散貨裝卸港口煤炭碼頭新型工藝技術(shù)介紹

散貨裝卸港口煤炭碼頭新型工藝技術(shù)介紹

一、煤炭篩分工藝在散貨裝卸港口的應(yīng)用

煤炭篩分工藝改造是通過將煤炭篩分工藝與現(xiàn)有的裝卸工藝系統(tǒng)集成，在煤炭卸船工藝中一次完成煤炭的多次篩分，將煤炭按粒度大小分別堆存和銷售，滿足市場需求，提升了港口競爭力。1.工藝設(shè)計(jì)的總體要求

根據(jù)貨主的需要和流程裝卸的特點(diǎn)，確定煤炭篩分工藝必須滿足以下要求:(1)煤炭篩分和現(xiàn)有流程一體化；

(2)篩分設(shè)備的生產(chǎn)效率應(yīng)與流程效率相適應(yīng)；(3)篩分設(shè)備應(yīng)故障率低、維修方便；(4)煤炭篩分工藝應(yīng)具有多級(jí)篩分功能。2.方案設(shè)計(jì)篩分設(shè)備的選型

通過各種篩分設(shè)備的性能、結(jié)構(gòu)、原理、安裝條件比較，可以采用滾軸篩，見圖1。滾軸篩是一種利用多軸旋轉(zhuǎn)推動(dòng)物料前移并同時(shí)進(jìn)行篩分的設(shè)備，它的工作機(jī)構(gòu)是一排排篩軸，每根篩軸分別由一臺(tái)輥道電機(jī)驅(qū)動(dòng)，按相同方向旋轉(zhuǎn)，使物料向前向下移動(dòng)，同時(shí)攪動(dòng)物料，小于篩孔尺寸的顆粒，受自重及篩軸旋轉(zhuǎn)力的作用沿篩孔落下，大于篩孔尺寸的顆粒留在篩面上繼續(xù)向前移動(dòng)，并落入塊煤溜管。該設(shè)備的效率決定于篩面的面積，可以根據(jù)具體使用情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為普通的電動(dòng)機(jī)和減速箱，故障率低，便于維修。

圖1滾軸篩

流程工藝布置方案

對(duì)流程篩分工藝做如下設(shè)計(jì):

在門機(jī)漏斗上鋪設(shè)網(wǎng)格，將粒度大于400mm的塊煤進(jìn)行分離，以提高流程的通過能力；在主流程皮帶機(jī)的轉(zhuǎn)運(yùn)站增設(shè)固定滾軸篩，篩分效率為1250t/h，篩分粒度為25mm，將煤炭進(jìn)行初次分離，粒度小于25mm的煤炭通過主流程、堆料機(jī)直接上堆場，粒度大于25mm的塊煤通過分叉斗進(jìn)入兩次篩分皮帶機(jī)；在兩次篩分皮帶機(jī)下增設(shè)移動(dòng)滾軸篩，篩分效率為600t/h，篩分粒度為80mm，對(duì)塊煤進(jìn)行二次篩分，將塊煤分成25-80mm和大于80mm兩種規(guī)格，然后分別堆放。流程工藝布置見圖2。

圖2流程工藝布置

二、環(huán)保型煤炭碼頭關(guān)鍵生產(chǎn)技術(shù)

隨著煤炭碼頭環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)越來越高以及用戶對(duì)配煤需求的日益多樣化，具有專業(yè)配煤功能、堆場封閉式、環(huán)保型煤炭碼頭越來越受到業(yè)內(nèi)研究人員的關(guān)注。具有專業(yè)配煤功能、封閉筒倉式堆場的大型煤炭碼頭工程規(guī)劃設(shè)計(jì)將是研究趨勢。1.筒倉貯煤的發(fā)展趨勢

筒倉作為貯存散狀物料的設(shè)施，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、保護(hù)環(huán)境和減少占地等優(yōu)點(diǎn)。大型化或超大型化是貯煤筒倉的發(fā)展趨勢。近幾年來，國內(nèi)部分煤炭碼頭也在陸續(xù)開展筒倉配煤業(yè)務(wù)，但無論從筒倉的容積還是從筒倉的數(shù)量上來看，都不具備規(guī)模效應(yīng)，不能充分發(fā)揮筒倉配煤的優(yōu)勢。神華封閉筒倉式煤炭碼頭工程是規(guī)劃設(shè)計(jì)中的世界首家完全采用筒倉堆場儲(chǔ)煤配煤的大型煤炭碼頭。碼頭采用三排共33個(gè)3萬噸級(jí)的超大型筒倉群儲(chǔ)煤，年設(shè)計(jì)吞吐量達(dá)到3500萬噸。隨之有許多關(guān)鍵技術(shù)需要研究，比如，貯煤筒倉的高效率裝卸設(shè)備、預(yù)防煤炭自燃的安全監(jiān)測系統(tǒng)、不同煤種的堆放管理等。2.封閉筒倉式煤炭碼頭的裝卸工藝與布置

