危险品滚装船作业码头消防及安全关键技术

曹兆年

（海南港航控股有限公司，海南 海口 570311）

0 引言

目前，我国的琼州海峡建设有从事危险品滚装船作业的码头，北海-涠洲岛、蓬莱-长岛、宁波舟山群岛等陆岛运输也有危险品滚装运输的需求[1]，但码头多为兼顾危险品滚装运输，与客运主要采取分时段运输的方式进行。渤海海峡也有建设专用危险品滚装船作业码头的需求，这些码头均为海港码头。

危险品滚装码头是危险品作业和滚装作业相结合的产物[2]，既不同于油气化工码头和普通危险品码头，也不完全等同于客滚码头和普通货物滚装码头。危险品滚装码头与普通货物滚装码头相比在装卸工艺上是类似的，区别在于装卸车辆载运货物不同。相较普通货物车辆，载运危险品的车辆，对安全和消防条件要求更高，但国内目前缺少专门的技术规范要求[3-4]。

由于没有针对危险品滚装码头安全和消防方面的专用标准，在设计、评估、验收等工作时，一般都参照现行的《油气化工码头设计防火规范》、《海港总体设计规范》等法律法规中的油气船码头标准。涉及到危险车辆待渡车场，采用或参照的标准更为复杂，更多采用的是危险品堆场、危险品仓库的标准。

在具体实践中，由于缺少相应标准，危险货物滚装码头是否合法合规，主要取决于地方政府意愿和专家倾向。特别是自“8·12天津滨海新区爆炸事故”以来，除政府因当地民生问题被迫给予经营运输外，一般都会套用从严的明知不适用的安全标准，以便更好地保护自己[2]。因此，全国大量港口无法从事危险货物滚装运输，或者无法核准合规发证，只能违规运输，甚至采取特殊形式进行运输。

为了推进专业、合法的危险品滚装船作业码头建设，有必要对建设安全有保障的危险品滚装船作业码头相关标准或关键技术进行研究，以促进琼州海峡乃至国内各港口危险品滚装运输安全健康发展。

1 危险品滚装船作业码头与油气船码头的装卸差异

要解决危险品滚装船作业码头的安全技术问题，首先应该了解危险品滚装船作业码头的作业特点，特别是危险品滚装船作业码头与油气船码头的装卸差异。

油气船舶，是指运载没有包装的散装流体或气体，主要是易于挥发、燃烧、爆炸的石油及石油产品、燃气产品的船舶。油气船舶装卸是通过管道将油气输送到码头上的储存装置中。油气船舶码头装卸时最主要的特点：1）船舶与陆岸要有管道连接（如输油、输气管及臂，各类压力动能及各类阀件设备设施）；2）装卸时间较长，少则数小时，多则若干天；3）散装，没有包装，对防火配备资源大；4）装卸需要较复杂的管控工艺[5]。

危险品滚装船，是指用货车直接进出货舱装卸危险品的运输船舶。危险品滚装是运输危险品的货车在码头通过接岸船舶跳板通过其自身的车轮进行的装卸作业方式[6]。所装运的货物在有包装可开动的车辆内存放。危险品滚装船码头装卸最主要的特点是：1）船舶与码头仅需要一个搭接跳板，可快速靠离泊；2）整船货物车辆可以直接开上开下，装卸效率高，仅几十分钟或更短时间；3）危险品是有合格的包装的；4）装卸仅是车辆在行车通道内行驶。

综上所述，由于两类运输特点不同，差异较大，所以其安全标准应该不同。对新建、改建和扩建的油气化工码头工程防火设计，要求满足JTS 158—2019《油气化工码头设计防火规范》，以保证油品、液体化学品、液化天然气及液化烃类码头安全，但对于危险品滚装船码头则应该有所差异[7]。

