龐修海中國石油化工股份有限公司鎮海煉化分公司 浙江寧波 315207
鎮海煉化算山碼頭1#、2#泊位結構加固改造工程管理實踐
龐修海
中國石油化工股份有限公司鎮海煉化分公司 浙江寧波 315207
按照交通運輸部對碼頭結構加固改造工作的總體部署,中國石化鎮海煉化分公司在2012年至2013年期間實施了算山碼頭1#、2#泊位結構加固改造工程,并成為沿海港口結構加固改造工程中第一個通過竣工驗收的油品類碼頭工程。文章主要對碼頭泊位結構加固改造過程中的經驗進行了總結,為同類項目的工程管理提供借鑒。
碼頭 泊位 結構加固改造 工程管理
中國石油化工股份有限公司鎮海煉化分公司(以下簡稱鎮海煉化)是中國石化旗下的骨干企業,目前擁有2300萬t/a煉油、100萬t/a乙烯、200萬t/a芳烴的規模,與4500萬t/a的深水海運碼頭、超過330萬m3倉儲共同構成了“大煉油、大乙烯、大芳烴、大碼頭、大倉儲”的產業格局,是中國最大的原油加工基地、進口原油加工基地、含硫原油加工基地、成品油出口基地,是國內重要的原油集散基地之一。
鎮海煉化公司算山碼頭位于杭州灣金塘水道南岸北侖港區的西部,北面有大黃蟒、小黃蟒島,西北面有中門柱島,碼頭前方有舟山群島形成的天然屏障,碼頭附近水域開闊,外側水深可達40m,水深條件優越,水流平穩,流況較好,是天然深水良港。
鎮海煉化算山碼頭承擔著原油進廠和成品油出廠的重要任務,隨著鎮海煉化的不斷發展,煉油能力的逐步提高,現有泊位利用日趨飽和,為保證公司正常生產需要,需對現有舊碼頭進行結構加固改造,確保碼頭結構安全。
根據交通運輸部2009年第4號通告《關于沿海港口碼頭結構加固改造有關事宜的通告》要求及交通運輸部水運局2011年10月9日在寧波召開沿海港口碼頭結構加固改造工作座談會,提出了“優化港口的運輸結構,加快資源節約型和環境友好型港口建設,保障港口運行安全,實現港口企業內涵式可持續發展”的精神,從提高泊位使用安全性的角度出發,對其中1#、2# 泊位進行結構加固改造已經迫在眉睫。
在政府各職能部門的有效監管和支持下,鎮海煉化分公司“職能監管、生產經營、工程實施”三位一體,對寧波-舟山港北侖港區鎮海煉化算山碼頭1#、2#泊位進行了結構加固改造。從2012年1月5日方案批復至2013年1月31日1# 泊位投入試運行,歷時1年,實現了改造任務和生產任務的圓滿完成。經試運行,取得了較好的安全、環境和經濟效益。
算山碼頭1# 泊位原為1個25萬t級原油泊位,2# 泊位原為1個25萬t級原油泊位兼顧2個5萬t級成品油泊位。現按滿載靠泊30萬t級油輪進行碼頭結構加固改造,原碼頭的建設規模和功能保持不變。
算山1#泊位結構加固改造后總平面基本不變,仍為蝶形布置。1# 泊位主要由1個工作平臺、6個艏艉纜墩(其中1#、8# 和9# 系纜墩利舊)、2個橫纜墩、2個倒纜墩及人行橋等組成。各系纜墩之間以及墩與平臺之間的連接人行橋和原1#、8#、9# 系纜墩維持現狀不變,繼續利用;工作平臺在原有平臺的基礎上向海側方向加寬10m,除原1#、8#、9# 系纜墩外,其他系纜墩在原結構海側方向擴建10m,另外新增4組鋼簇樁作為靠船設施。
算山2#泊位結構加固改造后總平面基本不變,仍為蝶形布置。2#泊位主要由3個工作平臺、6個靠船墩、6個系纜墩、8個人行橋墩和人行橋等組成,本次加固改造維持原結構不變,僅在原靠船墩之間增設2組靠船簇樁。
此外根據碼頭結構加固改造要求,需對1#、2#泊位局部脫落、破損的部分進行修補;對表面防腐涂層脫落的部分進行處理;對混凝土表面裂縫進行修復;對1# 泊位墩臺共105根樁設置海水樁柱防腐保護系統。
