(终稿)
钢铁研究总院青岛海洋腐蚀研究所
2010年6月目录
第一章基本情况 (3)
1广州港发石油化工码头的基本概况 (3)
2 港发码头钢管桩的运行情况 (3)
3评估依据及规范 (3)
4 钢铁研究总院青岛海洋腐蚀研究所的基本情况 (4)
第二章钢管桩防腐紧迫性、可行性 (4)
1前言 (4)
2港发码头防腐的紧迫性分析 (6)
3港发码头防腐的可行性分析 (6)第一章基本情况
1 广州港发石油化工码头的基本概况
广州港发石油化工码头(以下简称港发码头)位于珠江蒲洲水道上游大虎岛与沙螺湾之间,南与虎门大桥相距约2公里,北与建滔化工码头相邻,地处珠三角地理和市场中心,水陆交通便利,经营范围包括石油、化工品、液化石油气(LPG)的装卸及中转。
港发码头包括主码头和副码头两部分,均为桩基式结构并可双层系缆,适应不同类型的船舶靠泊。主码头总长315米,副码头长220米,共布置了9个石化泊位,设有80000吨级泊位一个,主码头内侧及副码头可靠泊3000吨级驳船,是广州港目前较大的石油化工码头之一。
2 港发码头钢管桩的运行情况
港发码头采用直径为1m的钢管桩,其中主码头共有202根,引桥部分为11根,共计213根钢管桩。水域的海水电阻率为83~110Ω⋅cm(引自《检测报告》中国广州分析测试中心),初期设计时对钢管桩仅采用了涂层保护。钢管桩桩顶至设计低水位以下1.0m范围内涂刷了二道725-H45-ZF101海洋水下结构重防腐涂料,总干膜厚度不小于1500μm。设计低水位以下1.0m至泥面下1.0m涂刷了二道725-H45-ZF101海洋水下结构重防腐涂料,总干膜厚度不小于1000μm。
2007年,在码头例行检查中发现水位变动区防腐涂层有剥落现象,至今已逐渐发展为大面积剥落。为此,广州港发石油化工码头有限公司委托钢铁研究总院青岛海洋腐蚀研究所对码头钢管桩腐蚀状态进行调查,并对钢管桩防腐的紧迫性、必要性进行评价,制订切实可行的技术方案及方案概算。
3评估依据及规范
3.1《海港工程钢结构防腐蚀技术规范》 JTS 153-3-2007
3.2《港工设施牺牲阳极保护设计和安装》GJB 156A-20083.3《 Cathodic Protection Design》DNV- RP- B401,2005
3.4 《Corrosion Control of Steel Fixed Offore Structures Associated Petroleum Production》NACE Standard RP0176-2003
3.5《广州港发石油化工码头工程设计施工图纸》
3.6 《广州港发石油化工码头系缆墩撞损事故结构检测》广州港湾工程质量检测有限公司
3.7《检测报告》中国广州分析测试中心
3.8 《广州港发石油化工码头现场勘测报告》
3.9 环境条件(包括潮汐、水质情况、土壤情况等)
3.10 《锌-铝-镉合金牺牲阳极》GB/T4950-2002
3.11 《牺牲阳极电化学性能试验方法》GB/T 17848-1999
4 钢铁研究总院青岛海洋腐蚀研究所的基本情况
第二章钢管桩防腐紧迫性、可行性
1前言
1.1腐蚀控制工作开展的重要意义
腐蚀会造成巨大损失,美国2001年发布了第七次腐蚀损失调查报告,表明1998年美国因腐蚀带来的直接经济损失达2760亿美元,占其GDP的 3.1 %。目前全球每
年因腐蚀所带来的损失高达7000亿美元, 约占国民生产总值的2% ~ 4%。 2005年,我国的GDP为182321亿元,按照保守的3%计算,那么我国2005年的腐蚀损失可达5500亿元。
