上海液化天然氣項(xiàng)目海底管道工程投資計(jì)劃書

上海液化天然氣項(xiàng)目

海底管道工程可行性研究報(bào)告

編制:

校審:

審定:

批準(zhǔn):

海洋石油工程股份有限公司設(shè)計(jì)公司

二00五年四月

目錄

1概述..........................................................5

1.1項(xiàng)目概況....................................................5

1.2前期預(yù)可研階段路由比選簡介.................................8

1.3編制依據(jù)...................................................19

1.4執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范.............................................19

1.5海底管道設(shè)計(jì)結(jié)論綜述.......................................20

2海底管道路由選擇及地質(zhì)、地貌................................24

2.1海底管道路由選擇...........................................24

2.2交越海底光纜和電纜布置....................................29

2.3入海點(diǎn)海域地貌.............................................32

2.4登陸點(diǎn)海域地貌.............................................36

2.5海底管道路由海域地貌.......................................40

圖2.5-2海底管道路由布置圖....................................44

2.6海底面狀況.................................................45

2.7淺地層特征.................................................45

2.8不良地質(zhì)和障礙物...........................................45

2.9海域演變...................................................46

2.10海底沖淤變化和原因.........................................48

2.11大指頭北深溝的發(fā)育和變化...................................50

2.12海床演變、海底沖淤變化對(duì)海管穩(wěn)定性影響....................52

3基礎(chǔ)數(shù)據(jù).....................................................54

3.1工藝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)..............................................54

3.2海底管道設(shè)計(jì)壽命...........................................56

3.3水文氣象、工程地質(zhì)數(shù)據(jù).....................................56

3.4防腐設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)...........................................68

4海底管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)............................................73

4.1海底管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果.......................................73

4.2海底管道壁厚和材質(zhì)選擇.....................................74

4.3座底穩(wěn)定性設(shè)計(jì).............................................77

4.4在位強(qiáng)度分析...............................................80

4.5海底管道安裝分析...........................................86

5海底管道防腐設(shè)計(jì)............................................92

5.1海底管道外防腐涂層.........................................93

5.2海底管道陰極保護(hù)...........................................96

5.4陸/島、海管道交界處的絕緣...................................98

6海底管道交越海底光纜和電纜專題研究...........................98

7海底管道安裝鋪設(shè)方法專題研究...............................101

7.1海底管道鋪設(shè)順序..........................................103

7.2鋪設(shè)方法..................................................105

7.3挖溝埋設(shè)方法..............................................105

7.4海底管道惰化介質(zhì)..........................................105

8安全、環(huán)境保護(hù).............................................105

8.1安全分析..................................................105

8.2安全防范措施..............................................107

8.3環(huán)境保護(hù)..................................................108

8.4施工對(duì)環(huán)境的影響..........................................109

9海底管道工程項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃...................................109

10施工組織....................................................111

11海底管道工程費(fèi)用估算（加上阻流器3000萬元人民市費(fèi)用）......113

11.1費(fèi)用估算說明.............................................113

11.2費(fèi)用估算基礎(chǔ).............................................114

11.3費(fèi)用估算表................................................114

12問題與建議.................................................117

12.1問題.....................................................117

12.2建議.....................................................119

13附錄........................................................120

1概述

1.1項(xiàng)目概況

上海液化天然氣有限責(zé)任公司（下稱：業(yè)主）依托上海洋山深水港的開

發(fā)建設(shè)，擬建造上海液化天然氣（LNG）項(xiàng)目，該項(xiàng)目主要由LNG專用碼

頭、LNG接收站和海底輸氣干線三部分組成。

經(jīng)過前期預(yù)可研路由比選，業(yè)主擬定：LNG碼頭和接收站建在洋山深水

港區(qū)的西門堂，然后通過海底輸氣管道在上海杭州灣北岸南匯嘴處登陸，再

通過陸地輸氣管道將氣送往杭州灣北岸奉賢區(qū)奉新與城市管網(wǎng)相連。目前業(yè)

主擬定建設(shè)規(guī)模為：一期300萬噸/年，二期600萬噸/年。此項(xiàng)目將有利于

改變上海市的能源結(jié)構(gòu)和環(huán)境質(zhì)量，有著重要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義。

在綜合評(píng)估前期預(yù)可研“海底管道預(yù)選路由桌面研究報(bào)告”（2004年9

月由上海東海海洋工程勘察設(shè)計(jì)研究院完成，下稱：“桌面研究報(bào)告”）中

推薦的八個(gè)路由后，2005年1月初業(yè)主擬定工程可行性研究階段，海底管

道預(yù)選路由為“桌面研究報(bào)告”中的“東方案”，即：由西門堂北側(cè)下海，

向東北方向繞過大指頭島淺灘，轉(zhuǎn)向西北，至南匯咀登陸，路由區(qū)主要關(guān)鍵

點(diǎn)坐標(biāo)見表1.1-1。中方案B為備選路由。

表1.1-1海底管道預(yù)選路由關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)

坐標(biāo)值(WGS-84)

坐標(biāo)點(diǎn)

東北

登陸點(diǎn)AC1121°54.952'30°51.633,

路由拐點(diǎn)AC2122°04.250'30°44.405'

路由拐點(diǎn)AC3122°07.060，30°36.938'

入海點(diǎn)AC4122°06.339'30°36.397'

