內(nèi)河液化天然氣加注碼頭設(shè)計規(guī)范解讀
2016-11-07
內(nèi)河液化天然氣加注碼頭設(shè)計規(guī)范解讀
2016年9月28日，交通運輸部發(fā)布了水運工程行業(yè)標準《內(nèi)河液化天然氣加注碼頭設(shè)計規(guī)范》（JTS196-11-2016，以下簡稱《規(guī)范》），將于11月1日起施行。
制訂背景
液化天然氣作為一種清潔能源，近年來在我國的工業(yè)和民用領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。相比傳統(tǒng)燃料，如石油等，天然氣是一種更加清潔的能源，能有效減排二氧化碳和氮氧化物，而且天然氣的儲量比石油大很多。目前，液化天然氣作為汽車燃油的替代品，已在國內(nèi)外得到廣泛使用。同樣，液化天然氣作為船用燃料兼具環(huán)保和經(jīng)濟上的優(yōu)勢，尤其是環(huán)保方面。以天然氣作為船用燃料，比起重油可減少80%的二氧化氮排放量，二氧化碳排放量降低25%，二氧化硫以及顆粒物排放量減少100%。而船舶改用液化天然氣動力燃料后，比一般燃油節(jié)能30%以上，具有顯著的經(jīng)濟性和良好的環(huán)保性能。
2011年1月，國務(wù)院頒布《關(guān)于加快長江等內(nèi)河水運發(fā)展的意見》，將內(nèi)河水運發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略，提出了我國內(nèi)河水運的發(fā)展目標，明確要求利用10年左右的時間，建成暢通、高效、平安、綠色的現(xiàn)代化內(nèi)河水運體系。2011年7月，交通運輸部發(fā)布了《公路水路交通運輸節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》，規(guī)劃闡明了""十二五""時期交通運輸行業(yè)節(jié)能減排工作的指導(dǎo)思想和基本原則，明確了總體目標和主要指標，提出了重點任務(wù)和保障措施；2013年7月，交通運輸部發(fā)布了《加快推進綠色循環(huán)低碳交通運輸發(fā)展指導(dǎo)意見》（交政法發(fā)〔2013〕323號），該指導(dǎo)意見中明確提出要“推進以天然氣等清潔能源為燃料的運輸裝備和機械設(shè)備的應(yīng)用，加強加氣、供電等配套設(shè)施建設(shè)”；2013年10月，交通運輸部發(fā)布了《交通運輸部關(guān)于推進水運行業(yè)應(yīng)用液化天然氣的指導(dǎo)意見》（交水發(fā)〔2013〕625號）（以下簡稱《指導(dǎo)意見》），文件提出要推進水運行業(yè)應(yīng)用液化天然氣，加快綠色水運建設(shè)步伐，實現(xiàn)水運節(jié)能減排、轉(zhuǎn)型升級和用能結(jié)構(gòu)優(yōu)化。《指導(dǎo)意見》中明確提出要“研究出臺有關(guān)LNG加注碼頭的標準規(guī)范”。
我國內(nèi)河航運資源豐富，擁有大、小天然河流5800多條，河流總長43萬公里，對內(nèi)河船舶的需求量巨大。而在節(jié)能減排大背景下，在液化天然氣接收站不斷增加的基礎(chǔ)上，發(fā)展內(nèi)河液化天然氣燃料船舶對防治船舶污染，保護江河水域環(huán)境，具有十分重要的現(xiàn)實意義，內(nèi)河船舶新建或改裝使用液化天然氣燃料將成為重點發(fā)展領(lǐng)域。