封閉筒倉式煤炭碼頭的裝卸工藝設(shè)計(jì)與平面布置，要綜合考慮各種復(fù)雜因素。以神華封閉筒倉式煤炭碼頭為例，如圖3所示，該碼頭有3個(gè)煤炭專業(yè)泊位，筒倉堆場的容量應(yīng)滿足3500萬噸/年煤炭通過能力的要求。作為碼頭生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，封閉式堆場除滿足煤炭堆存需要外，還必須配備與其生產(chǎn)需求相匹配的、物料進(jìn)出筒倉的整套裝卸工藝系統(tǒng)"裝船作業(yè)考慮運(yùn)量發(fā)展和到港船型實(shí)際要求，3個(gè)泊位設(shè)置3條作業(yè)線、單線出場裝船額定能力6200噸/小時(shí)。

圖3神華封閉筒倉式煤炭碼頭堆場工藝布置圖

筒倉群一次性按照3排、正交進(jìn)行布置；倉頂3條進(jìn)倉作業(yè)線可以滿足卸車進(jìn)場需要，如圖4所示，卸車進(jìn)場作業(yè)線通過物料在幾處轉(zhuǎn)接點(diǎn)處的交叉供料，可以實(shí)現(xiàn)每條翻車線進(jìn)任意一排筒倉的功能，筒倉下部每排倉底布置兩條出倉皮帶機(jī)，每條出倉能力3100噸/小時(shí)，為裝船線能力的一半。沒有配料要求的裝船作業(yè)，物料由一個(gè)筒倉出料，下方兩條輸送機(jī)同時(shí)工作供給一路裝船線。有配料要求時(shí)，配料的兩個(gè)筒倉可以在同一排，此時(shí)倉底兩條輸送機(jī)同時(shí)工作，兩個(gè)倉的物料可以按照任意比例在倉底兩條輸送機(jī)上或在下游的裝船線上實(shí)現(xiàn)配料。需要配料的兩個(gè)筒倉不在一排時(shí)，如果是1:1配料，需要分別啟動(dòng)兩排倉下各自的一條出倉線供料，在下游裝船線上實(shí)現(xiàn)配料；如果不是1:1配料，則配料比例高的筒倉下部需要啟動(dòng)兩條出倉線，配料比例低的筒倉下部則只需要啟動(dòng)任意一條出倉線，通過三條出倉線同時(shí)向下游一條裝船線供料的方式實(shí)現(xiàn)任意比例的配料。排筒倉6條3100噸/小時(shí)出倉線的配置，可以實(shí)現(xiàn)3條裝船線靈活、方便的同時(shí)配煤。從上述幾種配料方式的分析可以看出，經(jīng)濟(jì)的配煤方式應(yīng)是一排內(nèi)的兩個(gè)筒倉配煤，此時(shí)占用的出倉作業(yè)線較少、作業(yè)線利用率較高。因此，在筒倉營運(yùn)管理上應(yīng)該盡量將經(jīng)常配煤的兩種或幾種煤炭安排在一排筒倉內(nèi)儲(chǔ)存。

圖4筒倉結(jié)構(gòu)原理剖面圖

擴(kuò)展閱讀：液體散貨碼頭裝卸工藝綜述

液體散貨碼頭裝卸工藝綜述

1概述:液體散貨碼頭是指原油、成品油、液體化工品、LPG和LNG介質(zhì)等用管道裝卸和輸送的專業(yè)碼頭。由于這些貨物品種多，需求量大，存在著產(chǎn)地與加工地、加工地與消費(fèi)地的差異，從而形成了很大的貨運(yùn)量。目前世界石油的海運(yùn)量已占到總海運(yùn)量的50％。隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，對(duì)油氣及化工品需求不斷增加，也促進(jìn)了液體散貨海運(yùn)事業(yè)的發(fā)展和相應(yīng)的港口碼頭的建設(shè)。201*年我國主要港口石油天然氣及制品吞吐量完成4.83億t。其中接卸進(jìn)口原油1.23億t[1]。液體散貨碼頭作業(yè)特點(diǎn)是連續(xù)、密閉、運(yùn)量大、效率高。主要發(fā)展趨勢是：碼頭噸級(jí)大型化和專業(yè)化、裝卸貨種多樣化、裝卸工藝流程自動(dòng)化、安全及環(huán)保要求高。我國在液體散貨碼頭的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行和管理上已形成較完善的標(biāo)準(zhǔn)。

