提高標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)在工程建設(shè)中的通用性

穆冬玲 姬蕊 郭靖

（西安長慶科技工程有限責(zé)任公司）

1 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

長慶油田地面工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，經(jīng)過幾年的不斷改進(jìn)和完善，已得到全面推廣。從初期二維設(shè)計(jì)，發(fā)展到全部站場100%三維設(shè)計(jì)；從油氣集輸部分標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，到全部標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)；從工藝專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，逐步過渡到配套專業(yè)全面標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。

標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)共完成6大類站場，各類系列三維模塊228個，覆蓋油田產(chǎn)能建設(shè)工程不同規(guī)模、不同壓力等級各類站場，實(shí)現(xiàn)了油氣集輸專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)覆蓋率100%。加快了設(shè)計(jì)速度、提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量、縮短了建設(shè)周期，取得了顯著建設(shè)成果和經(jīng)濟(jì)效益。

2012年，長慶油田緊密圍繞“建設(shè)西部大慶，實(shí)現(xiàn)油氣當(dāng)量突破5 000萬t”的總體目標(biāo)，全面推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化設(shè)計(jì)，圓滿完成油田產(chǎn)能建設(shè)855.7×104t、氣田產(chǎn)能建設(shè) 100.1×108m3的勘察設(shè)計(jì)任務(wù)，油氣田新建站場全部采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，有力地保障了油田生產(chǎn)建設(shè)。

2012年，長慶油田標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)節(jié)約工程投資6.89%，工期同比縮短43%，用地節(jié)約14.5%；氣田標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)節(jié)約工程投資 5%，工期同比縮短60.44%，節(jié)省用地 45.7%。大大提升了油氣田地面工程建設(shè)水平。

2 存在問題

2.1 按不同區(qū)塊劃分導(dǎo)致模塊復(fù)用局限性

根據(jù)長慶油田地面工程建設(shè)規(guī)模、站場類型，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)將各類站場工藝流程劃分為：進(jìn)站區(qū)、自動收球區(qū)、來油計(jì)量區(qū)、加熱區(qū)、分離區(qū)、脫水區(qū)、儲存區(qū)、外輸區(qū)、外輸計(jì)量區(qū)、卸油區(qū)、裝車區(qū)等11個區(qū)塊開展模塊化設(shè)計(jì)。各區(qū)塊因應(yīng)用場合的差異化，同一區(qū)塊設(shè)計(jì)出多套不同規(guī)格的模塊；區(qū)塊劃分區(qū)域的大小以及邊界限定的多樣化，設(shè)計(jì)者的不同設(shè)計(jì)習(xí)慣，造成模塊設(shè)計(jì)的差異性等，導(dǎo)致模塊復(fù)用的局限性。

2.2 按站場類型劃分導(dǎo)致模塊重復(fù)設(shè)計(jì)

根據(jù)油田生產(chǎn)集輸工藝流程，站場類型主要包括：增壓點(diǎn)、拉油點(diǎn)、拉油脫水站、脫水站、接轉(zhuǎn)站和聯(lián)合站6大類。主要功能包括：收發(fā)球和控制、來油計(jì)量、加熱、油氣分離、脫水處理、原油儲存、汽車裝卸油、原油外輸、外輸計(jì)量等9大部分，從最小的增壓點(diǎn)到大型聯(lián)合站，都是這9種功能的不同組合，區(qū)別僅在于功能選擇和相同功能設(shè)備處理能力不同。

按站場類型劃分模塊，同一設(shè)備對應(yīng)不同類型站場，模塊重復(fù)設(shè)計(jì)，最終導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)不標(biāo)準(zhǔn)、模塊繁多、圖紙內(nèi)容重疊、出圖量大、復(fù)用檢索難度大、重復(fù)利用率低，模塊管理混亂，復(fù)用易出錯，增加模塊設(shè)計(jì)勞動強(qiáng)度，圖紙校審量相應(yīng)增加，難以保證標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)質(zhì)量。

2.3 模塊邊界劃分影響其通用性和靈活性

一是，模塊區(qū)域范圍太大，通用性降低。部分模塊在設(shè)計(jì)初期，區(qū)域范圍以工房尺寸作為定位標(biāo)準(zhǔn)，同一模塊在具體應(yīng)用中要針對不同尺寸的工房做出調(diào)整，而且模塊區(qū)域范圍劃分太大，包含內(nèi)容太多，約束條件增加，降低了其通用性。從而增加了類似模塊的出圖量，使重復(fù)利用率降低，失去標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的實(shí)際意義。

