马鞭洲港区码头工程初步设计报告(162页).doc
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编号:584836
2022-09-15
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1、马鞭洲港区码头工程初步设计总 目 录第一册:第一篇设计说明书第二篇主要设备及材料第二册(另出):第三篇工程概算第三册:第四篇设计图纸第一篇设计说明书目 录第1章总论4第2章自然条件8第3章货运量及船型30第4章总平面布置33第5章航道、锚地、导助航设施44第6章装卸工艺48第7章水工建筑物53第8章陆域形成和道路、堆场98第9章港区铁路99第10章生产、生产辅助、生活辅助建筑物100第11章供电、照明104第12章控制及计算机管理107第13章通信109第14章给排水111第15章采暖、通风与供热113第16章机修115第17章供油116第18章消防118第19章环境保护124第20章职业安全2、卫生130第21章节能139第22章施工条件、方法及进度141第23章经济效益分析147第24章存在问题148第155页 共154页第1章总论1.1 设计依据 CSPC南海石化项目码头工程设计分包合同 CSPC南海石化项目马鞭洲港区码头设计开工报告 分包合同附录D工作范围及技术要求 中国现行港口工程设计规范 BSF提供的CSPC公司DEPs规范 业主和总包商提供的PEFS原理图 业主和总包商提出的设计变更和要求1.2 设计分工及范围根据2001年11月BSF的“Revised EXHIBT D: PRELIMINARY SCOPE OF WORK AND TECHNICAL SPECIFICA3、TIONS”, 本阶段的工作范围为马鞭洲港区码头及附属设施。工艺设计分解点为海底输油管线中清管器发射器的上游,靠码头侧为本院设计范围。结构设计的分解点为海底输油管线的下海点。1.3 设计概要拟建港区位于大亚湾中部的马鞭洲岛海域,本港区南侧与已建成的华德石化有限公司15万吨级原油码头毗邻。与位于本港之北的南海石化项目东联港区相距5海里(约10公里)。马鞭洲港区向南海石化项目厂区输油的海底管线将从东联港区码头引堤附近登陆。马鞭洲码头包括412m的油码头一座,由一个工作平台、一个辅助平台、2个靠船墩、4个系缆墩组成和一个48m长的辅助船舶泊位。为满足马鞭洲港区码头的初步设计及BDEP(基础设计)要求4、,委托了相关科研单位进行必要的科研试验。总平面方案布置了两个开敞式蝶形布置方案(总平面布置方案一和总平面布置方案二)。根据业主意见推荐采用总平面布置方案一。根据BSF对BDEP提供的技术规格书要求,泊位长度按远期停靠150,000DWT油轮进行设计,根据中国规范同时考虑系缆角和缆绳长度的要求,确定泊位长度为412m,相当于船长的1.4倍。不同的平面方案还进行了水域、航道及导助航设施的设计,根据BSF对本工程BDEP设计的技术要求,码头近期停靠60,00080,000DWT油轮,远期发展停靠150,000DWT油轮,因此近期本工程停泊水域按80,000DWT设计,结构水深按150,000DWT设5、计。在码头正前方布置停泊水域和船舶回旋水域与华德石化15万吨级油码头港池相连接,停泊水域宽70m,底高程-15.2m,80,000DWT油船回旋水域直径为510m,底高程为-14.8m。本码头船舶进出港口,利用华德石化有限公司现有15万吨级航道,穿越其回旋水域进入本港。该航道航道有效宽度205m,航道底高程-18.1m,完全满足本工程航行需要。本工程装卸工艺流程由业主设计提供,流程、设备均已确定,故装卸工艺只设计一个方案,装卸作业为现场操作。68万吨级泊位码头结构按15万吨级设计,前沿水深近期为-15.2m,远期为-19.00m。据本阶段的钻孔资料,拟建泊位处的岩面较高,码头结构型式选用了部分6、基桩嵌岩的高桩墩式结构,桩基采用钢管桩。墩与墩之间的联桥,结构设计了2个方案:钢管桁架结构方案和予应力混凝土T型梁结构方案,其中钢管桁架结构对应平面方案一,预应力混凝土T型梁对应平面方案二。经综合比较并考虑业主的要求,结合平面推荐方案,推荐平面方案一钢管桁架结构方案。由于马鞭洲码头为岛式码头,距离岸上较远,若敷设海底电缆,线路投资很大,维护也不方便,因此采用柴油发电机组供电是唯一切实可行的方案。根据设计规范,本工程用电负荷等级为一级,需要两路独立电源,因此设置两台发电机组,互为热备,为了增加码头供电的可靠性和灵活性,还在工作船码头上设置一个船电插座,供工作船向码头供电用。考虑到码头在作业期间和7、非作业期间用电量变化较大,因此设置一台小发电机组,直接接入照明配电箱,供码头在非作业期间照明和通讯设备用电,以避免大马拉小车现象,节省能源。双电源在变电所设置自动切换装置。本码头工程的水源由供水船提供。本工程的排水体制将采用雨水系统和污水系统分流制。针对不同码头的不同装卸货种,分别设计安排了泡沫、冷却水、水幕及干粉等消防措施,同时配备2艘消拖两用船。消防水源由消拖两用船自备。码头的健康、安全及环保(HSE)是业主非常关心的问题。根据环评报告提出的码头可能出现的污染源,报告中分析了主要污染物的种类、数量、浓度及排放方式,针对不同污染情况(包括建设期及营运期)分别提出了简要的处理流程及需达到的处理8、效果。业主应组成码头管理部门和应急中心,主要负责管理船舶运输及装卸过程中出现的海事安全、环保及消防的灾害性事故紧急处理。1.4 主要技术指标根据运量预测分析及总体布局规划,马鞭洲港区码头主要建筑物各方案的建设规模、主要内容见表1-1。表1-1 主要建设项目表序号项目名称单位数量备注68万吨级油船泊位m412泊位前沿底高程为-15.2m,结构底高程为-19.0m,远期发展为15万吨级油船泊位。工作平台座1平台尺度40mx16m,高程为11.0m。靠船墩座2尺度为14mx16m,高程为7.0m系缆墩座4尺度均为9mx9m,高程为6.0m辅助平台座1平面尺度为21.5mx31.3m,高程为11.0m9、。辅助船舶泊位m48宽6m,泊位高程4.0m,靠泊工作船和消拖船。辅助建筑物m2313.81包括保卫室、氮气瓶储存间、消防泵房、发电机房及配电室,以及消防操作室、通讯室、移动厕所等。水域挖方量万m3140.5淤泥质土待泊锚地个1R=500m,设计底高程-18.0m。1.5 工程建设外部条件马鞭洲港区码头位于大亚湾马鞭洲岛东面,华德马鞭洲码头的东北侧。建设期码头供水要由船舶从水上运输供应。营运期间的港区供水可考虑由工作船提供。马鞭洲港区码头建设期间的供电考虑配备临时发电机。营运期间考虑由业主自备的柴油发电机供电。该地区建筑用砂来源较丰富,可满足本工程需要。根据现场调查,东联港区后方现有多处采石场10、,石料来源丰富。马鞭洲港区码头为岛式码头,无陆上通道。施工船舶可由水路进出。施工期间的港区通讯采用对讲机及手机。第2章自然条件2.1港口地理位置本港位于马鞭洲附近的东侧海域。大亚湾位于珠江口以东在其东越过由鹧鸪尖山脉组成的平海半岛,即为红海湾。其西与大鹏湾之间仅隔以中部低缓的大鹏半岛。2.2气象2.2.1风(1)风况马鞭洲没有长期实测风资料,其平均海面风况利用惠阳气象站1954-1999年的观测资料经修正后引用到码头区。码头位置9月至次年4月主要为NNE向风,5-8月主要为SE-SSE向风,全年静风频率为25%。各月静风频率在20-29%之间。全年常风向为NNE向,SE向次之。大风主要由台风造11、成的(夏半年),冬半年则是由于冷空气(寒潮)的南下造成的。 港区的风向频率如下:风向NNNENEENEEESESESSES频率(%)61974251294风向SSWSWWSWWWNWWNNNWC频率(%)111111125风玫瑰图见下图:风玫瑰图(2)热带气旋重新定义的热带气旋包括:热带低压(风力6-7级)、热带风暴(风力8-9级)、强热带风暴(风力10-11级)和台风(风力大于12级)。影响大亚湾的热带气旋年均9.3个,月均影响个数见下表。就强度而论,以台风居多,其次为强热带风暴,热带风暴最少。台风的年平均影响个数约为4.5个,占热带气旋影响个数的48.6%。强热带风暴、热带风暴、热带低压的12、年平均影响个数约分别为2.1、0.9和1.8个。影响月份主要是6-10月份,全盛期为7-9月份(见下表)。 19491988年间影响大亚湾的热带气旋统计月份456789101112总数3164269959135154年均0.10.41.11.72.42.30.90.40.1(3)重现期风速海面10m处10分钟平均风速设计值:100年一遇:52.0m/s50年一遇: 48.1m/s(4)大风影响码头作业天数的分析根据工程附近的宝安气象站实测风速资料, 统计1961年1970年共10年大风(8级), 结果如下:8级大风, 每年平均9.9天, 最多15天, 最少2天。6级大风, 每年平均为22天(113、964年资料), 各月分布如下表: 6级大风日数统计表 (单位: 天) 月份风级123456789101112年6级大风1.61.31.10.90.91.14.03.32.41.32.21.822根据惠阳气象站19671970年的实测风速资料统计:8级大风, 年平均11天。6级大风, 年平均22天。2.2.2雨(1)降水大亚湾地区降水特点: 59月份集中全年约80%的降水量, 68月降雨最多。 站名 项目惠州稔山宝安港口惠阳平均年降水量(mm)1720.219021578.416731671.0历年最大降水量(mm)2347.23557.02208.82374.4历年最小降水量(mm)721.14、11434.61102.11165.824小时最大降水量(mm)405.3216224.71小时最大降水量(mm)69.0(2)暴雨天数分析根据宝安气象站19531970年共17年实测降水资料统计, 日降水量50毫米的日数, 平均每年有8.7天, 各月份分布如下表: 各月日降水量50毫米日数统计表 (单位:天)月份123456789101112年日雨数00.10.50.51.11.71.61.91.30.20.20.18.7根据惠阳气象站19611970年的资料统计,日降水量50毫米的日数, 平均每年有7.1天。2.2.3雾惠阳站测得多年平均雾日数为18.8天/年, 一般出现在每年的冬、春季。15、当年11月至次年3月间, 雾日占全年88%,雾一般持续46小时, 个别长达612小时。稔山站测得多年平均雾日数为1.3天/年, 最多出现5天。根据工程附近有较长资料的宝安气象实测雾资料, 统计了1961年1970年共10年雾日, 平均每年有5.1天, 各月分布如下: 各月雾日数统计表 (单位:天)月份123456789101112全年多年平均雾日0.61.11.00.60.20.100.20.30.10.10.85.12.2.4气温本地区位于北回归线稍南, 属亚热带海洋性气候, 夏长无酷暑, 冬暖偶有阵寒。 站 名 项 目惠 州稔 山惠阳多年平均气温222221.7历年极端最高气温38.23616、.238.9历年极端最低气温0.4-1.97月平均气温28.31月平均气温13.1历年35平均21.7天/年平均21.7天/年2.2.5相对湿度本地区相对湿度比较大, 多年平均相对湿度为78%, 一般每年102月份, 相对湿度在6577%, 39月份相对湿度在8086%。2.2.6雷暴据惠阳19531966年的资料,惠阳平均每年出现雷暴86.4天,最早出现于1月31日,最晚出现与12月10日。 由于雷暴的统计口径为出现一次计为一天,同时其出现时间较短,故在作业天数统计中,对作业造成影响的雷暴天数折减为11天。2.3水文2.3.1潮汐(1)潮汐性质:不规则半日潮型(2)基面:如下图所示。珠江基面17、平均海平面黄海平均海水面 0.586m 1.20m 理论最低潮面0.82m1.10m 霞涌水尺零点 0.28m 基面关系图2.3.2水位马鞭洲无验潮实测资料, 但在大亚湾海区的港口, 核电站、霞涌、西涌、澳头、东联、川联和三门岛等站有历史验潮资料, 其资料序列长度: 港口为19年, 核电站为5年, 霞涌为1年, 西涌为3个月;最后三站为15天左右。基于这些资料的分析, 推算了马鞭洲的潮汐特征值。马鞭洲潮汐性质的比值为1.84, 属不规划半日潮, 平均潮差为0.96m, 最大潮差为2.59m, 平均海平面为1.20m(基面以当地理论最低潮面起算)。设计高水位: 2.21m设计低水位: 0.25m18、极端高水位: 3.92m极端低水位: -0.37m乘潮水位:如下表所示:高潮乘潮的不同历时各保证率水位(cm)保证率潮 %历时 位1020304050607080901213196186175165153140129116219718417316515314313112010831801681591511411301191109841651551481391291201109989台风增水值:马鞭洲水域考虑到从外海移来的台风暴因素, 经推算各重现期的增水值如下:重现期(年)台风增水值(cm)1010525202502292.3.3潮流根据南海所报告:(1) 大亚湾潮汐为不正规半日混合潮性质。潮19、汐从外海向湾内传播变形显著, 涨潮历时逐渐增水, 潮差逐渐增大, 湾内反射波形成一太阴日内常出现4个高潮和4个低潮。年平均差1.02m, 最大潮差2.71m(霞涌)。(2) 大亚湾的潮流以M2分潮流为主, 而在马鞭洲附近因地形影响, 潮流以O1、K1和M2分潮为主, 造成潮流性质为不规则全日潮。整个大亚湾潮流性质以不规则半日混合潮为主。(3) 大亚湾马鞭洲海域海流具有驻波性质, 流速的大小与潮汐的涨落对应较好, 最大流速出现在中潮位附近, 湾口流速较湾内为大, 流速过程线在一个全潮(一太阴日)有八个峰值, 最大流速为66cm/s。(4) 大亚湾马鞭洲海域海流流场主要为涨潮流场和落潮流场, 冬季20、涨潮流历时大于落潮流历时, 春、夏季则落潮流历时大于涨潮流历时。转流历时较短, 约1小时左右。由落流转涨流, 一般为顺时针旋转, 由涨流转落流一般为逆时旋转。(5) 大亚湾的余流冬季(偏北风作用下)呈现出顺时针环流分布, 夏季(偏南风作用下)为逆时针环流分布。马鞭洲附近余流为环绕马鞭洲的逆时针环流, 且余流量值较小。(6) 大亚湾马鞭洲海域春季观测期间底层水温17.618, 夏季底层水温为26.429.4。大亚湾海域冬季水温最低估计为10左右。大亚湾海域因受迳流影响小, 海域主要为外海水团控制, 全年水体含盐度为30左右。(7) 潮流计算表明,港区涨潮最大流速:58cm/s;落潮最大流速:3521、cm/s。涨潮平均流速:30cm/s;涨潮平均流向350度。落潮平均流速:18cm/s;落潮平均流向178度。余流流速2.7cm/s;流向315度。2.3.4波浪马鞭洲位于大亚湾中部, 除SE和S方位之间约2个方位面向广阔的南海外, 其余方位都有陆岸和岛屿所阻挡, 从外海传来的波浪能量有较大的减弱。(1) 马鞭洲东南近岸区波浪年频率表:马鞭洲东南近岸区波浪年频率表 波高次数H1/100.4m0.5 H1/101.4m1.5 H1/102.9m3.0 H1/104.9m合 计量值 频率方位次数频率(%)次数频率(%)次数频率(%)次数频率(%)次数频率(%)N1414.921033.5920.022、72468.58NNE1515.27571.9902087.26NE672.4350.170722.51ENE60.2170.2410.03140.49E180.63150.5210.0310.03351.22ESE401.40220.7780.2810.03712.48SE1515.271836.3960.2140.1434412.00SSE37313.0253018.49100.3520.0791531.39S1786.211776.1840.1410.0336012.56SSW622.16150.52772.69SW471.6440.14511.78WSW481.670481.67W5023、.1720.0770.24WNW10.0320.0730.10NW40.14040.14NNW50.17120.42170.59*39413.7539413.75合计 169159.00113439.56321.1290.3288699.99 马鞭洲波玫瑰图(2) 设计波要素我院根据深水区台风后报的波浪要素,进行规则波浪折射、浅水变形等计算,得到码头前沿的设计波要素如下:马鞭洲拟建油码头的各种重现期波浪要素波要素重现期波向H1%(m)H4%(m)H5%(m)H13%(m)H(m)T(s)L(m)SSE23.02.52.42.01.35.748506.65.85.64.83.28.690大连理工24、大学2003年3月采用丹麦水力研究所的MIKE21软件,综合考虑不规则波的波浪折射、绕射、反射、底摩擦、浅水变形、波浪破碎及非线形等波浪变形因素,计算结果如下:马鞭洲拟建码头前50年一遇设计波浪要素(SSE)方案水位H1%(m)H4%(m)H5%(m)H13%(m)T(s)L(m)工程前极端高水位6.755.815.644.811.3140设计高水位5.855.024.874.1411.3135设计低水位4.453.803.683.1211.3130方案一极端高水位6.695.755.584.7511.3140设计高水位5.044.314.183.5411.3135设计低水位4.023.43325、.322.8011.3130方案一远期极端高水位5.474.684.533.8411.3140设计高水位4.243.613.502.9511.3135设计低水位3.953.363.262.7511.3130方案二极端高水位6.595.675.504.6811.3140设计高水位6.245.375.214.4411.3135设计低水位4.013.423.322.8011.3130计算结果表明,大连理工大学2003年3月工程前的计算结果与我院原计算结果很接近。