某氣田綜合生產及檢維修基地設計探討

李　佳　廖　欣　王慧靈　栗　敏　何國鴻　徐婧源

1.中國石油集團工程設計有限責任公司西南分公司,　四川　成都　610041;2.中國石油西南油氣田公司,　四川　成都　610051;3.中國石油西南油氣田公司川中油氣礦,　四川　成都　629000;4.中國石油西南油氣田公司輸氣管理處,　四川　成都　610213

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某氣田綜合生產及檢維修基地設計探討

李佳1廖欣2王慧靈1栗敏1何國鴻3徐婧源4

1.中國石油集團工程設計有限責任公司西南分公司,四川成都610041;2.中國石油西南油氣田公司,四川成都610051;3.中國石油西南油氣田公司川中油氣礦,四川成都629000;4.中國石油西南油氣田公司輸氣管理處,四川成都610213

摘要：油氣田建設中,為滿足油氣田生產管理和消防應急等需要，應配套建設具有生產調度、油氣田控制、檢維修、消防、生產輔助等多功能的綜合性、專業(yè)性基地。以某氣田綜合生產及檢維修基地為例,總結該項目的動態(tài)規(guī)劃、功能設計理念、綠色建筑新技術和新材料的應用,拓展類似項目的設計思路,推動油氣田地面工程設計的進一步完善,為油氣田綜合生產及檢維修基地優(yōu)化設計提供借鑒。

關鍵詞：動態(tài)發(fā)展；功能分區(qū)；綠色建筑

0前言

目前，由于油氣田地面建設的發(fā)展,在建或擬建的綜合生產及檢維修基地越來越多,其特點是：選址靠近油氣田核心廠站附近,保駕線路長,功能復雜,針對性和專業(yè)性強。設計此類基地要求設計人員對后期生產及管理有一定的熟悉認知度。因此對已建并順利投用的基地進行設計總結和探討,提出先進的設計理念,對優(yōu)化油氣田地面工程設計和更好地滿足后期管理的運行功能要求十分必要[1-3]。

1工程概況

某氣田綜合生產及檢維修基地(以下簡稱基地)規(guī)劃用地面積41 267 km2,總建筑面積1.24×104m2,主要功能包括生產調度用房、氣田控制中心、檔案用房、消氣防車庫、消防員宿舍、食堂、分析化驗室、檢維修車間和搶險物資庫房等。

2規(guī)劃特點

2.1滿足動態(tài)發(fā)展需求

油氣勘探開發(fā)是個動態(tài)過程,隨著開發(fā)進展,油氣田生產管理規(guī)模、組織機構、人員數(shù)量也隨之調整。這種動態(tài)發(fā)展對確定基地建設規(guī)模帶來了一定難度。

通過對同類型項目理想規(guī)劃和實際使用情況的對比,在充分結合油氣田勘探開發(fā)最新進展的基礎上,按照滿足近期生產需要,兼顧后期發(fā)展、充分利用土地、減少公用工程工作量、避免重復建設的思路,對該基地進行總體規(guī)劃。確定了征地范圍應滿足近期和遠期階段需要,地面建構筑物根據(jù)油氣勘探開發(fā)的進展分期完成的原則。近期建設的主要建構筑物集中布置在基地西側,基地東側整體規(guī)劃為堆場、消防和機械訓練場地、員工文體活動空間等,暫不建設大型建構筑物,為遠期擴建預留空間[4-6]。

2.2安全生產管理為第一設計目標

該氣田所處位置相對偏遠,附近消防協(xié)作力量薄弱,同時內部天然氣凈化廠和集輸站場位置相對集中,故基地選址位于氣田中心區(qū)域,緊靠天然氣凈化廠,確保有效管理氣田主要生產區(qū)域和重要生產設施的安全生產。

基地內設置氣田生產調度用房和氣田控制中心,與天然氣凈化廠生產區(qū)相對獨立,加強了生產管理的集中性,確保管理人員安全。同時,根據(jù)SY/T 6670-2006《油氣田消防站建設規(guī)范》[7]、SY/T 6772-2009《氣體防護站設計規(guī)范》[8]和GB 50183-2004《石油天然氣工程設計防火規(guī)范》[9]有關規(guī)定,在基地內設置二級消防站,包括消氣防車庫、消防員宿舍等,滿足消防應急要求；設檢維修車間、搶險物資庫房等功能性用房,滿足日常檢維修需要。

2.3功能布置與建筑造型和諧統(tǒng)一

近年來,建筑行業(yè)形成了一種追求新奇的思想觀念,建設了一批造型奇特的建筑,而忽略了建筑本身的基本功能需求?；氐幕竟δ苁巧a和檢維修，為此,確定了功能優(yōu)先、適度造型的設計原則,努力實現(xiàn)功能布置與建筑造型和諧統(tǒng)一。

