《液化天然气码头设计规范》(JTS165-5-2009).pdf
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1、JTS 中华人民共和国行业标准中华人民共和国行业标准 JTS 165-5-2009 液化天然气码头设计规范液化天然气码头设计规范 Code for Design of Liquefied Natural Gas Port and Jetty 2009-10-30 发布 2010-01-01 实施 中华人民共和国交通运输部发布中华人民共和国交通运输部发布 1 中华人民共和国行业标准 液化天然气码头设计规范液化天然气码头设计规范 JTS 165-5-2009 主编单位:中交第四航务工程勘察设计院有限公司 批准部门:中华人民共和国交通运输部 施行日期:2010 年 1 月 1 日 人 民 交 通 出
2、 版 社 2 0 0 9.北 京 2 修修 订订 说说 明明 本规范是在 液化天然气码头设计规程(试行)(JTJ 304-2003)的基础上,总结国内外近年来液化天然气码头设计和管理的实践经验,通过国内外深入调查研究,广泛征求有关单位和专家意见,并结合我国液化天然气码头设计发展需要修订而成。主要包括码头选址、作业条件、平面设计、泊位通过能力、水工建筑物、接收站陆域形成及地基处理和码头安全设施等技术内容。本规范主编单位为中交第四航务工程勘察设计院有限公司,参加单位为中交第一航务工程勘察设计院有限公司。天然气的开发和应用近几十年得到快速发展,利用天然气已成为我国实施能源结构调整和可持续发展战略的重
3、要内容。与其它货类码头相比,液化天然气码头的建设具有特殊性,其安全控制问题更为突出。液化天然气码头设计规程(试行)(JTJ 304-2003)实施以来,对促进我国液化天然气码头的建设技术发展,保证工程设计质量发挥了重要作用。随着近几年我国十多个液化天然气码头工程的建设,液化天然气码头建设技术水平得到快速发展,原规程的部分内容已不能适应我国液化天然气码头的建设需要。为此,交通部水运司组织中交第四航务工程勘察设计院有限公司等单位对 液化天然气码头设计规程(试行)(JTJ 304-2003)进行修订。本规范第 3.0.3 条、第 3.0.7 条、第 5.3.2 条、第 5.3.3 条、第 5.3.4
4、条、第 5.4.3 条、第 5.6.2 条、第 5.6.3 条、第 5.7.1 条、第 7.1.1 条、第 9.1.1 条、第 9.1.8 条、第 9.1.9 条、第 9.2.1 条、第 9.2.3 条、第 9.2.4条、第 9.2.5 条、第 9.3.5 条、第 9.4.1 条和第 9.4.2 条中的黑体字部分为强制性条文,必须严格执行。3 本规范共分 9 章和 1 个附录,并附条文说明。本规范编写人员分工如下:1 总则:王汝凯 2 术语:王汝凯、高月珍 3 码头选址:王汝凯 4 作业条件:张 勇、高月珍 5 平面设计:张 勇、杨希宏、麦宇雄 6 泊位通过能力:肖向东 7 水工建筑物:何文钦
5、、卢永昌、李伟仪 8 接收站陆域形成及地基处理:林佑高、宓宝勇 9 码头安全设施:贾 镇、黄炎潮 附录 A:王汝凯 本规范于 2009 年 5 月 19 日通过部审,于 2009 年 10 月 30 日发布,自 2010 年 1 月 1 日起实施。本规范由交通运输部水运局负责管理和解释。请各有关单位在使用本规范过程中,将发现的问题和意见及时函告交通运输部水运局(地址:北京市建国门内大街 11 号,交通运输部水运局技术管理处,邮政编码:100736)和本规范管理组(地址:广州市前进路 161 号,中交第四航务工程勘察设计院有限公司,邮政编码:510230),以便再修订时参考。1目目 次次 1 总
