海上工程（精选11篇）
海上工程 篇1
1 概述
随着海上现有油井的开发和新油层的发现以及海上石油平台服役时间的延长, 海上石油平台的生产和生活设施必须进行不同规模和形式的改造, 最终达到稳产、增产和节能减排的目的。因此, 海上石油平台改造工程 (以下简称平台改造工程) 在海上石油平台的运维产业中扮演着重要的角色, 在现役平台上几乎每个平台每年都要进行各种改造工程, 据不完全统计, 仅某公司在2010~2013四年期间平均每年在渤海地区完成各类10万元产值以上的改造工程70余个, 产值过亿元。
2 平台改造工程项目的产值划分与管理
2.1 平台改造工程项目的产值划分
平台改造工程一般按照产值划分为大 (500万元以上) 、中 (100~500万元) 、小 (10万~100万元) 三个级别的项目, 低于10万元产值的工程归于日常维修工程。其中, 小型项目涉及专业比较单一, 如某平台甲板结构加强、某平台油管线增加预留口改造等工程, 大中型项目一般以某个专业为主涉及多个专业的施工, 如某平台新增四口调整井适应性改造工程, 该项目是以在原平台生产系统新增四口油井工艺管道系统施工为主, 涉及结构改造、新增设备 (空调、变压器、井口控制盘、配电盘等) 安装、井口仪表管线改造、中控改造、消防系统改造等。
2.2 不同产值改造工程的项目管理
小型改造工程的项目管理是以平台群 (作业区) 为单位的管理, 例如, 某公司设立的绥中36-1作业区服务部负责整个绥中36-1平台群的所有小型改造工程管理。
大型改造工程的项目管理是以独立项目组为单位的管理, 一个独立的项目组管理一个或几个工程范围类似的项目。
中型改造工程的项目管理介于大、小型改造项目管理之间, 可以根据其自身的施工规模、安全特点、涉及专业等划入二者之一的管理模式。
3 平台改造工程的专业分类和内容
3.1 平台改造工程专业划分
平台改造工程基本涉及到海洋工程的所有专业, 包括总体、工艺、结构、安全、电气、仪表、通讯、机械、配管、舾装、HVAC、涂装防腐等。根据平台改造工程项目多、涉及平台多、改造范围多的特点, 平台改造工程可以划分为结构舾装、工艺配管、电仪、机械4个大的专业, 将改造工程所有涉及到的专业汇总于4大专业之中, 这样便于改造工程的分类、施工设计以及施工过程中的技术、质量管理和控制。
3.2 平台改造工程的分类
根据对某公司近4年300余个平台改造项目整理和发现, 平台改造工程项目依据其涉及的主要专业可分为工艺管道系统改造、机械设备改造、结构改造、电仪改造4大类, 其比例如下图。如图可知工艺管道系统改造和机械设备改造在所有的改造工程中占据主流和重要地位。但实际上, 在大中型的改造项目中, 四大专业的改造设计和施工都要涉及, 只是侧重点不同而已。
3.3 工艺系统改造工程
海洋石油平台常见的工艺系统改造包括:油气处理系统、天然气处理系统、生产污水处理系统、开式排放系统、闭式排放系统、注水系统、化学药剂注入系统、原油外输及计量标定系统、热介质加热系统、冷却系统、仪表和公用气系统、海水系统、生活污水处理系统、灭火系统等, 基本涵盖了整个平台工艺专业。工艺系统改造工程的主要目的是稳产、增产和节能减排, 海上石油平台的大中型改造工程集中在工艺系统改造中, 例如新增调整井适应性改造工程、天然气高压回注改造工程、低压气回收利用工程、平台流程扩容改造工程等。工艺系统改造的关键工程包括停产施工、带压开孔、带压封堵等工作。
3.4 机械设备改造工程
机械设备改造工程通常是指平台拆移原有机械设备或安装新设备而进行的一系列改造工程, 该工程以设备的拆解、吊运、安装、调试为主要内容, 同时包括配套的管线、结构、电仪等专业的施工。例如某平台淡水泵及燃气加热器移位改造工程、某平台新增压缩机及附属设施设备安装调试工程等。机械设备改造的关键工程包括设备不停产拆解、停产施工、中控改造、吊装等工作。
3.5 结构改造工程
结构改造工程主要是指对平台局部结构加强、在原有结构基础上新增结构、老结构改造等, 例如甲板结构外扩、生活楼改造、挡风墙改造、库房改造、新增靠船件改造等工程。结构改造的关键工程包括大型结构物吊装、水下结构安装改造等工作。
3.6 电仪改造工程
在平台改造工程中, 以电仪为主的改造工程所占比例较小, 但在工艺系统改造和机械设备改造工程中均涉及相关的电仪改造内容。电仪改造工程通常包括电力系统改造、仪控系统改造、照明系统改造、通讯系统改造、伴热系统改造等。电仪改造的关键工程包括停产施工、高压电作业、中控组态、电力系统调试等工作。
3.7 改造工程项目实施的流程
(1) 可行性调研及基本设计阶段, 对于工艺系统改造工程特别是大中型项目, 施工方必须参与可行性调研阶段, 对工程的施工可行性、是否需要停产作业、管道是否实施带压开孔进行论证;
(2) 项目立项审批阶段, 对工程项目的设计、技术方案、工期、预算进行审批;
(3) 项目详细设计阶段, 依据基本设计和立项审批意见进行详细设计, 划分业主采办和施工方采办的界面, 编制相关工艺设备、设施的采购书和数据表。
(4) 项目的施工设计及材料采办阶段, 按照工艺管道、结构、机械、电仪讯四大专业进行施工设计, 编制施工方案, 按照管线类、管件类、阀门类、结构类、涂装类、舾装保温类、电伴热类、电缆类、仪表管件阀门类、电气设备类、仪表设备类、容器橇装类等进行分类提交采办;
(5) 陆地预制阶段, 依据施工设计对部分结构件、管段、管支架、电仪吊挂件、机械设备底座等进行陆地预制, 尽最大可能减少海上施工工作量;
(6) 海上石油平台施工阶段, 作为运维工程的核心, 需要依据平台可承载的人数和施工计划来安排人员、机具、物料的出海和返回时间, 同时还需根据现场实际情况随时调整并与陆地协调联系
(7) 完工调试阶段, 在工程中的相关设备单机调试和管道检试验完成后, 对施工涉及的工艺管道系统进行系统调试并在各方确认无误后签署工程项目完工报告。
4 平台改造工程的特点
4.1 改造工程的设计特点
(1) 改造工程设计基础包括:原平台设计资料、与本次改造有关的历次改造工程的资料、当前相关规范要求、施工现场实际情况等;
(2) 改造工程设计中依据的原始资料必须经过现场测绘或评估后方可开始设计;
(3) 设计开始时就有施工经验的人介入, 论证施工的可操作性和复杂性;
(4) 设计时选用的材料应尽量与原平台一致;
(5) 最重要的设计依据是原平台的技术规格书。
4.2 改造工程的施工特点
(1) 综合性强, 改造工程涉及多个专业的设计和施工, 不同专业的技术和施工人员在海洋石油平台这个有限的空间内使用各种工具、材料、设备按照不同的工序和工艺进行作业, 特别是一些大的工程, 规模上亿元, 涉及的工作量相当大;
(2) 复杂性高, 工程施工要受到海洋环境和恶劣的海况的影响, 施工的空间受限制, 施工过程中要满足海洋环境保护的影响, 施工的总人数受平台居住条件限制, 且总人数随着平台钻修井等相关生产作业人员的变化而变化, 出海的人、机、物受运输船期、船上、平台上的预留空间影响, 施工的工期受平台停产时间、钻完井时间影响;
(3) 高危作业多, 工程施工经常涉及高空作业、大型吊装、潜水作业、高压电作业、带压开孔、中控组态等高危作业;
(4) 严格性高, 改造工程质量必须严格达到海洋石油工程设计和规范的要求, 最终通过第三方检验机构的认可;
(5) 人员素质要求高, 由于海上施工人数受各种原因限制, 因此高素质的技术、施工队伍是保证改造工程顺利有效实施的必要保证。其主要表现在一人多专 (一个技术人员精通或熟悉多个技术专业知识) 、一人多能 (一个施工人员精通或熟悉多个工种) 、一人多管 (一个管理人员精通或熟悉多个岗位工作) 。
5 结束语
海上石油平台改造工程是海洋石油生产运维产业的重要组成部分, 随着现役平台使用时间的延长和数量的增长, 其数量和规模呈现稳定增长的趋势。目前公司已经建立了一套基本成熟的平台改造工程项目管理方式和流程, 具有一批成熟的专业技术和施工队伍, 同时还建立了比较完善的后勤保证体系, 为平台改造工程的高效完工打下了坚实的基础。
参考文献
[1]周守为, 等.海洋石油工程设计指南.石油工业出版社, 2007, (07)
海上工程 篇2
针对海洋平台概念设计中经常遇到的复杂的方案优选问题,提出将多因素、多层次模糊优选理论引入平台的.设计选型工作中.采用三级模糊优选考虑了影响平台选型的各种因素;针对影响因素复杂、确定隶属函数主观因素较强的情况,成功引入因素的优先关系法来确定优选矩阵的隶属度,这样较好地减少了确定隶属函数的人为影响.通过此优选模型成功地将影响平台设计选型的13种主要因素和8种平台设计型式进行了多级模糊综合优选决策,得到了比较理想的决策结果,为海洋平台设计选型提供了新的思路.
