原油处理站场平面布置方法研究

曹万岩 单辉 杨旸

（1.大庆油田工程有限公司；2.中国石油西南管道昆明输油气分公司；3.中国石油天然气股份有限公司黑龙江销售分公司）

在原油处理站场设计中，平面布置作为站场设计的首要环节，对于站场设计整体至关重要，而土地利用系数是原油处理站场平面布置的重要技术指标。土地利用系数是指场区内建筑物、构筑物，露天仓库及堆场，操作场地，道路及地上、地下管道等所占面积与整个场区建设用地面积之比，该指标可综合反映平面布置的经济合理性和土地利用效率。

平面布局在满足工艺流程、单体布局、防火间距、外网衔接等需求的同时，还应该考虑安全环保、节约占地、节省投资等相关因素[1]。由于需要考虑的因素较多，在进行平面布置，特别是对大型联合站场的平面布置时，设计之初常常会感觉无从下手，通过应用“四步法”，即：选规范、列设备、定尺寸、守原则，在进行油田站场平面布置时可理清设计思路。在满足工艺要求、兼顾各方面因素的同时，根据工程特点及生产管理需求布置站场平面，使其在方便生产操作、管理、施工和维修的前提下，提高土地利用系数，使站场平面布局先进合理、安全经济[2]。

1 选规范

1.1 根据工程特性选择适用的标准规范

在对站场进行平面布置时，首先要明确站场设计需要遵循的主要法规及标准规范，应根据标准规范“总则”一章中的适用对象要求进行相关标准规范选用，应避免将不适用的标准规范在设计文件中罗列。对于油田处理站场总图设计，需遵循以下标准规范（具体工程应在此基础上根据其自身需求对需遵循的标准规范进行增减）：

GB 50183《石油天然气工程设计防火规范》

GB 50350《油气集输设计规范》

GB J16《建筑设计防火规范》

GB 50187《工业企业总平面设计规范》

SY/T 0048《石油天然气总图设计规范》

SY/T 0003《石油天然气工程制图标准》

1.2 根据设计需求遵循标准规范相应规定

各标准规范的规定各有侧重，在设计中需根据不同需求进行规范选用。

1）站场防火间距的设置主要应遵循GB 50183《石油天然气工程设计防火规范》，对于防火间距表中未规定的防火间距设置，其设施的间距应符合GB J16《建筑设计防火规范》的规定[3]。

2） 对于站场绿化布置及站场管线综合布置，如地下管线之间的最小净距、地下管线与建构筑物之间的最小水平间距等，应遵循GB 50187《工业企业总平面设计规范》及SY/T 0048《石油天然气总图设计规范》相关规定。

3）站场设备台数、规模设置应遵循GB 50350《油气集输设计规范》相关规定。

4）图纸中的图例、符号和代号应遵循SY/T 0003《石油天然气工程制图标准》相关规定。

2 列设备

根据站场处理需求，选用主要处理设备，确定工艺流程后，依据开发提供的产量预测及站外工艺需求，核对站场处理量。针对站场预测处理量及选用工艺，列出站场主要处理设备，包括各类容器、机泵；根据处理量、加热负荷等工艺需求配备设备台数及规格。

对于处理设备、加热设备、机泵等设备台数、规模设置，主要遵循GB 50350《油气集输设计规范》相关规定。例如，对于卧式压力脱水设备的台数及规格设定，主要遵循GB 50350《油气集输设计规范》 5.3.7 条规定，即应根据脱水处理的总液（油）量和单台脱水设备的处理能力确定，沉降脱水器应按液量核算，电脱水器应按油量核算。当1台脱水设备检修，其余脱水设备负荷不大于设计处理能力（额定处理能力）的120%时，可不另设备用；若大于120%时，可设1 台备用；脱水设备的台数不宜少于2 台，不宜多于6 台[4]。