与陆地腐蚀相比,海洋及其近岸构筑物的腐蚀尤为严重。2003年我国海洋经济总产值超万亿元人民币,约占国民生产总值的9%,如按腐蚀损失占生产总值的5%计算,那么海洋腐蚀损失约合500亿人民币/年。实际上,由于海洋环境的腐蚀性比陆地环境的腐蚀性要高得多,海洋腐蚀损失要远高于这个数值。
海上和沿海工业所涉及到的构筑物大多含有钢铁结构,在淡海水这种具有较强电解质溶液中遭受严重腐蚀,若采取腐蚀控制措施不当,造成水、油、气泄露引发的灾难性事故及人员伤亡是惨重的。如果我们的防护工作做得好,其中40%的损失是完全可以避免的,重大灾害性事故能够得以及早发现和排除,海上构筑物的使用寿命也能得以大大延长。
1.2海洋环境一般腐蚀规律
由于淡海水是一种较强电解质溶液,暴露于海洋环境中的钢构造物中的钢铁与周围介质发生电化学反应而受到严重腐蚀。海洋环境可以分为海洋大气区、浪花飞溅区、海水潮差区、海水全浸区和海底泥土区五个腐蚀区带。长期的海洋腐蚀研究结果表明,钢结构设施在不同的腐蚀区带其腐蚀速度有明显差别。
图2.1 海洋环境腐蚀倾向示意图
图2.1是海洋钢结构设施在不同环境下的腐蚀倾向示意图。可以看出,浪花飞溅区部位是腐蚀最严重的。这是由于在这个区域,钢表面由于受到淡海水的周期性润湿,经常处于干湿交替状态,氧供应充分,以及阳光、风吹和淡海水环境协同作用导致发生最严重的腐蚀。
1.3腐蚀机理
钢铁材料在淡海水中的腐蚀,具体表现为:铁为阳极进行溶解,失去电子成为铁离子;淡海水中的溶解氧在阴极上还原,或氢离子还原成氢气。
由于淡海水中含有大量的溶解氧和氢,它们在阴极上进行所谓的“去极化”反应。由于去极化作用,使得阴、阳极之间维持一定的电位差,作为阳极的铁就以一定的速度继续腐蚀下去,最后回路中的腐蚀电流稳定在某一数值。
1.4腐蚀类型1.4.1均匀腐蚀
均匀腐蚀是指腐蚀反应在金属表面上普遍发生,其腐蚀速度可以用重量减小、壁厚变薄来客观度量的一种常见腐蚀形态。钢铁结构在海洋环境中,一般都发生均匀腐蚀。
虽然均匀腐蚀比较普遍,而且平均速度也比较大,但从技术观点和实际危害性来看,这类腐蚀并不重要,因为设计时往往是根据平均腐蚀速度和使用寿命计算确定材料裕量,而且在防腐维修上也比较简单,通常采用的有效方法是涂装。应当指出的是均匀腐蚀产物及破损涂层的残积覆盖容易诱发局部腐蚀,虽然局部腐蚀(如点蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀和应力腐蚀等)从材料的重量来看微不足道,但其危害性要比均匀腐蚀大的多。
1.4.2点蚀
点蚀亦称小孔腐蚀,是典型而重要的局部腐蚀形式之一。其形态复杂多样,分布稀疏不同,孔径深度各异,因此蚀坑的大小、深度和密集程度都是评价点蚀的重要参数。暴露在海洋大气中的金属材料,虽然表面上的积盐、落尘和污染物质是诱发点蚀的外因,但是金属材料内部组织和表面状态的不均匀性,如表面缺陷、组织偏析与夹杂、膜层破裂和涂层损伤等,则是产生点蚀的内因。在淡海水环境中,钢材容易发生点蚀,一旦金属材料表面钝化膜或保护层遭受破坏,就会在暴露的活化表面上形成局部阳极区(未破坏的钝化表面为阴极区),而发生集中局部腐蚀。
此外局部腐蚀还有缝隙腐蚀、电偶腐蚀、焊接腐蚀等多种类型。
2港发码头防腐的紧迫性分析
3港发码头防腐的可行性分析
目前,国内在役的钢管桩码头前期投入使用时,普遍采取的防腐措施是仅对钢管桩进行了涂层保护,对潮差区以下部位未做电化学保护,导致码头服役5年左右的时间,在机械外力及电化学腐蚀等共同作用下出现涂层脱落、破损的情况,使钢管桩遭受腐蚀,造成了安全隐患,严重影响了码头的正常使用和运行。
