海上固定平臺(tái)生活樓配管設(shè)計(jì)

張敬瑩, 李 蕾

(海洋石油工程股份有限公司， 天津 300451)

海上固定平臺(tái)生活樓配管設(shè)計(jì)

張敬瑩, 李 蕾

(海洋石油工程股份有限公司， 天津 300451)

結(jié)合國內(nèi)海上固定平臺(tái)生活樓的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，以某項(xiàng)目100人生活樓為例，分別介紹生活樓的布局和構(gòu)成，管道布置設(shè)計(jì)思路、配管設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)，并提出一些改進(jìn)建議，希望對以后海上固定平臺(tái)生活樓設(shè)計(jì)具有一定的參考與借鑒意義。

海上固定平臺(tái)；生活樓；配管設(shè)計(jì)

0 引言

生活樓是海上固定平臺(tái)生產(chǎn)人員的主要活動(dòng)區(qū)域，根據(jù)容納人數(shù)不同一般有4層或5層結(jié)構(gòu)。以100人生活樓為例，該生活樓共有5層結(jié)構(gòu)：一層主要布置公用區(qū)域，有廚房、冷庫、餐廳、儲(chǔ)藏室、洗衣房、公用衛(wèi)生間、更衣室和休閑室等；二層有四人間臥室、公用衛(wèi)生間(含淋浴區(qū))、醫(yī)療室、健身房；三層是帶獨(dú)立衛(wèi)生間的二人間；四層是帶獨(dú)立衛(wèi)生間的二人間、辦公室及會(huì)議室等；頂層在飛機(jī)甲板下有候機(jī)室、小衛(wèi)生間和儲(chǔ)藏室，另一半開闊甲板布置中央空調(diào)、泡沫罐、淡水罐及泵等淡水供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)備等。

1 管道布置設(shè)計(jì)

1.1 主要系統(tǒng)管線介紹

生活樓的管線系統(tǒng)主要有消防水、生活污水(分黑水和灰水)、甲板地漏排放、淡水(分冷水和熱水)、海水、空調(diào)冷卻水和儀表氣等。

1.2 立管布置

需要布置的立管有消防水主環(huán)管線2根、冷卻水循環(huán)管2根、甲板地漏排放主管1根、黑水主管1根、灰水主管1根、淡水管線4根、海水管線2根、儀表氣管2根。

由于管道井區(qū)不足以放置所有立管，考慮在生活樓兩端外側(cè)靠墻壁位置分別布置一個(gè)立管區(qū)。消防水主環(huán)根據(jù)安全設(shè)計(jì)要求，只能布置在房間外南北兩側(cè)。儀表氣根據(jù)用戶的布置地點(diǎn)，分別布置在南北兩側(cè)。甲板排放管由于只收集房間外地漏排放，因此拆分成2根，分別布置在房間南北外側(cè)較為合理。淡水和海水主管道需要給每層房間供給，布置在中間的管道井較為合理。由于管道井附近有風(fēng)管井和電儀托架井，風(fēng)管和托架在此區(qū)域布置較為集中，而生活污水主管道尺寸較大，且需要靠重力自流，如果布置在管道井內(nèi)，每層有很多生活污水支管需要匯到主管，過多的管線會(huì)造成風(fēng)管和托架的布置空間過于緊張，而冷卻水循環(huán)管線在各層房間并沒有支管分配需求，不會(huì)占用風(fēng)管和托架的空間[1]。經(jīng)過綜合考慮，冷卻水循環(huán)管線布置在管道井內(nèi)，生活污水在南北兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)立管，這樣雖然增加了一部分管線長度，但在空間布局上更合理一些。立管布置如圖1和圖2所示。

圖1 三層房間頂北側(cè)布置圖

圖2 三層房間頂南側(cè)布置圖

1.3 管廊布置

每層房間吊頂上的空間主要用來布置管線、通風(fēng)管道和電氣儀表托架，這三者的尺寸和轉(zhuǎn)彎需求空間都較大，而吊頂上空間又十分有限，因此管廊布置設(shè)計(jì)要充分考慮這三者的空間需求[2]。為了避免管線泄漏時(shí)對房間的影響，同時(shí)為了方便管線維修，房間內(nèi)每層管廊都布置在走道上方，風(fēng)管和電氣儀表托架則布置在房間的上方。布置方案見圖1和圖2。

另外，由于底層甲板下的立柱底部需要和組塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接，底層下的管廊布置要盡量遠(yuǎn)離立柱，避免焊接工作對管線造成破壞，同時(shí)也為焊接工作留下足夠的空間。另外，底層甲板下要設(shè)置0.5 m厚的保溫層，管廊的標(biāo)高設(shè)計(jì)要避開保溫層的龍骨架結(jié)構(gòu)。

1.4 頂層甲板布置

根據(jù)以往項(xiàng)目作業(yè)人員反映，由于施工誤差造成了甲板面的不平整，頂層甲板經(jīng)常出現(xiàn)積水情況。為了解決這個(gè)問題，在綜合考慮了結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工難點(diǎn)后，把頂層甲板面設(shè)計(jì)成1∶150的斜坡(由東向西)，在斜坡最低一側(cè)設(shè)置集水槽來收集排放水，集水槽向南北兩邊傾斜，兩邊各接一個(gè)排水管。這樣的設(shè)計(jì)明顯減少了甲板面開孔、管線數(shù)量、地漏盒的加工等工作量。需要注意的是，為了不影響頂層甲板設(shè)備的使用，需提前和廠家確定好設(shè)備的安裝斜度，讓廠家通過底座對設(shè)備進(jìn)行調(diào)平。