2005年4月8日，業(yè)主就表1-1中的預(yù)選路由約36km海底管道與海洋

石油工程股份有限公司簽訂了合同，委托海洋石油工程股份有限公司基于上

海燃?xì)庠O(shè)計(jì)院提供的海底管道界面工藝參數(shù)和管徑、進(jìn)行海底管道結(jié)構(gòu)、防

腐工程可行性研究設(shè)計(jì)，并在此階段完成海底管道跨越海底光纜和電纜、海

底管道安裝鋪設(shè)方法兩項(xiàng)專題研究。與此同時(shí)一，業(yè)主委托上海東海海洋工程

勘察設(shè)計(jì)研究院開始了海底管道路由勘察工作。

2005年5月11日，上海東海海洋工程勘察設(shè)計(jì)研究院提供了《上海液

化天然氣(LNG)項(xiàng)目海底管道路由勘察報(bào)告(送審稿)》，勘測結(jié)果顯

示，對(duì)于AC2至AC3段預(yù)選路由，在AC3北側(cè)路由上存在出露基巖

(R1),將影響海底管道運(yùn)行和安裝期安全，所以上海東海海洋工程勘察設(shè)

計(jì)研究院推薦海底管道路由關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)調(diào)整為表1.1-2。

表1.1-2海底管道推薦路由關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)

坐標(biāo)值(WGS-84)

坐標(biāo)點(diǎn)

東北

登陸點(diǎn)AC1121°54.952'30°51.633,

(41396307m)(3416017m)

路由拐點(diǎn)AC2122°04.250，30°44.405'

(41411019m)(3402526m)

路由拐點(diǎn)AC3*122°06.983'30°36.956r

(41415273m)(3388727m)

入海點(diǎn)AC4122°06.339，30°36.3971

(41414235m)(3387703m)

經(jīng)比較“桌面研究報(bào)告”中的預(yù)選路由和表1.1-2的推薦路由，我們認(rèn)為

該推薦路由更合理，并基于此開展了海底管道工程可行性研究階段、合同界

定工作范圍內(nèi)的全部工作。

該推薦管道路由將交越中日光纜、竦泗一上海（南線、北線）輸電電

纜、C2C3A、C2C3B、FLAG等4條國際光纜和2條電力電纜。具體管道

路由見”圖2.1-1海底管道路由圖”和“圖2.1-2光纜和電纜布置圖”。

本工程可行性研究報(bào)告，是根據(jù)海洋石油工程股份有限公司海底管

道設(shè)計(jì)、安裝、鋪設(shè)經(jīng)驗(yàn)和設(shè)備、機(jī)具、鋪管船能力，從確保海底管道

操作、施工安全性出發(fā)，以推薦路由為基礎(chǔ)，通過對(duì)各種技術(shù)方案、安裝/

鋪設(shè)方法進(jìn)行比較，推薦適合本項(xiàng)目海底管道的技術(shù)方案、安裝/鋪設(shè)

方法，并對(duì)推薦路由進(jìn)行工程費(fèi)用估算。

1.2前期預(yù)可研階段路由比選簡介

1.2.1路由比選結(jié)果

前期預(yù)可研階段,業(yè)主委托上海東海海洋工程勘察設(shè)計(jì)研究院就海底管道

路由預(yù)選下海點(diǎn)為崎嶇列島的大烏龜山島和西門堂島北側(cè)，預(yù)選登陸點(diǎn)為南

匯咀、蘆潮港東、臨港電廠和大治河口，進(jìn)行了八條路由的比選工作。經(jīng)過

認(rèn)真比選，最終推薦”由西門堂北側(cè)下海，向東北方向繞過大指頭島淺灘，轉(zhuǎn)