综合考虑以上情况,本设计采用设计波浪结果如下表:马鞭洲拟建码头前沿设计波浪要素重现期水位H1%(m)H4%(m)H13%(m)Hm(m)T(26、s)L(m)50年极端高水位6.85.84.93.28.693.7设计高水位6.65.84.83.28.690设计低水位6.45.64.73.28.683.72年设计高水位3.02.52.11.35.748设计低水位2.92.52.01.35.7472.3.5海域水温大亚湾马鞭洲海域春季观测期间底层水温17.6度18.0度,夏季底层水温为26.4度29.4度。大亚湾水域冬季水温最低估计为10度左右。2.4地形、地貌及工程泥沙2.4.1地貌发育及底质分析(1) 地貌特征大亚湾为山地丘陵溺谷湾,湾宽水深,岸线曲折,岛屿星罗棋布。它是冰后期海面大幅度上升,海水浸没山丘谷地而形成的。因此,它受原始陆地27、地形和地质构造的控制。大亚湾地区有NE和NW向两组构造线,所以北部从范和港至哑铃湾海湾走向为NESW,排牙山背斜造成的半岛呈ENE向延伸,而大亚湾从湾内至湾口,走向则为NWSE方向。大亚湾周围常见陡坡直崖没入海中,这正是山地溺谷海岸的特征。区内最高山峰是大鹏半岛的七狼山,高867m,北部海岸山山脉主峰铁炉嶂,高为743m。东部最高峰是平海半岛的鹧鸪尖,高586m。在山地外缘,如分布在澳头及平海半岛一带有50-200 m的丘陵,顶部形状浑圆,直临海岸,它们由不同地质时代的岩石组成。(2) 地形特征大亚湾海域面积约450km2海岸线长度约150km。湾口宽度近15km,水深16-18米;湾宽度1528、-20km,水深5-10m,东北部有范和港深入陆地近10km。如以海湾中部的鹅州至中央列岛为南北线,将大亚湾分为东西两部分,东部海岸相对较平直,而西部岸线曲折汊湾深入陆地,如大鹏澳和哑铃湾等。又以虎头山、喜洲、云头角为东西线,将海湾分为南北两部分。南部水深较大,北部较浅。上述南北和东西两线将大亚湾划分为明显不同的四个部分:东北部为撰寮海区,东南部为尚洲海区,西北部为哑铃湾海区,西南部为大鹏沃海区。本港处于大亚湾顶东北部附近海区。该海区水深大部分在5-10m,岸线平直,岛屿少,范和港向东北深入内陆,水深2-6m。较大的河流有白云河,是大亚湾流域最长的河流,它与附近小河溪输出的泥沙形成白云河三角洲29、及沿岸海积平原。(3) 底质马鞭洲附近海域,底质为粉砂质粘土或粘土质粉沙砂,近年底质中值粒径值在6-7之间。分选性较差。2.4.2工程地貌与泥沙(1) 陆域来沙大亚湾东、北、西三面环山,北面为海岸山脉,主峰铁炉山,东边为平海半岛有鹧鸪尖大山,西边为大鹏半岛,其北有排牙山,其南有七狼山,山地逼临海边,地形起伏,无大河流入海湾;沿岸注入海湾的小河,流程甚短,较长的澳头河全长不过10km,流域的大部分地区均有植被覆盖,仅沿岸公路砌坡及沟涧堆积的洪积冲积物和部分露头的基岩残积物在暴雨下受侵蚀,流失的泥沙是注入大亚湾的陆域泥沙的主要来源。因为流入大亚湾的小河均无实测的水文泥沙资料,因而只能用间接的类比法30、作估算:据双下站实测悬移质输沙量统计类比,输入大亚湾的陆域泥沙约为7.6万m3/a。另据广东水文图集的年平均径流深度和区域平均含沙量估算,输入大亚湾的陆域泥沙约为6.5万m3/a。(2) 海域来沙大亚湾的海水含沙量是很小的,即使在夏季含沙量也只有0.1kg/ m3,含沙量在涨落潮流中的变化是不大的,据有关资料统计,涨潮平均含沙量为0.0235 kg/ m3,落潮流平均含沙量为0.0224 kg/ m3,表明海域来沙也是很小的,但由于常年累月潮流的进出,它仍然是造成湾内淤积的主要原因,这从湾内沉积物的的粒度分析,矿物组成等等可以得到证明。波浪对岸坡的侵蚀,当然也是湾内泥沙来源的一部分,但因湾内波31、浪小,能量弱,冲击作用有限,其冲击下来的物质也只限于水深不超过5米的沿岸部分,使该处的沉积物粒度略为变粗。由于大亚湾内动力弱,泥沙来源少,所以泥沙沉积也是非常缓慢的,210Pb的分析表明,在哑铃湾海域,自然沉积速率约为6mm/a。(3) 海湾泥沙输移大亚湾岸线曲折水深较大,湾内又有岛屿可作屏障,因带入海湾的陆源物质不多,且多在沿岸淤积,虽然外海细颗粒物质可被海流带入湾内沉积,但由于大亚湾内水清流缓,故淤积速率甚低。从大亚湾的表层沉积物来说,湾内大面积的沉积物是粒径值为8-9的粉沙质淤泥,较粗的沙质沉积物仅限于岸边滩地,因风浪小流速弱,沿岸的泥沙流几乎不存在,湾内沙粒物质随季节风浪的变化在各个湾32、内往复移动,如湾顶霞涌沿岸有很好的沙滩,当西南向风浪时,沙体向东运移,东向和东南向风浪时,则向西运移,这可从滩地上修建的码头,突堤和抽水管道东、西两侧随季节发生冲淤变化可以表明,但由于东向的风浪在年内占有较大频率,所以其净输移方向是西向的,但数量有限,对沿岸建筑不致构成大的影响。2.4.3泥沙回淤计算(1) 海区年平均含沙量大亚湾没有大河注入,本海岸浅海在一般情况下波浪作用强度较小,因此海水中含沙量普遍很小。近岸带,当无浪或小浪情况下海水含沙量为0.0138-0.0460kg/m3,在0.4m波高情况下,浑水带宽度150m,在碎波带海水含沙量为0.4866kg/m3,悬沙中值粒径0.0074m33、m,粉砂占61%,粘土占31%,极细砂占7.4%。由观测可知,在无浪或小浪情况下,港池附近水域,海水含沙量上层为0.005-0.01kg/m3,下层为0.01-0.018kg/m3,计算中取年平均含沙量0.0170.027 kg/m3。(2) 港池、航道泥沙回淤估算根据本工程浅海区的动力和泥沙条件,由于这里潮流流速普遍小于0.2m/s,年平均波高仅0.2m,平均碎波深度0.38m,年平均水体含沙量小于0.020.03kg/m3,因此非风暴期碎波带较窄,泥沙对港池、航道的危害甚小,且容易避免。但风暴期间,碎波深度加大,浑水带加宽,7m水深以浅海底几乎每年都可出现海底沉积物的表层移动和完全移动,港34、池、航道均有一定的淤积。港池泥沙淤积采用“海港水文规范”中的计算公式计算得:方案一和方案二近期P=0.12m/a,年回淤量为3.6万m3。方案一远期P=0.19 m/a,年回淤量为6.4万m3。本码头航道利用华德石化原油码头现有航道,本工程不考虑其回淤。港区年总回淤量方案一和方案二近期为3.6万 m3。方案一远期为6.4万m3。2.5作业天数统计分析2.5.1方案一作业天数统计分析根据自然条件资料,本港区作业天数统计分析如下表:80000 DWG船舶作业天数统计分析表项目不可作业标准不可作业天数波浪波高:顺浪H4%1.5m,横浪H4%1.2m7周期:T8s2.2风大于六级风22雨50mm7.135、雷暴发生雷暴11雾能见度2.0m,横浪H4%1.5m4周期:T8s2.2风大于六级风22雨50mm7.1雷暴发生雷暴11雾能见度950112.01.51.21.5222150,000靠泊装卸离泊66950112.01.51.51.52224.3.2码头作业天数根据自然条件对码头作业天数的统计分析,确定本码头80,000DWT船舶的年作业天数为315天,150,000DWT船舶的年作业天数为318天。80,000DWT150,000DWT船舶的连续最长不可作业天数为5天。4.4设计船型尺度根据“BFS中国有限公司CSPC南海石化项目港区码头工程设计分包合同”提供的马鞭洲港区的设计船型尺度如下表:36、 设计船型表 表4-2船舶吨级(DWT)总长(m)型宽(m)型深(m)满载吃水(m)压载吃水(m)备注60,00023031.717.412.75.1(6.4)近期70,00024433.81913.55.2(6.5)80,00025435.01913.95.3(6.7)150,00029446.02417.75.8(7.6)远期注:压载吃水是假定40%压载,括号内数字指正常压载情况。4.5工程主要尺度4.5.1泊位长度根据BSF对BDEP提供的技术规格书要求,泊位长度按远期停靠150,000DWT油轮进行设计,根据中国规范同时考虑系缆角和缆绳长度的要求,确定泊位长度为412m,相当于船长的137、.4倍。4.5.2靠船墩中心距按照中国规范开敞式码头设计与施工技术规程“JTJ295-2000”3.5.1条,考虑满足各靠泊船型的靠泊要求靠船墩中心距确定为90m,其与设计船长的比值如下表所示。 靠船墩中心距 表4-3泊位吨级(DWT)60,00070,00080,000150,000LB90909090LC230244254294LB/LC0.390.370.350.31注:LB靠船墩中心距(m)。 LC船舶总长。对各类设计船型,靠船墩中心距满足规范要求。4.5.3码头各部高程(1)工作平台高程本工程按开敞式码头设计,按照中国规范“JTJ295-2000”第3.5.1条公式,考虑工作平台不受38、波浪力计算,E=HWL+n0+h+式中:E工作平台高程HWL用极端高水位3.92m进行计算。n0取极端高水位时50年一遇1%波峰面高度,为6.80.65=4.42mh工作平台结构高程取2.5m波峰面以上至上部结构底面高度取0.16m则:E=3.92+4.42+2.5+0.16=11.0m毗邻的华德公司15万吨级油码头工作平台顶面高程为11.0m,多年来使用情况良好,因此,本工程工作平台面顶高程也确定为11.0m。(2)靠船墩高程按中国规范公式E=HWL+n0+h+计算:E墩面高程HWL设计高水位2.21mn0设计高水位时50年一遇H1%波峰面高度, 6.6m0.65=4.29mh上部结构高度取39、0m波峰面至结构顶面的富裕高度取0.5mE=2.21+4.29+0+0.5=7.0m靠船墩顶面高程取7.0m。(3)系缆墩高程在满足靠泊船型系缆要求下,参照邻近投产多年、使用效果良好的华德15万吨级油码头系缆墩的设计高程,取6.0m。(4)其他建(构)筑物顶面高程a 辅助平台高程:与工作平台相同,取11.0m;b 辅助船舶泊位高程:靠泊工作船船型小,为便于工作人员上下码头,并与水工结构协调后综合考虑取4.0m。4.5.4水域尺度(1)码头前沿停泊水域根据BSF对本工程BDEP设计的技术要求,码头近期停靠60,00080,000DWT油轮,远期发展停靠150,000DWT油轮,因此近期本工程停泊40、水域按80,000DWT设计,结构水深按150,000DWT设计。a 码头前沿设计水深及底高程:按照中国规范“JTJ295-2000”3.5.2条公式计算:D=T+Z1+Z2+Z3+Z4式中:D码头前沿设计水深(m)T设计船型满载吃水(m)Z1龙骨下富裕深度(m)Z2波浪富裕深度(m)Z2=KH4%Z3船舶因载不均而增加的吃水(m)Z4备淤富裕深度(m)K系数,顺浪取0.3H4%码头前允许停泊的,波列累积频率4%的波高(m)表4-4 码头前沿设计水深及底高程表 泊位吨级DWTT(m)Z1(m)Z2(m)Z3(m)Z4(m)D(m)设计低水位(m)底高程(m)计算值采用值80,00013.90.41、40.32=0.60.150.415.450.25-15.2-15.2150,00017.70.40.60.150.419.250.25-19.0-19.0根据计算,本工程停泊水域底高程为-15.2m,码头结构底高程为-19.0m。b 码头前沿停泊水域宽度码头前沿停泊水域与码头轴线平行,近期按中国规范为80,000DWT船舶船宽的2倍,取为70m。(2)船舶回旋水域尺度回旋水域尺度按80,000DWT油轮设计:a 设计水深根据中国规范回旋水域设计水深可按航道设计水深设计,按中国规范“JTJ211-99”第4.8.8条计算:D0=T+Z0+ Z1+Z2+Z3 ,D=D0+Z4式中:D0通航水深(42、m)T设计船型满载吃水(m)Z0船舶航行时船体下沉值(m)Z1航行时龙骨最小富裕深度(m)Z2波浪富裕深度(m)Z3船舶装载纵倾富裕深度(m)D航道设计水深(m)Z4备淤富裕深度(m)表4-5 回旋水域设计水深及底高程表船舶吨级DWTT(m)Z0(m)Z1(m)Z2(m)Z3(m)D0(m)Z4(m)D(m)乘潮水位(m)底高程(m)计算值采用值8000013.90.360.50.60.1515.510.415.911.1-14.81-14.80注:乘潮水位1.1m(历时3小时,保证率80%)b 回旋圆直径根据中国规范“JTJ295-2000”3.4.2条,考虑到本港自然条件较好,码头轴线顺流43、顺浪,港作拖轮配备条件较好,回旋圆直径采用80,000DWT油轮设计船长的2倍,取510m。4.6总平面布置4.6.1码头位置的确定根据BSF设计分包合同技术规格书的要求,马鞭洲港区码头应布置于华德石化公司15万吨级油码头以北、马鞭洲岛以东的海域,海域自然水深10.5米左右。在这长约一公里多的海岸线上,我们曾经对比过若干方案。在与华德油码头关系上,从利用华德石化公司航道、共用回旋水域或自设回旋水域的角度,本码头应尽量靠南;从水电供应、交通和逃生问题上,曾考虑了与华德油码头连接以及与马鞭洲岛连接的方案,业主最终明确码头上自备电源,生活用水、交通及逃生问题采用船舶解决。在此基础上经过方案对比确定44、了码头位置尽量靠南,与华德油码头水域距离尽量短,利用华德石化公司航道、独立设置回旋水域的岛式码头位置,并在此位置上做了码头平面布置方案比选。4.6.2总平面布置方案一(1) 码头平面布置本方案码头布置于已建华德石化公司15万吨级油码头以北与之相距176m,码头前沿线与华德油码头保持一致,轴线与主浪向SSE平行,其方位角为1571824.63371824.6。码头长度及水工结构按15万吨级设计,近期停靠68万吨级油轮,停泊水域底高程-15.2m。本码头为岛式,呈蝶形布置,总长412m(水平长度),由一个工作平台、一个辅助平台、2个靠船墩、4个系缆墩组成。工作平台尺度40m16m(近期),顶面高程45、11.0m,平台上除布置有设备管道外,还有消防炮二座、登船梯一座,固定吊(起重量为1.5吨)一台,并设有保卫室(兼有装卸臂控制功能)和氮气瓶储存间各一间,平台东北侧外挂5.75mx2.5m的污水池一个。工作平台两侧为靠船墩,尺度为14m16m,顶面高程为7m。在南靠船墩(A#)西侧,与之相距24m,设辅助平台一座,尺度为21.5m31.3m,顶面高程为11.0m。辅助平台上设有发电机房及配电室和消防泵房。消防泵房东侧与之毗连布置有消防操作室、通讯设备室及移动厕所。发电机房及配电室南侧布置有室外卧式小型储油罐一个。辅助平台西侧为6m48m的辅助船舶泊位,靠泊工作船和拖轮,亦作为紧急逃生主要通道。46、辅助船舶泊位高程4.0m,设有步级与辅助平台相通。码头南、北两侧各有系缆墩二座,尺度均为9m9m,系缆墩高程为6.0m。C墩西侧设置伸下海面的垂直爬梯,作为紧急逃生临时通道。各墩及平台之间采用钢管桁架结构的桥梁连通,靠船墩、工作平台、辅助平台之间因有管线布设,故桥净宽为3.1m,其他墩台之间桥净宽为0.9m。(2) 水域布置在码头正前方布置停泊水域和船舶回旋水域与华德石化15万吨级油码头港池相连接,停泊水域宽70m,底高程-15.2m,80,000DWT油船回旋水域直径为510m,底高程为-14.8m。(3) 预留泊位根据BSF设计分包合同技术规格书的要求,在本码头北侧预留45,000DWT油47、轮泊位一个。4.6.3总平面布置方案二本方案码头位置,泊位长度以及工作平台、靠船墩、系缆墩的布置与方案一完全相同,不同之处主要在于辅助平台的布置。本方案的辅助平台设置于码头南端系缆墩A的西侧,并与之毗邻,其南边与系缆墩A齐平。辅助平台尺度及建(构)筑物的布局与方案一相同。本方案各墩台及平台之间采用预应力钢筋混凝土结构桥梁连通。靠船墩、工作平台、辅助平台之间因有管线敷设,故桥宽为3.5m,其它墩台之间桥宽1.2m。4.6.4港作船舶及码头定员(1) 港作船舶为满足船舶靠离泊作业和水上消防的需要,配备Z型3,200HP消、拖两用船2艘。根据业主要求,本港为岛式码头,拟配备480HP具有交通、食宿、48、备用电源、布栏多功能工作船一艘,布栏及吸油工作船一艘。港作船舶船型尺度如下表所示: 表4-6 港作船舶船型尺度表 船舶吨级(DWT)总长(m)型宽(m)型深(m)满载吃水(m)备注3,200HP拖轮32104.63.5消拖两用480HP多功能船286.72.31.6具有交通、食宿、发电、布栏功能(2) 码头定员根据生产需要,港区配备生产人员如下所列:装卸作业人员20人电气控制人员4人环保、消防、安全3人保卫人员2人合计34人4.6.5港池水域疏浚工程(1) 疏浚工程量港池水域疏浚工程量包括船舶回旋水域及码头前停泊水域,疏浚面积25.7万m2。回旋水域设计底高程-14.8m,码头前沿水域设计底高49、程-15.2m,挖泥边坡1:8,超宽7m,超深0.6m,疏浚总工程量为140.5万m3。(2) 抛泥区选择本工程疏浚土质为淤泥,设计考虑将疏浚土抛卸于大亚湾湾口,距工程地点约30多公里,水深26m以上的深海海域,抛泥区的具体位置待委托相关研究单位进专门论证后并由政府职能部门批准确定。(3) 疏浚工艺本港水域疏浚拟采用大中型自航耙吸式挖泥船施工,码头前沿及边角地带,若施工困难可采用抓斗式挖泥船并以自航泥驳配合施工。4.6.6主要建设项目表4-7 主要建设项目表序号项目名称单位数量备注68万吨级油船泊位m412泊位前沿底高程为-15.2m,结构底高程为-19.0m,远期发展为15万吨级油船泊位。工50、作平台座1平台尺度40mx16m,高程为11.0m。靠船墩座2尺度为14mx16m,高程为7.0m系缆墩座4尺度均为9mx9m,高程为6.0m辅助平台座1平面尺度为21.5mx31.3m,高程为11.0m。