6、 则.1 2 术语.2 3 码头选址.3 4 作业条件.4 4.1 一般规定一般规定.4 4.2 作业条件作业条件.4 5 平面设计.6 5.1 一般规定一般规定.6 5.2 码头水域码头水域.6 5.3 泊位布置泊位布置.6 5.4 码码 头头.7 5.5 防波堤和护岸防波堤和护岸.8 5.6 进出港航道进出港航道.9 5.7 锚地锚地.10 5.8 港作船舶港作船舶.10 6 泊位通过能力.12 7 水工建筑物.13 7.1 建筑物结构安全等级与抗震设防标准建筑物结构安全等级与抗震设防标准.13 7.2 外荷载作用的计算取值外荷载作用的计算取值.14 7.3 结构变形结构变形.14 7.4
7、 储罐区护岸储罐区护岸.14 8 接收站陆域形成及地基处理接收站陆域形成及地基处理.16 9 码头安全设施.17 9.1 通用设施通用设施.17 9.2 消防设施消防设施.17 9.3 通信和导航设施通信和导航设施.19 9.4 附属设施附属设施.20 附录 A 本规范用词用语说明(21)附加说明 本规范主编单位、参加单位、主要起草人、总校人员和管理组人员名单(22)附 条文说明(23)11 总 则 1.0.1 为统一液化天然气码头设计技术要求,保证液化天然气码头工程的安全合理,制定本规范。1.0.2 本规范适用于新建、改建或扩建的液化天然气码头设计。1.0.3 液化天然气码头设计应根据工程规
8、模、总体布局、环境和设施配置等情况,对液化天然气船舶的进出港、靠离泊和装卸作业中的安全问题进行风险分析和安全评估,并分析和评估液化天然气的意外泄漏或溢漏的防范和控制能力。1.0.4 液化天然气码头的设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。22 术语 2.0.1 液化天然气 Liquefied Natural Gas 无色液态天然气,主要组分为甲烷,并含有少量乙烷、丙烷、氮和其他组分,在标准大气压力下,沸腾温度通常为160162。简称 LNG。2.0.2 液化天然气船舶 LNG Carrier 运输液化天然气的专用船舶。2.0.3 液化天然气码头 LNG Jetty 为液化天然气船
9、舶提供锚泊、进出港、靠离泊和装卸作业的港口设施。2.0.4 液化天然气接收站 LNG Receiving Terminal 液化天然气接卸、储存、转运和再气化外输的场所。33 码头选址 3.0.1 液化天然气码头的选址应与城市规划和港口总体规划相衔接。3.0.2 液化天然气码头选址应结合液化天然气接收站选址、用户布局和外输方式等综合确定。3.0.3 液化天然气码头应远离人口密集的区域,安全距离应由安全评估确定液化天然气码头应远离人口密集的区域,安全距离应由安全评估确定。液化天然气码头不宜布置在敏感区域全年常风向的上风侧。3.0.4 液化天然气码头宜选在交通方便、易于疏散的地点。3.0.5 液化
10、天然气码头宜选在自然条件良好且能满足液化天然气船舶不乘潮通航要求的水域,不满足上述条件时,应做专门论证。3.0.6 在孤岛上建设液化天然气码头时,应解决确保人员安全疏散等对外交通问题。3.0.7 未经专门论证,液化天然气码头严禁选在地质构造复杂和存在晚近期活动性断裂等抗震不利地段未经专门论证,液化天然气码头严禁选在地质构造复杂和存在晚近期活动性断裂等抗震不利地段。3.0.8 液化天然气码头宜选在接收站热交换水取用方便的地区。44 作业条件 4.1 一般规定一般规定 4.1.1 码头全年可作业天数应根据设计船型,综合分析液化天然气船舶进出港航行、靠泊、装卸、系泊和离泊全过程的有关气象、水文条件确