向西北，至南匯咀登陸”即1.2.1節(jié)中的東方案為預(yù)選路由；而中方案B

即”在大烏龜山南側(cè)下海，轉(zhuǎn)向西北，在東海大橋與蘆潮港一大洋山海底通信

電纜之間向北，至蘆潮港東面約3km登陸”方案為備選路由。詳細(xì)比選過程

摘述如下。

1.2.2非大治河口登陸的預(yù)選路由方案比選

該海底管道路由比選針對(duì)的預(yù)選下海點(diǎn)有兩個(gè)：崎嶇列島的大烏龜山島

和西門堂島北側(cè)；蘆潮港附近預(yù)選登陸點(diǎn)有三個(gè)：南匯咀、蘆潮港東和臨港

電廠；并形成五個(gè)預(yù)選路由方案(見表1.2.2-1、圖1T)。

大烏龜山入海點(diǎn)暫時(shí)選擇在該島的南側(cè)。理由如下：東海大橋自北而南

登陸至該島西部，再由西向東穿越大烏龜山。如果LNG入海點(diǎn)選擇在該島北

側(cè)，則管道入海后無論是去蘆潮港東還是去臨港電廠登陸點(diǎn)，都必須交越東

海大橋；而如果入海點(diǎn)選擇在島的南側(cè)，則管道入海后，向西南繞行后就可

以避免與大橋相交。

根據(jù)工程海域主要的地質(zhì)地貌和海洋開發(fā)活動(dòng)特點(diǎn)，各方案路由的走向

簡要描述如下：

(1)東方案：西門堂北側(cè)下海，向東北方向繞過大指頭島淺灘，轉(zhuǎn)向西

北，至南匯咀登陸點(diǎn)，交越中日光纜、竦泗一上海輸電電纜、C2C3A、C2C

3B、FLAG等4條國際光纜和1條電力電纜。

(2)中方案A：西門堂北側(cè)下海，向東北方向繞過大指頭島淺灘，在中

日海底光纜南側(cè)約1km轉(zhuǎn)向西北，交越東海大橋后轉(zhuǎn)向北偏西，交越中日海

底光纜后，至蘆潮港東登陸點(diǎn)。

該方案如果在小戢山北面轉(zhuǎn)向西北，除了上述與東海大橋交越外，與中

日海底光纜先后交越兩次，而路由長度及其它條件并未明顯改善。

(3)中方案B：大烏龜山南側(cè)下海，轉(zhuǎn)向西北，在東海大橋與蘆潮港一

大洋山海底通信電纜之間向北，至蘆潮港東面約3km登陸。

(4)西方案A：西門堂北側(cè)下海，向東北方向繞過大指頭島淺灘，在中

日海底光纜南側(cè)約1km轉(zhuǎn)向西北，交越東海大橋、蘆潮港一大洋山海底通信

電纜、蘆潮港一東海平湖油氣田海底氣管后，轉(zhuǎn)向北偏西，至臨港電廠登陸

點(diǎn)。

該方案如果在小戢山北面轉(zhuǎn)向西北，除了上述與東海大橋、海底管線的

三次交越外，還需與中日海底光纜交越兩次，而路由長度及其它條件并未明

顯改善。

(5)西方案B：大烏龜山南側(cè)下海，轉(zhuǎn)向西北，交越蘆潮港一大洋山海

底通信電纜、蘆潮港一東海平湖油氣田海底氣管后轉(zhuǎn)向北偏西，至臨港電廠

登陸點(diǎn)。

表1.2.2-1上海LNG項(xiàng)目海底管道預(yù)選路由方案表

入海點(diǎn)登陸點(diǎn)方案編號(hào)

南匯咀東方案

西門堂北側(cè)蘆潮港東中方案A

臨港電廠西方案A

蘆潮港東中方案B

大烏龜山

臨港電廠西方案B

大戢山

小戢山

大烏龜

150030。045006000m

圖1-1上海LNG海底管道預(yù)選路由示意圖

各方案路由條件比較如表1.2.2-2所示。由表可見，各方案路由的海底

地質(zhì)、地形地貌條件無顯著差異，現(xiàn)將主要的影響因素歸納簡述如下：

（1）東方案海底路由長度為37km,最短，居第一位。但需交越4條國際

海底光纜和1條海底輸電電纜。這些海纜的埋深較淺（約1.5m）,LNG管道

如直接從其上面跨越，管頂埋深將會(huì)很淺或出露海底；20世紀(jì)70年代中期

至1997年，本方案路由區(qū)普遍以（微）沖刷作用為主，且潮流流速較大，

與路由的交角也較大，一旦管道出露海底，潮流的沖擊作用就會(huì)很大，危及

管道安全。因此交越施工時(shí)需要對(duì)這些海纜進(jìn)行深埋處理。

管道登陸后需穿越臨港新城區(qū)，至臨港電廠陸上路由長度約16km。

（2）中方案A海底路由長度40.5km,居第二位。但需交越東海大橋和中

日海底光纜。據(jù)施工單位介紹，大型鋪管船正常施工無法通過東海大橋（非

通航孔），必須采用“近底拖管法”鋪設(shè)，因受水深和潮流的限制，水面對(duì)