2運(yùn)輸船型和碼頭噸級(jí):世界石油消費(fèi)量和海運(yùn)量的不斷增加，帶動(dòng)了液體散貨船隊(duì)發(fā)展，使之成為世界上最大的一類船隊(duì)。船型大小噸位齊全，且近年來船舶運(yùn)輸大型化趨勢明顯，碼頭噸級(jí)也隨之增大。

2.1原油船型和碼頭噸級(jí):從我國進(jìn)口油產(chǎn)地、航線及運(yùn)距、海峽限制條件、世界及我國原油船隊(duì)、船舶營運(yùn)費(fèi)用等方面分析比較，目前我國沿海進(jìn)口原油碼頭均以30萬DWT油船作為設(shè)計(jì)船型。考慮船舶大型化趨勢，部分深水港口如大連、曹妃甸、青島等地的30萬噸級(jí)原油進(jìn)口碼頭規(guī)模按兼顧40萬～50萬DWT油船設(shè)計(jì)，提高了碼頭的適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于沿海原油運(yùn)輸，如海洋原油運(yùn)輸、進(jìn)口原油二程船轉(zhuǎn)運(yùn)等，主力船型為30000~80000DWT的沿海運(yùn)輸船型。201*年統(tǒng)計(jì)我國沿海原油碼頭噸級(jí)和數(shù)量見表1。

表1我國沿海原油碼頭噸級(jí)和數(shù)量(201*年統(tǒng)計(jì))

泊位噸級(jí)/萬t0~11~33~55~810~1520合計(jì)泊位數(shù)量/個(gè)14176137764泊位功能中轉(zhuǎn)接卸中轉(zhuǎn)接卸中轉(zhuǎn)接卸中轉(zhuǎn)接卸進(jìn)口原油接卸進(jìn)口原油接卸2.2成品油、液體化工品船型和碼頭噸級(jí):我國沿海成品油碼頭近年來建設(shè)發(fā)展較快，但因沿海成品油運(yùn)輸船型、批量、流向和接卸港規(guī)模限制，設(shè)計(jì)船型相對(duì)較小。東北地區(qū)港口內(nèi)貿(mào)成品油、液體化工品出口船型主要為5000~10000DWT，部分外貿(mào)出口船型為201*0~30000DWT；華東、華南煉化企業(yè)成品油內(nèi)貿(mào)船型多在l000~3000DWT之間。沿海成品油、液體化工品外貿(mào)進(jìn)口船型范圍30000～50000DWT。201*年統(tǒng)計(jì)我國沿海成品油與液體化工品碼頭噸級(jí)和數(shù)量分別見表2、表3。

表2我國沿海成品油碼頭噸級(jí)和數(shù)量(201*年統(tǒng)計(jì))

泊位噸級(jí)/萬t0~0.30.3~0.50.5~11~33~58~10合計(jì)泊位數(shù)量/個(gè)2881003640184486表3我國沿海液體化工品碼頭噸級(jí)和數(shù)量(201*年統(tǒng)計(jì))

泊位噸級(jí)/萬t0~0.30.3~0.50.5~11~33~5≥5合計(jì)泊位數(shù)量/個(gè)5626362616131732.3LPG船型和碼頭噸級(jí):根據(jù)中國船級(jí)社(CCS)統(tǒng)計(jì)資料，201*年國內(nèi)LPG船舶64艘，總運(yùn)力約6.4萬載重噸，總艙容123150m3；在現(xiàn)有船舶中，3000m3及以上的船13艘，約占總運(yùn)力的37.5％；3000m3以下的船51艘，約占總運(yùn)力的62.5％。1000~3000m3全壓式船舶，主要用于國內(nèi)沿江、沿海之間運(yùn)輸。遠(yuǎn)洋進(jìn)口LPG船多為半冷半壓式或全冷式船舶，艙容在10000~50000m3，部分達(dá)80000~100000m3。近年來，寧波、汕頭、珠海、欽州等港口新建了一些低溫LPG船接卸碼頭，多為50000噸級(jí)泊位。201*年統(tǒng)計(jì)我國沿海LPG碼頭噸級(jí)和數(shù)量見表4。表4我國沿海LPG碼頭噸級(jí)和數(shù)量(201*年統(tǒng)計(jì))

泊位噸級(jí)/萬t0~0.30.3~0.50.5~11~5≥5合計(jì)泊位數(shù)量/個(gè)1361057412.4LNG船型和碼頭噸級(jí):根據(jù)有關(guān)資料，201*年底全球LNG船正在營運(yùn)中的共有198艘，其中最大艙容為147600m3，最小艙容為1100m3，1201*0m3以上的占164艘。正在建造或已下訂單的共有144艘，其中最大艙容為260000m3，最小艙容為19100m3，1201*0m3以上的占140艘，201*00m3以上的有26艘。我國深圳大鵬灣已投產(chǎn)LNG接卸終端配置的LNG運(yùn)輸船為14.7萬m3(國內(nèi)建造)。目前正在設(shè)計(jì)的大連、曹妃甸LNG項(xiàng)目考慮到船型的不確定性及大型化的趨勢，碼頭靠泊船型為8萬~20萬m3的LNG船。3裝卸工藝

