荆州港观音寺港区江陵石化码头工程.docx

1、荆州港观音寺港区江陵石化码头工程荆州港观音寺港区江陵石化码头工程液体化工及油品泊位趸船设计要求（初稿）中交第二航务工程勘察设计院有限公司二一八年七月荆州港观音寺港区江陵石化码头工程项目单位：湖北荆港嘉瑞化工有限公司编制单位：中交第二航务工程勘察设计院有限公司主管总工程师：罗年生(高级工程师)主办部门负责人：朱向东(高级工程师)主办部门技术负责人：沈维美(高级工程师)项目负责人：南 欢(工 程 师)主 要 参 加 人 员专业名称专业设计负责人参加人员姓名职称姓名职称总图汪文诚工 程 师肖 乾高级工程师航道水文陈 婕高级工程师胡建平高级工程师工艺南 欢工 程 师沈维美高级工程师水工吴黎红高级工程师

2、罗文华高级工程师电气黄 巍高级工程师曹 齐高级工程师控制樊 篱高级工程师曹 齐高级工程师通信熊文晖高级工程师柏 杰高级工程师给排水及消防冯 昱工 程 师姚 远高级工程师建筑白莉格工 程 师高志荣高级工程师土建结构冯涛华工 程 师周振环高级工程师环保朱 浩工 程 师罗 雄高级工程师附图1EY11-HB038-SG-ZT-01码头平面布置图2EY11-HB038-SG-YY-01工艺管道及仪表流程图（一）3EY11-HB038-SG-YY-02工艺管道及仪表流程图（二）4EY11-HB038-SG-YY-03工艺管线布置及断面图5EY11-HB038-SG-YY-04各泊位与趸船对接管线平面布置图

3、6EY11-HB038-SG-SX-01消防流程图7EY11-HB038-SG-SX-02消防炮覆盖范围图8EY11-HB038-SG-GG-01钢引桥与趸船连接示意图9EY11-HB038-SG-ZK-03仪表控制系统框图10EY11-HB038-SG-ZK-04火灾报警系统图11EY11-HB038-SG-ZK-05仪表桥架走向及设备布置总平面图12EY11-HB038-SG-ZK-10消防系统配线图13EY11-HB038-SG-ZK-15仪表电缆表14EY11-HB038-SG-ZK-16火灾报警及消防控制系统电缆表1 项目概要1.1 码头位置本工程位于长江江陵河段马家寨水道中下部的长

4、江左岸，其上承陡湖堤水道，下接郝穴水道。距下游江陵县约7km，航道里程约为435km。1.2 建设规模本工程共建5个液体化工泊位和1个工作船泊位，其中3#、4#、泊位已建，本次新建2#、5#泊位及工作船泊位， 2#、5#泊位均为3000吨级（其中5#泊位兼靠5000吨油船）。码头装卸货种为：汽油、柴油、甲醇。1.3 建设方案审查后确定的液体化工泊位码头建设方案如下：1.3.1 总平面布置本工程所处岸线长约1300m，考虑与荆岳长江大桥及锦苏线800KV直流输电线的安全距离要求，3个液体化工泊位及工作船泊位均采用浮式码头方案。根据实测水流流向线，结合设计水深、岸坡及大堤稳定要求，码头前沿线位于1

5、1.7m20.0m等深线附近，每个泊位通过趸船及活动钢引桥、钢联桥与阀室平台相连。根据工艺使用要求，2#、5#泊位阀室平台尺寸分别为15m16.3m、17m19.5m，钢引桥尺寸分别为60m6m、42m6m。2#泊位与3#泊位之间通过一座6.9m8m墩台和两座60m6m钢联桥连接；5#泊位与4#泊位之间通过消防配电用房平台和两座42m6m钢联桥连接；工作船泊位墩台尺寸为7m6m，墩台与趸船采用48m3m钢联桥连接，墩台与岸侧采用40.388m固定引桥连接。5个液体化工及油品泊位的管廊均集中至3#泊位，由其后方管廊跨长江大堤与后方库区相连。2#泊位码头前沿设计河底高程取为21.5m，5#泊位码头

