李曉波
摘 要:新建、擴建石油化工企業項目用地一般有限,加之相關強制性安全間距、風向、流程、與原有及廠外設施銜接、考慮遠期預留發展等限制因素,往往使得在局限的區域內完整、合理布置相關單元困難,文章基于石油化工企業特點,通過總圖設計要點闡述因地制宜、合理布置。
關鍵詞:總圖設計;石油化工;合理布置;節約用地
1 概述
總圖設計的主要內容包括廠址選擇、總體規劃、總平面布置、豎向布置、管線綜合布置、綠化等。本文試從總圖設計主要環節布置要點,探討合理用地應采取的措施和途徑。
2 總圖設計全過程對應途徑及措施
2.1 廠址選擇
廠址選擇一般由業主組織相關部門根據擬建企業原料、生產、運輸、交通、地質、能源、環保及消防等要求共同確定的。廠址選擇是項綜合性工作,目前多數新建中小石油化工項目均位于市政開發的工業園區,擴建項目往往位于廠區預留地內,位址均相對固定。
2.2 總體規劃
總體規劃設計應依據工廠規模和分期建設的要求進行。近期建設力求集中緊湊,同時又有利于遠期發展。對遠期發展的預留,不僅要考慮主體裝置、系統配套工程、管線、運輸通道等相應發展的要求,同時與前期工程相互協調,充分利用公輔設施,或考慮前期設施就地擴建,統一規劃分步實施,以減少布置間距,減少初期生產和遠期建設相互間的影響而浪費用地。
2.3 總平面布置
在進行石油化工總平面布置時,要結合國家規范及地方性法規、地形、風向及原料產品進出等條件,將工藝裝置、系統配套設施劃分成不同的功能區,組織協調區塊內各設施、建(構)筑物之間的關系,滿足工藝流程相互的順暢關系,助力企業運營的效能。廠內設施布置需要與廠外設施結合起來進行,如原料罐區應布置在原料進廠一側可減少管線迂回、占地及能耗損失。
石油化工企業包含設施繁多,下面就廠區包含的主要單元進行平面布置簡要分析,即在節約、集約土地的同時,滿足廠區功能分區內各項設施的布置。
(1)工藝裝置。工藝裝置是工廠的主生產區,一般布置在廠區的中心區域盡量減少其對外部環境影響。工藝裝置區宜布置在人員集中場所及明火或散發火花地點的全年最小頻率風向的上風側;對于可聯合布置的工藝裝置盡量聯合布置,集中控制,其建筑物也宜合并布置,以減少單獨布置造成防火安全要求的較大間距。
(2)罐區。罐區占地比率高,且散發易燃易爆油氣,應設置在道路運輸頻繁地段之外和外來人員經常往來地區之外;液態烴罐區宜布置于廠區邊緣地帶既相對安全也節約安全間距布置用地,但罐組不能靠排洪溝布置,以免泄露物質進入排洪溝,順廠區延伸。大型石油化工企業的罐區其擴展速度比較快,占地面積也較大,留有發展余地對長久規劃而言是節地的。
(3)裝卸運輸。廠內鐵路應在廠區邊緣集中布置,避免或減少鐵路進線在廠區內形成扇形地帶浪費空地;汽車裝卸設施靠近原料及成品罐區、廠區邊緣地帶直接與廠外道路順暢連接,減少外部車輛對廠區內部的影響及專用通道的占地。
(4)公用工程設施。廠內水、電、汽、風等公用設施靠近負荷中心兼顧與周圍設施的相互影響。如總變配電所宜布置在廠區邊緣,避免廠外引入的架空電力走廊、埋地電纜占用過多廠區通道,但也應盡量靠近用電負荷中心,避免供電線路過長造成的電能損耗。
(5)生活區。生活管理設施是對內管理、對外聯系,同時包含生活服務設施,宜集中布置為廠前區,廠前區要遠離工藝裝置和油罐區,且布置在廠區全年最小頻率風向的下風側及廠區邊緣,以便于管理、保持環境潔凈。工廠規模較小時可不設廠前區以減少用地。
(6)污水處理場。污水處理場宜位于廠區邊緣地勢較低處或廠區外的單獨地段,使各類污水管線盡可能多地采用自流方式流入處理場,利于保障事故狀態下充分將可能造廠污染的水體攔截在廠區內。