作 者：康海贵 翟钢军 李玉成 徐发淙 作者单位：康海贵,翟钢军,李玉成(大连理工大学)
徐发淙(大连海事大学)
海上工程 篇3
海洋风能是一种洁净、价廉、储量丰富的可再生能源，开发海洋风力发电是缓解能源危机、避免气候变化、实现经济可持续发展的有效途径。我国海岸风能资源比较丰富，储量远高于陆上，未来发展空间巨大。目前在我国沿海已规划建有多个海上风电项目，且已进入到项目前期运作阶段。而观测和分析拟建风电场区域的风能资料是风电项目建设的先决条件。
本文以在杭州湾海域内拟规划建设的嘉兴3#海上风电场为例，具体探讨一下海上测风塔工程建设对周边通航环境的影响。
该风电场场址位于滩浒山岛西侧，大金山岛东南侧，风电场场区呈梯形分布。为更好地为风电场建设提供风能资料，需先在嘉兴3#海上风电场场区东侧设1座海上测风塔，覆盖嘉兴3#海上风电场场区。
2 通航环境
2.1 与附近水域航道关系
本工程位于杭州湾北部，附近水域开阔，拟建测风塔水域周围有多条水道并且互相穿插衔接，包括金山航道、漕泾东航道、漕泾西航道、 漕泾东西航道通道、宁波至嘉兴港独山、乍浦港区航道等。
图2 工程附近航道示意图
由上图从水域平面距离上看，金山航道从测风塔南侧水域经过，航道边线与测风塔的最近距离约为 3.8n mile，船舶基本在航道内航行，两者之间有较为宽裕的安全距离，相互间基本不存在影响；同样，漕泾东航道最近点从本工程东北侧水域大约 7.4n mile 处经过，漕泾西航道最近点与本工程距离为 4.6n mile；进出上海石油化工总厂码头航道最近距离本工程约 8.1n mile，两者之间富裕的安全距离均较大，因此本工程建设、运行基本不会对这些周边航道造成碍航影响。
2.2 与附近南北航路关系
图3 工程附近南北航路示意图
纵贯舟山群岛的航路共有 5 条，按其位置称为外航路、东航路、中航路、西航路、内航路，距本工程测风塔较近的为西航路和内航路。其中西航路通常为 5 000 吨级以下船舶前往或过境浙江沿海诸港的常用航路。该航路以中小型船舶为主，虽通航密度很大，但距岸近、助航设施完备，能方便使用灯塔、灯桩等路标定位。
2.3 与附近桥梁、电缆、管道与礁石关系
工程周边有东海大桥、杭州湾跨海大桥、金塘大桥、西堠门大桥；甬江口西侧有通往册子岛和舟山岛的海底水管、输油管道和电缆，北侧有连接滩浒山、大金山岛、小金山岛和金山区的海底电缆，西侧约 4n mile 处有 3 条平行且相距 50m 的管道及一些礁石，但是工程附近水域助航标志齐全，无论是桥梁还是礁石、管线均设有完善的航标设施，因此本工程建设基本不会对其造成碍航影响。
2.4 工程附近船舶交通流情况
经过工程水域的船舶交通流主要为沿金山航道进出嘉兴乍浦港区和上海石油化工总厂码头的交通流，以及从金山航道绕行漕泾西航道进出上海化学工业区的船舶，运输沙石的船舶数量也较多。除一班金山—舟山的轮渡外，少有船舶经过拟建测风塔和风电场的位置。并且工程附近水域的水上交通安全管理现状较好，有关航行安全、防止水域污染及水上交通事故应急和处理等方面，均制定了较完善的法规体系。
海上工程 篇4
1986年9月20日, 我国第一座符合国际标准的现代化海洋采油平台海上安装工程, 在渤海埕北油田全部结束, 并调试成功。这表明我国已经能够独立制造海上油田开采的勘探、钻井、采油全过程的成套设备。经技术专家验收, 平台的质量完全达到了设计的要求。海上采油平台由两块平台组成。一块是生产平台 (采油平台) , 它是一座海上原油处理工厂, 把采出的天然油液处理成合格的商品原油, 上面装有一百二十六台原油处理设备和一千多个自动化监控测试仪表, 下通二十三个井眼, 日产原油四千桶, 天然气四万立方米。另一平台是公用设施及生活平台, 主要装有发电设备、供热设备、消防设备、淡水制造装置和贮油装置, 设有二十个生活间共七十个床位, 整个采油平台的总控制室也设在该平台上。
海上工程 篇5
日本海上保安厅简称海保，于1948年成立，由原“运输省海运总局不法入国船舶监视本部”改制整编而成，主要职掌海洋权益的维护任务，功能性与美国海岸警卫队相当。初创时主要是为了管理日本海上的交通安全，并且排除战时在日本近海布下的大量水雷。当时只有1万多人，200艘老旧船只。朝鲜战争及此后的一段时间，由于经济原因，每年都有大量朝鲜和韩国人偷渡到日本，日本国内也有很多人向美国或欧洲偷渡，与朝鲜半岛之间的走私贸易也非常频繁，此时正好海上自卫队已经成立，海上保安厅就把业务范围移到了海上治安方面；再后来，随着时代的发展，业务范围又加入了救灾、护渔、防止污染等内容。
海上保安队
海上保安厅的主要执法内容包括海上巡视、领海警备、海上治安管理、打击海上刑事犯罪、防止走私和偷渡、打击海盗、防止不明船只侵入、海上交通事故调查、取缔非法渔业作业、情报收集、海上重要设施和重要物资运送警备等工作，同时，与周边国家积极开展交流与合作，维护海上秩序。
海上交通安全管理
一是负责海上交通管理职能，以及日本501个港口内船舶航行和停泊的监管，港内工程和水上水下施工作业的管理，同时对捕捞活动进行监督。在东京湾等通航密集区建立了多个海上交通管理中心，提供交通信息，管制船舶航行，提高海域的营运效率，在通航密集的86个港口内，掌握着船舶进出港的情况，以确保船舶交通安全。
日本海上保安
二是负责测绘、编辑海图，确保航行安全。开展海底地形、水深、潮汐、天体位置等海洋科学研究活动，监测海流和潮流，测绘、编辑、出版海图、电子导航海图、水路志(航海指南)、潮汐表、航海(天文)历等航海图书。该厅下属的日本海洋数据中心是日本唯一的海洋数据库，负责收集和管理由境内外海洋科学研究机构提供的各种海洋数据和信息。
三是负责助航设施管理。负责日本5600多座灯塔、灯浮标和无线电航标灯等助航设施的管理和日常保养巡检，同时，还在日本沿海设置了58处水文设备监测海区的风向、风速、波浪等气象和水文情况，并随时提供气象、海况信息。随着海港(海湾)和航道的发展以及船舶的高速化和专用化，船舶的航行方式也发生了显著变化，考虑到海域的自然条件及船舶通航情况等各种因素，该厅有计划地进行助航标志的不断发展和完善，确保在日本沿海航行的船舶交通安全。
四是负责安全通信信息管理。拥有完善的安全通信信息网络，负责遇险通信、进出港通信、检疫通信、发生自然灾害时的紧急通信等，同时发布航行警告、航行通告、特大型船舶航行通报和海洋气象预报。该厅目前正在对传统的遇险和安全通信信息体制加以大幅度的改进，大量引进自动化设备，已将全球海上遇险和安全系统(GMDSS)投入使用。
海难救助
负责日本沿海和海上搜救区域内发生的船舶火灾、颠覆、沉船等海难事故时人命救助和现场救助工作。建立有完善的海上应急体制和应急预案，拥有反应高效的专业海上救助队，实施二十四小时不间断的值班体制，由巡逻船艇和巡逻飞机实施巡航监视，以备海难事故的发生。一旦发生海难事故，立即派出巡逻船艇、巡逻飞机前往海难现场施救，并通过日本船位报告制度，要求过往船舶前去救助。
为迅速有效地进行海难救助，还建立了包括通信卫星、海岸电台、船舶和飞机电台一体的海上搜救信息预警机制。其下属的海岸电台用国际遇险频率进行二十四小时不间断的守听，以便收到遇险信息时立即采取相应的措施。同时，电台还使用短波通信及其他通信手段，与远距离海域内的船舶联络，及时收集正确的船位信息。
当远洋船舶上的船员受伤或患病，船东等人请求紧急医疗援助时，该厅也将派出配有医生、护士的巡逻船艇或巡逻飞机前往现场，进行迅速有效的医疗援助。
强大的海上巡视船队
日本海上保安厅11个海上管区共下辖海上保安部66个、海上警备救助部1个、海上保安署54个、航空基地14个、航标事务所39个。海保船队目前现役各式船舶共约有440艘，以警备救难业务用船所占此比例最高，总数约有407艘，占海保船队总数九成以上，其中各式巡视艇与巡视船合计超过330艘。海保的巡视船主要负责沿岸侦巡勤务，依船身长度区分为PC及CL两种类别，艇长超过20米者为PC，CL则为艇长20米以下的巡视艇。其中部分PC船型的性能表现与吨位设计，甚至与小型巡视船相当，唯武装配备略逊。
海保各型巡视船依排水量及巡防能量分为4种等级：大型直升机巡视船与大型巡视船为排水量700吨以上之船，中型巡视船为排水量介于350-700吨、小型巡视船为排水量介于100-350吨间。
大型直升机巡视船
目前海保船队拥有具破冰能力的“宗谷”号(PLH-01)大型直升机巡视船，从宗谷号设计改良衍生的9艘津轻级(PLH-02-10)，为投入国际海洋事务所建造的瑞穗级(PLH-21、22)，以及世界最大的公务单位巡防舰“敷茸’号(PLH-13)等13艘PLH大型直升机巡视船。
上述4种船型的满载排水量皆在4000吨以上，其中瑞穗级及“敷岛”号的直升机库可容纳两架中型直升机，瑞穗级编制2架贝尔212型，“敷岛”号更是海保船队中，吨位最大、火力最强的巡视船，总吨位达到7175吨，武装配置有双联装35火炮及20毫米机炮各两座，且配备有对空搜索雷达，船艏并有2组侧向辅助推进器，船艏中段更装有2组稳定翼。
近十年来海保的大型直升机巡视船在数量及船型上皆无变化，而这13艘巡视船皆已服役超过17年，其中“宗谷”号以及较早服役的6艘津轻级巡视船，更是超过海保所规定的钢质巡视船25年的使用年限，目前“宗谷”号正在位于广岛县的通用造船公司进行现代化延寿工程，而清轻级的延寿提升方案也正在研发规划中，此外海保将于2010年开工启建一艘排水量6500吨以上的大型直升机巡视船，这艘新船将以“敷岛”号为蓝本进行改良，预计于2013年完工交船，未来计划编制于第11管区，借以提升海保船队在钓鱼台海域的执法能量。
大型巡视船
目前海保船队中的大型巡视船分为9种船型，共有38艘服役。当中分别为强化警备及救难业务的PL-01“隐歧”号，救难功能强化且具有化学污染物清除能力的7艘襟裳级(PL02-08)，兼任海上保安大学教育实习业务的“小岛”号，兼具本舰额外医疗能力及海上保安学校教育训练业务的“三浦”号，强化重大灾害救难应变能力及医疗功能的“伊豆”号，以及已开始陆续退役的知床级，此外还有近10年内设计生产的3艘阿
苏级，3艘导弹级及9艘波照间级等9个级别。
这9艘船型的巡视船其满载排水量皆为900吨以上，超过3000吨者有“小岛”号、“三浦”号与“伊豆”号等3艘，其中除了知床级与阿苏级没有直升机甲板外，其他船型均可提供中型直升机降落补给及配合勤务支援，但没有直升机库。目前海保大型巡视船正逢新旧交替，在总数上虽较2000年时减少5艘，但新型巡视船的执法能力已大幅提升，加上中小型巡视船的比例提高，因此海上保安厅船队的执法能力非但未受影响，反而相比10年前大幅提升。
中型巡视船
海上保安厅的中型巡视船目前分为6种，在役数量约为40艘。它们分别是已经服役超过25年的夏井级，具有破冰能力的“天盐”号、具备化学消防及拖船能力的2艘高取级，目前已经开始退役的5艘美幌级、自1992年起陆续退役的4艘奄美级，以及13艘最新的吐噶喇级。
中型巡视船中的夏井级与“天盐”号属于500吨级，其他级别除美幌级外皆为350吨级。美幌级由第一代350吨级十胜级改良而成，虽然其满载排水量接近700吨，标准排水量也超过500吨，但海上保安厅仍将其列为350吨级，以代表前后
传承。目前美幌级已服役超过30年，早已超过预定服役年限，因此海上保安厅计划用新造的吐噶喇级将其取代。
小型巡视船
小型巡视船目前有5个型号，共计27艘。分别为4艘180吨的深山级与10艘雷山级、5艘130吨的赤城级、2艘高级，以及6艘剑级高速特种警备船。在小型巡视船中，只有3艘改良型雷山级与剑级为10年内的产品，其他皆为服役10年以上的老船。
强大的空中执法能力