表1 主要工程量表
建設單位:中國石油化工股份有限公司鎮海煉化分公司;設計單位:中交上海港灣工程設計研究院有限公司;施工單位:中交第三航務工程局有限公司;監理單位:廣州華申建設工程管理有限公司。
本工程采用“指揮部+監理+承包商”的管理方式,按照“一次設計,分步實施”的組織實施:2# 泊位先改造投入試運行后1#泊位再改造。
2# 泊位結構加固改造工程于2012年2月17日取得水上水下施工作業許可證,并于2月23日正式開工,5月3日完成設計文件和合同約定的各項施工內容。5月29日通過質量鑒定和交工驗收。
算山碼頭1#泊位結構加固改造工程于2012年8月7日取得水上水下施工作業許可證,并于8月20日正式開工,2013年1月18日完成設計文件和合同約定的各項施工內容。2013年1月25日通過質量鑒定和交工驗收。
按照工程建設“三同時”原則,安全、環保、消防、職業病防護設施等專業同步設計、同步施工、同步驗收。質量監督、結算、竣工決算審計、檔案等工作,適時安排,在政府各職能部門的有效監管和支持下,“職能監管、生產經營、工程實施”三位一體,實現了合法開工、合規建設、按標準投用的目標,取得了結構加固改造任務和生產任務“雙豐收”。并于2013年8月22日順利通過交通運輸部組織的竣工驗收。
鎮海煉化算山碼頭1#、2#泊位結構加固改造工程是鎮海煉化2012年度要打好的裝置檢修和泊位改造兩場硬仗之一。根據寧波市交通委的批復意見,本工程一次設計、分步實施,先對2#泊位進行結構加固改造,待2#泊位進入試運行后再對1#泊位進行結構加固改造。所以泊位改造期間,鎮海煉化的原油碼頭是單泊位運行,進港原油數量必然大幅度減少,對鎮海煉化的正常生產經營將帶來較大的不利影響。
對此,鎮海煉化公司未雨綢繆,千方百計地進行原油資源調配。一方面,鎮海煉化利用2012年多套裝置停工檢修,原油加工量相應減少的契機來實施泊位結構加固,減少對全年生產計劃完成的影響。另一方面,鎮海煉化通過連接到嵐山中轉油罐的管線,從中石化大榭島原油碼頭轉運等措施,確保常減壓裝置的原油供應。
鎮海煉化算山碼頭1#、2#泊位結構加固改造工程每個泊位施工時,上下游泊位均處于正常生產運營狀態,生產與施工的深度交叉,這對工程的現場協調提出了更高的要求。鎮海煉化公司堅持“安全第一”的方針不動搖,明確了“施工讓生產”的基本原則,并落實各項措施,確保臨近碼頭的安全生產。
(1)編制施工交叉作業專項方案。該方案經寧波市交通安全質量監督站、寧波海事局、北侖海事執法大隊等單位的審核,在施工過程中嚴格按照方案執行,并接受檢查監督。
(2)建立完善的指揮調度系統。本工程依托鎮海煉化港務儲運部原有的船舶指揮調度系統,會同北侖海事處、各船舶公司和施工單位共同建立了通訊網絡,及時溝通船舶信息,確保“交叉不打架”。
(3)加強施工作業船舶的管理。本工程要求中交三航的施工船舶進場前均向鎮海煉化港儲部調度和北侖海事處提前報告,明確船舶名稱、數量、作業時間等等,經確認后方安排施工船舶進場作業。施工船舶退場時也及時報告船舶動態。同時在施工船舶作業過程中,如遇有臨近泊位的油輪靠離泊,則施工船舶需提前2h停止作業并攏岸避讓。
