新型消防取水結(jié)構(gòu)在埕海2—2人工島中的應(yīng)用

李海偉　陳雙　李治軍 李玉清 耿永華

摘 要：本文介紹了應(yīng)用于大港油田埕海2-2人工島的新型消防取水結(jié)構(gòu)。該新型消防取水結(jié)構(gòu)由集水井及集水箱涵構(gòu)成，集水井上部安裝消防水泵及閥門結(jié)構(gòu)。該新型消防取水結(jié)構(gòu)設(shè)置在人工島南側(cè)圍埝結(jié)構(gòu)中，消防用水取自通過集水箱涵匯入集水井中的海水。這種新型消防取水結(jié)構(gòu)經(jīng)濟合理、安全可靠、便于施工、滿足使用需求，具有明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：消防取水井 ；集水箱涵 人工島； 圍埝；海水

1概述

大港油田埕海2-2人工島位于河北省黃驊市張巨河村東附近海域，海底地形較平坦，泥面平均高程為-3.0m。人工島南北長140m，東西寬110m，工程于2009年10月14日完工。依據(jù)大港油田總體部署，埕海2-2人工島要滿足鉆井、采油、修井、注水、油氣集輸、船舶停靠、應(yīng)急逃生、救生等功能。根據(jù)油氣開發(fā)生產(chǎn)期間鉆、采、修、集輸?shù)南酪螅斯u上必須配備符合規(guī)范要求的消防系統(tǒng)和儲水裝置。

2新型取水結(jié)構(gòu)原理

根據(jù)埕海2-2人工島島體采用的新型消防取水結(jié)構(gòu)由集水井結(jié)構(gòu)和集水箱涵結(jié)構(gòu)組成，這一結(jié)構(gòu)的原理是在圍埝結(jié)構(gòu)中設(shè)置兩組消防取水井結(jié)構(gòu)，利用圍埝毛石縫隙中的海水通過集水管涵流入集水井中，集水井上部安裝消防水泵及閥門結(jié)構(gòu)，達到消防用水需要。同時，消防系統(tǒng)位于南側(cè)擋浪墻內(nèi)側(cè)的肩臺上，不占用島內(nèi)使用面積，施工簡便、快速。

3設(shè)計及施工情況

3.1設(shè)計情況

在埕海2-2人工島南側(cè)圍埝堤擋浪墻的內(nèi)側(cè)布置了兩套新型消防取水結(jié)構(gòu)。每套消防取水結(jié)構(gòu)總長34.0m，兩消防取水結(jié)構(gòu)中心相距57.5m。

圖1 消防取水結(jié)構(gòu)位置圖

3.1.1集水井結(jié)構(gòu)

集水井結(jié)構(gòu)為一預(yù)制混凝土箱體結(jié)構(gòu)，外邊長4.0m，壁厚0.40m，底板厚0.6m。在底板上1.0m高度的四面?zhèn)缺谏显O(shè)有透水孔，透水孔寬0.2m，中心間距0.6m。集水井結(jié)構(gòu)混凝土為C35 F250。

集水井結(jié)構(gòu)的底板上預(yù)埋有型鋼架，用于支撐消防水泵。

3.1.2集水箱涵結(jié)構(gòu)

集水箱涵結(jié)構(gòu)用于收集圍埝堤拋石體內(nèi)的孔隙水。沿圍埝堤擋浪墻軸線方向，在集水井結(jié)構(gòu)的兩側(cè)各布置15.0m長的集水箱涵結(jié)構(gòu)。每組集水箱涵結(jié)構(gòu)外觀長3.0m、高2.1m、底寬2.0m、頂寬1.0m，底板厚0.6m、頂板厚0.4m、側(cè)壁板厚0.3m。兩側(cè)側(cè)壁和頂板上設(shè)有直徑0.2m的透水孔。集水箱涵結(jié)構(gòu)混凝土為C35 F250。

3.2施工情況

集水井結(jié)構(gòu)預(yù)制兩個，集水箱涵結(jié)構(gòu)預(yù)制20個，將集水井構(gòu)件安防在二片石基礎(chǔ)上，5組集水箱涵結(jié)構(gòu)也是放置于相同結(jié)構(gòu)的二片石基礎(chǔ)上。沿圍埝堤擋浪墻軸線方向，在集水井結(jié)構(gòu)的兩側(cè)各布置15.0m長的集水箱涵結(jié)構(gòu)；每側(cè)緊臨集水井結(jié)構(gòu)的1組集水箱涵結(jié)構(gòu)水平放置，其它4組放置于1：5的斜坡面上，端頭一組集水箱涵結(jié)構(gòu)設(shè)端頭封板（如圖6）。