6、前沿设计河底高程取为20.8m，阀室平台及墩台高程与大堤堤顶高程一致，均为43.2m。总平面布置详见附图。1.3.2 装卸工艺码头液体货物装卸工艺流程分主要流程和辅助流程两类。 主要流程 装船流程（储罐、后方管线）钢联桥阀室平台活动钢引桥趸船（金属软管）（船） 卸船流程（船）趸船（金属软管）活动钢引桥阀室平台钢联桥（储罐、后方管线） 辅助流程辅助流程为装卸设施扫线和干管扫线。每次装卸完毕，用氮气将金属软管内的液体扫入船舱后方可拆卸金属软管。干管清扫采用发球筒方式。工艺管线沿跨堤高桁架经阀室平台、钢联桥、活动钢引桥，由管架敷设至趸船上。趸船与活动钢引桥搭接处的工艺管线通过软管进行对接。1.3.3

7、 水工建筑物根据装卸工艺和总平面布置，结合拟建码头区的自然条件，码头水工建筑物采用浮式码头结构。码头主要由3艘钢趸船、3座活动钢引桥、1座阀室平台、2座墩台、2座钢联桥和1座固定引桥等组成。钢趸船尺度为70m12m（1艘）、90m14m（1艘）和25m9m（1艘）。活动钢引桥尺度为60m6m（2座）、42m6m（1座）和48m3m（1座），采用空腹拱桁式主梁结构，桥面设置活动踏步。钢联桥尺度为60m6m（2座），采用空腹拱桁式主梁结构。阀室平台平面尺度为15m16.3m、17m19.5m，墩台平面尺度为6.9m8m、7m6m，均为高桩墩式结构，基础拟采用1000钻孔灌注桩，上部结构均为现浇钢筋

8、砼实体墩。一座接岸引桥长度分别为40.388m，引桥宽度为3m。趸船固定采用锚链锚泊系统。为满足趸船的锚泊要求，码头在岸上设有8座块石砼系船块体。1.3.4 供电、照明本工程消防电源为一级负荷，码头外电源拟从后方变电所引一回路10kV高压供电电源至码头消防配电用房，频率为50HZ，消防配电用房位于爆炸危险环境之外。趸船用电和码头用电分设变压器，且码头自备EPS。钢联桥、活动钢引桥采用防爆吸顶灯照明。室外照明主要采用防爆钠灯作为光源，室内照明主要采用荧光灯具作为光源，气体放电灯具应自带电容补偿器。1.3.5 控制及仪表在码头控制室内拟设置PLC分站，以采集码头区阀室以及趸船工艺管线上的压力、温度

9、、流量、阀门等仪表设备的信号、可燃气体浓度报警信号以及紧急停车信号，码头与PLC分站与后方采用统一的协议通讯。以光缆传输方式与后方陆域控制室进行数据交换。控制设备采用UPS电源供电。整个码头区设有火灾报警系统。码头控制室设有火灾报警控制器。趸船及钢引桥处分别设有火灾报警按钮以及声光报警装置。各现场火灾报警设备通过信号总线送至控制室内的火灾报警控制器。1.3.6 通信本工程码头区内不设程控用户交换机，其自动电话依托后方罐区的自动电话。码头区内生产调度人员之间、调度人员与移动机械操作人员之间以及陆上作业人员与船舶之间的通信联系采用VHF无线电对讲机。为了便于监视码头区化工品的装卸作业，以利于生产管

10、理和提高生产效率，本工程在趸船设置工业电视监视系统。1.3.7 给排水本工程采用生活给水系统和高压消防给水系统。码头生活给水水源以后方生活水管为水源，高压消防水系统由后方高压消防水管供给水源。码头区排水采用雨、污水分流体制。码头装卸区局部设收集坎收集冲洗污水和初期雨水，收集后送后方处理。码头趸船其他部分和引桥雨水散流排江。1.3.8 消防消防设计贯彻“预防为主，防消结合”的方针。码头采用半固定式式泡沫灭火系统及半固定式消防冷却水系统。引桥消防配电用房用房内设消防泡沫间，内设1套平衡式泡沫比例混合装置。1.3.9 环境保护化工泊位采取的控制污染方案为： 化工船的事故溢液应急措施码头应设立事故应急

