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1、海油工程 2005年4月上海液化天然气项目海底管道工程可行性研究报告 编制：校审：审定：批准：海洋石油工程股份有限公司设计公司二OO五年四月目 录1概述51.1项目概况51.2前期预可研阶段路由比选简介81.3编制依据191.4执行标准、规范201.5海底管道设计结论综述212海底管道路由选择及地质、地貌252.1海底管道路由选择252.2交越海底光缆和电缆布置312.3入海点海域地貌342.4登陆点海域地貌382.5海底管道路由海域地貌42图2.5-2海底管道路由布置图462.6海底面状况472.7浅地层特征472.8不良地质和障碍物472.9海域演变482.10海底冲淤变化和原因502.1
2、1大指头北深沟的发育和变化522.12海床演变、海底冲淤变化对海管稳定性影响543基础数据563.1工艺基础数据563.2海底管道设计寿命583.3水文气象、工程地质数据583.4防腐设计基础数据704海底管道结构设计754.1海底管道结构设计结果754.2海底管道壁厚和材质选择764.3座底稳定性设计794.4在位强度分析824.5海底管道安装分析885海底管道防腐设计945.1海底管道外防腐涂层955.2海底管道阴极保护985.4陆/岛、海管道交界处的绝缘1006海底管道交越海底光缆和电缆专题研究1007海底管道安装铺设方法专题研究1037.1海底管道铺设顺序1057.2铺设方法1077.
3、3挖沟埋设方法1077.4海底管道惰化介质1078安全、环境保护1078.1安全分析1078.2安全防范措施1098.3环境保护1108.4施工对环境的影响1119海底管道工程项目进度计划11110施工组织11311海底管道工程费用估算（加上阻流器3000万元人民币费用）11511.1费用估算说明11511.2费用估算基础11611.3费用估算表11612问题与建议11912.1问题11912.2建议12113附录1221 概述1.1 项目概况上海液化天然气有限责任公司（下称：业主）依托上海洋山深水港的开发建设，拟建造上海液化天然气（LNG）项目，该项目主要由LNG专用码头、LNG接收站和海底
4、输气干线三部分组成。经过前期预可研路由比选，业主拟定：LNG码头和接收站建在洋山深水港区的西门堂，然后通过海底输气管道在上海杭州湾北岸南汇嘴处登陆，再通过陆地输气管道将气送往杭州湾北岸奉贤区奉新与城市管网相连。目前业主拟定建设规模为：一期300万吨/年，二期600万吨/年。此项目将有利于改变上海市的能源结构和环境质量，有着重要的社会经济意义。在综合评估前期预可研“海底管道预选路由桌面研究报告”（2004年9月由上海东海海洋工程勘察设计研究院完成，下称：“桌面研究报告”）中推荐的八个路由后，2005年1月初业主拟定工程可行性研究阶段，海底管道预选路由为“桌面研究报告”中的“东方案”，即：由西门堂
5、北侧下海，向东北方向绕过大指头岛浅滩，转向西北，至南汇咀登陆，路由区主要关键点坐标见表1.1-1。中方案B为备选路由。表1.1-1海底管道预选路由关键点坐标坐 标 点坐 标 值 （WGS-84）东 北 登陆点AC112154.9523051.633路由拐点AC212204.2503044.405路由拐点AC312207.0603036.938入海点AC412206.3393036.3972005年4月8日，业主就表1-1中的预选路由约36km海底管道与海洋石油工程股份有限公司签订了合同，委托海洋石油工程股份有限公司基于上海燃气设计院提供的海底管道界面工艺参数和管径、进行海底管道结构、防腐工程可
6、行性研究设计，并在此阶段完成海底管道跨越海底光缆和电缆、海底管道安装铺设方法两项专题研究。与此同时，业主委托上海东海海洋工程勘察设计研究院开始了海底管道路由勘察工作。2005年5月11日，上海东海海洋工程勘察设计研究院提供了上海液化天然气（LNG）项目海底管道路由勘察报告（送审稿），勘测结果显示，对于AC2至AC3段预选路由，在AC3北侧路由上存在出露基岩（R1），将影响海底管道运行和安装期安全，所以上海东海海洋工程勘察设计研究院推荐海底管道路由关键点坐标调整为表1.1-2。表1.1-2海底管道推荐路由关键点坐标坐 标 点坐 标 值 （WGS-84）东 北 登陆点AC112154.952（41
7、396307m）3051.633（3416017m）路由拐点AC212204.250（41411019m）3044.405（3402526m）路由拐点AC3*12206.983（41415273m）3036.956（3388727m）入海点AC412206.339（41414235m）3036.397（3387703m）经比较“桌面研究报告”中的预选路由和表1.1-2的推荐路由，我们认为该推荐路由更合理，并基于此开展了海底管道工程可行性研究阶段、合同界定工作范围内的全部工作。该推荐管道路由将交越中日光缆、嵊泗上海（南线、北线）输电电缆、C2C 3A、C2C 3B、FLAG等4条国际光缆和2条电
