试论如何做好油田给排水管网的优化设计工作

陈佩剑

摘 要：随着全球经济一体化的发展趋势越来越明显，石油行业同样也面临着巨大的挑战。而油田给排水管网的优化设计工作也逐步引起了人们的关注和重视，一般情况下，对排水管网所进行的优化设计工作是指在满足相应的标准和规范的基础上，在尽可能的节省经济成本的前提下，从而确定管网中泵站的最佳位置以及优化管网的埋深和管径等工作，而对给水管网所进行的优化设计工作则是在满足矿区和厂区供水水量、水质和水压相应要求的前提下，为尽可能的节约经济成本而进行的一系列的设计工作。文章便对油田给水管网的优化设计工作、油田排水管网的优化设计工作以及多管线综合的优化设计工作三个方面的内容进行了详细的分析和探讨，从而详细的论述了如何才能做好油田给排水管网的优化设计工作。

关键词：油田企业；给排水管网；优化设计

1 油田给水管网的优化设计工作

1.1 给水管网的设计原则

在进行给水管网的优化设计工作时，首先其设计的内容必须符合矿区和厂区中的总体规划要求，在充分的考虑到给水系统分期建设的可行性并且留有一定的发展余地后，才可以进行给水管网的布置工作，并且在整个供水区域内都应布置给水管网，在技术上应保证用户具备足够的水压和水量，设计给水管网时，我们首要考虑的因素就是其运行的安全性和可靠性，一旦在其运行的过程中出现的故障，应保证其断水范围最小。另外，在设计时，为了最大限度的降低给水管网的施工成本，铺设管线时应力求最短的距离。

1.2 给水管网的定线

这部分设计工作就是指在地形平面图中准确的确定给水管网的走向和位置，进行干管的定线工作时，其必须满足矿区和厂区中规划道理定线的具体要求，不建议其通过起关键作用的道路下或是高级路面下，同时其延伸方向还应与水流的方向保持一致。

1.3 给水管网的水力计算

确定每一天或是每一个时间段的用水量的最大值，通常都采用绘制用水量变化曲线的方法，同时以管线定线图和每一个时间段的用水量的最大值为依据，就可以计算得出每一个管段管径、流量和水头损失等参数值，这样就能够得到水泵的扬程。在对给水管网进行优化设计时，每一个管段的流速和流量都有着一定的差异，如果管道中水的流动速度较大，那么其管径就较小，所需要的建设成本就较小，但同时就会产生较大的管中水头损失，就会耗费更多的电能，所以其运行的成本就会很高；而当管道中水的流动速度较小时，其管道就会较大，所需要的建设成本就很多，而同时管中的水头损失相对较少，所消耗的电能也较小，所需要的运行成本就相对低一些，所以，在计算给水管网的水力时，通常我们都采用平均的经济流速来计算。

1.4 给水管管材的选择

在对给水管网进行优化设计时，所选择的管材对于管道实际的运行效果也有着重要的影响，通常情况下，可供选择的材料种类有很多，常见的有钢筋混凝土管、球墨铸铁管、混凝土管、镀锌钢管等，另外还有最新研制的给水PPR管等，不同的管道材料，其性能也有一定的区别，所以，在实际的设计工作中，我们应在充分的考虑到项目自身特点和现场实际情况的基础上，选择最为合理的给水管的管道的材料。

1.5 给水管网的设计校核

应先计算出每一天以及每一个时间段的最大设计工况值，以此为依据便可以核算所确定的水泵和管径的准确性，同时还应验证其是否能够有效的满足各类不利工况下的不同要求。进行核算工作时，应注意以下几个方面的要求：在一些运行效果不佳的管道发生故障时，事故的水压和用水量的要求；传输时水压和流量的要求；消防工作中水压和流量的要求。

2 油田排水管网的优化设计工作

2.1 排水管网的设计原则

在设计油田的排水管网时，应综合的考虑到油田所处环境的实际情况以及厂区和矿区的总体规划要求等因素，设计多种方案并分别进行经济技术性分析，以选择最优的设计方案。在布置排水管道之前，设计人员应先准确的确定排水的体制、区界和流域，布置的顺序应按照从主干管到干管再到支管的顺序进行；而为保证管网具有最合理的直径和埋深，应在结合当地地形条件的基础上尽可能的选择重力流的方法来排除雨水和污水。在布置油田的排水管网时，既要保证其与企业内部其他管网的有效衔接，也要协调好其与城市中其他类型管道工程的关系，尽可能的为后期的运行和维护提供便利。在对排水管网进行规划和布置时，应留有一定的发展余地，同时必须保证分期建设合理可行。

2.2 排水管道的定线

这部分内容就是指在总平面图上确定排水管道走向和位置的工作，通常情况下，排水管道都应敷设在人行横道下面，而不是在机动车道下面，同时企业其他的构筑物和管线是要预留出一定的距离的，在铺设的过程中，如果排水管线不得不与给水管线相交，那么其位置关系应为给水管道在上方，而排水管道在下方。

2.3 污水管道的水力计算

与给水管道的水力计算过程相似，我们应先以每一个时间段的污水流量的最大值和排水管网的定线图为依据，就可以得出每一个管段的流量，从而确定污水管网每一个管段的埋深和直径。对排水管网进行优化设计工作时，为更好的确定所选择的管径和各管段流量之间的对应关系，我们应按照最小流速控制下的最小坡度和所能设计的最大充满度来计算，在计算管道的埋深时，则应按照最小的坡度进行递推计算，也就是说在管线距离不断增加的情况下，根部管线的埋深肯定是要随之越来越深的，当达到最大值时，就应增设提升泵站。

2.4 排水管管材的选择

同给水管管材的选择工作类似，在对排水管网的优化设计工作中，可以选择的管材类型也有很多，如钢筋混凝土管、排水铸铁管、混凝土管、排水PVC管、镀锌钢管以及最新研发的HPDE双壁波纹管等，每一类管材在性能上有着自身的特点，同时也都有一定的缺陷，所以，在实际的设计工作中，应严格的遵照相应的设计规范和现场的实际情况进行各项作业，确保所选择管材的科学性和合理性。

2.5 污水管道的衔接以及控制点的确定

在进行污水管道的衔接工作时，我们应遵循以下的原则：首先，应尽可能的防止出现上游管段回水淤积的情况，其次，应充分的提升下游管段的高程，从而有效的减小管道的埋深，以降低管道的施工成本。而所谓的控制点指的就是在确定排水管道系统埋深的过程中，起关键作用的地点，一般情况下，控制点都会选择管道的最远点或是起点。

3 多管线综合的优化设计工作

在对油田给排水管网进行优化设计的工作时，我们还可以采用多管线综合的优化设计措施，其具体的原则为：污水排水管与建筑物的距离不应该太远，并且应设置尽可能多的排水出户管；由于生活用水管网会有较多的分支，所以，其离建筑物的距离也不应太太远；通常在路面的两侧应设置雨水口，其作用为收集路面的排水；与生活的给排水管线相比，天然气管道维护的工作量以及动力管线都更少，所以，建议将他们铺设在排水管线的外侧；在通信电缆、电力电缆以及光纤等管线的下面是不应埋设需要检修的管线的；最后，所有类型的管线都应铺设在人行横道或是绿化带的下面。

参考文献

[1]周晶武.全厂给排水管网系统优化设计及问题小结[J].资源节约及环保，2012.

[2]雷捷.工业园区给排水管道的合理设计探讨[J].中国高新技术企业，2013.

[3]李梅.给排水管网系统施工技术研究[J].科技创新导报，2013.