11、体系，并保持与外部通讯畅通。码头接卸区设置可燃气体浓度报警装置、监控系统、化工管道紧急关断阀、码头设防污收集坎及消防设施，防止泄漏和火灾事故的发生。 趸船面装卸区受污染的雨水趸船面装卸区域设置收集坎，收集初期雨污水以及少量渗漏废液等，污水经收集坎收集后汇入污水箱内再通过污水泵和管线送至后方处理。趸船面管道接口和阀门等处在下方放置盛液盘，防止闸阀等处可能有的少量滴漏废液，平台内及时擦拭冲洗，防止地面雨水可能形成的污染。 趸船面少量跑冒漏滴趸船面管道区域管道接口和阀门等处放置盛液盘，防止闸阀等处可能有的少量滴漏废液，平台内及时擦拭冲洗，防止地面雨水可能形成的污染。2 设计内容及设计分界2.1 设计

12、内容趸船设计内容如下： 液体化工趸船船体、上部建筑及系留设施设计； 趸船上工艺设备及管线设计； 趸船上供配电、照明、防雷、防静电接地设计； 趸船上给水、排水、消防设备及管线设计； 趸船上仪表、控制、监控及通信设备及管线设计； 趸船上生产、生活污水收集、输送设备及管线设计； 趸船与活动引桥间管线连接接口设计； 活动钢引桥、撑杆支座牛腿、台面结构设计； 根据相关规范、规定及业主要求的其他设计。2.2 设计分界趸船的设计分界为码头活动钢引桥与趸船的连接处，管道以钢引桥后的不锈钢金属软管为界，电气、控制及通信以趸船强弱电接口端子箱为界。3 主要设计基础资料3.1 趸船平面尺度趸船平面尺度见表3.1-1

13、。表3.1-1 趸船平面尺度表泊位名称趸船平面尺度（船长船宽）（m）2#泊位70125#泊位9014工作船泊位259注：前期趸船吃水按1.2m计算。3.2 主要靠泊船型及船型尺度趸船主要靠泊船型及船型尺度见表3.1-2。表3.1-2 靠泊船型尺度表船型船长（m）型宽（m）型深（m）设计吃水（m）备注5000吨级油船12516.34.3设计代表船型3000DWT化学品船95.016.23.6设计代表船型3000DWT油船95.016.23.5设计代表船型1000DWT油船75.012.82.6兼顾船型3.3 自然条件资料3.3.1 气象 气温多年平均气温： 16.1多年平均最高气温： 17.2多

14、年平均最低气温： 15.3月平均最高气温： 28.2月平均最低气温： 3.4极端最高气温： 39.2极端最低气温： -19.0 降水年平均降水量： 1184.3mm年最大降水量： 1853.5mm年最小降水量： 639.5mm月平均最大降水量： 167.6mm月平均最小降水量： 77.0mm年均降水日数： 126.4d 风况夏季主风向： WSW多年平均风速： 2.4m/s历年平均最小风速： 2.0m/s历年平均最大风速： 2.9m/s瞬时最大风速： 24.0m/s冬季主风向： ENE 雾况多年平均雾日： 37.7d年最多雾日： 62d年最少雾日： 26d3.3.2 水文 水文特征（1956黄海

15、高程）沙市水文站位于工程上游约42km，根据沙市站多年实测长期水位资料，按洪、枯水面比降进行插补延伸计算，推算出拟建码头水域水位特征值及设计水位如下：历年最高水位： 40.87m历年最低水位： 26.82m年平均水位： 32.41m 设计水位（1956黄海高程）本工程设计水位系根据沙市水文站多年实测水位资料及三峡水库蓄水运用调度资料分析计算得出。设计高水位根据沙市站20年一遇洪水位，采用洪水比降推算至码头处为40.40m。设计低水位确定方法如下：根据沙市站2003年的水位流量关系可知当沙市水文站的设计流量为5500m3/s时，相应水位为29.80m。考虑三峡水库蓄水运用后对坝下游河段河床冲刷的

