試論如何做好油田給排水管網的優化設計工作

陳佩劍

摘 要：隨著全球經濟一體化的發展趨勢越來越明顯，石油行業同樣也面臨著巨大的挑戰。而油田給排水管網的優化設計工作也逐步引起了人們的關注和重視，一般情況下，對排水管網所進行的優化設計工作是指在滿足相應的標準和規范的基礎上，在盡可能的節省經濟成本的前提下，從而確定管網中泵站的最佳位置以及優化管網的埋深和管徑等工作，而對給水管網所進行的優化設計工作則是在滿足礦區和廠區供水水量、水質和水壓相應要求的前提下，為盡可能的節約經濟成本而進行的一系列的設計工作。文章便對油田給水管網的優化設計工作、油田排水管網的優化設計工作以及多管線綜合的優化設計工作三個方面的內容進行了詳細的分析和探討，從而詳細的論述了如何才能做好油田給排水管網的優化設計工作。

關鍵詞：油田企業；給排水管網；優化設計

1 油田給水管網的優化設計工作

1.1 給水管網的設計原則

在進行給水管網的優化設計工作時，首先其設計的內容必須符合礦區和廠區中的總體規劃要求，在充分的考慮到給水系統分期建設的可行性并且留有一定的發展余地后，才可以進行給水管網的布置工作，并且在整個供水區域內都應布置給水管網，在技術上應保證用戶具備足夠的水壓和水量，設計給水管網時，我們首要考慮的因素就是其運行的安全性和可靠性，一旦在其運行的過程中出現的故障，應保證其斷水范圍最小。另外，在設計時，為了最大限度的降低給水管網的施工成本，鋪設管線時應力求最短的距離。

1.2 給水管網的定線

這部分設計工作就是指在地形平面圖中準確的確定給水管網的走向和位置，進行干管的定線工作時，其必須滿足礦區和廠區中規劃道理定線的具體要求，不建議其通過起關鍵作用的道路下或是高級路面下，同時其延伸方向還應與水流的方向保持一致。

1.3 給水管網的水力計算

確定每一天或是每一個時間段的用水量的最大值，通常都采用繪制用水量變化曲線的方法，同時以管線定線圖和每一個時間段的用水量的最大值為依據，就可以計算得出每一個管段管徑、流量和水頭損失等參數值，這樣就能夠得到水泵的揚程。在對給水管網進行優化設計時，每一個管段的流速和流量都有著一定的差異，如果管道中水的流動速度較大，那么其管徑就較小，所需要的建設成本就較小，但同時就會產生較大的管中水頭損失，就會耗費更多的電能，所以其運行的成本就會很高；而當管道中水的流動速度較小時，其管道就會較大，所需要的建設成本就很多，而同時管中的水頭損失相對較少，所消耗的電能也較小，所需要的運行成本就相對低一些，所以，在計算給水管網的水力時，通常我們都采用平均的經濟流速來計算。

1.4 給水管管材的選擇

在對給水管網進行優化設計時，所選擇的管材對于管道實際的運行效果也有著重要的影響，通常情況下，可供選擇的材料種類有很多，常見的有鋼筋混凝土管、球墨鑄鐵管、混凝土管、鍍鋅鋼管等，另外還有最新研制的給水PPR管等，不同的管道材料，其性能也有一定的區別，所以，在實際的設計工作中，我們應在充分的考慮到項目自身特點和現場實際情況的基礎上，選擇最為合理的給水管的管道的材料。

1.5 給水管網的設計校核

應先計算出每一天以及每一個時間段的最大設計工況值，以此為依據便可以核算所確定的水泵和管徑的準確性，同時還應驗證其是否能夠有效的滿足各類不利工況下的不同要求。進行核算工作時，應注意以下幾個方面的要求：在一些運行效果不佳的管道發生故障時，事故的水壓和用水量的要求；傳輸時水壓和流量的要求；消防工作中水壓和流量的要求。

2 油田排水管網的優化設計工作

2.1 排水管網的設計原則

在設計油田的排水管網時，應綜合的考慮到油田所處環境的實際情況以及廠區和礦區的總體規劃要求等因素，設計多種方案并分別進行經濟技術性分析，以選擇最優的設計方案。在布置排水管道之前，設計人員應先準確的確定排水的體制、區界和流域，布置的順序應按照從主干管到干管再到支管的順序進行；而為保證管網具有最合理的直徑和埋深，應在結合當地地形條件的基礎上盡可能的選擇重力流的方法來排除雨水和污水。在布置油田的排水管網時，既要保證其與企業內部其他管網的有效銜接，也要協調好其與城市中其他類型管道工程的關系，盡可能的為后期的運行和維護提供便利。在對排水管網進行規劃和布置時，應留有一定的發展余地，同時必須保證分期建設合理可行。

2.2 排水管道的定線

這部分內容就是指在總平面圖上確定排水管道走向和位置的工作，通常情況下，排水管道都應敷設在人行橫道下面，而不是在機動車道下面，同時企業其他的構筑物和管線是要預留出一定的距離的，在鋪設的過程中，如果排水管線不得不與給水管線相交，那么其位置關系應為給水管道在上方，而排水管道在下方。

2.3 污水管道的水力計算

與給水管道的水力計算過程相似，我們應先以每一個時間段的污水流量的最大值和排水管網的定線圖為依據，就可以得出每一個管段的流量，從而確定污水管網每一個管段的埋深和直徑。對排水管網進行優化設計工作時，為更好的確定所選擇的管徑和各管段流量之間的對應關系，我們應按照最小流速控制下的最小坡度和所能設計的最大充滿度來計算，在計算管道的埋深時，則應按照最小的坡度進行遞推計算，也就是說在管線距離不斷增加的情況下，根部管線的埋深肯定是要隨之越來越深的，當達到最大值時，就應增設提升泵站。

2.4 排水管管材的選擇

同給水管管材的選擇工作類似，在對排水管網的優化設計工作中，可以選擇的管材類型也有很多，如鋼筋混凝土管、排水鑄鐵管、混凝土管、排水PVC管、鍍鋅鋼管以及最新研發的HPDE雙壁波紋管等，每一類管材在性能上有著自身的特點，同時也都有一定的缺陷，所以，在實際的設計工作中，應嚴格的遵照相應的設計規范和現場的實際情況進行各項作業，確保所選擇管材的科學性和合理性。

2.5 污水管道的銜接以及控制點的確定

在進行污水管道的銜接工作時，我們應遵循以下的原則：首先，應盡可能的防止出現上游管段回水淤積的情況，其次，應充分的提升下游管段的高程，從而有效的減小管道的埋深，以降低管道的施工成本。而所謂的控制點指的就是在確定排水管道系統埋深的過程中，起關鍵作用的地點，一般情況下，控制點都會選擇管道的最遠點或是起點。

3 多管線綜合的優化設計工作

在對油田給排水管網進行優化設計的工作時，我們還可以采用多管線綜合的優化設計措施，其具體的原則為：污水排水管與建筑物的距離不應該太遠，并且應設置盡可能多的排水出戶管；由于生活用水管網會有較多的分支，所以，其離建筑物的距離也不應太太遠；通常在路面的兩側應設置雨水口，其作用為收集路面的排水；與生活的給排水管線相比，天然氣管道維護的工作量以及動力管線都更少，所以，建議將他們鋪設在排水管線的外側；在通信電纜、電力電纜以及光纖等管線的下面是不應埋設需要檢修的管線的；最后，所有類型的管線都應鋪設在人行橫道或是綠化帶的下面。

參考文獻

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