王懷果

摘 要：鋼管樁作為高樁碼頭的重要構(gòu)件，受所處環(huán)境的影響，極易發(fā)生海生物附著現(xiàn)象，造成一定危害。海南LNG借鑒導管架平臺經(jīng)驗，采用防海生物裝置，取得良好效果。

關(guān)鍵詞：海南LNG；鋼管樁；防海生物裝置

引言

碼頭鋼管樁等水下結(jié)構(gòu)物一般都有海生物附著存在，特別是在亞熱帶、熱帶海域，鋼管樁上附著海生物的情況更為顯著。在我國海域，喜好附著在海上設(shè)施上的海生物約有600種，它們附著力極強，并且殼體堅硬，層層堆壘[1]。大量海生物的附著，部分改變了鋼管樁在設(shè)計時的動、靜態(tài)力學特性，使其荷載能力受到限制和削弱。同時，海生物的存在增加了鋼管樁表面不均勻性并破壞了飛濺區(qū)的保護涂層。海生物的分泌物一般呈酸性，會造成鋼管樁的腐蝕，弱化鋼管樁整體的剛性、彈性和承重能力，縮短鋼管樁的使用壽命。

1 海生物清除方法

1.1 防海生物涂料

在鋼管樁與海水接觸的部分噴涂含有有毒物質(zhì)的涂料，能夠一直使海生物附著在其表面。因涂料具有一定的時效性，一旦被完全分解，就喪失了對海生物生長的抑制作用。此外，此方法會對海洋生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良影響。因此，關(guān)于海洋生物天然防污作用機制的研究也越來越受到人們的關(guān)注?；谏锓律夹g(shù)的聚合物涂層主要是低表面能防污涂層。

以有機硅或有機氟為基體樹脂的低表面能新型防污涂層，具有良好的耐腐蝕性能，具有廣泛的抗污效果。新型涂料十分符合環(huán)保要求，同時不會出現(xiàn)因毒性防污劑釋放而導致的效果降低現(xiàn)象。但存在品種少、有效期短的缺點，且只有在水流剪切力的作用下，低表面能防污涂料才能顯示出較好的防污效果。

1.2 電解防海生物

電解防污技術(shù)是目前普遍使用的防污技術(shù)之一，是通過電解的方法，產(chǎn)生有毒的物質(zhì)，從而造成一種不適合海洋生物附著生長的環(huán)境，防止污損發(fā)生。此方法技術(shù)成熟，安全可靠，管理方便，但需要配置專用電源，定期更換電解電極，且電解分離出來的化學成分對海水環(huán)境產(chǎn)生負面影響。另外，由于需依托海水做介質(zhì)，所以對于飛濺區(qū)不能夠有效發(fā)揮作用。

1.3 人工清除

人工清除海生物，是由專業(yè)人員定期用高壓水槍等專用工具對附著在鋼管樁上的海生物進行清除。由于所處環(huán)境的特殊性，該方法在具體實施上存在較多困難。此項工作需為操作人員配備工作艇、救生裝置、潛水工具等設(shè)施或設(shè)備，且海上施工存在不安全因素。此外，由于亞熱帶海域海生物的生長、附著速度極快，一旦附著在鋼管樁上，僅靠人力進行清除，作用十分有限。

2 防海生物裝置的應用

2.1 工程概況

海南LNG碼頭工程建設(shè)一座可以靠泊8×104m3～26.7×104m3的LNG船舶接卸泊位和長450m的接岸引橋，以及一座火炬平臺。本工程碼頭結(jié)構(gòu)形式為高樁承臺式，共設(shè)鋼管樁393根。工程位于海南島西北部洋浦港神頭港區(qū)，西臨北部灣，屬熱帶季風氣候。當?shù)厮蛩|(zhì)良好，年均氣溫25°，海洋生物資源豐富。因此，海生物附著現(xiàn)象比較嚴重。

2.2 防海生物裝置

在摒除各種傳統(tǒng)方法的不足和充分考慮海洋環(huán)境力學特點的基礎(chǔ)上，本工程借鑒海洋平臺的海生物防治經(jīng)驗，將防海生物裝置——MGP（Marine Growth Preventer）應用到高樁碼頭鋼管樁上。

防海生物裝置是由工程塑料做成的環(huán)裝結(jié)構(gòu)，該裝置可以放置在海洋結(jié)構(gòu)物的各豎向、斜向、橫向構(gòu)件上，在涌浪、潮汐、海流等海洋自然力的連續(xù)作用下，不斷地撞擊構(gòu)件并沿著構(gòu)件做往復運動。既可以對已有的海生物進行清除，又可以防止使海生物賴以生存的各種微生物、浮游生物以及腐損物等附著在構(gòu)件上，從而使海生物的生長得到有效的控制。據(jù)統(tǒng)計，防海生物裝置的使用壽命一般在10年以上，它既可用于已固定的海洋結(jié)構(gòu)上，也可以在結(jié)構(gòu)物下水安裝前預先安裝。從經(jīng)濟上講，該方法要比定期進行海生物清除的方法節(jié)省70%左右的投資[2]。

2.3 鋼管樁MGP的安裝及使用效果

2.3.1 MGP安裝

海南LNG為碼頭工程所有鋼管樁安裝了MGP，共計393組。由于碼頭區(qū)域和火炬區(qū)域鋼管樁直徑不同，采用兩種規(guī)格的MGP：直徑1000mm34組，直徑1200mm359組。MGP包括橡膠環(huán)和橡膠輥，通過單環(huán)連接器由銷釘連接（如圖1所示）。

防海生物裝置由專業(yè)廠家生產(chǎn)，運至施工現(xiàn)場后先進行陸上預組裝，然后將預組裝完成的半成品使用船舶運至海上。防海生物裝置的海上安裝由潛水人員完成，安裝示意圖如圖2。安裝之前，對鋼管樁表面附著的海生物需進行一定的清除。

2.3.2 MGP使用效果

海南LNG碼頭鋼管樁防海生物裝置安裝完成后，對其使用效果進行了觀察。通過觀測發(fā)現(xiàn)，在海上風浪較大時，防海生物裝置隨海水活動較劇烈，同時對防止鋼管樁表面海生物附著效果較好。安裝完成后海南LNG碼頭經(jīng)歷了兩次較大的臺風，防海生物裝置為發(fā)生破損現(xiàn)象，由此可見其耐久性較好，避免經(jīng)常維護保養(yǎng)。

3 結(jié)束語

海南LNG碼頭鋼管樁MGP的使用證明，采用防海生物裝置進行鋼管樁海生物的防治效果理想。與傳統(tǒng)海生物防治方法相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、維護少、易更換等優(yōu)勢。對于海生物附著較嚴重、海況較差的海洋區(qū)域，MGP的防治效果更明顯，優(yōu)勢更突出，具有一定的推廣性。

參考文獻

[1]郭劍，朱曉旭，莫達勇，等.對海洋石油生產(chǎn)平臺防海生物裝置的解析[J].中國海上油氣（工程），2002（6）.

[2]劉孔忠，官耀華，仲華.平湖油氣田平臺導管架防海生物裝置的應用[J].中國海上油氣（工程），2003（1）.

[3]侯辰光.海洋平臺防海生物裝置的應用[J].中國修船，2004（6）.

[4]梁國棟，劉玉娟.海水系統(tǒng)防海生物裝置的設(shè)計原理與比較分析[J].船電技術(shù)，2006（3）.