接兒乎不可能；而且今后大橋附近管道的檢測、維護(hù)等也很困難；大橋附近

海底產(chǎn)生強(qiáng)烈沖刷，管道的穩(wěn)定性和安全存在隱患。因此，該方案應(yīng)放棄。

（3）中方案B本身的海底路由長度為27km,加上連接段海底路由

17km,總長44km,比東方案長7km,居第三位。在登陸點(diǎn)南面1?3.5km

（或更近）處與中日海底光纜交越，由于距岸較近，跨越施工相對(duì)比較方

便。

登陸點(diǎn)至臨港電廠的陸上路由長度為6.3km。

中方案B從西門堂入海點(diǎn)至大烏龜山還可以派生出兩種方案：中方案B2

和中方案B30

中方案B2:從西門堂向西穿越洋山港區(qū)陸上和顆珠門（水道），到達(dá)大烏龜

山。此方案業(yè)主曾委托華東管道設(shè)計(jì)研究論證。路由方案分為12段，分別

穿越不同的地形地貌，可見工程之復(fù)雜。西門堂至小洋山主要沿港區(qū)北堤鋪

設(shè)，一是北堤既是港區(qū)重要的堤防，今后又是港區(qū)陸上重要的道路，風(fēng)險(xiǎn)很

大；二是海堤尚在建設(shè)之中主。而且管道需穿越小洋山與顆珠山之間的顆珠

上海液化天然氣項(xiàng)目海底管道工程可行性研究報(bào)第12頁共121頁

山門(水道)，該水道寬1km余，深槽發(fā)育，水下地質(zhì)地貌復(fù)雜，最大水深

超過30m,潮流湍急。綜合評(píng)價(jià)后，該方案予以否定。

中方案B3：從西門堂南側(cè)入海，向西北全程穿越洋山深水港主港區(qū)水

域，約10km后到達(dá)大烏龜山。該方案安全隱患很大，既有港區(qū)船舶對(duì)管道

安全的影響，也有管道對(duì)港區(qū)安全的影響，因此該方案也予以否定。

(4)西方案A路由長度46.5km,居第四位。該方案需交越東海大橋、東

海氣管和一條國內(nèi)通信電纜，交越條件比中方案A還差(增加了交越氣

管)，與中方案A相同原因，該方案應(yīng)放棄。

(5)西方案B本身海底路由長度33.5km,加上連接段17km,總長

50.5km,在諸方案中海底路由最長。該方案路由南部在東海氣管KP21附近

與之相交，此外還交越一條國內(nèi)通信電纜。東海氣管近年在KP17?KP26段埋

深接近海底面，多處暴露于海底，說明該海域近年沖刷為主，且沖刷量較

大。LNG管道跨越東海氣管后，埋深將會(huì)很淺或暴露在海底，安全運(yùn)行有很

大隱患，而且由于東海氣管剛性，對(duì)其采取深埋等工程措施的風(fēng)險(xiǎn)極大。因

此本方案也應(yīng)該放棄。

綜合比較以上5個(gè)路由后，前期預(yù)可研階段推薦東方案為預(yù)選路由；中

方案B為備選路由。

上海液化天然氣項(xiàng)目海底管道工程可行性研究報(bào)第13頁共121頁

表L2.2-2各方案路由條件綜合比較一覽表

路由條件東方案中方案A中方案B西方案A西方案B

基本方案3740.527.46.533.5

路由長度

連接段0017017

(km)

總長3740.54446.550.5

一般6.5~9m,一般7.5~9m,一般7.5~9m,

水深范圍基本同中方案A基本同中方案B

南部最深12m南部最深12m入海點(diǎn)最深13m

向南緩傾；南部為潮流北部平坦，平坦；

海底地形地貌基本同中方案A基本同中方案B

淺槽；入海點(diǎn)小灘地南部為潮流淺槽入海點(diǎn)潮流淺槽

粘土質(zhì)粉砂為主，粘上質(zhì)粉砂為主，

底質(zhì)、淺地層粘土質(zhì)粉砂為主同東方案基本同東方案

南部周部粉砂南部局部粉砂

自然狀態(tài)；已人工開山；

入海點(diǎn)同東方案同東方案同中方案B

基巖海岸，陡峭陸上施工較方便

海堤，陸域平坦；需穿越海堤，陸域平坦；平坦，

登陸點(diǎn)同中方案A同西方案B

臨港新城7?8km臨港新城西部，無重大開發(fā)活動(dòng)

