提高标准化设计在工程建设中的通用性

穆冬玲 姬蕊 郭靖

（西安长庆科技工程有限责任公司）

1 标准化设计现状

长庆油田地面工程建设标准化设计，经过几年的不断改进和完善，已得到全面推广。从初期二维设计，发展到全部站场100%三维设计；从油气集输部分标准化设计，到全部标准化设计；从工艺专业标准化设计，逐步过渡到配套专业全面标准化设计。

标准化设计共完成6大类站场，各类系列三维模块228个，覆盖油田产能建设工程不同规模、不同压力等级各类站场，实现了油气集输专业标准化设计覆盖率100%。加快了设计速度、提高了设计质量、缩短了建设周期，取得了显著建设成果和经济效益。

2012年，长庆油田紧密围绕“建设西部大庆，实现油气当量突破5 000万t”的总体目标，全面推进标准化、数字化设计，圆满完成油田产能建设855.7×104t、气田产能建设 100.1×108m3的勘察设计任务，油气田新建站场全部采用标准化设计，有力地保障了油田生产建设。

2012年，长庆油田标准化设计节约工程投资6.89%，工期同比缩短43%，用地节约14.5%；气田标准化设计节约工程投资 5%，工期同比缩短60.44%，节省用地 45.7%。大大提升了油气田地面工程建设水平。

2 存在问题

2.1 按不同区块划分导致模块复用局限性

根据长庆油田地面工程建设规模、站场类型，标准化设计将各类站场工艺流程划分为：进站区、自动收球区、来油计量区、加热区、分离区、脱水区、储存区、外输区、外输计量区、卸油区、装车区等11个区块开展模块化设计。各区块因应用场合的差异化，同一区块设计出多套不同规格的模块；区块划分区域的大小以及边界限定的多样化，设计者的不同设计习惯，造成模块设计的差异性等，导致模块复用的局限性。

2.2 按站场类型划分导致模块重复设计

根据油田生产集输工艺流程，站场类型主要包括：增压点、拉油点、拉油脱水站、脱水站、接转站和联合站6大类。主要功能包括：收发球和控制、来油计量、加热、油气分离、脱水处理、原油储存、汽车装卸油、原油外输、外输计量等9大部分，从最小的增压点到大型联合站，都是这9种功能的不同组合，区别仅在于功能选择和相同功能设备处理能力不同。

按站场类型划分模块，同一设备对应不同类型站场，模块重复设计，最终导致标准化设计不标准、模块繁多、图纸内容重叠、出图量大、复用检索难度大、重复利用率低，模块管理混乱，复用易出错，增加模块设计劳动强度，图纸校审量相应增加，难以保证标准化设计质量。

2.3 模块边界划分影响其通用性和灵活性

一是，模块区域范围太大，通用性降低。部分模块在设计初期，区域范围以工房尺寸作为定位标准，同一模块在具体应用中要针对不同尺寸的工房做出调整，而且模块区域范围划分太大，包含内容太多，约束条件增加，降低了其通用性。从而增加了类似模块的出图量，使重复利用率降低，失去标准化设计的实际意义。

二是，数台相同设备并联安装，汇管安装位置和出口方向局限了模块灵活应用。同一模块中两台及两台以上相同设备并联安装，进出口方向单一，汇管位置方向一定，不能适应各种类型平面的需要，对模块旋转、镜像也不能达到满意效果，造成管网绕行。导致模块应用的局限性，模块设计数量增多，通用性降低。

三是，相同设备因工艺流程的较小差异，导致重复出图。同一设备，因站场功能单一，只满足当前工况下的流程，后期站场扩建或遇到复杂流程需要修改模块，失去了标准化设计的灵活性和通用性，使标准化设计变成所有设计的机械集合，形成“标准化设计不标准”现象。

2.4 编号不统一，识图不方便

一是，设备编号维持现状，简单不直观。设备编号沿袭以前的方法，“汉字简称+序号”，与模块编号无直接关系，不能直观解读设备与模块的相互关系。

二是，管线编号简单，与模块关系不明确。管线编号采用“管线编码---设备编号+管线编号---公称直径---压力等级”，若设备编号确定后，不同模块的设备编号相同。当同类设备模块成系列后，尽管模块类别相同，但模块序号不同，导致管线编号无法与模块序号紧密关联。另外，部分模块设计时，编号不是从01起编，跳号不连续，识图不便，更不方便施工。

三是，就地仪表编号与安装不能一一对应。就地指示仪表，仅将原设计中的同类仪表编制为“表-1”改为“PI01”，且将数量汇总，不能实现仪表的一一对应，容易在开料统计时少开、漏开。

3 优化建议

3.1 站场类型、规模定型化

结合长庆油田多年来产能建设经验以及建设习惯，将站场类型和规模定型化、系列化，是标准化设计基础，也是标准化设计设备选型的原始依据。根据目前成熟集输工艺流程、站场类型及规模、处理能力和压力等级将标准化站场分为6大类25种，见表1。