由于頂層甲板下大部分是房間，為了避免甲板積水滲漏到房間內(nèi)，頂層甲板除了風(fēng)管井和管線井外，其他區(qū)域的甲板都沒有開孔。因此，頂層淡水設(shè)備的連接管線全部布置在甲板上方，管線盡量貼平臺(tái)邊緣集中布置，給設(shè)備保留足夠的操作維修空間，如圖3所示。

圖3 淡水設(shè)備及配管三維視圖

對于與吊點(diǎn)干涉的管線，需設(shè)置可拆卸法蘭。拆卸法蘭距離吊點(diǎn)的凈空間需保持在0.5 m以上，避免影響吊點(diǎn)的切割作業(yè)。

2 配管設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

配管設(shè)計(jì)時(shí)，需注意：

(1) 生活樓上所有布置必須嚴(yán)格遵守CAP437標(biāo)準(zhǔn)(Standards for Offshore Helicopter Landing Areas)。需特別注意的是頂層水罐的高度、直升機(jī)甲板中轉(zhuǎn)梯臺(tái)的欄桿、消防設(shè)備和照明支架等的高度。

(2) 消防炮在水平方向和豎直方向都可以旋轉(zhuǎn)，需確保周邊障礙物不影響其使用。消防炮的位置不宜過低，否則噴射角度會(huì)偏大，其安裝高度保證在正常停機(jī)狀態(tài)下最高點(diǎn)稍低于直升機(jī)甲板面以上250 mm。

(3) 廚房是油污重災(zāi)區(qū)，時(shí)間一長在排污管線內(nèi)壁會(huì)形成脂肪冷凝層，再加上易有固體垃圾進(jìn)入，廚房排污管線發(fā)生堵塞概率較大。因此，廚房下的排污管線要多設(shè)置一些拆卸法蘭，保證廚房下的排污主管道可完整拆卸，方便該部分管線的疏通或維修。

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(4) 黑、灰水主管道的放氣管線末端需布置在舷外飛機(jī)甲板下，并布置在主風(fēng)向的下風(fēng)向處，避免異味飄向生活區(qū)。

(5) 熱水泵出口的單向閥盡量選擇低振動(dòng)噪聲型，如軸流式單向閥。這是因?yàn)閱蜗蜷y頻繁開啟產(chǎn)生的噪聲會(huì)影響下面房間內(nèi)工作人員的生活。

(6) 頂層管線、設(shè)備及風(fēng)管等布置需充分考慮避免與生活樓吊裝時(shí)對吊點(diǎn)、吊繩的干涉，并保持至少0.5 m以上的凈空間。如確實(shí)無法避免，則要考慮設(shè)計(jì)成臨時(shí)拆卸再安裝，或者設(shè)置一個(gè)臨時(shí)的保護(hù)框架結(jié)構(gòu)。

(7) 生活樓與組塊的連接界面盡量采用法蘭形式，方便海上連接。

(8) 室內(nèi)地漏選用民用防臭型地漏，從成本和施工上都比平臺(tái)上自制的地漏盒更節(jié)省。

3 建議

安裝建議有：

(1) 黑、灰水管的放氣管線由于不接觸海水介質(zhì)，建議選用成本更低且更易施工的碳鋼管線。

(2) 洗手池排水管采用的不銹鋼管，建議改為民用波紋軟管，不僅成本低，維修更換也更為方便。

(3) 生活樓內(nèi)房間凈高設(shè)計(jì)要求一般為2.4 m，但使用人員反映層高不夠用，希望可以進(jìn)一步優(yōu)化，但房間凈高受限于房間頂最大的結(jié)構(gòu)梁高度。該項(xiàng)目房間頂最大結(jié)構(gòu)梁高度是440 mm，對比以往類似生活樓該數(shù)值有的只是300 mm。由于該項(xiàng)目主結(jié)構(gòu)在基本設(shè)計(jì)階段已經(jīng)確定，再修改方案的話工期上已來不及，經(jīng)過努力，只把臥室和辦公室的層高優(yōu)化到2.5 m。如果從基本設(shè)計(jì)階段對主結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，將對房間層高的進(jìn)一步優(yōu)化更有幫助。

4 結(jié)束語

生活樓的管道布置設(shè)計(jì)，不僅需滿足生活樓的功能性，還要考慮安全要求、空間分配合理、施工便捷、模塊海上安裝和重量控制等因素。

生活樓的系統(tǒng)和功能相對比較簡單，每個(gè)項(xiàng)目的生活樓都具有很多相似性，對生活樓進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)具有較大的可行性，此舉可明顯節(jié)約項(xiàng)目成本，應(yīng)是未來設(shè)計(jì)和研究的方向。

[1] 李永強(qiáng)，張曉敏，姚恒洋，等.海洋石油平臺(tái)生活樓HVAC系統(tǒng)安裝工藝研究[J]. 中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013(6):123-124.

[2] 高蕊.淺談管廊上管道布置的常見問題[J]. 石油化工設(shè)計(jì)，2015,32(2):57-58.

Piping Design of Living Quarter of Offshore Platform

ZHANG Jingying, LI Lei

(Offshore Oil Engineering Co., Ltd., Tianjin 300451, China)

Combined with the design experience of domestic fixed offshore platform living quarters, taken a project of a building which has 100 people living inside as an example, some notes for the composition and the layout of the living quarter, pipeline layout design, and piping design matters are introduced. Some suggestions for improvement are put forwards. There are certain references for the design of living quarter in the offshore platform.

offshore platform; living quarter; piping design

張敬瑩(1981-)，男，工程師，從事海洋石油工程配管工作。

P752

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