海底穩(wěn)定性北岸淤積強(qiáng)，其余微沖為以微沖刷為主，年以微沖刷為主，年微沖為主，北段和南段微沖，中段

(1970s-1990s)主，年均約1cm。均1?2cm。均1?2cm。年均1?2cm微沖或微淤。

潮流強(qiáng)，潮流較強(qiáng)，與

水文氣象北段與潮流交角較大北段與潮流交角較大同中方案B

潮流交角較大潮流交角較大

環(huán)球光纜、C2c3B、C2C

東海大橋、東海大橋、東海氣管、蘆東海氣管、蘆潮港一大

交越大橋、海底管線3A、竦泗一上海輸電電北岸交越中日光纜

中日光纜潮港一大洋山通信電纜洋山通信電纜

纜、中日光纜

上海液化天然氣項(xiàng)目海底管道工程可行性研究報(bào)第14頁共121頁

1.2.3在大治河口登陸的預(yù)選路由方案比選

為更好地決策海底管道路由，預(yù)可研階段業(yè)主又委托上海東海海洋工程

勘察設(shè)計(jì)研究院進(jìn)行了西門堂一大治河口海底管道路由桌面研究，為此上海

東海海洋工程勘察設(shè)計(jì)研究院針對(duì)在大治河口登陸又進(jìn)行了東方案、中方

案、西方案三條路由的比選。

對(duì)于西門堂一大治河口路由研究海域而言，銅沙沙咀應(yīng)該是最重要的海

底地貌單元，該沙咀面積大，水深淺，對(duì)路山條件的優(yōu)劣有決定性的影響，

因此有必要對(duì)銅沙沙咀的地形地貌作簡要的描述。

銅沙沙咀是指長江口南岸的傍岸淺灘，介于南匯東灘與長江口南槽之

間，呈犁頭形由南匯東灘向東伸展，是長江入海泥沙的重要堆積地，其范圍

可由5m等深線圈定（圖1.2.3-1）o水深由岸邊向海緩慢增加，平均坡度

0.25%o~0.5%o。北自浦東國際機(jī)場附近起（約31°09'N,121°52'E）,

2

南至南匯咀,南北長32km,最寬21km,面積約420kmo寬度由北向南增

加較快：機(jī)場附近寬6km,至大治河口北面3km時(shí)寬度達(dá)到10km,大治河

口南側(cè)寬度最大，達(dá)到21km；爾后寬度緩慢減小，直至南匯咀收縮并岸。

銅沙沙咀山于水深淺，面積大，風(fēng)大浪高，易發(fā)生沉船事故，其主體部分被

海事部門列為禁航區(qū)（圖L2.3T）。

上海液化天然氣項(xiàng)目海底管道工程可行性研究報(bào)第15頁共121頁

圖1.2.3-1研究海域地理環(huán)境和路由方案示意圖

大治河是上海市東南部地區(qū)一條重要的運(yùn)河，也是上海臨港新城的北界

（圖1.2.3-2）,上游西接黃浦江，河口終止于七九塘閘門。向北14km為

浦東國際機(jī)場，向南15km為南匯咀。2000年前后,在大治河口閘門外的南

北兩側(cè)分別進(jìn)行了南匯東灘一期和二期圍堤促淤工程（海堤稱為世紀(jì)塘）。

兩期圍堤工程之間保留了狹窄的灘地，寬度約300m,實(shí)際上使河口向東延

伸了4km（閘門至0m等深線的距離為4km）,0m線外即為銅沙沙咀。本

上海液化天然氣項(xiàng)目海底管道工程可行性研究報(bào)第16頁共121頁

文的“大治河口登陸點(diǎn)”是指大治河口灘地0m線位置。七九塘大治河閘門

至0m線距離4km,視為塘內(nèi)陸上路由。

圖123-2上海臨港新城規(guī)劃簡圖

根據(jù)銅沙沙咀的形態(tài)，就預(yù)選的3條路由，即東方案、中方案和西方案

（見圖1.2.2-1）,比選結(jié)果如下：

（1）東方案：路由從西門堂北側(cè)入海，向東北方向延伸，經(jīng)大戢山西側(cè)

約3km處，在南槽出港航道燈浮西側(cè)約2km處進(jìn)入南槽，約3km后轉(zhuǎn)向西

北（出港航道東北面約2km）,順南槽水道上行約15km,為西北一東南走

向，至大治河口東北面12km處（即南槽出港航道燈浮A23東北面1km）轉(zhuǎn)

向西南，穿越南槽水道1km后再穿越銅沙沙咀11km,至大治河口前沿灘地

登陸。

東方案路由長度為73km。路由穿越銅沙沙咀長度為11km,其中水深小

于4m的長度9.5km,小于3m的7km,小于2m的4.5km。另外該方案

上海液化天然氣項(xiàng)目海底管道工程可行性研究報(bào)第17頁共121頁

在南槽水道內(nèi)的長度為20km,其中順南槽水道(航道)延伸達(dá)15km,安

全存在很大隱患，因此東方案應(yīng)予以放棄。

(2)中方案：路由從西門堂北側(cè)入海，向北延伸，經(jīng)大戢山西側(cè)5km

處，到達(dá)銅沙沙咀東南翼，轉(zhuǎn)為西北方向穿越該沙咀至大治河口。海底路山

總長度為55km,其中銅沙沙咀長度19km,淺海長度36km。

中方案位于東方案之西，大部分相距小于4km,最大相距11km。

中方案路由長度為55km。路由穿越銅沙沙咀長度達(dá)19km,其中水深水

于4m的長度為17km,小于3m的15km,小于2m的10km,小于1m的

5km。

由于鋪管船無法在銅沙沙咀作業(yè)施工，因此中方案予以放棄。

(3)西方案：路由從西門堂北側(cè)入海，向西北延伸，經(jīng)小戢山東北面

3km處，至南匯咀,再沿臨港新城海堤前沿灘地至大治河是o

西方案路由長度48km,其中灘地長度14km,銅沙沙咀長度3km,淺海

長度37km,其中在南匯東灘上的長度達(dá)到14km。

南匯東灘經(jīng)過世紀(jì)塘的圍堤工程后，高灘和中灘已被悉數(shù)圍墾，目前灘

地高程基本上都在0m線附近，加之本區(qū)潮差較大，若要實(shí)施西方案，則必

須在世紀(jì)塘前沿修筑高圍堰，形成陸地后才能進(jìn)行LNG管道的鋪設(shè)施工。如

此一來，一是在臨港新城前沿形成圍堰，影響新城的規(guī)劃和沿海景觀；二是

圍堰工程的費(fèi)用很大，且施工的可行性有待研究，三是與臨港新城綜合區(qū)的

規(guī)劃沖突。

(4)根據(jù)規(guī)劃，來自西門堂島的液化天然氣，目的地主要是蘆潮港LNG

發(fā)電廠(規(guī)劃中)，廠址位于蘆潮港西面約3km。因此管道在大治河口登陸

后，還需要在陸上繞行約30km,以避開臨港新城，需要增加巨額陸上費(fèi)

用。

(5)綜上所述，預(yù)可研階段認(rèn)為，西門堂一大治河口路由方案的實(shí)施難

上海液化天然氣項(xiàng)目海底管道工程可行性研究報(bào)第18頁共121頁

度很大，建議原則上應(yīng)予放棄并采用1.2.1節(jié)推薦的路由方案。

1.3編制依據(jù)

《關(guān)于上海液化天然氣（LNG）接收站和輸氣干線項(xiàng)目海底輸氣干線

工程預(yù)可階段基礎(chǔ)資料》（上海液化天然氣項(xiàng)目籌建處2003年5

月9日）

1）《上海LNG站線項(xiàng)目預(yù)可行性研究報(bào)告編制原則》（上海液化天

然氣項(xiàng)目籌建處2003年5月9日）

2）《上海LNG站線項(xiàng)目預(yù)可研估算編制規(guī)定》（上海液化天然氣項(xiàng)

目籌建處2003年5月9日）

3）《上海LNG站線項(xiàng)目海底輸氣干線工程預(yù)可行性研究報(bào)告》（海

洋石油工程股份有限公司設(shè)計(jì)公司2003年12月）

4）《海底管道預(yù)選路由桌面研究報(bào)告》（2004年9月由上海東海

海洋工程勘察設(shè)計(jì)研究院）

5）《海底管道系統(tǒng)規(guī)范》DNV1981

6）《石油管道標(biāo)準(zhǔn)》日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JIS）1974

