应加快地下水封式能源洞库建设

　　七月烟台，海风习习。

　　一辆辆大型运输车紧张有序地从洞库往外运石渣，地下近180米的主洞库内，一群群工人正来回忙碌着，这里是目前世界储量最大的烟台万华LPG地下水封洞库建设现场，由中国中铁隧道集团一处承建，是我国第一座自主设计、自主施工的LPG地下水封洞库。

　　就在同一天的7月17日，一场关于地下水封式能源洞库修建关键技术的高端研讨会正在烟台举行。

　　“地下水封洞库造价低、安全性高、占地面积少，从目前我国能源战略储备和保障国家能源安全的现状来说，应加快地下水封式能源洞库的建设。”会上，中国工程院院士何华武掷地有声。

　　具有高度安全战略的储备库

　　近年来，随着我国社会经济的发展，石油需求量连年攀升，对外依存度已接近60%，而石油储备是当今世界防止和减少石油供应中断危害的最可行、最安全、最有效的手段。如何有效保障石油供给，进而保障国家石油安全乃至经济安全，已成为当今世界各国能源安全战略的核心问题。

　　国际能源署对其成员国的最低要求是，石油储备规模至少是前一年90天石油净进口量水平。美国、日本、德国、法国等国家超过此标准，美国石油储备量已超过150天，日本的石油储备量更是高达200天以上的水平。

　　我国石油储备建设起步相对较晚，储量小，只有约40天消费量的储备，必须加快推进国家战略石油储备体系建设和商业储备的建设。

　　按照我国战略石油储备规划，2020年前，将陆续建设国家石油储备第二期、第三期项目，届时将形成相当于100天石油净进口量的储备总规模，进一步增强我国应对石油供应中断风险的能力。其中第二期2800万吨项目均为地下水封洞库，目前正处于建设中。

　　地下水封洞库多建设在数十米的地下深处，以天然岩体为主要结构体，利用地下水的天然埋藏条件，并辅以人工水封系统，将石油及其产品封存于人工开挖的地下超大洞室内。具有存储量大、安全性高、应急能力强、使用寿命长、占地面积小等优点，成为目前国际上石油、液化气等能源的主要储存方式，被全球公认为“具有高度战略安全的储备库”。

　　资料显示，世界上许多国家已将地下水封洞库用来储存各种油品，美国已建成上百座地下水封洞库，欧洲目前仅LPG岩洞储库就建造了20多座，芬兰NESTE公司在其一座炼油厂就建设了近20座原油、成品油和LPG地下储气库。

　　而我国地下水封洞库建设尚处于起步期，目前已建和在建项目还不到10座。在研讨会上，中国工程院院士周丰峻、何华武、郑颖人等专家指出，作为一种安全、环保、经济的油气储存方式，应适度加快地下水封洞库建设。

　　已掌握核心技术

　　与地面储备项目建设不同，洞库选址、水幕系统设计、特大断面洞库减震爆破施工、地下水位控制、施工期通风等，是地下水封洞库项目建设的重点和难点，而水幕系统是决定地下LPG水封洞库工程建设成败的关键。

　　中国中铁隧道集团总工程师洪开荣说，地下水封洞库工程采用水封原理储备油气资源，洞库的稳定性和密封性是储存油气的前提。水幕技术系统就是在主洞库上面和左右两侧按照10米间距，将近百米长的钢管锲入地层深处，连接膨胀塞后注水，形成一层水幕，保持一条地下自然水位线，运用水封住岩层缝隙、气孔。施工期间，必须监测并维护地下水位线和孔隙压力。如果地下水位线下降到临界状态（地下水位警戒线），整个储气工程将废而无用。

　　一直以来，水幕系统技术一直被国外少数发达国家垄断。

　　万华LPG地下洞库项目经理郭得福从1997年就开始参与建设汕头LPG项目，他告诉记者， “以前施工过程中，每到水幕技术关键环节时，国外公司就让我们回避，受制于人的感觉真窝火，后来我们就自己边干边摸索。现在好了，我们自己掌握了核心技术，底气足了。”

