某核电厂大件码头工程的选址分析

王 伟

（国能黄骅港务有限责任公司，河北沧州 061000）

引言

核电设备运输对通行条件有着特殊要求，一般城市道路难以满足。根据我国东部沿海地区核电厂的实践经验，倾向于在厂址附近新建大件码头用以运输大件设备，来满足核电厂建设期间的重大件设备和营运期间所需的物资运输要求。本项目各选址方案在码头建设投资、后期运营维护、使用便利性、港区发展等方面均有差异，因此本文主要论述核电厂大件码头选址方案的分析和决策。

国内一些学者对核电大件码头的建设有相关研究，张俊等[1]从布置、工艺以及结构等要点对我国核电厂大件码头建设选址影响进行解读，并总结相关经验；陈俊懿[2]从完整性、安全性和可操性的角度阐述了核电大件设备运输线路的问题；王秉昌等[3]从节省造价的角度，对常见的大件码头工艺方案进行了对比；姚颂道等[4]运用实例分析了大件码头工程选址中应该考虑的相关因素；郑长城[5]通过实例，分析得出核电设备运输的要点；黄承兵[6]以实际工程为例，详细阐述了大件码头的建设方案对项目选址的影响；郑洁晶[7]根据核电厂建设特点，综合比选了码头的平面布置以及结构设计方案。

大件码头建设涉及平面布局、装卸设备、水工结构、项目投资等多个建设要点，本文结合国内某核电厂大件码头建设实例，重点论述不同因素对大件码头的选址建设的决策分析影响。

1 大件设备规格和设计船型

核电大件设备尺寸较大，需要专用码头工艺设备进行装卸，同时对运输途径道路也有专门要求，因此核电厂大件码头的选址就显得尤为重要。本工程根据核电厂提供的相关大件设备规格进行设计，其设备规格见表1～表3。

表1 核岛主要大型设备一览

表2 常规岛主要大型设备一览

表3 重大件设备运输途经道路主要技术参数

本工程的设计船型为5 000 t驳船，根据《海港总体设计规范》（JTS 165-2013）附录A及实船数据选用，其设计船型尺度见表4。

表4 设计船型主尺度[8]

2 码头装卸工艺

目前我国大件码头采用的工艺方式主要为：固定式全回转起重设备、起重船卸船、滚装上岸和滚吊结合等卸船工艺方式。

起重船作业安全，不受水位和码头高程的影响，但是其租用费用高，临时租用时需要从外地调遣，不确定因素多。滚装方式对水位的要求高，而且核电安全性要求高，滚装方式实际采用较少，且本项目码头区域狭窄，码头结构决定码头面较高，因此不适合滚装。履带吊、汽车吊等流动式起重设备租用费用高，临时租用时需要从外地调遣，不确定因素多，而且运输比较麻烦，到达工作地点后需要组装才能使用，比较费时费力，工作准备时间较长，适合入场后长期驻地连续作业的工况，而且大吨级履带吊进行装卸时占地较大，自重大，对码头承受能力要求较高。结合国内核电厂的建设经验和操作模式，本次卸船工艺考虑在码头设置卸船起重机，用于核电建设周期和运营期间重大件的装卸作业。

本工程针对大件卸船设备的不同分别对固定式全回转起重机、桅杆式起重机装卸工艺方案进行方案比选。

2.1 固定式全回转起重机方案

起重机安装在大件泊位岸线的中部，通过起重臂的起升、俯仰和回转机构，将重件设备由驳船上吊起并卸至停放在码头上的组合式拖挂车上，经过捆扎、固定后运至厂区安装现场。其优势是作业区域较大，几乎不用移动船舶，但投资费用高。

2.2 桅杆式起重机方案

桅杆起重机由桅杆、吊具、起升结构、变幅模块等构成。桅杆起重机安装在码头岸线的靠中间部位，卸船后组合平板运输车行至码头前沿。该设备的优势是可以满足几乎全部重件设备的运输需要，设备投资较少，可以适应较大潮位变化的码头。缺点是在装卸时需要移驳泊作业。

3 大件码头选址方案

本项目前期对核电大件码头进行了大件运输论证工作，共提出了2 个选址方案，针对不同选址，大件运输方案路径见图1。

图1 大件运输方案路径

3.1 码头选址方案一

大件码头选址于港区小围作业区岸线西南端。码头采用连片型式，通过一座引桥与后方连接。

码头长162 m，宽20 m，局部加宽至55 m，码头平台通过引桥与后方陆域相连，调头圆直径为220 m。本工程进港航道依托港区现有航道，现状水深不满足船舶进出港需求，需拓宽、浚深。大件装卸采用桅杆式起重机，主钩额定起重量为900 t。码头结构拟采用高桩梁板结构。

桅杆起重机由桅杆、吊具、起升结构、变幅模块等构成。桅杆起重机安装在码头岸线的靠中间部位，卸船后组合平板运输车行至码头前沿。该设备的优势是可以满足几乎全部重件设备的运输需要，设备投资较少，可以适应较大潮位变化的码头。缺点是在装卸时需要移驳泊作业。

图2 选址方案一平面布置

3.2 码头选址方案二

大件码头选址于港区南部作业区东端，依托拟建的通用散杂货码头工程建设。码头长105 m，宽度60 m，通过引桥与后方陆域连接，港池利用已形成水域，自泊位东端沿50°角方向与一期工程港池相接，大件接卸设备采用固定式全回转起重机，船舶靠泊码头后，仅需少量移泊即可满足大件设备对驳船甲板的全覆盖。起重机中心距码头东侧57.5 m，基本不影响船舶的装卸作业。目前，本港区航道等级为7 万t 级，兼顾5 万t 级散货船双向通航，设计底高程-14.0 m，通航宽度270 m，可满足本工程船舶的通航要求。

固定式全回转起重机安装在大件泊位岸线的中部，通过起重臂的起升、俯仰和回转机构，将重件设备由驳船上吊起并卸至停放在码头上的组合式拖挂车上，经过捆扎、固定后运至厂区安装现场。该设备的优势是作业区域较大，几乎不用移动船舶，但投资费用高。

图3 选址方案二平面布置

4 基于实际案例大件码头选址决策分析

1）在港区小围作业区西南端单独建设专用大件码头，一次性投资大、且需要拓宽和浚深港区航道。而在港区作业区东端建设，拟利用其成熟的生产调度、航道维护管理等优势，大大减少的项目建设期和运营期的投资。

2）本项目选址方案二由码头运营方和大件使用方共同出资建设，由运营方负责运营维护，可充分发挥其码头建设、运营及管理优势，另外除为核电厂运输大件外，还可兼顾地方腹地所需大件运输，丰富了B 港区的作业货种。同时核电厂为本项目提供了稳定的货源，两者互补，相得益彰。

3）本项目选址方案二依托通用散杂货码头工程建设，利用其东侧泊位岸线设置大件装卸起重机，核电大件设备到港频率小，通过合理的生产调度，对通用散杂货泊位的装卸生产不产生影响。

5 结语

本文以实际案例为依据，对海港核电大件码头的建设涉及的建设投资、港区发展、运营成本等进行了分析。通过对选址方案的比选，优化工程方案，提高了项目可行性，达到工程建设安全、经济的目标。本文的相关结论有助于类似工程的投资方、建设方和有关部门做出科学决策。