舟山LNG接收站碼頭橡膠護(hù)舷優(yōu)化

1 研究背景

舟山LNG接收站于2018年8月投產(chǎn)并接卸首船LNG，截至2020年6月，安全靠泊了常規(guī)薄膜船、Q-flex船、艙容16×10

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以上的Moss船等共31艘次，但經(jīng)OPTIMOOR系泊分析研究后，艙容14.5×10

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Moss船型的“Jupiter”輪不能安全系泊碼頭，因此該船不能靠泊舟山LNG接收站。

OPTIMOOR系泊分析研究過(guò)程中，14.5×10

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Moss船型貨艙結(jié)構(gòu)特征決定了船管匯中心線與船舯線間距較大，內(nèi)檔護(hù)舷與船平行中體(船舶主船體中段具有完全一樣型值的部分稱為平行中體)接觸面積較小，在船舶壓載吃水并遭遇百年一遇高潮位的極端條件下，船平行中體承受內(nèi)檔護(hù)舷壓強(qiáng)超出設(shè)計(jì)許可壓強(qiáng)3倍，船岸雙方一致認(rèn)為該船不能安全靠泊舟山LNG接收站碼頭。系泊分析研究除受泊位附近的風(fēng)、流等環(huán)境因素影響外，還與碼頭護(hù)舷間距、高程、LNG船舶類型等因素密切相關(guān)。因環(huán)境因素和LNG船舶類型不易改變，本文通過(guò)碼頭護(hù)舷優(yōu)化，提高碼頭與不同類型LNG船舶系泊安全度、船岸兼容匹配度和碼頭泊位利用率，從而最大提高碼頭接卸能力。

“長(zhǎng)宜子孫”這四個(gè)字的年齡比我的不知大了多少，這也該是我祖父留下的東西吧。最近在家里我還讀到他的遺囑，他用空空兩手造就了一份家業(yè)，到臨死還周到地為兒孫安排了舒適的生活。他叮囑后人保留著他修建的房屋和他辛苦地搜集起來(lái)的書(shū)畫。但是兒孫們回答他的還是同樣的字：分和賣。我很奇怪，為什么這樣聰明的老人還不明白一個(gè)淺顯的道理：財(cái)富并不“長(zhǎng)宜子孫”，倘使不給他們一個(gè)生活技能，不向他們指示一條生活道路，“家”這個(gè)小圈子只能摧毀年輕心靈的發(fā)育成長(zhǎng)，倘使不同時(shí)讓他們睜起眼睛去看廣大世界；財(cái)富只能毀滅崇高的理想和善良的氣質(zhì)，要是它只消耗在個(gè)人的利益上面。

2 研究方法

系泊分析研究采用OPTIMOOR軟件，已為國(guó)際大多數(shù)LNG船舶公司接受并普遍應(yīng)用。

OPTIMOOR是一款用于分析船舶系泊幾何布置，以確認(rèn)船舶系泊在碼頭的安全可靠性的計(jì)算機(jī)軟件。纜繩張力負(fù)荷會(huì)由于泊位附近波浪、涌浪的動(dòng)態(tài)影響而增加，由于舟山LNG碼頭處于港內(nèi)，受波浪、涌浪的影響時(shí)間較少，暫不考慮。因此，本次研究在不考慮波浪、涌浪影響的靜態(tài)條件下運(yùn)行OPTIMOOR軟件。

OPTIMOOR軟件輸入數(shù)據(jù)中主要包括泊位數(shù)據(jù)、船舶數(shù)據(jù)與模擬標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件。

泊位數(shù)據(jù)主要包括碼頭護(hù)舷間距、高程、護(hù)舷面積、護(hù)舷中心線與船管匯中心線的距離等。

經(jīng)對(duì)比分析可知：

模擬標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件主要參考OCIMF(石油公司國(guó)際海事論壇)《系泊設(shè)備指南》

的要求，船舶的系泊布置應(yīng)當(dāng)滿足任何方向的風(fēng)速達(dá)到30 m/s時(shí)，并伴隨有下列水流的條件下仍能夠保證完好系泊：

① 水流來(lái)自船首或船尾，流速1.5 m/s；

方案1：增大內(nèi)檔2個(gè)護(hù)舷的尺寸，從6.4 m×2.8 m改為6.5 m×4.0 m，該方案一定程度上減少了船平行中體承受壓強(qiáng)，護(hù)舷壓強(qiáng)也在設(shè)計(jì)安全載荷范圍內(nèi)，但平行中體與護(hù)舷接觸面積仍未達(dá)到100%。

