標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)在海上固定平臺(tái)生活樓設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

李 捷

(中海油研究總院，北京 100028)

標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)在海上固定平臺(tái)生活樓設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

李 捷

(中海油研究總院，北京 100028)

生活樓標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期考察、論證、總結(jié)和歸納后得出的一套設(shè)計(jì)方法,在近年來(lái)的項(xiàng)目應(yīng)用中取得了良好的效果，為海上油田開(kāi)發(fā)降本增效貢獻(xiàn)了力量。但是在應(yīng)用于實(shí)際設(shè)計(jì)項(xiàng)目中時(shí)，難免遇到一些問(wèn)題。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施以來(lái)進(jìn)行的4個(gè)設(shè)計(jì)為典型實(shí)例，對(duì)其適用性和特殊性進(jìn)行總結(jié)與思考，并對(duì)今后的生活樓標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)提出一些建議。

生活樓；標(biāo)準(zhǔn)化；應(yīng)用實(shí)例；降本增效

0 引 言

海上固定平臺(tái)生活樓設(shè)計(jì)已經(jīng)經(jīng)歷了二十余年的實(shí)踐,積累了豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)取得了大量?jī)?yōu)秀的設(shè)計(jì)成果。然而，盡管我國(guó)海上有人平臺(tái)已經(jīng)超過(guò)了120座，但是始終沒(méi)有一部全面細(xì)致的生活樓設(shè)計(jì)指南，僅僅參考《國(guó)際海上人命安全公約》(SOLAS)[1]以及《海上固定平臺(tái)安全規(guī)則》[2]中的相關(guān)條款，使得在生活樓設(shè)計(jì)中，無(wú)論定員人數(shù)、總體尺寸抑或功能布局，都沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，難以進(jìn)行準(zhǔn)確的重量控制，也造成設(shè)計(jì)資源的浪費(fèi)。在上述背景下，中海油研究總院自2012年起，開(kāi)展了固定平臺(tái)生活樓標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)研究工作，并已取得了比較完整的研究成果，同時(shí)在項(xiàng)目應(yīng)用中取得了良好的效果。本文結(jié)合應(yīng)用實(shí)例，對(duì)生活樓標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的適用性和特殊性加以總結(jié)，以期進(jìn)一步優(yōu)化海上固定平臺(tái)生活樓的設(shè)計(jì)。

1 生活樓標(biāo)準(zhǔn)化研究

1.1 研究概述

關(guān)于生活樓標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)研究，在經(jīng)過(guò)多次實(shí)地考察調(diào)研，多方征求意見(jiàn)，結(jié)合多年來(lái)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)多次修改完善，并匯總各方專家的意見(jiàn)后，形成了一整套非常全面完善的設(shè)計(jì)指南。其中對(duì)生活樓的整體尺寸、功能設(shè)置、布局原則、房間尺度、家具設(shè)置等均提出了詳細(xì)的要求，包含從10人、30人、40人、60人、80人、100人到120人定員的生活樓總體布置方案[3]。該指南已于2013年推出第一版并在部分實(shí)際項(xiàng)目中應(yīng)用。2015年在聽(tīng)取各方反饋意見(jiàn)并強(qiáng)化降本增效要求后，推出了第二版并開(kāi)始廣泛推廣應(yīng)用。

截至2016年底，標(biāo)準(zhǔn)化生活樓已經(jīng)在四大海域的多個(gè)油田進(jìn)行了應(yīng)用： 已經(jīng)設(shè)計(jì)完工的生活樓達(dá)到7座；現(xiàn)階段在運(yùn)行和規(guī)劃的項(xiàng)目中也至少有3個(gè)基本設(shè)計(jì)，3個(gè)前期研究中包括12座生活樓采用了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。

1.2 研究成果及意義

標(biāo)準(zhǔn)化生活樓適用于固定式海洋平臺(tái)生活樓設(shè)計(jì)工作[3]，除了對(duì)生活樓設(shè)計(jì)具有重大的指導(dǎo)價(jià)值外，更重要的是為海上油田降本增效做出了貢獻(xiàn)，同時(shí)其合理性和舒適性也得到了業(yè)主的廣泛認(rèn)可。

首先，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)能夠提高設(shè)計(jì)效率，降低設(shè)計(jì)成本。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)前期，能夠快速確定生活樓尺寸、估算其重量；在基本設(shè)計(jì)階段，能夠減少大量的重復(fù)性設(shè)計(jì)和計(jì)算工作，提高設(shè)計(jì)效率，降低時(shí)間成本和人力成本。

其次，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)對(duì)控制生活樓建造和安裝成本起到重要作用。在有限空間內(nèi)對(duì)生活樓進(jìn)行合理的規(guī)劃，在滿足使用需求的同時(shí)，使空間利用做到了最大化。從而大大降低了生活樓的重量，節(jié)約了項(xiàng)目的整體投資[4]。