3.1油品碼頭工藝流程:油品碼頭的工藝作業(yè)主要有：卸船進(jìn)罐、裝船、船一船直取、車一船直取作業(yè)等，另外還有泄空、置換及吹掃等附屬工藝作業(yè)。

1)卸船進(jìn)罐作業(yè):該作業(yè)主要利用船泵壓力接卸，將所載油品直接送人港區(qū)儲(chǔ)罐。這種流程要求平面與高程設(shè)計(jì)中以滿足船泵按正常流量卸油時(shí)的揚(yáng)程、大于進(jìn)罐的全管路系統(tǒng)水頭損失為前提。一般將接卸罐區(qū)設(shè)置在距碼頭3～5km范圍內(nèi)。對(duì)大型原油卸船碼頭，在地形條件有利的情況下，二者之間距離可擴(kuò)大到5～8km；對(duì)于LNG碼頭，因介質(zhì)汽化、管線投資等原因，接卸罐區(qū)距碼頭一般不超過lkm。隨著大型原油深水泊位的建設(shè)，新建碼頭要得到適宜的水深條件，往往要從岸線向外海延伸很遠(yuǎn)．如船泵揚(yáng)程滿足不了輸送要求，需進(jìn)行二次加壓接力輸送。卸船過程中的中間加壓，因自控手段和機(jī)泵參數(shù)配合等原因，目前已建成的工程多采用“旁接油罐加壓”方案，即在工藝流程上設(shè)中間罐和接力泵。這種方式需設(shè)置油罐，占地大、能耗高。國際上已有接力泵與船泵“串聯(lián)順序輸油加壓”的方式，如美國墨西哥灣的LOOP港，通過自動(dòng)化控制手段實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)平臺(tái)加壓泵與卸油泵之間的串聯(lián)作業(yè)，取消了中間油罐，降低了能耗。這種卸船工藝對(duì)設(shè)備控制以及管理等方面都提出了很高的要求。工藝設(shè)備性能的提高，為提高碼頭卸船效率提供了可能。特別是大型油船配泵的揚(yáng)程較高、流量大，碼頭上的設(shè)備相應(yīng)配套，卸船效率高，大大縮短了船舶在泊時(shí)間，提高了泊位通過能力。卸船效率主要依據(jù)船泵和陸上接收設(shè)施的能力決定。目前建成的大連、青島、寧波等30萬噸級(jí)油碼頭卸船流量達(dá)到10000~1201*m3/h，凈卸船時(shí)間在40h左右。青島、大連在建30萬噸級(jí)油碼頭設(shè)計(jì)卸船效率為15000~18000m3／h，可實(shí)現(xiàn)船舶在港快速卸船，提高碼頭利用率。

2)裝船作業(yè):裝船作業(yè)按照地形條件，有兩種裝船方式：一種是港區(qū)設(shè)置高位儲(chǔ)罐，利用有利的地形，重力流裝船，這種方式節(jié)省能量，降低裝船成本；另一種方式是設(shè)置裝船泵，將儲(chǔ)罐內(nèi)油品泵送至船艙。一般而言，陸域罐區(qū)與裝船碼頭之間距離較遠(yuǎn)，二者之間的自動(dòng)控制、通信聯(lián)絡(luò)和聯(lián)動(dòng)操作極為重要。在輸油過程中，當(dāng)罐區(qū)、碼頭和油船等環(huán)節(jié)中發(fā)生故障時(shí)必須迅速停泵、關(guān)閥，停止輸油作業(yè)，避免發(fā)生事故。目前，國內(nèi)大型石化碼頭均實(shí)現(xiàn)了以上控制功能。近年來，隨著環(huán)保和節(jié)能要求的提高，利用油氣回收法降低油品裝卸過程中蒸發(fā)損耗的技術(shù)日趨成熟。美國、歐洲等港口和船東已全面推廣油船裝載過程中的油氣回收技術(shù)。目前我國沿海的原油、成品油裝船港尚無油氣回收系統(tǒng)在工程中應(yīng)用的實(shí)例。如碼頭裝船作業(yè)采用全封閉裝卸工藝(循環(huán)回路)，船舶需要配置收集各貨艙揮發(fā)氣體的獨(dú)立管路。而我國沿海運(yùn)輸?shù)囊后w散貨船舶。除運(yùn)輸蒸汽壓較高的LPG、LNG船、部分運(yùn)輸毒性強(qiáng)、貨物價(jià)值高的化工品船具有返回碼頭上的回氣管路外，絕大部分原油、成品油船貨艙透氣系統(tǒng)未形成封閉管路，無法實(shí)施回收作業(yè)。這是導(dǎo)致油氣回收技術(shù)未能在港口應(yīng)用的主要原因。油氣回收技術(shù)需要結(jié)合新船舶建造技術(shù)規(guī)范的推廣，在港口工程設(shè)計(jì)中加以研究解決。