在內(nèi)河船舶上發(fā)展液化天然氣產(chǎn)業(yè)除了需要解決船舶建造技術(shù)外，還需要沿線布局建設(shè)相應(yīng)的液化天然氣加注碼頭和加注設(shè)施，以滿足液化天然氣動力船舶的加氣要求。但由于我國目前在該領(lǐng)域的系統(tǒng)研究還處于空白，缺乏相應(yīng)的標準規(guī)范作為指導(dǎo)，客觀上阻礙了液化天然氣動力船舶在內(nèi)河航運的發(fā)展。
根據(jù)《交通運輸部關(guān)于下達2013年水運工程建設(shè)標準制定、修訂項目計劃的通知》（交水發(fā)〔2013〕462號）要求，部水運局組織開展了《內(nèi)河液化天然氣加注碼頭設(shè)計規(guī)范》的制訂工作。
制訂思路及原則
本次規(guī)范制訂的基本思路是：以服務(wù)LNG水上運輸科學發(fā)展、安全發(fā)展為指針，以加強工程建設(shè)管理、服務(wù)經(jīng)濟發(fā)展需要為統(tǒng)領(lǐng)，以法律法規(guī)為依據(jù)，堅持目標和問題導(dǎo)向，適應(yīng)行業(yè)新需求。
制訂過程中，堅持和貫徹了目標導(dǎo)向原則、問題導(dǎo)向原則、協(xié)調(diào)性原則、先進性原則和成熟性原則，積極聽取專家、設(shè)計單位、業(yè)主及政府主管部門等各方意見建議，廣泛吸納有關(guān)研究成果和國內(nèi)已投產(chǎn)的LNG加注碼頭的設(shè)計經(jīng)驗，吸收了國外液化天然氣加注碼頭的最新設(shè)計成果、理論和經(jīng)驗，體現(xiàn)了認真負責、與時俱進的發(fā)展要求。
規(guī)范的主要內(nèi)容
《規(guī)范》共分7章和1個附錄，并附條文說明。第一章總則，明確了制定的目的、適用范圍及與國家、行業(yè)標準的關(guān)系；第二章術(shù)語，對特殊用語和專用名詞進行了解釋和定義；第三章基本規(guī)定，明確了加注碼頭的氣源補給方式、作業(yè)時間、風險分析和安全評估要求、與燃油共同加注及水工結(jié)構(gòu)的特殊要求等；第四章碼頭選址，明確了碼頭選址與港口規(guī)劃、航道規(guī)劃、通航建筑物、通航條件、通航密度、周邊設(shè)施、敏感區(qū)域等的關(guān)系，選址對河段河勢、水流、水深、水域面積的要求，湖泊內(nèi)選址的要求等；第五章總體布置，明確了總體布置的一般要求，包括建設(shè)規(guī)模、自然條件的利用、錨地布置等，提出了設(shè)計船型、船型尺度的確定原則和泊位數(shù)計算公式，明確了作業(yè)條件標準、碼頭尺度計算要求、泊位布置要求和進出港航道布置要求；第六章工藝，明確了加注工藝、管道系統(tǒng)要求，提出了泊位加注能力計算公式；第七章碼頭安全設(shè)施，明確了消防設(shè)施、通信和助航設(shè)施、電氣、報警和緊急切斷系統(tǒng)要求。
規(guī)范的主要規(guī)定
一、關(guān)于適用范圍
《規(guī)范》適用于新建、改建和擴建的內(nèi)河液化天然氣岸船加注碼頭和躉船加注碼頭設(shè)計。
目前液化天然氣水上加注主要有五種方式。槽車-船加注（Tanktruck-to-shipbunkering），簡稱TTS，是目前采用較多的一種加注方式，具有機動性好、投資和操作成本低等優(yōu)點。躉船加注（Pontoon-to-shipbunkering），簡稱PTS，液化天然氣罐設(shè)在躉船上，適合水位變化較大的內(nèi)河水域。岸船加注（LNGintermediaryterminal-to-shipviapipeline），簡稱TPS，可以采用固定碼頭，也可以采用浮碼頭，儲罐設(shè)在岸上通過管道系統(tǒng)與碼頭上的加注設(shè)施相連。一般適合于水位變化不大，具備碼頭建設(shè)條件的水域，具有實用性好、加注量大、加注快速等優(yōu)點。船-船加注（Ship-to-shipbunkering），簡稱STS，通過液化天然氣加注船在碼頭、錨地或航行中給液化天然氣受注船加氣，具有加注快速、加注量大、加注靈活等優(yōu)點。水上浮式設(shè)施-船加注(Floatingfacility-to-Shipbunkering)，簡稱FTS），類似于躉船加注，但浮式設(shè)施不與岸連接。上述五種加注方式中，與碼頭建設(shè)關(guān)系密切的主要是躉船加注和岸船加注兩種方式，因此本《規(guī)范》只適用于這兩種加注方式。
