中石油江蘇LNG項(xiàng)目因其所處海域的地質(zhì)地貌和海洋動(dòng)力環(huán)境極為特殊，遇到很多世界性的難題，正因?yàn)槿绱耍�它被業(yè)界譽(yù)為世界上建設(shè)難度最大的LNG項(xiàng)目，各參建單位創(chuàng)造出了多項(xiàng)國(guó)際國(guó)內(nèi)紀(jì)錄。

    大打“自主”牌

    江蘇LNG項(xiàng)目建設(shè)者敢于問(wèn)鼎技術(shù)高端，勇于挑戰(zhàn)建設(shè)極限，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)LNG項(xiàng)目第一個(gè)自主設(shè)計(jì)、自主采辦、自主施工、自主運(yùn)營(yíng)工作目標(biāo)，闖出了中國(guó)石油LNG事業(yè)的特色發(fā)展之路。

    在阿聯(lián)酋迪拜沙漠與大海之間，延伸出一片人工島。人工島上是著名的伯瓷酒店——世界上唯一的七星級(jí)酒店。它宛如一艘美麗的帆船，演繹著人類追求卓越的思維，是很多創(chuàng)業(yè)者的夢(mèng)想之地。

    中石油江蘇液化天然氣有限公司總經(jīng)理張成偉關(guān)注的焦點(diǎn)與眾不同。他手執(zhí)一張伯瓷酒店的圖片，告訴記者：“江蘇LNG接收站與伯瓷酒店所處的人工島十分相似。不久的將來(lái)，江蘇LNG接收站將成為南黃海之濱、古長(zhǎng)江口的一道靚麗風(fēng)景線。我希望它也能像這座酒店一樣，讓全世界的人都知道，都想來(lái)看看。”

    也就是在這個(gè)接收站，11月16日16時(shí)30分，來(lái)自卡塔爾的世界上最大LNG船薩姆拉號(hào)裝載26.1萬(wàn)立方米LNG平穩(wěn)靠泊在專用碼頭。這是標(biāo)志中石油與卡塔爾燃?xì)夤�司�?a target=_blank href="http://www.www.1314163.com/news/html/201202/64834.html">殼牌公司天然氣供應(yīng)長(zhǎng)貿(mào)協(xié)議啟動(dòng)的第一艘LNG船。

    三年的前期準(zhǔn)備

    黃海之濱，在3萬(wàn)年前的古長(zhǎng)江口深水航道旁，一座面積1.44平方公里的人工島渾然天成，仿佛一艘巨艦停泊在滔滔黃海中，江蘇LNG項(xiàng)目占據(jù)了其中的0.3平方公里。

    風(fēng)雨如晦，光陰如梭。何曾想到，幾年前，這里還是個(gè)若隱若現(xiàn)的小沙洲，粉細(xì)沙軟土地基，海域潮差大、潮流強(qiáng)，最高潮位達(dá)8米以上。

    早在1992年時(shí)，我國(guó)就議論能否在西太陽(yáng)沙建設(shè)LNG項(xiàng)目，這也是全中國(guó)最早動(dòng)議LNG建設(shè)的地點(diǎn)。“雖然做過(guò)很多前期工作，但由于海況、地質(zhì)條件太復(fù)雜，時(shí)機(jī)也不成熟，投資方就中斷了投資。”張成偉說(shuō)。

    從江蘇LNG建設(shè)的難度也可以看出個(gè)中原因。在國(guó)內(nèi)已建和規(guī)劃在建的LNG接收站中，江蘇LNG項(xiàng)目為外海首項(xiàng)工程，建港疑難問(wèn)題多；站址遠(yuǎn)離大陸，基礎(chǔ)設(shè)施零起步；淺灘大潮差作業(yè)，海工施工困難；軟土地基罕見(jiàn)，施工技術(shù)難題多；主要材料受限進(jìn)口，供貨期難保證；項(xiàng)目涉及面廣，多方博弈關(guān)系復(fù)雜；個(gè)別專家認(rèn)為指狀輻射沙洲地貌、粉細(xì)砂特殊地質(zhì)條件下的項(xiàng)目選址是建港和建設(shè)LNG接收站的禁區(qū)。