广州港发石油化工码头建成于2003年,初期设计时对钢管桩仅采取了涂层保护。根据近一两年的观察发现,码头的钢管桩在机械外力及电化学腐蚀等共同作用下,
也发生了涂层脱落、破损的情况。考虑到在切实保证石化码头安全且不影响码头生产的前提下对钢管桩进行保护,我所对港发码头钢管桩防腐的可行性进行了全面的分析。
3.1 主要思路
淡海水大气区、浪溅区、潮差区(以下统称:潮差区及以上部位)采取包覆技术;淡海水全浸区、海泥区(以下统称:潮差区以下部位)采取牺牲阳极阴极保护。
3.2潮差区及以上部位防腐方法
在潮差区及以上部位,钢管桩表面由于受到淡海水的周期性润湿,经常处于干湿交替状态,氧供应充分,以及阳光、风吹和淡海水环境协同作用导致发生最严重的腐蚀。
目前,国内对于海洋钢铁设施大气区通常采用涂料保护,淡海水全浸区主要采用涂层和电化学保护,并且取得了较好的保护效果。而在飞溅区和潮差区,涂料和电化学保护都不能发挥有效的保护作用。通常使用的涂层,在淡海水有力地冲击下剥落得很快,局部腐蚀十分严重。普通的阴极保护由于不能形成电流回路在这个部位也不能发挥丝毫作用。
当前,国内对飞溅区、潮差区这些关键部位的腐蚀问题,尚未有成熟、经济长效的防护方法。国外发达国家从五十年代开始研究,目前已研制成功一些防护新材料,在施工技术上也积累了丰富的经验,特别是近几年有较大突破,已能成功地解决这个部位钢的腐蚀问题。采用国外先进的防腐措施,不但能延长维修周期,节省昂贵的维修保养费用,确保生产正常进行,而且还能大大延长钢铁设施的使用寿命。
针对目前飞溅区、潮差区腐蚀最严重这一现状,中国科学院海洋研究所与国外有关单位合作,联合研究开发了适合码头、海洋桥梁、海洋石油平台等钢铁设施飞溅区、潮差区的新型包覆防蚀(CCP, Composite Cover Protection)技术,类似的还有英国的DENSO包覆技术及澳大利亚的PCS包覆技术。美国CCI国际防腐技术公司研发的CCI防腐套,在国际柱桩缠绕防腐保护市场也取得了巨大的成功,其活性防腐套产品应用于世界各地众多的海洋工程中,其中很多是在其他的防腐方案失败以后被选用的。以下对几种飞溅区、潮差区防腐方法进行介绍。
3.2.1 一般重防腐涂层
防腐涂层是目前钢管桩使用最多的防腐方法,该方法是在被保护体表面涂刷一定厚度的防腐涂层,使被保护体与外界腐蚀环境隔离,从而达到防腐效果。涂层防腐施工一般多在厂房、地面等空气相对干燥的空间,而港发码头钢管桩长期处于淡海水和潮湿环境当中,且钢管桩需涂层保护部位大部分处于涨落潮范围内,防腐涂层施工尤显困难。
防腐涂层施工工艺流程:搭施工梯子—在钢管桩上安装特殊工装罩—工装罩内排水—铲除钢桩表面生物—电动砂轮全面去除旧涂层和锈层—压缩空气吹干—第一道涂料的刮图—表干后刮图第二道涂料—涂层检查。
施工技术关键点:
·用施工船及相应的工具搭建施工梯子、在钢管桩上对防腐处理的部位架设特殊工装罩。
·表面除锈质量达到GB23-88标准中St2级,即钢材表面应无可见的油脂和污垢,并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物;
·待第一道涂层表干后方可涂下一道;
·所有施工在特殊工装罩中完成。
3.2.2 CCP缠绕防腐套、DENSO缠绕防腐套、PCS缠绕防腐套
3.2.2.1 CCP缠绕防腐套
(1) CCP技术保护原理和保护体系构成