16、影响，同流量下水位下降值以水库运行20年计。在设计流量5500m3/s、水库运行20年时沙市水文站的水位下降值为1.67m。考虑河床冲淤影响后的沙市水文站的水位为28.13m。以此水位按枯水比降推求得拟建码头处的设计低水位为26.15m。最终确定本工程设计水位如下：设计高水位： 40.40m (重现期20年一遇)设计低水位： 26.15m（考虑三峡影响）施工水位： 28.50m3.3.3 河势本码头工程位于马家寨水道左岸灵官庙上游约1km，枯水河宽约1.0km，历年河床深泓线均偏靠左岸且摆动变化不大，河床横断面近似呈偏U形。港前水域，深槽贴岸，水深流急，根据长江水利委员会水文局荆江水文水资源勘

17、测局2011年07月对工程局部河段表面流速流向实测成果来看，拟建码头前沿水流较为平顺，流速值在1.642.29m/s，工程局部无不良流态，表面流向与码头前沿线夹角较小。其水域条件已具备适合船舶靠离码头的作业要求。本工程设计流速取2.5m/s。3.3.4 工程地质工程所在区域土层分布自上而下依次为素填土、抛石层、粘土、粉砂、细砂、圆砾及卵石组成。3.3.5 地震根据国标中国地震动参数区划图（GB18306-2001）所示，本工程区地震动反应谱特征周期为0.05g。根据本标准附录D“关于地震基本烈度向地震动参数过渡的说明”，本工程区域地震动参数对应的地震基本烈度为度区。3.4 设计依据的主要标准、

18、规范趸船设计主要标准、规范如下： 钢质内河船舶入级与建造规范（中国船级社2016）； 内河船舶法定检验技术规则（海事局 2016年修改通报）； 装卸油品码头防火设计规范（JTJ237-99）； 爆炸危险环境电力装置设计规范（GB50058-2014）； 输送流体用无缝钢管（GB/T8163-2018）2019年2月1日开始实施； 材料与焊接规范（中国船级社2016年修改通报）； 船舶钢质焊缝射线照相工艺与质量等级（CB/T3558-94）； 船体建造精度标准（CB/T3136-95）； 泡沫灭火系统设计规范（GB50151-2010）； 建筑灭火器配置设计规范（GB50140-2005）； 其

19、它与所设计船舶有关的标准、规范。3.5 设计分界线处管线布置活动钢引桥与趸船连接处的管线布置见附图。3.6 趸船面钢引桥支座荷载活动钢引桥支座、装卸臂布置及荷载见附图。3.7 船舶荷载趸船作用的船舶荷载如下： 系缆力：根据码头区自然条件、系靠泊船型以及相关规范要求，由趸船设计单位确定系船柱布置及系缆力。 撞击力：根据靠泊船型、靠泊条件及防撞设施，由趸船设计单位计算确定。 锚链拉力：根据码头区自然条件、锚链布置以及相关规范要求，由趸船设计单位提供锚链最大拉力。4 设计要求4.1 总体要求 趸船的设计应满足规范及本工程使用要求，并与码头做好衔接协调，趸船上工艺、电气、仪表及控制设备应与码头、库区的

20、设施相容。 应按照本文件所规定的流程、系统、设备器材的规格型号进行设计。 趸船所有设备器材应选用国内具备船检证的产品，并进行多个生产厂家比较。4.2 钢引桥要求为确保趸船具备承受活动钢引桥传递的荷载能力和满足搁置要求，趸船建造时应符合下列要求：活动钢引桥在趸船平面的定位见附图。 2#泊位对应在趸船下、上游端10m处附近，工作船泊位在趸船中心位置附近，岸侧均需设置钢引桥外挑牛腿，牛腿平面尺度分别为8m2.5m、5.5 m2.5m，供钢引桥支座滑动。该牛腿及牛腿后2.0m距离范围内钢趸船甲板面需考虑钢引桥滚轮支座及维修时的千斤顶顶升荷载。以上位置处钢趸船局部结构需进行加强，具体结构加强范围如图示，