    中國(guó)石油西氣東輸管道竣工投產(chǎn)后，急需在長(zhǎng)三角內(nèi)部找到一個(gè)穩(wěn)定供氣的保安氣源。選來(lái)選去，如東算作一個(gè)可選地之一。張成偉回想起當(dāng)時(shí)的決策說(shuō)：“在這一地方有可能建設(shè)成深水大港，這是海洋地貌學(xué)家站在很高的高度來(lái)談這個(gè)問(wèn)題的。而要變成工程實(shí)例就要做大量的細(xì)致工作。”

    這個(gè)項(xiàng)目從一開(kāi)始做，就充滿了不易。在項(xiàng)目選址階段，對(duì)能否在該海域建設(shè)LNG港口和接收站人工島，“國(guó)內(nèi)海洋工程界分成贊成和反對(duì)兩種意見(jiàn)，每次開(kāi)會(huì)時(shí)都是爭(zhēng)論不休，涇渭分明。”張成偉說(shuō)，“而且反對(duì)派占多數(shù)。”

    建，還是不建？項(xiàng)目建設(shè)者為尋求科學(xué)答案，花費(fèi)了將近三年時(shí)間，投入6000多萬(wàn)元，組織十幾家國(guó)內(nèi)外頂級(jí)科研機(jī)構(gòu)、王穎等六位院士及王汝凱等三位國(guó)家港口設(shè)計(jì)大師和百余名專家學(xué)者，運(yùn)用國(guó)際最先進(jìn)的研究手段，開(kāi)展了潮流型沙洲長(zhǎng)周期沖淤演化規(guī)律、潮流型泥沙物理模型試驗(yàn)和數(shù)學(xué)模型研究、輻射沙洲建設(shè)人工島工程穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)等三十多項(xiàng)專項(xiàng)研究。最終，他們得出了“爛沙洋水道基本穩(wěn)定，西太陽(yáng)沙核心部位基本穩(wěn)定，LNG接收站人工島工程沒(méi)有顛覆性意見(jiàn)”的重要結(jié)論。

    這也是迄今為止國(guó)內(nèi)參與院士和專家學(xué)者最多、試驗(yàn)規(guī)模最大、涉及范圍最廣、技術(shù)手段最先進(jìn)、研究程度最深的海洋工程前期試驗(yàn)研究，填補(bǔ)多項(xiàng)國(guó)內(nèi)海洋工程建設(shè)領(lǐng)域空白。這些研究徹底摸清并解決了西太陽(yáng)沙海域建港的各種疑難問(wèn)題。

    “這樣一來(lái)，原來(lái)支持的更有信心了，原來(lái)反對(duì)的也不反對(duì)了。”張成偉如釋重負(fù)。

    也正有了這些充分準(zhǔn)備，經(jīng)過(guò)建設(shè)者披星戴月奮戰(zhàn)一千八百多個(gè)日夜，首次在外海輻射沙洲地貌、粉細(xì)沙地質(zhì)海域這一世界公認(rèn)的建港禁區(qū)，建成了長(zhǎng)江口北岸第一個(gè)離岸式十萬(wàn)噸級(jí)深水大港，將南通人民建設(shè)深水海港的千年夢(mèng)想變成現(xiàn)實(shí)。

    擺脫國(guó)外依賴

    沒(méi)有社會(huì)依托，地質(zhì)海況極其復(fù)雜，施工條件異常困難，怎么辦？技術(shù)是江蘇LNG選擇的突破口。

    “目前在我國(guó)，江蘇LNG成為國(guó)產(chǎn)化率最高的LNG項(xiàng)目，徹底改變了以往國(guó)內(nèi)LNG項(xiàng)目由國(guó)外EPC總承包商在設(shè)計(jì)、采辦、施工、管理等全過(guò)程的壟斷和控制，主要建設(shè)材料擺脫了依賴進(jìn)口的局面。”張成偉談到國(guó)產(chǎn)化時(shí)表示。

    LNG儲(chǔ)罐容量大，存儲(chǔ)介質(zhì)特殊，條件苛刻，安全技術(shù)等級(jí)高，對(duì)罐體建造所需的低溫Ni9鋼性能質(zhì)量要求極高。2008年以前，全球僅有國(guó)外少數(shù)幾家鋼鐵企業(yè)掌握其生產(chǎn)工藝并控制國(guó)際市場(chǎng)，產(chǎn)品價(jià)格昂貴，貨源緊張，供貨時(shí)間也得不到保證。