二、關(guān)于加注碼頭氣源補給方式
液化天然氣運輸船的容量遠遠大于液化天然氣槽車，采用水上補給時的危險性大于陸上槽車補給，《規(guī)范》規(guī)定的加注碼頭，其安全間距和技術(shù)要求等安全標準均低于液化天然氣碼頭，且由于加注站儲罐容量較小，采用液化天然氣槽車基本上可以滿足加注站補給的需要，所以本《規(guī)范》規(guī)定岸船加注方式的加注站采用陸上補給的方式。考慮到水上補給的需求，后續(xù)我部將組織有關(guān)部門開展專門研究工作。
由于加注躉船上安裝的液化天然氣儲罐一般容量較小，采用加注船進行補給作業(yè)類似于對受注船的加注作業(yè)，因此規(guī)定對加注躉船可以由加注船來補給。
三、關(guān)于碼頭選址
內(nèi)河液化天然氣加注碼頭所服務(wù)的船舶與內(nèi)河其他貨類碼頭服務(wù)的船舶相比主要差異在于船舶所采用的燃料不同，而其他船舶參數(shù)如船型尺度、船舶操縱性等方面并無太大差別，因此，在選址方面的要求與內(nèi)河其他貨類碼頭相比并無太大區(qū)別。需要特別注意的主要是內(nèi)河加注碼頭應(yīng)選在水域面積充足，方便船舶進出、安全加注的河段，不宜布置在人口密集區(qū)域等敏感區(qū)域的全年常風向及次常風向的上風側(cè)，也不宜布置在明火或散發(fā)火花地點的下風側(cè)。
四、關(guān)于總體布置
（一）作業(yè)條件
我國現(xiàn)行行業(yè)標準《河港工程總體設(shè)計規(guī)范》(JTJ212-2006)沒有給出河港工程的作業(yè)條件標準，除位于湖區(qū)或河口的港口由于風區(qū)較長可能受風成浪的影響外，其他河港作業(yè)主要受水流和風的影響。因此，《規(guī)范》主要對可能受風成浪影響的液化天然氣加注碼頭的波浪作業(yè)條件給出規(guī)定。由于液化天然氣加注碼頭是通過加注臂或軟管給液化天然氣受注船加氣的，其加注作業(yè)過程與普通油氣碼頭采用裝卸臂進行裝卸作業(yè)類似，因此，《規(guī)范》參照現(xiàn)行行業(yè)標準《海港總體設(shè)計規(guī)范》（JTS165-2013）中船舶裝卸作業(yè)的允許波高給出液化天然氣受注船進行加注時的允許波高。
（二）泊位布置
內(nèi)河液化天然氣加注碼頭在泊位布置上與內(nèi)河其他貨類碼頭相比主要區(qū)別在于對安全上的考慮。內(nèi)河液化天然氣加注碼頭靠泊多類船舶，但靠泊船舶并不進行自身裝載貨物的裝卸作業(yè)，而只是進行液化天然氣加注作業(yè)，因此不宜以受注船裝載的貨物類型來定義加注碼頭危險分類。《規(guī)范》以相鄰碼頭性質(zhì)確定內(nèi)河液化天然氣加注碼頭和相鄰碼頭的安全間距。
考慮到以液化天然氣為燃料的船舶其液化天然氣受注口的位置可能位于船艏或船艉，而根據(jù)國外液化天然氣加注碼頭的調(diào)研資料，在加注作業(yè)期間，一般規(guī)定加注口周邊25m半徑范圍內(nèi)屬安全作業(yè)區(qū)，禁止進行與加注無關(guān)的活動。因此，為安全起見，規(guī)定相鄰的內(nèi)河液化天然氣加注碼頭船舶凈距不得小于25m。
五、關(guān)于工藝