2.4以人為本,綠色環(huán)保的設計理念

基地從整體規(guī)劃到細節(jié)體現(xiàn)以人為本的設計理念。如：為消防隊員及現(xiàn)場值班員工設置消防訓練場地、機械訓練場地、球場等室外訓練活動設施。根據(jù)基地周圍環(huán)境特征、凈化廠的生產特點和消防安全要求,在建筑豎向設計方面做到錯落有序,形成較好的視覺效果；合理設置綠化率,美化環(huán)境,減少污染。

同時,通過總平面布置和建筑設計的優(yōu)化,獲得良好的自然通風和自然采光；應用先進的建筑外保溫材料、燃氣空調機組、節(jié)能環(huán)保的水電設施,縮短建設工期,降低能源消耗,體現(xiàn)綠色建筑的生態(tài)性、舒適性、健康性、低能耗、低排放的原則。

3總平面功能分區(qū)

3.1相對分區(qū)、安全管理的選址原則

基地位于天然氣凈化廠北側,也是天然氣凈化廠全年最小頻率風向的下風側,有利于安全生產管理。同時,基地與生產區(qū)相對獨立,生產管理人員在基地內的氣田控制中心辦公,通過遠程控制系統(tǒng)監(jiān)控生產區(qū)裝置運行狀況,并在基地主體建筑頂樓的瞭望臺上鳥瞰監(jiān)控生產區(qū)[10]。區(qū)域關系圖見圖1。

3.2功能獨立、對稱布置的總平面設計

以建筑和場地要素為出發(fā)點,將各功能區(qū)塊按照功能屬性、相互聯(lián)系進行分類,形成建筑區(qū)、堆場區(qū)、消防訓練區(qū)、機械訓練區(qū)、室外活動區(qū)、停車區(qū)6個相對獨立的功能模塊。在細節(jié)處理上,場地以縱向及橫向兩大軸線為基準線對稱布置,縱向軸線與橫向軸線交叉點接近整個基地橫向總尺寸的0.618黃金分割點,整體比例協(xié)調合理?？偲矫鎴D見圖2。

圖1　區(qū)域關系圖

圖2　總平面圖

3.3應急優(yōu)先、人車分流的交通組織

基地周邊設環(huán)形消防通道,并獨立設置消防車出警通道,直接面對生產區(qū),遇到險情可第一時間快速出警。管理區(qū)入口處設機動車停車場,控制基地內部機動車流量,減少基地主要出口處機動車與人員交叉干擾。交通綠化分析圖見圖3。

圖3　綠化交通分析圖

3.4因地制宜、提升品質的景觀綠化

4建筑空間設計

建筑空間設計應理性和創(chuàng)新并重,求質不唯新,求新不唯奇,著力實現(xiàn)分區(qū)明確、主次分明、統(tǒng)一協(xié)調、內涵豐富的建筑群體。在滿足各功能用房基本空間、分區(qū)的設計要求下,應充分考慮主體建筑的統(tǒng)領性、焦點性,附屬建筑的從屬性、實用性,建筑造型和立面設計風格的統(tǒng)一性、協(xié)調性,建筑技術的前沿性、環(huán)保性[11-13]。

4.1功能組合、空間架構

基地西側建筑群主要由綜合調度樓、食堂、生產輔助用房3個獨立的建筑單體組成。在進行建筑平面及豎向建筑功能設計時,通過動靜分區(qū)、潔污分區(qū)、防火分區(qū),將基地內不同功能進行劃分及整合。其中,綜合調度樓平面呈“凹”型對稱布置,中央主樓局部9層,建筑高度38.9 m,主要功能為生產調度用房、檔案用房、辦公用房等；兩側裙樓2層,建筑高度9.6 m,主要功能為氣田控制中心、消氣防車庫、消防員宿舍等。該布局中央主樓為視覺焦點,兩側單獨設置的裙樓既與主樓緊密聯(lián)系,又滿足天然氣控制中心大開間、大空間的需求,同時保證消防車出警道路的暢通。綜合調度樓北側對稱布置了“L”型食堂和生產輔助用房,生產輔助用房功能整合了分析化驗室、檢維修車間、變電站,食堂和生產輔助用房與中央主樓和裙樓相對獨立分區(qū),不僅避免相互干擾,又在平面布局上呼應。氣田控制中心內景見圖4。

建筑群空間架構突出完整、對稱的主題,采用集中式、對稱式的圍合半封閉布置,通過莊重大方的正立面形象以及基地內部的綠化庭院設計,強調主體建筑的統(tǒng)領性和吸引力。