辅助船舶泊位m48宽6m,泊位高程4.0m,靠泊工作船和消拖船。辅助建筑物m2313.81包括保卫室、氮气瓶储存间、消防泵房、发电机房及配电室,以及消防操作室、通讯室、移动厕所等。水域挖方量万m3140.5淤泥质土待泊锚地个1R=500m,设计底高程-18.0m。4.7总平面布置方案比较总平面布置方案一及方案二总体布局基本相同,码头与主浪向平行,泊稳条件较好,船舶靠离操作方便,安全。两方案不51、同点在于辅助平台的布置。4.7.1总平面方案一(1) 特点辅助平台布置于南靠船墩的西侧,靠近工作平台。(2) 优点 码头区管理较集中,使用方便; 管线敷设较短,逃生路线较短; 辅助船泊位泊稳条件较好。(3) 缺点 辅助船泊位距油码头稍远,消防拖轮进出稍有不便; 工作平台二期扩建施工稍有干扰。4.7.2总平面布置方案二(1) 特点辅助平台布置于南端系缆墩西侧,远离工作平台。(2) 优点 辅助船泊位距油码头较近,消防拖轮进出较方便; 工作平台二期扩建施工无干扰。(3) 缺点 码头管理分散,使用相对方案一而言不便; 辅助船泊位泊稳条件相对较差; 远离工作平台,逃生路线较长。4.7.3总平面推荐方案经52、综合比较,总平面布置方案一辅助平台靠近工作平台,码头区管理集中,使用方便,逃生路线短,辅助船泊位泊稳条件好,拟作为推荐方案。第5章航道、锚地、导助航设施5.1进港航道本码头船舶进出港口,利用华德石化有限公司现有15万吨级航道,穿越其回旋水域进入本码头。该航道走向SSE-NNW,方位角为158o338o。航道有效宽度205m,航道底高程-18.1m,完全满足本工程航行需要。5.2待泊锚地本码头待泊锚地布置在大亚湾湾口,在华德石化15万吨级航道进口的东南方海域,与之相距约5公里。单锚系泊,水域半径500m,锚地水深-18.0m。5.3导助航设施5.3.1常规导助航标志5.3.1.1概述为了船舶航行53、安全,根据中国海区助航标志规范GB4696-1999的要求,结合本工程航道和调头区及港池布置、周围海域状况设置航标系统。本码头船舶进出港航道使用华德石化马鞭洲150,000DWT码头航道,该航道宽205m,水深满足150,000DWT油轮进港需要,也满足本码头船舶需要。该航道助航设施设置有导标、灯浮标,通过多年使用,效果很好,满足船舶安全航行需要,本期工程不必增加航道标志。本工程助航标志只需要考虑调头水域和码头标志,调头水域设置灯浮标,码头上设置灯桩。5.3.1.2相关规范和技术标准(1) 中国海区水上助航标志(GB4696-1999);(2) 航标灯光信号颜色(GB 12708-91);(354、) 航标灯光强测量和灯光射程计算(JT 7007-93);(4) 浮标(JT 7004-79);(5) 浮标锚链(JT/T 100-91);(6) 国际航标协会关于太阳能光电系统的规范(IALA 1988)。5.3.2平面布置5.3.2.1灯浮标浮标根据规范中国海区水上助航标志(GB46961999)布置,如图“调头水域航标平面布置图”( 01S137-CS-DH-001)所示,在调头水域的东侧设置2座灯浮标,用于标示调头水域的东边界。本码头调头水域位于华德码头调头水域的北侧,华德码头17号标用于标示华德调头水域的北侧,南海石化马鞭洲码头调头水域施工后,华德17号标移至南海石化马鞭洲码头调头水55、域北侧。5.3.2.2灯桩本码头位于水上,为了其他船舶安全和码头安全,必须设置标志标示码头位置和布置,分别在码头北端、南端和辅助平台设置灯桩。灯桩布置参照图“01S137-CS-DH-001”。5.3.3标志配置5.3.3.1灯浮标本工程灯浮标采用与华德航道灯浮标相同的配置原则,浮标为新型涂装深水钢浮标,浮标规格为HF2.4-D1,为便于辨认,设置望板。161和162号为右侧标,标身颜色为绿色,17号标为南方位标,标身颜色为黄黑色。灯浮标安装HD155-S1航标灯,航标灯配置TS系列带稳压闪光器和4灯泡HPJ-1换泡机,灯泡规格为12V、2.0A,灯光颜色为:161号标:闪绿4秒;162号标:56、闪(2)绿6秒;17号标:快闪(6)长闪10秒,白光。为了便于船舶雷达在恶劣天气时搜寻浮标,浮标配置雷达反射器。根据相应的环境条件,航道浮标航标灯采用太阳能电池供电,太阳光的年辐射为110 Kcal,最大连续阴雨时间为20天,太阳能电池功率60W,蓄电池容量为150AH。5.3.3.2灯桩灯桩高度1.5m,桩身为100不锈钢管,配置HD160 LED航标灯,灯光射程4NM,灯光特性如下:LB1:快闪红;LB2:闪红2秒;LB3:快闪红。航标灯采用太阳能电池供电,LB1、LB3太阳能电池功率100W,蓄电池容量为300AH,LB2太阳能电池功率40W,蓄电池容量为150AH。5.4辅助靠泊及环境57、监测系统5.4.1概述对于危险品船舶,安全进出航道和靠泊特别重要,为了马鞭洲码头船舶靠泊和停泊作业安全,在码头设置辅助引航靠泊电子系统。本系统设置有辅助靠泊及辅助引航、缆绳监测和环境监测三个子系统。5.4.2辅助靠泊系统辅助靠泊系统将提供船舶在靠泊时急需的船舶位置和船舶动态,包括:船首的速度、船尾的速度、船舶与码头的距离、船舶与码头的夹角。结合电子海图,实时、直观地显示船舶在航道的运动情况,提高船舶航行安全,特别是在不良气象条件如雾航时协助船舶航行,有助于控制中心对航道船舶的监控。辅助靠泊系统包括近期1个泊位,预留1个泊位,每个泊位设置2个激光探测器,探测器位于码头平台适当的位置,探测器前方不58、能有东西阻隔。设置一个控制中心,控制中心设置计算机和记录打印设备,配置相应操作软件,控制中心设在辅助平台的通信设备室。控制中心负责对信号的录取、评估、发出控制信号,根据具体情况提供靠泊指导、报警等。配置大屏幕显示器和移动显示PC终端,移动显示PC机由引航员带上靠泊船舶,与控制中心的通信采用UHF无线电话。激光器、显示屏通过光纤电缆与通信设备室(TER)的数据采集单元(DAU)相连。引航系统包括两大部分设备:船上设备和岸上设备,船上设备包括两个GPS接收机、引航员操作PC终端,操作终端是1台笔记本电脑,配置了电子海图和通信接收设备,具有DGPS信号接入和显示操作软件和菜单,接收岸台的差分信号和本59、地的定位信号,PC机通过图形显示船舶位置、前进的速度和与靠泊码头的角度。岸上设备为GPS接收机和通信设备,船岸通信采用UHF无线传输。岸台操作终端与辅助靠泊系统控制终端统一设置,控制中心操作员可以通过操作终端监控和指导船舶航行。5.4.3缆绳监测系统当船舶靠泊和系上缆绳后,缆绳的张力应能通过靠泊辅助系统同一台手提电脑进行监控。快速解缆钩应安装张力感应器用于监测缆绳受力,感应信号将被连接到通信设备室(TER)的数据采集单元(DAU),在靠泊系统的手提电脑进行处理和显示5.4.4环境监测系统根据当地自然条件和码头布置,本工程的环境监测因素包括潮位、波浪、流速和流向、风向风速和气温等要素的实时监测,60、安装相应的监测器,环境监测仪必须具有自动采集功能,有标准的传输接口,能够自动纳入计算机系统。潮位计和海流计安装在靠船墩的端部,通过电缆与通信设备室(TER)的同一数据采集单元(DAU)相连。波浪测量浮标设置在码头附近,通过遥测系统传输到通信设备室(TER)的同一数据采集单元(DAU)相连。风速和风向仪、温度计、露点计安装通信设备室天面铁杆上,杆高3m,用拉索支撑住,通过电缆连接到数据采集单元(DAU)。第6章装卸工艺6.1主要设计参数(1) 设计规模建设8万吨级泊位1个,近期靠泊60000DWT80000DWT油轮,远期扩建后,可接卸150000DWT油轮。设计分界线在码头工作平台上清管器发射61、器处。(2) 装卸货种本工程主要接卸的货物品种为凝析油、石脑油。炼油厂投产后只接卸原油。(3) 主要装卸油品的流量、流向本工程仅卸船不装船,主要卸船货种有凝析油、石脑油,总计卸船量为300万吨/年。远期运量业主未定。(4) 泊位每天工作小时数:24小时。(5) 货种的主要储运特性如下表所示:表6-1 油品的主要储运特性表密度(g/cm3)粘度(cst)闪点()硫、硫醇(重量)备注凝析油0.7550.95328S:0214%硫醇:1380ppm轻石脑油0.6800.528S:100 ppm重石脑油0.7110.52时,K取1.3n计算船舶同时受力的系船柱数目系船缆的水平投影与码头前沿线所成的夹角62、()系船缆与水平面之间的夹角()K=1.3 n=8 =30 =30计算得N=586KN三钩 3N=3586=1758KN情况2 顺风 + 流Fx=106KNFy=33+328=361KNK=1.3 n=3 =30 =30计算得N=315KN双钩 2N=2315=630KN系缆力标准值计算结果如下表:表7-6 系缆力标准值(按中国规范)船型(DWT)系缆力标准值(KN)横向分力(KN)纵向分力(KN)垂直分力(KN)15000011725088785867.5.1.2根据OPTIMOOR软件计算(1) 船型选取150000吨级和80000吨级控制船型;(2) 主要参数: 流速:1.1knots,63、与船舶成130夹角 波浪:顺浪2.5m,横浪2.0m 风速:43knots(3) 计算结果汇总表7-7 缆墩和靠船墩上的最大系缆力汇总表(运用OPTIMOOR软件)编号船型(DWT)MD1(A)MD2(B)BD1(A)BD2(B)MD5(C)MD6(D)1150000594110956845195555221500008081627642623184190231500004968044705337244514150000721135154469815637765800006459251694168511855796800005667091590166797649871500007891028464、5236311828378150000675782344430953682注:以上列表中的数值单位为:KN;MD*为系缆墩的系缆编号,BD*为靠船墩系缆编号,括号中的AD为系缆墩和靠船墩的编号。表中编号18对应的计算图式为图7-1图7-8。(4) 计算图式对设计控制船型进行了六种情况的计算分析,计算图式为图7-1图7-6。图7-1 150000DWT油船满载、横浪、系14根缆计算图式图7-2 150000DWT油船压载、横浪、系14根缆计算图式图7-3 150000DWT油船满载、顺浪、系14根缆计算图式图7-4 150000DWT油船压载、顺浪、系14根缆计算图式图7-5 80000DWT油65、船压载、横浪、系12根缆计算图式图7-6 80000DWT油船压载、顺浪、系12根缆计算图式图7-7 150000DWT油船压载、横浪、系16根缆计算图式图7-8 150000DWT油船压载、顺浪、系16根缆计算图式7.5.1.3 系船设施选型根据上述两种方法的计算结果对比分析,采用OPTIMOOR软件计算得出结果较大,计算结果取二者较大值。系缆墩上最大系缆力为1841KN。系缆墩A、B、C、D上系缆装置选取1000KN三钩快速脱缆钩;靠船墩A、B上系缆装置选取1000KN双钩快速脱缆钩。7.5.2挤靠力按港口工程荷载规范JTJ215-98规定,橡胶护舷间断布置,挤靠力标准值按下式计算:式中:66、作用于一组或一个橡胶护舷上的挤靠力标准值(kN)。挤靠力不均匀系数,取1.3。可能同时出现的风和水流对船舶作用产生的横向分力总和(kN)。=1542(kN)(其计算过程详见5.1)与船舶接触的橡胶护舷的组数或个数。7.5.3撞击力船舶的撞击力标准值应根据船舶有效撞击能量和橡胶护舷性能曲线及靠船结构的刚度确定。本工程按中国规范和英国规范分别进行计算,计算结果取二者较大值。7.5.3.1按中国规范计算撞击力(1) 按港口工程荷载规范JTJ215-98规定,靠泊船舶的有效撞击能量根据下式计算: 式中:船舶靠岸时的有效撞击能量(kJ)有效动能系数,取0.70.8(本工程取0.8)船舶质量(t),按满载67、排水量计算 船舶靠岸法向速度(m/s)船舶法向靠船速度设计取值:对于15万吨级油轮,法向靠船速度取0.15m/s 满载排水量:(2) 系泊船舶在横浪作用下对靠船结构产生的撞击能量按下式计算:式中:Ewo横浪作用下系泊船舶有效撞击能量(KJ); 系数,采用橡胶护舷设施时,值可取0.004 ;Cm船舶附加水体质量系数,根据表F.0.2选取;M船舶质量(t),按与船舶计算装载度相应的排水量计算,满载排水量:,压载排水量:;g重力加速度(m/s2),9.8 ;H计算波高(m),按船舶不离开码头的最大波高计,15万吨级取2m,68万吨级取1.5m;L波长(m),48m;d系靠船结构前沿水深(m);B 船68、舶型宽;D与船舶计算装度相对应的平均吃水。表7-8 系泊船舶在横浪作用下对靠船结构产生的撞击能量船型DWT15,0008,0006,000压载满载压载满载压载满载船长Lm294254230船宽Bm463531.7吃水D(D)m7.8817.77.0813.96.612.7排水量M(M)t7646318401945160949953452671183船舶允许靠泊波高Hm21.51.5波长Lm484848水深d(设计高水位)m22.9222.9222.92满载船舶附加水体质量系数Cm1.051.551.051.551.051.55船舶有效撞击能量EwoKJ40991926307517683415269、024靠船能量分配在每个靠船墩上的有效撞击能量为:式中:Ew分配在每组护舷的有效撞击能量(kJ)n靠船墩数目, n=2 ;K靠船墩之间撞击能量分配的不均匀系数, 取K=1.8;表7-9 靠船能量分配在每个靠船墩上的有效撞击能量船型DWT1500008000060000压载满载压载满载压载满载靠船墩数目n222系数K1.81.81.8船舶有效撞击能量EwKJ3690173427671591307318217.5.3.2按英国规范计算撞击力根据英国规范BS6349-4:1994,靠泊船舶的有效动能根据下式计算:式中:水动力质量系数,;船舶排水量(以t计);船舶沿靠泊方向的速度(m/s);偏心系数,70、;船舶回转半径(m),;船体方形系数,;垂线间的船体长度,取0.95倍船长;从质量中心至接触点的距离(m);接触点和质量中心的连线与船舶速度矢量的夹角柔性系数泊位形状系数(1) 情况一(靠船角度10)表7-10 靠船角度10时,靠泊船舶的有效动能船型(DWT)15万8万6万船长L(m)294254230船宽B(m)463531.7吃水T(m)17.713.912.7排水量MD(t)1840199499571183水动力质量系数CM1.771.791.80船舶方形系数Cb0.790.790.79船舶回转半径K(m)72.6262.7456.81()30.8642.7247.76R(m)30.4171、28.8929.71偏心系数CE0.9610.9190.882柔性系数CS0.950.950.95泊位形状系数CC1.01.01.0靠船速度Vn(m/s)0.100.120.15正常靠泊撞击能量E(KJ)148610721209非正常靠泊撞击能量2E(KJ)297221442418(2) 情况二(靠船角度0)表7-11 靠船角度0时,靠泊船舶的有效动能船型(DWT)15万8万6万船长L(m)294254230船宽B(m)463531.7吃水T(m)17.713.912.7排水量MD(t)184019 94995 71183 水动力质量系数CM1.77 1.79 1.80 船舶方形系数Cb0.772、9 0.79 0.79 船舶回转半径K(m)72.62 62.74 56.81 ()52.8061.5564.62R(m)38.0436.7437.06偏心系数CE0.8630.8030.756柔性系数CS0.95 0.95 0.95 泊位形状系数CC1.0 1.0 1.0 靠船速度Vn(m/s)0.10 0.12 0.15 正常靠泊撞击能量E(KJ)13359361036非正常靠泊撞击能量2E(KJ)2670187220727.5.3.3 护舷选用取上述两种情况下撞击能量的大值,即3690KJ,来选取橡胶护舷,护舷的设计吸能应大于或等于最大撞击能量,根据计算选用SUC2250H二鼓一板标准反73、力型超级鼓型橡胶护舷。压缩变形50时,护舷设计吸能4944kJ反力为5004kN。7.5.4波浪力7.5.4.1计算选用波浪要素(采用四航院数模计算结果,与整体数模试验结果相比稍偏大)SSE向波浪要素(50年一遇):H1%=6.6m,T8.6s,L=90m,7.5.4.2波浪超高计算(根据海港工程设计手册)当x=0时,最大,则:7.5.4.3波浪对桩基和墩台的作用根据海港水文规范(JTJ 21398)8.3.2.1条,对于的小尺度桩柱,作用于整个柱体高度上的波浪力最大速度分力和最大惯性分力按如下公式计算,并根据海港水文规范(JTJ 21398)8.3.2.2条进行修正。