③ 水流來(lái)自船舶正橫方位，流速0.375 m/s。

西沙群島有開(kāi)展定制旅游的市場(chǎng)條件，以及具備一定的可行性。在政策和地理?xiàng)l件允許的情況下，根據(jù)“一島一特色”的策略，增加產(chǎn)品的多樣性，優(yōu)化定制模式，從個(gè)性化需求入手，提高游客忠誠(chéng)度。

其中風(fēng)速是指距離地面或水面10 m高度的30 s平均風(fēng)速，水流速度是指船舶吃水處的平均流速。

節(jié)點(diǎn)DBR是對(duì)穿螺栓，實(shí)腹梁，角鋼尺寸相比后續(xù)構(gòu)件較弱，試件詳細(xì)尺寸如圖1所示。DBT是在第一個(gè)試件做完擬靜力試驗(yàn)后，作為對(duì)比，只將角鋼替換為L(zhǎng)140×14，目的是在研究節(jié)點(diǎn)搭配剛度比不大于梁的角鋼在地震作用下發(fā)生一定破壞，進(jìn)行災(zāi)后修復(fù)，采取只替換角鋼的方法后的節(jié)點(diǎn)抗震性能。DKQ是為結(jié)合工程實(shí)際，將H型不等寬翼緣鋼梁梁腹板每隔200的距離開(kāi)直徑100的孔做成蜂窩梁以便于實(shí)際工程中一些管線的穿過(guò)，為了腹板開(kāi)孔不參與影響節(jié)點(diǎn)區(qū)域的抗震性能，將開(kāi)孔距柱邊的距離進(jìn)行了控制，并且通過(guò)試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證此構(gòu)想。具體變化后示意圖可參考圖2。

中國(guó)人習(xí)慣于將大多數(shù)蔬菜炒熟后食用，而在西方飲食中，蔬菜大多以生食為主。由于受西方生食蔬菜習(xí)俗時(shí)尚的影響，近年來(lái)，生食飲食與自制酵素（自制酶）等飲食概念與習(xí)慣，受到不少人追捧與效仿。不少喜歡這么吃的人都崇尚生吃蔬菜，認(rèn)為這樣可以最有效地保證維生素的攝入。與之持相反意見(jiàn)的人則認(rèn)為從安全衛(wèi)生的角度來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)將蔬菜烹熟了吃。

① A接收站曾成功靠泊 “Jupiter”輪的姊妹船，判斷A接收站的護(hù)舷高程和護(hù)舷間距可能是該輪安全系泊的主要影響因素。

① 纜繩若為鋼絲纜，每條纜繩張力不得超過(guò)其最小破斷負(fù)荷(MBL)的55%。

綜上所述，PVT1在肝癌中明顯高表達(dá)，其表達(dá)水平與肝癌患者TACE術(shù)后緩解程度、復(fù)發(fā)和生存率密切相關(guān)，可作為預(yù)測(cè)肝癌患者TACE預(yù)后的潛在分子標(biāo)志物。

受船舶設(shè)計(jì)線型影響，船艏、艉兩側(cè)變形呈平滑曲線體，僅船中部位為平行中體。平行中體的特征為船體中部設(shè)計(jì)水線下各橫剖面面積和形狀均相同。在船舶系泊分析研究中，重點(diǎn)關(guān)注船平行中體與護(hù)舷接觸面積。為保證船舶系泊安全，需分析船舶在滿載吃水最高潮位、壓載吃水最低潮位兩種極端工況下纜繩張力負(fù)荷及平行中體承受護(hù)舷壓強(qiáng)是否滿足安全要求。

② 雖然舟山接收站護(hù)舷面積最大，但“Jupiter”輪在壓載吃水百年一遇高潮位的極端條件下，橡膠護(hù)舷下半部分與船平行中體接觸不佳，接觸面積小，造成船平行中體承壓大而不能靠泊碼頭。

③ 船平行中體承受護(hù)舷壓強(qiáng)不得超過(guò)船體最大設(shè)計(jì)壓強(qiáng)，船舶的最大偏移量不能超過(guò)卸料臂允許的包絡(luò)線限制范圍。

④ 護(hù)舷最大變形量不得超過(guò)設(shè)計(jì)值。

以前我住的是臨街的房子，樓下常年有沿街叫賣的流動(dòng)小攤。一些小販覺(jué)得這里“地盤”不錯(cuò)，便長(zhǎng)期“駐扎”于此。所以，早中晚飯前，各種吆喝聲和討價(jià)還價(jià)的聲音把環(huán)境吵成鼎沸狀態(tài)。

