某气田综合生产及检维修基地设计探讨

李　佳　廖　欣　王慧灵　栗　敏　何国鸿　徐婧源

1.中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司,　四川　成都　610041;2.中国石油西南油气田公司,　四川　成都　610051;3.中国石油西南油气田公司川中油气矿,　四川　成都　629000;4.中国石油西南油气田公司输气管理处,　四川　成都　610213



某气田综合生产及检维修基地设计探讨

李佳1廖欣2王慧灵1栗敏1何国鸿3徐婧源4

1.中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司,四川成都610041;2.中国石油西南油气田公司,四川成都610051;3.中国石油西南油气田公司川中油气矿,四川成都629000;4.中国石油西南油气田公司输气管理处,四川成都610213

摘要：油气田建设中,为满足油气田生产管理和消防应急等需要，应配套建设具有生产调度、油气田控制、检维修、消防、生产辅助等多功能的综合性、专业性基地。以某气田综合生产及检维修基地为例,总结该项目的动态规划、功能设计理念、绿色建筑新技术和新材料的应用,拓展类似项目的设计思路,推动油气田地面工程设计的进一步完善,为油气田综合生产及检维修基地优化设计提供借鉴。

关键词：动态发展；功能分区；绿色建筑

0前言

目前，由于油气田地面建设的发展,在建或拟建的综合生产及检维修基地越来越多,其特点是：选址靠近油气田核心厂站附近,保驾线路长,功能复杂,针对性和专业性强。设计此类基地要求设计人员对后期生产及管理有一定的熟悉认知度。因此对已建并顺利投用的基地进行设计总结和探讨,提出先进的设计理念,对优化油气田地面工程设计和更好地满足后期管理的运行功能要求十分必要[1-3]。

1工程概况

某气田综合生产及检维修基地(以下简称基地)规划用地面积41 267 km2,总建筑面积1.24×104m2,主要功能包括生产调度用房、气田控制中心、档案用房、消气防车库、消防员宿舍、食堂、分析化验室、检维修车间和抢险物资库房等。

2规划特点

2.1满足动态发展需求

油气勘探开发是个动态过程,随着开发进展,油气田生产管理规模、组织机构、人员数量也随之调整。这种动态发展对确定基地建设规模带来了一定难度。

通过对同类型项目理想规划和实际使用情况的对比,在充分结合油气田勘探开发最新进展的基础上,按照满足近期生产需要,兼顾后期发展、充分利用土地、减少公用工程工作量、避免重复建设的思路,对该基地进行总体规划。确定了征地范围应满足近期和远期阶段需要,地面建构筑物根据油气勘探开发的进展分期完成的原则。近期建设的主要建构筑物集中布置在基地西侧,基地东侧整体规划为堆场、消防和机械训练场地、员工文体活动空间等,暂不建设大型建构筑物,为远期扩建预留空间[4-6]。

2.2安全生产管理为第一设计目标

该气田所处位置相对偏远,附近消防协作力量薄弱,同时内部天然气净化厂和集输站场位置相对集中,故基地选址位于气田中心区域,紧靠天然气净化厂,确保有效管理气田主要生产区域和重要生产设施的安全生产。

基地内设置气田生产调度用房和气田控制中心,与天然气净化厂生产区相对独立,加强了生产管理的集中性,确保管理人员安全。同时,根据SY/T 6670-2006《油气田消防站建设规范》[7]、SY/T 6772-2009《气体防护站设计规范》[8]和GB 50183-2004《石油天然气工程设计防火规范》[9]有关规定,在基地内设置二级消防站,包括消气防车库、消防员宿舍等,满足消防应急要求；设检维修车间、抢险物资库房等功能性用房,满足日常检维修需要。

2.3功能布置与建筑造型和谐统一

近年来,建筑行业形成了一种追求新奇的思想观念,建设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。基地的基本功能是生产和检维修，为此,确定了功能优先、适度造型的设计原则,努力实现功能布置与建筑造型和谐统一。