2 標(biāo)準(zhǔn)化成果在實(shí)際項(xiàng)目中的應(yīng)用

由于經(jīng)過(guò)了大量的前期調(diào)研工作，因此生活樓標(biāo)準(zhǔn)化成果對(duì)于海上固定平臺(tái)具有普遍適用性，這在近年來(lái)的項(xiàng)目實(shí)踐中也得到了驗(yàn)證。但受到海上油(氣)田的產(chǎn)量、開(kāi)采方式、環(huán)境條件及工藝流程等多方因素影響，使得不同平臺(tái)的結(jié)構(gòu)形式、組塊面積等有較大差異，而生活樓的位置、輪廓尺寸、結(jié)構(gòu)支點(diǎn)等會(huì)受到上述因素的直接影響，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)化生活樓在部分實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用時(shí)受到一定的限制。從近年來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的應(yīng)用情況來(lái)看，可以將應(yīng)用情況分為典型應(yīng)用和非典型應(yīng)用兩個(gè)類型。

2.1 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的典型應(yīng)用

標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的典型應(yīng)用，是指標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)成果不受平臺(tái)類型、組塊面積及其他特殊作業(yè)方式的限制，可以完整地應(yīng)用于項(xiàng)目中，而不需要修改調(diào)整或者僅需適量微調(diào)。

這類應(yīng)用是目前項(xiàng)目的主流，也是標(biāo)準(zhǔn)化研究的意義所在。例如渤中34-9 CEPA平臺(tái)的80人生活樓和東方13-2 CEPB平臺(tái)的120人生活樓。

2.1.1標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)

相比較之前的生活樓設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)呈現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在以下兩點(diǎn)。

(1) 生活樓各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)有了全面且顯著的優(yōu)化。以120人生活樓為例，選取三個(gè)典型樣例作為比較，分別為： 2012年標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施以前的生活樓(渤海A)、2014年應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化第一版成果的生活樓(南海B)、2016年應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化第二版成果的生活樓(南海C)。三者對(duì)比結(jié)果顯示，從輪廓尺寸、房間配比及重量控制這三個(gè)重要方面可以看出，標(biāo)準(zhǔn)化生活樓的降本增效成果非常顯著(見(jiàn)表1)。

表1 120人生活樓指標(biāo)對(duì)比Table 1 Comparative analysis of 120P living quarter

(2) 提高設(shè)計(jì)效率，降低設(shè)計(jì)成本。傳統(tǒng)生活樓設(shè)計(jì)工期一般長(zhǎng)達(dá)4個(gè)月。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于生活樓總圖在升版過(guò)程中不斷修改調(diào)整，導(dǎo)致生活樓結(jié)構(gòu)、水電、暖通等下游專業(yè)的修改工作量增加，造成大量的人力和設(shè)計(jì)資源浪費(fèi)。在推行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)之后，從第一版起，就可以依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)成果快速確定設(shè)計(jì)方案，并且在之后的升版中不會(huì)有明顯的方案調(diào)整，使得后續(xù)專業(yè)可以大大節(jié)約工時(shí)，節(jié)省人力成本，可以在2個(gè)月之內(nèi)快速高效完成整個(gè)生活樓設(shè)計(jì)，效率幾乎提高一倍。

2.1.2應(yīng)用中遇到的問(wèn)題及解決方法

(1) 結(jié)構(gòu)支點(diǎn)問(wèn)題。前文提到，由于生活樓存在與平臺(tái)組塊結(jié)構(gòu)的接口，即一般情況下，生活樓結(jié)構(gòu)支點(diǎn)需要與組塊結(jié)構(gòu)梁重合，這就對(duì)主立柱的位置做出了限制。而由于主立柱的直徑一般為600～700mm，因此其位置對(duì)內(nèi)部房間的布置影響較大。生活樓的內(nèi)樓梯及管道井通常布置在生活樓中間位置，極易與位于中部的兩個(gè)主立柱位置發(fā)生沖突。

目前相應(yīng)的解決方案有三種。一是調(diào)整樓梯間和管道井的位置以避免主立柱從前者中間穿過(guò)，而生活樓各層所有房間都需要隨之調(diào)整位置或尺寸，對(duì)整個(gè)生活樓的布置方案都有很大影響；二是將生活樓整體偏移一定的距離，使主立柱與生活樓內(nèi)樓梯的鋼圍壁重合，但要求上層甲板面積足夠大；三是調(diào)整組塊結(jié)構(gòu)梁的布置，使之與生活樓既定支點(diǎn)重合。綜合考慮，第三種方案為推薦方案。