3 護(hù)舷優(yōu)化研究實(shí)例分析

3.1 舟山LNG接收站碼頭簡(jiǎn)介

舟山LNG接收站1號(hào)碼頭可靠泊最大26.6×10

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LNG船舶，碼頭噸位為15×10

t，平面布置采用蝶型方案，全長(zhǎng)415 m，由1座工作平臺(tái)、4個(gè)靠船墩和6個(gè)系纜墩以及人行橋組成。舟山LNG接收站碼頭泊位設(shè)施見(jiàn)圖3，各個(gè)靠船墩和系纜墩上均配有快速脫纜鉤，共配備12組36個(gè)快速脫纜鉤，每個(gè)快速脫纜鉤的安全工作負(fù)荷均為1 500 kN。

飽和烴的定性定量、降解率的計(jì)算、OEP等4項(xiàng)定量參數(shù)參照[23].選擇主峰碳數(shù)、OEP、∑nC21－/∑nC22＋、Pr/Ph這4項(xiàng)作為定量參數(shù)，用來(lái)表征飽和烴中奇偶碳數(shù)烴類、高低碳數(shù)烴類、姥鮫烷和植烷的生物演化規(guī)律：

3.2 國(guó)內(nèi)典型接收站碼頭護(hù)舷設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)比

把碼頭橡膠護(hù)舷編號(hào)從右向左依次設(shè)為aa、bb、cc和dd，見(jiàn)圖3。

與國(guó)內(nèi)其他已成功靠泊Moss型LNG船的接收站碼頭橡膠護(hù)舷設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，各個(gè)碼頭均布置4個(gè)橡膠護(hù)舷，選取3個(gè)典型LNG接收站碼頭的護(hù)舷間距及護(hù)舷高程設(shè)計(jì)參數(shù)與舟山接收站碼頭參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，見(jiàn)表1、2。表中護(hù)舷距碼頭對(duì)中線間距、護(hù)舷高程和護(hù)舷間距均以每個(gè)護(hù)舷的中心點(diǎn)計(jì)算。

船舶數(shù)據(jù)主要包括船管匯中心線與船舯線距離。LNG船系泊碼頭時(shí)，船管匯中心線應(yīng)與碼頭氣相臂中心線嚴(yán)格對(duì)齊。Moss型LNG船因貨艙結(jié)構(gòu)原因，船管匯中心線距船舯線較遠(yuǎn)，普遍在10 m以上，而薄膜型LNG船船管匯中心線與船舯線距離很近。因此Moss型LNG船對(duì)護(hù)舷間距要求高，內(nèi)檔護(hù)舷間距應(yīng)盡可能小，高程盡可能高，而薄膜型LNG船對(duì)護(hù)舷間距和高程要求較Moss型LNG船要求低。2種船型船舯線與船管匯中心線間距見(jiàn)圖1、2。

船舶安全系泊碼頭應(yīng)滿足以下條件：

② 纜繩若為高強(qiáng)度合成纖維纜，每條纜繩張力不得超過(guò)其最小破斷負(fù)荷的50%

。

③ B、C及舟山LNG接收站碼頭橡膠護(hù)舷中心間距完全相同，僅護(hù)舷高程稍有不同。“Jupiter”輪曾在2010年靠泊過(guò)B接收站，進(jìn)一步判斷接收站護(hù)舷高程較高是該輪安全系泊的關(guān)鍵因素。

3.3 舟山LNG接收站碼頭護(hù)舷優(yōu)化方案

② 水流來(lái)自生活區(qū)或船首10°方位，流速1.0 m/s；

方案2：取消內(nèi)檔護(hù)舷的兩鼓一板的設(shè)計(jì)，改為一鼓一板，且提高護(hù)舷高程，從3.0 m提高到5.0～5.5 m。

式(1)中TFEA為回波信號(hào)起始點(diǎn)到特征點(diǎn)的時(shí)間,與回波信號(hào)起始點(diǎn)相差n個(gè)周期,而回波信號(hào)的周期由換能器B的中心頻率決定。當(dāng)每次測(cè)量特征點(diǎn)D2均在回波信號(hào)的同一位置時(shí)TFEA為常量,根據(jù)式(1)可以得到渡越時(shí)間TAB:

方案3：將內(nèi)檔護(hù)舷豎向布置改為橫向布置，OPTIMOOR模擬時(shí)計(jì)算高度調(diào)整為4.5 m，且護(hù)舷間距變小。

方案4：保持原4組護(hù)舷不變，在內(nèi)檔靠船墩內(nèi)側(cè)向上新增2個(gè)小靠船墩，分別含1個(gè)一鼓一板橡膠護(hù)舷，護(hù)舷中心高程8.6 m。