集水箱涵結(jié)構(gòu)周邊及集水井結(jié)構(gòu)底部透水孔周邊拋填50-100kg的塊石，該類型的塊石對結(jié)構(gòu)的覆蓋厚度不小于1.0m。其它區(qū)域拋填10-100kg的堤心石。為保證工程質(zhì)量，防止傾斜，及時拋填集水箱涵頂部塊石與集水井周圍堤心石。

集水井預(yù)制高度為5m，安裝后頂標高為+1.0m，拋石頂標高控制在+0.5m左右，拋石過程中要對稱拋填，保證集水井均衡受力，使集水井安裝后及時具備抗放浪能力，不至于傾斜或傾倒；拋填集水箱涵頂部塊石及集水井周圍堤心石至設(shè)計標高。最后澆筑混凝土頂板。

4效果分析

4.1穩(wěn)定性分析

該消防取水結(jié)構(gòu)的兩個構(gòu)件為混凝土預(yù)制構(gòu)件；且構(gòu)件安放于人工島南側(cè)圍埝結(jié)構(gòu)中，周圍均拋填堤心石，結(jié)構(gòu)安裝完成后具有較高的穩(wěn)定性。

4.2合理性分析

消防取水井的水源是來自圍埝拋石體孔隙中的海水，經(jīng)透水孔匯集到積水箱涵后，經(jīng)過集水井和提升泵供給給島面，水量有保證。利用了人工島島體結(jié)構(gòu)的蓄水能力，具有科學(xué)性和合理性。集水井結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)有不銹鋼爬梯，供水泵安裝和集水井底部清洗人員上下。

4.3適用性分析

利用人工島的拋石斜坡圍埝結(jié)構(gòu)，將消防取水系統(tǒng)設(shè)置在南側(cè)圍埝中，解決了人工島有效使用面積有限，不足以在島面布置消防儲水罐的難題。保證了投資效益，降低了投資風(fēng)險。

4.4經(jīng)濟性分析

埕海2-2人工島有效使用面積為110m×140m，如按常規(guī)方法布置消防水罐，則需要擴建人工島，增加110m×15m的面積，建兩個800m3的消防水罐，而運用新型消防取水結(jié)構(gòu)則大大節(jié)省了投資，縮短了工期。

5結(jié)論

該新型消防取水結(jié)構(gòu)巧妙地利用了拋石體圍埝人工島的結(jié)構(gòu)特點和蓄水能力，滿足了消防用水的需求。經(jīng)過后期觀測，結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定，滿足使用要求，不占用人工島有效使用面積，而且施工方便快捷，經(jīng)濟效益顯著。對以后類似工程的建設(shè)有一定的參考價值。

作者簡介：

李海偉，男，1985年3月出生，2008年7月畢業(yè)于中國海洋大學(xué)船舶與海洋工程專業(yè)，工程師，從事海洋工程建設(shè)，大港油田第四采油廠（灘海開發(fā)公司），郵編300280，聯(lián)系電話022—25926416。

陳雙， 男，1981年生，工程師，畢業(yè)于江漢石油學(xué)院，現(xiàn)大港油田灘海開發(fā)公司工藝研究所從事油田地面工藝技術(shù)研究與管理工作。

李治軍，男，1978年10月生，2005年畢業(yè)于長江大學(xué)油氣田開發(fā)工程專業(yè)，目前在大港油田灘海開發(fā)公司工藝研究所從事地面工藝相關(guān)工作。

李玉清， 男，1972年生，高級工程師，畢業(yè)于江漢石油學(xué)院，現(xiàn)大港油田灘海開發(fā)公司工藝研究所從事油田地面工藝技術(shù)研究與管理工作。

耿永華， 男，1970年生，高級工程師，畢業(yè)于中國石油大學(xué)（華東），現(xiàn)大港油田灘海開發(fā)公司基建管理站從事油田地面建設(shè)工作。