3)“船一船直取”作業(yè):“船一船直取”作業(yè)將滿載船舶的貨油通過合理的工藝流程，直接裝運(yùn)到預(yù)先靠泊的空載油船里。該作業(yè)流程不僅可以提高碼頭的泊位利用率，減少對(duì)港口設(shè)施的占用，降低能耗，縮短貨物在港時(shí)間，減少費(fèi)用，而且有利于港口生產(chǎn)安全。此工藝方式對(duì)棧橋式兩側(cè)靠船的情況，尤為優(yōu)越。該作業(yè)在青島油港、秦皇島油港等得到采用。

4)“車一船直取”作業(yè):“車一船直取”工藝適用于鐵路油槽車、油船聯(lián)合作業(yè)的情況。通過合理調(diào)度，將到港鐵路油槽車內(nèi)油品直接裝載到油船中或?qū)⒂痛�中油品直接裝載到油槽車中。該作業(yè)在鲅魚圈港、秦皇島油港等均有采用。但這種方式裝卸效率受到限制，在大型油品碼頭上很少采用。5)吹掃放空:碼頭工藝管線吹掃放空，目前較多采用的是自流排空加泵抽吸工藝，或按照油品的火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)采用惰性氣體、壓縮空氣、水等介質(zhì)進(jìn)行吹掃置換。隨著管線種類的增多，為滿足多貨種公用管線的要求，管道清管器吹掃新工藝逐步被采用。目前國內(nèi)的一些港口，如營口、天津、寧波等石化港區(qū)在油品、液體化工品的裝卸系統(tǒng)中應(yīng)用此技術(shù)。清管器吹掃時(shí)利用背壓作動(dòng)力，推動(dòng)清管器在管線內(nèi)行進(jìn)，從而將管道內(nèi)殘液排出管外。此種工藝操作簡便，可保證管道輸送介質(zhì)的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)設(shè)備和管道的有效利用。

3.2LPG碼頭工藝流程:LPG裝卸工藝流程與運(yùn)輸船型、庫區(qū)儲(chǔ)存方式密切相關(guān)。碼頭與庫區(qū)之間的裝卸工藝流程有：1)全壓式LPG船→裝載臂→管系→常溫壓力球罐；2)低溫LPG船→裝載臂→管系→加壓、加熱→常溫高壓庫(球罐或地下儲(chǔ)罐)；3)低溫LPG船→加壓、加熱→裝載臂→管系→常溫高壓庫(球罐或地下儲(chǔ)罐)；4)低溫常壓LPG船→裝載臂→管系→低溫常壓庫：5)常溫高壓庫→管系→裝載臂→全壓式LPG船：6)低溫常壓庫→加壓、加熱→管系→裝載臂→全壓式LPG船。LPG裝卸船過程中，通過氣相平衡管線連通儲(chǔ)罐與運(yùn)輸船貯艙，以維持系統(tǒng)的壓力平衡。接卸低溫LPG船，還設(shè)置循環(huán)預(yù)冷管線以小流量來保持卸料總管處于冷狀態(tài)備用。

3.3LNG碼頭工藝流程:國內(nèi)LNG接卸終端的碼頭均為卸船流程。LNG船靠泊后，通過船上的輸送泵，經(jīng)過卸料臂、碼頭支管和卸料總管，輸送到LNG儲(chǔ)罐中。LNG進(jìn)入儲(chǔ)罐后置換出的蒸發(fā)氣，經(jīng)增壓機(jī)增壓后，通過返回氣管道．經(jīng)氣相返回臂送到運(yùn)輸船的LNG貯艙中，以維持系統(tǒng)的壓力平衡。在卸船操作初期，用較小的卸船流量來冷卻卸料臂及輔助設(shè)施。當(dāng)冷卻完成后，再逐漸增加流量到設(shè)計(jì)值。卸船完成后，用氮?dú)鈱�殘留在卸料臂中的LNG吹掃干凈，并準(zhǔn)備進(jìn)行循環(huán)操作。在無卸船的正常操作期間，通過循環(huán)管線以小流量來保持LNG卸料總管處于冷狀態(tài)備用。