除拥有庞大的船队规模外，海上保安厅空中巡逻能力亦不容小觑，海保目前共设有14处航空基地，共有固定翼飞机27架，直升机72架，固定翼飞机依据机型大小分为大型、中型和小型等三种等级，原另有1架日本航空制造的YS-11A型LA大型螺桨式巡逻机，已于2010年年中除役；旋翼机则分为MH中型与SH小型直升机，除编制于PLH大型直升机巡视船外，也部署在海保各航空基地中。
海保的大型固定翼喷气巡逻机现有美国湾流G-V型与法国达索“隼”900型各两架，分别驻扎于第3管区的羽田，以及第11管区的那霸，湾流G-V型于2005年交机服役，最大空速为每小时510节，最大续航力可达6500海里，其机腹装备有红外线自动追踪天线与AIS船舶识别装置，可有效监视并掌握可疑船舶的行踪，后段机身左侧并设有救难器材投放口，整体值勤能力较1989年服役的“隼”900型提升许多；此型机除空中监测勤务外，亦担任驻地也位于羽田的SRT海保特殊救难队之前进运输用机。
中型螺桨巡逻机现有庞巴迪DHC-8-Q300型及萨博340B型各4架，比奇B350型10架，以及2架比奇200T／B200T型。其中DHC-8型机为海保于2006年开始建案采购的飞机，最大速度为每小时266节，最大续航力可达1630海里，机上设计有烟标投放装置，红外线夜视装置与水面搜索雷达，单机价格约为42亿日元，总共采购8架用以取代老旧的YS-11A型机，及已发生机体结构与主翼腐蚀的比奇200T／B200T型机，自2009年开始交机，全案将在今年(2010)底前完成。
海保的小型螺桨式巡逻机只有塞斯纳U206G一型，仅装备了编号SA-790一架而已，该机自1977年服役至今，目前部署在第6管区的广岛航空基地，主要任务为濑户内海的海难救助与公害监视，亦支援海保固定翼机飞行员的初级训练使用。
海保现役中型直升机共有7种机型，分别为美国贝尔公司的212，412与412EP型，欧洲直升机公司制造的“超级美洲豹”AS-332L1型，“超级美洲狮”EC-225LP型，美国西科尔斯基公司生产的S-76C+型，以及由意大利奥古斯塔公司生产的AW139型。
贝尔212型直升机为海保旋翼机队的主力机种，于1973-1989年间共引进38架，自1995年开始渐序汰除，目前尚有20架服役中；海保为汰换早期入的212型机，于1993年与1995年开始分批采购贝尔412型系列机种与S-76C+型直升机，现役分别有6架(2010年8月刚坠毁1架)与4架，皆部署在管区航空基地中。
海保首批采购的2架AS332L1型直升机于1992年成军服役，配属于“敷岛”号巡视船，由于此型机在阪神大地震后的救灾工作表现上深获高层好评，也因此海保于1995年增购2架同型机，部署在羽田航空基地，当时曾有计划再增购11架，然而由于预算等因素而未增购；海保现有EC-225LP型直升机2架，于2008年交机服役，现驻在关西机场海保航空基地，为海保特殊警备队快速前进的专用机。
奥古斯塔AW139型直升机亦为贝尔212型的替代机种，于2006年陆续采购，由于合约内容不含搜救装备，因此在日本国内引起不小的争议。此型机自2008年开始交机服役，最大航速167节，机头下方装置红外线夜视器，机身侧小翼装有探照灯，机身右侧滑门上方则设有吊挂装置，机舱内最多可搭载15名乘员，目前已有5架服役，尚有9架制造中，已交机者皆未纳编至巡视船，全数部署在航空基地中，军机采购价格约16.7亿日元。
小型直升机仅有贝尔206 B3型一种，目前有4架服役中，部署在广岛与仙台航空基地，除空侦勤务外也担任教育训练用机。
结语
海上工程 篇6
适应海上作业设计的大型起重设备是海上风电作业平台的关键设备, 相对于陆上风机的安装, 海上风机安装施工难度更高, 海上风电起重设备要求具有大额定起重量、大起升高度、大工作半径和适应海上恶劣环境的特点。
700 t海上风电工程起重是安装于“华电一号”的主起升设备, 由南通润邦重机设计、建造, 2013年交付用户并投入使用。
1 主要技术参数
1.1 额定起重量
本起重机配置有主副两大钩及小钩, 主钩最大额定起重量达到700 t, 副钩最大额定起重量为300 t, 小钩额定起重量为5 t。主钩主要考虑满足5 MW以下风电发电设备的起吊、安装及维护, 以及作为海上风电基础打桩作业时的起吊。副钩的起升速度大于主钩, 用于起吊小件或速度较高工况。小钩主要用于人员及小件、工具起吊。
起重机入级中国船级社, 按中国船级社最新《船舶与海上设施起重设备规范》要求设计, 按浪高、风速等不同海洋作业工况要求, 吊钩在不同工作半径有不同的最大起重量, 负载曲线如图1所示。
1.2 工作幅度
起重机主钩的最大回转工作半径达到66 m, 副钩的最大回转工作半径为73.5 m, 小钩最大回转工作半径为72 m。由于海上作业工况复杂, 按浪高、风速等不同作业工况, 主副钩在不同的起重量时有不同的工作半径。
主钩的工作半径介于22.5~66 m间, 副钩的工作半径介于25~73.5 m间, 满足了起吊作业时的安全距离和起吊平台外工件的距离要求。
1.3 起吊高度
为满足起吊风电设备的大高度需要, 主钩的起吊高度达到甲板上120 m, 甲板下14 m的能力;副钩和小钩的起吊高度也达到甲板上126 m, 甲板下14 m的能力。
1.4 起重机各机构的工作级别
起重机各机构的工作级别在设计时参考了GB3811《起重机设计规范》最新版的要求, 结合用户实际使用工况确定, 具体级别内容见表1。
700 t海洋风电工程起重机的主要技术参数见表2。
2 主要结构介绍
2.1 底座
底座为一外形天圆地方的结构件, 是起重机和风电平台 (船) 甲板的连接部分, 承受着所有起重机传递过来的力矩、转矩、垂直力和径向力等载荷, 在本设备中, 底座承受的最大力矩达到了28 000 t·m。为减轻设备自重对平台 (船) 的负荷, 底座的主要材料采用了牌号DH40高强度船板。
2.2 桅杆
桅杆为一圆锥柱体, 主要由高强度船板板材纵向轧制焊接而成, 与底座焊接在甲板上, 是设备的主要受力构件, 变幅滑轮组与主起升滑轮组安装于桅杆上部。桅杆下部为一圆筒体, 桅杆的主要材料也采用了高强度船板, 以尽量减轻自重。桅杆的高度达到了55 m。
2.3 回转平台
回转平台外形为板梁结构, 动力泵组、机房、回转机构、主辅起升机构、变幅机构、吊臂及司机操纵室等均布置在回转平台上。回转平台长7.65 m, 宽7.45 m。
2.4 吊臂
吊臂总长达到了120多m, 由主臂和副臂组成, 主臂长110 m, 主副臂通过焊接连接。吊臂分为多节, 方便平台安装时起吊, 吊臂根部最宽达到7 m。吊臂的外形为桁架式结构, 为降低自重, 增加安全性能, 使用超高强度钢管材料Q460-D焊接而成, 整体挡风面积小, 承载能力强, 适于海上工作环境。吊臂头部安装有主副钩钢丝绳滑轮组。吊臂的弦杆及斜拉筋均采用高强度钢管设计、制作, 整体外形美观。
3 主要机构介绍
3.1 主钩起升机构
主钩起升机构由双液压卷筒、支架、行星减速齿轮箱和液压马达组成。卷筒采用了螺旋槽方式, 确保钢丝绳排列整齐, 不乱绳, 提高了钢丝绳寿命;增加了绕绳层数, 实际达到了9层;增大了容绳量, 容绳量达到了3000 m。主钩起升机构的钢丝绳直径48 mm, 单绳拉力达到500 k N。
起升机构的减速箱采用内藏式行星减速箱, 减少了占用空间, 减轻了自重。起升机构的制动是常闭式制动器, 通过弹簧制动器进行, 制动器设有摩擦片磨损补偿装置。在失压情况下, 制动器可马上接 (咬) 合, 以实现安全制动。
3.2 变幅机构
变幅机构与主钩起升机构一样, 由双液压卷筒、支架、行星减速齿轮箱和液压马达组成。卷筒也采用了螺旋槽方式, 以提高钢丝绳寿命和容绳量;变幅机构卷筒绕绳达到了7层, 容绳量达到了2800 m, 变幅机构的钢丝绳直径48 mm。
变幅机构的减速箱也采用内藏式行星减速箱, 制动是常闭式制动器, 通过弹簧制动器进行, 制动器设有摩擦片磨损补偿装置。在失压情况下, 制动器可马上接 (咬) 合, 以实现安全制动。变幅机构设有逆向棘轮棘爪安全装置, 保证吊臂不会因为失压掉落。
3.3 回转机构
回转机构主要由2套转盘支承装置、6套回转齿轮箱、液压马达等组成。大转盘支承采用3排外齿圆柱滚柱支承, 滚道中径为7.4 m。每个回转齿轮箱是一个带圆盘制动器的行星齿轮减速器, 由恒定排量液压马达驱动, 小齿轮输出 (带动整机回转) 。小齿轮与回转轴承轮齿间隙的调整可通过装置的偏心安装法兰来进行。
回转制动通过圆盘制动器进行, 制动器为弹簧常闭湿式摩擦片刹车型式, 在系统失压情况下, 摩擦片可以马上接合, 保证安全可靠制动。制动器摩擦片磨损后, 通过间隙调整机构可以很方便地进行间隙补偿。
4 动力及液压系统
起重机动力安放在起重机转台机房内, 由4套电机250 k W作为原动力, 每2台电机各带1套油泵组成2套泵组为各机构提供动力。2套泵组正常时一起作用, 也可互为备用, 即当1套泵组发生故障停机时, 另1套泵组也可单独提供动力, 保证作业不至中断。
起重机主钩起升、副钩起升、小钩起升、旋转、变幅机构均采用了液压驱动, 2套泵组提供的液压动力, 分别驱动各系统的液压马达。系统采用当今世界较为先进的、成熟的液压负载敏感控制技术, 灵活、高效、节能, 使各速度得到平稳控制。
5 结语
700 t海上风电工程起重机型式新颖、结构紧凑、布局合理, 主要执行元件如减速箱、电气元件、液压系统等主要设备采用国外先进设备, 性能优良、质量可靠。特别是主要结构件采用高强度及超高强度材料, 降低了自重, 减小了外形尺寸, 增强了整机安全系数。回转采用了双转盘支承方式, 为国内首创, 可以大幅度减小装备外形尺寸, 降低占用平台 (船) 空间, 具有技术创新性工作。
摘要：介绍了一种700t海上风电安装工程起重机的技术参数、性能, 以及主要结构和机构的组成。
海上工程 篇7
海上油气开发工程项目的管理具有复杂性、多元化和专业化的特点,能否实现业主方(发包方)概算的盈余,则费控人员对项目工程费用有序、适度、前瞻地控制是非常关键的一个环节,本文主要针对海上油气开发工程项目中业主方如何分步骤地、有效地实施费用控制进行探讨。
1 费用控制的基本原则
1.1 责权相结合的原则
工程项目往往涉及部门多且人员结构复杂。因此要想有效实现成本控制,就必需按照经济责任制的要求和“责、权、利”相结合的原则,要求项目经理及各部门的管理人员都应负有一定的控制成本责任,从而形成整个项目成本控制的责任网络。同时要有考核及监督机制,成本控制中的业绩要进行定期的检查和考评,并且与工资及奖金挂钩,做到奖罚分明,这样既可以起到控制成本的作用,又起到一定的激励效果。
1.2 全过程费用控制原则
项目费用的发生涉及到项目的整个建设周期,包括设计、采购、施工,直至竣工移交后的保修期结束。因此,费用控制工作要伴随项目进行的每一阶段,主要体现在对设计、采购和施工各个阶段的各项费用内容制定控制基准,进行动态监控。通过事前控制、分析来保证项目的费用在受控范围内,从而在满足合同要求基础上达到业主的利益最大化。
1.3 全员费用控制原则
费用控制不是哪一个人或哪一个岗位来实现的,需要项目各部门协调一致,共同完成项目费用目标的确定与控制。费用控制目标经分解后,应落实到相应的部门。在费用控制的过程中,项目经理及各部门负责人都负有费用控制的责任,从而形成整个项目费用控制的责任网络。
1.4 全方位费用控制原则
