海上固定平台生活楼配管设计

张敬莹, 李 蕾

(海洋石油工程股份有限公司， 天津 300451)

海上固定平台生活楼配管设计

张敬莹, 李 蕾

(海洋石油工程股份有限公司， 天津 300451)

结合国内海上固定平台生活楼的设计经验，以某项目100人生活楼为例，分别介绍生活楼的布局和构成，管道布置设计思路、配管设计注意事项，并提出一些改进建议，希望对以后海上固定平台生活楼设计具有一定的参考与借鉴意义。

海上固定平台；生活楼；配管设计

0 引言

生活楼是海上固定平台生产人员的主要活动区域，根据容纳人数不同一般有4层或5层结构。以100人生活楼为例，该生活楼共有5层结构：一层主要布置公用区域，有厨房、冷库、餐厅、储藏室、洗衣房、公用卫生间、更衣室和休闲室等；二层有四人间卧室、公用卫生间(含淋浴区)、医疗室、健身房；三层是带独立卫生间的二人间；四层是带独立卫生间的二人间、办公室及会议室等；顶层在飞机甲板下有候机室、小卫生间和储藏室，另一半开阔甲板布置中央空调、泡沫罐、淡水罐及泵等淡水供应系统设备等。

1 管道布置设计

1.1 主要系统管线介绍

生活楼的管线系统主要有消防水、生活污水(分黑水和灰水)、甲板地漏排放、淡水(分冷水和热水)、海水、空调冷却水和仪表气等。

1.2 立管布置

需要布置的立管有消防水主环管线2根、冷却水循环管2根、甲板地漏排放主管1根、黑水主管1根、灰水主管1根、淡水管线4根、海水管线2根、仪表气管2根。

由于管道井区不足以放置所有立管，考虑在生活楼两端外侧靠墙壁位置分别布置一个立管区。消防水主环根据安全设计要求，只能布置在房间外南北两侧。仪表气根据用户的布置地点，分别布置在南北两侧。甲板排放管由于只收集房间外地漏排放，因此拆分成2根，分别布置在房间南北外侧较为合理。淡水和海水主管道需要给每层房间供给，布置在中间的管道井较为合理。由于管道井附近有风管井和电仪托架井，风管和托架在此区域布置较为集中，而生活污水主管道尺寸较大，且需要靠重力自流，如果布置在管道井内，每层有很多生活污水支管需要汇到主管，过多的管线会造成风管和托架的布置空间过于紧张，而冷却水循环管线在各层房间并没有支管分配需求，不会占用风管和托架的空间[1]。经过综合考虑，冷却水循环管线布置在管道井内，生活污水在南北两侧各设置一个立管，这样虽然增加了一部分管线长度，但在空间布局上更合理一些。立管布置如图1和图2所示。

图1 三层房间顶北侧布置图

图2 三层房间顶南侧布置图

1.3 管廊布置

每层房间吊顶上的空间主要用来布置管线、通风管道和电气仪表托架，这三者的尺寸和转弯需求空间都较大，而吊顶上空间又十分有限，因此管廊布置设计要充分考虑这三者的空间需求[2]。为了避免管线泄漏时对房间的影响，同时为了方便管线维修，房间内每层管廊都布置在走道上方，风管和电气仪表托架则布置在房间的上方。布置方案见图1和图2。

另外，由于底层甲板下的立柱底部需要和组块结构进行焊接，底层下的管廊布置要尽量远离立柱，避免焊接工作对管线造成破坏，同时也为焊接工作留下足够的空间。另外，底层甲板下要设置0.5 m厚的保温层，管廊的标高设计要避开保温层的龙骨架结构。

1.4 顶层甲板布置

根据以往项目作业人员反映，由于施工误差造成了甲板面的不平整，顶层甲板经常出现积水情况。为了解决这个问题，在综合考虑了结构的设计和施工难点后，把顶层甲板面设计成1∶150的斜坡(由东向西)，在斜坡最低一侧设置集水槽来收集排放水，集水槽向南北两边倾斜，两边各接一个排水管。这样的设计明显减少了甲板面开孔、管线数量、地漏盒的加工等工作量。需要注意的是，为了不影响顶层甲板设备的使用，需提前和厂家确定好设备的安装斜度，让厂家通过底座对设备进行调平。