(7)火炬。由于全廠性高架火炬有的在事故排放時可能不完全燃燒而產生火雨,故全廠性高架火炬宜位于生產區全年最小頻率風向的上風側,鑒于高架火炬布置區的防火、輻射熱半徑較大,為了減少廠區占地,火炬可考慮設置在廠區圍墻以外的獨立地點。地面火炬因為火焰全部封閉在燃燒室,輻射熱對外界的影響不大,控制其防火距離時按照明火設備考慮即可。
(8)消防站。消防站的位置應使消防車迅速、方便地通往廠區內各街區,并能順暢通往廠外有關設施和居住區,超出服務半徑的場所,應設消防分站。消防站的布置除按要求遠離易燃、易爆介質(區)外,還應注意避開人流、設施障礙物利于消防出車。
(9)通道。具有區劃界區、防火分割、管線敷設、運輸組織功能的通道寬度應留有余地,一方面為后續發展時管線管帶乃至道路擴建時提供用地;另一方面,寬裕的通道也可為不期而至的裝置界區擴建留有余地。在布置時盡量使得各界區橫平豎直,小的界區可在滿足布置要求的基礎上,相互合并購成一個大的界區,體現規模化一體化的要求,便于操作管理及節約用地。
綜上,在符合防火、安全、衛生、檢修和施工等規范、規定的要求前提下,兼顧利于保障人身安全和改善作業環境,同時為企業的安全生產創造必要的條件,總平面布置是一項需要綜合考量各因素的系統工作,合理用地的制約因素眾多,但前提明晰也就利于開展工作了。
2.4 豎向布置
當廠區建設在山區或自然地形坡度很大的地塊,總圖豎向設計對于合理利用土地就顯得相當重要。豎向設計首先要滿足生產的工藝連接、各設施及場地排水的設計標高,還要考慮交通,即在規范允許和實際使用的要求下設計道路坡度和場坪標高,連接所有的單元;廠區對應分成若干個臺階段,通過道路來連接這些臺階段,使之能夠適應總圖平面布置的要求,滿足工藝及交通技術條件。
豎向設計應與總平面布置動態交互進行,通過合理的豎向設計,使得工藝流程、物料傳輸更加適合地形條件。另外,各臺階之間設立擋土墻時,在地質條件及投資許可范圍內盡量采用直立式鋼筋混凝土擋墻,可大大縮小兩臺階之間的距離從而有效地節約用地。
2.5 管線綜合布置
石油化工企業廠區內有工程管線遍布整個廠區,在總平面布置時,對系統管線的路由及敷設形式等要統一考慮,合理安排并適當集中,以使其路徑短捷順暢、減少迂回;在保證各種管線相互之間及其與建(構)筑物在施工、維護、安全和擴建互不發生干擾和影響的條件下,采用合理的最小間距;對較集中管線可采用共架或共溝的鋪設方式。為此需協調原料、成品、水、電、暖、蒸汽等各專業的外管線,從中取得一個相對的平衡。
2.6 發展用地的預留
單元預留地有明確的要求時,可根據實際單元需要分散在廠區內,亦可以作為項目建設的臨時施工用地;各單元在界區范圍確定時,應留有余地,減小后續布置時用地不夠的風險,成熟的裝置、系統單元可預留小一些,不成熟的可預留大一些,尤其是對非標設備多的單元,界區的預留應占據主動以免造成用地面積過緊需另辟單元建設的局面。廠區預留宜在廠區外的一端作為未來的發展端利于統一規劃。
3 結束語
在設計任務中只有結合好工廠生產、發展所需之各方條件并統一考慮,才能運用總圖設計合理用地并達到緊湊布置、和諧布局的工作目標。
參考文獻
[1]GB 50187-2012.工業企業總平面設計規范[S].
[2]SH/T 3053-2002.石油化工企業廠區總平面布置設計規范[S].
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