二是，數(shù)臺相同設(shè)備并聯(lián)安裝，匯管安裝位置和出口方向局限了模塊靈活應(yīng)用。同一模塊中兩臺及兩臺以上相同設(shè)備并聯(lián)安裝，進(jìn)出口方向單一，匯管位置方向一定，不能適應(yīng)各種類型平面的需要，對模塊旋轉(zhuǎn)、鏡像也不能達(dá)到滿意效果，造成管網(wǎng)繞行。導(dǎo)致模塊應(yīng)用的局限性，模塊設(shè)計(jì)數(shù)量增多，通用性降低。

三是，相同設(shè)備因工藝流程的較小差異，導(dǎo)致重復(fù)出圖。同一設(shè)備，因站場功能單一，只滿足當(dāng)前工況下的流程，后期站場擴(kuò)建或遇到復(fù)雜流程需要修改模塊，失去了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的靈活性和通用性，使標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)變成所有設(shè)計(jì)的機(jī)械集合，形成“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)不標(biāo)準(zhǔn)”現(xiàn)象。

2.4 編號不統(tǒng)一，識圖不方便

一是，設(shè)備編號維持現(xiàn)狀，簡單不直觀。設(shè)備編號沿襲以前的方法，“漢字簡稱+序號”，與模塊編號無直接關(guān)系，不能直觀解讀設(shè)備與模塊的相互關(guān)系。

二是，管線編號簡單，與模塊關(guān)系不明確。管線編號采用“管線編碼---設(shè)備編號+管線編號---公稱直徑---壓力等級”，若設(shè)備編號確定后，不同模塊的設(shè)備編號相同。當(dāng)同類設(shè)備模塊成系列后，盡管模塊類別相同，但模塊序號不同，導(dǎo)致管線編號無法與模塊序號緊密關(guān)聯(lián)。另外，部分模塊設(shè)計(jì)時(shí)，編號不是從01起編，跳號不連續(xù)，識圖不便，更不方便施工。

三是，就地儀表編號與安裝不能一一對應(yīng)。就地指示儀表，僅將原設(shè)計(jì)中的同類儀表編制為“表-1”改為“PI01”，且將數(shù)量匯總，不能實(shí)現(xiàn)儀表的一一對應(yīng)，容易在開料統(tǒng)計(jì)時(shí)少開、漏開。

3 優(yōu)化建議

3.1 站場類型、規(guī)模定型化

結(jié)合長慶油田多年來產(chǎn)能建設(shè)經(jīng)驗(yàn)以及建設(shè)習(xí)慣，將站場類型和規(guī)模定型化、系列化，是標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，也是標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)設(shè)備選型的原始依據(jù)。根據(jù)目前成熟集輸工藝流程、站場類型及規(guī)模、處理能力和壓力等級將標(biāo)準(zhǔn)化站場分為6大類25種，見表1。

表1 標(biāo)準(zhǔn)化站場類型

3.2 單個設(shè)備模塊化、同類設(shè)備系列化

模塊按設(shè)備分類，同類設(shè)備，根據(jù)處理能力系列化，適用于不同類型、不同規(guī)模站場。

結(jié)合站場類型、規(guī)模，計(jì)算不同站場工藝設(shè)備，作為標(biāo)準(zhǔn)模塊的設(shè)備選型的原始依據(jù)。結(jié)合工藝流程，依據(jù)介質(zhì)流向，將工藝流程分為12個區(qū)；同一個區(qū)內(nèi)，功能相似設(shè)備模塊分類，共劃分為32類；同類設(shè)備根據(jù)處理能力將模塊系列化，共設(shè)計(jì) 130個模塊。標(biāo)準(zhǔn)化模塊編制在執(zhí)行中國石油天然氣股份有限公司發(fā)布的《標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)文件編制規(guī)定》的基礎(chǔ)上，結(jié)合長慶油田具體特點(diǎn)進(jìn)行了修訂。

3.3 模塊劃分單純化、約束條件簡單化

一是，模塊區(qū)域劃分小型化、緊湊化，以設(shè)備（配管）安裝四周最邊緣外200mm作為邊界線確定區(qū)域，減少與模塊沒有直接關(guān)系的約束條件（如取消工房尺寸示意），根據(jù)模塊安裝盡可能小的縮減模塊范圍；罐區(qū)管廊吹掃用閥門，涉及進(jìn)出方向和安裝方位，將其劃在模塊區(qū)域邊界以外，根據(jù)具體位置在管網(wǎng)中體現(xiàn)。

二是，兩臺以上固定并聯(lián)的相同設(shè)備，如輸油泵，在設(shè)備選型時(shí)，規(guī)范要求一用一備，至少需設(shè)計(jì)兩臺泵，根據(jù)站場設(shè)計(jì)規(guī)模，確定輸油泵型號后，可以將兩臺輸油泵作為一個整體模塊設(shè)計(jì)，進(jìn)出模塊匯管，在模塊設(shè)計(jì)中不定方向，統(tǒng)一埋深，左右貫通，適應(yīng)各種站場平面的管線走向，具體工程復(fù)用時(shí)，根據(jù)工程需要，在管網(wǎng)上明確匯管方向。