当和或和时,当和间柱体断74、面相同时:和对Z1断面的力矩和分别按下列公式计算:式中:波浪力的速度分力(kN/m);波浪力的惯性分力(kN/m);柱体的直径,当为矩形断面时 改为b(m);柱体的断面积(m2);速度力系数,对圆形断面取1.2;惯性力系数,对圆形断面取2.0;对断面的力矩(kN.m)对断面的力矩(kN.m)7.5.4.4波浪对墩台的浮托力根据海港工程设计手册波浪对墩台底面的浮托力可按下式计算: 式中:压力反应系数,取2.0 波峰面在静水面以上的高度 被压制波面在静水面上的的高度7.5.4.5波浪力计算结果汇总表表7-12 极端高水位,波浪力标准值计算结果汇总表作用部位最大水平总波浪力(KN)波浪力矩(KN.m75、)波浪浮托力(KN)工作平台单根桩8941578.7(对泥面)/靠船墩单根桩96.61534.0(对泥面)/系缆墩A、D单根桩112.11364(对泥面)/系缆墩B、C单根桩110.51450(对泥面)/辅助平台单根桩175.02151.7(对泥面)/工作船靠船平台单根桩99.9690.0(对泥面)/联桥墩单根桩175.02151.7(对泥面)/工作平台/靠船墩平台581.3774.8(对墩台底面)16890系缆墩A、D平台672.8564.1(对墩台底面)4945系缆墩B、C平台685.5594.0(对墩台底面)5078辅助平台142.025.5(对墩台底面)5242.3工作船靠船平台89776、.41128.1(对平台底面)29283.8联桥墩/表7-13 设计高水位,波浪力标准值计算结果汇总表作用部位最大水平总波浪力(KN)波浪力矩(KN.m)波浪浮托力(KN)工作平台单根桩86.111403.47(对泥面)/靠船墩单根桩106.71687.6(对泥面)/系缆墩A、D单根桩134.91630(对泥面)/系缆墩B、C单根桩146.51532(对泥面)/辅助平台单根桩193.12177.8(对泥面)/工作船靠船平台单根桩124.7870.5(对泥面)/联桥墩单根桩193.12177.8(对泥面)/工作平台/靠船墩平台432.0407.6(对墩台底面)8624系缆墩A、D平台364.4477、79.2(对墩台底面)2978系缆墩B、C平台410.2536.8(对墩台底面)3145辅助平台/工作船靠船平台807.2946.1(对墩台底面)28811.5联桥墩/表7-14 设计低水位,波浪力标准值计算结果汇总表作用部位最大水平总波浪力(KN)波浪力矩(KN.m)波浪浮托力(KN)工作平台单根桩83.741247.77(对泥面)/靠船墩单根桩124.82130.4(对泥面)/系缆墩A、D单根桩157.21802(对泥面)/系缆墩B、C单根桩189.32062(对泥面)/辅助平台单根桩227.42316.7(对泥面)/工作船靠船平台单根桩178.01299.6(对泥面)/联桥墩单根桩22778、.42316.7(对泥面)/工作平台/靠船墩平台/系缆墩A、D平台224.0130.7(对墩台底面)753系缆墩B、C平台352.1305.0(对墩台底面)972辅助平台/工作船靠船平台530.3582.8(对墩台底面)21314.9联桥墩/表7-15 极端低水位,波浪力标准值计算结果汇总表作用部位最大水平总波浪力(KN)波浪力矩(KN.m)波浪浮托力(KN)工作平台单根桩81.891179.28(对泥面)/靠船墩单根桩125.82074.9(对泥面)/系缆墩A、D单根桩165.02228(对泥面)/系缆墩B、C单根桩217.82497(对泥面)/辅助平台单根桩228.32270.7(对泥面)79、/工作船靠船平台单根桩192.61450.1(对泥面)/联桥墩单根桩228.32270.7(对泥面)/工作平台/靠船墩平台/系缆墩A、D平台102.630.7(对墩台底面)27系缆墩B、C平台649.1363.6(对墩台底面)267辅助平台/工作船靠船平台429.2456.4(对墩台底面)17239.7联桥墩/7.5.4.6波浪力试验结果汇总表大连理工大学根据四航院提供的设计波要素以及系缆墩A(试验报告为1#系缆墩)、工作船码头及消拖船靠船平台(试验报告为2#工作船码头靠船平台)、靠船墩A(试验报告为3#靠船墩)、工作平台(试验报告为4#工作平台)的结构图,进行了波浪物理模型试验,试验选用的坐80、标模式详见波浪物理模型试验报告;试验测得的波浪力结果汇总表详见表5-11、表5-12。表7-16 墩台和群桩整体结构 Y方向正向波浪力最大时对应其它方向的受波浪力试验结果 (KN) 水文条件2#工作船码头1#系缆墩3#靠船墩4#工作平台水 位波高H1%(m)平均周期Tm (s)FXFYFZFXFYFZFXFYFZFXFYFZ极端高水位+3.926.88.6126.32261.03089.5-495.11454.61513.8-383.52732.85723.9-682.31069.4217.3设计高水位+2.216.68.6174.91632.12651.2-187.31317.61639.781、-516.52306.95105.1-202.5926.0116.9设计低水位+0.256.48.6157.41323.92264.0-554.31016.51851.6-445.61944.53612.0-245.3608.3107.5表7-17 上部结构墩台 考虑群桩影响,Y方向波浪力最大时对应其它方向的受波浪力试验结果 (KN) 水文条件2#工作船码头1#系缆墩3#靠船墩水 位波高H1%(m)平均周期Tm (s)FXFYFZFXFYFZFXFYFZ极端高水位+3.926.88.6226.21774.42653.8-104.41111.32141.9-322.71564.93368.6设计82、高水位+2.216.68.6197.0857.22540.5-195.0921.91627.8-289.81342.42831.5设计低水位+0.256.48.657.5550.51501.6-152.3594.5983.7-267.7934.01377.37.5.5 地震惯性力根据水运工程抗震设计规范(JTJ 22598),实体墩式高桩码头可按单质点考虑,其水平向总地震惯性力标准值宜按下列公式计算: 式中:作用在上部结构重心的水平向总地震力标准值(KN)C 综合影响系数,取0.30水平向地震系数,按表5.1.4采用动力放大系数,按相应计算方向的建筑物自振周期和场地类别查设计反应谱(见图5.183、.4)求得,建筑物自振周期按附录A确定 W换算质点总重力标准值(KN) W1建筑物的梁板、桁架、盖板、桥跨等固定设备重力标准值(KN) W2建筑物上的荷载重力标准值(KN) W3嵌固点以上的桩身重力标准值 桩身重力折减系数,取0.37单位水平力作用于上部结构重心处,在该处引起的水平位移(运用四航院高桩墩台计算程序计算)7.5.5.1 作用在各墩台上部结构重心的水平向总地震惯性力标准值详见表7-18。表7-18 水平向总地震惯性力标准值汇总表结构名称水平向总地震惯性力标准值(KN)工作平台422.5靠船墩715.0系缆墩193.0辅助平台568.5工作船靠船平台288.0联桥墩99.67.6作用84、效应组合作用于靠船墩台、系缆墩台、工作平台、辅助平台、工作船靠船平台上的效应组合见下列表格:表7-19 作用于靠船墩台上的荷载效应组合 荷载 组合自重波浪力系缆力撞击力均布荷载挤靠力联桥荷载地震惯性力备注1.01.51.41.51.41.4 1.01.0极端高水位组合一持久状况设计高水位组合一持久状况组合二持久状况组合三持久状况组合四持久状况组合五偶然状况组合六偶然状况设计低水位组合一持久状况组合二持久状况组合三持久状况组合四偶然状况组合五组合六偶然状况极端低水位组合一持久状况 注: 偶然状况时系缆力, 挤靠力乘以作用组合系数0.5。计算拔桩力时不考虑码头面及联桥可变荷载。表7-20 作用于系85、缆墩台上的荷载效应组合 荷载 组合自重波浪力系缆力联桥荷载均布荷载地震惯性力备注1.01.51.41.01.41.0极端高水位组合一持久状况设计高水位组合一持久状况组合二持久状况组合三偶然状况设计低水位组合一持久状况组合二持久状况组合三偶然状况极端低水位组合一持久状况 注: 偶然状况时系缆力乘以作用组合系数0.5。计算拔桩力时不考虑码头面及联桥可变荷载。表7-21 作用于工作平台上的荷载效应组合 荷载 组合自重波浪力均布荷载联桥荷载输油臂荷载地震惯性力备注1.01.51.41.01.41.0极端高水位组合一持久状况设计高水位组合一持久状况组合二持久状况组合三 持久状况组合四偶然状况设计低水位组86、合一持久状况组合二持久状况组合三 持久状况组合四偶然状况极端低水位组合一持久状况 注: 偶然状况时挤靠力乘以作用组合系数0.5。计算拉桩力时不考虑码头面及联桥可变荷载。表7-22 作用于辅助平台上的荷载效应组合 荷载 组合自重波浪力均布荷载联桥荷载地震惯性力备注1.01.51.41.01.0极端高水位组合一持久状况设计高水位组合一持久状况组合二持久状况组合三持久状况组合四偶然状况设计低水位组合一持久状况组合二持久状况组合三持久状况组合四偶然状况极端低水位组合一持久状况 注: 偶然状况时挤靠力乘以作用组合系数0.5。计算拉桩力时不考虑码头面可变荷载。表7-23 作用于工作船及消拖船靠船平台上的荷87、载效应组合 荷载 组合自重波浪力 撞击力挤靠力均布荷载地震惯性力备注1.01.51.51.41.41.0极端高水位组合一持久状况设计高水位组合一持久状况组合二持久状况组合三持久状况组合四偶然状况设计低水位组合一持久状况组合二持久状况组合三持久状况组合四偶然状况极端低水位组合一持久状况注: 偶然状况时挤靠力乘以作用组合系数0.5。计算拉桩力时不考虑码头面可变荷载。 7.7建筑物的结构计算内容、方法和结果7.7.1码头结构计算内容(1) 桩的承载力;(2) 各墩台基桩的内力和应力;(3) 钢结构联桥内力。7.7.2计算方法:以上计算内容均按下列规范中规定的方法计算。(1) 桩的承载力 开敞式码头设88、计与施工技术规程(JTJ295-2000) 高桩码头设计与施工规范(JTJ291-98) 港口工程嵌岩桩设计与施工规程(JTJ285-2000)(2) 各墩台基桩的内力和应力各墩台基桩的内力是采用四航院“高桩刚性墩台基桩内力计算程序(m值空间法)”进行计算的。程序的计算模式图如下图7-1。其基本假定为:桩周的土体为弹性变形介质,具有沿深度增长的地基系数;墩台的上部结构为刚体,只有位移,不发生变形;桩与上部墩台的连接为固结,桩与地基的连接为弹性嵌固。程序采用变位法求解。图7-9 高桩墩台的计算模式图桩的应力值根据港口工程钢结构设计规范(JTJ283-99)进行计算。(3) 钢结构联桥内力 港口工89、程钢结构设计规范(JTJ283-99)7.7.3主要计算结果7.7.3.1波浪力采用计算值,主要计算结果汇总表详见表7-237.7.3.2波浪力采用试验值,主要计算结果汇总表详见表7-247.7.3.3计算结果比较从表7-1和表7-2中可以看出,波浪力采用计算值计算的码头结构各部分桩的内力值较波浪力采用试验值计算的码头结构各部分桩的内力值偏大(工作船靠船平台例外,采用试验值计算的压桩力偏大),码头结构设计以两者较大值为依据。表7-24 波浪力采用计算值,桩的内力、应力及承载力设计值计算结果汇总表建筑物最大压桩力(kN)最大拨桩力(kN)最大桩端弯矩(kN-m)地基抗拨承载力(kN)地基抗压承载90、力(kN)最大应力(Mpa)验算结果工作平台4665.3/382.6/7755.0144.0满足靠船墩4944.0-2996.02526.06612.011504.0222.4满足系缆墩A、B(非嵌岩基桩)2623.2-1101.01887.01117.05924.5193.4满足系缆墩C、D(嵌岩基桩)2623.0-1776.02084.06369.011765.0辅助平台3849.9/1328.0470.54970.1215.5满足工作船及消拖船靠船平台1106.1-2480.02078.05827.212508.7145.8满足联桥墩1802.8/1704.3930.84989.418691、.8满足注:在计算表中地基抗压承载力设计值时,考虑了桩端闭塞效应系数。根据邻近华德石化码头的试桩资料,采用了如下桩端闭塞效应系数:对于1m直径的开口桩,乘以0.6的桩端闭塞效应系数;对于1.2m直径的开口桩,乘以0.5的桩端闭塞效应系数。表7-25 波浪力采用试验值, 桩的内力设计值计算结果汇总表建筑物最大压桩力(kN)最大拨桩力(kN)最大桩端弯矩(kN-m)系缆墩A(物模试验1#系缆墩)2290.6-1138.81574.7工作船及消拖船靠船平台(物模试验2#工作船码头靠船平台)1718.0-1099.52071.6靠船墩A(物模试验3#靠船墩)3628.0-22802232.0工作平台(92、物模试验4#工作平台)4467.6/275.2 7.8结构方案68万吨级泊位码头结构按15万吨级设计,前沿水深近期为-15.2m,远期为-19.00m。据本阶段的钻孔资料,拟建泊位处的岩面较高,码头结构型式选用了部分基桩嵌岩的高桩墩式结构,桩基采用钢管桩,材质为Q345。墩与墩之间的联桥,结构设计了2个方案:钢管桁架结构方案和予应力混凝土T型梁结构方案,其中钢管桁架结构对应平面方案一,预应力混凝土T型梁对应平面方案二。 68万吨级原油泊位由1个工作平台、2个靠船墩、4个系缆墩、4个联桥墩、1个辅助平台和11跨钢结构联桥(10跨予应力混凝土T型梁)组成;工作船泊位和消拖泊位由1个靠船平台组成。793、.8.1工作平台码头设有1个工作平台,为高桩墩台结构,桩基采用1000mm钢管桩,钢管桩壁厚为16mm。工作平台的平面尺寸为40m16m,平台顶标高为11.0m,墩台厚为2.5m。共设有18根桩,其中12根斜桩,6根直桩,均为嵌岩桩,斜桩的斜率为5:1,嵌岩深度为4米,墩台及嵌岩桩的混凝土强度等级为C40。所有钢管桩均打入强风岩或中风化岩。在工作平台的西北侧布置有登陆管线。固定登陆管线支架的是一根1000mm钢管桩直桩,该直桩外套有1400mm钢套筒,钢套筒与钢管桩之间的缝隙采用灌浆连接。7.8.2靠船墩码头共设有2个靠船墩,均为高桩墩台结构,桩基均采用1200mm钢管桩,钢管桩壁厚为20mm94、。靠船墩台平面尺寸均为14m16m,墩台顶标高均为7.0m,墩台厚为2.8m。每个靠船墩布置18根桩,均为嵌岩斜桩,斜率为5:1,嵌岩深度为5米,墩台及嵌岩桩的混凝土强度等级为C40。7.8.3系缆墩码头共设有4个系缆墩,均为高桩墩台结构,桩基均采用1200mm钢管桩,钢管桩壁厚为20mm。系缆墩设计为上、下两层,系缆墩下层为实体钢筋混凝土墩台结构,系缆墩A、B、C、D的平面尺寸均为9m9m,墩台顶标高为6.0m,墩台厚2.5m;系缆墩上层为钢筋混凝土梁板结构。系缆墩之间用钢结构联桥相连,上层结构顶标高为 11.0m。每个系缆墩布置8根桩,均为斜桩。其中A、B二个系缆墩的基桩为打入式桩,斜桩斜95、率为3:1;C、D二个系缆墩的基桩为嵌岩桩,斜桩斜率为5:1,嵌岩深度为5米,墩台及嵌岩桩的混凝土强度等级为C40。系缆墩C的后侧(西侧)设有橡胶舷梯,作为紧急通道使用。7.8.4辅助平台(1) 平面方案一码头设有1个辅助平台,为高桩墩台结构,桩基采用1000mm钢管桩,钢管桩壁厚为18mm。辅助平台的平面尺寸均为21.5m31.3m,平台顶标高均为11.0m,墩台厚为2.5m。共设有25根桩,均为斜桩,斜率为5:1。墩台混凝土强度等级为C40。(2) 平面方案二辅助平台的上部结构和桩位布置同平面方案一,不同的是基桩较平面方案一长。7.8.5工作船及消拖船靠船平台(1) 平面方案一码头设有1工96、作船及消拖船靠船平台,为高桩墩台结构,桩基采用1200mm钢管桩,钢管桩壁厚为18mm。靠船平台的平面尺寸为48m6m,平台顶标高均为4.0m,墩台厚为2.5m。共设有20根桩,均为锚杆嵌岩斜桩,斜桩的斜率为5:1,每根桩打2根150mm锚杆,锚杆打入岩层7m,墩台及嵌岩桩的混凝土强度等级为C40。(2) 平面方案二工作船及消拖船靠船平台的上部结构及桩位布置形式同平面方案一,不同的是基桩长度及锚杆锚固长度不同。7.8.6 联桥墩码头设有4个联桥墩,为高桩墩台结构,桩基采用1000mm钢管桩,钢管桩壁厚为18mm。联桥墩的平面尺寸为5.5m5.5m,墩台顶标高均为11.0m,墩台厚为2.5m。每97、墩设有3根桩,均为斜桩,斜桩的斜率为3:1;墩台的混凝土强度等级为C40。7.8.7 码头墩与墩之间的联桥联桥结构设计了2个方案:钢管桁架结构方案和予应力混凝土T型梁结构方案。(1)钢管桁架结构联桥方案a 联桥尺度码头墩与墩之间的联桥采用钢管桁架结构,详细尺度见下表:表7-26 钢管桁架联桥结构主要尺度编号桁架跨度(m)桁架主梁间距(m)联桥桥面宽(m)联桥高(m)联桥自重(t)数量(跨)HJ139.90 4.081.00 3.4015.294 HJ236.604.081.00 3.40 14.48 2 HJ328.00 4.081.00 3.40 10.532 HJ425.003.503.598、0 3.00 11.29 1 HJ519.00 3.503.50 3.00 8.812 b 联桥设计荷载联桥设计荷载为人群荷载3KN/m2。c 联桥结构计算采用软件联桥结构计算采用我国建设部通用软件PKPM结构系列软件。d 计算结果承重桁架的最大挠度为26mm;承重桁架杆件的最大拉应力为156MPa;最大压应力为162Mpa。e 人行桥涂层防腐蚀设计 表7-27 人行桥涂层防腐蚀设计表面处理底漆面漆按照ISO8501-1喷砂除锈达Sa2.5的表面处理等级。聚酰胺环氧底漆厚度:75mm工作温度:120oC无溶剂高固态胺类固化环氧面漆厚度:500mm;工作温度:120oC(2)予应力混凝土T型梁结99、构方案码头墩与墩之间的联桥采用予应力混凝土T型梁,各梁均为简支梁,其两端为矩形断面;其主要尺度及重量见表7-27。表7-28 予应力混凝土T型梁主要尺度编号梁长(m)梁高(m)梁顶面宽(m)梁重(t)数量(条)T139.152.501.20103.32T231.152.201.6082.64T335.372.401.6095.54T419.401.801.6045.84T534.152.31.286.827.8.8钢管桩防腐设计本工程钢管桩防腐蚀设计采用涂层、阴极保护以及预留腐蚀厚度三种方法联合保护的方案。