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海上战略石油储备基地如何建设完善

时间:2018年09月05日 分类:科学技术论文 次数:

下面文章结合自然与社会因素,结合海港规范与新型可沉降式储油驳船设计,提出海上战略石油储备基地建设方案。选址珠江口担杆岛,以10艘100万m3浮式储油驳船为主体设计海上石油储备基地,配套建设防波堤、围油栏、30万吨级开敞式油码头、储油驳船系泊港池及陆

  下面文章结合自然与社会因素,结合海港规范与新型可沉降式储油驳船设计,提出海上战略石油储备基地建设方案。选址珠江口担杆岛,以10艘100万m3浮式储油驳船为主体设计海上石油储备基地,配套建设防波堤、围油栏、30万吨级开敞式油码头、储油驳船系泊港池及陆域配套设施。并且对于海上战略石油储备港建设方案进行了初步论证,包括工程造价及工程周期,提供经济合理的技术方案。

  关键词:海上战略石油储备,建设方案,造价工期

齐鲁石油化工

  中国是仅次于美国的世界第二大石油消费国,战略性石油储备的功能主要定位在应对外部石油供给的突然中断,因而《国家能源中长期发展规划(2004—2020)》明确提出了建立国家石油战略储备的要求。国家战略石油储备陆上基地建设的一期工程已经在大连、黄岛、舟山等地进行建设[1]。

  邻国日本截至1996年,相继建成10个国家石油储备基地,其中2个为海上基地,海上基地主要由储油浮体、相关附属设置及装卸油码头组成。特殊时期,各个海上战略石油储备区内的无动力储油浮体可由拖轮拖运至安全区域形成战略反击态势,保证国家石油安全,较陆上基地的安全保障能力更强。

  迄今为止,我国尚未兴建海上战略石油储备基地,建设海上战略石油储备基地刻不容缓。海上战略石油储备基地选址要满足以下条件:1)布置与周边水陆域现状相协调;2)满足工程组织管理和船舶操作安全要求,便于工作人员上下船和油船装卸作业;3)充分考虑风、浪、流和水深、地质等自然条件因素,合理进行平面布置;4)结合自然条件,合理使用资源,为基地长远发展留有余地。

  通过考察渤海湾温坨子岛、长江口半边山岛和珠江口担杆岛,综合以上条件本文选址珠江口外担杆岛。担杆岛地理位置靠近香港、深圳、广州,临近珠江三角洲核心区域,地理位置优越,水深条件良好,国际航线密布,适合建设海上基地。本文对其进行平面布置,结构选型,分析工程造价和工程周期,为国家决策海上战略石油储备提供经济合理的技术方案。

  1自然条件

  1.1地理位置

  担杆岛位于珠江口万山群岛东部,珠海香洲东南部73km,北距香港九龙30km,面积13.2km2。1.2岛屿自然情况

  担杆岛东北至西南走向,地势中部高,两端低。长约11.4km,宽1.4km,呈不规则长条形。主峰为樟木湾顶,海拔322m。低矮的茅草和灌木交杂生长,间有少量松、相思树等。地质多为花岗岩结构。

  1.3岛屿周围水文条件

  1)在担杆岛附近海域,离岸200m即为20m以上深水区域,适宜建设大型储备设施。

  2)潮流和海冰情况潮汐:利用担杆岛1981年1—8月逐时潮位数据分析计算该区潮汐特征[2]。潮汐性质属于不规则半日潮平均高低潮位,海域平均高潮位为0.38m,平均低潮位为-0.44m;海域平均潮差为0.82m,最大潮差2.52m。

  海流:收集附近海域连续站测流数据分析海流状况,观测海域为不正规半日潮流,其运动形式为往复流,流速较小,属弱流区,主流向为WNW-ESE向,平均落潮流速大于平均涨潮流速,潮流速度随水深的增加而减小,涨潮历时均大于落潮历时。

  小潮的1个太阳日内发生1次涨潮1次落潮,涨、落潮流历时分别为6h31min和8h24min;大潮期,涨、落潮流历时分别为6h21min和6h00min。余流速度不大,大潮期余流速度小于5cm/s,小潮期余流速度在5~10cm/s之间;余流方向基本为ES向。海冰:无。

  3)波浪情况岛屿附近没有观测点,选用相对较近的遮浪台站(N22°39’,E115°34’)的数据[3]。

  2建设方案及工程造价

  2.1总体布置

  考虑基地所需水深、波浪掩护条件,拟在担杆岛西北侧中段建设海上战略石油储备基地,共建设1个30万吨级开敞式油码头、2条直立式防波堤、1个海上作业区域、以及储油船系泊装置及其他配套设施。10艘100万m3的浮式储油驳船船首向西北。