3.4裝卸設(shè)備:液體散貨碼頭上的裝卸設(shè)備主要為裝載臂，也有的采用輸油軟管。液體化工品碼頭采用軟管裝卸較多。裝載臂具有輸油效率高、安全性好、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，因此在油品碼頭上得到廣泛運(yùn)用。隨著技術(shù)的發(fā)展，裝載臂與油船集油口的連接方式也由傳統(tǒng)的螺栓連接改為手動(dòng)或液動(dòng)型快速連接器，大大減輕了現(xiàn)場勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短了船舶作業(yè)時(shí)間。隨著HSE理念的深入，近兩年來建設(shè)的大型油氣、化工碼頭裝載臂都配帶了緊急脫離裝置(ERS)，可與碼頭快速脫纜裝置聯(lián)合動(dòng)作，為船舶緊急情況下與碼頭快速脫離提供了可能。隨著船舶向大型化發(fā)展，港口裝載臂的口徑和長度也不斷增加。青島港在建的30萬噸級(jí)油碼頭，采用了DN500口徑裝載臂，單臺(tái)裝卸效率高達(dá)7000m3/h，內(nèi)外臂長度21m，是我國港口迄今為止采用的最大型裝載臂。另外，根據(jù)港口多用途泊位或連片式碼頭的設(shè)備布置要求，移動(dòng)式裝載臂也在港口得到應(yīng)用，不僅提高了設(shè)備使用的靈活性，也有利于碼頭總體布置。LPG碼頭一般采用液、氣相合一的裝卸臂，也有采用液、氣相分開的裝卸臂。LNG碼頭因卸船效率高、裝載臂尺寸大，液相、氣相裝卸臂分開設(shè)置，設(shè)備制造采用低溫鋼材質(zhì)。隨著國內(nèi)制造水平的提高，港口使用的裝載臂基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，在緊急脫離裝置(ERS)和低溫裝載臂的研制方面，也取得突破性進(jìn)展。除裝載臂以外，傳統(tǒng)的輸油軟管在原油、成品油以及液體化工品裝卸中使用也很廣泛，特別是小噸位、多貨種的油品泊位，采用輸油軟管是適宜的。輸油軟管規(guī)格一般為DNl00~200。另外，對(duì)于液體化工品碼頭，一般品種較多，需設(shè)置10余條甚至20多條管線，因此多采用高架吊機(jī)操作軟管，作業(yè)效率高，節(jié)省碼頭空間。這種方式在國外大型化工碼頭上使用較多，國內(nèi)應(yīng)用較少。

3.5管系配置:港口油品碼頭管道主要為碳鋼管道，根據(jù)輸油壓力、管徑的不同采用無縫鋼管或螺旋焊縫鋼管。采用鋼管輸油安全性高，有利消除靜電，機(jī)械性能好，便于施工，但重量相對(duì)來說較大，防腐問題較為突出。目前，隨著材料技術(shù)的發(fā)展，非金屬輸油管道在港口得到應(yīng)用，如PVC管、鋼塑復(fù)合管、玻璃鋼管等，這類管道具有重量輕、摩阻小、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，但又帶來諸如管道防靜電、防火等新問題。港口油品裝卸作業(yè)要求管道通過流量大。由于輸送的介質(zhì)為可燃性液體，在管道中流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生靜電，為保證安全，在選擇管徑時(shí)除考慮經(jīng)濟(jì)性外，還應(yīng)考慮管路水擊和靜電問題。隨著輸油效率的提高，大直徑輸油管道在港口應(yīng)用較多。大連、青島等油港均采用了直徑l000mm的輸油管道。為安全和檢修的需要，港口輸油管路原則上采用架空敷設(shè)。由于介質(zhì)輸送溫度、環(huán)境溫度和鎖定溫度等因素的影響，工藝管道需進(jìn)行熱補(bǔ)償。波紋管膨脹節(jié)補(bǔ)償器具有重量輕、無滲漏、占地小等特點(diǎn)，適用于碼頭引橋段管線熱補(bǔ)償。對(duì)于輸送低溫LPG、LNG的管道需采用低溫管材、并有保冷措施。出于安全考慮，低溫管道補(bǔ)償一般采用方型補(bǔ)償器。3.6儲(chǔ)罐