(1) 设计依据 港工设施牺牲阳极保护设计和安装(GJB156-86); 铝-锌-铟系合100、金牺牲阳极及化学分析方法(GB4948、4949-85); 海港工程钢结构防腐蚀技术规范(JTJ230-89); 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级(GB8923-88); 漆膜颜色及外观测定法(GB1729-29); 漆膜附着力测定法(GB5210-85); 漆膜厚度测定法(GB1764-92); 新设备的涂层(DEP30.48.00.31-CSPC); 阴极保护(DEP30.10.73.10-CSPC)。(2) 防护范围马鞭洲墩式码头钢管桩总数为138根(包括导标灯塔基础),其中1000mm钢管桩为50根,1200mm钢管桩为88根。所有钢管桩的材质均为16Mn钢。钢管桩的防护区段分为:a.101、 水下区:标高1.17m至标高-19.0m(或-15.58m, -12.85m),即平均潮位(1.17m)至泥面。b.泥下区:标高-19.00m, (或-15.58m, -12.85m)以下,即泥面以下。(3) 设计方案a. 预留腐蚀厚度钢管桩钢材的单面平均腐蚀速度在大气区、浪溅区、水位变动区、水下区、泥下区不同,本设计以浪溅区为主要防护区,其腐蚀速度取0.4mm/年。根据港口工程桩基规范(JTJ254-98)第6.3.6条,钢管桩的预留腐蚀厚度取最小值2mm。但考虑到钢管桩在结构中的重要性,钢管桩的此预留厚度仅作为安全储备,其耐久性由涂层及阴极保护这两种防腐蚀措施提供。b. 涂层防腐蚀设计 102、涂料选用:涂料选用应严格按照新设备的涂层(DEP30.48.00.31-CSPC)进行。 水下区保护方案表7-29 防腐涂层水下区保护方案表面处理底漆面漆按照ISO8501-1喷砂除锈达Sa2.5的表面处理等级。聚酰胺环氧底漆厚度:75mm工作温度:120oC无溶剂高固态胺类固化环氧面漆厚度:500mm;工作温度:120oC涂层的涂装范围:从墩台(桩帽)底标高以上50cm至泥面以下2m。c. 阴极保护方案设计阴极保护方案的设计选用铝,规格为:244X25.2X24.4cm3,净重为330kg。 总保护面积表7-30 阴极保护方案总保护面积建筑物防护区域面积(m2)码头水下区10131泥下区71103、48 设计技术参数保护电流密度:水下区:100mA/m2泥下区:20mA/m2设计寿命:15年铝阳极消耗:3.6kg每安培阳极电位:1.1v(相对于Ag/AgCl海水参比电极) 阳极重量/数量需要总电流:10131X0.100+7148X0.02 =1156.1 A15年期间:1156.1A X 15 年17341.5 安培年需要阳极重量:17341.5X3.6 =62429.4kg每个阳极重量(标准大小):净重330kg阳极数量:(244X25.2X24.4cm3)190块 阳极最大电流输出量校核:根据公式:其中:R=0.0635,当阳极刚使用时;R=0.0686,当阳极使用期中间; R=0104、.0800,当阳极使用期结束(只剩阳极芯)。驱动电压:旧结构:1100800300mV新结构:1100700400mV阳极驱动电压在不同时期的输出量:开始时,0.400/0.0635=6.30A,总保护电流:1906.31197A保护中期,0.300/0.0686=4.37A,总保护电流:1904.37870.3A保护期末,0.300/0.08=3.75, 总保护电流:1903.75712.5A要保证在保护期末时总保护电流不小于1156.1A,所以,所需阳极块数为:1156.1/3.75=309块,此时不同时期总电流输出量为:开始时,0.400/0.0635=6.30A,总保护电流:3096.105、31946.7A保护中期,0.300/0.0686=4.37A,总保护电流:3094.371350.3A保护期末,0.300/0.08=3.75,总保护电流:3093.751158.8A以上计算显示,阳极在整个使用期都可提供充足电流,提供充足保护。此时,初始电流密度为:(1946.77148X0.02)/10131178mA/ m2大于设定的初始保护电流密度100mA/m2。 结论:需阳极数量:(244X25.2X24.4cm3)309块。7.9码头配套设施靠船墩采用SUC2250H(R0)二鼓一板超级鼓型橡胶护舷,每个靠船墩布置一套,垂直布置。2个靠船墩(A、B)均设1000KN双钩型快速脱106、缆钩一座;系缆墩(A、B、C、D)上各设1000KN级三钩型快速脱缆钩一座。靠船墩、系缆墩与联桥之间存在高差,其两者之间设步梯联系,在各建筑物的边缘设置栏杆。7.10使用/操作要求(1) 船舶靠岸时法向速度:60000DWT 船舶不能大于0.15m/s。80000DWT 船舶不能大于0.12m/s。150000DWT 船舶不能大于0.10m/s。(2) 船舶作业严格执行泊位作业标准,风速超过22m/s时,船舶应该离开码头避风。(3) 快速解缆钩每钩上只能系一根设计船舶载重吨或更小载重吨船舶的缆绳。(4) 船舶靠泊角度小于6o。表7-31 结构方案比选与推荐方案结构方案优点缺点钢管桁架方案(平面107、方案一)1.结构重量轻,运输方便。2.施工速度快。3能适应各墩台较大的变形。4外形美观。1. 耐久性不如预应力T型梁。2. 需要钢材多。3. 造价较高。预应力T型梁方案(平面方案二)1. 耐久性好。2. 节省钢材。3. 造价较低。1 预制时间较钢管桁架长。经综合比较并考虑业主的偏好,结合平面推荐方案,推荐平面方案一钢管桁架结构方案。第8章陆域形成和道路、堆场本章无内容。第9章港区铁路 本章无内容。第10章生产、生产辅助、生活辅助建筑物10.1建筑10.1.1设计依据(1)民用建筑设计通则(JGJ37-87);(2)办公建筑设计规范(JGJ67-89);(3)建筑设计防火规范(GBJ16-87)108、 2001年版;(4)建筑工程设计文件编制深度的规定(5)其他详设计总说明。10.1.2设计原则本工程中主要的附属建筑物、构筑物包括:通讯控制室、消防泵房、发电机房、保卫室及通信天线杆等。在建筑平面布置上,首先满足了生产和使用要求,依据总平面布置,结合朝向和主导风向考虑自然通风、天然采光。10.1.3立面造型依据有关设计资料,合理地确定层高、层数,立面造型简洁,格调明朗大方,富有时代感及港口建筑的特色。采用统一的结构类型、建筑材料及设计手法。将不同的建筑物形式统一起来,形成区域的整体风格。10.1.4主要单体建筑(2) 消防泵房及通讯控制室:单层钢筋混凝土框架结构,建筑面积200.08 m2。109、包括消防泵房、通讯设备控制室、消防操作室及移动厕所。(3) 发电机房及配电室:单层钢筋混凝土框架结构,建筑面积95.39m2。(4) 保卫室:单层钢筋混凝土框架结构,建筑面积12 m2。保卫室应配备空调及供暖设备,由小发电机提供电力。空调及供暖设备应为防爆型设备。(5) 氮气瓶储存间:单层钢筋混凝土框架结构,建筑面积19.8m2。10.1.5建筑节能与技术措施大多数房间皆采用自然通风及采光,室内视野开阔,朝向良好。10.1.6有关各项建筑物的建筑尺寸、面积、层数、层高等技术指标以及结构特征、建筑特征、采用装修形式详附属建筑物和构筑物主要特征一览表。10.2结构10.2.1设计依据(1)国家现行110、结构设计规范及规程,主要有: 建筑结构荷载规范 (GB50009-2001); 建筑抗震设计规范 (GB50011-2001); 混凝土结构设计规范 (GB50010-2002); 建筑结构可靠度设计统一标准 (GB50068-2001)。(2)项目技术规格书。10.2.2设计参数(1)风荷载:基本风压0.8KN/m2;(2)抗震设防:地震基本烈度为VII度,设计基本地震加速度为0.15g。(3)其它活荷载:按荷载规范要求取值。10.2.3结构设计(1)结构选型: 均采用钢筋混凝土框架结构。(2)基础选型:本工程建筑物均设在水工结构上,不需另设基础。10.2.4采用材料(1)混凝土强度等级:C111、40。(2)钢筋HPB235()级钢,fy=210MPa, HRB(F)级钢, fy=300Mpa。(3)砌块:容重19KN/m3,强度MU10砖块。(4)钢材采用Q235钢,焊条采用E43,高强螺栓采用8.8级。附属建筑物和构筑物一览表序号项 目 名 称及图 号主 要 指 标结构特征建 筑 特 征使用功能备 注建 筑 面 积m2层数层高m结构形式基础地 面垫层及面层楼 面结构层及面层屋 面墙厚及装修顶 棚门窗结构层及防水层隔热层内 墙外 墙1消防泵房及通讯控制室200.08m215.0框架在水域墩台面上现浇钢筋混凝土板,面批1:2水泥砂浆(回5%防水剂)20厚铺珍珠岩隔热砖240厚砖墙1:1112、:6水泥石灰砂浆打底15厚, 1:0.5:3水泥石灰砂浆批面5厚, 扫白色胶质灰水(加5%乳胶)二道240厚砖墙1:1.6水泥石灰砂浆打底15厚1:1.4水泥石灰砂浆批面5厚(掺10%福粉)涂外墙涂料底板抹平白平开实腹钢门, 平开铝合金门铝合金 窗2发电机房及配电室95.39m215.0同(1)同(1)C20混凝土垫层150厚,随打随压实抹光同(1)同(1)同(1)同(1)同(1)3保卫室12 m213.0同(1)同(1)同(1)同(1)同(1)平开铝合金门同(1)4氮气瓶储存间19.8 m213.0同(1)同(1)同(1)同(1)同(1)同(3)同(1)5通信天线杆10钢结构在消防泵房及通讯113、控制室房顶第11章供电、照明11.1设计标准及依据(1) 爆炸与火灾危险环境电力装置设计规范(GB 50058 92);(2) 火灾自动报警系统设计规范(GB 50116-98);(3) 石油库设计规范(GBJ 74-84);(4) 石油化工企业防火设计规范(GB 50160-92);(5) 装卸油品码头防火设计规范(JTJ 237-99);(6) 电力装置接地设计规范(GB50065-94);(7) 建筑物防雷设计规范( GB557-94);(8) 供配电设计规范(GB50052-95);(9) 港区、码头 BDEP 设计合同;(10) 总平面、工艺、给排水专业的设计条件。11.2设计范围码114、头、栈桥范围内的供电与照明设施。主要包括:(1) 码头发电机房和变电所的设计。(2) 码头输油臂、电动阀门、空调机组、消防炮、快速解缆钩、登船梯、吊机的供电设施。(3) 码头照明设施。(4) 码头防雷防静电接地设施。11.3电源与电压由于马鞭洲码头为岛式码头,距离岸上较远,若敷设海底电缆,线路投资很大,维护也不方便,因此采用柴油发电机组供电是唯一切实可行的方案。根据设计规范,本工程用电负荷等级为一级,需要两路独立电源,因此设置两台发电机组,互为热备,为了增加码头供电的可靠性和灵活性,还在工作船码头上设置一个船电插座,供工作船向码头供电用。考虑到码头在作业期间和非作业期间用电量变化较大,因此设置115、一台小发电机组,直接接入照明配电箱,供码头在非作业期间照明和通讯设备用电,以避免大马拉小车现象,节省能源。码头所有用电设备电压均为三相四线380/220V,因此发电机组输出电压也为三相四线380/220V,50Hz。双电源在变电所设置自动切换装置。11.4设备装机容量及计算负荷 (1) 码头主要用电设备有输油臂、电动阀门、风机、消防炮、控制系统、快速解缆钩、登船梯及照明设施等。(2) 除消防炮、应急照明、障碍照明及通讯设备为一级负荷外,其余均按二级负荷设计。(3) 码头用电设备装机容量约274KW,计算负荷约79.3KVA,功率因数为0.87。(4) 考虑到码头最大容量电动机启动的需要,发电机116、组单台容量选择为 103KW。小发电机容量选择为28KW。11.5防爆区域划分及设备防爆等级选择根据规范要求:(1) 以船为中心,距船边20米范围内的区域划分为1区。(2) 1区以外20米的范围划分为2区。(3) 辅助平台距船边40米,故辅助平台可划分为非防爆区。(4) 1区和2区范围内的电气设备均选择隔爆型。(5) 发电机房和变电所距船边50米,为非防爆区,里面电气设备选用普通型。(6) 所有电力电缆均选用PVC绝缘、PVC护套铜芯耐火型电缆。11.6发电机房和变电所设置发电机房和变电所设在码头辅助平台上,距船边50米,在爆炸危区域之外。前面设置近4米宽的通道供设备进出用,两侧和后面有3米宽117、通道,供人员进出用。变电所有2回6KV进线,环网连接,单母线分段,互为热备。变电所低压单母线不分段,低压进线柜3个进线开关相互连锁,并能根据电源情况自动切换。在变电所设置1台照明和小功率用电设备配电箱,供照明灯具和插座等用电,照明配电箱也有2路进线,其中一路由低压配电柜供给,另一路由小发电机直接供电,两路电源,互为热备,自动切换。在通讯设备室设置1台电源配电箱,电源引自照明和小功率用电设备配电箱,供通讯设备用电。配电柜有2路出线,互为热备,供消防泵房和火灾报警系统用电。11.7动力(1) 在工作船码头设置3个户外插座箱供工作船临时接电用。(2) 在各个快速解缆钩旁设置动力控制箱为解缆钩供电, 118、该动力控制箱由解缆钩厂家配套供应。11.8照明(1) 在登船梯塔架上设置1套400W防爆投光灯作为工作平台照明。(2) 在码头两侧、引堤及栈桥设置防爆平台灯(日光灯)作为道路照明。(3) 在发电机房、变电所、通讯设备室、泵房、值班室、栈桥、码头等处所设置应急照、逃生照明,应急照明灯数量占照明灯总数的30%。(4) 变电所和通讯设备室照度不低于200Lx,码头平台平均照度不低于30Lx。其他地照度不低于15Lx。11.9气体泄漏浓度检测和火灾自动报警系统在码头工作平台设置4个气体浓度探测器以探测气体泄漏情况,在值班室设置气体浓度报警器,当气体泄漏浓度达到25%LEL时发出声光报警,达到50%LE119、L时紧急关闭有关部门阀门。在发电机房设置感温探测器,在配电室和通讯设备室设置离子式感烟探测器和火灾手动报警按钮,在码头工作平台和人行桥每隔50米设置一个手动火灾报警按钮,在值班室设置火灾报警控制器,供火灾报警用。在输油臂旁设置紧急关断按钮,用于紧急关阀。11.10电缆选择与敷设(1) 所有电缆均为耐火电缆。(2) 电缆主要在不锈钢电缆桥架中敷设。(3) 分支电缆穿钢管沿码头和栈桥边敷设。(4) 电缆桥架沿码头和引桥外侧或管道支架安装。11.11防雷与接地本工程采用TN-S接地系统。在变电所设主接地装置,码头利用水工基础桩作接地极,所有接地极相互连接成接地网,所有电气设备外壳、金属管道、输油臂、120、消防炮及其他金属构件等均与接地干线可靠连接,接地电阻不大于4欧。电气接地系统与仪表接地系统一点连接。第12章控制及计算机管理12.1设计标准及依据(1) 爆炸与火灾危险环境电力装置设计规范(GB 50058 92);(2) 火灾自动报警系统设计规范(GB 50116-98);(3) 石油库设计规范(GBJ 74-84);(4) 石油化工企业防火设计规范(GB 50160-92);(5) 装卸油品码头防火设计规范(JTJ 237-99);(6) 电力装置接地设计规范(GB50065-94);(7) 建筑物防雷设计规范( GB557-94);(8) 供配电设计规范(GB50052-95);(9) 121、港区、码头 BDEP 设计合同;(10) 总平面、工艺、给排水专业的设计条件。12.2设计范围码头、栈桥范围内的自动控制设施。主要控制对象包括:(1) 输油臂控制;(2) 电动阀门控制;(3) 快速解缆钩控制。12.3系统结构和功能。输油臂和电动阀门控制系统由输油臂生产厂家配套提供。在输油臂旁边设置有控制按钮,可以控制输油臂动作;另外,还设置了紧急关阀和紧急脱离按钮,可以控制紧急关断阀紧急关闭和输油臂紧急脱离。所有电动阀门均为现场手动控制,无遥控功能。快速解缆钩控制箱由厂家配套提供,安装在快速解缆钩旁边,现场手动控制,但工作状态和张力等数据通过光缆远传至设在值班室的监控电脑和船上。根据业主要求122、,码头上不设置DCS系统和IPS系统。12.4电缆选择与敷设(1) 所有电缆均为耐火电缆;(2) 电缆主要在不锈钢电缆桥架中敷设;(3) 分支电缆穿钢管沿码头和栈桥边敷设;(4) 电缆桥架沿码头和引桥外侧或管道支架安装。12.5防雷与接地本工程采用TN-S接地系统。在变电所设主接地装置,码头利用水工基础桩作接地极,所有接地极相互连接成接地网,所有电气设备外壳、金属管道、输油臂、消防炮及其他金属构件等均与接地干线可靠连接,接地电阻不大于4欧。电气接地系统与仪表接地系统一点连接。第13章通信13.1概述通信是港口生产管理的必要手段,是港口建设的重要配套设施。本码头位于马鞭洲岛上,是南海石化厂的配套123、码头,本码头通信是总通信系统的一部分,根据通信总体布局考虑本码头通信布置,通信设置特高频(UHF)无线电话调度通信和甚高频(VHF)水上无线电话通信及马鞭洲码头与东联厂区的微波中继。13.2UHF无线电话通信系统为了满足厂区、码头作业区人员流动通信需要,在厂区设置UHF无线电话通信系统,系统覆盖马鞭洲码头作业区,现场管理人员、生产调度人员、安全管理人员等配置UHF无线电话。根据功能作如下分组,设置相应信道: 常规的船岸通信 消防操作 引航 热线在马鞭洲码头设置中继站,以便马鞭洲的对讲机能够与岸上厂区通信,通信距离20海里。中继站天线安装在通信设备室天面上的天线杆上,天线杆高10米。13.3VH124、F水上无线电话通信为了满足进出马鞭洲泊位的船舶与本地交通船舶如拖轮等海上作业需要,设置VHF水上无线电话通信系统。在马鞭洲码头设置中继站,以便马鞭洲的对讲机能够与岸上厂区通信,通信距离50海里。中继站天线安装在通信设备室天面上的天线杆上,天线杆高10米。13.4微波中继马鞭洲码头上的UHF中继站和VHF中继站必须与厂区控制楼的基站相连,以便同步通信,因此在码头与厂区间建设微波中继链路。微波天线安装在与UHF通信和VHF通信相同的10米高天线杆上。