風(fēng)向影響下長慶油田聯(lián)合站、處理廠平面布置研究

孟瑤琳 高海云（西安長慶科技工程有限責(zé)任公司）

在石油石化行業(yè)的站場總圖設(shè)計中，風(fēng)向是其中一項重要的設(shè)計影響因素，它對站場的油氣散發(fā)、毒氣排放、災(zāi)害條件下的火勢走向等，都起到至關(guān)重要的作用。長慶油田在實現(xiàn)5000×104t的進程中，推行了一系列的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，以滿足高速建設(shè)的需求。將風(fēng)向因素納入大型站場的標(biāo)準(zhǔn)化平面設(shè)計中，可以使站場布局不僅貼合油氣處理功能需求，也能更加滿足設(shè)計安全需要。試圖在分析和整理現(xiàn)行規(guī)范條文的基礎(chǔ)上，將所有聯(lián)合站和處理廠與風(fēng)向有關(guān)的區(qū)塊進行逐一分析，結(jié)合長慶油田常見風(fēng)玫瑰，繪制出1套符合風(fēng)向條件的標(biāo)準(zhǔn)化平面圖，為后續(xù)站場設(shè)計和同行業(yè)的其他設(shè)計提供借鑒。

1 現(xiàn)行石油石化規(guī)范中與風(fēng)向相關(guān)的條文規(guī)定

1.1 詞條定義

風(fēng)玫瑰：表示風(fēng)向和風(fēng)向的頻率。風(fēng)向頻率是在一定時間內(nèi)各種風(fēng)向（已統(tǒng)計到16個風(fēng)向)出現(xiàn)的次數(shù)占所有觀察次數(shù)的百分比。根據(jù)各方向風(fēng)的出現(xiàn)頻率，以相應(yīng)的比例長度表示。按風(fēng)向從外向中心吹，描在用8個或16個方位所表示的極坐標(biāo)圖上，然后將各相鄰方向的端點用直線連接起來，繪成一個形式宛如玫瑰的閉合折線[1]。

風(fēng)向頻率：分8個或16個羅盤方位觀測，累計某時期（1年或1季）各個方位風(fēng)向的次數(shù)，并以各個風(fēng)向發(fā)生的次數(shù)占該時期內(nèi)觀測、累計各不同風(fēng)向（包括靜風(fēng)）的總次數(shù)的百分比來表示[2]。上風(fēng)側(cè)指來風(fēng)方向的上游，下風(fēng)側(cè)指來風(fēng)方向的下游。最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)一般也是其他風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。

聯(lián)合站是具有來油計量、原油加熱、分離、脫水、儲存、原油外輸、污水處理及回注等功能的較大規(guī)模的石油站場[3]。

天然氣處理廠是對天然氣進行脫水、凝液回收和產(chǎn)品分餾的工廠[4]。

1.2 規(guī)范要求

與風(fēng)向相關(guān)的現(xiàn)行石油石化規(guī)范有：《石油天然氣工程設(shè)計防火規(guī)范》、《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計規(guī)范》、《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》、《石油天然氣總圖設(shè)計防火規(guī)范》、《氣田凈化廠設(shè)計規(guī)范》、《油田油氣集輸設(shè)計規(guī)范》等，筆者將其中對風(fēng)向影響下總圖布置有相關(guān)要求的條文匯總整理成受風(fēng)向影響總表（表1）。

2 聯(lián)合站、天然氣站場總平面布置與風(fēng)向關(guān)系

石油天然氣站場總圖設(shè)計考慮風(fēng)向的影響主要為了盡可能避免因風(fēng)向而引起的火災(zāi)和污染。在發(fā)生火災(zāi)時，火勢有可能借助風(fēng)力使其蔓延至其他區(qū)域。為了將此可能性降到最低，需要將易燃易爆氣體設(shè)置在全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。例如，全年最小頻率風(fēng)向是東北風(fēng)，則儲罐區(qū)應(yīng)該放置在全廠區(qū)的東北角。對一個“被保護對象”而言，如果散發(fā)的是允許往空氣中排放的有害物質(zhì)污染源，則被保護對象處于下風(fēng)側(cè)更有利于有毒氣體的稀釋。

表1 受風(fēng)向影響總表

在文獻和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中，都是以主導(dǎo)風(fēng)向而論的。但是我國的大多數(shù)風(fēng)玫瑰圖，其全年主導(dǎo)風(fēng)向和次導(dǎo)風(fēng)向在同一軸線上。如果按照主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)進行平面布置，那么仍會處于次導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)，仍然不能滿足規(guī)范要求，所以要以最小頻率風(fēng)向來規(guī)定，也就是全年刮此風(fēng)向的概率（次數(shù)、天數(shù)）最小。

將聯(lián)合站、天然氣處理廠的平面布置與風(fēng)向的要求整理成表2和表3。

表2 聯(lián)合站內(nèi)部布置要求

表3 天然氣處理廠內(nèi)部布置要求

3 風(fēng)向影響下的聯(lián)合站、處理廠平面布置標(biāo)準(zhǔn)圖

將長慶油田所處地域范圍內(nèi)的風(fēng)玫瑰進行收集整理，將其分為三大類：Ⅰ類以西風(fēng)、南風(fēng)為主導(dǎo)風(fēng)頻，但主導(dǎo)風(fēng)向并不明顯（姬塬、環(huán)江、胡尖山、定邊等地）；Ⅱ類以西北風(fēng)為主導(dǎo)風(fēng)頻（吳起、鐵邊城、慶陽、白豹、合水、富縣、橫山、西峰、榆林、烏審旗等地）；Ⅲ類以西南風(fēng)為主導(dǎo)風(fēng)頻（安塞、延安等地）。根據(jù)此三類風(fēng)向，將聯(lián)合站、處理廠總圖進行標(biāo)準(zhǔn)化的布置模式設(shè)計。

1）Ⅰ類主導(dǎo)風(fēng)向不明顯的標(biāo)準(zhǔn)化布置模式見圖1～圖5。

圖1 聯(lián)合站

圖2 聯(lián)合站

圖3 聯(lián)合站

圖4 處理廠

圖5 處理廠

2）Ⅱ類西北風(fēng)為主的標(biāo)準(zhǔn)化布置模式見圖6～圖10。

3）Ⅲ類西南風(fēng)為主的標(biāo)準(zhǔn)化布置模式見圖11～圖14。

圖6 聯(lián)合站

圖7 聯(lián)合站

圖8 聯(lián)合站

圖9 處理廠

圖10 處理廠

圖11 聯(lián)合站

4 結(jié)論

通過總結(jié)各類風(fēng)向條件下的站場標(biāo)準(zhǔn)化平面，相同類型站場的總圖設(shè)計效率顯著提高，該研究方法也可以供其他油田的各類站場借鑒使用。在參考標(biāo)準(zhǔn)化平面設(shè)計的基礎(chǔ)上，還應(yīng)根據(jù)站場類型規(guī)模、地形地貌條件等其他因素，做適應(yīng)性調(diào)整，以達到設(shè)計符合度最佳的目的。

圖12 聯(lián)合站

圖13 處理廠

圖14 處理廠