7）《管線鋼管》APISPECIFICTAION5L-2000

8）《海底管道的坐底穩(wěn)定性設(shè)計(jì)》DNVRPE3051988

9）《輸送液體管道系統(tǒng)》ASMEB31.4-1998版

10）《氣體傳輸管道系統(tǒng)》ASMEB31.8—1995版

11）《鋪設(shè)海底電纜管道管理規(guī)定》中華人民共和國國家海洋局1989年

12）《上海液化天然氣（LNG）項(xiàng)目海底管道路由勘察報(bào)告（送審稿）》

上海東海海洋工程勘察設(shè)計(jì)研究院2005年4月

13）《上海液化天然氣（LNG）海底管道路由工程巖土工程勘察報(bào)告》中

交第三航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院勘察工程公司2005年4月

1.4執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范

上海液化天然氣項(xiàng)目海底管道工程可行性研究報(bào)第19頁共121頁

1）《海底管道系統(tǒng)規(guī)范》DNV1981

2）《石油管道標(biāo)準(zhǔn)》日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JIS）1974

3）《管線鋼管》APISPECIFICTAION5L-2000

4）《海底管道的坐底穩(wěn)定性設(shè)計(jì)》DNVRPE3051988

5）《輸送液體管道系統(tǒng)》ASMEB31.4—1998版

6）《氣體傳輸管道系統(tǒng)》ASMEB31.8-1995版

7）《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（參照?qǐng)?zhí)行）GB50251-94

8）《石油生產(chǎn)中固定海上平臺(tái)的腐蝕控制》NACERP01762003

9）《海底管線犧牲陽極陰極保護(hù)》DNV-RP-F1032003

10）《管線現(xiàn)場接頭涂層和管線涂層的現(xiàn)場修復(fù)》DNV-RP-F1022003

11）《腐蝕控制的工廠化管線外涂層》DNV-RP-F1062003

12）《陰極保護(hù)設(shè)計(jì)》DNVRPB4011993

13）《鋼管溶結(jié)環(huán)氧外涂層》CAN/CSA-Z245.20-022002

14）《鋼管聚乙烯外涂層》CAN/CSA-Z245.21-022002

15）《海上油（氣）田建設(shè)安裝工程定額》中國海洋石油總公司2000年

5月

16）《海上油氣田開發(fā)工程項(xiàng)目投資估算、概算編制指南》中國海洋石油

總公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

1.5海底管道設(shè)計(jì)結(jié)論綜述

根據(jù)業(yè)主與海洋石油工程股份有限公司簽訂的合同，整個(gè)輸氣管道工藝

系統(tǒng)模擬計(jì)算、海底管道直徑的確定不屬于我們的工作范圍，由上海燃?xì)庠O(shè)

計(jì)院計(jì)算并提供。

上海燃?xì)庠O(shè)計(jì)院基于二期600萬噸/年輸量、經(jīng)過工藝模擬計(jì)算后，提

供海底管道直徑為36”（914.0mm）,海底管道設(shè)計(jì)壓力為9.2MPa、設(shè)計(jì)

溫度為-5℃。

上海液化天然氣項(xiàng)目海底管道工程可行性研究報(bào)第20頁共121頁

1.5.1海底管道規(guī)格和材質(zhì)

根據(jù)上海燃?xì)庠O(shè)計(jì)院提供的界面設(shè)計(jì)參數(shù)，經(jīng)海底管道運(yùn)行、安裝期穩(wěn)

定性、強(qiáng)度分析，本階段在考慮：①3mm內(nèi)腐蝕裕量；②BH109鋪管船易

于施工、便于鋪設(shè)；③盡量與陸地、島上管道材質(zhì)、壁厚一致，便于將來

焊接、清管作業(yè)三個(gè)前提下，目前確定選用海底管道壁厚、材質(zhì)如表141-1

所示，并推薦選用雙面埋弧焊直縫焊管（UOE或JCOE）

鋼管防腐層（3層PE）*混凝土層

位置

外徑壁厚等級(jí)厚度密度厚度密度

(mm)(mm)API5LPSL2(mm)(kg/m3)(mm)(kg/m3)

1區(qū)管線914.022.2X702.69401202950

2區(qū)管線914.022.2X702.69401202950

為確保鋪設(shè)安裝期間穩(wěn)定性，全程海底管道外側(cè)需要包覆密度為

2950kg/m3＞厚度為120mm的混凝土。

1.5.2海底管道穩(wěn)定性

上海東海海洋工程勘察設(shè)計(jì)研究院2005年8月8日補(bǔ)充報(bào)告中描（參見

本報(bào)告2.12節(jié)）：“路由勘測和最近50年的海底地形研究表明，路由海域

為長江泥沙的重要堆積地，海底地形平緩，沖淤變化幅度小，未發(fā)現(xiàn)大沖大

淤的現(xiàn)象。1997年以前，海底地形比較穩(wěn)定，其中前20年路由海區(qū)普遍淤

積，最大厚度約1m,平均每年5cm,其后的20年路由區(qū)沖淤相間，沖刷厚

度平均每年約2~3cm,屬于微沖刷。1997年以后，路由區(qū)及其附近海域興

建重大海岸海洋工程，如南匯咀世紀(jì)塘圍海工程、洋山深水港工程等，大規(guī)