第14章给排水14.1设计范围本工程的给排水设计依据:(1)交通部海港总平面设计规范(JTJ211-99)。本工程由工作平台、辅助平台、靠船墩和联系桥125、等组成的岛式码头。近期为68万吨级,远期为15万吨级。主要装卸货种为凝析油和石脑油两种。码头的给排水设计由本院承担。14.2给水14.2.1港区用水量本工程的总用水量统计如下:生活用水环保用水消防用水未预见用水总用水101.52202.313.8(注:表中:消防用水的单位为L/S,其余为m3/d)14.2.2给水水源和水质本码头工程的水源由供水船提供。水质应符合现行的“生活饮用水卫生标准”的要求。14.2.3码头给水系统(1)码头的给水系统采用: 生活+环保 消防水系统(2)码头的给水管网采用支状布置,给水管采用镀锌钢管。14.3排水14.3.1排水体制本工程的排水体制将采用分流制:(1) 雨126、水系统(2) 污水系统14.3.2雨水系统(1) 主要设计参数: 地面集水时间:5分钟 加权径流系数:0.90 采用当地的暴雨量强度:0.132m/h 重现期,取2年q=0.132 m/hr Q=qFf (2) 靠船墩和联系桥的雨水直接排入附近水域。14.3.3污水系统(1) 生活污水:码头设置环保型卫生间,生活污水收集后,经处理合格后,排入附近水域。(2) 工作平台油工艺阀门区的雨污水由集水池收集,经处理合格后,直接排入附近水域,污油抽至厂区处理。 第15章采暖、通风与供热15.1设计依据(1)采暖通风与空气调节设计规范GBJ119-87(2001);(2)建筑设计防火规范GBJ16-87(127、2001);(3)业主意见及相关专业设计文件。15.2设计范围(1)消防泵房、发电机房通风;(2)消防操作室、配电室及保卫室空调。另外:本工程所属的通讯设备室将由通讯设备厂商根据自身设备工艺要求一并考虑。15.3设计参数(1)室外参数a 夏季空调室外计算干球温度33.5;b 夏季通风室外计算干球温度31;c 相对湿度84%。(2)室内参数房间Room温度 (oC)相对湿度 (%)新风量(m3/hp)噪声标准dB(A)配电室53535751260保卫室202640603045消防操作室20263575104515.4消防泵房通风燃油消防水泵房位于辅助平台上,距码头前沿约47m。建筑面积约140m128、2。单层建筑,高5.0m,安装3台(2用1备)燃油水泵;功率200KW/台。水泵运转燃烧及冷却用空气一般由百叶窗吸入,升温后的空气直接从外墙百叶排出室外,故本泵房通风应尽量使泵房内维持微正压,而消防水泵是非经常运转设备,当建筑设计能考虑足够的自然通风条件,该泵房应优先考虑自然通风较为合理。本设计考虑该泵房窗位高差小,空气对流又受到通讯室建筑的影响,一定程度上降低了自然通风的效果,故辅以事故排风系统设计,通风设备选用二台4000CMH壁装式轴流风机,以排风为主,进风径由门窗浸入。排风量以事故排风量设计(不小于每小时8次换气次数)。15.5发电机房通风发电机房位于辅助平台上,配电室旁,设计考虑事故129、排风(不小于每小时8次换气次数),选用两台1600CMH壁装式轴流风机,以排风为主,进风由机房进风百叶浸入。因发电机房噪声很大,故间隔出一个排风消音室。15.6配电室空调配电室位于辅助平台上,距码头前缘59.4m,建筑面积约38m2,在油码头防爆区域范围以外,根据配电工艺要求,为配电室降温设冷量为12KW的屋顶式整体空调机二台(一用一备),能达到配电室的温湿度及控制功能要求。设计选取每台空调负荷为总负荷的115%;以满足配电室空调负荷备份的需要。15.7保卫室空调保卫室位于油码头前缘,建筑面积12m2,在油码头防爆区域范围以内,保卫室以舒适性空调设计,设冷量为2000W的防爆窗式空调机一台,不130、设备用。新风经由门窗自然浸入。15.8消防操作室空调消防操作室位于辅助平台上,建筑面积13.5 m2,以舒适性空调设计,选用一台冷量为2500W壁挂式分体空调机,不设备用。15.9通风空调主要设备序号名称型号及规格单位数量备注1壁挂式分体空调机冷量:2500W 功率:0.92KW台12窗式防爆热泵空调机冷量:2000W 功率:0.92KW台13壁装式轴流风机风量:4000CMH 功率:0.25KW台2风量:1600CMH 功率:0.06KW24屋顶式整体空调机冷量:12KW 功率:3.5KW台2一用一备第16章机修码头上需要维修保养的主要设备为:装卸臂、阀门、扫线泵、发电机以及各种消防设备等,131、根据码头与库区设计分界线的分配情况,本工程码头没有设置码头机修车间的场地,码头所需的机械修理工作统一由厂区考虑。第17章供油17.1概述本工程供油以发电机用油为主,发电机房布置在油码头辅助平台上,共安装三台燃油发电机,其中二台103kW柴油发电机组,一备一用,每小时耗柴油量约31升,一般在码头作业时运行,另一台28kW小型发电机,一般在非作业时间用电低峰时运行,柴油储量需满足发电机连续运行不小于6天的要求。17.2设计依据(1)石油库设计规范(GB50074-2002);(2)钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范(SY0007);(3)相关专业设计文件。17.3供油流程油船来油过滤计量器辅助平台132、地上油罐输油管自流(不设计量器)发电机日用油箱 17.4油品的种类和储量为满足发电机耗油量,设公称容积5m3钢制卧式地上安装油罐一个,儲存油品火灾危险性分类为丙A级。17.5油罐布置油罐地上安装布置于辅助平台防火堤内。距发电机房外墙6米。管道及油罐防腐执行钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范的有关规定,并采用不低于加强级的防腐绝缘保护层。17.6主要设备材料选型及数量序号名称型号或规格单位数量备注1钢制卧式油罐5m3,D1200XL5030台1V-7522齿轮流量计LC-12 DN80个13篮式过滤器DN80个14呼吸阀DN50个1带阻火器5止回阀DN80个16弹簧压力表01.0MPa个17管式133、液位计DN15个18电磁阀DN20个39闸阀DN80个510闸阀DN50个211闸阀DN20个912无缝钢管89X4米2913无缝钢管57X3.5米1514无缝钢管25X3米2015铠装输油胶管DN80米18第18章消防18.1设计依据(1) 标准规范 码头防火与应急指南(OCIMF) 建筑设计防火规范 (GBJ16-87)(2001年版) 建筑灭火器配置设计规范 (GBJ140-90) 交通部部标准装卸油品码头防火设计规范(TJT 237-99) 石油化工企业设计防火规范(GB50160-92) 广东省水路危险货物运输监督管理办法 油码头安全技术要求(GB16994) 海港总平面设计规范(J134、TJ211-99)(2) 本项目的历次会议纪要18.2工程火灾危险性定类及爆炸危险性分区(1) 设计范围本章节仅考虑与码头相关部分的消防,主要对油船、辅助平台、装卸设备和管道的消防(2) 整个港区划分为3个防火区域: 油船 装卸作业区的装卸设备及管道 辅助平台(3) 个防火区的火灾危险性定类a 油船本工程装卸的货种及其物理特性如下:密度(g/cm3)粘度(cst)闪点()性质爆炸极限火灾危险类别凝析油0.7550.95328易燃易爆甲轻石脑油0.6800.528易燃易爆1.3%8%甲重石脑油0.7110.528易燃易爆1.8%8.44%甲码头的吨位为:近期为68吨级,远期为15万吨级油船,码头135、的消防能力按15万吨级考虑,其消防等级为甲类一级码头。b 装卸作业区的装卸设备及管道装卸作业区的装卸设备及管道:火灾危险性为甲类;灭火器配置的危险性按严重级配置。c 辅助平台构筑物辅助平台的主要功能为:发电机房变电所、水泵房;控制中心;卫生间等。建筑防火火灾危险性为丙类;灭火器配置的危险性按中危配置。18.3消防设计马鞭州码头工程,主要装卸凝析油、石脑油,码头的消防能力按15万吨级考虑,其消防等级为甲类一级码头。18.3.1消防水源及泡沫罐(1)消防水源a 本工程配置两艘消拖两用船,每艘消拖两用船可以提供的消防用水为:Q=1200m3/h,h=120m。b 本码头所需要的消防用水,拟采用海水,136、由码头的消防泵站提供,可提供的消防水的技术参数为:Q=240 L/S H=1.20 Mpa。c 码头的国际法兰接口和快速接口 国际法兰接口:在工作平台设置国际法兰接口,在需要的条件下,从码头消防管道向油船提供消防用水。 快速接口:在辅助平台设置快速接口,在需要的条件下,从消拖两用船向码头消防管道提供消防用水。(2)泡沫罐d 消防泵房布置一压力式泡沫比例混合装置,可提供的多功能泡沫混合液其流量为:48,压力为:.0MPa 。 e 每艘消拖两用船可以提供的泡沫流量为:180L/S,压力为:.1MPa 。18.3.2消防措施(1) 油船的消防根据的码头泊位的大小、装卸工艺流程和装卸产品的性质, 依据137、码头防火与应急指南(OCIMF)的有关规定,参照本项目的基础设计要求,结合装卸油品码头防火设计规定和石油化工企业设计防火规范,本工程油船的消防,将由消拖两用船来进行。码头配置两条消拖两用船。每条消拖两用船可以提供Q=200L/S,H=120m的冷却用水或Q=180L/S H=110m的泡沫混合液,泡沫液的储量为20吨。油船的灭火原理为:油轮作业时,应有消拖两用船负责安全监控。当油轮发生火灾时,首先应关停船泵,关闭船舶与码头油管的连接的阀门,输油臂快速解脱,同时起动码头前沿水幕。隔离油船和码头,防止火灾的蔓延。其中一艘消拖船喷射泡沫,进行灭火,另外一艘消拖船喷射冷却水进行冷却。码头设置国际通岸法138、兰,可以向着火的油轮提供消防用水。(2) 装卸作业区的装卸设备及管道装卸平台设置两座消防炮,仅对工作平台及油轮的管汇区进行消防。当工作平台发生火灾时,首先应停泵、关闭船舶与码头油管的连接的阀门,启动输油臂的紧急脱离装置,输油臂与油船脱离,尽快将油船拖走。可用固定式塔架消防泡沫炮进行灭火,也可用手提式泡沫灭火器和推车式泡沫灭火器进行灭火,同时起动码头前沿水幕,隔离油船和码头,防止火灾的蔓延,用固定式塔架消防水炮进行冷却。a 泡沫系统喷射强度 (L/m2.min)喷射时间 (min)喷射流量 (L/s)压力 (MPa)泡沫剂种类40481.0多功能泡沫沫剂b 冷却系统冷却强度(L/ m2.min)139、冷却时间(h)冷却流量(L/S)水压(MPa)水质2.541.2海水c 消防炮每座固定塔架式水泡沫炮的技术参数如下:流量射程 (m)水炮80 L/S80泡沫炮48 L/S60d 水幕系统 码头前沿的水幕系统本工程在泊位的前方设置一组水幕喷淋喷头,每个喷头的间距为1米, 水幕喷射高度为米。喷射强度为L/S.min.水幕的保护长度为0当船泊着火时,隔离船和码头, 保护装卸设备和管道的安全,有利于人员安全撤离,对消防人员也起了保护的作用。 船梯前面的水幕系统在码头登船梯的前方设置一组水幕喷淋喷头,每个喷头的间距为1米, 水幕喷射高度为米。喷射强度为L/S.m.水幕的保护长度为当船泊着火时,这对于隔离140、船和码头,有利于人员安全撤离起了重要的作用。 消防炮塔架的水幕在消防炮塔架上设置的水雾喷头,消防炮塔的高度为8m,喷头数量为8个。水雾的喷射强度为:1 L/S.个。 在作业平台和辅助平台设置消防栓,间距不大于50m.由于消防水的压力过高,在消防栓和消防水管的接口出设减压孔板,将压力减至0.5MPa。(3) 辅助平台的消防土建部分建筑耐火等级均为二级。发电机房及变电所设置2个出口,出口处设有逃生指示,火灾报警系统和紧急照明系统。根据发电机房及变电所的布局和功能,设室外消火栓给水系统,配置手提式干粉灭火器;室内的照明灯采用防暴灯。(4) 火灾报警系统和气体探测码头设置火灾和可燃气体的检测报警及消防141、联动和紧急停车。在码头工作平台共设置4个气体浓度探测器以探测气体泄漏情况,信号输入到PLC内,当气体泄漏浓度达到25%LEL时发出声光报警,达到50%LEL时紧急关闭有关部门阀门。在码头设置火灾手动报警按钮、警铃和声光报警器,供火灾和事故报警用。(5) 消防管理本工程的消防管理由厂区统一负责管理,码头配备消防监督员。(6) 码头的防雷和防静电本工程利用码头基础桩内钢筋作接地极,所有机电设备外壳,工艺管线、消防炮、输油臂及各种金属构件等均与接地干线相连,工艺管线每隔30米接一次,并接以消除静电,进入码头前设置人体静电消除设施,码头前沿备有接地端子供船舶的接地用,辅助平台构筑物顶设置避雷针。(7)142、 消防通信及用电a 码头设有自动报警器,并应配备有线和无线电通信系统。b 码头配备两路电源,当一路电源发生故障时,另一路电源也能投入灭火。(8) 灭火器的配置a 辅助平台:配置手提式干粉灭火器。b 输油管线:配备手提式泡沫灭火器。c 装卸设备区:配置推车式干粉(泡沫)灭火器和手提式干粉(泡沫)灭火器。18.4消防设备布置及选型主要消防设备及其功能见下表:型号单位数量功能备注固定式塔架水炮Q=80L/SH=75M套2管汇区的冷却码头平台固定式塔架泡沫炮Q=48L/SH=65M套2管汇区的灭火码头平台灭火器套若干灭火码头平台泡沫罐Q=48 L/SH=60m套1提供泡沫液设置于消防泵房消防水泵Q=1143、20 L/SH=120m套3提供消防水设置于消防泵房水幕系统/组1提供隔离保护用水码头前沿消防栓SNS65套若干提供消防水码头工作平台消拖两用船艘2用于油轮的消防第19章环境保护19.1环境保护设计依据(1) 南海石油化工项目码头及海底管输工程环境影响评价大纲;(2) 国家环境保护总局环境工程评估中心关于南海石油化工项目码头及海底管输工程环境影响评价大纲的评估意见;(3) 南海石油化工项目码头及海底管输工程环境影响报告书;(4) 港口工程环境保护设计规范JTJ231-94;(5) 建设项目环境保护设计规定;(6) 73/78国际防止船舶造成污染公约MARPOL 73/78;(7) 1990年国144、际油污防备、反应和合作公约OPRC90;(8) 中华人民共和国海洋环保法;(9) 中华人民共和国海事局船舶运载散装油类安全与防污染监督管理办法。19.2规划采用的环境保护标准(1) 环境空气质量标准 GB3095-1996 大气质量按二级标准进行设计;(2) 城市区域环境噪声标准GB3096-93中的2类标准;(3) 海水水质标准GB3097-97按三类标准设计;(4) 工业企业厂界噪声标准GB1234890中的III类标准;(5) 污水综合排放标准GB8978-1996 按一级标准;(6) 大气污染物综合排放标准GB16297-1996 按二级标准;(7) 广东省地方标准水污染物排放限值(D145、B44/26-2001);(8) 广东省地方标准大气污染物排放限值(DB44/27-2001)。19.3主要污染物源和主要污染物的种类、名称数量、浓度及排放方式项目数量说明环保型卫生间的生活污水0.5 m3/天间歇排放受污染的雨水和地面冲洗污水25 m3/次,经油污水处理设施处理(间歇排放)油轮的溢油事故1.一级事故小于10T/次。2.二级事故大于10T/次小于250T/次。3.三级事故大于250T/次。1、一、二级事故溢油,由码头装备负责清理和回收溢油。2、三级事故溢油的应急装备和人员来自地区/国际救援机构。安全阀泄压少量抽至厂区集中处理(间歇排放)船舶的生活污水和垃圾由惠州市的船务公司统一146、接收,统一处理。19.4环境保护工程设施及其简要处理工艺流程、预期效果19.4.1环境保护工程设施及处理工艺流程:(1) 生活污水处理在辅助平台设置一个环保型卫生间,其生活污水经处理后,达标排放。(2) 受污染的地面雨污水的处理工作平台设防污坎,收集天降暴雨引起的前10分钟的油污水,油污水经处理池处理,处理合格后的清水排至水域,收集到的废油送厂区进行处理回用。处理的工艺流程如下:码头平台油水分离器公共水域 油经撇油器到集油坑原料管线 完成原料卸载后,停止输油泵并关闭MBZ装载平台上30”原料管线的主阀。 通知油轮船员准备输油臂排水系统。打开输油臂顶部的真空断路阀,将输油臂外臂部分残留原料排回油147、轮。 操纵扫管泵,将输油臂内臂部分残油清空到30”原料管线。 关闭输油臂上的真空断路阀。停止扫管泵并关闭排出阀,同时通知油轮船员关闭船集管阀门。 断开输油臂与船泊之间的连接法兰,并将输油臂恢复原位。 为了清除混凝土表面的所有油类,如需要可清洗装卸平台(仅防污坎区内)。 通过操纵油水分离器的撇油器,清除污水中的所有油类。 将集油池中的所有烃类泵送到原料管线。 通过烃类分析器检查油水分离器中清水室的污水质量,确保只有烃类含量5mg/L的污水被排放到公共水域。(3) 油轮的溢油事故的处理业主应组织码头管理部门和应急中心,其应急中心的管理职能为:管理船舶运输及装卸过程中,所出现的海事安全、环保及消防的148、灾害性事故的紧急处理。溢油事故是指船舶事故溢油和装卸事故溢油,属偶然性突发事故,是有可能发生的。对于装卸事故溢油是完全可以避免的,应采用先进的输油臂,优质的管道和阀门等,培养高素质的装卸队伍,加强管理,严格按照操作规程作业,防止跑、冒、滴、漏现象的发生。防溢油应急计划按照泄漏量分为三个级别: 一级事故小于10T/次; 二级事故大于10T/次而小于250T/次; 三级事故大于250T/次;对应处理的办法如下: 一、二级事故溢油,由码头装备负责清理和回收溢油。 三级事故溢油的应急装备和人员来自地区/国际救援机构。按照港口工程环境保护设计规范(JTJ 231-94)和港口溢油应急设备配备要求(JT/149、T 451-2001)的规定,码头配备围油栏,收油器,吸油材料,消油剂喷洒装置和消油剂。由布拦船上的吸油器回收溢油,污油送厂区统一处理回收。