CCP技术采用了优良的缓蚀剂成分并采用了能隔绝氧气的密封技术。CCP新型包覆防蚀系统由四层紧密相连的保护层组成,即防蚀膏、防蚀带、聚乙烯泡沫和玻璃钢或者增强玻璃钢防蚀保护罩。图1是CCP技术的结构构成示意图。防蚀膏和防蚀带作为防腐蚀保护材料涂抹、缠绕在钢铁设施表面上;聚乙烯泡沫和玻璃钢或者增强玻璃钢防蚀保护罩作为外防护层包覆在钢铁设施外表面。CCP技术中防蚀膏和防蚀带添加有抗腐蚀材料,具有优良的保护性、粘附性、与水和空气隔绝性,并且长期不会变质,它们强有力地粘附在钢铁设施表面达到长效的防腐蚀效果。另外,用一个坚硬的固体玻璃钢保护罩保护防蚀带,可以达到更好的保护效果。
(2) CCP技术施工工艺介绍
CCP施工工艺比较简单,可以分为四个步骤:
表面处理:除掉钢材表面贝类、海藻、浮游生物、浮锈等,满足GB23-88标准中St2级要求,即钢材表面应无可见的油脂和污垢,并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。
涂防蚀膏:在钢结构表面均匀涂抹CCP专用防蚀膏。
缠绕防蚀带:使用CCP专用防蚀带,起始处缠两层,然后依次叠加1/2,保证各处均有2层以上防蚀带覆盖。
固定防护罩:将防护罩安装固定在钢结构设施上,用螺栓紧固,两端涂封水中固化树脂,施工完成。
(3) CCP技术主要特点
·防腐效果优异,有效防护效果达30年以上。
·可适用于任何形状结构物
·具有良好密闭性和抗冲击性能
·质量轻,对结构物几乎无附加载荷
·绿色环保,无毒无污染
3.2.2.2DENSO缠绕防腐套
(1) DENSO保护体系构成
由三层系统组成:第一层为矿脂底漆糊,第二层为海洋矿脂冷缠带,第三层为高密度聚乙烯护甲。
第一层矿脂底漆糊是一种柔软的矿脂化合物,其成分包含:分隔水分的物质,腐蚀抑制剂;流动控制添加剂;有效抑制生物滋生的物质;包含不挥发性有机的成分;填充金属表面腐蚀造成的坑纹和凹陷位置。
第二层海洋矿脂冷缠带使用一种非针织合成的纤维制品,是含有分隔水分子的特殊成分、腐蚀抑制剂和抑制生物滋生物质所组成的矿脂聚合物;外层有一层胶膜保护。
第三层高密度聚乙烯护甲:特制高强度2mm的抗紫外线高密度聚乙烯护甲;包含SS316不锈钢螺栓、螺母及垫片;用力箍紧后,使矿脂完全柔化黏附整个钢桩表面,防止海水压力、海浪和潮汐涨退冲击下被海水渗入;能抵抗极端的环境,如直接负荷和切向力量冲击。
(2) 施工工艺介绍
分为三个步骤:
表面处理:所有被保护的地方一定要经过彻底的清理和检查,满足GB23-88标准中St2级要求,即钢材表面应无可见的油脂和污垢,并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。如果表面有2mm或以上的凹痕,须用DENSO S105矿脂底漆糊来填补;若表面有太深或不规则的凹痕,可选用DENSO水底用防腐胶泥添满空隙,使表面平整。
包裹缠绕带:首先由码头桩顶开始向下螺旋状包裹,注意必须保持有55%重叠,使其厚度达两层缠绕带的厚度。每一卷缠绕带之间的头尾重叠也要至少有150mm宽度。当包裹至桩柱底部时,用缠绕带完整缠绕一圈才算完成。
护甲的安装:一般是由底向上安装,胶舌突出的一方向上,第二件护甲将重叠在这突出的胶舌上。护甲两边的螺栓凸缘接口位置,会多加一个长垫片在内里。量度好正确的位置,暂时用带子捆紧或由助手帮忙固定,然后用液压拉紧装置施工。
3.2.2.3 PCS缠绕防腐套
(1) 系统组成
主要由PPM底漆、PT缠绕带及Marine Gard250外层护甲组成。
PPM底漆可排除基材表面湿气,并在其表面形成致密钝化膜,富含许多小的不规则填充物在钢桩表面,此外还含有大量广谱杀菌剂,用来抑制有机微生物的生长和活动。
PT缠绕带是针对全浸区和潮差区设计。