表1 标准化站场类型

3.2 单个设备模块化、同类设备系列化

模块按设备分类，同类设备，根据处理能力系列化，适用于不同类型、不同规模站场。

结合站场类型、规模，计算不同站场工艺设备，作为标准模块的设备选型的原始依据。结合工艺流程，依据介质流向，将工艺流程分为12个区；同一个区内，功能相似设备模块分类，共划分为32类；同类设备根据处理能力将模块系列化，共设计 130个模块。标准化模块编制在执行中国石油天然气股份有限公司发布的《标准化设计文件编制规定》的基础上，结合长庆油田具体特点进行了修订。

3.3 模块划分单纯化、约束条件简单化

一是，模块区域划分小型化、紧凑化，以设备（配管）安装四周最边缘外200mm作为边界线确定区域，减少与模块没有直接关系的约束条件（如取消工房尺寸示意），根据模块安装尽可能小的缩减模块范围；罐区管廊吹扫用阀门，涉及进出方向和安装方位，将其划在模块区域边界以外，根据具体位置在管网中体现。

二是，两台以上固定并联的相同设备，如输油泵，在设备选型时，规范要求一用一备，至少需设计两台泵，根据站场设计规模，确定输油泵型号后，可以将两台输油泵作为一个整体模块设计，进出模块汇管，在模块设计中不定方向，统一埋深，左右贯通，适应各种站场平面的管线走向，具体工程复用时，根据工程需要，在管网上明确汇管方向。

三是，模块划分以功能单纯、独立设备为基础，配管安装相同的同类设备，仅设计单个设备模块图。同时，综合各类型站场标准化流程对模块功能进行完善、合并，根据站场类型归类模块的多种功能，通过增加进出口管线等措施，以提高模块灵活性和适应性。

3.4 模块编号规律化，识图索引便捷化

一是，模块编号依据主流程介质流向，编号连续不跳跃，方便查阅应用。

二是，设备、仪表和管线编号采用6位编制，前两位为模块类别，中间两位为模块序号，最后两位为该类别某种模块相同设备（仪表、管线）流水号，实现一一对应。辅助流程编法同主流程，按重要程度进行编号，方便查阅复用。

设备编号（包括特殊阀门）方式：设备简称（汉字）-区域编号 模块类别 设备流水号。示例：三相分离器模块中的第一个设备编号为D-060101。

管线编号方式：管线代码-模块类别 模块序号管线序号-通径-压力等级。示例：三相分离器模块中油管线编号为PL-060101-80-25。

仪表编号方式：仪表类别-区域编号 模块类别仪表流水号。示例：三相分离器模块中的第一个就地压力表编号为PI-060101。

4 发展方向及应用前景

一是，小型化。将相同类型的一组设备，简化到单个设备，优化单个设备设计模块，使其具有更强的独立性。

二是，简单化。将模块之间的关联管线，不定进出管线方向，在具体工程应用时，管网图解决，实现模块灵活性。

三是，单纯化。模块划分以单纯功能界定区域，减少约束条件，使配管安装单纯明了。提高模块通用性。

四是，系列化。同类设备系列化设计，可根据具体工程需要合理组合，减少按站场类型划分，导致模块重复设计的数量，提高模块重复利用率。

通过深化模块编制、模块划分到模块设计和编号，逐步完善模块设计，对原设计采取“小型化、简单化、单纯化、系列化”改进，使标准化设计更加完善、更接近“标准”。

结合模块的“小型化、简单化、单纯化、系列化”改进，模块数量从原设计的228个，减少到130个，压缩率为42.98%。同时，补充了辅助设施的9个模块，完善了模块，使标准化设计覆盖率达到100%。通过深化标准化设计，同一个模块可适应于不同类型、不同规模站场，加强了模块的通用性、灵活性和适应性，提高了标准化设计重复利用率，大幅降低设计强度，方便设计文件管理。

5 结语

随着长庆油田开发规模的不断扩大，开发力度的不断加强，建设速度的不断提高，标准化设计无疑是解决目前面临的诸多难题的有效途径，只有深化标准化设计，对现有标准化设计进行精简模块、完善图纸，提高标准化设计的通用性和灵活性，使其更广泛地应用于油田地面建设工程，才能真正实现设计标准化、建设模块化，加快设计进度，缩短建设周期，适应油田快速发展需要。

[1] 夏政，张箭啸，刘沪.标准化设计在长庆油田规模化建设中的应用[J].石油工程建设，2011，37(3)：46-49.

[2] 张国松.浅谈“标准化设计模块化建设”在长庆油气田地面建设工程中的应用[J].石油工业技术监督，2011，27(8)： 58-61.

[3] 韩建成，杨拥军，张青士，等.长庆油田标准化设计、模块化建设技术综述[J].石油工程建设，2010，36(2)： 75-79.