恒力石化（大连）炼化有限公司2000万吨/年炼化一体化项目配套码头工程设计（长兴岛北岸作业区114号-115号30万吨级原油泊位）

（2022～2023年度第一批优秀设计一等奖）                 

申报单位 大连理工大学土木建筑设计研究院有限公司

一、项目基本情况

所设计工程位于大连长兴岛北岸作业区，已建北港区西护岸外侧水域。建设30万吨级原油泊位2个，向下兼顾至10万吨级油船，单个泊位长度为428m，两个泊位设计年吞吐量为2600万t/a，设计通过能力为3200万t/a。

二、技术难点和特点

1. 装卸工艺技术先进、安全可靠

（1）选用技术成熟的DN400型液压输油臂进行原油装卸作业，工艺技术可靠，处于国内同行业先进水平。

（2）在栈桥根部设置紧急切断阀等快速启闭设备，可保证在事故紧急状况下迅速切断码头与陆域库区的物料输送，使事故处于可控范围内。

（3）在国内率采用船岸对接安全装置，确保船舶、码头和陆域油气回收装置的安全生产，避免下游油气管道因产生高压、负压、回火和含氧量超标等造成损害。

（4）采用原油管线自动取样器代替人工采样，可以极大提高原油采样的工作效率，使采样作业标准化、科学化，更加符合安全与环保的要求，并能够消除人为影响、避免手工取样不具代表性的问题。

2.栈桥结构合理、节省工期

码头与后方陆域连接采用钢管拱栈桥结构，栈桥基础坐落在马家浅滩上。从工程区域自然条件及当地施工能力分析，适合采用重力式沉箱结构，但结构基础开挖量大，不利于马家浅滩的稳定，施工期对海洋生态环境也会产生不利影响，因此基础结构选用高桩结构，该结构透浪性好，对马家浅滩稳定影响小。栈桥所处水域水深较深，考虑海上吊装方便且吊重较大，本项目主梁采用工厂焊接构件，陆上支架拼装成桥，整体吊运至桥位处，这样减少海上作业，降低安全风险，且能上、下部同时施工，节省工期。

3.设计理念体现绿色低碳、智慧高效、节能减排

（1）采用专用的污水收集、输送系统。对码头生产和生活污水、初期雨水及船舶污水进行收集并输送至污水处理厂处理，达到“零排放”，实现海洋环境保护与可持续发展，为企业绿色发展保驾护航。

（2）设备材料技术先进、安全可靠，高效减少大气污染物的排放，达到低碳绿色设计目标，0.01tce/104t吞吐量的可比能源综合单耗指标在北方港口同类型项目中处于领先水平。

（3）控制系统DCS核心控制层将装卸工艺流程通过图形可视化技术实时展现，结合通信系统语音、视频、广播、计算机管理等多样辅助，实现码头装卸生产的高效以及管控一体化的智慧化强大功能。

三、创新点

1.码头长度和墩位布置创新超前

本工程位于开敞海域，自然条件较为复杂，泊位长度的确定及墩位布置是保证船舶系泊作业安全的关键技术问题，方案设计时《开敞式码头设计与施工技术规程》（JTJ295-2000）规定码头泊位长度可按照Lb=1.4~1.5L估算，按此取值泊位长度偏大、艏艉缆偏长、艏艉缆水平角偏小，受力状态不理想。本工程船舶以横向运动和横向位移为主，项目组创新性探索缩短泊位长度，增加艏艉缆的横向约束作用，均衡各缆绳受力，采用国外先进的系泊软件OPTIMOOR对码头系泊方式、码头长度、缆绳受力等内容进行计算分析、渐进优化，同时与同类项目工程管理、船舶引航以及专业学术部门的专家研讨，最终确定了泊位长度428m（1.3倍船长），艏艉缆水平角52°，其中 1.3倍船长的泊位长度，为国内已竣工30万吨级原油码头中率先选用，经后续物理模型试验验证和运营阶段的使用，证明了设计的创新性和合理性。2014年5月实施的《海港总体设计规范》对蝶形泊位长度进行了修订，本工程也为大型开敞式码头短泊位设计积累了丰富的实践经验。

2.沉箱结构上设置破冰锥体结构，设计先进新颖

对码头上部结构进行了创新优化，设计过程中对破冰锥体结构和常规的等宽结构进行比较，最终采用了破冰锥体结构。该结构在外海钻井平台桩基中应用较多，曹妃甸桩基码头也采用过，但在重力式码头中的应用，国内还无应用实例，创了先例。沉箱结构上设置破冰锥体的创新结构，有效的减少了冰荷载、波浪力和地震力，从而减少了结构断面，节省了工程投资，为国内重力式码头结构上首次利用，解决了重冰区重力式码头设计问题。

四、成果应用

设计成果已应用于工程建设。项目建成投产后实现了企业产业升级、延伸上游产业链条、增加市场竞争力的发展目标。减少运输环节，降低企业物流成本，极大地提高了建设单位的市场竞争力，为企业今后的快速发展起到了很大的推动作用。

五、经济和社会效益

1.经济效益

本项目2个30万吨级原油码头自2019年投入使用以来，码头结构与装卸设施状态良好，运行平稳，运营至今共靠泊船舶280余艘，接卸原油近7000万吨。若无本项目，进口原油只能利用周边公共码头完成，将增加大量的储罐租赁费用、陆路运输费用和港口装卸费用，经计算，每年可节约物流费用近13亿元；本项目自运营以来已经为企业节约物流费用约38亿元，经济效益显著。

2.社会效益

（1）炼化项目总成本中原油占95%以上，原油保障对炼化加工企业的生存和盈亏有着至关重要的影响。本项目作为恒力石化2000万吨炼化项目的配套工程，是该炼化项目原料运输的重要依托和保障。本项目的建设对促进后方石化产业发展、进而促进区域经济发展起到了重要推动作用。同时，本项目的建设还带动了机械、电力开发、建材等相关行业的发展，对区域经济可持续发展和增长做出一定贡献。

（2）本项目是恒力石化2000万吨炼化项目的配套工程，该炼化项目建设投资约620亿元，项目投产后每年可带来超过1200亿元的收入，可为财政上缴税收约159亿元，同时还可为社会提供近2000个工作就业机会。本项目的建设对增加地方GDP、财政收入、就业等方面起到积极促进作用。

（3）若恒力石化2000万吨炼化项目的进口原油从公共码头卸船后，再采取陆路运输至恒力厂区，将存在着极大的安全风险和环境污染因素，本项目的建设可以缓解公路压力，降低安全隐患，减少车辆尾气排放，符合建设项目“绿色、安全”的理念。