2.4以人为本,绿色环保的设计理念

基地从整体规划到细节体现以人为本的设计理念。如：为消防队员及现场值班员工设置消防训练场地、机械训练场地、球场等室外训练活动设施。根据基地周围环境特征、净化厂的生产特点和消防安全要求,在建筑竖向设计方面做到错落有序,形成较好的视觉效果；合理设置绿化率,美化环境,减少污染。

同时,通过总平面布置和建筑设计的优化,获得良好的自然通风和自然采光；应用先进的建筑外保温材料、燃气空调机组、节能环保的水电设施,缩短建设工期,降低能源消耗,体现绿色建筑的生态性、舒适性、健康性、低能耗、低排放的原则。

3总平面功能分区

3.1相对分区、安全管理的选址原则

基地位于天然气净化厂北侧,也是天然气净化厂全年最小频率风向的下风侧,有利于安全生产管理。同时,基地与生产区相对独立,生产管理人员在基地内的气田控制中心办公,通过远程控制系统监控生产区装置运行状况,并在基地主体建筑顶楼的瞭望台上鸟瞰监控生产区[10]。区域关系图见图1。

3.2功能独立、对称布置的总平面设计

以建筑和场地要素为出发点,将各功能区块按照功能属性、相互联系进行分类,形成建筑区、堆场区、消防训练区、机械训练区、室外活动区、停车区6个相对独立的功能模块。在细节处理上,场地以纵向及横向两大轴线为基准线对称布置,纵向轴线与横向轴线交叉点接近整个基地横向总尺寸的0.618黄金分割点,整体比例协调合理。总平面图见图2。

图1　区域关系图

图2　总平面图

3.3应急优先、人车分流的交通组织

基地周边设环形消防通道,并独立设置消防车出警通道,直接面对生产区,遇到险情可第一时间快速出警。管理区入口处设机动车停车场,控制基地内部机动车流量,减少基地主要出口处机动车与人员交叉干扰。交通绿化分析图见图3。

图3　绿化交通分析图

3.4因地制宜、提升品质的景观绿化

4建筑空间设计

建筑空间设计应理性和创新并重,求质不唯新,求新不唯奇,着力实现分区明确、主次分明、统一协调、内涵丰富的建筑群体。在满足各功能用房基本空间、分区的设计要求下,应充分考虑主体建筑的统领性、焦点性,附属建筑的从属性、实用性,建筑造型和立面设计风格的统一性、协调性,建筑技术的前沿性、环保性[11-13]。

4.1功能组合、空间架构

基地西侧建筑群主要由综合调度楼、食堂、生产辅助用房3个独立的建筑单体组成。在进行建筑平面及竖向建筑功能设计时,通过动静分区、洁污分区、防火分区,将基地内不同功能进行划分及整合。其中,综合调度楼平面呈“凹”型对称布置,中央主楼局部9层,建筑高度38.9 m,主要功能为生产调度用房、档案用房、办公用房等；两侧裙楼2层,建筑高度9.6 m,主要功能为气田控制中心、消气防车库、消防员宿舍等。该布局中央主楼为视觉焦点,两侧单独设置的裙楼既与主楼紧密联系,又满足天然气控制中心大开间、大空间的需求,同时保证消防车出警道路的畅通。综合调度楼北侧对称布置了“L”型食堂和生产辅助用房,生产辅助用房功能整合了分析化验室、检维修车间、变电站,食堂和生产辅助用房与中央主楼和裙楼相对独立分区,不仅避免相互干扰,又在平面布局上呼应。气田控制中心内景见图4。