(4)精細安排施工作業時間。在“施工讓生產”的大前提下,為保障有效施工時間,鎮海煉化公司進行了精細管理,根據臨近泊位的靠離泊計劃,動態調整施工作業計劃,見縫插針地安排施工。特別是1# 泊位的6#、7# 和10# 墩臺,為保障生產安全,必須在2#泊位沒有靠船的情況下進行作業,而當時鎮海煉化2#泊位單原油碼頭運行,為保證公司原油供應,靠離泊頻次非常高,能提供作業的時間段次數少、周期短。為此,在保證施工質量的前提下,鎮海煉化公司優化作業流程,分步進行新建墩臺的施工,同時充分做好施工準備,一有施工契機就全力以赴在最短時間內完成既定內容的施工。
鎮海煉化公司對本工程的安全質量高度重視,在工程進度非常緊的情況下,采取了多項措施確保本工程安全質量處理受控狀態。
(1)實行領導帶班制,保證安全質量管理強度。為提高現場管理層次,鎮海煉化公司組建了泊位改造工程指揮部,對本工程建設進行全方位的管理。特別是十八大期間,嚴格實行領導帶班,確保現場安全穩定。
(2)實行考核掛鉤制,保證安全質量管理力度。對于日常檢查發現的違章行為,鎮海煉化公司根據合同文件和公司有關規定進行嚴肅考核。考核除了與經濟掛鉤外,還與單位的考評分掛鉤,并參與每季度鎮海煉化公司的承包商排名。扣分多的還將約談承包商領導,更嚴重的將停止招投標資格。這一措施大大提高了對承包商的管理力度,促使承包商能主動加強現場安全質量管理。
(3)實行檢查比例制,保證安全質量管理深度。本工程建立了鎮海煉化(項目指揮部)-華申監理-中交三航的三級檢查體系,對各級檢查責任主體發現的問題按1:3:9進行控制,即鎮海煉化公司層面發現1個問題,華申監理要查出類似問題3個,中交三航要查出類似問題9個。通過這種檢查比例制度,促使監理和施工單位能舉一反三地進行問題整改,提高了管理深度。
(4)實行全員參與制,保證安全質量管理廣度。除了鎮海煉化泊位改造指揮部的成員參與工程的安全質量管理外,鎮海煉化公司還通過“黨員義務崗”、“全員QHSE管理”等方式,動員廣大職工特別是黨員參與到本工程的現場檢查管理當中,從而達到“全員、全過程、全方位”的管理層次。
算山碼頭1#、2#泊位結構加固改造設計,要求該泊位碼頭結構改造后能夠滿足30萬t級油船靠泊要求,其中1# 泊位已使用多年,根據檢測結果對1#泊位工作平臺和系纜墩進行新建,此外1#、2#泊位靠船設施采用靠船鋼簇樁來滿足30萬t級油船靠泊。碼頭結構加固改造完成后,不新增岸線,1# 泊位碼頭前沿線前移10m,2#泊位前沿線維持現狀不變。
設計方案采用柔性鋼簇樁方案,利用鋼簇樁自身的水平變形來吸收船舶靠泊撞擊能量。它具有結構可靠、維修簡便、造價低、吸能性能好等優點。鋼簇樁具有受力明確,樁基相對較少的優點。
本工程設計采用鋼簇樁而不采用改造靠船墩、增加靠船墩的尺寸等其它方案,是因為鋼簇樁方案可以有效地減少樁基數量,能兼顧多種大小船舶的靠泊,又不需要對原有碼頭結構作重大調整。減少了改造施工對原碼頭運行作業的影響;縮短了工期;降低了投資成本,改造后使碼頭運營產生最大的效益。
算山碼頭1#、2# 泊位結構加固改造后仍為蝶形布置,碼頭泊位主要由工作平臺、艏艉纜墩、橫纜墩和倒纜墩等組成,靠船設施主要采用鋼簇樁來滿足30萬t級油船靠泊。根據加固改造目標及碼頭結構復核結果,1#泊位碼頭結構強度不能滿足設計要求,擬在碼頭海側擴建工作平臺和系纜墩。1#、2# 泊位均通過增設鋼簇樁來承受30萬t級油船靠泊和橫搖撞擊能量。
算山碼頭1#泊位的作業平臺、系纜墩均在原有作業平臺、系纜墩的基礎上向海側擴建10m,新建碼頭作業平臺尺寸40m×10m,原工作平臺上輸油臂及輸油臂前集合管朝海側順移10m,新建系纜墩尺寸10m×10m,樁基均采用Φ1200鋼管樁。
原靠船設施為鋼簇樁結構,在十幾年的使用過程中,得到了引航部門和碼頭使用單位的一致好評。該項目曾獲得交通部優秀設計一等獎和國家設計銅質獎。
