海上平台开式排放系统技术研究

摘 要：海上平台设计时，必须进行开式排放系统的设计，开式排放系统用来收集平台上的前期含油雨水、各个设备泄露的常压油水及甲板冲洗水，系统属常压系统，利用重力收集废水排放。开式排放系统设计的是否合理，直接影响整个平台的正常运营。该文对怎样合理的进行海上平台开式排放系统设计进行分析。

关键词：海上；开式排放系统；开排槽

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.266

1 概述

海上油气田开发的主要方式是建造海上平台来进行石油开采，现海上环境保护要求十分严格，在油气田开发过程中，不允许含油废水直接排入到海中，必须收集起来经处理达标后才可排海，因此所有的海上平台上都需要设有开式排放系统。平台上的前期含油雨水、各个设备泄露的常压油水及甲板冲洗水通过重力作用汇集起来，在开式排放系统中进行处理。本文介绍了海上平台开式排放系统的主要设计方法和设计注意要点。

2 开式排放系统组成

海上平台的开式排放系统通常由地漏、管道、开排罐、开排泵、开排槽、开排槽泵组成。平台上的地漏是用钢板焊成，一般大小为500mm×300mm ，均匀的布置在各层甲板上，使用带有坡度的收集管将各个地漏中的废水收集到开排罐里。由于整个开排系统是靠重力来收集废水，所以收集废水的容器必须布置在最低处。而底层甲板下是海面，不宜在底层甲板下悬吊一个很大的容器。因此通常将开排罐放在最底层上，可以用来直接收集除底层外的其它层废水。在底层甲板单独设置一个开排槽，开排槽悬吊在底层甲板下，底层甲板上的废水通过地漏收集到开排槽内后，再由开排槽泵将开排槽里的废水提升输送到开排罐里，以此来实现将整个平台的常压废水收集到开排罐中。

3 开式排放系统布置原则

（1）平台上的泄露油水、冲洗水及雨水通过地漏来收集。因甲板建造没有坡度，所以地漏应每隔6～8m左右布置一个，布置在逃生通道、操作通道及边角处。地漏必须结合安全专业的危险区划分和海工专业甲板拦水扁铁来综合考虑。

（2）开式排放系统的管道安装时，应减少弯头的数量。排放横管线应沿水流方向倾斜，且管线坡度不宜小于1%。在特殊情况下，允许少量部分横管水平布置，但绝不允许管线倒坡。管线上应设置冲洗接头，以便于清扫管道。

（3）进入开式排放罐之前，管道应设水封，以防止开式排放罐中的可燃气体进入收集管。水封应注意检修的便利，应设置在容易操作的位置。

（4） 开排槽应设在底层甲板的危险区内，开排槽内是收集整个底层甲板的含油废水，属于危险容器。

4 开式排放设计条件

（1）危险区域划分。海上平台设计过程中，安全专业根据设备、管线的可燃气体泄漏扩散，对整个海上平台进行危险区域的划分，划分出危险区域和安全区域。平台上应设计两条独立的开式排放收集管，一条是为了危险区，另一条是为了安全区。因为地漏的水封容易失效，水封失效后的地漏与大气相通，如果把危险区域和安全区域的地漏连接起来，会使危险区的危险气体串入安全区域，引起安全区的危险。同理，相应区域的设备撬块常压排放也要汇入相应区域的收集管中。

（2）甲板拦水扁铁布置。平台甲板的周围通常设置拦水扁铁，相当于用扁铁将平台围成了一个大的方形容器，而这个扁铁围成的区域就需要使用地漏来排掉其中的常压含油废水。平台的甲板上哪些区域需要布置地漏及布置多少地漏，需要结合海工专业甲板拦水布置图来进行地漏布置及收集管管径的相关设计。

（3）平台所处海域的暴雨强度。在计算平台雨水量时，需所处海域的暴雨强度，通常使用的暴雨强度重现期是1年。

5 开式排放设计及注意事项

海上平台的开式排放系统的流量计算按最大时流量考虑，即平台开式排放系统收集暴雨雨水时。当平台发生火灾时，使用的消防水量非常大，但这是事故状态，或基本不会发生，所以不考虑消防时流进开式排放系统的消防水。

（1）雨水量。开式排放收集雨水是将危险区和安全区分开收集的，所以在计算雨水设计流量时，应结合海工专业的甲板拦水扁铁布置情况，分别计算危险区和安全区对应面积的雨水量。因为平台面积小，所以不考虑雨水的汇流时间对流量的影响。

雨水的汇水面积，按甲板的水平投影面积计算，但在风力作用下雨水会倾斜降落到甲板和侧墙上。因此在确定顶层甲板、飞机坪以外的各甲板汇水面积时，要按雨水从平台最长侧面，以甲板间距的高度，按45°夹角降至甲板上的面积。生活楼侧墙以立面1/2的面积计入到相应的汇水面积。

（2）管道。开排系统的管线包括悬吊管和立管。悬吊管的充满的不大于0.8，其管径计算使用曼宁公式。立管可以通过查规范中排水立管最大设计排水能力，来选择立管的管径大小。但不应小于悬吊管的管径。

（3）开排罐及开排泵。开式排放罐的大小主要考虑含油废水在罐中的停留时间在30min以上，并且开排罐内部一般做收油装置。由于雨水淋洗甲板，会含有少量的污油，开式排放罐接收的雨水通常只收集前期10～15min内的雨水。雨水通过开排罐收油后，清洁的部分排海。暴雨后期的雨水可直接排海。

由于平台上日常各个设备泄露的常压油水及甲板冲洗水量远小于暴雨时的雨水量，所以开排罐的最大有效容积以容纳10～15min内的含油雨水来计算，并附加3m3左右的安全余量。开排泵用于将开排罐内的废水输送到闭排罐，其流量一般选择5～10m3/h。扬程为提升高度、末端压力、管道损失及另附加3m的流出水头。

（4）开排槽及开排槽泵。开排槽用于缓存底层甲板的含油废水，有效容积应不小于开排槽泵5min的出水量。开排槽泵用于将底层甲板的废水提升进开排罐，其流量按降雨时底层甲板的汇水流量来确定。如果设置的开排槽对排水调节作用明显时，可以选用流量小一些的开排槽泵。

6 结语

合理的进行海上平台开式排放设计，是平台安全和环境保护的共同要求。特别是地漏的合理布置，在O计过程中尤其的重要。在进行海上平台开式排放系统设计时，要掌握设计要点，熟悉设计方式，这样才能使平台的含油废水得到合理的收集、处理和排放。

参考文献：

[1]张树宝，李传凯，陈欣.开排沉箱在海上平台开式排放系统中的应用[J].石油化工设备，2014（03）.

[2]孙慧，李敬.埕岛中心二号平台排放系统设计.中国海洋平台，1998（z1）：62.