香港国际机场第三跑道航油管道改线工程线路图

纯电力系统、三层一体化的机械设备模型图

5月18日，“香港国际机场第三跑道航油管道改线工程”迎来了决定性时点——拟填海建设的第三条跑道下，新建的两条海面以下约130米深、水平穿越长达5200米、连接机场岛和沙洲岛的航油管道，其中一条已进入通油阶段。

据香港媒体报道称，“该燃油管道改造工程预算造价13亿港元，是1415亿港元预算整体香港国际机场三跑道系统填海工程的重要里程碑。”该工程总承包商是来自河北省廊坊市的华元机电工程有限公司（简称华元公司）。

“世界第一穿”换了把交椅

华元公司于2016年第三季度正式展开的“香港国际机场第三跑道航油管道改线工程”，属于整体三跑工程的先期工程，也被认为是“节点控制性工程”。

该项工程难不难？华元董事长、管道定向钻穿越工程专家史占华接受科技日报记者采访时介绍，原有航油管道直接铺设在海床上，距离海面不足10米，且部分位于将要填海的区域，如在管道上直接填海修建机场第三跑道，将直接影响到机场的供油安全。项目管理单位香港机场管理局根据环境许可证的要求指出，工程不能挖开海床，因此，只能采用非开挖水平定向钻技术实施海底穿越。

拟建的两条长度约5200米、管径508毫米、在海床下125米基岩层穿越的航空燃油输送管道，将让香港国际机场与5公里外的沙洲岛航油管道连接，以实现两端配套航油管道的重新启用。

2005年，史占华带领华元团队完成了浙江舟山外钓岛—册子岛输油管道穿越工程，因深度80米、长度2350米、地质条件复杂程度极大被称为“世界第一穿”。

十几年过去，“世界第一穿”的名头，要颁给“香港国际机场航油管道改线工程”了。

除了必须完成的5200米长度刷新世界纪录，穿越地质情况也十分复杂，包括抛石填海层、海底沉积的淤泥层，硬度极高的花岗岩和软硬交替大型地质断裂带等，软的软、硬的硬，给钻机、钻具、钻头海上定位、泥浆系统、配套设备等带来严峻挑战。

另外，工程入土点在机场禁区内，距离飞机跑道不到300米，出土点在沙洲岛，施工临时占地面积不能超过10米×10米的不规则作业范围。极高的安保要求和严格的场地限制，使施工设备的高度和操作严格受限，给工程的正常进行带来极大挑战。

另一个必须直面的难题，是工程方必须面对的极其严格的环保要求。沙洲岛位于著名的香港龙鼓洲海洋公园内，也是白海豚海洋保护区。岛上的“主人”是稀有的野生鹭鸟，海里的“主人”是结队而行的时隐时现白海豚。为了将施工对现有生态环境的影响降到最低，岛上施工不得破坏原有植被，施工噪音不得超过一定分贝，每年4月—7月鹭鸟繁育期不得施工……

管线长度创纪录、地质复杂、工期紧张、施工场所极度受限、环保要求及其严格……所有因素加起来，让这个工程成为名副其实的世界级工程难题。

自主技术把“不可能”变“可能”

在工程招投标阶段，全球顶级的几家水平定向钻专业承包商都参与了此次投标。因施工难度巨大，有些专业承包商也提出了风险与业主共担的方案，建议如果不能顺利钻进，就在规划穿越路线中间填海造岛作为另一个出土点，将整条管道分为两段进行穿越。这种退而求其次的方案根本无法符合该项目的环保要求，最终并未被采纳。

经过反复权衡、比较和论证，华元公司提出的一次穿越5200米、管道与保护区海水“零接触”的施工方案，最终被选为最佳的方案，完成了几乎不可能完成的工程任务。

在航油管道改线工程的建设摸索过程中，史占华团队完全自主设计和制造的可集成的模块化装备系统、纯电力系统、三层一体化的机械设备，合理高效地利用了极有限的场地，通过了香港机场及香港当地相关部门的严格检验，全部满足了环境安全等各方面的规定和要求。

记者在采访过程中，也发现在整个工程中，关键技术和设备比比皆是。

首先，在工程初期阶段华元就发明设计了海底水平穿越对接技术，从入土点钻孔穿越总长度的四分之三，出土点穿越剩下的四分之一，两个钻头在海底“握手”后，主钻头从出土点被拖拽而出。“握手”的两个钻头是史占华亲自设计并由华元重工制造。这种“握手”钻头曾在2005年“世界第一穿”投入实际应用，因涉及企业自主知识产权，目前世界上仍然只有华元一家掌握该技术。

其次，海底穿越管道如同穿针走线，如何确保不跑偏，华元采用了用GPS定位、海面船体定位系统和钻头地磁传感系统，进行了三位一体的数据采集。所有钻头传感数据传到控制中心后，能根据各种参数的微弱变化，调整钻进方案。

最后，5200米岩石孔贯通后，需要让管道在岩石孔中推进5200米到另一端出土，推进过程中，必须保证不能损伤仅3毫米厚的管道防腐涂层，成为工程“收口”的关键环节。华元公司针对这个难题设计了一个手掌一样的推管机，使用了液压装置，能利用管道与橡胶接触面带来的摩擦力生成高达三四百吨的摩擦力。史占华回忆说：“第一根输油管道从出土点推出时，上面用记号笔标注的批次编号，以及因摩擦留在管上的橡胶微粒还清晰可见。说明成孔非常光滑，管子表面完好无损。

技术有了，硬件方面也不能落下。在装备生产组装方面，根据现场的实时施工情况，专家们经过严密的理论推导和计算，华元设计的多种“定制装备”图纸直接传回廊坊，华元重工直接开工制造，然后将模块化的元件，直接送上飞机，到现场后组装开工，从施工现场需要到设计开发再到制造并投入使用达到一条龙高效服务的效果。一共30个月的计划施工时间，除去半年多的工程前期准备时间，除去鹭鸟繁殖期4个月，前前后后，13亿港元预算的此项工程，实际仅用不到两年的时间就顺利完工。

“华元作为水平定向钻行业的中国民营企业代表，用全套自主创新的核心技术和装备、出色的管理效率和秉承的诚信做人做事信念，提升了香港各界对内地民企的正面印象。” 史占华如是说。