建筑群空间架构突出完整、对称的主题,采用集中式、对称式的围合半封闭布置,通过庄重大方的正立面形象以及基地内部的绿化庭院设计,强调主体建筑的统领性和吸引力。

图4　气田控制中心内景

4.2外观造型、装修设计

综合调度楼正立面设计凸显石油行业稳重扎实的企业形象,造型简洁、大方。主楼正背立面的“T”形玻璃幕墙与点式实体墙虚实结合,高耸的主楼与横向延伸的裙楼形成横竖对比,每个角度都是不同的景,体现不一样的美。在以矩形为主体的空间设计中,根据室内空间使用特点,在规整的建筑体块上布置不同尺寸的窗,恰到好处进行细节处理,玻璃和银色墙体在阳光照射下,被赋予了独特的光影变换,力求在稳定和变化中找到平衡。综合调度楼正立面和背立面见图5～6。

图5　综合调度楼正立面

图6　综合调度楼背立面

4.3绿色建筑技术应用

4.3.1总平面设计的优化

基地场地原始地形为北高南低,相对高差9 m的浅丘地形。将综合调度楼、食堂、生产辅助用房尽可能布置在中央较高位置,减少地基处理工程量,节约投资。建筑单体采用集中式设计,减少建筑物占地和建筑体形系数。

4.3.2建筑节能措施

选择基地建筑外墙饰面材料时,针对市场上不同建筑外装材料进行调研,对比经济、质量、工期等因素,最终确定采用外墙一体化装饰板装饰方案。外墙一体化装饰板以水泥加压板为基材,中间设岩棉保温层,表面饰氟碳涂层,具有轻质、高强度、保温、节能、节土等优良性能。基层处理、保温、外饰一体化同时施工,在同类项目中为率先使用,缩短工期2个月。经计算，外墙平均传热系数0.57 W/m2·K,外墙热惰性指标3.00。

4.3.3空调节能环保措施

平时使用的机械通风系统的风机单位风量耗功率均小于0.32。所有空调通风设备均采用低噪声型,设置消声、减振措施。集中空调设置去除新风中微生物、颗粒物和气态污染物的空气净化消毒装置。单独计量空调系统的燃气耗量、电量、补水量、冷热量。

4.3.4给排水节能环保措施

1)生活给水计量设施,控制供水压力,减小过度用水。

2)卫生洁具及配套五金件采用节水型产品。

3)热水采用清洁能源(天然气)制备,供水管网同程布置并机械循环,减少供水及能源损耗。

4)消防水箱等用水蓄水设备采取防回流污染等措施,提高供水水质。

5)器具、管道存水弯的水封高度均不小于50 mm,空调凝结水等设独立排水系统,减小交叉污染。

6)控制管道流速,采取隔振措施,采用低转速、低噪音设备,提高环境质量。

7)污废水经化粪池截渣沉淀、含油废水经隔油沉淀后排入污水干管,防止管道淤塞,最终经污水处理站处理后,达标排放。

4.3.5电气节能环保措施

1)采用节能低噪干式变压器。

2)变电所变压器低压侧设无功功率自动补偿装置,确保功率因数不低于0.95。

3)荧光灯采用T 8或T 5系列三基色荧光高效光源及灯具,点光源均采用紧凑型荧光灯或其他高效节能光源。

4)气体放电灯均配置高品质电子镇流器或节能型电感镇流器。

5)楼梯间开关采用感应,声控自熄开关,其中应急照明为消防型感应或声控自熄开关。

5结论

根据油气田地面建设的发展趋势,具有生产调度、检维修、消防站等功能的综合性生产及检维修基地的建设日趋重要。总结此类项目的规划思路、设计理念、新技术和新材料的应用经验,能推动设计的进一步完善、优化,达到适用、经济、环保、美观的效果。

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收稿日期：2015-12-15

基金项目：中国石油天然气集团公司工程项目“安岳气田磨溪区块龙王庙组气藏60×108 m3/a开发地面工程”(S 2013-2)

作者简介：李佳(1982-),女,四川攀枝花人,工程师,学士,主要从事工业及民用建筑设计工作。

DOI:10.3969/j.issn.1006-5539.2016.03.020