備多臺裝卸臂，比單臺裝卸臂的流通能力更強(qiáng)。

操作過程中，裝卸臂外臂與配重塊構(gòu)件的包絡(luò)范圍中對障礙物進(jìn)行清除，同時(shí)對必要通行要求進(jìn)行綜合考慮，配重塊構(gòu)件的包絡(luò)范圍最低點(diǎn)和工作平臺面凈空必須大于1.8m，配重塊必須要設(shè)置警戒色或者警示語。

（3）如果裝卸系統(tǒng)使用軟管和船岸接口進(jìn)行連接，那么筆者建議配置軟管架或者是軟管吊機(jī)輔助操作。

（4）5萬噸級及以上的碼頭必須要進(jìn)行登船梯的安裝。其中，登船梯必須要布置在其工作平臺上，并將其布置于防炮塔的另外一端；其結(jié)構(gòu)外緣和工作平臺之間的距離必須要大于1m，而且懸梯不會對船舶靠離泊作業(yè)產(chǎn)生影響；結(jié)構(gòu)外緣與裝卸臂的距離應(yīng)當(dāng)對工藝、消防管道、電纜設(shè)備等布置進(jìn)行綜合考慮，而且距離必須要大于5m。登船梯附近留有一定的通行與供日常維護(hù)空間。

3.3工藝管系和配套設(shè)施

（1）對碼頭工藝流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，以及對管道直徑進(jìn)行計(jì)算，管道內(nèi)流速必須要堅(jiān)持防靜電安全流速的限度，所以選擇管徑時(shí)，和后方相應(yīng)的管徑相比要小一些，同時(shí)保持協(xié)調(diào)一致；

（2）碼頭裝卸工藝管道應(yīng)當(dāng)選擇專用的管道，尤其是油品碼頭更應(yīng)該注意；

（3）如果布置于工作平臺上的工藝管線不可避免對結(jié)構(gòu)變位產(chǎn)生一定的影響，則對管系承受的結(jié)構(gòu)變位的量進(jìn)行核實(shí)；

（4）引橋的種類為鋼引橋時(shí)，大口徑管道適合布置于鋼引橋兩側(cè)，方便鋼引橋兩側(cè)使用荷載保持均衡；

（5）工藝管線盡可能選擇水平補(bǔ)償，禁止在水工結(jié)構(gòu)的接縫處進(jìn)行管道固定支架的布置；

（6）閥門應(yīng)當(dāng)集中布置于裝卸臂配管區(qū)域，同時(shí)裝備閥門操作平臺。緊急切斷閥應(yīng)當(dāng)安裝于碼頭接岸處位置上的管架上，同時(shí)設(shè)置直梯便于工作人員上下；

（7）針對有清管需求的流程，最好是裝備清管閥；

（8）碼頭卸船計(jì)量過程可以應(yīng)用油輪檢艙或者油罐檢尺的方式。比如，碼頭裝船應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇油罐檢尺方式，如有必要也可以選擇質(zhì)量流量計(jì)作為主要計(jì)量方式；如果計(jì)量流量大于質(zhì)量流量計(jì)的量程或者是超出貨物粘度限制，可以適當(dāng)選則容積式流量計(jì)；

（9）利用質(zhì)量流量計(jì)針對LPG裝船量進(jìn)行計(jì)量，必須要在液相管及氣相返回管上進(jìn)行流量計(jì)的安裝；

（10）必須配備溫度、壓力檢測儀表，對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察與記錄。

3.4裝卸工藝布置

按照碼頭庫區(qū)對輸油管線進(jìn)行規(guī)劃及相關(guān)操作要求，本碼頭工程設(shè)計(jì)三十萬噸級原油泊位數(shù)量為兩個(gè)，此外綜合考慮各影響因素，碼頭區(qū)裝卸工藝布置具體包括：原油裝卸船作業(yè)選擇裝卸臂，裝卸臂進(jìn)行絕緣法蘭的裝配；碼頭面和儲備庫一期庫區(qū)之間的距離設(shè)置為21km；按照相關(guān)規(guī)范，每個(gè)泊位進(jìn)行DN1100輸油干管的設(shè)置，數(shù)量為兩根；泊位工作平臺前沿進(jìn)行電、液驅(qū)動(dòng)升降式登船梯的設(shè)置。

4.結(jié)語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，油品裝卸碼頭的任務(wù)越來越繁重，一方面要符合相關(guān)規(guī)范，另一方面要盡可能地發(fā)揮碼頭的功能，其中工藝系統(tǒng)能否協(xié)調(diào)銜接是關(guān)鍵。因?yàn)橛推肪哂幸兹?、易爆等特點(diǎn)，所以在具體工藝設(shè)計(jì)方面要注意安全問題，結(jié)合工程實(shí)際情況對設(shè)計(jì)布置進(jìn)行優(yōu)化。

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