    為破解這一重大難題，2007年，中國(guó)石油委托江蘇液化天然氣有限公司牽頭組織，寰球總包、西安管材研究所等多家單位參與，與太鋼集團(tuán)合作，進(jìn)行了為期兩年的Ni9鋼國(guó)產(chǎn)化研究應(yīng)用工作，先后投入研發(fā)資金500多萬(wàn)元，開(kāi)展了LNG儲(chǔ)罐排版版圖、板材坡口形式、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析、采購(gòu)技術(shù)條件研究與編制、焊接工藝評(píng)定、施工方案研究與編制等6項(xiàng)專題研究，進(jìn)行材料性能試驗(yàn)數(shù)百次，終于成功研發(fā)出符合質(zhì)量要求的低溫Ni9鋼，內(nèi)在質(zhì)量和機(jī)械性能等關(guān)鍵指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際水平。

    這樣一來(lái)，每座儲(chǔ)罐的造價(jià)降低了近2000萬(wàn)元，徹底改變了我國(guó)LNG儲(chǔ)罐用鋼依賴進(jìn)口的局面。

    此前就Ni9鋼開(kāi)出高價(jià)而且不保證交貨時(shí)間的比利時(shí)公司，在我國(guó)Ni9鋼有了突破后態(tài)度180度大轉(zhuǎn)彎。不但價(jià)格直降30%，而且也答應(yīng)半年交貨，時(shí)間縮短了三分之二。

    在工程建設(shè)上，值得一提的是，2008年12月25日，江蘇LNG項(xiàng)目接收站儲(chǔ)罐樁基的最后一根工程樁在負(fù)60米以下的粉砂和粉細(xì)砂地質(zhì)條件下順利澆注結(jié)束，儲(chǔ)罐樁基礎(chǔ)成為世界上規(guī)模最龐大的擠擴(kuò)灌注樁群。

    江蘇LNG項(xiàng)目地震勘測(cè)表明，人工島自然泥面以下1000米內(nèi)均為粉細(xì)砂軟土地基，沒(méi)有基巖。為解決輻射沙洲特殊軟土地質(zhì)條件下儲(chǔ)罐樁基承載力弱的重大難題，江蘇LNG與寰球工程公司緊密配合，對(duì)儲(chǔ)罐樁基技術(shù)方案進(jìn)行反復(fù)研究比選，確定采用三岔托盤擠擴(kuò)灌注樁作為儲(chǔ)罐的基礎(chǔ)工程樁，并針對(duì)此種樁基施工在世界上首次采用了“超密集型群樁三岔雙向液壓擠擴(kuò)施工技術(shù)”，并使樁基原計(jì)算樁長(zhǎng)由90米降至60米，每座儲(chǔ)罐樁基礎(chǔ)降低造價(jià)2000多萬(wàn)元，施工周期也大大縮短。經(jīng)儲(chǔ)罐水壓試驗(yàn)檢測(cè)，最大沉降差均不超9毫米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)允許25毫米范圍。

    在這一狹小區(qū)域范圍內(nèi)大規(guī)模采用該種樁基礎(chǔ)和施工技術(shù)，在全世界尚屬首例，成為一項(xiàng)新的世界土木工程技術(shù)之最。張成偉評(píng)價(jià)說(shuō)：“這是項(xiàng)目廣大工程建設(shè)者集體智慧和各方團(tuán)結(jié)協(xié)作的結(jié)晶。”

    在裝置區(qū)內(nèi)，張成偉自豪地說(shuō)：“兩個(gè)大罐保冷絕熱效果好，蒸發(fā)率比韓國(guó)、日本的低。我們與國(guó)內(nèi)低溫保冷材料制造商合作研發(fā)出了LNG儲(chǔ)罐、管道國(guó)產(chǎn)低溫保冷材料，還填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)技術(shù)空白，每座儲(chǔ)罐降低造價(jià)700多萬(wàn)元，并且推動(dòng)國(guó)內(nèi)低溫保冷材料迅速打入國(guó)際市場(chǎng)，中國(guó)已一舉成為世界第二個(gè)專業(yè)生產(chǎn)此種材料的國(guó)家并成為亞洲規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)的生產(chǎn)基地。我們的所有低溫不銹鋼管材，也都是國(guó)內(nèi)自主研發(fā)生產(chǎn)的，這已經(jīng)很了不起了。”

