海洋平台生活楼污水环形通气管的设计及应用

王沙，陈文峰，彭宇，胡智辉，刘佳

（海洋石油工程股份有限公司， 天津 300451）

海洋平台上设置的生活楼用于平台操作人员工作和生活使用。生活楼设置生活污水收集系统，该系统用于收集黑水（厕所、医务室污水）、含油灰水（厨房）和不含油灰水（洗衣、洗澡污水），黑水和不含油灰水汇集排放至平台组块的生活污水处理装置，含油灰水先经过撇油罐撇油后再进入生活污水处理装置。黑灰水经设备处理，满足GB4914-2008《海洋石油勘探开发污染物排放浓度限值》的排放标准后排放入海，固体残渣收集由船拉回陆地处理。

根据现场作业情况反馈，有些黑灰水管线接口处、地漏密封处经常有臭气泄漏，影响操作人员的工作和生活，且泄漏处经过更换和密封，不能彻底解决问题，经常会从某处飘出难闻的气味。本文根据相关规范，在海洋平台创新设计新型污水环形通气管，从根本上解决生活楼的黑灰水臭气排放泄漏问题。

1 海洋平台生活污水分类

根据《防止船舶生活污水污染规则》，生活楼生活污水包括：厕所、小便池的排出液；医务室排水孔的排出物。

这些“生活污水”称为“黑水”，与其相对应的是“灰水”。灰水分为含油灰水和不含油灰水，不含油灰水指生活楼上浴室洗澡、盥洗水和洗衣机排出水等，含油灰水指厨房洗涤水。灰水也需引入生活污水处理装置内一并处理。厨房含油灰水中含有较多的油脂和洗涤剂，必须先进入撇油器进行脱油预处理再进入生活污水处理装置。油脂在撇油器内上浮、聚集，一定时间后通过手动阀排出，由现场容器接收并外运。

生活污水处理系统即对来自生活楼的生活污水进行处理，达标排海。海上生活污水的处理方法有：物理化学法、生物化学法、电解法、焚烧法和化学药剂法，使用最多的是电解法和生化法。

2 平台反馈情况

根据目前在役平台生产方反馈，其在生活楼的工作房间和生活房间内均可闻到有臭味，根据排查，系生活楼污水收集系统黑灰水管线排出。黑灰水管线接口泄漏、地漏密封缺水等原因均造成管线内部的臭气窜出，排放至工作和生活区域。

平台生产方尝试替换泄漏的管线以及更换地漏，均未彻底解决臭气窜出的问题，现场需要一套可以自行将臭气放空至无人区域的新流程。

3 环形通气管的设计

环形通气管是指在多个卫生器具的排水横支管上，从最始端的两个卫生器具之间接至主通气立管或副通气立管的通气管段。

环形通气管作用是防止臭气通过地漏进入房间，可以直接将臭气排放。

参考GB50015-2003《建筑给水排水设计规范（2009版）》，生活排水管道的立管顶端，应设置伸顶通气管。生活楼污水处理系统目前均已经设置主通气管线，管线末端伸至舷外，并安装防虫网。

下列排水管段应设置环形通气管：

（1）连接4个及以上卫生器且横支管的长度大于12m的排水横支管；

（2）连接6个及以上大便器的污水横支管；

（3）设有器具通气管。

在60人以上的生活楼均有4个及以上的卫生器具相连的厕所，小于60人的生活楼视房间布置具体分析。

环形通气管的流程示意图如图1：

图1

4 环形通气管的优化及应用

海洋平台生活楼污水收集系统中目前已有一根集气和排水两功能的总管。污水在总管中靠重力自流，气体上浮至放空口排放。

以往未设计使用环形通气管。环形通气管的设计需要单独的一根集气总管。

生活楼布置空间紧张，冷热水、海水、污水管线分布密集。因此结合海洋平台生活楼的特殊环境，对环形通气管的集气主管与原生活楼污水收集系统排放总管进行整合，适当增大其管径，更好地实现重力流流体和气体的两相分离，同时在管线布置过程中，尽量减少水平管线的长度，增加主管的坡度。

恩平某生产平台设有一座150人生活楼，生活楼共五层，布置有3个公共厕所，20余个房间设置了单独的卫生间。卫生器具数较多。由于污水收集系统气相空间互为连通，若有地漏液封被抽空，则大量臭气就会从地漏进入房间，引起操作人员的不适。

环形通气管便是首次设计及应用于此生活楼。相对于常规的环形通气管线设计。生活楼的环形通气管网将除了卫生器具以外的其他污水管起始端的气相空间连通，此项优化可以将整个污水系统中的臭气通过管网引至弦外，降低了臭气泄漏的可能。

5 环形通气管的其他要求

（1）在横支管上设环形通气管时，应在其最始端的两个卫生器具之间接出，并应在排水支管中心线以上及排水支管呈垂直或45°连接。

（2）环形通气管应在卫生器具上边缘以上不小于0.15m处按大于0.01的上升坡度与通气立管相连；

（3）每层排水支管下游端接出环形通气管，应在高出卫生器具上边缘以上不小于0.15m处与通气立管相接。

（4）环形通气管的最小管径不宜小于排水管管径的1/2。

（5）环形通气管受其他管线影响而无法布置时，可考虑细分并增加横支管数量，以满足横支管的坡度和布置要求。

（6）由于生活楼的污水排放管网和环形集气管网有界面接通，界面接口尽量安装在高点，不允许从污水横管下接出集气管线。

6 结论

恩平某生活楼目前已投入使用多年，据现场操作人员的反馈，现场工作和生活条件良好，未发生臭气泄漏事件，得益于环形通气管的设计。环形通气管自成集气管网，将污水收集系统中的气相引至空旷空间排放，极大地提高了生活楼工作和生活的舒适度，减少了臭气泄漏的可能。此项新流程的设计可供海洋平台生活楼借鉴和应用。

◆参考文献

[1] GB 4914-2008，海洋石油勘探开发污染物排放浓度限值[S].

[2] 防止船舶生活污水污染规则[S].

[3] GB50015-2003，建筑给水排水设计规范（2009版）[S].