海工码头建设初探

来源:用户上传      作者: 林智威 梁田

　　在海洋工程项目建设的过程中，方案的制定对于海工项目的成功起着重要的作用。文章以中海长兴岛修船基地为例来说明海洋工程项目建设方案的制定、选择和实施。
　　
　　随着国际船舶修造行业的发展，近20年，国际修造船业务的中心逐步从欧洲、美国转移至远东和东南亚各国。我国的修船企业也在近20年取得了巨大的发展，尤其在2000年到2008年，修船市场经历了史无前例的繁荣，取得了重大的发展。从目前经济规模和船坞设施来看， 中国已经成为世界第一修船大国，2008年，中国规模以上船舶企业实现船舶修理产值超过500亿元。2009年，世界金融危机爆发，严重影响国际航运市场和造船市场，修船行业也未能幸免。2009年，中国修船市场下滑情况严重，全国修船产值约325亿元，同比下降约37％。另一方面，此次金融危机对中国修船业发展来说是一次难得的机遇，它为中国修船业进一步壮大提供了难得的缓冲期。面对金融危机，那些资金实力相对雄厚、具有长远发展视野的大中型修船企业可以抓住这样的历史机遇展开新一轮的行业资源整合，做大做强修船企业的同时推进修船产业结构升级。目前国内各大型修船企业均提出了多种经营的思路，结合产业结构升级，多种经营，提高产品档次，优化产品结构。
　　随着国际经济的发展，人们生活水平的不断提高，全球对能源的需求也越来越大。目前主要的能源供给依然以石油天然气和煤炭等传统能源为主，新型能源短期内无法取代传统能源。目前陆地的油气资源已经无法满足需求，且分布极不均匀，因此各国均将目光投向了储量丰富的海洋油气资源。
　　经过30多年的发展，海洋油气资源开采技术取得了巨大的发展，日趋成熟，已经大规模投入生产。经过了3-4代的发展，目前的张力腿平台、柱式平台和FPSO的技术已经相当的成熟，在北海、墨西哥湾和我国的渤海均有大量的海洋工程平台投入使用。可以预计在各国政府的重视下，随着技术的发展，海洋工程的技术会继续高速发展，海洋工程平台会大量的投入使用。
　　
　　项目简介
　　1、工程情况
　　为配合上海市城市总体规划，做好中国海运所属修船厂的布局调整工作，满足中国海运战略发展的要求，为高速发展的航运业和洋山深水港提供配套修船保障，在上海市各级政府的支持下，中国海运决定在上海市长兴岛南岸设立大型现代化的配套基地――中海长兴岛修船基地。
　　中海长兴岛修船基地位于上海市长兴岛南岸，毗邻中船长兴和振华港机，是长兴岛建设海洋装备岛的重要组成部分。中海长兴岛修船基地拥有约3km的岸线资源，依据规划，中海长兴岛修船基地的规模为13个修船泊位（包括已建成的1个）、3个浮船坞及其他配套设施，除此之外还配有：6艘4千匹的全回转拖轮、2个港作浮吊、3艘快速交通船和4个方驳，以及为这些船配套的工作船码头和重件码头。
　　2、建设内容
　　建设12个修船泊位及引桥：码头布置形式为双层布置，码头总长约2848m，其中：外层码头长度为993m(泊位总长度为1353m，码头等级为30万吨级船舶)；内层码头长度1855m(码头等级为10万吨级船舶)。新建引桥总长1054m，内、外层码头间距为200米。
　　建设3个浮船坞(30万、17万、8万吨级)靠坞设施及引桥，或泊碇设施；建造用于200t浮吊配套的重件码头及平台，码头长度80m，平台长度35m；在隧道预留区建造200m浮码头及与固定码头连接的通道。
　　码头工程于2007年1月开工，计划于2009年竣工。
　　结合公司“修造并举”的经营理念，基地在规划过程中以修船为主，充分利用了岸线的特点，巧妙布置了F型码头和隧道控制区作为船舶进出坞的回旋水域。“三坞十三泊位”的配置也堪称国内最大的修船基地。
　　在基地建设的过程中，经历了金融风暴的冲击。结合修造船产业的发展和国际经济的发展，决定对方案进行需改，将原方案中用于停靠浮吊的重件码头（尚未施工）段进行调整，结合后方陆域的支持，增加了海工产品修造和下水的功能，为产业升级和基地的进一步发展提供硬件上的支持。
　　
　　方案的比选
　　1、方案
　　重件码头位于中海长兴岛修船基地与中船长兴岛修船基地的边界处，位于基地最下游的岸线。原方案为80米长，用于停靠浮吊和重件的运输。重件码头的后方有约250米宽度的后方场地，可以更好的发挥前方码头的功能。经过对海工市场的分析，目标生产能力为4000t、2500t、800t、6000t、1500t、10000t的平台的上部组块、生活组块和钻井平台，用于平台下水和运输的工作船的最大长度为217.8米。
