南通港吕四港区东灶港作业区一港池通用码头一期工程

（2022～2023年度第二批优秀设计一等奖）

申报单位  华设设计集团股份有限公司

一、项目基本情况

本工程为中天绿色精品钢（通州湾海门港片区）项目的配套海港码头工程，设计环节以“五化五一流”为指导思想，充分发挥设计主导性，为建成高起点、高标准、高水平全产业链的现代化钢铁联合企业添砖加瓦。海港码头位于南通港吕四港区东灶港作业区一港池，主要建设 8 个 5 万吨级通用泊位，码头泊位总长度 2034m，设计年通过能力 2027 万吨，货种主要为煤炭、矿石、辅料等散货及钢材、废钢、预制件等件杂货。 在港池西侧由外向内分别布置7 个50000吨级泊位（1～7#泊位），泊位长度为 1761m，码头宽度 36m。其中，1～3#泊位主要用于矿石和辅料的卸船作业，4～7#泊位主要用于钢材、废钢、合金和预制件等的装卸作业。码头平台通过 5 座引桥（1～5#引桥）与后方厂区连接。 在港池东侧端部布置 1 个 50000 吨级泊位（8#泊位），泊位长度为 273m，码头宽度 36m，用于煤炭卸船作业。码头平台通过 1 座引桥（6#引桥）与后方厂区连接。 

二、技术难点和特点

1.作为绿色化散杂货专业码头，面临高标准的环保要求，需做到“滴水不漏”。 

2.项目规模大，涉及货种复杂多样，同时绿色、环保、节能等方面对工艺设计要求严格。

3.打造示范性智慧港口，链接集团内部各个系统，实现上下游产业链有机结合。

三、创新点

1. 绿色、环保

（1）滴水不漏：传统设计中码头结构缝通常采用角钢+泡沫板形式，由于使用期存在位移、泡沫板损坏等情况，雨污水会从结构缝直排入海。为从根本上解决此问题，设计人员借鉴桥梁结构缝成熟技术，将通长的异型钢伸缩缝优化为齿形，以满足码头结构缝的使用，后期橡胶伸缩带损坏后易于更换，实现码头真正意义上的滴水不漏。

（2）全自动链斗清洗池：本工程在江苏沿海范围内率先设计了全自动链斗清洗池，搭配冲洗枪，实现无死角清洗链斗。池内清洗后剩余的污水可通过一体化旋流澄清器和板框压滤机进行泥水分离，然后分别回收利用，基本实现物料零损耗。

（3）运输车辆无污染：本工程工艺设计中件杂货水平运输车辆全部采用电力驱动，避免对环境产生污染。

2. 高效、节能

（1）链斗卸船机：针对大型专业化码头而言，装卸设备的选取影响装卸效率、能源消耗、经济效益以及环境保护等方面。设计初期设计人员调研国内多个设备生产厂家，实地考察设备运行效果，对比多项数据，最终说服业主在矿石卸船泊位引进链斗连续式卸船机。链斗式卸船机仅卸船效率方面比抓斗式卸船机高 15%，能耗方面平均节约 20%。

（2）外转子式永磁直驱传动技术：传统皮带机输送系统一般采用“电机+减速机”的驱动模式，此模式存在传动效率低、漏油、噪音大、维护成本高等亟待解决的问题。 在本项目设计过程中，设计人员查阅多项资料，最终尝试将在采矿工程中应用较为广泛的永磁直驱传动技术优化后引进港口散料输送系统。该技术的应用大幅减小了驱动系统的占用空间，机械传动效率高达 100%，系统效率达 95%以上，节能效果显著。解决了驱动系统漏油、噪音大、维护成本高等问题，是省内港口工程首个应用实例。

3. 智慧港口管控平台

智慧港口是大势所趋，但是放眼目前行业内的多个智慧港口系统，大多是较独立的港口 ERP 系统直接应用，无法与后方产业园内的企业生产环节进行数据交互和联动，本工程搭建的智慧港口管控平台开发一个平台——基于港口实际业务的全流程管控平台，实现船舶、机械、人员、环境等要素协调统一，提高港区作业、管理效率；一个系统——统一标准的数据核心，链接集团内部各个系统，实现集疏运数据的采集、汇聚、服务一体化；一张网——覆盖全港口的有线网络、物联网络、视频网络，实现港区全方位的动态感知和监控，主要包含物流管理系统、运行监测系统、安全监管系统、环境监测系统、三维可视化系统。其中：

（1）安全监管系统：本工程是目前全国首个采用轨道巡检机器人系统巡检皮带运输机的项目，系统主要包含巡检机器人本体及后台算法服务器，算法部分由部门算法工程师自主研发，可以实现全覆盖、无死角、全天候巡检；高精度排查、高灵敏度反馈，且运行维护成本较低。本工程设计约1km 长皮带机廊道，轨道巡检机器人的诞生解决了长廊道人工巡检面临的诸多问题。

（2）三维可视化系统：本工程设计阶段全程应用 BIM 技术，通过部门自主研发的高桩码头 BIM 模型辅助设计系统产出的 BIM 成果，融合 GIS 地理信息技术建立了码头三维电子地图，三维可视化集成了地理信息数据、视频监控系统、人员定位、环境监测数据等，实现了视频监控数据的地理空间化表达。 

四、成果应用

本设计成果已在南通港吕四港区东灶港作业区一港池通用码头一期工程中得到全面应用。

1. 码头结构缝设计中将通长的异型钢伸缩缝优化为齿形，此项设计在新建项目及老旧码头环保改造项目中值得积极推广。

2. 本工程作为江苏沿海首次采用链斗连续式卸船机的项目，具有鲜明的行业示范效果。

五、经济和社会效益

工程自竣工投产以来，运营情况良好，进出港作业船舶络绎不绝，降低了中天钢铁集团（南通）有限公司物流运输成本，完善了原料与产成品的集疏运体系，绿色、环保、低碳的设计理念也助力中天钢铁集团（南通）有限公司早日实现高质量发展，给集团创造了巨大的经济效益和社会效益。 码头建成投产后，2022 年度实现营业收入 1.375 亿元，实现净利润 4000 万元，完成散货吞吐量 1090 万吨，件杂货 35 万吨。