风向影响下长庆油田联合站、处理厂平面布置研究

2018-08-01孟瑶琳高海云西安长庆科技工程有限责任公司

石油石化节能 2018年6期

孟瑶琳高海云（西安长庆科技工程有限责任公司）

在石油石化行业的站场总图设计中，风向是其中一项重要的设计影响因素，它对站场的油气散发、毒气排放、灾害条件下的火势走向等，都起到至关重要的作用。长庆油田在实现5000×104t的进程中，推行了一系列的标准化设计，以满足高速建设的需求。将风向因素纳入大型站场的标准化平面设计中，可以使站场布局不仅贴合油气处理功能需求，也能更加满足设计安全需要。试图在分析和整理现行规范条文的基础上，将所有联合站和处理厂与风向有关的区块进行逐一分析，结合长庆油田常见风玫瑰，绘制出1套符合风向条件的标准化平面图，为后续站场设计和同行业的其他设计提供借鉴。

1 现行石油石化规范中与风向相关的条文规定

1.1 词条定义

风玫瑰：表示风向和风向的频率。风向频率是在一定时间内各种风向（已统计到16个风向)出现的次数占所有观察次数的百分比。根据各方向风的出现频率，以相应的比例长度表示。按风向从外向中心吹，描在用8个或16个方位所表示的极坐标图上，然后将各相邻方向的端点用直线连接起来，绘成一个形式宛如玫瑰的闭合折线[1]。

风向频率：分8个或16个罗盘方位观测，累计某时期（1年或1季）各个方位风向的次数，并以各个风向发生的次数占该时期内观测、累计各不同风向（包括静风）的总次数的百分比来表示[2]。上风侧指来风方向的上游，下风侧指来风方向的下游。最小频率风向的上风侧一般也是其他风向的下风侧。

联合站是具有来油计量、原油加热、分离、脱水、储存、原油外输、污水处理及回注等功能的较大规模的石油站场[3]。

天然气处理厂是对天然气进行脱水、凝液回收和产品分馏的工厂[4]。

1.2 规范要求

与风向相关的现行石油石化规范有：《石油天然气工程设计防火规范》、《工业企业总平面设计规范》、《石油化工企业设计防火规范》、《石油天然气总图设计防火规范》、《气田净化厂设计规范》、《油田油气集输设计规范》等，笔者将其中对风向影响下总图布置有相关要求的条文汇总整理成受风向影响总表（表1）。

2 联合站、天然气站场总平面布置与风向关系

石油天然气站场总图设计考虑风向的影响主要为了尽可能避免因风向而引起的火灾和污染。在发生火灾时，火势有可能借助风力使其蔓延至其他区域。为了将此可能性降到最低，需要将易燃易爆气体设置在全年最小频率风向的上风侧。例如，全年最小频率风向是东北风，则储罐区应该放置在全厂区的东北角。对一个“被保护对象”而言，如果散发的是允许往空气中排放的有害物质污染源，则被保护对象处于下风侧更有利于有毒气体的稀释。

表1 受风向影响总表

在文献和标准规范中，都是以主导风向而论的。但是我国的大多数风玫瑰图，其全年主导风向和次导风向在同一轴线上。如果按照主导风向的下风侧进行平面布置，那么仍会处于次导风向的上风侧，仍然不能满足规范要求，所以要以最小频率风向来规定，也就是全年刮此风向的概率（次数、天数）最小。

将联合站、天然气处理厂的平面布置与风向的要求整理成表2和表3。

表2 联合站内部布置要求

表3 天然气处理厂内部布置要求

3 风向影响下的联合站、处理厂平面布置标准图

将长庆油田所处地域范围内的风玫瑰进行收集整理，将其分为三大类：Ⅰ类以西风、南风为主导风频，但主导风向并不明显（姬塬、环江、胡尖山、定边等地）；Ⅱ类以西北风为主导风频（吴起、铁边城、庆阳、白豹、合水、富县、横山、西峰、榆林、乌审旗等地）；Ⅲ类以西南风为主导风频（安塞、延安等地）。根据此三类风向，将联合站、处理厂总图进行标准化的布置模式设计。

1）Ⅰ类主导风向不明显的标准化布置模式见图1～图5。