本次結構加固改造仍考慮采用靠船簇樁方案,碼頭靠船鋼簇樁為4組,分別為2組5根Φ2200的主靠船簇樁,鋼簇樁中心間距為140m,鋼簇樁上布置1600H鼓型護舷,主要靠泊20萬~30萬t級油輪;2組3根Φ2200的副靠船簇樁,鋼簇樁中心間距為90m,鋼簇樁上布置1450H鼓型護舷,主要靠泊5萬~15萬t級油輪。
本泊位新增靠船鋼簇樁2組,每組5根Φ2200的靠船簇樁,鋼簇樁中心間距為155m,分別布置在2#、3# 和4#、5#靠船墩之間,簇樁中心距3#、4# 靠船墩16m,距離2#、5# 靠船墩16.5m,靠船簇樁海側一根鋼樁中心距碼頭前沿線1m。另外鋼簇樁上布置1600H鼓型護舷。
本次加固改造除原碼頭靠泊能力不足外,碼頭前沿水深及停泊水域水深尚顯不夠,根據業主提供的2009年2月“北電出水口至算山油碼頭1#~7#號泊位水深圖”,目前碼頭前沿水深在-21.6~-23.2m之間,30萬t級油輪滿載靠泊要求水深-23.80m,碼頭需挖泥疏浚。根據水深地形圖,碼頭區域水下泥面坡度較陡,為保證疏浚后碼頭整體穩定性,碼頭港池疏浚時必須對碼頭后方泥面進行削坡處理,削坡坡度定為1:4,按此計算本工程疏浚總工程量約40萬m3。
工程總投資包括自碼頭前沿至引橋接岸點的水工建筑、老結構修復和配套工藝恢復。工程估算總造價為10474.72萬元。
算山碼頭1#、2#泊位結構加固改造工程充分利用現有寶貴岸線資源,通過結構加固改造,在泊位使用的安全可靠、環境保護、運行優化和應急處置方面均得到了極大的提高,取得了良好的社會經濟效益。
經過結構加固改造,泊位運行時的安全性得到了大幅提升。
(1)提升設備性能,確保靠穩泊的安全性。如快速脫纜鉤拉力由原125t增加至150t,并配備測力裝置,提高了系纜可靠性。
(2)提升了消防系統能力,優化了消防炮布置,大幅提升保障了在應急狀況下消防設施對30萬t級油輪全覆蓋,提高了裝卸作業的安全性。
泊位改造過程中增加了不少防溢油設施,以確保泊位使用過程中環保零污染。在作業平臺設置了圍油坎和集油池,防止作業區域漏油進入海洋;輸油臂全部安裝緊急脫離裝置,防止船舶漂移時發生污染事故。配備防火圍油欄等溢油應急設施,確保事故狀態下不污染海洋。除本工程外,公司還建設了油氣回收裝置、溢油報警系統,配備浮油回收船,累計環保投資達4123萬元,力求打造環境友好型碼頭。
泊位改造后具備滿載靠泊30萬t級油輪的能力,大型油輪無需再轉泊減載,且原有的設備裝卸、輸轉能力得到了更好的應用,增加了操作靈活性,在運輸成本、設備能力利用等方面均實現了良好的經濟效益。初步估算,每年可增效5500萬元以上。
通過結構加固改造,裝卸管道加裝緊急切斷閥,靠海新建了應急器材倉庫并配置了充足溢油應急器材,大大提高了應急狀態下處置能力和處置速度。這些設施的配置,不僅僅能夠滿足算山碼頭自身的應急處置需求,必要時還可以支援其他碼頭,提高了整個北侖港區的抗風險能力,也充分展現了鎮海煉化公司“有責任、有擔當”的企業形象。
鎮海煉化積極響應交通運輸部有關沿海港口碼頭結構加固改造的要求,算山碼頭1#、2#泊位結構加固改造工程從方案批復到實現竣工驗收歷時19個月,也是交通運輸部全國100多個碼頭結構加固改造工程中第一個通過竣工驗收的項目,項目的建設得到了交通運輸部的高度認可。該項目的建成是鎮海煉化打造世界級煉化一體化企業的一項重要舉措,取得了良好的社會經濟效益,也為碼頭結構加固改造工程的實施積累了經驗。
F284
B
1672-9323(2014)02-0049-06
2014-02-08)