圖4　氣田控制中心內景

4.2外觀造型、裝修設計

綜合調度樓正立面設計凸顯石油行業(yè)穩(wěn)重扎實的企業(yè)形象,造型簡潔、大方。主樓正背立面的“T”形玻璃幕墻與點式實體墻虛實結合,高聳的主樓與橫向延伸的裙樓形成橫豎對比,每個角度都是不同的景,體現(xiàn)不一樣的美。在以矩形為主體的空間設計中,根據(jù)室內空間使用特點,在規(guī)整的建筑體塊上布置不同尺寸的窗,恰到好處進行細節(jié)處理,玻璃和銀色墻體在陽光照射下,被賦予了獨特的光影變換,力求在穩(wěn)定和變化中找到平衡。綜合調度樓正立面和背立面見圖5～6。

圖5　綜合調度樓正立面

圖6　綜合調度樓背立面

4.3綠色建筑技術應用

4.3.1總平面設計的優(yōu)化

基地場地原始地形為北高南低,相對高差9 m的淺丘地形。將綜合調度樓、食堂、生產輔助用房盡可能布置在中央較高位置,減少地基處理工程量,節(jié)約投資。建筑單體采用集中式設計,減少建筑物占地和建筑體形系數(shù)。

4.3.2建筑節(jié)能措施

選擇基地建筑外墻飾面材料時,針對市場上不同建筑外裝材料進行調研,對比經濟、質量、工期等因素,最終確定采用外墻一體化裝飾板裝飾方案。外墻一體化裝飾板以水泥加壓板為基材,中間設巖棉保溫層,表面飾氟碳涂層,具有輕質、高強度、保溫、節(jié)能、節(jié)土等優(yōu)良性能?；鶎犹幚?、保溫、外飾一體化同時施工,在同類項目中為率先使用,縮短工期2個月。經計算，外墻平均傳熱系數(shù)0.57 W/m2·K,外墻熱惰性指標3.00。

4.3.3空調節(jié)能環(huán)保措施

平時使用的機械通風系統(tǒng)的風機單位風量耗功率均小于0.32。所有空調通風設備均采用低噪聲型,設置消聲、減振措施。集中空調設置去除新風中微生物、顆粒物和氣態(tài)污染物的空氣凈化消毒裝置。單獨計量空調系統(tǒng)的燃氣耗量、電量、補水量、冷熱量。

4.3.4給排水節(jié)能環(huán)保措施

1)生活給水計量設施,控制供水壓力,減小過度用水。

2)衛(wèi)生潔具及配套五金件采用節(jié)水型產品。

3)熱水采用清潔能源(天然氣)制備,供水管網同程布置并機械循環(huán),減少供水及能源損耗。

4)消防水箱等用水蓄水設備采取防回流污染等措施,提高供水水質。

5)器具、管道存水彎的水封高度均不小于50 mm,空調凝結水等設獨立排水系統(tǒng),減小交叉污染。

6)控制管道流速,采取隔振措施,采用低轉速、低噪音設備,提高環(huán)境質量。

7)污廢水經化糞池截渣沉淀、含油廢水經隔油沉淀后排入污水干管,防止管道淤塞,最終經污水處理站處理后,達標排放。

4.3.5電氣節(jié)能環(huán)保措施

1)采用節(jié)能低噪干式變壓器。

2)變電所變壓器低壓側設無功功率自動補償裝置,確保功率因數(shù)不低于0.95。

3)熒光燈采用T 8或T 5系列三基色熒光高效光源及燈具,點光源均采用緊湊型熒光燈或其他高效節(jié)能光源。

4)氣體放電燈均配置高品質電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。

5)樓梯間開關采用感應,聲控自熄開關,其中應急照明為消防型感應或聲控自熄開關。

5結論

根據(jù)油氣田地面建設的發(fā)展趨勢,具有生產調度、檢維修、消防站等功能的綜合性生產及檢維修基地的建設日趨重要?？偨Y此類項目的規(guī)劃思路、設計理念、新技術和新材料的應用經驗,能推動設計的進一步完善、優(yōu)化,達到適用、經濟、環(huán)保、美觀的效果。

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收稿日期：2015-12-15

基金項目：中國石油天然氣集團公司工程項目“安岳氣田磨溪區(qū)塊龍王廟組氣藏60×108 m3/a開發(fā)地面工程”(S 2013-2)

作者簡介：李佳(1982-),女,四川攀枝花人,工程師,學士,主要從事工業(yè)及民用建筑設計工作。

DOI:10.3969/j.issn.1006-5539.2016.03.020