11、定。码头最长连续一次不可作业天数不宜超过 5 天。4.2 作业条件作业条件 4.2.1 总舱容 80000m3以上的液化天然气船舶作业过程各个阶段的允许风速、波高、能见度和流速宜符合表 4.2.1 的规定。液化天然气船舶作业条件标准 表4.2.1 序 风速 波高(m)能见度 流速(m/s)号 作业阶段(m/s)横浪 H4%顺浪 H4%(m)横流 顺流 1 进出港航行 20 2.0 3.0 2000 1.5 2.5 2 靠泊操作 15 1.2 1.5 1000 0.5 1.0 3 装卸作业 15 1.2 1.5-1.0 2.0 4 系泊 20 1.5 2.0-1.0 2.0 注:表中横浪指与船舶
12、的夹角大于等于 15的波浪,小于 15的为顺浪;横流指与船舶的夹角大于等于 15的水流,小于 15的为顺流;波浪的允许平均周期为 7s,对于 7s 以上大周期波浪需作专门论证;H4%为波列累积频率 4%的波高。4.2.2 当风速、波高任一项超过表 4.2.1 规定的系泊标准限值时,液化天然气船舶应紧急离泊。4.2.3 液化天然气船舶在码头上装卸作业时,其运动量应满足安全运 5动量要求。船舶安全运动量可通过船舶模型试验确定。4.2.4 液化天然气船舶不宜在夜间进出港和靠离泊作业。当需要夜间靠离泊或航行时,应进行专门的安全评估。6 5 平面设计 5.1 一般规定一般规定 5.1.1 多个液化天然气
13、泊位、液化天然气泊位与液化石油气泊位可相邻布置。液化天然气船舶与液化石油气船舶可共用泊位。采用离岸墩式布置型式时,液化天然气泊位和液化石油气泊位可分别布置在平台两侧,但应错开靠泊和离泊操作时间。5.1.2 液化天然气码头平面布置应充分考虑风、浪、流和泥沙回淤等自然因素对船舶航行、靠离泊和装卸作业的影响。5.1.3 液化天然气码头平面布置宜有扩建的可能性。5.2 码头水域码头水域 5.2.1 液化天然气船舶制动段宜按进港方向的直线布置。当布置有困难时,可呈曲线状布置,但曲率半径不得小于 5 倍设计船长。液化天然气船舶制动距离可取 45 倍设计船长。5.2.2 船舶回旋水域应设在方便船舶进出港和靠
14、离码头的位置。回旋水域的回旋圆直径不宜小于 2.5 倍设计船长。当布置较困难且水流流速较小时,回旋圆直径不应小于 2 倍设计船长。受水流影响较大的港口,回旋水域可采用椭圆形布置,沿水流方向的长度可加长至不小于3 倍设计船长。5.3 泊位布置泊位布置 7 5.3.1 液化天然气码头的平面布置,根据建设规模、设计船型、装卸工艺和自然条件等,可采用蝶形或一字形等布置形式。5.3.2 液化天然气码头操作平台至接收站储罐的净距不应小于150m,液化天然气码头操作平台至接收站储罐的净距不应小于150m,其最大净距应根据液化天然气船泵能力及其他经济、技术条件综合确定。5.3.3 液化天然气泊位与液化石油气泊
15、位以外的其他货类泊位的船舶净距不应小于 200m液化天然气泊位与液化石油气泊位以外的其他货类泊位的船舶净距不应小于 200m。5.3.4 停泊在液化天然气泊位与工作船泊位的船舶间的净距不应小于 150m停泊在液化天然气泊位与工作船泊位的船舶间的净距不应小于 150m。5.3.5 停泊在相邻的液化天然气泊位的船舶,或停泊在相邻的液化天然气泊位与液化石油气泊位的船舶,其净距不应小于 0.3 倍最大设计船长,且不小于 35m。两相邻泊位的艏、艉系缆墩可共用,但快速脱缆钩或系船柱应分别设置。5.3.6 采用离岸墩式两侧靠船布置的液化天然气码头,两侧泊位的船舶净距不宜小于 60m。5.3.7 液化天然气