2 危险品滚装船作业码头安全关键技术

码头安全要求是根据作业安全风险而采取的物理预防（本质安全）措施。从油气船舶码头和危险品滚装船码头装卸特点可以明显看出，两者的安全要求理应不同，应该区分对待。结合对两者装卸特点的分析，以及参照现行的《油气化工码头设计防火规范》、《海港总体设计规范》等规范标准，本课题主要针对危险品滚装码头的船舶靠离泊方式、危险品车辆待渡车场、码头消防安全距离以及码头消防设施配备等问题进行探讨。

2.1 危险品滚装船舶靠离泊方式问题

JTS 165—2013《海港总体设计规范》[8]第5.5.7条对3000 GT及以下的直跳板滚装船码头的靠离泊方式进行了规定。法规条款虽未限制3000 GT以上滚装泊位不能采取丁靠形式，但绝大部分专家及政府部门将其解读为“3000 GT以上船舶不能丁靠”，并作为强制条款。这在琼州海峡新的滚装码头的建设、评价中较为明显，不少专家学者也都提出了异议。

从理论和实际操作可知，影响船舶靠离泊的客观因素主要有3个方面：一是浪、涌、流、吃水等港口水文条件；二是风、雾等气象条件；三是船舶操纵性能等技术条件。由危险品滚装船码头装卸特点可知，滚装船丁靠最大的特点是船舶可以直接与码头快速靠离泊，货车可以直接开进开出，方便快捷。具体分析如下：

1）水文影响因素。海港直跳板滚装码头大多设有防浪堤，属于静水港。对于直跳板滚装船作业的码头，可通过设置突出于码头前沿线以外的接岸设施供船跳板搭接，当处于静水港内，浪、涌、流、吃水等港口水文条件可满足要求。因此，在静水港内，就水文影响因素而言，船舶侧靠、丁靠都可实现泊稳，没有任何不同的风险因素。

2）气象影响因素。该因素主要包括雾和风对船舶靠离泊的影响。

雾的影响，主要是进出港及航行影响。各地管控政策不尽相同。以琼州海峡为例，南岸的海口各港口，在2018年大雾封航后，社会舆论质疑声高涨，经专业研究机构对航行标准进行论证，将原有《海口港港口章程》中规定的1000 m限航标准降为500 m[9]；北岸的徐闻各港口，一直采用广东海事局《辖区船舶航行管理规定》的辖区船舶1000 m雾航限航标准[10]。南、北两岸限航标准不统一，但总体上已经通过行政手段对涉雾安全进行了规范和保障。

风的影响，包括恶劣天气下的阵风、台风对船舶靠离泊的影响。就琼州海峡而言，海事部门根据天气预报作出停航要求，企业根据实际情况安排船舶靠离泊。琼州海峡除一些小船抗风等级为7级外，其他船舶抗风等级均为8级，一旦预报风力超过船舶抗风等级则停航，依此来确保通航风险可控。交通部天科院以马村港为例做过模拟研究：通过潮流数模、波浪数模计算分析、船舶系泊运动数值计算分析及不同风浪流环境条件下的船舶进出港与靠离泊模拟试验，10000 GT危险品滚装船在丁靠泊常规系泊方式下，满足船舶安全装卸作业要求的风速为顺风5级及以下、横风4级及以下。采用丁靠方式，经测算，危险品滚装船可作业天数达到362 d[11]。

目前琼州海峡已实现港口每1 km范围内未来0.5 h的精准气象预报，而装卸作业也仅需要10～40 min就能完成。因此，从气象影响的因素分析，在现已有的管控体制下，丁靠的安全风险是可控的。

3）船舶操纵性影响因素。目前危险品滚装船舶船首均配有侧推，靠离泊无需拖轮的辅助，船舶操纵性能等技术条件良好，对船舶靠离泊影响不大。

除此以外，危险品滚装船所装车辆全部都是货车，车长5～22 m不等，船舶本身没有供车辆转弯的条件，如果采用侧靠斜跳板，则需要较大的转弯半径，岸基配套复杂，既不方便快捷，也增加安全风险。另外，根据琼州海峡两岸四港滚装泊位运行状况和船长反馈，目前琼州海峡滚装船舶基本上都是10000 GT级左右船舶，其直跳板滾装船舶采用丁靠方式作业已运营多年，作业安全性可靠，靠离泊作业时间极短，船舶操纵性更佳。