21、牛腿及加强范围定位时还应结合总平面布置图确定。5#泊位牛腿平面尺度为9m5m，供钢引桥支座滑动。该牛腿及牛腿后2.0m距离范围内钢趸船甲板面需考虑钢引桥滚轮支座及维修时的千斤顶顶升荷载。以上位置处钢趸船局部结构需进行加强，具体结构加强范围如图示。距离钢趸船（90m14m）两端各10m位置处，岸侧需设置钢撑杆外挑牛腿，以上位置处钢趸船局部结构需进行加强，具体结构加强范围如图示。牛腿及加强范围定位时还应结合总平面布置图确定。 2#泊位、5#泊位及工作船泊位趸船上分别搁置有60m6m、42m6m、48m3m活动钢引桥一座，该钢引桥趸船端支座均设置滚轮两个，对应轮距分别为6m、6m、3m，单个轮宽分别

22、为300mm、300mm、200mm，滚轮外径分别为450mm、450mm、250mm，单轮最大轮压标准值分别为750KN、750KN、250KN。 趸船甲板面上钢引桥的支座两侧各设置一个拉环，拉环直径分别不小于70mm（2#泊位、5#泊位）、50mm（工作船泊位），高出甲板面的高度不小于250mm。 趸船牛腿内档边缘设置车挡两个，车挡高度为300mm，宽度为250mm，长度不小于1000mm。 各构件相关位置详见附图中所示。4.3 船体设计要求 概述本船船体结构应具有足够的总纵强度和局部强度。船体甲板、船壳板、水密舱壁及各种孔盖应具有高度的水密性能。本船建造时应严格按照钢质内河船舶入级与建造

23、规范及内河船舶法定检验技术规则的要求进行施工。 材料建造本船使用的钢材和焊接材料均应由CCS认可的厂家生产，并盖有CCS认可的标记。用于建造本船的材料应是全新的，钢材交货时，同时提供所需的质量证书。船体结构、软管起重机和甲板机械的底座采用A级钢制造。本船使用的木材均应采用质地良好、没有裂纹、伤疤等毛病的材料。 结构特征 本船应为单甲板、单层、箱型、钢质全电焊结构。 本船结构型式应为纵、横混合骨架型式。 甲板机械和系泊设备的底座应采用复板加强。 在活动钢引桥以及钢联桥支座处设置牛腿。 总布置在满足规范要求的前提下，考虑到该趸船的强度、浮态以及装卸油品工艺管线、消防设施、供电等工作需要进行布置。

24、本船主甲板首尾为锚泊作业区，主甲板下舱室布置：艉舱、压水舱、空舱、油污水收集舱、泵舱污油舱，艏舱、消防水泵舱室等。 主甲板上舱室布置：共两层，设有仓库、泵舱棚、办公室、控制室、配电间、浴室、厕所、蒸饭箱、开水间以及泡沫发生间。此外，在趸船装卸区设有一座作业雨棚。 上甲板舱室布置：设有船员休息室（按8个铺位考虑）、更衣室、空调机室、配件材料室、会议室。 楼梯和出口布置：趸船各层甲板均应设置外走道，各层甲板间外走道连通。 舾装设备 电动绞盘（防爆型），数量按规范和使用要求配置。 本船系泊设备：设有钢索绞车，E300和E250型双十字带缆桩、导缆钳、钢索和锦纶多股绳按规范和使用要求配置。 本船应配备

25、船用救生衣、船用工作救生衣及救生圈，此外，本船配备消防水桶、沙箱、防火服、吸引器、手提式干粉灭火器、艏艉。 门、窗、孔、盖、梯 主甲板及上甲板采用轻型钢质水密门，厕所浴室采用钢质非水密门； 办公室、船员休息室、会议室、更衣室采用铝质窗，配电间设钢质固定窗，其余舱室设钢质活动矩形窗。 主要舱室木作敷料主甲板上办公室及船员休息室、泵工操作间、配电间地面涂20mm厚甲板敷料，再铺设防滑阻燃型地板。围壁及天花板：均敷设50mm厚矿物棉板隔热，围壁及天花板另敷设复合岩棉板进行装饰，除配电间、电工间的地面敷云母增强珍珠岩板加30mm天然乳胶水泥上铺阻燃型PVC资料地板外，其它舱室地面铺复合地板；浴室、厕所