Marine Gard250是一种内含合金的高性能聚乙烯加强材料,防紫外线、炼油燃料、海水和生物问题以及其他海洋环境的污染。该护甲可针对恶劣的海洋环境提供机械保护。
(2)施工工艺介绍
分为三个步骤:
表面处理:钢桩基材表面需用高压水或者风铲等处理,以确保钢桩基材达到施工要求。
包裹缠绕带:钢桩基材清理后尽快涂刷PPM底漆,直接将PT缠绕带缠绕在涂刷好底漆的钢桩上,每层缠绕需要有50%的搭接,确保有2层保护。
护甲安装:将Marine Gard250安装在缠绕带外侧,确认合适的位置后,对护甲进行均匀的张拉,并用不锈钢箍圈和玻璃纤维拉杆固定牢固。安装后检查护甲是否与钢桩紧密结合,确保没有膨胀突起。
3.2.2.4 CCP、PCS和DENSO缠绕防腐套的比较
通过以上3种缠绕防腐套技术的介绍,我们得出结论,3种技术基本上是相同的,其成分主要是三部分:底漆或处理剂,缠绕带,外层护甲。施工工艺基本上分为三个步骤:基体表面处理,包裹缠绕带,护甲安装。
3.2.3CCI防腐套
3.2.3.1 CCI 防腐套简介
CCI防腐套是美国CCI公司专为海洋飞溅区和水位变动区等重腐蚀区域而设计的防腐方案,其单片式整体设计,环应张力以及防腐触变凝胶,拥有美国发明专利。CCI防腐套可在陆地制作,按实际防腐长度制作后直接在水上安装在钢管桩所要防腐保护的部位。
CCI防腐套结构由三层结构粘合在一起成为一个单片整体。内层为内毡层,含有防腐剂和生物杀灭剂的防水触变凝胶,阻止表面淡海水对钢管桩的侵蚀。中间为尼龙强化布,有弹性,能够在外力的加压下使内毡层紧紧的裹附在钢管桩上。外层为聚氨酯涂层,表面光滑,附着力差,海洋生物不易粘附,除此之外,该层具有抗外磨损和撞击的能力。
图2.14 CCI断面示意图
3.2.3.2 施工工艺
CCI防腐套为海洋钢结构的防腐提供了一个新式的简易安装的方法。为了尽可能地减轻安装或对结构物不定时的检查所需的花费,产品具备容易拆卸而同时又对结构材料和寿命没有太大伤害。
施工工艺步骤:
(1)按照清理程序手工清除或高压水清除桩基表面的海洋生物及松动涂层;(2)将防腐套包覆在钢管桩上,绑扎,用螺丝螺母初步安装固定。
(3)用加长套筒扳手和配套扳手拧紧牵引螺栓,直至缠带板扣紧,将防腐套固定在钢管桩上;
(4)拧紧所有螺栓,直至所有板缘都关闭,加紧尼龙,锁定螺母;
(5)检查护套,保证都正确安装于钢管桩上。
下图为CCI防腐护套安装过程,安装过程简单,可以在很大程度上缩短工期。
图2.16 表面处理图2.17 安装螺栓
图2.18 紧固螺栓图2.19 安装完成
施工注意事项
(1)基材预处理:需除去表面松动涂层及表面海洋生物;
(2)防腐套需安装在指定位置;
(3)用螺栓紧固防腐套时应使螺栓垂直于法兰,避免倾斜造成螺孔的扩大松动;(4)安装螺栓时需逐级紧固至闭合;
(6)风力在6级以下;
(7)风浪与涌浪高在1米以下;
(8)水流速在1.5m/s以下;
(9)大雨天气不能作业;
(10)其它影响安全作业的海况与天气。
使用期的维护管理
使用期内无需特殊维护管理,但应注意避免人为损坏,据不完全统计,在役的CCI防腐套没有发生认为损坏的记录。
服役期内腐蚀防护监控
服役期内建议采用安装腐蚀试片的方式,监测腐蚀速度。具体做法是将与钢管桩相同材质的试片安装于防腐套内,12个月后取出,观察表面状态,同时称重,计算腐蚀失重,测定腐蚀速率。
3.2.3.3主要技术特点
·CCI 防腐套系统只需一次性安装,步骤简单,安装周期短。
·所有组成CCI系统的材料能够长期在海洋飞溅区和潮差区使用,并能有效阻止钢管桩发生生物附着和电化学腐蚀。另外,CCI 系统还可以抵抗石油等碳氢化合物的侵蚀、环境中紫外线、臭氧以及温度变化,在整个使用期为钢桩提供稳定的保护。