    優(yōu)化建設(shè)方案

    五年來(lái)，江蘇LNG項(xiàng)目未發(fā)生海洋環(huán)境污染事故。

    更令人欣喜的是，工程建成后，海洋環(huán)境呈現(xiàn)越來(lái)越好的趨勢(shì)，各種魚類在接收站海域遨游，多種海鳥在接收站內(nèi)棲息繁衍。投用后，附近海域甚至出了難得一見(jiàn)的景觀，數(shù)量達(dá)幾百只的海豚群在LNG專用碼頭和LNG船周圍流連戲浪，當(dāng)?shù)貪O民連連稱奇。

    張成偉介紹說(shuō)：“我們始終堅(jiān)持環(huán)保優(yōu)先理念，嚴(yán)格風(fēng)險(xiǎn)隱患排查整改，工程建設(shè)方案處處都要優(yōu)先考慮海洋環(huán)境保護(hù)，建設(shè)過(guò)程嚴(yán)格落實(shí)安全環(huán)保‘三同時(shí)’原則，同步建設(shè)了人工島污水處理設(shè)施，建設(shè)及生產(chǎn)生活污水全部實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，不向海洋丟棄一塊廢棄物，否則項(xiàng)目附近聞名于世的紫菜、文蛤和海洋漁業(yè)養(yǎng)殖帶的生態(tài)環(huán)境就將遭受破壞。”

    該公司最大限度優(yōu)化工程建設(shè)方案。工程建設(shè)中，他們優(yōu)化了碼頭棧橋、船岸銜接、取水口工藝、LNG儲(chǔ)罐樁基和高含沙海水條件下開(kāi)架式氣化器(ORV)氣化工藝等重大工程設(shè)計(jì)方案，解決了大量技術(shù)難題。張成偉說(shuō)：“到現(xiàn)在為止，江蘇LNG所有的重大方案沒(méi)有經(jīng)過(guò)重大變更。事實(shí)證明這是成功的。”

    管線橋是江蘇如東洋口港的“咽喉工程”之一。在管線橋建成之前，洋口港陸島物流通道僅靠一條跨海公路大橋。但按洋口港原發(fā)展規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)定位，在港區(qū)落戶的大型臨港石化、能源、冶金等項(xiàng)目，物流輸配都要進(jìn)行一次海底管道穿越。

    但有個(gè)實(shí)際情況是他們不得不考慮的，即陸島之間11公里的海洋潮間帶是當(dāng)?shù)貪O民寶貴的海產(chǎn)養(yǎng)殖帶，以盛產(chǎn)紫菜和文蛤而聞名于世，經(jīng)濟(jì)附加值高。如果采用海底穿越施工，即使按最小作業(yè)寬度500米計(jì)算，僅海底管道敷設(shè)施工，就將給當(dāng)?shù)睾Ｑ箴B(yǎng)殖業(yè)帶來(lái)近4億元的損失。

    改變初步設(shè)計(jì)，采用管線橋跨海鋪設(shè)天然氣外輸管道，這才是上策。在深入調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，該公司突破常規(guī)，提出以購(gòu)買路權(quán)的方式與政府合作建設(shè)天然氣跨海外輸管線橋，采用管線橋跨海鋪設(shè)天然氣外輸管道。這樣，LNG項(xiàng)目的天然氣輸送管道和未來(lái)油品、化學(xué)品的輸送管道均可以架設(shè)在此橋上。

    如此一來(lái)，不僅徹底規(guī)避了在不穩(wěn)定海床地質(zhì)海域環(huán)境下進(jìn)行管道海底穿越面臨的大量技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、施工風(fēng)險(xiǎn)和未來(lái)投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，有效保護(hù)了海洋環(huán)境，還大大降低了項(xiàng)目建設(shè)成本、管道維護(hù)成本和維護(hù)難度，還有效地避免了海洋環(huán)境遭受嚴(yán)重破壞。據(jù)了解，較管道海底穿越方案，建設(shè)管線橋?qū)⒅苯咏档屯顿Y2億元，避免海洋養(yǎng)殖業(yè)損失4億元。運(yùn)營(yíng)期的維護(hù)成本和難度也大大降低。

