海上鉆井平臺(tái)三種儲(chǔ)水方案對(duì)比

（海洋石油工程股份有限公司深圳設(shè)計(jì)分公司， 廣東 深圳 518100）

因各種形式的海上平臺(tái)均遠(yuǎn)離陸地，所有生活必需用品都需要從陸上運(yùn)輸?shù)狡脚_(tái)，無(wú)論是空運(yùn)還是海運(yùn)，都要付出高昂的運(yùn)輸成本。特別是淡水，雖然有些平臺(tái)上安裝了海水淡化裝置，但處理量遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足平臺(tái)上生活所需。因此平臺(tái)從一開(kāi)始設(shè)計(jì)就要求淡水罐、飲用水罐必須足夠大。按規(guī)范要求每人每天150L淡水、150L飲用水設(shè)計(jì)值，可以支撐使用一個(gè)供水周期。以一個(gè)80人的海洋平臺(tái)為例，應(yīng)設(shè)計(jì)120m3的淡水罐及120m3飲用水罐。如不能滿(mǎn)足，則需另行設(shè)置海水淡化設(shè)備。

1 傳統(tǒng)水罐布置方案

由于海上平臺(tái)空間有限，容器必需滿(mǎn)足平臺(tái)空間及平臺(tái)重心要求，因此對(duì)容器重量及尺寸有一定限制，對(duì)于特大、特重容器通常分成2、3個(gè)容器，這就對(duì)平臺(tái)空間提出了更大需求。如圖1所示，兩水罐所占空間較大，不利于平臺(tái)優(yōu)化設(shè)計(jì)。這種水罐布置方式較為傳統(tǒng)，設(shè)計(jì)方案成熟可靠，特別適用于8柱腿的大型平臺(tái)，在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)階段已經(jīng)設(shè)計(jì)好水罐位置，對(duì)平臺(tái)重心、空間等問(wèn)題已有整體考慮。這種設(shè)計(jì)方式從各老平臺(tái)開(kāi)始一直延用至今。

2 優(yōu)化方案

經(jīng)過(guò)幾十年的設(shè)計(jì)積累，以及對(duì)海上平臺(tái)空間的進(jìn)一步要求，對(duì)兩水罐的布置方案也一直進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)探索。優(yōu)化方案以減小淡水罐體積，增加平臺(tái)操作面積為主?？紤]到平臺(tái)的實(shí)際情況，利用上平臺(tái)現(xiàn)有空間，對(duì)儲(chǔ)水優(yōu)化提出兩個(gè)方案。

2.1 方案一，將淡水儲(chǔ)存在立柱腿中

平臺(tái)的立柱腿一直是空心的，立柱腿中至少有12m的空心高度，每個(gè)立柱腿可儲(chǔ)存至少20m3水量。再設(shè)置一小型淡水罐即可滿(mǎn)足平臺(tái)淡水需求。見(jiàn)圖2流程圖。

圖1 兩水罐總體布置圖

圖2 立柱腿儲(chǔ)水方案流程圖

此方案極大地縮小了淡水罐的體積，但對(duì)材料有較高防腐性能要求。立柱腿是碳鋼材質(zhì)，要儲(chǔ)存淡水需要對(duì)碳鋼表面襯不銹鋼。此施工在鋼結(jié)構(gòu)安裝階段就可完成，不需要吊裝施工，降低了施工難度。

此方案將增加淡水管道數(shù)量，淡水輸送管道貫穿整個(gè)平臺(tái)，如不提前整體考慮設(shè)計(jì)，會(huì)造成平臺(tái)管道走向混亂。

2.2 方案二，將淡水、飲用水儲(chǔ)存在組塊與生活樓的夾層

組塊與生活樓通常會(huì)有1m高的夾層，夾層布置有組塊、生活樓流通的水管及生活樓污水排放管。以南海某平臺(tái)為例，對(duì)此優(yōu)化方案加以說(shuō)明。此平臺(tái)已投產(chǎn)數(shù)年，經(jīng)反饋此優(yōu)化方案運(yùn)行良好。該方案見(jiàn)圖3。兩水罐以不銹鋼板焊接到鋼結(jié)構(gòu)上，形成封閉容器。組塊與生活樓之間不留空隙。

圖3 夾層儲(chǔ)水方案布置圖

平臺(tái)將兩水罐設(shè)計(jì)在夾層中，除去廚房、冷庫(kù)、廁所排污所需空間，電纜井、管井施工維修空間，鋼結(jié)構(gòu)所占空間，剩下的空間不足以?xún)?chǔ)存足夠水量。南海某平臺(tái)將生活樓提高了0.5m，夾層高度提高到1.5m，生活樓重心相應(yīng)提高，為此對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力提出更高要求。

此方案將儲(chǔ)水空間轉(zhuǎn)移到平時(shí)不用之處，組塊空間布置更加合理，為以后的改造提供了條件。缺點(diǎn)是是夾層高度空間狹小，各排污管分布廣泛，造成安裝、維修空間不充分，將給安裝、維修帶來(lái)諸多不便。

兩種優(yōu)化方案都達(dá)到了增加平臺(tái)面積的目的，經(jīng)過(guò)平臺(tái)實(shí)際運(yùn)用，效果良好。今后平臺(tái)設(shè)計(jì)可以在傳統(tǒng)方案及兩種優(yōu)化方案中進(jìn)行選擇。