在工程进展过程中,费用控制与进度、质量密切相关。保证工程进度、质量往往会引起费用的变化,但不能因此将上述三大要素对立起来。不能一味强调工程进度、质量,而对工程费用关心不够,使经济效益不理想,企业资本积累不足;也不能片面追求经济效益,而忽视工程进度和质量,这样可能会增加因未达到质量标准而付出额外的质量成本。不能实现合同工期又对企业信誉造成很坏的不良影响,因此费用控制应在满足合同工期、质量要求的基础上,争取费用最少,实现利润最大化。[1]
2 海上油气开发工程项目费用控制的实施
了解费用控制的基本原则之后,进入费用控制的实施阶段。业主方的费用控制按六个步骤实施,即:完善项目费用控制的管理体制;参与项目设计与与投资决策;进行概算的的编制及分解与分析;编制资金支付计划;对费用进行跟踪和监测;做好竣工结算和费控总结。
2.1 完善项目费用控制的管理体制
项目费用控制管理的好坏往往与公司内部管理体制有很大关系,比如有家央企内部往往是多头管理,一个工程项目有分公司、有限公司工程部、财务部、发展规划部、总公司计划部等都在管理着,一家一套报表体系,而且有很多是临时性的,项目费用成本、费用预提的内容与方法的不完全明确性,给项目费用控制造成了一定的混乱,因此建议业主相关负责人将上述部门对开发项目费用报表的格式、内容和报表时间协调一致,提高项目费用控制的工作的效率和水平。同时,建议工程建设部的合同/费用主管介入各项目的重大合同的招投标和谈判,具体地协调、提供参谋意见,保证工程项目价格水平的基本一致性,避免基本相同的工作范围在合同价格上出现较大的差异,从而减少招标过程中可能发生的一些不规范操作。
2.2 参与项目设计与与投资决策
投资决策是产生工程造价源头,建设项目决策阶段影响投资效益的可能性为85%~95%,而设计阶段和实施阶段影响投资效益的可能性分别为75%和10%左右。由此可见,前期决策阶段无论对建设项目本身还是对企业发展的影响都是非常重大的。因此,前期决策阶段的投资控制,对建设工程造价乃至项目建成后的效益有着决定性的作用。工程前期投资估算阶段,费控工程师与设计人员一起深入现场,对工程陆地所经地段以及建造平台的海上安装区域的经济资料进行较为详细的收集与掌握,做比较准确的费用估算。随着通货膨胀加剧,大批海缆、海管、钢结构材料等价格也水涨船高,项目实施的风险在增大,建设投资中其它费用也居高不下,投资效益严重降低,工程投资估算难度日益增大。因此费控人员在项目的设计阶段就要参与进去随时掌握第一手资料。[2]
2.3 概算的的编制及分解与分析
2.3.1 概算的的编制
油气开发项目启动以后,第一重要工作就是根据投资估算报告及基本设计成果编制出项目概算,这个概算经上级主管部门批准后就是整个项目费用控制的基础和目标。在油气田基本设计概算编制过程中,总公司内部的施工定额是项目组编制基本设计概算的重要基础,按所选概算定额相应取费标准计取各类所需费用,然后按概算定额工程量计算规则,根据基本设计图纸和工程清单计算实物工程量;设备/主要材料单价采用主管定额部门提供的市场信息指导价,没有指导价的设备/主要材料单价参照已建项目中同型号规格的设备/主要材料决算单价或市场价格,进行综合分析后再确定其单价。基本设计概算编制后,项目组费用控制工程师就可以按照公司制定的进度计划体系编制整个项目的控制预算。
在编制概算中要注意的几点:(1)由于海上安装工程概算在整个工程概算直接费中占的比重很高,因此,费控人员在审查中着重注意核查施工方案是否完整、是否有一定的抗风险性,船舶的配备是否齐全、合理,海上施工工期是否足够等。(2)钢结构采办及加工余量问题。海上平台基础和上部模块的建造合同的谈判中,钢结构的加工及采办余量历来都是业主和承包方交锋的重点和难点,油气平台建造中钢材下料及卷板的切割余量即可达3%左右,加上材料规格、长度、宽度的不符定尺情况使采办也需加上余量,合同签订的综合余量都在5%以上。业主可以根据以前的项目惯例,运用科学的方法合理测算平台结构的钢材采办与加工余量比例。(3)设备橇块的工作界面与单价问题。在概算中,一块很大的费用就是设备采办费。确定设备采办费的关键除了确立设备的功率、规格、重量等技术参数之外,就是设备橇块的工作界面问题和设备单价问题。如果不填,就会产生重大疏漏。
2.3.2 概算的分解与分析
概算的分解是实施项目费用控制的第一步工作,也是项目费用控制的重要依据。为了尽可能准确地掌握每一项采办标和工程标上概算批准的费用,首先根据项目确定阶段定下的采办策略和工程发包策略,按照概算编制的基础数据和费用计算原则,对应每一项标的工作内容和费用范围将批准的概算进行分解和重新归集,确定出每一项标所对应的概算批准费用。
2.4 资金支付计划的编制
在概算分解的同时,费控工程师将每一项标上概算分解到的费用,根据项目组进度计划,进一步分解到每一年每一月,编制出概算分年支出计划。资金支付计划编制与实际实施过程中的控制要做到很准确,实际上比较困难,主要原因有:
(1)合同价格不完全落实。在建设过程中,采办策略和招标策略稍微调整,就会使得合同与付款进度无法准确测定。
(2)项目进度计划执行的偏差。由于项目采办策略变化,承包商的人力与材料等资源投入不足等因素,使得项目组进度计划在一些非关键里程碑上出现落后,使得资金支付相应延后,也影响了资金计划实施的准确。如平台上部详细设计和国内厂家承包的几个橇块的制造等,一些承包商的工作虽然接近收尾,但总要拖很长时间才能真正完工,而筹款计划相对提前,造成被动。
(3)承包商利润的实现程度。由于承包商大多是国资企业,为了利润考核的利益,在年底已经完成当年利润指标的情况下,他们会希望将一部分应收款项转入下一年度,而业主有不少关键里程点付款控制在年底。
上述几方面的影响使资金计划的控制会出现月度和年度的偏差,虽然月度偏差可以在月与月之间的计划调整,但年计划偏差结果就无法进行调整。要提高到年度资金计划控制精度,笔者认为应加强以下几方面工作:
(1)提高整个项目进度控制的管理水平,保证计划完成不出现大的偏差;
(2)项目费用费控工程师要提高概算分解和标底编制的能力,提高对合同付款里程碑划分的认识,提高项目进度分析的平;
(3)合同签订之后,如因其他因素造成合同变更,则应对分年支付计划及时进行调整,使之更接近实际支付情况。
2.5 费用跟踪与分析
项目费用控制的日常工作主要是费用的支出与跟踪统计,首先是预算与资金支付计划应随着项目进度体系的完善进行调整,然后是资金支出,合同跟踪和统计。
2.5.1 对总预算进行调整
通过项目进度体系的不断完善,根据项目运行中合同与变更签订的状态和趋势进行调整,项目总体控制预算每个日历年调整一次。这样在一定程度上提高了年度预算的准确性和编制工作的效率。
2.5.2 参与项目的招标工作
费控工程师一定要参加工程商务标的的评标工作,参与有关费用与进度的合同谈判。有费控人员参与后,可以从各项费用组成、工程量的计算规则等方面审查承包商报价是否合理,同时了解承包商在报价方面与概算的差异点,提高今后项目工程标标底的精确度,费控人员需要提高对合同里程碑划分的认识,明确工作内容,使合同的付款里程碑点对业主方更为有利。
2.5.3 在工程建造合同执行期间,现场变更控制是费用控制的一个重要环节
现场费用管理人员要了解合同要求的工作范围、工作界面,对建造过程中发生的各种变更,要及时了解引起变更的原因,明确业主或承包商责任,并对变更进行量化,如变更涉及工作范围和变更量多少,并对现场组与承包商在处理或解决变更时往来文件,分门别类存档,涉及到工程费用变更的要通过签证形式双方明确责任,并通过备忘录等形式进行确认,减少工程完工时变更谈判的工作量,缩短项目结束后的遗留问题处理时间。
2.5.4 资金的支出、跟踪
每一笔资金的支出,费控工程师都要根据项目管理实施大纲相关规定进行全面的审核,从完工确认单、发票等几个方面,认真审查,严格执行付款签审制度,确保没有失误。根据项目WBS结构和合同的规定对支付费用按比例进行重新分解和归集,再与财务系统的科目进行一一对应,对入账费用的归属进行确定。
2.5.5 建立执行情况表,随时掌握工程进展情况
在成本跟踪过程中,费控工程师应建立工程合同执行情况表,采办合同执行情况表,建立对应项目WBS结构的项目费用执行情况档案等,资金支付之后及时的计入成本,并根据项目进度体系做好各合同完成成本的预提,需要的时候与财务报表进行核对,这样可以更及时,准确的了解和控制费情况。
2.5.6 做好项目费用分析工作
在项目的进展过程中,为了能随时掌握项目概算平衡的情况,费控工程师应编制工程服务合同概算平衡表、设备采办平衡表、项目概算平衡总表,对应每一项采办标和工程标,根据进展情况,及时的将各项费用录入概算平衡表中,初步确定各项标的最终费用,与其对应的概算费用进行综合对比,分析并掌握每一项标的概算盈亏和动态情况,使整个项目概算的平衡始终处于掌握之中,为领导决策提供及时时、有力的参考依据。按月编制费用控制报告,并对阶段费用进行分析,预测发展趋势,发现可能存在的问题,找出差异原因,寻求最佳解决办法。
2.6 竣工结算和费控总结
海上平台安装工程竣工决算是整个工程造价控制最重要的一环。竣工决算如何能忠实地反映整个工程的实际造价,也反映了发包方和承包方对工程造价管理的能力,及时办好工程竣工决算必须收集、整理竣工结算资料,包括工程竣工图、设计变更通知、各种签证材料等。这些资料的收集和取证还必须注意其有效性,如设计变更通知书必须由原设计单位下达的有设计人员的签名和相关印鉴。现场监理的签证必须有业主工地负责人的签章并征得设计人员的认可等。我国大多数工程项目在工程竣工决算时,施工承包方在竣工结算书中普遍多算,发包方千方百计乱砍一通,扯皮现象严重,工程结算一拖再拖,有的一拖就是几年,大大影响工程建设项目的使用和建设工程造价的确认。工程完工办理交工验收手续后,要求由总承包人汇总提交已经完成的确实工程数量和最终工程价款计算单、设计变更增减工程数量及价款计算单、计量支付台帐、设计变更台帐、合同外补偿增加费用台帐等报表,经监理工程师、顾问管理公司审核后报业主复核,按照合同约定支付部分剩余工程款。缺陷责任期满,总承包人完成合同约定的全部工作内容,经监理工程师确认,并通过国家有关部门审计后,业主与总承包人办妥全部的费用结算手续,支付剩余工程款项。
竣工结算后要立即做好费控总结工作,及时总结经验教训,为以后上马新的项目的概算编制及费用的控制指明方向,减少弯路。
3 结束语
为了做好项目的费控工作,笔者认为还应加快控制人员的知识与经验培养,进一步提高综合工作能力。费控工程师应从以下两方面进行提高:(1)对相关的专业知识,象结构、工艺、机械、电仪等作深入的了解,如果不更多地了解结构建造的工序,不更多地了解工艺流程,不更多了解设备构成及基本参数就不能更准确把握设备标和工程标的内容和界面;(2)要提高本身专业的能力,比如标底的编制、财务、经验、评价等方面的方法和技能,如果不精于项目费用构成的要素,不精于财务成本的划分,不精于经济评价的原则和方法,不精于合同的基本条款,就不能更准确地进行费用的分解、归集、测算和评估。
总之,工程项目费用控制是一个系统工程,业主方(发包方)的费控人员除了执行上述的几个关键步骤外,只要在工作中不断总结和完善,相信可以顺利地完成油气开发工程项目的费用控制。
摘要：质量控制、进度控制、费用控制是海上油气开发工程项目建设的三大目标。而费用控制的成败关系到总承包项目是否能给企业带来盈利,是否能使项目的投资额控制在总投资目标内,文章结合海上油气工程建设实践特点,介绍适合业主方在工程项目中采用的费用控制方法和过程,以求在工程建设中能合理使用人力、物力、财力,取得较好的投资效益。
关键词：工程项目,承包商,费用控制,原则
参考文献
[1]董斌.关于工程总承包项目费用控制的探讨[C].第四届全国工程造价优秀论文集,2006,(4):1-4.