  1)开敞式油码头平面布置

  西北部建设1个30万吨级开敞式油码头,可兼靠50万吨级和15万吨级油船[5]。码头轴线方向与强浪向和常浪向保持一致。泊位长度524m,码头前沿高程12m,底高程-27m,码头采用重力式靠船墩与重力式系缆墩相结合的方式布置。码头前方设置回旋水域,回旋水域底标高-27m,直径为950m。码头与主体储油作业平台使用760m的钢引桥相连接,钢引桥下方设置7个重力墩式结构。

  2)防波堤布置

  本工程防波堤主要用于掩护无动力储油驳船,工程区域常浪向和强浪向为NE方向和SW方向,本工程防波堤主要掩护东北侧和西南侧来浪,其南侧有担杆岛掩护。由于本工程北侧距离香港岛16km,主要为风成浪,波高较小,现阶段缺少工程资料,暂定北侧只建设围油栏。防波堤顶高程为9m,宽度为19.35m,底高程为-25m,采用重力沉箱式结构。

  3)系泊系统布置

  本工程系泊系统采用桩基平台(23m×23m)结合鼓型橡胶护舷的方式进行系泊[6],于储油驳船的顶角布置靠船平台,使用5个板式鼓型橡胶护舷系泊,其中3个护舷固定在23m×23m的桩基平台上,限制储油船左右摆动,另外2个鼓型橡胶护舷通过可折叠钢结构固定在桩式平台上限制储油驳船轴线运动,每艘储油驳船通过四角共计20个鼓型橡胶护舷限位。折起可折叠钢结构,储油驳船可进入港区,或被拖离港区。港池内布置小型高桩平台用于支撑第一层围油栏和工作通道。

  4)海上作业区域

  海上作业区域为本工程必要配套设施安置区域,包括日常使用的输油设备、消防设施、人员办公休息区等必要的配套设施,担杆岛上有自然保护区,结合本工程可能存在的不易疏浚的地质条件,本工程作业区布置在储油区与岛屿之间,预留环岛水体交换区域并与担杆岛隔离,本区域布置在担杆岛北侧,东西长1448m,南北宽55m,填海形成陆域面积79678.5m2,采用斜坡护岸,内部使用岛上开山土石进行回填,进行强夯地基处理,表面采用混凝土面层(上部设施本文未作讨论)。

  5)储油驳船

  基于岛屿周围水文资料,以无动力浮式储油驳船为主体设计海上石油储备基地,共设计10艘100万m3的浮式储油驳船。需要特别提出的是设计的10艘100万m3的浮式储油驳船是可沉降式的,初步设计的可沉降高度为3m。

  2.2工程量及工程造价

  新建300000DWT开敞式油码头泊位1个、新建直立式防波堤2条、回填陆域形成工作区1处。储油驳船单价约2亿元,共计10艘,储油驳船与基地土建总投资约为59亿元。

  3结语

  本文通过调研,选取珠江口外担杆岛建设海上战略石油储备基地,此方案优点为:地理位置优越,战略意义重大;地质条件较好,建设难度较低;波浪掩护条件好,有利于基地平面布局。储油驳船与基地土建总投资约为59亿元,投资规模较为合理。建议选取此地建设国家海上战略石油储备基地,调研期也同时考察了渤海湾的温坨子岛和长江口的半边山岛,建设条件略有不足,也可进一步论证。

  参考文献:

  [1]李卓.石油战略储备计划与石油消费的动态路径分析[J].管理科学学报,2008,11(1-2):22-25.LIZhuo.Strategicreserveanddynamicsofoilconsumption[J].JournalofManagementSciencesinChina,2008,11(1-2):22-25.

  [2]李靖波.港珠澳大桥波浪潮流数值计算分析报告[R].大连:大连理工大学,2007.LIJing-bo.NumericalanalysisofwaveflowinHongkong-ZhuhaiMacaoBridge[R].Dalian:DalianUniversityofTechnology,2007.

  [3]遮浪台海洋站.遮浪台2010年水文实测资料[R].广州:国家海洋局南海分局,2011.OceanStationofZhelangtai.HydrologicaldataofZhelangtaiin2010[R].Guangzhou:TheSouthChinaSeaBranchoftheStateOceanicAdministration,2011.

  [4]JTS165—2013,海港总体设计规范[S].JTS165—2013,Overalldesigncodeforseaports[S].

  [5]JTJ295—2000,开敞式码头设计与施工技术规程[S].JTJ295—2000,Designandconstructiontechnicalcodeofopenseaterminal[S].[6]JTS167-1—2010,高桩码头设计与施工规范[S].JTS167-1—2010,Designandconstructioncodeforopentypewharfonpiles[S].

  推荐期刊:《齐鲁石油化工》(季刊)曾用刊名:(胜利石油化工)1973年创刊,由中国石化集团齐鲁分公司研究院主办的国内外公开发行的技术类科技期刊。国内统一连续出版物号CN37-1142/TE。

  

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