　　根据新的生产目标和能力，将重件码头的建设内容调整如下：①码头前沿长度为180米。其中150米为海工产品下水的码头，30米为平台，为了兼顾靠船尺度，码头前沿线与11#泊位一致，码头面标高为+7.0米。②码头的后方为海工建造区域。根据生产纲领和代表产品。拟新建2组滑道，拟建代表产品为4000t平台上部组块，兼顾6000t平台上部组块的建造，两组滑道组合，可以建造半潜式钻井平台。为了兼顾张力腿平台主体的建造，在两条滑道中再设1根副滑道。1#滑道设置两根滑道，西侧宽度为10米，东侧为16米。滑道中心距21米。2#滑道设置两根滑道，西侧宽度为16米，东侧为10米。滑道中心距21米。副滑道宽度为10米，设置于两组滑道的中间。③400吨门式起重机轨道布置至码头后沿，组块采用立体建造方法总装。④下水时，在滑道上设置垫块，依靠垫块上的滑靴滑移到驳船上。下水的方式采用拖拽式，通过码头前沿的电动绞盘和钢丝千斤顶系统，将海工产品拖拽至驳船。⑤新建2台400t门式起重机，用于海工产品建造过程中的吊装和运输。
　　根据海工产品下水的方案，海工产品在滑道和平台进行拖拽过程中会产生5400KN的水平力，通过驳船作用在海工码头上。对于这部分的水平力的解决方案，存在如下两种方案：
　　第一种： 通过码头和滑道承受全部的水平力。滑靴在铺于滑道上的钢板上滑移，下水驳船通过碰垫与码头接触，码头受较大的水平力；
　　第二种： 通过滑块承受水平力。在滑道上设置垫块，滑靴在垫块上滑行，装船时的水平力由垫块承受，滑道及码头不直接承受水平力。
　　2、方案比选
　　第一种方案中，码头和滑道承受海工产品下水时的水平力，对于码头和滑道的结构部分要求较高，投资增加很大，约100米长的滑道要增加800万元。第一种方案对于海工产品下水的限制较小，适用于多种海工产品的下水。
　　第二种方案中，下水的水平力通过滑块承受，横向的水平力与驳船靠泊力平衡。这样的模式下，码头的结构可以进行优化，大大降低的了投资。此方案的缺点在于在海工产品建设和下水过程受到一定的限制，较为不便。
　　3、方案的确定
　　针对重件码头修改方案中的问题，进行了多次分析，结合目前国内航运市场和海工市场的发展、结合公司的现状和发展的计划、结合投资和技术方面的因素，最终确定了重件码头的方案。
　　对于方案一，尽管其应用广泛，可以承接绝大多数的海工产品，但是投资比方案二多约4000万元。考虑到近期内海工产品不会、无法承接大量不同类型的产品订单，所以其应用的广泛性并不能充分发挥。对于方案二，可以选择其针对的几类产品，进行有针对性的接单，逐步接近海工产品市场，积累经验，为二期的发展提供指导，为中国海运集团的多元经营的发展战略提供支持。
　　
　　项目实施
　　重件码头项目于2009年12月确定了修改的方案，选择了方案二。工程于2010年1月26日正式开工，于2011年4月完工。
　　
　　体会
　　时值2009年下半年，国际金融危机严重影响着航运市场，进而对修造船业也有冲击，相关的企业均承受着巨大的压力。修船企业均面临着转型的困扰，如坚持单一修船为主业，将面临着成本上升、过度竞争和环保压力等问题，步履维艰。参考中远启东和临港的经验，海工产品建造是修造船产业未来发展的趋势。
　　根据中海长兴岛修船基地的平面布置，重件码头后方的腹地可以为海工建造的发展提供巨大的空间。因此及时的选择了重件码头，增加海工产品建造下水的功能。
　　市场方面，国内的修船企业与国际的海工产品市场尚有部分差距，会不会水土不服尚未可知。并且，2009年的下半年，资金压力非常大，对于基础建设的投资也逐步收紧。因此在投资过程中，可以有突破口的方案，以点带面，逐步接近海工产品的市场。
　　
　　结论
　　在海工项目建设的过程中，项目方案的制定对于海工项目的成功起着重要的作用。海工项目有投资巨大、技术先进复杂、专业性强、项目周期长、风险大的特点，在项目的决策过程中，即要在技术层面满足使用需求和未来发展的需要，也要结合企业自身的能力和发展规划，制定合理有效的方案。切忌求大求全，不顾自身的能力进行发展，造成巨大的损失或浪费。
　　（作者单位：中海工业有限公司）
　　

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