海上工程 篇8
风力发电是一种绿色能源, 得到了政府的大力支持, 近几年来在我国也取得了迅速的发展, 在我国西北及沿海的部分地区, 都建成了大规模的风电工程, 海上风电因为其得天独厚的优势, 在近几年来也得到了迅猛的发展。
海上风电工程的结构又与陆上风电工程有所不同, 海水的电阻率相对于一般的土壤电阻率来说很低, 海上风电工程中的电缆线也比较长, 故海上变电站的过电压及防雷有其自身特点。但是, 针对海上变电站雷电过电压的研究较少, 主要集中在海上风电机组的防雷保护。本此研究结合工程实例, 通过预仿真计算, 可以为以后海上风电场系统的一些防雷问题提供一定的参考作用。
2 海上变电站的侵入波过电压
雷电沿架空线路入侵海上变电站的雷电侵入波有两种: (1) 反击侵入波; (2) 绕击侵入波[2]。
海上变电站的反击侵入形式有两种: (1) 雷击架空线路杆塔或是紧靠塔顶处的避雷线; (2) 雷击避雷线档距中央。
一般来说雷击避雷线档距中央这种情况的反击发生的概率较小, 只有10%左右。故本文只考率第一种情况的反击过电压。雷击架空线路杆塔塔顶或紧靠杆塔塔顶处的避雷线时, 很大一部分雷电流会通过杆塔流入大地, 还有一部分雷电流通过避雷线流入相邻杆塔上, 会在杆塔上产生很大的电压降[1]。
3 海上变电站雷电侵入波过电压仿真计算
3.1 某站接线图
研究选取某35k V/110k V海上变电站, 采用35k V海底光电复合电缆将风电机组并联起来接到110k V的海上升压站进行升压, 电能通过110k V的高压三芯海缆送到位于陆上的集控中心, 最后由110k V的架空线路接入220k V的变电站, 198MW的海上风电场。
110k V海上升压站站内35k V母线采用单母分段接线, 母线上有两台变压器, 该变电站有两条进线, 每条进线上均带有线路避雷器。
3.2 计算模型和参数
3.2.1 雷电流模型
用简练的数学表达式来描述典型的雷电流波形, 有助于定量分析, 以便于进行许多相关的计算。Stekolnikov (1941) 以及Bruce和Golde (1941) 同时提出了双指数表达式:
式中:η为波形系数;Im为雷电流幅值;T1和T2分别为波头时间常数和波尾时间常数。在ATP中直接输入波头时间、波尾时间和雷电压峰值。
雷电流波形各国测得的数据基本一致。波头长度大多在1~5μs的范围内, 平均2~2.5μs。我国在防雷保护设计分析中建议采用2.6μs的波头长度。雷电流的波长, 实测表明在20~100μs范围内, 平均约为50μs。根据以上分析, 在防雷保护计算中, 雷电流的波形选择为2.6/50μs[4]。
3.2.2 输电线路模型
(1) 架空线模型
本文中的线路模型线采用五线J.Marti频率特性架空线模型, 包括三条导线和两条地线的模型。此种架空线的模型直接计算了地线和导线之间的耦合系数, 那么在仿真计算过程中 (尤指绝缘子串闪络过程) 就不必再考虑被击避雷线和已闪络导线对未闪络导线的耦合电压[3]。
本文中变电站的进线段的线路参数如下:
(1) 110k V级侧架空导线型号LGJ-240/50, 导线计算直径22.40mm, 20℃直流电阻0.1198Ω/km。
(2) 避雷线型号GJ-50, 计算直径为9mm, 电阻为3.7Ω/km。
(3) 110k V侧杆塔上绝缘子串型号XWP-70, 1×8片, 爬距8×400mm, 单片绝缘子50%冲击闪络电压为130k V, 绝缘子串50%冲击闪络电压为700k V。
(4) 土壤电阻率取100Ω·m。
(2) 电缆模型
海底电缆采用500mm2三芯交联聚乙烯光电复合电缆, 线路全长19km, 敷设在海床下, 深度为5m。从经济性考虑, 海缆外皮设计时未严格防水, 因此可近似认为三芯电海缆采用多点接地方式。
本文仿真计算中EMTP/ATP电缆参数设置示意图见图1。
3.2.3 杆塔模型
本文的计算时, 采用根据杆塔结构尺寸得到的波阻抗模型。我国规程推荐的铁塔阻抗为150Ω, 电感为0.5μH/m, 杆塔的波速为300m/μs。多年的实测经验表明, 测量的阻抗和波速度一般比推荐的值要小。本次研究中110k V线路杆塔取的是酒杯型直线塔型塔, 为了简便计算, 杆塔的波阻抗均按照DL T620-1997中的规定取值为150Ω。杆塔波速取0.7倍光速, 2.1×108m/s。
3.2.4 变压器等电气设备的模型
由于雷电波的高频特性, 变电站设备如变压器, 断路器, 电流互感器, 隔离开关等, 在高频电压波作用下, 对外呈现明显的电容效应, 因此均可近似采用等值入口电容进行等效。主要电气设备入口电容取值见表1。
3.2.5 绝缘子串闪络模型
在本文的仿真计算中, 对于绝缘子串的闪络过程的模拟可以利用ATP中的压控开关模型来模拟, 将压控开关模型并联接在绝缘子串的两端, 当作用在绝缘子串上的电压不能使绝缘子串发生闪络时, 压控开关处于断开状态, 反之, 当作用在绝缘子串两端的电压大于其闪络电压时, 压控开关就会闭合, 使绝缘子串处于短路状态。
本文中绝缘子串50%冲击闪络电压取700k V。
3.2.6 避雷器模型
本次研究选用氧化锌避雷器, 氧化锌避雷器的阀片以氧化锌 (Zn O) 为主要材料, 其阀片具有极好的伏安特性。氧化锌避雷器的电气特性, EMTP/ATP中避雷器模型生成的非线性伏安特性曲线如图2所示。
3.2.7 仿真模型
根据以上分析, 在ATP软件中建立雷电侵入波仿真模型如图3所示。
4 计算结果与数值分析
4.1 反击侵入波过电压计算
4.1.1 计算条件
(1) 雷电流幅值
雷电流幅值分别选取100k A、150k A、200k A, 波形2.6/50μs, 采用正极性雷电流。雷电流幅值超过100k A的概率为7.30%, 超过150k A的概率为1.98%, 超过200k A的概率为0.54%。
(2) 雷击点
雷击点选在110k V侧架空线近区#1号杆塔、#2号杆塔, 和远区#6号杆塔塔顶。
(3) 运行方式
本文计算中考虑单线单变运行方式, 这种运行方式下站内设备上的过电压是最严重的。因为此种运行方式下, 投入运行的设备线路都较少、总的电容也少。
4.1.2 计算结果
计算中, 变压器侧不带避雷器, 仅GIS的入口端装设一组避雷器。
(1) 雷电流幅值为100k A时, 单线单变运行方式下雷击#1号杆塔, #2号杆塔, #6号杆塔的计算结果如表2所示。
(2) 雷电流幅值为150k A时, 单线单变运行方式下雷击#1号杆塔, #2号杆塔, #6号杆塔的计算结果如表3所示。
(3) 雷电流幅值为200k A时, 单线单变运行方式下雷击#1号杆塔, #2号杆塔, #6号杆塔的计算结果如表4所示。
4.2 绕击侵入波过电压计算
4.2.1 计算条件
(1) 雷电流幅值
在分析计算绕击侵入波侵入海上变电站的过电压时, 需要知道最大绕击电流Im该值是根据电气几何模型求得的。
因为地面倾斜角未知, 在进行计算绕击侵入波过电压时, 取14k A为绕击电流幅值, 雷电通道的波阻抗取为800Ω。
(2) 雷击点
雷击点选在110k V侧进线段#1号杆塔, #2号杆塔, #6号杆塔塔顶。
4.2.2 计算结果
海上变电站的绕击侵入波过电压计算结果如表5所示。
4.3 绝缘配合裕度计算
表6中的绝缘配合计算方法为:绝缘配合裕度1= (绝缘水平-Umax) /Umax×100%;绝缘配合裕度2= (保证耐压-U-max) /Umax×100%。
4.4 海底电缆长度对设备过电压的影响
为了研究海底电缆长度对站内各主要电气设备过电压的影响, 在仿真模型中改变海底电缆的长度, 分别比较当海底电缆长度为19km, 10km, 5km, 3km、1km时, 站内各主要设备上的过电压值。图4是单线单变运行方式下, 雷击#1杆塔时, 改变海缆长度, 站内各主要设备的过电压值。
从图4可以看出当电缆从1km增加到19km时, 变压器上的电压从385.53k V降为290.04k V, 降幅为24.77%, 可见电缆的长度对过设备电压的发展影响很大, 各设备上过电压的幅值大小均随着电缆的长度增加而下降。
5 仿真计算小结
依据某海上变电站设计要求, 对该海上变电站的反击侵入波过电压、绕击侵入波过电压进行了仿真计算, 得出的结论如下:
(1) 被雷击的杆塔距离变电站越近的雷电侵入波过电压更大, 雷击#1号杆塔塔顶时, 站内各电气设备的过电压值最大。
(2) 随着雷电流幅值的增大, 各设备上的过电压会逐渐增大, 雷电流幅值为200k A时, 各设备上的过电压情况最为严重。
(3) 最大绕击电流较反击电流来说要小很多, 绕击对于设备的绝缘危害并不大。
(4) 依据反击侵入波过电压计算出的设备最大雷电过电压值, 计算了相应的绝缘配合裕度。验证了在海上变电站的GIS入口侧安装一组避雷器即可有效保护电站。
(5) 设备上的雷电过电压幅值与电缆长度有关, 过电压的大小随着电缆长度的增加明显下降。
参考文献
[1]陈维贤.电网过电压教程[M].北京:中国电力出版社, 1996.
[2]关根志.高电压工程基础[M].北京:中国电力出版社, 2003.
[3]Alternative transient program (ATP) Rule Hook[M], K.U.Leuvcn EMTP Centre, 1987.