(2) 不同海域的使用習(xí)慣差異。由于南海、渤海、東海等幾個(gè)海域在環(huán)境條件、運(yùn)營(yíng)方式甚至人文歷史各方面的差異，各區(qū)域的作業(yè)者在生產(chǎn)生活方式上都不盡相同。因此反映在生活樓的使用習(xí)慣上會(huì)體現(xiàn)出不同的要求。例如辦公區(qū)的位置，渤海地區(qū)的作業(yè)者習(xí)慣將辦公區(qū)設(shè)置在低層，而南海海域的作業(yè)者則習(xí)慣設(shè)置在頂層；又如渤海地區(qū)作業(yè)者樂(lè)于享受較寬敞的住房空間而習(xí)慣使用公共衛(wèi)生間，但南海、東海地區(qū)的工作人員則要求盡量在住房?jī)?nèi)設(shè)置獨(dú)立衛(wèi)生單元。

而標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)旨在精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)流程，統(tǒng)一設(shè)計(jì)規(guī)則，因此不能做到面面俱到。目前在2015年推出的第二版生活樓設(shè)計(jì)指南中，對(duì)于100人和120人定員的生活樓給出A、 B兩種設(shè)計(jì)方案，主要針對(duì)辦公區(qū)的位置需求差異。目前兩種方案都有了應(yīng)用案例，獲得了業(yè)主的認(rèn)可。

圖1 100人生活樓(辦公區(qū)在四層)Fig.1 100P living quarter. The office area is on the 4th floor

圖2 100人生活樓(辦公區(qū)在二層)Fig.2 100P living quarter. The office area is on the 2nd floor

2.2 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的非典型應(yīng)用

標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的非典型應(yīng)用，是指標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)成果受到平臺(tái)類型、組塊面積及其他特殊作業(yè)方式的限制，不能完整地應(yīng)用于項(xiàng)目中，需要較大的修改和調(diào)整或者只能部分應(yīng)用于項(xiàng)目中。

這類應(yīng)用的數(shù)量也占據(jù)了一定的比例。例如蓬萊19-3 WHPG平臺(tái)的100人生活樓和旅大21-2 WHPA平臺(tái)50人生活樓。

2.2.1產(chǎn)生的原因

(1) 作業(yè)區(qū)工作方式的特殊性。例如蓬勃地區(qū)油田普遍采用將中控室布置在生活樓中的工作方式，目的是便于操作人員的使用。因此新建蓬萊19-3油田的四個(gè)平臺(tái)均沿用這一形式。

(2) 平臺(tái)組織機(jī)構(gòu)的特殊性。目前生活樓設(shè)計(jì)指南，對(duì)生活樓的推薦定員為10、 30、 40、 60、 80、 100、 120人。此結(jié)論是基于對(duì)絕大部分平臺(tái)組織機(jī)構(gòu)及鉆修機(jī)定員的綜合分析后得出的，具有普遍適用性；但仍不排除有個(gè)別平臺(tái)的定員人數(shù)不能適應(yīng)上述推薦。因此就出現(xiàn)了如旅大21-2 WHPA平臺(tái)這樣的50人定員生活樓。

2.2.2非典型應(yīng)用方式分析

對(duì)于上述特殊性質(zhì)的生活樓，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方案不能完全適用，但并非意味著標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)要全盤拋棄。設(shè)計(jì)人員需要明確一種設(shè)計(jì)思路： 標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)不僅僅是一套設(shè)計(jì)圖紙，而是一種設(shè)計(jì)方法，即在特定的功能要求下，對(duì)于房間尺寸、數(shù)量和位置的組合調(diào)整方法。

(1) 蓬萊19-3 WHPG平臺(tái)的100人生活樓。由于作業(yè)區(qū)工作方式的特殊性，本生活樓除設(shè)置能夠容納100人的居住處所及其有關(guān)的公共處所之外，還設(shè)置了一個(gè)50m2的中控室(CCR)。對(duì)于增加的這部分面積，顯然100人標(biāo)準(zhǔn)化生活樓的總體輪廓尺寸已經(jīng)不能滿足要求，但是由于在標(biāo)準(zhǔn)化研究過(guò)程中，我們對(duì)2人間、4人間、6人間以及辦公室、會(huì)議室、候機(jī)室等房間的尺寸都進(jìn)行了詳細(xì)的推算，最終得出一個(gè)既滿足規(guī)范要求又保證舒適度的尺寸范圍，可以根據(jù)生活樓輪廓尺寸和房間功能的需要從中選取一個(gè)適用值。因此在本項(xiàng)目中，就采用了在適用范圍內(nèi)調(diào)整房間尺寸，并調(diào)整住房配比等方法，最終在標(biāo)準(zhǔn)化方案基礎(chǔ)上，保留原有寬度和層數(shù)，僅將生活樓長(zhǎng)度增加了1m，即滿足了所有要求。