1)油品儲(chǔ)罐:港口陸域最普遍的儲(chǔ)油方法是儲(chǔ)罐。儲(chǔ)罐按材料分為金屬儲(chǔ)罐和非金屬儲(chǔ)罐；按建筑特點(diǎn)可分為地上、地下和山洞式油罐。金屬油罐型式很多，港口使用較多的是拱頂罐和浮頂罐(內(nèi)浮頂罐)。拱頂罐結(jié)構(gòu)簡單、施工快，但油品蒸發(fā)損耗大，比較適于儲(chǔ)存柴油、重油、瀝青、潤滑油等不易揮發(fā)油品；浮頂罐(內(nèi)浮頂罐)有良好的降低油品蒸發(fā)損耗的特點(diǎn)，因而適于儲(chǔ)存原油、汽油和煤油等易揮發(fā)油品。儲(chǔ)罐發(fā)展趨勢是系列化、安全、環(huán)保、大型化。儲(chǔ)罐大型化具有占地少、耗鋼量小、便于操作管理的優(yōu)點(diǎn)，目前，國內(nèi)最大的拱頂、內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐單罐容積達(dá)到5×104m3，最大的外浮頂儲(chǔ)罐單罐容積達(dá)到15~104m3。近年來，隨著港口到港油船日趨大型化，港口油庫采用的儲(chǔ)罐也越來越大。10×104m3油罐在我國大連、青島、寧波等港口油庫中大量使用。對(duì)于港口液體化工品儲(chǔ)存，根據(jù)介質(zhì)的不同儲(chǔ)運(yùn)要求，也相應(yīng)出現(xiàn)了拱頂罐氮封、罐內(nèi)噴涂等新技術(shù)。2)LPG儲(chǔ)罐:目前．國內(nèi)港口工程建成的LPG儲(chǔ)罐主要有以下3種：

①地下巖洞常溫高壓儲(chǔ)罐：如汕頭海洋LPG碼頭及庫區(qū)工程，建設(shè)丁烷、丙烷罐各1個(gè)，每個(gè)儲(chǔ)罐容量均為10萬m3。其中，丁烷罐建于地下55m處．丙烷罐建于地下105m處。儲(chǔ)罐由豎井通向地面，井口設(shè)有自動(dòng)消防報(bào)警裝置和滅火設(shè)施．以及泄壓火炬設(shè)施等。地下巖洞儲(chǔ)罐具有投資省、儲(chǔ)存安全可靠、營運(yùn)費(fèi)用少等優(yōu)點(diǎn)。

②地面低溫常壓儲(chǔ)罐：如深圳市液化石油氣低溫常壓儲(chǔ)存庫區(qū)及碼頭工程，建成2個(gè)8萬m3低溫儲(chǔ)存罐。儲(chǔ)存罐為圓柱型鋼罐，儲(chǔ)存溫度-45℃，儲(chǔ)存壓力15kPa。庫區(qū)內(nèi)設(shè)有可燃?xì)怏w探測器、消防報(bào)警裝置及高壓水炮等滅火設(shè)施。低溫常壓儲(chǔ)存罐投資大，營運(yùn)維護(hù)費(fèi)用較高。

③地面常溫高壓儲(chǔ)存罐：小型LPG碼頭及庫區(qū)均采用這種儲(chǔ)存方式，常用球型儲(chǔ)罐容量為1000～201*m3。國內(nèi)建成的最大常溫高壓儲(chǔ)存庫為溫州洞頭小門島LPG中轉(zhuǎn)站及碼頭工程，總?cè)萘繛?.4~104m3，共布置22個(gè)球罐。

3)LNG儲(chǔ)罐:LNG儲(chǔ)罐根據(jù)建設(shè)地區(qū)的土質(zhì)情況、地震、建設(shè)方管理的要求等因素而采用不同的儲(chǔ)罐型式。儲(chǔ)罐型式主要有地上、地下兩種，各具優(yōu)勢。

①地上儲(chǔ)罐：多采用雙層圓筒結(jié)構(gòu)，分為直接接觸LNG的內(nèi)層和含有冷卻層、起到阻擋外氣作用的外層。因LNG深冷作用，內(nèi)層材質(zhì)一般采用低溫下防脆化的9％鎳鋼。內(nèi)層厚度根據(jù)耐壓強(qiáng)度的不同為6~40mm，外層為普通碳鋼材料(也有采用預(yù)制混凝土構(gòu)件)，隔熱層采用珍珠巖顆粒，并在空隙內(nèi)充入氮?dú)猓�以加�?qiáng)隔熱效果。罐底基礎(chǔ)一般采用浮空式，可使大氣自由通過，以防基礎(chǔ)凍結(jié)破壞。為保證安全，地上罐周圍均設(shè)置擋液堤。地上罐板材厚，焊縫相對(duì)較少，管理方便。目前，地上罐最大罐容為16×104m3。