·CCI 防腐套系统未使用像胶带、密封胶和粘合剂等辅助材料,这样可以尽可能的减少安装工作量、人为失误的可能性或者是造成系统组分不相容性。
·CCI 防腐套具有很强的耐冲击性,能够抵御小型船只的撞击。
3.2.4 小结
三种方案中,涂层一次投入的费用最低,但是施工工艺要求高,在本码头施工难度很大。港发石油化工码头的设计高水位是3.27m,设计低水位是0.56m。桩顶标高是0.6m的有8根钢桩,桩顶标高是1.40~1.57m的有45根钢桩,桩顶标高是
3.30~3.47m的有72根钢桩,桩顶标高是
4.20~4.37m的有根钢桩,桩顶标高是
5.37m 的有24根钢桩。从以上数据可以看出,有125根钢桩在高水位时是被海水浸没的,另外有88根钢桩在高水位时,有1~2m的钢桩没有被海水浸没,但也受到浪溅的影响。涂层的表干和实干都需要一定的时间,由于港发码头一天两次涨落潮,涂层很难在短时间内干燥良好,从而无法保证涂层附着在钢管桩基体上,势必会很大程度上影响到涂层的施工质量和使用寿命。同时,施工空间狭小,对施工也造成了一定的难度。此外施工时,没有实干的涂层会漂浮到水面上,对周围海域造成一定程度的环境污染。除此之外,在钢管桩以后的运行过程中,仍然存在着码头经常遭受带缆小艇以及围油栏等一些物理撞击,涂层容易在这些过程中再度受到破坏。漳州后石电厂煤码头钢管桩服役5年后,发现涂层发生大面积脱落、老化、破损等问题,采取了重新涂刷涂层,但是存在基体处理达不到要求,涂层在施工过程中没有彻底实干等原因,涂层涂刷一年后,又发生了大面积脱落现象。综合上述原因,本码头不采用一般涂层防腐。
CCP、DENSO、PCS防腐套最后的保护效果虽然强于涂层,寿命的得到大幅度提高,但对钢管桩的预处理要求严格,施工步骤相对较多。
CCI防腐套易于安装,防腐寿命长,是目前海洋飞溅区、潮差区完善的长效防腐方案。CCI防腐套是专门应用于飞溅区、潮差区的长效防腐蚀技术。防腐胶紧贴在柱桩上提供活性防腐保护,防腐套的凸缘闭合紧固装置引起张力进入织物内部产生的内应力从而使防腐套紧贴在钢管桩上。防腐套可在整个设计寿命中提供活性防腐,可以随时拆卸,便于钢管桩腐蚀情况检查和并可简单的重复安装。
CCP、DENSO、PCS防腐套和CCI防腐套优缺点对比如下表:表2.4CCP、DENSO、PCS防腐套和CCI防腐套对比表对比项目 CCI CCP、DENSO、PCS
施工速度
相对较快,对码头生产影响最小,安
装可依生产安排,工期约需2个月。相对较慢,码头生产对其施工进度有较大影响,工期较难把握,约需一年
安全性 清除钢桩表面海生物,不需要打磨
表面除锈质量达到St2标准,有
一定的安全隐患,需协调施工
施工难易
程度 整片制作,一次就位,安装容易;施
工受码头生产和潮水变化影响小;
三种组成部分分别安装,施工时
受码头生产和潮水变化影响较大
保护效果
保护效果好,使用寿命大于25年,质
保期为10年。使用期内不需要维护。较好,个别存在脱落现象,需及时进行修复
工程造价
约2520元/m2(含材料费、施工费,
见表4.1),一次性投入高约2200元/m2(含材料费、施工费,见表4.1),一次性投入较高
由于港发码头属石油化工危险品码头,生产任务繁忙,安全生产极其重要,要保证在不影响码头安全生产的前提下,选择安全、快速、对码头安全生产影响最小的技术方法非常重要。
CCP、DENSO、PCS防腐套等分部缠绕包覆技术和CCI防腐套整体包覆技术都是可行的,具体选择那种技术要根据两种技术的性价比(主要考虑安全、施工、成本)综合确定。