模采砂采泥和攔截長江泥沙，如2002年在南匯咀世紀(jì)塘外人工取土達(dá)5000

萬m3,破壞了路由海區(qū)的泥沙運(yùn)移，加之長江入海泥沙減少，因此路由區(qū)

海底沖刷變化相對(duì)較大，年平均沖刷厚度約2.5-13cm,沖刷厚度與到北岸

的距離有關(guān)，越近沖刷厚度越大，越遠(yuǎn)越小，這與北岸靠近長江口，受長江

泥沙波動(dòng)的影響較大有關(guān)。山此可見，長江泥沙減少和海洋海岸工程對(duì)路山

北部的影響較大，而對(duì)遠(yuǎn)岸路山區(qū)的影響較小。隨著時(shí)間推移，海底逐漸趨

上海液化天然氣項(xiàng)目海底管道工程可行性研究報(bào)第21頁共121頁

向新的動(dòng)態(tài)平衡，沖刷作用逐漸減弱，局部淤積作用加強(qiáng)，例如近年登陸點(diǎn)

海岸淤漲的幅度較大，0m線向外淤漲了約500m。根據(jù)近期路由區(qū)水深資料

對(duì)比結(jié)果估計(jì)，今后路由海域的沖刷范圍可能比以往有所擴(kuò)大，但以微沖刷

至基本平衡為主,幅度約2-5cm,而北岸以微淤為主。南匯東灘的灘地已

幾乎悉數(shù)被世紀(jì)塘圍盡，除路由登陸點(diǎn)附近外，灘地缺失，近期不可能再有

大規(guī)模的圍海促淤工程。長江入海泥沙減少，但目前平均每年仍有約3億噸

泥沙入海，其中相當(dāng)一部分?jǐn)U散進(jìn)入路由海區(qū)，根據(jù)前人研究成果粗略推

算，路由區(qū)沉積速率當(dāng)在每年1~2cm左右，但不排除局部時(shí)段以微沖刷作

用為主的可能性。1960年代的海圖資料和1998年的工程水深測量資料對(duì)比

表明，路由南部海底地形穩(wěn)定。而且該海域潮流流速較大，含沙量較高，海

底地形的恢復(fù)力較強(qiáng)。路山南部近年新深潭出現(xiàn)、水深大幅度增加與大規(guī)模

海底采砂有關(guān)，而不是自然沖淤變化，一旦采砂活動(dòng)停止或采砂強(qiáng)度減弱，

深潭即會(huì)淤淺。因此總體上，路山海域的沖淤變化對(duì)海底管道的穩(wěn)定性的影

響不大?！?/p>

盡管上海東海海洋工程勘察設(shè)計(jì)研究院在補(bǔ)充報(bào)告中描述海底管道路由

區(qū)以微沖刷至基本平衡為主，且路由海域的沖淤變化對(duì)海底管道的穩(wěn)定性的

影響不大，但因報(bào)告中又描述微沖刷幅度為2~5cm/年，所以我們認(rèn)為按照

海底管道設(shè)計(jì)壽命30年考慮，累計(jì)沖刷深度60750cm還是嚴(yán)重威脅著海

底管道長期穩(wěn)定性。

因時(shí)間緊張上海東海海洋工程勘察設(shè)計(jì)研究院在補(bǔ)充報(bào)告中未對(duì)今后沖

刷位置、范圍、流場流速變化進(jìn)行深入研究，因此本階段我們也無法提出確

切的工程對(duì)策。僅根據(jù)我們的工程經(jīng)驗(yàn)和8月5日到中國石油化工集團(tuán)公司

管道儲(chǔ)運(yùn)公司調(diào)研杭州灣三條海底管道采用阻流器調(diào)研結(jié)果，推薦以下兩種

方案，具體那種方案更為可行，需在下階段結(jié)合管道路由沖刷情況進(jìn)行專題

研究后確定。

方案一：管道深埋（管道管頂埋深需大于1.5m）,并在管道運(yùn)行期對(duì)管

道進(jìn)行定期檢測，尤其是在臺(tái)風(fēng)過后，應(yīng)立即檢測。發(fā)現(xiàn)管道懸空，立即采

取添塞、壓砂袋等工程措施。

上海液化天然氣項(xiàng)目海底管道工程可行性研究報(bào)第22頁共121頁

方案二：采用阻流板技術(shù)，不埋設(shè)管道，依靠阻流板作用自埋管道，并

在管道運(yùn)行其間進(jìn)行定期檢測。

根據(jù)阻流板技術(shù)在杭州灣的使用情況，本報(bào)告暫推薦方案二。建議業(yè)主

盡快開展海底沖刷、海床遷移對(duì)海底管道穩(wěn)定性影響對(duì)策專題研究。以確定

更為嚴(yán)重合理的方案。

根據(jù)中國石油化工集團(tuán)公司管道儲(chǔ)運(yùn)公司介紹，如果采用阻流板技術(shù)，

可以降低混凝土涂層厚度、減少管道振動(dòng)、改善管道穩(wěn)定性（詳見調(diào)研報(bào)