②地下儲(chǔ)罐：地下罐由承受土壓和儲(chǔ)液壓力的混凝土罐體和具有密封作用的內(nèi)壁隔板及金屬頂蓋組成。隔板采用奧氏體不銹鋼薄板2mm，隔熱材料采用耐壓強(qiáng)度高的硬質(zhì)聚氨酯泡沫板200mm，外壁混凝土厚度根據(jù)耐壓等級(jí)為l500~3000mm。相對(duì)而言，地下罐板材薄，焊縫多，但因儲(chǔ)液高度在地面以下，抗震性好，從安全上是有利的；另外，地下儲(chǔ)罐在地表面上只露出罐頂，與環(huán)境協(xié)調(diào)，也無須在周圍砌筑擋液堤，有利于土地的有效利用。地下罐因向地下挖深，目前最大可達(dá)20×104m3。地下儲(chǔ)罐一般施工周期較長，一次投資相對(duì)較大。

4單點(diǎn)和多點(diǎn)系泊:近年來，油船噸位不斷增加，船型尺寸和吃水也相應(yīng)加大，由于這些因素，近岸式油品碼頭已不能適應(yīng)巨型油船的需要，因此油品碼頭開始朝外海發(fā)展，隨之出現(xiàn)了單點(diǎn)和多點(diǎn)系泊碼頭型式和島式碼頭型式。單點(diǎn)和多點(diǎn)系泊碼頭具有施工周期短、投資省等優(yōu)點(diǎn)，在國外港口建設(shè)中得到大量應(yīng)用，特別是大型原油碼頭適用得更為普遍。迄今為止，全世界各地已建成了數(shù)百個(gè)單點(diǎn)和多點(diǎn)系泊碼頭。值得注意的是，自20世紀(jì)70年代以來，為滿足我國進(jìn)出口原油的需要，浮式系泊引起了重視并著手開發(fā)研究。近幾年來浮式單點(diǎn)和多點(diǎn)技術(shù)在我國海洋石油行業(yè)發(fā)展較快。4.1單點(diǎn)系泊:單點(diǎn)系泊碼頭的特點(diǎn)是將油船直接系在裝有活動(dòng)接頭的浮筒上，系泊的油輪可隨潮流及風(fēng)浪運(yùn)動(dòng)，并沿活動(dòng)接頭圍繞系泊點(diǎn)自由旋轉(zhuǎn)。浮筒及錨鏈固定于錨系混凝土塊或地錨上，浮筒下方的海底上設(shè)有分配裝置，該分配器上的接頭管，一方面與通往岸上的海底輸油管道連接，一方面又與浮筒中心室內(nèi)管道相連，直通浮筒頂部的輸油管臂，裝卸作業(yè)時(shí)，輸油管臂通過浮在水面上的輸油軟管與油船上的集油管相連。我國第l座25萬噸級(jí)浮式單點(diǎn)系泊原油接卸系統(tǒng)1994年投入使用。該工程建于茂名水東灣外海域。該項(xiàng)目的建成，結(jié)束了我國沒有大型原油單點(diǎn)系泊的歷史。除上述浮式單點(diǎn)系泊型式外，隨著海洋石油技術(shù)的發(fā)展，還出現(xiàn)了如固定塔架式等一系列適應(yīng)不同海域條件的新型單點(diǎn)系泊。隨著浮式系泊技術(shù)和海底管線技術(shù)的發(fā)展，我國沿海一些規(guī)劃中的大型原油接卸碼頭采用了浮式單點(diǎn)系泊方案。

4.2多點(diǎn)系泊:多點(diǎn)系泊碼頭的特點(diǎn)是系泊設(shè)施和裝卸油設(shè)施分開，系泊設(shè)施都采用浮筒，船舶纜繩直接系在浮筒上。裝卸油設(shè)施一般有3種型式：第1種是海底輸油管借助于一段軟管直接與油船上的集油管連接；第2種是借助于可沉浮的卸油架進(jìn)行裝卸作業(yè)；第3種方式是借助于固定的工作墩進(jìn)行裝卸油作業(yè)。1994年珠海桂山島建設(shè)了一座多點(diǎn)系泊設(shè)施，該工程為5萬噸級(jí)燃料油卸船泊位，船舯及船艉設(shè)6個(gè)系泊浮筒，船艏拋八字錨。泊位與陸域通過345m海底輸油管線連接。1998年，法國elf石油公司在山東海陽開展LPG多點(diǎn)系泊研究工作，系泊布置形式與珠海桂山島項(xiàng)目類似。5結(jié)語:隨著我國綜合國力的提高，能源消費(fèi)量的快速增長，沿海、沿江大型液體散貨碼頭不斷涌現(xiàn)。在總結(jié)我國液體散貨碼頭設(shè)計(jì)和管理經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)積極采用新工藝，大力推行新材料、新技術(shù)和新設(shè)備，進(jìn)一步提高我國油氣碼頭的建設(shè)水平。參考文獻(xiàn)：

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