8、力电缆。具体管道路由见“图2.1-1海底管道路由图”和“图2.1-2光缆和电缆布置图”。本工程可行性研究报告，是根据海洋石油工程股份有限公司海底管道设计、安装、铺设经验和设备、机具、铺管船能力，从确保海底管道操作、施工安全性出发，以推荐路由为基础，通过对各种技术方案、安装/铺设方法进行比较，推荐适合本项目海底管道的技术方案、安装/铺设方法，并对推荐路由进行工程费用估算。1.2 前期预可研阶段路由比选简介1.2.1 路由比选结果前期预可研阶段,业主委托上海东海海洋工程勘察设计研究院就海底管道路由预选下海点为崎岖列岛的大乌龟山岛和西门堂岛北侧,预选登陆点为南汇咀、芦潮港东、临港电厂和大治河口，进行
9、了八条路由的比选工作。经过认真比选,最终推荐”由西门堂北侧下海，向东北方向绕过大指头岛浅滩，转向西北，至南汇咀登陆”即1.2.1节中的东方案为预选路由；而中方案B即”在大乌龟山南侧下海，转向西北，在东海大桥与芦潮港大洋山海底通信电缆之间向北，至芦潮港东面约3km登陆”方案为备选路由。详细比选过程摘述如下。1.2.2 非大治河口登陆的预选路由方案比选该海底管道路由比选针对的预选下海点有两个：崎岖列岛的大乌龟山岛和西门堂岛北侧；芦潮港附近预选登陆点有三个：南汇咀、芦潮港东和临港电厂；并形成五个预选路由方案（见表1.2.2-1、图1-1）。大乌龟山入海点暂时选择在该岛的南侧。理由如下：东海大桥自北而
10、南登陆至该岛西部，再由西向东穿越大乌龟山。如果LNG入海点选择在该岛北侧，则管道入海后无论是去芦潮港东还是去临港电厂登陆点，都必须交越东海大桥；而如果入海点选择在岛的南侧，则管道入海后，向西南绕行后就可以避免与大桥相交。根据工程海域主要的地质地貌和海洋开发活动特点，各方案路由的走向简要描述如下：（1）东方案：西门堂北侧下海，向东北方向绕过大指头岛浅滩，转向西北，至南汇咀登陆点，交越中日光缆、嵊泗上海输电电缆、C2C 3A、C2C 3B、FLAG等4条国际光缆和1条电力电缆。（2）中方案A：西门堂北侧下海，向东北方向绕过大指头岛浅滩，在中日海底光缆南侧约1km转向西北，交越东海大桥后转向北偏西，
11、交越中日海底光缆后，至芦潮港东登陆点。该方案如果在小戢山北面转向西北，除了上述与东海大桥交越外，与中日海底光缆先后交越两次，而路由长度及其它条件并未明显改善。（3）中方案B：大乌龟山南侧下海，转向西北，在东海大桥与芦潮港大洋山海底通信电缆之间向北，至芦潮港东面约3km登陆。（4）西方案A：西门堂北侧下海，向东北方向绕过大指头岛浅滩，在中日海底光缆南侧约1km转向西北，交越东海大桥、芦潮港大洋山海底通信电缆、芦潮港东海平湖油气田海底气管后，转向北偏西，至临港电厂登陆点。该方案如果在小戢山北面转向西北，除了上述与东海大桥、海底管线的三次交越外，还需与中日海底光缆交越两次，而路由长度及其它条件并未明
12、显改善。（5）西方案B：大乌龟山南侧下海，转向西北，交越芦潮港大洋山海底通信电缆、芦潮港东海平湖油气田海底气管后转向北偏西，至临港电厂登陆点。表1.2.2-1 上海LNG项目海底管道预选路由方案表入海点登陆点方案编号西门堂北侧南汇咀东方案芦潮港东中方案A临港电厂西方案A大乌龟山芦潮港东中方案B临港电厂西方案B上海液化天然气项目海底管道工程可行性研究报告 第11页 共124页各方案路由条件比较如表1.2.2-2所示。由表可见，各方案路由的海底地质、地形地貌条件无显著差异，现将主要的影响因素归纳简述如下：（1）东方案海底路由长度为37km，最短，居第一位。但需交越4条国际海底光缆和1条海底输电电缆
13、。这些海缆的埋深较浅（约1.5m），LNG管道如直接从其上面跨越，管顶埋深将会很浅或出露海底；20世纪70年代中期至1997年，本方案路由区普遍以（微）冲刷作用为主，且潮流流速较大，与路由的交角也较大，一旦管道出露海底，潮流的冲击作用就会很大，危及管道安全。因此交越施工时需要对这些海缆进行深埋处理。管道登陆后需穿越临港新城区，至临港电厂陆上路由长度约16km。（2）中方案A海底路由长度40.5km，居第二位。但需交越东海大桥和中日海底光缆。据施工单位介绍，大型铺管船正常施工无法通过东海大桥（非通航孔），必须采用“近底拖管法”铺设，因受水深和潮流的限制，水面对接几乎不可能；而且今后大桥附近管道的
14、检测、维护等也很困难；大桥附近海底产生强烈冲刷，管道的稳定性和安全存在隐患。因此，该方案应放弃。（3）中方案B本身的海底路由长度为27km，加上连接段海底路由17km，总长44 km，比东方案长7 km，居第三位。在登陆点南面13.5km（或更近）处与中日海底光缆交越，由于距岸较近，跨越施工相对比较方便。登陆点至临港电厂的陆上路由长度为6.3km。中方案B从西门堂入海点至大乌龟山还可以派生出两种方案：中方案B2和中方案B3。中方案B2:从西门堂向西穿越洋山港区陆上和颗珠门(水道)，到达大乌龟山。此方案业主曾委托华东管道设计研究论证。路由方案分为12段，分别穿越不同的地形地貌，可见工程之复杂。西门堂至小洋山主要沿港区北堤铺设，一是北堤既是港区重要的堤防，今后又是港区陆上重