　　郭得福介绍说，烟台LPG地下水封洞库由山东烟台万华化学集团有限公司投资建设，2011年7月开建，计划2014年7月完工，2014年底投入运营。分别储存丁烷、LPG和丙烷液化气体，总库容为100万立方，其中丁烷、LPG洞库位于地下90米深处，库容均为25万立方；丙烷洞库位于地下120米以下，库容为50万立方。总库库容世界第一、单库库容世界第一，一个工程同时存储三种气体，洞库地面建设密集的化工装置在国内外也很少见，建成后将成为国内自主建造此类工程的一个重要里程碑。

　　应尽快出台相关行业标准

　　陪同记者采访的中铁隧道一处党委工作部部长张永超告诉记者，从1999年建设汕头地下水封LPG 洞库开始，中铁隧道集团已承建了黄岛、烟台、锦州、惠州、湛江等地下水封洞库工程项目，经过16年的不断探索，已逐步掌握了地下水封能源洞库的修建技术。

　　值得注意的是，地下水封洞库对密封性和稳定性要求很高，施工及运营期间需要稳定的地下水位和良好的洞室稳定性，而且工程建成后一般也不再进入洞库内部进行修复工作，并具有洞室结构复杂、水幕技术要求高、施工质量要求严等特点，因而要进入这个行业，对一些企业来说不仅具有一定的门槛，而且必须具备相当的技术实力。

　　比如，正在施工的烟台万华LPG地下水封洞库项目，由于储量大，工程结构复杂，洞室断面多变，竖井、施工巷道、水幕巷道、储气洞库相互交错，且工期较紧，洞室开挖受地下水探测、注浆工序制约严重，因此要求总体施工安排科学合理，各工序施工工艺必须先进。

　　地下水封洞库用以储存能源必然会成为一种趋势。研讨会上，一些院士和专家说，地下水封洞库作为能源储备的一种重要方式，加快建设对保障我国能源安全来说很重要，但也应注意洞库的密封性、防渗控制等配套技术的使用，对其长期安全运行进行研究监测。     

　　何华武院士说，推广地下水封洞库建设势在必行。从目前看，我国虽然已经掌握建设地下水封洞库的关键技术，但并没有大规模应用，在建设的过程中仍要加大研究力度，要对现有项目进行后评估，不断提升和完善技术的稳定性。同时，国家相关部门应出台相应的支持政策、推进措施和筹融资方案，并制定相应的行业标准、技术标准，以引导行业的快速良性发展。

　　相关链接

　　地下水封洞库以天然岩体为主要结构体，利用地下水的天然埋藏条件，并辅以人工水封系统，将石油及其产品封存于人工开挖的地下超大洞室内。一般由施工巷道、水幕系统、洞罐、竖井等单元组成，竖井是洞罐与外界联系的唯一通道。

　　地下水封岩洞储罐埋于地下，油气散失量小，大大降低了火灾和爆炸的危险性，安全可靠，消防设施简单。同时抗震能力强，不易毁坏。抵抗爆炸，有利于战时防备。实验证实，深6米且有覆盖物的油库就能承受一般炸弹的轰炸，深30米的地下油库可以承受各种炸弹的直接命中，安全性能较高。国外地下油库的保险费仅为地面油库的1/3 。

　　地下岩洞罐的储库地面设施占地面积小，与周围设施的间距较地面储罐小，而地下洞罐上面的土地还可以进行种植、绿化等。同时建造地下洞罐时挖掘出的石渣还可以用做建筑材料。      

　　与地面油罐相比，由于占地面积小，可不破坏自然景观，操作运行时基本无油气排放，事故率低，有利于环境保护。    

　　在工程地质、水文地质情况良好的地方建造地下储库，其造价明显低于储存能力相当的地上储罐。钢材用量少是地下水封岩洞油罐显著的特点之一。同时减少引进诸如低温钢之类的设备和材料的数量，可降低成本。      

　　此外，地下水封岩洞储罐，一般都可建成容积较大的储罐，储罐的个数少，同时也减少了相应的设备，便于生产管理，经营费用低。另外，地下水封岩洞储罐坚固耐用，不易损坏，只有少量的地上设备，维修量少，维护费用低。一般可减少50%的经营管理费。