內(nèi)河液化天然氣加注碼頭加注的燃料是液化天然氣，因此其裝卸作業(yè)符合液化天然氣裝卸的一般原理，其常規(guī)設(shè)備配置和要求包括緊急切斷、氣體吹掃、管道流通壓力、計量、溫度和壓力檢測儀表、管道系統(tǒng)等與普通液化天然氣碼頭的裝卸工藝基本類似。但由于其一次裝卸量小，設(shè)備配置上有其特殊性，如船岸連接設(shè)備除常規(guī)的加注臂外，還經(jīng)常采用低溫軟管。
六、關(guān)于碼頭安全設(shè)施
碼頭安全設(shè)施主要包括消防設(shè)施、通信和助航設(shè)施、電氣、報警和緊急切斷系統(tǒng)，其中通信和助航設(shè)施與內(nèi)河普通碼頭沒有明顯區(qū)別。
（一）消防設(shè)施
結(jié)合國內(nèi)普通貨物碼頭的滅火設(shè)施配備要求，并參考國外液化天然氣加注碼頭的消防設(shè)施配備情況，《規(guī)范》規(guī)定碼頭配備的消防設(shè)施僅考慮撲救碼頭自身火災(zāi)的要求，不需要對靠泊的受注船舶提供消防保護。
內(nèi)河液化天然氣加注碼頭操作的是易燃易爆液體，存在一定的火災(zāi)危險性，配置滅火器材是必要的。小型滅火器材是控制初期火災(zāi)和撲滅小型火災(zāi)的最有效設(shè)備，因此規(guī)定了滅火器的選用型號及數(shù)量。
內(nèi)河液化天然氣加注碼頭發(fā)生天然氣泄漏等事故時，可使用霧狀水對天然氣蒸汽云進行稀釋，以降低火災(zāi)爆炸危險。在火災(zāi)時可對起火點附近的重要設(shè)備噴水降溫。因此規(guī)定加注碼頭應(yīng)設(shè)有消防給水系統(tǒng)。但位于市政消火栓保護范圍之內(nèi)的加注碼頭可以不設(shè)消防給水系統(tǒng)。
（二）電氣、報警和緊急切斷系統(tǒng)
為保證發(fā)生火災(zāi)時具有可靠的電源，及時報警、滅火，有效地疏散人員、控制火勢蔓延、避免爆炸，保障消防設(shè)備的供電可靠性是非常重要的，因此，《規(guī)范》規(guī)定消防用電設(shè)備應(yīng)采用專用的供電回路供電。其他相關(guān)規(guī)定則主要參照現(xiàn)行國家標準和行業(yè)標準制定。
規(guī)范的作用和意義
本規(guī)范是在調(diào)查研究和總結(jié)國內(nèi)外已建液化天然氣加注碼頭設(shè)計和運營管理經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)內(nèi)河液化天然氣動力船舶水路運輸?shù)陌l(fā)展趨勢，借鑒國內(nèi)外相關(guān)行業(yè)的標準、資料制訂而成。本規(guī)范關(guān)于內(nèi)河液化天然氣加注碼頭的有關(guān)規(guī)定是國內(nèi)外液化天然氣加注碼頭成功設(shè)計經(jīng)驗的總結(jié)和提煉，反映了內(nèi)河液化天然氣加注碼頭設(shè)計的現(xiàn)有技術(shù)，能夠代表國內(nèi)外當前的技術(shù)水平。
本規(guī)范內(nèi)容系統(tǒng)、重點突出，涵蓋了新建、改建和擴建的內(nèi)河液化天然氣加注碼頭的港址選擇、作業(yè)條件、總體布置、工藝設(shè)施和碼頭安全設(shè)施等內(nèi)容，關(guān)鍵的條文都給出了具體參數(shù)，可操作性強，便于使用。
在本《規(guī)范》的制訂過程中，編制組通過廣泛征求國內(nèi)專家和有關(guān)單位的意見，本著求真務(wù)實的原則，對相關(guān)條文做了反復(fù)討論和修改，符合我國現(xiàn)實情況和與相關(guān)規(guī)范的一致性，對安全、經(jīng)濟地建設(shè)內(nèi)河液化天然氣加注碼頭必將起到重要的現(xiàn)實意義。