告）。但混凝土涂層厚度需經(jīng)阻流器提供廠商結(jié)合阻流器設(shè)置進(jìn)行設(shè)計(jì)，因

本階段未開展此項(xiàng)工作，所以目前階段混凝土厚度仍按照管道深埋未設(shè)置阻

流器設(shè)計(jì)，即考慮120mm厚混凝土涂層，本報(bào)告中各項(xiàng)計(jì)算均針對(duì)管道深

埋方案進(jìn)行。僅在經(jīng)濟(jì)概算中考慮了采用阻流器的費(fèi)用。

根據(jù)中國石油化工集團(tuán)公司管道儲(chǔ)運(yùn)公司介紹，采用阻流器后對(duì)安裝方

案影響不大，因尚未進(jìn)行阻流器專題研究，所以本階段暫按無阻流器考慮的

安裝鋪設(shè)方案。

1.5.3海底管道防腐

為了滿足海底管道使用要求，本階段確定海底管道采用3PE加混凝土涂

層外防腐系統(tǒng)、現(xiàn)場接頭采用熱縮帶和瑪蹄脂等材料、陰極防護(hù)采用鋁一鋅

一錮系合金犧牲陽極、海陸管道交界處采用絕緣接頭。

1.5.4海底管道跨越海底光纜和電纜

從技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理角度出發(fā)，推薦海底管道跨越4根國際光纜和2

根輸電電纜采用海底管道在上、海底光纜和電纜在下方案。

1.5.5海底管道安裝鋪設(shè)方法

對(duì)于南匯咀、西門堂附近處于0~5m水深海域的長度分別為1500m、

200m海底管道，建議采用海洋石油工程股份有限公司400噸PH400LP大

型線性絞車進(jìn)行岸上和島上底拖法鋪設(shè)。

對(duì)于其他部分海底管道，建議采用海洋石油工程股份有限公司BH109

鋪管船進(jìn)行S型鋪設(shè)，其中AC3拐點(diǎn)兩側(cè)各800m海底管道，因其處

上海液化天然氣項(xiàng)目海底管道工程可行性研究報(bào)第23頁共121頁

于水深1.8~5m間，受BH109吃水限制，建議乘高潮時(shí)由BH109完

成鋪設(shè)，路由內(nèi)AC2、AC3兩個(gè)拐點(diǎn)，由鋪管船控制1.5km鋪設(shè)曲率

半徑自然形成。

鑒于目前缺少：①大指頭島至沈家灣島聯(lián)絡(luò)大堤的建造計(jì)劃；②該

大堤的具體位置、形狀尺寸；③該大堤的荷載等設(shè)計(jì)參數(shù)；本階段海

底管道設(shè)計(jì)和安裝鋪設(shè)方法暫按海底管道鋪設(shè)前沒有該大堤考慮，建議

業(yè)主盡快落實(shí)該大堤的具體情況，并在初步設(shè)計(jì)階段就管道和大堤跨越

方案做專題研究。

1.5.6海底管道挖溝埋設(shè)

對(duì)于采用底拖法鋪設(shè)的海底管道，需要采用預(yù)挖管溝、人工回填方式，

管溝溝深至少2.5m、溝寬至少3.5m；對(duì)于采用鋪管船法鋪設(shè)的海底管道，

采用后挖溝、自然回淤方式。全程海底管道埋設(shè)后，應(yīng)保證海底管道管頂至

少距離海床1.5m。

1.5.7海底管道惰化介質(zhì)

海底管道全程鋪設(shè)完成后，應(yīng)立即進(jìn)行清管、試壓、除水、干燥、惰化

工作，因?yàn)槭菤夤艿?，建議采用氮?dú)舛杌?/p>

2海底管道路由選擇及地質(zhì)、地貌

2.1海底管道路由選擇

因前期預(yù)可研階段已完成路由比選，業(yè)主確定本階段不再進(jìn)行海底管道

路由比選工作，按照東方案進(jìn)行工可研。

2005年5月11日上海東海海洋工程勘察設(shè)計(jì)研究院提供了《上海液化

天然氣（LNG）項(xiàng)目海底管道路由勘察報(bào)告（送審稿）》，勘察報(bào)告中提

到，原預(yù)選路由AC2至AC3段北側(cè)路由上存在出露基巖（R1）,對(duì)海底管

道運(yùn)行、安裝/鋪設(shè)不利，所以經(jīng)比較預(yù)選路由和推薦路由，建議本階段海底

管道路由選擇《上海液化天然氣（LNG）項(xiàng)目海底管道路由勘察報(bào)告（送審

上海液化天然氣項(xiàng)目海底管道工程可行性研究報(bào)第24頁共121頁

稿）》中的推薦路由。

該推薦管道路由將交越中日光纜、竦泗一上海（南線、北線）輸電電

纜、C2C3A、C2C3B、FLAG等4條國際光纜和2條電力電纜。具體管道

路由、光纜和電纜布置圖見圖2.1-1、2.1-2、2.1-3o本章對(duì)海底管道路山地

質(zhì)、地貌的描述基于上海東海海洋工程勘察設(shè)計(jì)研究院提供了《上海液化天

然氣（LNG）項(xiàng)目海底管道路由勘察報(bào)告（送審稿）》及2005年8月8日

提供的補(bǔ)充報(bào)告。

上海液化天然氣項(xiàng)目海底管道工程可行性研究報(bào)第25頁共121頁

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圖2.1-1海底管道路由示意圖

上海液化天然氣項(xiàng)目海底管道工程可行性研究報(bào)第26頁共121頁