海上工程 篇9
关键词：桥梁,海上承台,环氧钢筋
1 工程概况
金塘大桥时舟山大陆连岛工程的一部分, 跨越金塘岛与宁波镇海, 全长26.5公里。金塘大桥非通航孔桥14.1公里, 占跨海长度的77%, 包括东、主通航孔桥间 (K30+775~K31+675) , 主、西通航孔桥之间 (K34+385~K43+205) 和西通航孔桥以西 (K43+655~K47+675) 三段。非通航孔桥分离式承台394个, 整体式承台29个。
为解决金塘大桥承台及部分墩身浪溅区钢筋的防腐问题, 保证100年的设计寿命。在6个试桩承台上使用环氧涂层钢筋 (简称环氧钢筋) , 以验证其施工可行性。
试桩承台 (E52、E92、E132、G16、G44、C18) 采用直径为40mm、25mm、20mm、16mm、12mm的5种环氧钢筋, 总计499.23T, 钢筋保护层厚度不小于9cm;钢筋骨架采用直径25mm的钢筋作为架立钢筋, 纵横向间距均为80cm。
2 环氧钢筋特点
优点:环氧钢筋是解决混凝土中钢筋腐蚀的重要方法, 至今已有30多年的历史。由于这种涂层在混凝土与钢筋间有抗氧离子、氯离子和水分子渗透的作用, 以及涂层与钢筋之间的强结合力, 使得在混凝土中的环氧钢筋具有良好的抗腐蚀作用。
缺点:一旦环氧钢筋破损, 形成点腐蚀。氯离子对钢筋的腐蚀速度将更加快。由于环氧钢筋表面光滑, 与混凝土的摩阻力小, 环氧钢筋比普通钢筋与混凝土之间的粘结强度下降20%, 受拉钢筋的绑扎搭接长度是普通钢筋的1.5倍, 受压钢筋是1倍, 且不小于250mm。
3 环氧钢筋的制作过程
环氧钢筋的制作, 是在专业工厂以生产流水线方式进行的。其主要工艺流程:钢筋表面预处理 (喷砂除锈) →钢筋加热→静电喷涂→净水冷却→质量检查→包装捆扎→成品入库。
4 环氧钢筋的检验
环氧钢筋的原材料、加工工艺、质量检验及验收标准, 应符合现行行业标准《环氧树脂环氧钢筋》 (JG3042-1977) 的有关规定, 不符合质量与验收标准者不得使用。
涂层应具有对化学腐蚀、热湿环境腐蚀、阴极剥离和氯化物渗透等的足够抵抗力。一般以涂层厚度、连续性和延展性三项指标作为判定涂层质量的依据。
5 环氧钢筋的验收
进场后的环氧钢筋每一批 (由同一条生产线连续生产出来的同一尺寸的环氧钢筋, 当直径不大于20mm时, 2T为一验收批次, 当直径大于20mm时, 4T为一验收批次) 随机应至少抽取1根环氧钢筋进行涂层厚度、连续性和柔韧性的复检。
每米环氧钢筋上不允许出现大于25mm2涂层损伤缺陷, 小于25mm2涂层损伤缺陷的面积总和不得超过钢筋表面积的0.1%。
6 环氧钢筋的储存和运输
环氧钢筋现场存放期不得超过6个月。当环氧钢筋在室外存放需要在2个月以上时, 应采取保护措施, 避免阳光、盐雾和大气暴露的影响。
环氧钢筋应采用不透光塑料袋包装, 施工使用时才能打开包装, 避免阳光照成涂层使涂层老化。
堆放时, 环氧钢筋应水平存放。环氧钢筋与地面之间应架空并设置保护性支承, 各捆环氧钢筋之间应以垫木隔开, 支承和垫木的间距应足以防止成捆钢筋下垂, 成捆堆放数不得多于5层, 普通钢筋与环氧钢筋应分开堆放。
环氧钢筋的搬运应以水平方式搬运, 搬运和吊装过程严禁用硬器撬动钢筋, 也不允许拖、拉、抛、拽钢筋, 保护涂层, 避免损坏。以轻取轻放为好。
环氧钢筋的吊装应以高强度非金属纤维带 (如尼龙扁带等) 作为吊装索具, 避免硬性挤压和强力摩擦造成涂层损坏。
环氧钢筋吊、运、储支点的设置:环氧钢筋吊、运、储支点的确定以长度和重量为主要参数, 支点的设置以环氧钢筋的长度在6m以下设置2个支点, 长度超过6m时每隔4m设置一个支点。如果环氧钢筋重量超过2T, 支点数量应适当增加。环氧钢筋施工中应减少吊装次数, 宜采用集装箱运输环氧钢筋。
7 环氧钢筋的修补
加工过程中受到剪切、锯断或工具切割时产生的断面, 均应在切断或者损伤后2小时内及时修补。修补前, 应先清除脱落的涂层和修补处的锈迹, 修补采用环氧钢筋生产厂家提供的专用修补材料。修补应在相对湿度小于85%的环境中进行。当环境相对湿度大于85%时, 应以电吹风适当加热。修补涂层厚度不得小于180μm, 后修补涂层与原有涂层的重叠不应过大。
环氧涂层脱落、剥离或者损伤达到下列程度时, 不得修补和使用:
⑴一点上的面积大于25mm2, 或长度大于50mm (其中不包括钢筋剪切端头的修补面积) ;
⑵1m长度内有3个点以上 (及时每个点的面积小于25mm2或长度小于50mm) ;
⑶环氧钢筋切下并弯曲的一段上, 涂层有6个点以上的损伤。
8 环氧钢筋的加工
⑴环氧钢筋的弯曲加工。
环氧钢筋进行弯曲加工时, 环境温度不应低于5℃;钢筋弯曲机的芯轴应套上专用护套, 平板应铺上纤维毡垫, 避免与金属物的直接接触和挤压。
环氧钢筋的弯曲直径:直径≤20mm的钢筋, 不宜小于4d;直径>20mm的钢筋, 不宜小于6d;弯曲速度不宜高于8r/min。
⑵环氧钢筋的切断加工。
切断时支撑部位用非金属缓冲垫保护。
环氧钢筋严禁使用气割或者其他热力方式切断。
钢筋切头的金属裸露部位和损伤部位应及时用涂层修补剂进行修补, 切断的钢筋头, 应在切断后2h内及时修补。
⑶剪切和冷弯环氧钢筋时, 所有接触环氧钢筋的支座和芯轴等接触区应配以尼龙套筒或其他合适的塑料套筒。
9 环氧钢筋的安装施工及保护和修补
环氧钢筋在安装过程中严禁使用电焊连接, 应使用环氧金属丝进行绑扎连接或者使用套筒进行机械连接。具体是:
⑴直径<20mm的环氧钢筋, 采用绑扎连接、定位。绑扎用的金属丝必须采用环氧钢筋生产厂家提供的专用环氧涂层扎丝。对十字交叉分布的环氧钢筋, 应采用X形绑扎。环氧钢筋的绑扎搭接长度应符合设计要求, 无特殊要求时, 对受拉钢筋, 不得小于相关设计规范规定的相同等级和规格的无环氧钢筋锚固长度的1.5倍及不低于375mm;对受压钢筋, 不得低于有关设计规范规定的相同等级和规格的无环氧钢筋锚固长度的1倍及不小于250mm。
环氧钢筋与普通钢筋间的绑扎, 其接触部位应用大小适合的橡胶垫隔开。
⑵直径≥20mm的环氧钢筋采用镦粗直螺纹接头连接。套筒采用普通套筒, 其具体施工方法是:首先对端部进行修正;然后利用镦粗机对钢筋端头进行镦粗, 再利用套丝机对镦粗厚的钢筋端头进行套丝, 最后将套筒拧在加工好的丝头上。连接完成以后采用专用修补剂对无涂层保护的套筒及加工受损部位进行修复。
所有操作人员不得穿硬底鞋踩踏钢筋, 进入绑扎位置后不得随意踩踏环氧钢筋。对绑扎施工设计专用通道并在通道上铺上土工布或者橡胶垫。
环氧钢筋安装完成以后不得在其上随意走动, 不允许操作人员携带重物在其上走动, 防止重物跌落损伤环氧钢筋。最后离场人员应进行涂层检查, 对损坏的涂层应使用专用的涂层修补剂及时进行修补。修补应选择晴天干燥的条件下进行。对破损部位产生铁锈的应该先除锈, 清洁修补部位后再进行修补。
1 0 使用环氧钢筋承台的混凝土浇筑
使用环氧钢筋的承台进行混凝土浇筑时, 应优先采用附着式振动器振捣, 若使用插入式振捣棒时, 应使用专用的塑料或者橡胶材质的振捣棒, 防止损坏涂层。
在浇筑混凝土前应对环氧钢筋绑扎的构件再次进行检查, 有破损点及时修补, 待修补剂固化之后才允许进行混凝土浇筑施工。
承台混凝土浇筑施工完毕之后, 对于外露的墩身预埋钢筋应采取包裹黑色不透光塑料薄膜等保护措施避免紫外线照射和海水侵蚀。
1 1 环氧钢筋的施工难点及发展趋势
⑴环氧钢筋的使用在国内尚处于起步阶段, 加工, 安装, 设计经验及相应的配套设备及其缺乏, 在本次施工中属于摸着石头过河边施工边总结经验, 边设计制造相关的配套设备。
⑵直径超过40mm的钢筋加工难度大, 在进行弯曲加工时, 表面的涂层破坏面积大。
⑶由于没有相关专门的包装, 在施工、运输等诸多环节中, 环氧涂层易被损伤。
⑷海上施工环境相对湿度大氯离子含量高, 对于没有发现的破损腐蚀速度很快, 造成浪费比较严重。
目前国外的环氧钢筋加工已经向构件整体涂装发展。尽量减少环氧钢筋的中间运输加工环节。更适合现场施工作业的需求, 提高施工效率。
1 2 环氧钢筋施工经验总结
环氧钢筋的施工在国内尚处于起步阶段, 各种规范、工艺、加工设备都不成熟。而且施工环节中要求高, 适应性差, 所以对工程中大规模的使用环氧钢筋有待进一步的探索研究。金塘大桥试桩工程中采用环氧钢筋是对这个领域的一次有益尝试。
环氧钢筋施工环节多, 最储存、搬运、弯曲加工等各个施工环节均有特殊要求, 在这些环节中环氧涂层很容易受到破坏, 因此各个施工环节都要高标准严要求。
环氧钢筋对温度湿度的要求比较高, 这在海洋环境和冬春雨雪季节等的施工环境下很难保证正常的施工质量。
目前国内的设计标准及施工标准尚未对环氧钢筋有单独的研究, 设计、施工都是采用普通钢筋的规范标准和要求。没有形成系统的环氧钢筋设计、施工规范及工艺, 由其是承台内配筋粗, 钢筋密度大, 构造复杂的情况下问题更加突出。
从现在是实践情况看, 直径超过 (包括) 40mm的钢筋在加工弯曲等施工过程中环氧涂层的破损情况相当严重, 修补工作量大、难度高、操作空间狭窄。无法全面杜绝破损点的产生, 而破损点造成的点腐蚀会更加加速钢筋的锈蚀。
环氧钢筋的施工周期比普通钢筋要长一倍左右, 后续工序间隔时间也长, 所以对于整个工程的工期会有比较大影响。
“海上世界”进长江 篇10
这艘“巨无霸”油轮的成功引领，使上海港再次挑战引航极限，也大大颠覆以前莅沪的大型船舶各项资料。“海上世界”轮长达364米，宽达79米，型深30．5米，总吨237768吨，净吨188267吨，DWT499000吨，双车双舵，龙骨到桅顶的最大高度为63米，夏季满载吃水为24米。较之“中远川崎11号”长了31米，比“狮子星号”长了近百米，宽了2．5倍。它相当于目前国际流行的第四代集装箱船体积的3倍多，堪称庞然大物。该轮体型肥硕，因为行将作为废钢被拆解，其操纵性能欠佳。为了更好地完成这艘超常规船舶进港任务，海事局组织各路专家多次研讨，并对这艘超长、超宽的庞然大物能否通过上海港狭窄的水道和浅滩做了可行性论证，为巨轮进港提供科学依据。还对航行中可能出现的问题做了详细的分析，有针对性地部署了应急措施，包括发布航行警告、全程巡逻艇护航及VTS监控、3艘大马力拖轮伴航、准备多套手提通讯设备保持联络等。引航站领导也极为重视，安排了3名经验丰富的引航员，并起用GPS—GSM系统和电子海图。
引航员根据6月11日中浚高潮8：14及“海上世界”轮的锚位，制定了周密的引航计划：6：00过南槽灯船，7：30过九段灯船，9：00过24号灯浮，确保“海上世界”轮驶经各浅点时最小富裕水深不小于1．2米。考虑到引航员对如此大型船舶的操纵性能缺乏了解，决定提前一天用直升机将引航员送上船，以适应环境，熟悉该轮的操纵特性。