    針對(duì)含沙量大，水量太大，他們還采用高含沙海水條件下ORV(開(kāi)架式氣化器)安全使用技術(shù)，取消海水除砂器，采用噴涂工藝保證ORV安全運(yùn)行，使取水工藝得到進(jìn)一步優(yōu)化，降低工程投資1200多萬(wàn)元，運(yùn)營(yíng)期維護(hù)費(fèi)用也將得到有效降低。半年運(yùn)行表明，含沙海水對(duì)設(shè)備的磨損微乎其微。

    不僅如此，在優(yōu)化工程方案中，他們?cè)诨�礎(chǔ)設(shè)計(jì)階段時(shí)就與寰球工程公司通過(guò)深入研究，引入船岸銜接管道水力學(xué)聯(lián)算技術(shù)進(jìn)行精確計(jì)算，在保證卸載能力的前提下，將LNG卸料管線管徑由卸料管道單算的44寸降至40寸，降低管道材料費(fèi)近8000萬(wàn)元；優(yōu)化接收站取排水口設(shè)計(jì)方案，將站外取水改為站內(nèi)取水，解決了沖淤變化劇烈的海域離岸取水的技術(shù)難題，有效降低了工程投資和運(yùn)行成本，降低投資近3000萬(wàn)元；在廣泛調(diào)研、全面評(píng)估和權(quán)威專家評(píng)審基礎(chǔ)上，優(yōu)化LNG碼頭棧橋設(shè)計(jì)方案，第一次采用下承式簡(jiǎn)支桁架拱型LNG鋼棧橋，解決了技術(shù)和施工難題，同時(shí)降低投資7000多萬(wàn)元。

    “這個(gè)地方真的讓人感覺(jué)很神奇，有時(shí)候大家的靈感和頭腦風(fēng)暴一來(lái)，就能解決一個(gè)大問(wèn)題。2008年1月項(xiàng)目正式開(kāi)工后，工程建設(shè)和島上的生活用水成了問(wèn)題。我們就想既然是古長(zhǎng)江入海口，下面能不能有古淡水資源。通過(guò)對(duì)人工島水文地質(zhì)資料的深入研究，我們決定嘗試在人工島鑿井找水，結(jié)果在地下500米深處真的找到了古代淡水資源，這樣一來(lái)就徹底解決了建設(shè)和生活用水。如果沒(méi)有這兩口井，當(dāng)時(shí)從陸上通過(guò)船運(yùn)向島上送水，按當(dāng)時(shí)30元/噸的高昂價(jià)格，這兩年多的時(shí)間僅水費(fèi)就得1500多萬(wàn)元。在外海人工島地下能找到淡水，這在目前海洋工程建設(shè)史上還僅此一例呢！”張成偉總經(jīng)理饒有風(fēng)趣地說(shuō)。

    鏈接

    江蘇LNG國(guó)際國(guó)內(nèi)紀(jì)錄：

    歷時(shí)10個(gè)月，2007年11月人工島一次吹填成功，刷新世界無(wú)遮掩外海人工島吹填僅有49%成功率的紀(jì)錄，日打樁和拋石量創(chuàng)造國(guó)內(nèi)同類海工工程和水運(yùn)工程建設(shè)史上兩個(gè)第一。

    大型LNG儲(chǔ)罐樁基成為世界上規(guī)模和密度最大的擠擴(kuò)灌注樁群(直徑82米范圍內(nèi)，均布360根直徑1.2米、長(zhǎng)60米的三岔擠擴(kuò)灌注樁)。

    大型LNG卸載鋼棧橋施工開(kāi)創(chuàng)了外海無(wú)掩護(hù)大潮差環(huán)境下吊裝技術(shù)成功應(yīng)用先例(鋼棧橋單跨長(zhǎng)86.8米，寬12.5米,桁高11.6米，重350噸)，LNG棧橋長(zhǎng)度居國(guó)內(nèi)第一、世界第二(1970米)，LNG碼頭接卸能力世界最大。

    LNG跨海外輸管線橋世界最長(zhǎng)(10.762公里)。

    供電工程20千伏市電電纜單回長(zhǎng)度創(chuàng)江蘇省電力工程之最(單回14公里)，在國(guó)內(nèi)排在前列。
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