当剩下少量污油难以回收时,可喷撒一定数量的吸油毡或消油剂处理。(4) 安全阀的泄压安全阀的排放的废气流至物料管,送回厂区。(5) 生活污水和垃圾船舶排放的生活污水和垃圾由惠州市的船务公司统一接收,统一处理。19.5建设期污染防治19.5.1施工现场污染防治(1) 施工现场要建公共厕所,不可以将粪便直接排入海中。(2) 生活垃圾不能倒入海中,要集中填埋处理。(3) 施工的机械设备使用的废油要集中回收处理,不可将废油乱倒乱放。(4) 施工船舶应安有和使用油水分150、离器,使含油舱底水处理达标后排放。(5) 用先进的施工工艺,科学安排施工作业内容和作业时间。采用高效率的、噪声低的施工机械和施工运输车辆,以降低噪声对周围环境的影响。19.5.2疏浚工程污染防治(1) 码头的基槽挖泥采用8方和13方抓斗式挖泥船(配1000吨的泥驳)。(2) 航道、调头区和港池挖泥采用4500吨自航式耙吸式挖泥船边角处用采用8方和13方抓斗式挖泥船(配1000吨的泥驳)。(3) 挖泥土方处理:抛至大亚湾外,经批准的抛泥区倾倒。19.5.3施工期监测施工期应对疏浚区的底质进行粒径级配分析和有害物的含量测定,并进行沉降试验确定粒径与沉降速度的关系和不同粒径的污浊临界流速。19.5.151、4施工现场环境管理为确保环境保护措施的切实执行,在工程施工开始以前,应制定明确的环境保护目标标准计划,并提供必要的人、财、物资源以保证计划的实行。建议指定专门的人员具体负责整个施工现场的环境保护,环境卫生的工作,配备车船和通信设备。配备专人管理施工机械燃油的装卸、储存、取用,有油料洒落时,应马上清除。在海上作业区域,派出巡逻船不定期巡查,禁止挖泥船随意往海域抛洒底泥,在必要的时段实行声、光管制。19.6防污染的应急措施业主组织码头管理部门和应急中心,其应急中心的管理职能为:管理船舶运输及装卸过程中,所出现的海事安全、环保及消防的灾害性事故的紧急处理。应急中心在环保方面的应急措施如下:(1) 成152、立应急防治队伍(2) 配备溢油应急防治设备 布拦船 通讯联络指挥系统 溢油的监视、监测、报警系统。 围油拦设施 吸油设施 溢油回收、储存和运输设施 吸油材料及喷洒装置(3) 管理办法 成立溢油应急指挥部 确认溢油应急指挥部的现场指挥 成立溢油应急专家小组 明确溢油应急指挥部成员的职责19.7对建设项目引起的生态变化所采取的防范措施19.7.1建设项目引起的生态变化所采取的防范措施项目建设对生态环境的影响主要来自地貌改变和环境污染两方面:(1) 地貌改变工程项目中的码头、港池、航道建设会改变原有岸线和海底地形,使水流状况发生变化,从而对生态环境产生影响。本工程挖泥量为141万m3,对海底地形的变153、化是比较大的。采用先进的施工方法,降低海水悬浮物的影响范围。海上工程施工作业应尽可能避开水生生物的敏感期。(2) 环境污染引起生态变化的仅为生活污水、油污水和垃圾及船舶的溢油事故,因此加强环境保护设施的管理,使设备经常处于良好的运行状态,这对于控制生态变化将起到很好的作用。19.8环保监测和管理19.8.1环境管理机构、监测机构本项目的环境保护管理机构、监测机构由厂区统一考虑。监测机构应负责大气常规的监测、油类项目的监测、污水各项常规指数的化验分析。19.8.2环境保护设施管理(1)负责油污水回收等设备的运行(一个人兼)。(2)负责港区围油栏的布设和回收(三个人)。19.8.3环保设备的布置和154、选型主要环境保护设备数量和功能表序号名称型号单位数量功能备注1环保型卫生间套1用于接收生活污水布置于辅助平台2防火型充气式围油栏米841防溢油布设于水域3消油剂吨15防溢油4消油剂喷撒装置套1防溢油5吸油器套2防溢油6布栏船(兼系缆船)艘2防溢油7油污水系统套1收集油污水设置于码头面第20章职业安全卫生20.1设计依据(1) 生产过程安全卫生要求总则(GB12801-91);(2) 海港总平面设计规范(JTJ211-99);(3) 石油化工企业设计防火规范(GB50160-92,1999年修订);(4) 装卸油品码头防火设计规范(JTJ237-99);(5) 建筑设计防火规范(GBJ16-86155、,1997年修订);(6) 船舶载运散装油类安全与防污染监督管理办法(中华人民共和国海事局,海船舶字1999122号);(7) (1973年国际防止船舶造成污染公约及其1978年议定书)附则II控制散装有毒液体物质污染规则,国际海事组织(北京,1987年出版);(8) 液货船水上过驳作业安全监督管理规定(交通部,交安监发1996330号);(9) 广东省水路危险货物运输监督管理办法(1994年3月26日,广东省人民政府颁布);(10) 水路危险货物运输规则,交通部,1996年;(11) 国际油轮和油码头安全指南(第四版),国际航运公会(ICS)等,1996年;(12) 石油与石油设施雷电安全规156、程(GB15599-1995);(13) 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB5008-92);(14) 液体石油产品静电安全规程(GB13348-92);(15) 油码头安全技术基本要求(GB16994-1997);(16) 散装液体化工产品港口装卸技术要求(GB/T15626-1995);(17) 港口工程劳动安全卫生设计规定(TJ320-1997);(18) 港口输油臂(JT/T398-1999);(19) 工业企业设计卫生标准(GBZ1-2002);(20) 有毒作业分级(GB12331-90);(21) 职业性接触毒物危害程度分级(GB5044-85);(22) 工业企业噪声控制157、设计规范(GBJ87-85);(23) 噪声作业分级(LD80-1995);(24) 高温作业分级(GB4200-97);(25) 中华人民共和国职业病防治法;(26) 建设项目职业病危害管理分类管理办法;(27) 其他有关标准、规范。20.2劳动安全卫生评价报告的主要结论(1) 本工程装卸储运的货种具有易燃、易爆特性,而且数量较大,在生产过程存在发生油品泄漏扩散、火灾爆炸等事故的危险性。(2) 本工程的地址选择适当,有利于码头装卸船作业的安全和所在地区的安全。(3) 本工程码头从事的是常规装卸船作业,在码头、船舶、岸上罐区及其他相关方面均采取严格的安全措施并加强密切协作的情况下,其作业安全通158、常能够得到保证。(4) 码头面一旦发生中、大型油品泄漏事故,将造成大量油品流失。泄漏的可燃油品经过流淌、蒸发和扩散,将在码头区域形成较大范围的人体健康危害区及爆炸危险区,既造成环境污染,又对人体健康造成危害,更为火灾爆炸事故发生埋下隐患。(5) 码头面一旦发生油品池火或蒸气云爆炸等重大事故,都将对事故现场及周围环境的人员与设备设施产生严重的伤害或破坏。 (6) 综合考虑装卸储运货物的危险性、工艺危险性和各项安全措施的补偿作用等多方面因素来看,本工程码头装卸船作业各工艺单元的实际火灾爆炸危险程度均较轻。(7) 本工程码头区域有毒作业危害程度为0级,即属于安全作业,夏季存在I级(轻度)高温作业危害159、。20.3主要职业危险、危害因素的分析20.3.1火灾、爆炸危险分析马鞭洲港区装卸的货种主要为:凝析油和石脑油两种危险品,均属甲类火灾危险物品,具有易燃、易爆、易扩散、易产生静电、易挥发的特性。因此,其主要职业危险、危害因素表现在:(1) 产生火灾爆炸因素分析本工程产生火灾爆炸因素归纳以下几方面:a 易燃易爆物料的泄漏 点火源 误操作和违章动火作业 外界因素b 易燃易爆物料泄漏分析本工程在正常情况下应在密闭无泄漏的条件下进行,但当设备管线密封不严或意外损坏,易燃易爆物质会外泄于周围环境中。产生泄漏的部位及原因主要有: 输油臂与船舶接口处不密封; 管线系统的阀门,法兰密封不严; 设备、管线被腐蚀160、穿孔; 管线系统老化出现破裂; 设备、设施质量缺陷导致的泄漏; 焊接裂缝; 油轮本身泄漏。c 点火源 动火作业 现场吸烟 船上明火 静电放电 电器设备设施缺陷及故障 机械磨擦和撞击 自然d 外界因素影响外界因素如台风、震灾等自然灾害处理不当,易引起火灾爆炸。e 误操作和违章作业易燃易爆区域内工人误操作或违章作业引起的发生火灾爆炸事故。由上述分析可知:码头装卸区(包括船舶和装卸管线)为火灾爆炸危险性作业场所。20.3.2伤亡事故危险性分析本工程由于一些作业环节需人工完成,故存在着伤亡事故危险。主要的伤亡事故来自以下几方面:(1) 泊位前沿操作平台输油臂作业,若操作不当、操作失误会造成物体打击伤害161、,此外作业人员上、下船体由于思想麻痹或登船梯缺陷可能发生高处坠落事故或溺水事故;(2) 泊位前沿系缆作业时思想麻痹或操作错误,有被挤、夹伤的危险和作业人员落水危险以及缆绳缺陷、舰艇靠离泊位不当导致缆绳断裂击伤系缆工的危险。(3) 各用电设施的操作不当或防护措施不力,作业人员有触电伤害危险。(4) 码头作业人员可能会有受台风、地震等意外事故引起的伤亡危险。20.3.3噪声危害分析本工程设有水泵房和发电机房,其噪声高达80dB(A),工人在长时间作业时接触噪声,对作业人员构了一定的危害。噪声的危害主要表现在对听觉系统的伤害。长期接触高强度噪声会盛行听觉系统耳蜗底部的不可逆损伤,导致噪声性耳聋的发生162、。此外强烈的噪声还对人体神经系统、消化系统等产生一定的影响。20.3.4高温作业危害在生产劳动过程中,工作地点平均WBGT指数(即湿球黑球温度)等于或大于25的作业为高温作业。惠州地区历年极端最高气温为38.9,多年最高月平均气温28.3(7月份),而且该地区湿度较高,平均相对湿度为82%,本工程中炎热季节存在轻度的高温作业危害。高温对作业人员有一定的危害。高温作业危害严重的可致急性致热病(中暑)轻的可引起呼吸、心血管消化、泌尿等系统的生理功能的改变。20.4主要防范措施20.4.1装卸工艺的安全措施(1) 为减小劳动强度,码头和船舶的连接采用液压驱动装卸臂。输油臂严格按照港口输油臂(TJ/T163、398-1999)的有关要求进行设计和使用。(2) 在工作平台上,装卸臂的后面设紧急切断阀,常开,事故关断。(3) 整个接卸过程中,油品均在密闭的管路系统中输转。(4) 装卸臂(Z-800A/B)配带紧急脱离系统和声光报警系统。当船舶漂移超过允许范围,可报警,可自动和船舶脱离,并可自动封闭装卸臂内的油品,防止泄露。(5) 在装卸臂的立柱处安装绝缘法兰。管道上安装压力表、温度表,可就地检测油品的压力和温度。20.4.2安全监控系统(1) 气体泄漏浓度检测在码头工作平台共设置4个气体浓度探测器以探测气体泄漏情况,信号输入到PLC内,当气体泄漏浓度达到25%LEL时发出声光报警,达到50%LEL时紧164、急关闭有关部门阀门。 (2) 火灾手动报警按钮在码头设置火灾手动报警按钮、警铃和声光报警器,供火灾和事故报警用。(3) 输油臂控制和安全保护系统SLU系统用于输油臂控制和安全保护,可以调节输油臂的位置和延伸,并在危险的情况下,通过码头或油船上的现场按钮,紧急切断装卸作业。(4) CCTV监控系统码头设置CCTV系统,用于监视船舶靠离泊,装卸作业和码头面的安全情况。20.4.3电气防火防爆(1) 电气设备选型、设计,电缆敷设及照明系统的设置应符合爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB5008)的规定和要求。对于用电设备严格执行漏电保护安装和运行(GB13955-92)的规定,采取漏电保护措施。165、(2) 本工程供电设备和照明采用防爆电源配电箱和防爆投光灯、室内防爆照明灯,泊位前沿照度应大于15LX。(3) 所有电缆均选用阻燃电缆(4) 电气设备的金属外壳应可靠接地。20.4.4防静电措施(1) 本工程防静电措施符合液体石油产品静电安全规程(GB13348-92)的规定和要求。(2) 应在泊位入口处设置人体静电消除设施。(3) 泊位前沿设有接地端子供船舶的接地用。(4) 工艺设计时把管内流速控制在防静电安全流速范围内。(5) 进入泊位人员,穿防静电工作服,防静电工作鞋,并严禁在作业场所穿脱。20.4.5防雷电措施(1) 本工程的防雷电措施符合石油及石油设施雷电安全规范和建筑物防雷设计规范166、的规定和要求。(2) 装卸作业区内所有机电设备外壳、工艺管线、消防炮及各种金属构件等均与接地干线相连。(3) 平等敷设金属管线跨接点的间距不应大于30米,其冲击电阻不应大于10欧姆。(4) 建筑物楼顶设置避雷针。每年雷雨季节前(1月前)必须检查、维修防雷击设备和接地装置。用仪器检测防雷冲击接地电阻值,如发现不符合要求,应及时修复。20.4.6管道防护措施(1) 加强码头管线作业安全,码头上的操作人员必须定时巡视码头上各输送管线;码头上各输送管线必须每年进行保养、维护。要注意检查输送管线、阀门、法兰的防静电的安全设施。(2) 码头上设清管器发射器,可以向岸上罐区发射1个或几个清管器。其功能是:隔167、离不同的油品,防止大量混油;清扫管道;检测管道内壁的腐蚀情况。(3) 易燃易爆介质管道,每年检查一次防静电接地电阻,法兰间接地电阻应小于0.03欧姆,管道对地电阻不得大于100欧姆。(4) 易燃易爆介质管道每年要进行一次外部检查,停用二年以上需重新启用的,经检查合格后方可使用。(5) 输运易燃、易爆介质的管道应建立巡线检查制度,制定应急措施和方案。20.4.7防火措施(1) 码头设置两座固定塔式消防炮负责对码头管汇区及油轮的管汇区、登船梯区域的防火;(2) 配备两艘消拖两用船,负责油轮在锚地、航道、港池和作业时的消防;(3) 配备推车干粉(泡沫)灭火器及个手提式干粉(泡沫)灭火器;(4) 设置168、一组水幕喷淋系统喷头,每个喷头的间距为1米,流量为1L/S.M,喷淋高8米;(5) 配备消防栓给水系统(间隔50米);(6) 设有消防报警系统,配备有线和无线电通信系统。(7) 辅助平台的建筑物按II级耐火等级设计,与油船的距离大于50米。20.4.8安全靠离泊措施(1) 泊位所有独立墩前沿设置橡胶护舷,避免靠船时船体和装卸平台及靠船墩撞击相互受损。(2) 泊位两端的路灯顶上各设一红色障碍灯以作标志,以防止船舶夜间碰撞泊位。(3) 港池、航道和调头区满足船舶进出港操作方便,靠离泊作业的安全。(4) 靠船墩、系缆墩、工作平台按海港总平面设计规范的有关要求进行布置,确保船舶停靠稳妥,装卸作业安全。169、(5) 码头设快速解缆钩,方便船舶进出港操作,靠离泊作业的安全。(6) 航道设置导标、浮标,码头设置灯桩,所有导助航设施根据现行规范设计,满足船舶安全进出航道要求。(7) 在码头平台设置电子辅助靠泊系统,实时掌握船舶靠离泊时的动态资料和船舶停靠泊位的状况。该系统还对当地的环境条件风、潮、水位等因素进行测量,可以根据具体条件提供靠离建议。该系统还具有漂移报警功能。20.4.9防坠落措施(1) 船员、码头工作人员上、下船安全设施登船梯,尼龙网。(2) 船舶靠泊后,为防止船员上、下船、码头工作人员工作时失脚掉落海里,码头与船舶用尼龙网联系好,为使船员、码头工作人员能安全上、下船,在工作平台配置一台登170、船梯。(3) 在操作平台与靠船墩之间,靠船墩与系缆墩之间的联系桥应设栏杆防止作业人员坠落水中。(4) 泊位前沿靠水侧1.5米内工作人应穿工作救生衣,在船舶舷梯梯口,应挂安全网以防坠落水。20.4.10逃生通道按油码头安全技术指南的要求,码头设两处安全逃生通道,一处为:工作平台辅助平台工作船安全地带;另一处为:工作平台系缆墩C橡胶舷梯救生圈(救生衣)安全地带。20.4.11安全标志措施在泊位适当位置设置相应的安全标志和警示标志,安全标志和安全色应符合GB2893-84安全色和GB2894-88安全标志的要求;警示标志按有关规定执行。20.4.12毒物防护措施(1) 生产设备密闭化和操作自动化是防171、毒重要措施。(2) 保持装卸设备,管路系统(包括管道、阀门、接头、法兰、连接器、泵等设备或部件)密封良好。(3) 实现生产自动化,使用输油臂,降低劳动强度。(4) 杜绝违章操作,避免泄漏事故发生。(5) 有毒作业岗位要按有关规定定期进行检测,发现总是及时整改。(6) 在工作平台设置洗眼器和事故喷淋各一个,以便于冲洗之用。20.4.13噪声防护措施(1) 本工程选择低噪声的水泵和发电机,安装时并进行隔声和消声及防振处理。(2) 严格设备安装质量,加强设备维护保养。(3) 操作人员巡视高噪声场所时,应佩戴个体防护用品。(4) 减少噪声作业时间。20.4.14高温防护措施(1) 本工程主要的高温作业172、岗位为泊位露天作业,夏季根据实际情况,适当增加露天作业轮换班次数,缩短每次作业时间。(2) 高温作业人员每年进行一次体格检查,对患有高血压,心脏器质性疾病、糖尿病等应予调离。20.4.15劳动安全卫生管理措施综合管理:(1) 本工程建成投产后要贯彻执行“安全第一,预防为主”的安全工作方针。(2) 建立健全安全生产岗位责任制,实行全面安全管理,并落到实处。(3) 按国家有关规定,配备安全卫生人员,配备必要的安全卫生教育设施和安全卫生监察、检测仪器与设备。(4) 建立健全安全技术操作规程。(5) 对新来职工的调换岗位职工(包括外来人员),必须坚持三级安全教育制度;对全体职工进行经常性的安全教育、岗173、位技能教育和考核,提高每个职工的安全意识和导演情况下的应急应变能力,考核合格后,方允许上岗。(6) 建立并严格执行门卫安全管理制度。(7) 按国家规定,对毒物、噪声、高温等危害因素,定期检测发现问题及时整改。(8) 对安全设施和劳保用品定期维护、加强管理,以确保安全设施正常运行和劳防用品符合有关规定。(9) 定期对职工进行职业性健康检查,建立健康档案。卸船作业的安全管理:(1) 保证到港船舶的安全性能符合港监有关规范要求。