三是，模塊劃分以功能單純、獨(dú)立設(shè)備為基礎(chǔ)，配管安裝相同的同類設(shè)備，僅設(shè)計(jì)單個設(shè)備模塊圖。同時(shí)，綜合各類型站場標(biāo)準(zhǔn)化流程對模塊功能進(jìn)行完善、合并，根據(jù)站場類型歸類模塊的多種功能，通過增加進(jìn)出口管線等措施，以提高模塊靈活性和適應(yīng)性。

3.4 模塊編號規(guī)律化，識圖索引便捷化

一是，模塊編號依據(jù)主流程介質(zhì)流向，編號連續(xù)不跳躍，方便查閱應(yīng)用。

二是，設(shè)備、儀表和管線編號采用6位編制，前兩位為模塊類別，中間兩位為模塊序號，最后兩位為該類別某種模塊相同設(shè)備（儀表、管線）流水號，實(shí)現(xiàn)一一對應(yīng)。輔助流程編法同主流程，按重要程度進(jìn)行編號，方便查閱復(fù)用。

設(shè)備編號（包括特殊閥門）方式：設(shè)備簡稱（漢字）-區(qū)域編號 模塊類別 設(shè)備流水號。示例：三相分離器模塊中的第一個設(shè)備編號為D-060101。

管線編號方式：管線代碼-模塊類別 模塊序號管線序號-通徑-壓力等級。示例：三相分離器模塊中油管線編號為PL-060101-80-25。

儀表編號方式：儀表類別-區(qū)域編號 模塊類別儀表流水號。示例：三相分離器模塊中的第一個就地壓力表編號為PI-060101。

4 發(fā)展方向及應(yīng)用前景

一是，小型化。將相同類型的一組設(shè)備，簡化到單個設(shè)備，優(yōu)化單個設(shè)備設(shè)計(jì)模塊，使其具有更強(qiáng)的獨(dú)立性。

二是，簡單化。將模塊之間的關(guān)聯(lián)管線，不定進(jìn)出管線方向，在具體工程應(yīng)用時(shí)，管網(wǎng)圖解決，實(shí)現(xiàn)模塊靈活性。

三是，單純化。模塊劃分以單純功能界定區(qū)域，減少約束條件，使配管安裝單純明了。提高模塊通用性。

四是，系列化。同類設(shè)備系列化設(shè)計(jì)，可根據(jù)具體工程需要合理組合，減少按站場類型劃分，導(dǎo)致模塊重復(fù)設(shè)計(jì)的數(shù)量，提高模塊重復(fù)利用率。

通過深化模塊編制、模塊劃分到模塊設(shè)計(jì)和編號，逐步完善模塊設(shè)計(jì)，對原設(shè)計(jì)采取“小型化、簡單化、單純化、系列化”改進(jìn)，使標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)更加完善、更接近“標(biāo)準(zhǔn)”。

結(jié)合模塊的“小型化、簡單化、單純化、系列化”改進(jìn)，模塊數(shù)量從原設(shè)計(jì)的228個，減少到130個，壓縮率為42.98%。同時(shí)，補(bǔ)充了輔助設(shè)施的9個模塊，完善了模塊，使標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)覆蓋率達(dá)到100%。通過深化標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，同一個模塊可適應(yīng)于不同類型、不同規(guī)模站場，加強(qiáng)了模塊的通用性、靈活性和適應(yīng)性，提高了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)重復(fù)利用率，大幅降低設(shè)計(jì)強(qiáng)度，方便設(shè)計(jì)文件管理。

5 結(jié)語

隨著長慶油田開發(fā)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，開發(fā)力度的不斷加強(qiáng)，建設(shè)速度的不斷提高，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)無疑是解決目前面臨的諸多難題的有效途徑，只有深化標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，對現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)進(jìn)行精簡模塊、完善圖紙，提高標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的通用性和靈活性，使其更廣泛地應(yīng)用于油田地面建設(shè)工程，才能真正實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、建設(shè)模塊化，加快設(shè)計(jì)進(jìn)度，縮短建設(shè)周期，適應(yīng)油田快速發(fā)展需要。

[1] 夏政，張箭嘯，劉滬.標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)在長慶油田規(guī)模化建設(shè)中的應(yīng)用[J].石油工程建設(shè)，2011，37(3)：46-49.

[2] 張國松.淺談“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)模塊化建設(shè)”在長慶油氣田地面建設(shè)工程中的應(yīng)用[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督，2011，27(8)： 58-61.

[3] 韓建成，楊擁軍，張青士，等.長慶油田標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、模塊化建設(shè)技術(shù)綜述[J].石油工程建設(shè)，2010，36(2)： 75-79.