16、船舶在港系泊时,其他通行船舶与液化天然气船舶的净距不应小于 200m。5.3.8 液化天然气船舶停靠码头时船艏宜朝向有利于船舶紧急离开码头的方向。5.4 码码 头头 5.4.1 码头尺度应根据液化天然气设计船型尺度和自然条件计算确定。设计船型可通过分析论证确定,也可按照现行行业标准海港总平面设计规范(JTJ211)选用相应等级的船型。8 5.4.2 液化天然气码头前沿高程应按现行行业标准 海港总平面设计规范(JTJ211)和开敞式码头设计与施工技术规程(JTJ295)的有关规定确定。5.4.3 码头前沿设计水深应保证满载设计船舶在当地理论最低潮面时安全停靠码头前沿设计水深应保证满载设计船舶在当
17、地理论最低潮面时安全停靠。设计水深计算中的各项富裕深度应按现行行业标准海港总平面设计规范(JTJ211)和开敞式码头设计与施工技术规程(JTJ295)的有关规定选取。5.4.4 码头泊位长度应满足船舶安全靠泊、离泊和系泊作业的要求,通过模拟试验确定,但不应小于 1 倍设计船长。在可行性研究阶段,可按 1.01.2 倍设计船长估算。5.4.5 墩式液化天然气码头宜设置两个靠船墩,两墩中心间距可取设计船长的 30%45%。当停靠船型差别较大时,可设置辅助靠船墩。5.4.6 系缆墩宜对称布置。5.4.7 液化天然气码头工作平台上应设置操作平台。操作平台的平面布置和高度,应按设计船型管汇位置确定,并应
18、满足液化天然气船舶在当地最大潮差和波浪变动范围内的安全作业要求。5.4.8 液化天然气码头应设置登船梯。5.4.9 液化天然气码头宜配备供拖船、监督艇、带缆艇、交通艇等停泊的工作船泊位。有条件时,也可利用已有的工作船泊位。5.5 防波堤和护岸防波堤和护岸 5.5.1 防波堤的布置应符合现行行业标准海港总平面设计规范(JTJ211)的有关规定。5.5.2 护岸的设计应符合现行行业标准 港口及航道护岸工程设计与 9 施工规范(JTJ300)的有关规定。5.5.3 直接掩护罐区的护岸防浪墙顶高程的确定应符合下列规定。5.5.3.1 斜坡式护岸防浪墙的顶高程可按下式估算:Zc=EHWL+R1%+(5.
19、5.3-1)式中 Zc防浪墙的顶高程(m);EHWL重现期为 100 年的年极值高水位(m);R1%重现期为 100 年的 H1%波浪爬高(m);富余值(m),可根据使用要求和护岸的重要性取 01m。5.5.3.2 直立式护岸防浪墙的顶高程可按下式估算:Zc=EHWL+max+(5.5.3-2)式中 Zc防浪墙的顶高程(m);EHWL重现期为 100 年的年极值高水位(m);max重现期为 100 年的 H1%静水面以上的波峰面高度(m);富余值(m),可根据使用要求和护岸的重要性取 01m。5.5.3.3 必要时护岸防浪墙顶高程应通过模拟试验确定。5.5.4 当护岸内侧设有排水设施时,经论证
20、,防浪墙的顶高程可适当降低。5.5.5 当液化天然气码头紧靠防波堤布置时,防波堤顶高程的确定可根据防波堤的型式分别按式(5.5.3-1)和式(5.5.3-2)估算。当堤前水深大且波浪较大时,直立式防波堤堤身内侧不宜布置液化天然气泊位。5.6 进出港航道进出港航道 5.6.1 液化天然气船舶的进出港航道,在有交通管制的条件下可与其 10 他船舶共用。5.6.2 液化天然气船舶在进出港航道航行时,应实行交通管制并配备护航船舶液化天然气船舶在进出港航道航行时,应实行交通管制并配备护航船舶。5.6.3 当液化天然气船舶在进出港航道航行时,除护航船舶外,其前后各 1n mile 范围内不得有其他船舶航行