综上所述，对于大吨位的滚装船舶，经过靠离泊推算后，在条件可控的情况下，丁靠是安全可行的，并且更方便、更快捷。

2.2 码头待渡车场问题

《海港设计总体规范》第7.9.1.8条对滚装码头停车场规模作了规定。危险品滚装运输总体上量不会很大，按照一条船舶装卸30辆货车为例，参照本规定，如要满足一艘船舶所能装载的车辆，则对应配套的待渡停车场至少要2000 m2以上。

GB 18265—2019《危险化学品经营企业开业条件和技术要求》第6.1.1条对危险化学品仓库按其使用性质和经营规模做了相关界定和安全规定[12]。

类似的，JTS 176—2020《港口危险货物集装箱堆场设计规范》第4.2.5条也做了对堆存1.3～1.6项爆炸品的港口危险货物集装箱堆场与外部防护目标的距离不应小于1000 m，事故后果法计算时应采用最严重事故情景进行计算的规定[13]。

另外还有现行国家标准GB 50089—2018《民用爆炸物品工程设计安全标准》[14]和GB 50161—2009《烟花爆竹工程设计安全规范》[15]也有相关的规定。

本文研究危险货物车辆待渡车场应该按什么标准，如果按危险品堆场或危险品停车场的标准来要求，无论是《危险化学品经营企业开业条件和技术要求》，还是《港口危险货物集装箱堆场设计规范》，都会涉及到安全距离1000 m的红线，除非是设置专业危险货物堆场的滚装码头，否则很难满足相关标准配备要求。对照全国最大的琼州海峡危险货物滚装泊位，也没有满足条件的停车场，甚至在港外也不能找到适合的危险货物滚装车辆待渡车场。由于危险品车辆运输总量有限，企业化经营，经济上无法回报，而政府不可能组织经营一个危险货物滚装车辆待渡车场，其结果是全国港口没有一个能满足要求的危险货物滚装车辆待渡车场。

待渡停车场是专门用于停放等待登船的运输车辆的场地。由于危险品车辆待渡停车场对安全和消防的要求较高，特别是由于安全距离的要求，对宝贵的岸线和港区内土地资源的使用限制较大，导致其在港区内选址困难，港区内设置专门的危险品车待渡停车场的难度较大。

从琼州海峡两岸情况看，无论是海南省还是广东省，都没能找到合适的危险品车待渡停车场。因为不管是否设置待渡停车场，危险品车辆在进入港区后登船前办理车辆安检、称重、登船等手续都是必须的，车辆临时短暂停留也是滚装作业实际需求。为了从本质上解决问题，本文引进危险货物滚装码头（泊位）车辆临时待渡区（通道）的概念。临时待渡区（通道）可定义为：港区内设置的用于登船前办理车辆安检、称重、登船等手续所经停的区域或通道。

为了确保安全，对在港内的待渡停车场和临时待渡区（通道）两种车场界定标准：

2.2.1 车辆临时待渡区（通道）的基本要求

1）驾驶员必须在车上或车边；2）行驶时，按车辆性能和车速计算前后有足够的制动距离；3）停车时前后有足够的安全距离；4）车辆前后有足够的安全距离，有足够的转弯半径，不需要前后车辆移动，可自由进出离开停车位和停车通道。满足以上4个条件时，车辆在该区域行驶或临时停留，可参照《道路交通安全法》，《港口道路交通管理办法》相关标准进行要求。