根據(jù)以上4個(gè)方案與日本Osaka gas資源及貿(mào)易團(tuán)隊(duì)進(jìn)行研討，Osaka gas認(rèn)可第3個(gè)優(yōu)化方案，并提供了旗下7艘Moss船相關(guān)數(shù)據(jù)，用于優(yōu)化前進(jìn)一步系泊模擬使用。此外，與日本“K” Line公司進(jìn)行交流，對(duì)方認(rèn)為方案3實(shí)施后，行業(yè)內(nèi)大多數(shù)Moss型LNG運(yùn)輸船均可?？恐凵絃NG接收站1號(hào)碼頭。

3.4 舟山LNG接收站碼頭護(hù)舷優(yōu)化方案確定

經(jīng)設(shè)計(jì)單位按照方案3對(duì)碼頭水工結(jié)構(gòu)進(jìn)行復(fù)核計(jì)算，結(jié)果顯示，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可滿足改造后的受力要求。對(duì)于Osaka gas及“K”Line提供的Moss船型數(shù)據(jù)進(jìn)行了系泊分析研究，最終確定了按照方案3實(shí)施橡膠護(hù)舷優(yōu)化改造，將內(nèi)檔護(hù)舷豎向的兩鼓一板改為橫向的兩鼓一板，見(jiàn)圖4。優(yōu)化后內(nèi)檔護(hù)舷高程為4.5 m，較原來(lái)3.0 m提升了1.5 m；內(nèi)檔護(hù)舷間距從74 m縮減到了71 m，護(hù)舷面積從17.92 m

增大為22.4 m

。在不影響薄膜船匹配的前提下，大幅度地提高了Moss船型與舟山接收站的系泊兼容性。

3.5 舟山LNG接收站碼頭護(hù)舷優(yōu)化后驗(yàn)證

以某15×10

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Moss型LNG船為例，系纜按16根纜繩，輸入上述OPTIMOOR的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件，分析碼頭護(hù)舷優(yōu)化前后的系泊安全性。

該Moss型LNG船的纜繩為鋼絲纜，船平行中體承壓不得超過(guò)0.2 MPa。模擬時(shí)潮汐水位為高水位4.45 m，低水位0.15 m，船舶載態(tài)為滿載11.5 m，壓載9.3 m。該Moss型船護(hù)舷優(yōu)化前后，OPTIMOOR輸出矩陣見(jiàn)表3。

在這種情形下，偵查成本與偵查效益的關(guān)系將會(huì)出現(xiàn)向經(jīng)濟(jì)學(xué)中的“邊際效用遞減”① 所謂邊際效用遞減，是經(jīng)濟(jì)學(xué)中的一個(gè)專業(yè)術(shù)語(yǔ)，指的是在一定時(shí)間內(nèi)，在其他商品數(shù)量保持不變的條件下，當(dāng)消費(fèi)超過(guò)一定量后，隨著消費(fèi)者對(duì)某種商品消費(fèi)量的增加，消費(fèi)者從每一消費(fèi)單位中所得到的效用增量，即邊際效用是遞減的?，F(xiàn)象。那么偵查成本與偵查效益會(huì)有一定的交叉點(diǎn)，這一交叉點(diǎn)就是成本和效益的最佳結(jié)合點(diǎn)，也就是經(jīng)濟(jì)學(xué)中的“均衡點(diǎn)”。能夠?qū)崿F(xiàn)這一點(diǎn)的偵查決策方案就是在決策時(shí)能夠滿足偵查工作需要的，就是我們可以實(shí)施的決策方案。

由表3可知，該船在護(hù)舷優(yōu)化前后的纜繩張力均在最小破斷負(fù)荷的55%之內(nèi)。護(hù)舷優(yōu)化后，風(fēng)速30 m/s的工況下，OPTIMOOR輸出的船平行中體承受內(nèi)檔橡膠護(hù)舷壓強(qiáng)小于0.2 MPa，滿足安全系泊要求。

4 結(jié)論

經(jīng)OPTIMOOR模擬驗(yàn)證，碼頭護(hù)舷優(yōu)化既不影響常規(guī)薄膜型LNG船安全系泊，也可兼容艙容15×10

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Moss型LNG船安全系泊。碼頭護(hù)舷優(yōu)化完成后，舟山接收站安全靠泊接卸了6艘次艙容16×10

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以下Moss型LNG船，從實(shí)踐上驗(yàn)證了護(hù)舷優(yōu)化方案的適用性。

[1] OCIMF. Mooring equipment guidelines[M]. 4th ed. Bermuda：Oil Companies International Marine Forum，2018.