6月10日15：30，直升机载着3名引航员从高东机场腾空而起，经过半个多小时的飞行，稳稳地降落在“海上世界”轮宽大的甲板上。印度籍船长热情接待，并按照引航员的要求将船的吃水调整到7．5米，根据锚位及船速决定了启航的时间。万事俱备，只等起锚。
6月11日凌晨3点，巨轮拔锚启航。在从锚地驶往南槽灯船的途中，引航员用各种舵角试验了该轮的应舵性，发现舵角在10度时应舵性较差；舵角在20度以上时，应舵性较好。在富裕水深1．5米的情况下，全速快车时航速有12节左右。通过摸底，引航员大致了解了该船的操纵特性，感觉比想象中的要好，增强了完成这次任务的信心。
海上工程 篇11
海洋是人类可持续发展的巨大潜力所在。自1982年《联合国海洋法公约》正式生效以来,世界各国越来越重视海洋综合管理和海上执法工作。世界主要沿海国家通过海上执法体制改革以及发展强大的海上执法力量来应对海洋时代的机遇和挑战,其对于维护国家主权和海洋权益,监督管理海洋资源开发、海洋环境保护、海上搜救与应急处置以及依法制裁海上持械抢劫、非法贩运、海上走私、恐怖主义等行为都有着至关重要的意义。
2 主要沿海国家海上执法体制和模式
世界主要沿海国家的海上执法体制形式多样,主要分为5种模式:①集中统一海上执法模式。成立专门的海上执法力量负责海岸警卫任务,比如美国、日本、韩国、菲律宾等。②相对集中海上执法模式。成立专门的海上执法力量,会同海军和其他海上执法力量负责海岸警卫任务,比如法国、加拿大、越南等。③联合分散海上执法模式。由分散的执法力量共同承担海岸警卫任务,比如英国、澳大利亚、俄罗斯、印度尼西亚。④海岸警卫队属于海军模式。有专门的海上执法力量负责海岸警卫任务,但归海军或国防部管理,比如挪威、智利、荷兰、印度等。⑤海军承担海岸警卫模式。没有专门的海上执法力量,由海军承担海岸警卫任务,比如葡萄牙、巴西、马来西亚等。现将海上执法模式及有关国家情况做如下比较研究。
2.1 集中统一执法模式
以美国为代表,成立了专门的海上执法力量负责海岸警卫任务,平时由政府部门领导,战时划入军队领导。海上执法力量人员组成比较复杂,有现役、文职、预备役和自愿辅助人员。这些国家海上执法力量比较强大,它的舰艇和飞机比许多国家的海军都要先进,比如美国、日本、韩国。海岸警卫队舰艇在政治上比军舰更易于接受,在和平时期,它可以“走出去”,维护海洋利益。有些国家(比如菲律宾)已经成立类似的海岸警卫队,从军队中划分出来,但实力相对较弱。
2.1.1 美国
美国海岸警卫队承担主要海上执法职责,美国法典第14编第89法令界定了海岸警卫队的权力和管辖权。《国土安全法》《海关法》等法律规定了海岸警卫队的职能和执法依据。其他涉及海上执法的机构包括国家海洋与大气局、内政部(美国鱼类与野生生物管理局,国家公园管理局,海洋能源管理局,安全与环境执法局)和环保署。
美国海岸警卫队是美国海洋综合执法机构,担负着最主要的海上执法任务,也是目前世界上规模最大、设置最完善的海上执法队伍,为美国五大军种之一,是美国唯一拥有执法权的独立军种。美国海岸警卫队先后隶属于财政部、运输部,“9·11”事件后隶属于新成立的国土安全部,在两次世界大战期间,海岸警卫队隶属于美国海军。美国海岸警卫人员主要由现役、文职、后备役和自愿辅助队等4部分人员组成,主要职责是保护美国在其内陆水域、港口和码头、海岸线、领海以及专属经济区的公共安全秩序、环境、经济及国家安全利益,保护美国在国际水域及其他美国认为重要的海域的利益。2002年美国《国土安全法》为美国海岸警卫队规定了11项职能:维护海上人员与财产安全;搜索与救护;管理导航设施;保护海洋生物资源(渔业执法);保护海洋环境;破冰作业;维护港口、水道与海洋安全;打击毒品走私;打击人员偷渡;海洋防务;其他执法任务。
2.1.2 日本
日本海上保安厅承担全部海上执法工作。出于政治原因,日本主要由海上保安厅而不是海上自卫队维护其海洋权益。《海上保安厅法》《海上保安厅组织细则》明确了海上保安厅的隶属关系、机构设置、性质与任务,赋予其统一的海上执法主体资格,并赋予警察机关的搜查、逮捕、起诉及执行与任务相关法律的职权,为其处置海上违法行为提供了有力的保障。
海上保安厅的主要职能包括维护海上治安,防止走私和偷渡、打击海盗;防止不明船只侵入,还有在争议领土地区活动;保护核原料船只等特殊工作;维护海上交通安全;海上防灾救灾和海洋环境保护。在维护海上治安方面,主要负责海上警备工作,将日本周边海域划分为特别警备巡逻区、海峡巡逻区及周边海域巡逻区3类。分别在钓鱼岛、竹岛(独岛)、北方四岛设立特别警备区,主要针对中国、韩国、俄罗斯。此外,日本海上保安厅还负责打击海上毒品、武器走私以及偷渡活动,维护正常的渔业秩序。防止外国船舶在日本领海内进行非法活动,维护海上法律秩序。
2.1.3 韩国
韩国海洋警察厅是韩国海上安全及治安的机构,成立于1952年,隶属于内务部,1991年升格为海洋警察厅,1996年划归新成立的韩国海洋水产部。2005年升格为副部级单位,由国土海洋部代管,总部搬迁至仁川。2013年划归重新组建的海洋水产部,2014年其主要职能划归新成立的国土海洋处。主要职责包括:海上搜救、海上交通安全管理、维护海上治安、海洋环境保护和污染防治、打击海上非法偷渡和海上犯罪活动;维护海洋权益,对一些有争议的海域加强巡航,对外国渔船的监视。
2.1.4 菲律宾
菲律宾海上执法工作主要由菲律宾海岸警卫队负责,农业部渔业与水产资源局也担负渔业领域的部分执法工作。菲律宾海岸警卫队成立于1967年,属菲律宾武装部队系列,是菲律宾三大武装力量之一,承担着海上执法、海上搜救、维护海上安全和保护海洋环境与资源的任务。菲律宾海岸警卫队原来由海军管理,后来为了树立非军方执法队伍形象,1998年改由菲律宾交通与通讯部管理,使海岸警卫队变成了非军事性质的机构,为此,海岸警卫队可以从其他政府部门接受船舶、装备、技术与服务,可以与其他政府部门开展合作和获得其他所需援助,这是归海军管理时无法做到的。
2.2 相对集中的海上执法模式
这些国家成立了专门的海岸警卫队,由有关政府部门负责管理(其中越南是由国防部管理),但是只承担部分海上执法职责,海军及其他海上执法力量也承担重要海上执法职责。执法人员有现役、文职人员和警察。
2.2.1 法国
法国海上执法统一由海区长官负责。海区长官是政府授权的海上执法者,直接对总理和其他部长负责。海区长官具备海上警察权,其职责是:确保国家的主权和海上利益不受妨碍;负责国家和国际法规在法国管辖水域内的执行;负责人员和货物安全;负责海上环境的保护;协调打击各种非法活动,确保公共秩序得到维持。在具体执法时,法国则是由海军和各部门共同承担海上执法工作。海区长官的职责是负责协调所有的涉海政府机构,协调公海和沿海的各单位执法,必要时可以动用武装力量,海区长官同时统领海军。
2009年,法国部际间海洋委员会确定了法国海岸警卫队的职能,总理授权海洋国务秘书总局执行相关政策决定。成立海岸警卫队,目的不是取代现有机构对国家涉海活动的组织与管理,而旨在加强部门间合作与协调。海岸警卫队由包括海军司令在内的相关机构的领导组成,负责确定海岸警卫队的总体政策与方案,制定宗旨并向总理提出建议,应海洋国务秘书总局的要求召开会议讨论涉海问题。同年,根据其工作程序,海洋国务秘书总局在巴黎建立了海岸警卫队业务中心,由海军作战指挥部领导,跟踪监测海上形势,发布海洋信息,提供测绘服务,开展海上形势分析。
法国海军是担负海上执法任务的主要部门,在开展海上行动时,所有海军部门,包括舰艇和飞机都有责任参与;法国海关负责在领海和毗连区范围内的日常监管移民、货物和各类非法交易等;法国海事局负责搜救、海上交通监测、渔业活动监测;海上宪兵队隶属国防部,通常职责是应对陆上犯罪、维护公共秩序,但同时也参与海上行动;民事安全局隶属内政部,负责为陆上人口提供综合服务,同时参与保障海上活动人身安全和应对海洋污染;国家海上搜救协会是政府支持的私人志愿性质的救生船协会。
2.2.2 加拿大
加拿大海上执法体制属于高层协调与分工负责相结合的模式,高层协调机构是加拿大部际间海洋安全工作组,各有关涉海部门承担相关任务,其中加拿大渔业与海洋部下属的加拿大海岸警卫队主要发挥海上执法平台作用,并代表有关部门监视海上活动和提供装备、技术支撑与服务。加拿大皇家骑警和海军也承担一部分海上执法任务。
加拿大海岸警卫队是完全的非军事机构,统管除海军以外的政府船只,负责渔业执法和维护北极主权等任务,并为其他海上执法和海洋安保工作中提供业务支撑,即为其他相关执法部门提供船舶与飞机、人员和服务支撑,也可以为军事行动提供支撑。加拿大海岸警卫队的主要职责包括:海洋渔政执法;海上航行安全服务;破冰与维护北极主权;海上通信与交通服务;在沿岸、近海、河口和港口水域开展交通管理,保护海洋环境和提高船舶运输效率;搜索救护与应对环境应急事件;制订因船舶事故引起的油污应急计划,进行油污应急处理;海洋安保与船舶管理;维护加拿大安全与主权。加拿大海岸警卫队组建于1962年,1995年并入加拿大渔业与海洋部,但具有相当大的自治权与独立性。
皇家加拿大骑警拥有包括海上执法在内的加拿大联邦政府相关法律法规的执法权力,设有海洋与港口司,主要负责预防、发现和打击包括人员偷渡与货物走私在内的非法活动,维护海上安全。皇家加拿大骑警主要通过以下机制开展海上执法工作:①国家港口执法队;②海洋安全业务中心;③海洋安全执法队;④国家水上安全合作计划。
加拿大海军主要任务是维护加拿大的海上国防安全,同时肩负部分海上执法任务,是加拿大海上执法队伍中的组成部分,在海上执法方面的主要职能是:①通过执法,维护加拿大海洋权益;②保护海洋环境和保护加拿大渔业与能源资源;③通过北大西洋公约组织、联合国以及其他联盟性行动,维护加拿大的海洋权益。
2.2.3 越南
越南负责海上执法的队伍较多,隶属于不同领域或部门,但主要执法力量是越南海岸警卫队、海军和渔业执法总队。1998年,越南通过《越南海岸警卫队法》,正式成立海岸警卫队,属越南武装部队系列,待遇和制度与部队相同,归国防部管理。越南海岸警卫队负责维护国家海上安全与秩序,负责在越南近海、大陆架和专属经济区开展海上执法。越南海军也肩负海洋巡航执法任务,负责国家、岛屿、领海和主张的专属经济区与大陆架权的维权任务。
2012年,为了强化保护越南的渔业权和领海主权,越南成立渔业执法总队,隶属越南农业与农村发展部渔业局,主要负责执行海域巡逻、检查、监控,处理渔业事务等任务,有权对在“越南海域”进行捕捞作业的本国和外国个人与船只采取罚款或禁止捕捞等措施,并可以要求各部门提供有利于执法工作的必要信息。同时,渔业执法总队将肩负预防海上灾难和参与相关搜救工作。越南渔业执法总队将设管理部和4个地区处。