26、地面敷40mm水泥上铺防滑陶砖，围壁铺白色瓷砖。全船所有装饰内衬材料均采用轻钢龙骨。上甲板会议室及更衣室：地面先涂20mm厚甲板敷料，再铺设滑型地板，围璧及天花板，均敷设50mm厚矿物棉板隔热，围壁及天花板另敷设复合岩棉板进行装饰，除配电间、电工间的地面敷云母增强珍珠岩板加30mm天然乳胶水泥上铺阻燃型PVC资料地板外，其它舱室地面铺复合地板；浴室、厕所地面敷40mm水泥上铺防滑陶砖，围壁铺白色瓷砖。全船所有装饰内衬材料均采用轻钢龙骨。开水间、浴室及厕所：地面敷水泥50mm厚，面敷六角小瓷砖，围壁1.5m以下敷水泥30mm厚，面敷白方瓷砖。 其它主甲板靠岸舷局部设固定栏杆。上甲板周围设固定栏杆

27、。顶甲板设天幕、船名灯、桅杆等。4.4 装卸工艺要求4.4.1 趸船装卸物料种类及其特性趸船布置管线时需考虑预留化工物料管线的布置位置。表4.4-1 主要物料储运特性序号物料名称密度（g/cm2）粘度（mm2/s）凝点沸点闪点职业危害等级火灾危险1甲醇0.791-95.864.9611甲B2汽油0.72180.62cp-60200-50甲B3柴油0.83273.62cp-1833838乙B4.4.2 装卸工艺流程码头液体货物装卸工艺流程分主要流程和辅助流程两类，详见工艺流程图。 主要流程装船：（储罐、后方管线）钢联桥阀室平台活动钢引桥趸船（金属软管）（船）卸船：（船）趸船（金属软管）活动钢引桥

28、阀室平台钢联桥（储罐、后方管线） 辅助工艺流程 “装卸设施”扫线每次装卸作业完毕，需先通过趸船上管线的氮气扫线接口将氮气接入工艺管线，将与船连接的金属软管内的残液吹扫至船舱后，方可拆卸金属软管。 干管扫线对于干管，在阀室平台设收发球筒，每次装卸完毕，由库区或阀室发球，清扫阀室至库区间的管线，阀室至趸船间管线内的液体，由阀室接入氮气扫至石油化学品船舱。4.4.3 装卸工艺要求 装卸设施本工程共设6根DN200碳钢工艺管线，每个泊位设2根工艺管线，详见工艺流程图，装卸设施均采用金属软管，长度均为12m，趸船上的软管接口尽量靠前，且留有操作空间。每艘趸船可适当预留2台装卸臂基础，装卸臂紧凑布置，装卸

29、臂距趸船船舷距离2m，装卸臂立柱中心线间距3m。并在装卸区附近设软管吊一台，用于起吊装卸用金属软管，软管吊位置应不妨碍正常操作。 管线布置及操作阀门趸船上工艺管线及阀门布置应符合我方所提工艺流程的要求，详见工艺流程图。根据工艺管线布置及断面图安排趸船上的管线布置顺序，要求趸船上管线与活动钢引桥上的管线通过软管能平顺对接，不产生交叉。趸船上管线、阀门布置还应方便人员通行及操作，同时应便于今后增加新管线。本工程工艺管线主要操作阀门为闸阀，趸船上每个货种的主管道上设两道手动阀门。趸船上的阀门应通过船检认证。趸船设质量流量计，用于装船计量，各流量计计量范围均为：0-280m3/h，流量计两端法兰同管线法兰。 管道、管道附件及软管配置管道尺寸执行SH/T3405-2012标准，材料为20#碳钢无缝钢管，执行GB/T8163-2018标准，DN200壁厚为sch20，DN50DN150壁厚为sch40，DN50以下壁厚为sch80。管道弯头、三通等执行SH/T3408-2012标准，均为无缝管件，弯头采用长半径弯头。趸船与活动钢引桥搭接处管线连接采用304不锈钢金属软管。软管两端均为法兰连接，要求趸船