(2) 大风、大浪、大雾及大雨等恶劣天气对船舶在泊位的安全作业产生不利影响,有可能对船舶、泊位或人员造成损伤,因此要求:当风力、浪高和能见度超过港监规定时,应按港监有关规定进174、行操作。(3) 船舶停靠码头期间,有必要加强对船上危险火源及操作人员违章行为的监督,发现问题,应予以制止,避免因船上发生事故而殃及泊位。(4) 大风、大雨、雷爆天气,作业人员应停止作业,以避免亡事故的安全。第21章节能21.1概述本工程为新建工程,拟建68万吨级泊位1个。工程主要能耗种类为电、水和氮气。港区水源由后方厂区供应,电源采用柴油发电机发电。消防设施所需能耗为不确定能耗,其能耗不计入工程总能耗。本工程节能篇(章)编制依据中华人民共和国节能法,交通部交体法发1995607号文和国家计委、经贸委、建设部计交能19972542号文以及国家相关法规、标准对本工程的能源消耗和合理利用进行技术评价175、。21.2工程能耗系统概况工程能耗系统概况见下表表10-1 工程能耗系统概况表子项名称设 计 方 案能耗系统主要能耗工序能耗设备或能源种类装卸工艺装卸系统装卸作业全过程装卸臂液压泵港区照明照明系统非白昼作业时照明灯具供水给水系统生产、生活用水水登船梯装卸作业前后液压泵21.3能耗种类及数量表10-2 能耗表序号能耗种类单位能耗数量折合标准煤数量(t/a)占能耗总量百分比(%)1电Kwh/a13693355.3260.72水m3/a8880035.8239.34合 计91.14100注:表中能耗数量不含消防设施所需能耗21.4工程能耗指标(1) 工程总能耗:91.14t标准煤。(2) 单位综合能176、耗:0.0464t标准煤/10000自然吨。21.5能耗综合分析本工程能耗为装运成品油和液体化工产品所需的生产和辅助生产设施之能耗。用于装卸作业的装卸臂、阀门、泵,年耗电9153kwh,占电能总耗的6.68%;港区照明设施,年耗电74898kwh,占电能总耗的5.47%;登船梯年耗电52882kwh,占工程总能耗的38.62%;生产、生活用水,年耗水88800m3,占工程总能耗的39.3%;电能总耗占工程总能耗的60.7%。由上述分析结果可知,港区装卸作业用电和照明电耗占工程总能耗的权重较大,是该工程的主要能耗。从单位综合能耗分析,单位综合能耗的计算值为0.0464t标准煤/10000自然吨,177、低于沿海港口企业节能升级(定级)国家标准,工程能耗在合理的范围内。21.6合理利用能源措施21.6.1供电、照明(1) 合理调度船舶到港时间,充分利用自然光源,以降低照明电耗。(2) 各用电场所安装电表进行计量,避免浪费电能,节约用电。(3) 选用节能型高压钠灯具和投光灯具,充分利用自然光源,合理布置,使照明灯具布置既满足照明需要,又达到节能效果。栈桥、码头前沿作业区照明灯具分组布置,采用值班和工作分别控制的节能方式。(4) 变电所采用电容器集中补偿方式,室外照明灯具采用就地补偿方式,以提高功率因数,降低无功损耗。21.6.2供水(1) 选用能耗低效率高的水泵、电动阀门;(2) 码头用水安装仪178、表计量;(3) 选用优质阀门,降低管道漏水量。第22章施工条件、方法及进度22.1施工概况(1) 工程概况CSPC南海石化项目马鞭洲码头工程为桩基墩式码头,桩基为钢管桩,靠船墩、工作平台及工作船码头桩基须嵌岩,联桥为钢引桥。(2) 主要工程量序号项目单位数量备注1工作平台混凝土C40m31600共1个2系缆墩台混凝土C40m3810共4个系缆墩3靠船墩台混凝土C40m31275共2个4工作船码头墩台混凝土C40m3720共1个5辅助平台混凝土C40m31683共1个6联桥墩混凝土C40m3303共4个7预制靠船构件C40m33.5共10个81000mm钢管桩t461=18mm,共32根9100179、0mm钢管桩t323=16mm,共20根101200mm钢管桩t315=18mm,共20根111200mm钢管桩t1362.5=20mm,共68根12钢管桩桩头处理混凝土C40m31042.1共138根13C40混凝土嵌岩桩m3680共70根14钢管桩防腐涂层m21113515牺牲阳极块块309330kg/块16SUC2000二鼓一板橡胶护舷套217D300X3000橡胶护舷套1318D300X1500橡胶护舷套1419嵌岩桩清孔,I类土m197共70根20嵌岩桩清孔,II类土m348共70根21嵌岩桩清孔,V类土m200共70根22快速解缆钩,双钩(单钩1000KN)套223快速解缆钩,三钩180、(单钩1000KN)套424现浇磨耗层混凝土C40m38125钢引桥t/座134.34/1126锚杆150mm,共40根C40混凝土m34.940钢筋t11.9钻孔,V类土m280271400mm钢套筒T38.4d=20mm,共2根现浇钢套筒与钢管桩之间的C40混凝土m342.522.2施工总平面布置(1) 由于场地的限制,临时设施布置尽量简化,在陆上业主指定的场地内主要布置办公室、试验室、料库及其它生产等设施。职工宿舍、食堂应由施工单位自行解决,但须离业主(CSPC)项目规划线2000m以内。(2) 现场布置要与业主HSE的要求相适应。(3) 现场设施布置方案要得到业主的批准。(4) 所有的181、临时设施均需配备符合要求的HSE器材。22.3施工总体安排(1) 根据桩基码头的特点、工期的要求、现场的水文、地质、潮水、气象等条件合理安排各项目的施工顺序和流程;(2) 做好钢管桩、钢引桥、橡胶护舷、快速解缆钩、牺牲阳极块等材料的采购工作;(3) 现场现浇混凝土应采用水上搅拌设备进行施工,确保混凝土浇筑方案的切实可行;(4) 编制好沉桩顺序,制定沉桩时对海水的污染控制措施;(5) 进行流水施工,控制施工网络中的关键线路;(6) 施工总体流程图如下:施工准备钢管桩制作及防腐沉桩牺牲阳极块管桩内嵌岩钢管桩桩头处理靠船构件制作安装靠船构件墩(平)台混凝土钢联桥制作钢联桥安装土建结构施工橡胶护舷安装182、系船柱及快速解缆钩安装工艺及配套工程的设备及管道安装工程竣工 22.4施工组织机构(1)施工单位应建立项目组织管理明细机构,并报业主批准;(2)在报项目组织管理机构时,需附人员清单和工程简历;(3)项目施工组织必须明确人员的岗位职责;(4)必须有专人负责HSE和QA。22.5主要项目的施工方法描述22.5.1钢管桩制作选择一个有资质的厂商进行加工,钢管桩为常温成型的螺旋焊缝钢管,采用双面自动埋弧法焊接,桩身不得出现两个管端对接,全部钢管桩焊接应符合AP2-5L流水线生产钢管的技术要求,以及AP2-1104焊接管线和相关设施的标准,在钢管桩加工过程中,派专职钢结构工程师驻厂检查验收。22.5.2183、钢管桩防腐钢管桩的防腐要严格按设计要求进行,防腐材料的选择、涂层的遍数及厚度要满足设计要求。 在钢管桩吊运过程中,要采取保护涂层的措施,确保不受磨损。22.5.3沉钢管桩桩船的桩架高度必须满足沉桩的需要,桩锤宜选用100以上锤型。由于钢管桩长度较长,装驳时,严格按照装驳图装船,注意沉桩的顺序及桩型编号,便于打桩时取桩,同时装桩时需对桩进行特别加固,防止运输过程中钢管桩发生滚动。钢管桩防腐涂层的保护:为了保证沉桩施工过程中防腐涂层不受破坏,吊运钢管桩时,接触钢管桩部位的钢丝绳,用柔软材料缠绕,如果出现水上接桩或截桩,应对接桩部分按规范要求进行防腐处理。22.5.4嵌岩施工(1) 嵌岩钢平台的搭设184、需计算,确保钢平台的荷载承受能力。(2) 嵌岩钻机选反循环钻机, 钻头采用球齿滚刀钻头。(3) 钻孔钻机就位后,应测量其转盘中心是否与管桩中心重迭,如有偏差,须重新进行调整。嵌岩桩钻孔采用泵吸反循环施工工艺。(4) 当入岩深度达到设计要求后,应立即报请监理工程师验收,验收合格后提钻准备下钢筋笼。(5) 钢筋笼制作与安放:钢筋笼安放由钻机直接放入,安放过程中,在钢筋笼系上测绳或细铁丝,用以检测钢筋笼是否安放到设计标高,如不符合要求,需重新安装。(6) 水下砼浇注:钢筋笼安放就位后,立即下导管清孔,清孔采用气举反循环进行,当孔底沉渣小于5cm时,报请监理工程师验收合格后,立即安装漏斗,进行水下砼的185、浇注。22.5.5现浇墩台(平台)混凝土(1) 施工设备:拟采用水上混凝土搅拌输送设备。(2) 模板工艺:模板须采用整体性好的钢模板,模板拼接严密,防止漏浆而污染环境。(3) 钢筋工程:钢筋制作和绑扎必须按照设计施工图进行,钢筋试验须遵循BS标准,钢筋绑扎后应即刻进行模板支立,尽量减少钢筋在海水中的浸泡时间。(4) 混凝土浇注:混凝土浇注前须对钢筋和模板状况进行检验,并得到现场监理工程师的认可方可进行混凝土的浇注工作。混凝土浇注要防止灰浆撒入海中,而污染环境。22.5.6钢联桥制造与安装(1) 钢联桥制造在预制场或专业厂家进行,制作加工及防腐应符合相关标准,在加工过程中,派专职钢结构工程师驻厂186、检查验收;(2)钢联桥经验收合格后,用方驳运至现场,采用船吊进行安装。22.5.7土建结构施工辅助平台和工作平台施工完毕后,可进行土建结构施工。22.5.8橡胶护舷的购置和安装(1) 橡胶护舷的购置:橡胶护舷的采购需在国内知名厂家进行,并需得到业主的认可。(2) 橡胶护舷的安装:橡胶护舷的安装可以采用起重机械配合人力进行安装。22.5.9工艺及配套工程的设备及管道安装码头水工建筑物施工完成后,即可进行工艺及配套工程的设备及管道安装,其中包括输油臂、消防炮、登船梯、发电机泵及输油管等。以上设备可采用船吊安装,若船吊工作环境作业有困难,可考虑用船吊把设备吊至平台上,再采用轮胎吊进行设备安装作业。2187、2.6QA/QC的有关要求(1) 施工单位必须制定详细的QA/QC文件,得到业主认可方可开工。(2) 在工程施工中严格按照QA/QC的文件要求进行控制。22.7HSE的有关要求(1) 施工单位应根据业主提供的文件格式和HSE的具体要求编制HSE文件,得到业主认可方可进行开工。(2) 在工程施工中严格按照HSE的文件要求进行控制。22.8工期本工程总工期为12个月,具体安排见附表。施工进度计划序号项目1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月1施工准备2测量放线3沉桩4桩内嵌岩5靠船构件安装6墩台(平台)混凝土7土建结构施工8钢联桥安装9系船柱、橡胶护舷安装10快速解缆钩安装11工艺188、及配套工程设备及管道安装12工程验收第23章经济效益分析马鞭洲码头工程不单独进行经济效益分析,经济效益由厂区设计单位统一进行评价。第24章存在问题由于南海石化项目海底管线路由未定,因此本工程工作平台后侧与其相连处只做了概念设计,设计输入条件有待确定。本工程的疏浚抛泥区为近似位置,准确的抛泥区还需与海洋主管部门进一步落实。第二篇主要设备及材料 马鞭洲港区码头工程主要设备及材料列表如下:表1 主要设备材料表港作车船序号船舶吨级(DWT)总长型宽型深满载吃水(m)单位数量备注13,200HP消拖两用船32104.63.5艘22480HP多功能船286.72.31.6艘2具有交通、食宿、发电、布栏功能189、表2 主要设备材料表供电照明序号设备、材料名称型号规格单位数量备注1柴油发电机组400V,3p,103KW,50Hz,台22柴油发电机组400V,3p,28KW,50Hz,台13低压开关柜380V,400A,3p,4w,50Hz,80kA,1sec台14低压开关柜380V,630A,3p,4w,50Hz,80kA,1sec台05低压开关柜380V,400A,3p,4w,50Hz,80kA,1sec台66照明和小功率设备配电箱380V,100A,3p,4w,50Hz,80kA,1sec台17通讯设备房配电箱380V,100A,3p,4w,50Hz,80kA,1sec台28电力电缆0.6/1kV-190、3x150+1x70m,Cu,XLPEm1209电力电缆0.6/1kV-3x50+1x25m,Cu,XLPEm15010电力电缆0.6/1kV-4x35m,Cu,XLPEm15011电力电缆0.6/1kV-4x25m,Cu,XLPEm4012电力电缆0.6/1kV-4x16m,Cu,XLPE,SWA,PVCm167513电力电缆0.6/1kV-4x4m,Cu,XLPEm90014接地线0.6/1kV-70m,Cu,XLPEm60015接地线0.6/1kV-25m,Cu,XLPEm20016电力电缆0.6/1kV-4x10m,Cu,XLPE,SWA,PVCm90017电力电缆0.6/1kV-4x191、6m,Cu,XLPEm180018电线0.6/1kV- 2.5m,Cu,m110019控制电缆0.6/1kV-21x2.5m,Cu,XLPE,SWA,PVCm20020控制电缆0.6/1kV-14x2.5m,Cu,XLPE,SWA,PVCm30021控制电缆0.6/1kV-5x2.5m,Cu,XLPE,SWA,PVCm30022隔爆泛光灯400W HP钠灯,Ex-dllCT4,IP65套123室外日光灯2x36W,Ex-dllCT4,IP65,带3.5m高灯杆套8224室外应急照明日光灯2x36W,Ex-dllCT4,IP65,带3.5m高灯杆套2825障碍灯100W,Exed llCT4,I192、P65,带3.5m高灯杆套826室内日光灯2x36W,套2827室内应急照明日光灯2x36W(电池后备30分钟)套2228逃生指灯示灯8W (电池后备30分钟)套829火灾自动报警器个130气体浓度探测器Ex-dllCT4,IP65个431感温探测器个632感烟探测器个833隔爆室外火灾报警按钮Exed个1034室外火灾报警按钮IP65个135室内火灾报警按钮DIPDP个936不锈钢电缆桥架300x150mm (WxH)M140537电缆管DN25M96038现场接线箱Ex-dllCT4,IP65个8439照明开关、插座个5040电缆安装附件套141接地系统套1表3 主要设备材料表导助航设施序193、号设备或材料名称规格单 位数量备注一 水标1 灯浮标HF2.4-D1深水型套22 航标灯HD155-S1套23 浮标锚链37mm,1节套24 灯架组25 太阳能电源60W套26 沉块5吨块2二 灯桩1 钢管灯桩1.5m座32 航标灯HD160-LED套33 太阳能电源100W 300AH套24 太阳能电源40W 150AH套1表4 主要设备材料表装卸工艺序号名称单位数量备注1输油臂(液压驱动)16”台2带ERC2液动球阀DN600,ANSI150台23液动球阀DN750台14手动球阀DN80台25手动球阀DN750台26手动闸阀DN750台17手动闸阀DN600台18手动闸阀DN80台109手194、动闸阀DN50台111手动闸阀DN20台112控制阀DN600台213控制阀DN80台214无缝钢管DN750吨8.715无缝钢管DN600吨5.916无缝钢管DN80吨0.3517无缝钢管DN20吨0.0418齿轮泵台219登船梯满足150000DWT油轮要求台120吊机1.5t台1防爆电动21发球器DN800个1表5 主要设备材料表水工设施序号项目单位数量备注1SUC2000二鼓一板橡胶护舷套22D300X3000橡胶护舷套133D300X1500橡胶护舷套144快速解缆钩,双钩(单钩1000KN)套25快速解缆钩,三钩(单钩1000KN)套46橡胶舷梯座1表6 主要设备材料表通风空调序号195、名称型号及规格单位数量备注1壁挂式分体空调机冷量:2500W 功率:0.92KW台12窗式防爆热泵空调机冷量:2000W 功率:0.92KW台13壁装式轴流风机风量:4000CMH 功率:0.25KW台2风量:1600CMH 功率:0.06KW台24屋顶式整体空调机冷量:12KW 功率:3.5KW台2一用一备表7 主要设备材料表供油序号名称型号或规格单位数量备注1钢制卧式油罐5m3,D1200XL5030台1V-7522齿轮流量计LC-12 DN80个13篮式过滤器DN80个14呼吸阀DN50个1带阻火器5止回阀DN80个16弹簧压力表01.0MPa个17管式液位计DN15个18电磁阀DN20196、个39闸阀DN80个510闸阀DN50个211闸阀DN20个912无缝钢管89X4米2913无缝钢管57X3.5米1514无缝钢管25X3米2015铠装输油胶管DN80米18表8 主要设备材料表给排水、消防设施序号名称型号单位数量功能备注1固定式塔架水炮Q=80L/SH=75M套2管汇区的冷却码头平台2固定式塔架泡沫炮Q=48L/SH=65M套2管汇区的灭火码头平台3灭火器套若干灭火码头平台4泡沫罐Q=48L/SH=60m套1提供泡沫液设置于消防泵房5消防栓SNS65套若干提供消防水码头工作平台6消防水泵Q=120 L/SH=120m套3提供消防水设置于消防泵房7水幕系统/组1提供隔离保护用水197、码头前沿8消防水泵Q=120L/SH=120m台3用于消防辅助平台表9 主要设备材料表环境保护序号名称型号单位数量功能备注1环保型卫生间套1用于接收生活污水布置于辅助平台2防火型充气式围油栏米841防溢油布设于水域3消油剂吨15防溢油4消油剂喷撒装置套1防溢油5吸油器套2防溢油6油污水系统套1收集油污水设置于码头面表10 三材用量表推荐方案序号工程项目名称钢材(t)板枋材(m3)水泥(t)钢管桩(t)1水工工程1345.00124.004329.002849.002装卸工艺27.970.371.483土建工程15.5612.7371.134电气工程44.560.592.365给水、消防工程37.760.502.006环保工程45.761.597.867导航工程6.710.090.368供油工程0.370.000.029空调工程1.400.020.0710临时工程19.991.8464.33合 计1545 142 4479 2849
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