新型消防取水结构在埕海2—2人工岛中的应用

李海伟　陈双　李治军 李玉清 耿永华

摘 要：本文介绍了应用于大港油田埕海2-2人工岛的新型消防取水结构。该新型消防取水结构由集水井及集水箱涵构成，集水井上部安装消防水泵及阀门结构。该新型消防取水结构设置在人工岛南侧围埝结构中，消防用水取自通过集水箱涵汇入集水井中的海水。这种新型消防取水結构经济合理、安全可靠、便于施工、满足使用需求，具有明显的经济优势。

关键词：消防取水井 ；集水箱涵 人工岛； 围埝；海水

1概述

大港油田埕海2-2人工岛位于河北省黄骅市张巨河村东附近海域，海底地形较平坦，泥面平均高程为-3.0m。人工岛南北长140m，东西宽110m，工程于2009年10月14日完工。依据大港油田总体部署，埕海2-2人工岛要满足钻井、采油、修井、注水、油气集输、船舶停靠、应急逃生、救生等功能。根据油气开发生产期间钻、采、修、集输的消防要求，人工岛上必须配备符合规范要求的消防系统和储水装置。

2新型取水结构原理

根据埕海2-2人工岛岛体采用的新型消防取水结构由集水井结构和集水箱涵结构组成，这一结构的原理是在围埝结构中设置两组消防取水井结构，利用围埝毛石缝隙中的海水通过集水管涵流入集水井中，集水井上部安装消防水泵及阀门结构，达到消防用水需要。同时，消防系统位于南侧挡浪墙内侧的肩台上，不占用岛内使用面积，施工简便、快速。

3设计及施工情况

3.1设计情况

在埕海2-2人工岛南侧围埝堤挡浪墙的内侧布置了两套新型消防取水结构。每套消防取水结构总长34.0m，两消防取水结构中心相距57.5m。

图1 消防取水结构位置图

3.1.1集水井结构

集水井结构为一预制混凝土箱体结构，外边长4.0m，壁厚0.40m，底板厚0.6m。在底板上1.0m高度的四面侧壁上设有透水孔，透水孔宽0.2m，中心间距0.6m。集水井结构混凝土为C35 F250。

集水井结构的底板上预埋有型钢架，用于支撑消防水泵。

3.1.2集水箱涵结构

集水箱涵结构用于收集围埝堤抛石体内的孔隙水。沿围埝堤挡浪墙轴线方向，在集水井结构的两侧各布置15.0m长的集水箱涵结构。每组集水箱涵结构外观长3.0m、高2.1m、底宽2.0m、顶宽1.0m，底板厚0.6m、顶板厚0.4m、侧壁板厚0.3m。两侧侧壁和顶板上设有直径0.2m的透水孔。集水箱涵结构混凝土为C35 F250。

3.2施工情况

集水井结构预制两个，集水箱涵结构预制20个，将集水井构件安防在二片石基础上，5组集水箱涵结构也是放置于相同结构的二片石基础上。沿围埝堤挡浪墙轴线方向，在集水井结构的两侧各布置15.0m长的集水箱涵结构；每侧紧临集水井结构的1组集水箱涵结构水平放置，其它4组放置于1：5的斜坡面上，端头一组集水箱涵结构设端头封板（如图6）。

集水箱涵结构周边及集水井结构底部透水孔周边抛填50-100kg的块石，该类型的块石对结构的覆盖厚度不小于1.0m。其它区域抛填10-100kg的堤心石。为保证工程质量，防止倾斜，及时抛填集水箱涵顶部块石与集水井周围堤心石。

集水井预制高度为5m，安装后顶标高为+1.0m，抛石顶标高控制在+0.5m左右，抛石过程中要对称抛填，保证集水井均衡受力，使集水井安装后及时具备抗放浪能力，不至于倾斜或倾倒；抛填集水箱涵顶部块石及集水井周围堤心石至设计标高。最后浇筑混凝土顶板。

4效果分析

4.1稳定性分析

该消防取水结构的两个构件为混凝土预制构件；且构件安放于人工岛南侧围埝结构中，周围均抛填堤心石，结构安装完成后具有较高的稳定性。

4.2合理性分析

消防取水井的水源是来自围埝抛石体孔隙中的海水，经透水孔汇集到积水箱涵后，经过集水井和提升泵供给给岛面，水量有保证。利用了人工岛岛体结构的蓄水能力，具有科学性和合理性。集水井结构内部设有不锈钢爬梯，供水泵安装和集水井底部清洗人员上下。

4.3适用性分析

利用人工岛的抛石斜坡围埝结构，将消防取水系统设置在南侧围埝中，解决了人工岛有效使用面积有限，不足以在岛面布置消防储水罐的难题。保证了投资效益，降低了投资风险。

4.4经济性分析

埕海2-2人工岛有效使用面积为110m×140m，如按常规方法布置消防水罐，则需要扩建人工岛，增加110m×15m的面积，建两个800m3的消防水罐，而运用新型消防取水结构则大大节省了投资，缩短了工期。

5结论

该新型消防取水结构巧妙地利用了抛石体围埝人工岛的结构特点和蓄水能力，满足了消防用水的需求。经过后期观测，结构安全稳定，满足使用要求，不占用人工岛有效使用面积，而且施工方便快捷，经济效益显著。对以后类似工程的建设有一定的参考价值。

作者简介：

李海伟，男，1985年3月出生，2008年7月毕业于中国海洋大学船舶与海洋工程专业，工程师，从事海洋工程建设，大港油田第四采油厂（滩海开发公司），邮编300280，联系电话022—25926416。

陈双， 男，1981年生，工程师，毕业于江汉石油学院，现大港油田滩海开发公司工艺研究所从事油田地面工艺技术研究与管理工作。

李治军，男，1978年10月生，2005年毕业于长江大学油气田开发工程专业，目前在大港油田滩海开发公司工艺研究所从事地面工艺相关工作。

李玉清， 男，1972年生，高级工程师，毕业于江汉石油学院，现大港油田滩海开发公司工艺研究所从事油田地面工艺技术研究与管理工作。

耿永华， 男，1970年生，高级工程师，毕业于中国石油大学（华东），现大港油田滩海开发公司基建管理站从事油田地面建设工作。