21、当液化天然气船舶在进出港航道航行时,除护航船舶外,其前后各 1n mile 范围内不得有其他船舶航行。5.6.4 液化天然气码头人工进出港航道可按单向航道设计,航道有效宽度应按海港总平面设计规范(JTJ211)的有关规定确定,且不应小于 5 倍设计船宽。5.6.5 液化天然气船舶在双向航道如需与其他船舶交会,航道有效宽度应通过专项论证确定。5.6.6 液化天然气码头进出港航道设计水深的计算基准面宜采用当地理论最低潮面。设计水深计算中的各项富裕深度应按现行行业标准海港总平面设计规范(JTJ211)的有关规定确定。5.7 锚地锚地 5.7.1 液化天然气船舶应设置应急锚地,也可与油品运输船舶共用锚
22、地。液化天然气船舶的锚位与其他锚地的安全净距不应小于 1000m液化天然气船舶应设置应急锚地,也可与油品运输船舶共用锚地。液化天然气船舶的锚位与其他锚地的安全净距不应小于 1000m。锚地尺度应按现行行业标准海港总平面设计规范(JTJ211)的有关规定确定。5.8 港作船舶港作船舶 5.8.1 液化天然气船舶靠泊和离泊时宜配备全回转型拖船协助作业。11 5.8.2 液化天然气码头拖船配置应符合下列规定。5.8.2.1 液化天然气船舶靠泊时,可配置 4 艘拖船协助作业。5.8.2.2 液化天然气船舶离泊时,可配置 2 艘拖船协助作业。5.8.2.3 拖船的总功率应根据当地自然条件和船型等因素综合
23、确定,且单船最小功率不应小于 3000kW。5.8.3 当液化天然气码头风、浪、流等作业条件复杂时,港作拖船的数量和总功率应根据液化天然气码头设计船型,通过模拟试验确定。12 6 泊位通过能力 6.0.1 液化天然气泊位年通过能力可按下式估算:httttTGtPpfzdt+=(6.0.1)式中 Pt泊位的年设计通过能力(t);T年日历天数(d),取 365d;G设计船型的实际接卸量(t);td昼夜小时数(h/d),取 24h/d;tz装卸一艘设计船型所需的时间(h),可根据同类泊位的营运资料和船舶载货量、卸船臂数量、效率等因素综合确定,缺乏资料时可取 1424h;tf船舶的装卸辅助作业时间(h
24、),是指在泊位上不能同卸船作业同时进行的各项作业时间,可根据同类泊位的营运统计资料确定。tp液化天然气船舶不在夜间进出航道和靠、离泊需增加的时间(h),可根据船舶从进港到出港全过程的各个操作环节,绘制流程图来确定;th候潮、候流时间(h);泊位利用率(%),应根据年运量、到港船型、卸船效率、泊位数、泊位的年可作业天数、船舶在港费用和港口投资及营运费用等因素综合确定。缺乏资料时,可取 50%60%。13 7 水工建筑物 7.1 建筑物结构安全等级与抗震设防标准建筑物结构安全等级与抗震设防标准 7.1.1 液化天然气码头的结构安全等级应采用一级。液化天然气码头的结构安全等级应采用一级。7.1.2
25、直接掩护罐区的护岸结构安全等级应采用一级,其余护岸结构安全等级不应低于二级。7.1.3 液化天然气码头和储罐区护岸抗震设防采用的地震动参数应根据专项地震安全性评价结果确定,且不得低于现行地震动参数区划图确定的数值。7.1.4 液化天然气码头和储罐区护岸等水工建筑物的抗震应按下面两种工况验算。7.1.4.1 操作基准地震 OBE(Operation Basis Earthquake)工况应采用 50 年超越概率 10%的地震作用水准作为设计地震,进行承载能力极限状态验算,结构重要性系数按水工建筑物一级采用。7.1.4.2 安全停运地震 SSE(Safe Shutdown Earthquake)工
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