2.3 联合分散海上执法模式
以英国为代表,没有设立专门的海上执法力量。海上执法工作由多部门分工负责,海军参与海上执法工作,民间组织也参与海上执法工作。但是,这些国家都设立了高层海上执法协调机制,负责统筹海上执法力量。海上执法力量的人员组成更为复杂、有现役、警察、文职人员和民间自愿者。
2.3.1 英国
英国海上执法部门包括交通部、海事和海岸警卫署、苏格兰运输局、英格兰环境食品和乡村事务部、威尔士乡村事务部、北爱尔兰农业和乡村发展部等。海上执法船只中多数船员由海军指挥,搜索和救援直升机由英国皇家空军操作,其他资产由有关政府部门、民间合同商,甚至皇家救生艇协会(由兼职志愿者管理的慈善组织)掌管。英国皇家海军有逮捕权,但多数执法任务是在海军在场的情况下由民间机构完成的,海军在必要时提供协助。
英国交通部和苏格兰运输局执行英国政府的海事政策,负责船运和港口交通管理、海洋污染防治、海上人身安全及渔船登记等。英格兰的环境食品和乡村事务部、威尔士的乡村事务部、苏格兰的环境和乡村事务部、北爱尔兰的农业和乡村发展部负责渔业资源管理。海关和移民局负责缉私和缉毒。海事和海岸警卫署设有18个分部,主要由海事办公室和皇家海岸警卫队两部分,24小时为船舶航行安全提供救助服务。英格兰环境食品和乡村事务部负责管理英格兰和威尔士(12海里以外)的海洋渔业事务,苏格兰以外英国12~200海里渔业执法活动,主要由皇家海军渔业保护大队负责,下设海洋渔业局和环境渔业水产中心。威尔士乡村事务部下设的海洋渔业委员会负责英格兰和威尔士6海里以外的沿海渔业的管理和养护。苏格兰环境和乡村事务部下设的苏格兰渔业保护局管理海洋渔业事务。
2009年,英国出台了《海洋与海岸带使用法案》,明确由新成立的“海洋管理组织”(2010年4月1日成立)统一负责和协调海上执法工作。海上执法人员主要为海洋管理组织任命的人员,威尔士部长任命的人员,皇家军队委任的人员以及其他军事人员,形成了由海洋管理组织领导下的中央的综合性执法队伍和地方的综合性执法队伍为主,辅之以军事人员共同执法的执法机制。英国海洋管理组织主要负责重点海洋管理领域的执法和渔业执法,运输部海事与海岸警卫局(下设皇家海岸警卫队)负责船舶与人员安全和船舶航运污染方面的执法,海关和边防局等其他相关部门分别肩负海关和边防执法任务,英国海军代表英国海洋管理组织肩负保护英国渔业的责任,并为英国海洋管理组织等部门提供海上执法所需部分装备和人员支撑。
2.3.2 澳大利亚
澳大利亚是联邦制国家,联邦政府与各州政府的海洋区域管辖分工是:自领海基线起向海3海里由沿海各州和领地管理,自3海里以外至200海里专属经济区为联邦政府管辖水域。澳大利亚海上执法力量分散,涉及部门多。2005年3月,由澳大利亚海关与边境保卫局和澳大利亚国防部队联合组建边境保卫指挥部,负责协调澳大利亚海洋权益维护与执法工作。
澳大利亚边境保卫指挥部是一个由多部门联合组成的特混队伍,对内政部和国防部负责,人员由下列单位派出:澳大利亚海关与边境保卫局;国防部;澳大利亚渔业管理局;澳大利亚检疫与检验局。边境保卫指挥部执法对象包括:非法开发自然资源;在海洋保护区进行的非法活动;人员的海上非法入境;非法进出口;海上恐怖主义活动;海盗、海上武装抢劫或其他暴力活动;危害生物安全的活动;海洋污染活动。
2.3.3 俄罗斯
2001年,俄罗斯成立了联邦政府海洋委员会,是俄罗斯联邦政府的常设机构,协调和统一俄罗斯联邦海洋工作。俄罗斯海上执法形成了以俄罗斯海岸警卫队为主的部门分工负责机制。主要海上执法队伍包括:俄罗斯海岸警卫队,组建于2005年,隶属于俄罗斯联邦边防局(边防局直接接受联邦安全局领导),是俄罗斯主要的海上执法力量。俄罗斯海岸警卫队的主要职责是:保卫俄罗斯的国边界、内海、领海、专属经济区和大陆架及其水生物资源;调查和打击企图穿越联邦边境的恐怖分子,打击非法通过俄边境运送武器、爆炸物、放射物质、毒药和其他可用于恐怖活动的物品的犯罪行为;保障领海和专属经济区的国家海运活动安全。
2.3.4 印度尼西亚
1999年,印度尼西亚出台《地区自治法》,将地方和地区政府范围内的海岸带管辖权从中央下放到地方和地区,从低潮线到4海里的海域,由地方政府管理,4海里到12海里的海域,由沿海省政府管理(12海里以外到200海里专属经济区由中央政府管辖)。
印度尼西亚设有海上执法高层协调机构海洋安全协调委员会,目前还没有统一的海上执法队伍,但在相关法规中已提出成立印度尼西亚海洋与海岸警卫队,以统一和强化海上执法工作,目前这项工作正在推进之中。目前,印度尼西亚负责海上执法任务的主要部门有:海洋与渔业部、运输部、海关、警察和海军。其中,前四者执法队伍均由本部门人员组成,但须接受特别的海上执法训练,并拥有一定的武装。专属经济区和公海的执法活动主要由海军和空军负责,执法领域包括渔业、能源和矿产资源勘探开发。
2.4 海岸警卫队属于海军模式
荷兰、挪威、智利等国家提供了第四种模式的海上执法模式,由海军或国防部领导海岸警卫队,但又与海军或军队其他部门不同。海上执法人员有现役、文职人员等。
2.4.1 荷兰
荷兰海域分国家管辖和地方政府管辖两部分,其中距海岸线1km内归地方政府管理,1km外由国家管理。荷兰于1987年成立了海上警卫队,由基础设施与环境部、国防部、司法部、财政部、农业自然与食品质量部、经济事务部、内务与王国关系部等7个部门共建。经费、人员与装备由各共建单位提供,海岸警卫队没有自己的船舶和飞机,其执行任务的船舶和飞机由共建单位派出,但船舷和机身上喷有海岸警卫队字样。各共建部门根据职能分工承担相应任务,主要涉及海洋公益服务、搜索救护、应急反应和污染控制等,其中:基础设施与环境部的共建部门是航空与货运部门和北海管理部门;国防部是国防司、荷兰皇家海军和荷兰武警部队;司法部是公共检察署;财政部是海关;农业、自然与食品质量部是渔业督察局。荷兰政府指定荷兰海军负责担负对荷兰海岸警卫队的业务指挥任务,但海岸警卫队不属于海军正式建制。
荷兰海岸警卫队与各部签署业务协议。各部根据协议,为海岸警卫队提供物质、经费和人员。针对海岸警卫队的工作,每年制订两项计划,其中一项是为各部门提供服务的计划,由基础设施与环境部起草;另一项是执法工作计划,由北海执法协调联络组起草。这些计划均明确规定海岸警卫队每年应预期达到的工作指标。
2.4.2 印度
1978年,印度发布《海岸警卫队法》,创建了海岸警卫队,负责领海和专属经济区的海上执法。印度海岸警卫队属军队系列,受印度国防部领导,使命是维护印度在领海、专属经济区和公海的海洋权益。印度海岸警卫队与印度海军、渔业部、海关和中央与地方警察部队有着密切的合作关系。
印度海岸警卫队的职能为:维护国防安全;保卫人工岛、海上装卸设施和其他设施的安全;保护渔民和海员,为他们提供所需援助;维护海岸安全;在领海和国际海域执法;保护海洋生态系统与环境,防止海洋污染;打击走私,担负其他海关涉海任务;搜集和提供科学资料。
2.4.3 智利
智利海上执法工作由海洋领土与海洋商业总局负责,该局也称为智利海岸警卫队。海洋领土与海洋商业总局成立于1848年,隶属于智利海军,任务是对智利辽阔海域进行控制与监视,维护智利的海洋权益,主要是维护安全、社会、经济与环境权益。具体职责包括:执行国家海洋管理法规和国际协定;实施海上救援、保护海上人命安全;保护智利管辖海域的环境;保护海洋资源及其合理开发利用;维护海洋秩序等。
2.5 海军承担海岸警卫模式
2.5.1 葡萄牙
葡萄牙的海上执法体制是一种由海军进行海上执法的单一化体制。为了推进海洋事务,国防部设有海洋事务国务秘书,并于2002年建立了海洋监管系统,由国防部长任主席,下设4个主要机构:国家协调委员会;国家海洋管理局;海洋监管系统海军分部;国家海洋监管委员会。
海洋监管系统是由多个政府部门共建的协调机制,成员单位包括葡萄牙海军、葡萄牙国家共和警卫队、葡萄牙空军、领土与移民局、内政部、国家紧急医疗研究机构以及执法警察等。负责海洋监管系统协调工作的是海军国家海洋管理局,由葡萄牙海军参谋长领导。海洋监管系统可以调配的船只包括:海警巡逻船;救生员协会救生艇;港务船;国家共和卫队近海控制监视船;葡萄牙海军舰艇等。飞机主要包括葡萄牙空军的飞机以及海军、空军和内政部的直升机等。
葡萄牙海军在执法方面主要担负港口的安全保卫、护渔、水道测量和灯塔维护等任务,随着对公共利益的不断重视,海军执法业务范围现在逐渐延伸到科学研究、渔业与环境保护、海难搜救、海域管理执法及海洋环境调查等。
2.5.2 巴西
巴西海上执法工作统一由巴西海军负责。因此,巴西海军除担负各国海军通常担负的维护国家海上国防安全任务外,还担负一般国家海岸警卫队肩负的海上执法任务,包括:维护巴西海洋权益;实施国家海洋政策;保卫巴西海洋油气勘探与开发设施;维护海上安全;海上搜索与救护;保护海洋环境。
3 对我国海洋管理与海上执法的启示
3.1 加快建立和完善我国海洋法律法规体系
应当加快制定统领我国海洋事务的《海洋基本法》,解决当前海洋管理和执法工作中存在的管辖重叠、管辖空白、法律法规间衔接不畅等问题,并为我国的海洋维权和国际合作提出法律依据。加快制定和修订海上执法的法律法规,进一步明确海上执法主体及法律责任,避免因重组带来的执法冲突和责权不明等问题。在海洋资源开发方面,应加强新型海洋资源(海上石油和天然气、海洋能、海洋空间资源、海洋旅游资源、国际区域矿产资源等)的立法,海洋环境保护方面应加强污染物控制、污染损害赔偿、生态补偿、海洋物种保护等的立法。
3.2 改革和完善海洋管理体制,提升海洋部门的地位
当前,我国在海上面临的各种挑战越来越多,但是我国的海洋管理体制仍然沿袭着长期以来以分部门、分行业管理为主要特点的模式。国家海洋局虽然是实施专门海洋行政管理的综合部门,但作为部委管理的国家局,其层级和机构编制,远远不能满足日益繁重的海洋管理工作的需要。应在坚持“大部制”改革方向的基础上,改革和完善海洋管理体制,提升国家海洋行政主管部门的地位和作用,以更好地适应日益繁重的海洋管理工作。
3.3 从长远角度考虑,应当建立统一的海上执法队伍
目前,我国海上执法队伍仍然没有实现统一,除国家海洋局管理的中国海警队伍外,海上还有海事执法队伍,地方仍然存在海监和渔政执法队伍。建立统一的海上执法队伍是国际大形势所要求的,也是发展海洋经济、维护海洋权益、保护海洋环境的客观需要,这样也避免了多部门执法而产生的职能交错、效率低下的弊端。
摘要：文章在收集分析世界主要沿海国家的海上执法制度现状的基础上,采用比较研究的方法,对国外海上执法体制进行了系统梳理和分类,分析总结了各国家海上执法体制的特点,以期对我国海上执法工作的完善提供借鉴。