2.2.2 停车场的基本要素

1）驾驶员离开车辆；2）车辆处于无法随时移动的状态。满足以上两点，该区域按《港口危险货物集装箱堆场设计规范》等规范进行要求。

故此，对港内临时待渡区（通道）中的车辆，按通道的标准，要求每辆车前后必须有足够的安全距离，车辆左右必须有足够宽度的应急通道，在其它车辆不动时，确保每辆车能随时进出，以此保证风险可控。

2.3 码头消防安全距离问题

鉴于我国从事危险品滚装船作业的码头大多与周边其他货种码头的距离较近，参考国外大多数国家危险品码头和其他货种码头之间安全距离没有作出明确规定的情况，避免生搬硬套油气危险品船舶标准，在应用有关规范和标准时，应重点考虑危险品滚装船码头装卸作业以下主要特点：一是承运的危险品有包装；二是船舶与码头之间的运输是一个汽车通道；三是丁靠滚装船舶可直接快速靠离泊；四是危险货物车辆是可以移动的。因此，其安全风险就可参照道路交通安全风险。同理，临时待渡区（通道）也可按通道界定其与周边的安全距离。但当待渡停车场中的危险品车辆停放时，由于司机不一定在车上，也就不一定能实现快速移动，因此这种情况不能采用通道的安全标准，同样参照《港口危险货物集装箱堆场设计规范》。

研究危险品滚装船作业码头与周边的安全距离，一般考虑以下几种：一是与周边船舶的安全距离，二是与周边建筑物和重要设施之间的安全距离，三是与火源之间的安全距离。

结合GB 50183—2004《石油天然气工程设计防火规范》[16]5.2.1条石油天然气站场内总平面布置的防火间距表5.2.1中对“汽车装卸鹤管和码头装卸油臂及泊位与明火、散发火花地点（含锅炉房）之间的防火距离”分别作出的规定和《海港总体设计规范》[8]对装卸甲、乙类危险品的泊位与明火、码头前沿线与陆上储罐、与装卸作业无关的其他设施与危险品码头等间距的要求，取如下参数：

1）危险品滚装船作业码头前沿与周边陆上的油气化工品储罐的防火间距不应小于50 m。陆上与装卸作业无关的其他设施与码头的间距不应小于40 m。

2）危险品滚装船作业码头的建构筑物与码头前沿线防火间距不宜小于表1的规定。

表1 危险品滚装船作业码头的建构筑物与码头前沿线防火间距Table 1 Fire separation between structures of wharf for dangerous cargo ro-ro ships and the wharf front m

3）危险品滚装船在码头前沿作业时与客运码头的船舶、公路桥梁、铁路桥梁净间距不应小于300 m，在泊船舶与航道边线的净间距不宜小于100 m，与其他货种码头的船舶净间距不应小于50 m。

如此，既考虑了固有风险较大的安全风险，同时也结合危险品滚装运输的特点，科学地选择相关标准，明确并有效解决安全距离问题。

2.4 消防设施配备标准

一般的危险品码头装卸的都是单一货物或同一类货种，在设计时都有针对性，按船舶类型、货物特性、数量配备相应的消防设施。但滚装船舶与油气等船舶不一样，其通用性较强，货物较杂。以琼州海峡滚装运输过海的危险品为例：从数量上看，近些年吞吐总量均超过60万t，其中进岛量约占2/3，出岛量约占1/3，以进岛为主。从种类上看，滚装危险品种类覆盖第1～9类，进口主要货种有液氯、油漆、液化天然气、润滑油、液氨、液碱盐酸、庚烷、柴油、硝酸铵等，出口主要货种有戊烷、润滑油、液氨、酒精、液化气、废旧电池等。承运的危险品大多为海南省不可或缺的民生物资，而且通过滚装运输方式进出海南岛短期又是不可替代的。