根据站场各生产单元的设置，列出各生产单元所含设备台数及规格（表1）。

表1 工艺部分主要设备

3 定尺寸

油田站场均由处理单元组合而成。在初期布置平面方案时，应大致确定处理单元尺寸，待各单体工艺安装完成，再根据单体实际安装尺寸，对平面布局进行微调。

因此，平面布局需了解基本的设备安装要求。而对于站场单体安装，主要涉及机泵类安装、处理容器安装、加热炉安装、各类立式及卧式储罐安装。

例如，对于机泵类设备，主要根据SHT 3014《石油化工企业储运系统泵房设计规范》相关要求并结合工程实际需求进行泵区工艺安装。其基本安装要求如下：

1）成排布置的泵，尽量将前端基础边缘取齐。

2）泵机组基础（或突出部分）与泵房侧墙的净距不宜小于1.2 m。

3）泵前的主要通道（从工艺管道突出部分到前墙的净距）不小于1.0 m，不大于2.0 m。

4）电动机突出部分与泵房后墙的净距不小于1.0 m，并应满足更换电动机或抽芯检修的要求。

5）相邻机泵基础和工艺管线突出部分之间应留有足够的检修空间，其净距不应小于0.8 m。

对照站场主要设备表，根据安装需求大致估测泵房、阀组间等厂房尺寸，以及容器区、加热炉区、罐区尺寸，再依照站场布置的总体原则进行单体组合[5]。

4 守原则

对油田站场进行总平面布局时，应考虑站场选址、场内布局等问题，在满足工艺流程、单体布局、外网衔接等需求的同时，还应该考虑安全环保、节约占地、节省投资等相关因素[6]。

4.1 先外网后内部

站场布局首先应考虑外部系统的油、气、水、电、路、信等系统工程物流流向合理，各种工艺管线及电力、通信线路进出方便。根据外网衔接初步确定单体布置的相对方位。

其次，注意站场内各单体的相对位置，根据与外部系统的衔接及内部各单体之间管网走向，确定各装置和设备的平面布置，管道综合布置应与总平面及竖向布置统一考虑。

原油、蒸汽、热（回）水及其他热管道均应考虑热补偿。管道热补偿应与管网布置统一考虑，尽量利用自然补偿。当需要设置补偿器时，其形式可按管道工作压力、空间位置大小等具体情况确定[7]。

4.2 先厂房后容器

站场平面布局，首先考虑主体厂房位置，主体厂房宜邻路布置，容器、加热炉等设备的布置应考虑检修方便。

石油天然气站场内的锅炉房、35 kV 及以上的变（配）电所、加热炉、水套炉等有明火或散发火花的地点，宜布置在站场或油气生产区边缘。

4.3 严格防火间距

站场与周围设施的区域布置防火间距及站场各单体之间的防火间距，应严格执行现行国家标准GB 50183 《石油天然气工程设计防火规范》、GB J16《建筑设计防火规范》等防火规范中各单体防火间距的要求。

1） 确定站场防火等级。对于原油处理站场，在应用防火规范时，首先应根据站场油品储存总容量（液化石油气、天然气凝液储存总容量） 按照GB 50183 中3.2.2 条规定确定站场为几级站场。油品储存总容量包括油品储罐、不稳定原油作业罐和原油事故罐的容量，不包括零位罐、污油罐、自用油罐以及污水沉降罐的容积[8]。

2） 确定站场与周围设施的防火间距。按照GB 50183 中4.0.4 条规定确定站场与周围设施（如铁路、相邻厂矿企业）的防火间距。

3） 确定站场内各单体之间的最小安全距离。明确站场内各单体属哪类建筑物，按照GB 50183中5.2 条规定确定各单体之间的最小安全距离[9]。

4.4 兼顾相对风向

风向玫瑰图（简称风玫瑰图）也叫风向频率玫瑰图。它是根据某一地区多年平均统计的各个风向和风速的百分数值，并按一定比例绘制而成，一般多用8 个或16 个罗盘方位表示，由于形状酷似玫瑰花朵而得名。当地一年中出现次数最少的风向叫最小风频，上风向就是风吹来的地方，最小风频的上风向就是当地最少风向。比如，当地最少风向为东南风，那么它的最小风频的上风向就是在观测地的东南，即来风向。

考虑到石油天然气站场在生产运行和维修过程中，常有油气散发随风向下风向扩散，居民区及城镇常有明火存在，遇到明火可引燃油气逆向回火，引起火灾或爆炸[10]。因此，GB 50183 中规定石油天然气站场宜布置在居民区及城镇的最小频率风向上风侧，其他产生明火的地方也应按此原则布置。所以，在站场布置时，应根据风向布置相关单体的相对位置。

5 结束语

应用“四步法”对站场进行平面布局，可使站场平面布局在地形、外网衔接等诸多因素的影响下因地制宜。根据其工程特点在满足工艺需要、符合相关标准规范要求的基础上，尽量考虑物流方向合理，减少占地面积、降低工程投资等各方面因素，进行平面布局，从而使原油处理站场平面布局先进合理，提高土地利用系数，减少站场用地，降低投资。