(2) 旅大21-2 WHPA平臺(tái)50人生活樓。由于平臺(tái)組織機(jī)構(gòu)的特殊性，本生活樓定員為50人，沒(méi)有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方案與之適用。但如果重新設(shè)計(jì)一個(gè)相應(yīng)定員的生活樓，無(wú)疑會(huì)增加大量的工作量。生活樓的定員是按照平臺(tái)組織機(jī)構(gòu)及鉆修機(jī)類型確定的，因此應(yīng)該從問(wèn)題產(chǎn)生的根源入手分析解決方法。本生活樓的組織機(jī)構(gòu)中，操作工較常規(guī)平臺(tái)有所增加，但高級(jí)別工種人數(shù)相應(yīng)減少。因此本項(xiàng)目對(duì)辦公用房和2人間的需求有所減少。所以在設(shè)計(jì)方案中，在40人標(biāo)準(zhǔn)化生活樓設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，調(diào)整了房間配比，將原來(lái)的部分2人間調(diào)整為4人間；并縮減辦公區(qū)面積，用以增加住房。最終完成了50人生活樓的方案制訂。

圖3 100人標(biāo)準(zhǔn)化生活樓一層布置圖Fig.3 The 1st floor layout of 100P living quarter

圖4 增加中控室后生活樓一層布置圖Fig.4 The 1st floor layout of 100P living quarter after adding CCR

3 結(jié) 語(yǔ)

海上固定平臺(tái)生活樓設(shè)計(jì)指南是第一個(gè)系統(tǒng)全面的針對(duì)海上油田的生活樓設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)未來(lái)生活樓乃至固定平臺(tái)設(shè)計(jì)的發(fā)展都具有重大的意義，是生活樓設(shè)計(jì)上一個(gè)里程碑式的進(jìn)步。

從經(jīng)濟(jì)效益上來(lái)看，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)具有顯著的降本增效價(jià)值；從理論技術(shù)上來(lái)講，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)使整個(gè)生活樓的設(shè)計(jì)系統(tǒng)化、規(guī)范化，使得其設(shè)計(jì)水平顯著提升。

從項(xiàng)目應(yīng)用情況來(lái)看，標(biāo)準(zhǔn)化生活樓的推行仍存在一些問(wèn)題，主要體現(xiàn)在與平臺(tái)結(jié)構(gòu)接口和作業(yè)者需求多元化這兩個(gè)方面。

對(duì)于前者，應(yīng)進(jìn)一步深化結(jié)構(gòu)專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，擯棄傳統(tǒng)的思維模式，全盤綜合考慮組塊及生活樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。同時(shí)，由于在生活樓其他主要專業(yè)中，如水消防、電氣、暖通等的標(biāo)準(zhǔn)化研究均停留在較為基礎(chǔ)的理論研究，還未形成完整的成果性文件，所以今后應(yīng)該深化上述相關(guān)專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化研究，使生活樓標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)形成一套完整的設(shè)計(jì)成果，以進(jìn)一步提升設(shè)計(jì)效率。而對(duì)于后者，應(yīng)加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化生活樓的宣傳推廣力度，使各方充分認(rèn)識(shí)到其推行的優(yōu)勢(shì)和效益，逐步認(rèn)可并接受標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)成果。

總之，相信隨著標(biāo)準(zhǔn)化生活樓的全面深入的推行，海上固定平臺(tái)生活樓的設(shè)計(jì)水平必將達(dá)到一個(gè)新的高度。

[1] 國(guó)際海事組織.國(guó)際海上人命安全公約[S].2004.

[2] 中華人民共和國(guó)國(guó)家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì).海上固定平臺(tái)安全規(guī)則[S].2000.

[3] 王艷萍,李捷.海上固定平臺(tái)生活樓總體規(guī)劃指南[R].中海油研究總院，2015.

[4] 李捷,王艷萍,侯金林.海上固定平臺(tái)上生活樓標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督，2016，32(7)： 16.

ApplicationofStandardizedDesignintheDesignofOffshoreFixedPlatformLivingQuarter

LI Jie

(CNOOCResearchInstitute,Beijing100028,China)

The standard design of living quarter is a design method which is concluded after a long investigation, summary, demonstration and induction. It has achieved good results in the application of the projects in recent years, and contributed to cost-saving and efficiency-improving for offshore oilfield development. But some inevitable problems encountered in the application in the actual project. Summary and reflection are made on the applicability and particularity of the standardized design, and some suggestions are put forward for the standardization design of the living quarter.

living quarter; standardization; application; cost-saving and efficiency-improving

TU272.2

A

2095-7297(2017)02-0109-05

2017-03-20

李捷(1983—)，女，碩士，高級(jí)工程師，主要從事海上平臺(tái)生活樓舾裝方面的研究。