危险品滚装船作业码头如何配备消防设施，才能既满足消防基本需求，又不造成超量浪费，需要明确对应的理论依据。为此，要从危险品滚装船作业的特点进行研究。作为通道，在港区内限速的车辆，辨识危险源发现其最大的风险无非两种情况，一是车辆本身出现自燃、泄漏等问题，由于相关车辆是可以随时转移离开的，因此只需要考虑一辆车本身的消防措施；二是一车辆失控撞击另一辆车，造成两车损坏，其它车辆是可以转移离开的，因此只需要考虑两辆车的消防措施。按照上述分析，危险品滚装船作业码头所配备的消防设施，应能满足扑救码头两辆车辆火灾和设计靠泊船型初起火灾的要求。两辆危险品车辆应按照可能运输的最大载重车辆计量，并考虑各类货种。

由于货物不同灭火剂之间灭火效能应相容，消防设施及系统选用的灭火剂应与保护对象相适应。对于公共码头，由于货种较杂，危险品滚装船作业码头应根据危险品种类和灭火实际需要采用固定式水冷却、干粉和泡沫灭火方式，其中干粉和泡沫灭火方式可采用移动式干粉和移动式泡沫灭火系统。对车辆荷载进行计算并结合相关规范，取以下消防参数：

2.4.1 消防给水系统

1）危险品滚装船作业码头、待渡停车场应具备消防给水系统，并应设置室外消火栓。消防给水应由给水管网或消防水池（罐）提供，一次灭火的室外消火栓用水量不应小于40 L/s，火灾延续时间不应小于3 h，且火灾时供水压力从地面算起不应小于0.10 MPa。

2）消防用水应优先选择淡水，海水作为应急水源时应在码头上设置应急海水取水口，并宜按1个室外消火栓计算。以海水作为消防水源或应急水源时，消防设备及管路系统应采取防止海水腐蚀和水生物滋生的措施。

3）当直接利用港区给水管网水源和应急水源不能满足消防用水流量、水压和火灾延续时间内消防用水总量的要求时，应配置消防水池或消防水罐。

4）消防给水管网应布置成环状，向环状管网输水的进水管不应少于2条，当其中一条发生故障时，其余的进水管应能满足消防用水总量的供给要求。消防给水管道的直径不宜小于DN150。

2.4.2 干粉灭火器

干粉储量应能满足规定灭火时间内的干粉炮所需干粉量，储量应为计算用量的1.2倍。供给强度碳酸氢钠不应少于8.8 kg/m2、磷酸铵盐不应少于3.6 kg/m2，保护面积应至少按照2辆典型的危险品车的垂直投影面积之和确定，且连续供给时间不应小于60 s。

2.4.3 泡沫灭火系统

1）危险品滚装船作业码头运输油品、液体化学品运输车辆时应设置泡沫灭火系统，泡沫液额定混合比不低于3%。当运输液化天然气和液化烃槽罐车时，应采用高倍数泡沫灭火系统。

2）当运输货种有油品和非水溶性液体化学品泡沫液可选用氟蛋白或水成膜泡沫液。当运输货种有水溶性液体化学品泡沫液应选用抗溶氟蛋白或抗溶水成膜泡沫液。

3）泡沫灭火系统保护面积应按2辆典型的危险品车的垂直投影面积之和确定，固定式灭火系统泡沫混合液的供给强度不应小于12.0 L/（min·m2），连续供给时间不应小于60 min。

4）危险品滚装船作业码头可配置机动性强的移动式泡沫灭火系统。移动式泡沫灭火系统应配置不少于2支泡沫枪，且每支泡沫枪的流量不应小于8.0 L/s，连续喷射时间不应小于30 min。

3 结语

本文结合国内从事危险品滚装船作业的码头建设和运营情况，对危险品滚装船作业的码头涉及到安全的4个关键技术进行探讨，通过对现有规范进行分析研究，结合危险品滚装运输的特点和相关风险辨识分析，提出了危险品滚装船作业码头的船舶丁靠、车辆装卸通道、临时待渡区（通道）、车辆安全风险等务实的理论和概念，为推动建设专业、合法的危险品滚装船作业码头提供思路和依据，特别是对解决琼州海峡危险品滚装运输业务合法合规经营具有现实意义。