由于顶层甲板下大部分是房间，为了避免甲板积水渗漏到房间内，顶层甲板除了风管井和管线井外，其他区域的甲板都没有开孔。因此，顶层淡水设备的连接管线全部布置在甲板上方，管线尽量贴平台边缘集中布置，给设备保留足够的操作维修空间，如图3所示。

图3 淡水设备及配管三维视图

对于与吊点干涉的管线，需设置可拆卸法兰。拆卸法兰距离吊点的净空间需保持在0.5 m以上，避免影响吊点的切割作业。

2 配管设计注意事项

配管设计时，需注意：

(1) 生活楼上所有布置必须严格遵守CAP437标准(Standards for Offshore Helicopter Landing Areas)。需特别注意的是顶层水罐的高度、直升机甲板中转梯台的栏杆、消防设备和照明支架等的高度。

(2) 消防炮在水平方向和竖直方向都可以旋转，需确保周边障碍物不影响其使用。消防炮的位置不宜过低，否则喷射角度会偏大，其安装高度保证在正常停机状态下最高点稍低于直升机甲板面以上250 mm。

(3) 厨房是油污重灾区，时间一长在排污管线内壁会形成脂肪冷凝层，再加上易有固体垃圾进入，厨房排污管线发生堵塞概率较大。因此，厨房下的排污管线要多设置一些拆卸法兰，保证厨房下的排污主管道可完整拆卸，方便该部分管线的疏通或维修。

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(4) 黑、灰水主管道的放气管线末端需布置在舷外飞机甲板下，并布置在主风向的下风向处，避免异味飘向生活区。

(5) 热水泵出口的单向阀尽量选择低振动噪声型，如轴流式单向阀。这是因为单向阀频繁开启产生的噪声会影响下面房间内工作人员的生活。

(6) 顶层管线、设备及风管等布置需充分考虑避免与生活楼吊装时对吊点、吊绳的干涉，并保持至少0.5 m以上的净空间。如确实无法避免，则要考虑设计成临时拆卸再安装，或者设置一个临时的保护框架结构。

(7) 生活楼与组块的连接界面尽量采用法兰形式，方便海上连接。

(8) 室内地漏选用民用防臭型地漏，从成本和施工上都比平台上自制的地漏盒更节省。

3 建议

安装建议有：

(1) 黑、灰水管的放气管线由于不接触海水介质，建议选用成本更低且更易施工的碳钢管线。

(2) 洗手池排水管采用的不锈钢管，建议改为民用波纹软管，不仅成本低，维修更换也更为方便。

(3) 生活楼内房间净高设计要求一般为2.4 m，但使用人员反映层高不够用，希望可以进一步优化，但房间净高受限于房间顶最大的结构梁高度。该项目房间顶最大结构梁高度是440 mm，对比以往类似生活楼该数值有的只是300 mm。由于该项目主结构在基本设计阶段已经确定，再修改方案的话工期上已来不及，经过努力，只把卧室和办公室的层高优化到2.5 m。如果从基本设计阶段对主结构进行优化，将对房间层高的进一步优化更有帮助。

4 结束语

生活楼的管道布置设计，不仅需满足生活楼的功能性，还要考虑安全要求、空间分配合理、施工便捷、模块海上安装和重量控制等因素。

生活楼的系统和功能相对比较简单，每个项目的生活楼都具有很多相似性，对生活楼进行标准化设计具有较大的可行性，此举可明显节约项目成本，应是未来设计和研究的方向。

[1] 李永强，张晓敏，姚恒洋，等.海洋石油平台生活楼HVAC系统安装工艺研究[J]. 中国石油和化工标准与质量，2013(6):123-124.

[2] 高蕊.浅谈管廊上管道布置的常见问题[J]. 石油化工设计，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

张敬莹(1981-)，男，工程师，从事海洋石油工程配管工作。

P752

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