關(guān)于某化工項(xiàng)目裝置合并布置的總圖設(shè)計(jì)探討

吳 軍 郝妍平

上海凱贏達(dá)化工設(shè)計(jì)工程咨詢(xún)有限公司 上海 200333

關(guān)于某化工項(xiàng)目裝置合并布置的總圖設(shè)計(jì)探討

吳 軍*郝妍平

上海凱贏達(dá)化工設(shè)計(jì)工程咨詢(xún)有限公司 上海 200333

在工業(yè)項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程中，總圖設(shè)計(jì)尤為重要。結(jié)合某化工項(xiàng)目裝置合并布置的總圖設(shè)計(jì)方案，對(duì)工廠(chǎng)平面布置節(jié)約用地進(jìn)行了探討，總結(jié)了總圖布置過(guò)程中裝置合并建設(shè)的依據(jù)。

總圖布置 裝置合并

在化工項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，廠(chǎng)區(qū)總平面設(shè)計(jì)是總圖專(zhuān)業(yè)的主要職責(zé)之一。廠(chǎng)區(qū)總平面設(shè)計(jì)是在總體布置的基礎(chǔ)上，根據(jù)工廠(chǎng)的生產(chǎn)性質(zhì)、規(guī)模、工藝流程、運(yùn)輸、防火、安全、衛(wèi)生等要求，結(jié)合場(chǎng)地自然條件、廠(chǎng)外設(shè)施、廠(chǎng)區(qū)預(yù)留發(fā)展等因素，節(jié)約用地，緊湊合理地布置廠(chǎng)區(qū)各生產(chǎn)裝置、輔助公用等設(shè)施，綜合選擇最優(yōu)的總圖布置方案。

集中緊湊布置、節(jié)約用地，是工廠(chǎng)總平面設(shè)計(jì)的重要原則。國(guó)土資源部2008年發(fā)布的24號(hào)文《關(guān)于發(fā)布和實(shí)施<工業(yè)項(xiàng)目建設(shè)用地控制指標(biāo)>的通知》，要求各級(jí)國(guó)土資源管理部門(mén)要嚴(yán)格執(zhí)行《控制指標(biāo)》相關(guān)工程項(xiàng)目建設(shè)用地指標(biāo)，對(duì)于不符合《控制指標(biāo)》要求的工業(yè)項(xiàng)目，不予供地或?qū)?xiàng)目用地面積予以核減。這就要求總圖設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中在滿(mǎn)足工藝流程順暢、防火安全間距規(guī)定的同時(shí)，要最大限度的提高土地利用率，節(jié)省土地資源。本文結(jié)合某化工項(xiàng)目裝置合并布置設(shè)計(jì)方案，淺談工廠(chǎng)平面布置節(jié)約用地的體會(huì)供探討。

1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

上海某著名氣體公司某項(xiàng)目總圖布置曾經(jīng)請(qǐng)國(guó)內(nèi)某甲級(jí)設(shè)計(jì)院進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，其具體布置見(jiàn)圖1，但受項(xiàng)目所在區(qū)域條件限制未能實(shí)施，2014年9月該公司希望我公司能提出合理化意見(jiàn)和優(yōu)化總圖設(shè)計(jì)方案，盡可能使廠(chǎng)區(qū)預(yù)留用地達(dá)到最大化利用。

本項(xiàng)目為該氣體公司第三期主裝置擴(kuò)建項(xiàng)目，建設(shè)地點(diǎn)在上海化學(xué)工業(yè)區(qū)某廠(chǎng)區(qū)預(yù)留用地內(nèi)，擴(kuò)建內(nèi)容包括主裝置擴(kuò)建(空分裝置主廠(chǎng)房)及其配套的壓縮機(jī)廠(chǎng)房。此次擴(kuò)建的主裝置與已建三期主裝置的生產(chǎn)工藝、規(guī)模、原料及產(chǎn)品相同，生產(chǎn)火災(zāi)危險(xiǎn)類(lèi)別均為甲類(lèi)，項(xiàng)目設(shè)計(jì)執(zhí)行《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50160-2008的規(guī)定。

原設(shè)計(jì)方案中擴(kuò)建主裝置與原三期主裝置按照兩個(gè)裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)規(guī)范兩個(gè)甲類(lèi)裝置之間防火間距按照30m控制，壓縮機(jī)廠(chǎng)房布置在擴(kuò)建主裝置廠(chǎng)房東側(cè)相距15m。

圖1 原總圖設(shè)計(jì)方案

該設(shè)計(jì)方案按照一般總圖布置的思路，裝置之間按照《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》兩套甲類(lèi)裝置控制防火間距，符合規(guī)范規(guī)定。但考慮到本項(xiàng)目位于上海化學(xué)工業(yè)區(qū)內(nèi)，土地資源甚為寶貴以及該廠(chǎng)區(qū)預(yù)留發(fā)展用地有限，該設(shè)計(jì)方案占地面積較大，對(duì)于工廠(chǎng)后期擴(kuò)建發(fā)展已沒(méi)有余地，為此業(yè)主提出能否對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，縮小擴(kuò)建主裝置與原三期主裝置之間的間距，為工廠(chǎng)預(yù)留后期的發(fā)展留有余地。

2 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

本項(xiàng)目擴(kuò)建主裝置與原主裝置是相同類(lèi)型的裝置，其一，兩套裝置生產(chǎn)工藝相同，均為利用原料合成氣分離提取CO和H2氣體供下游企業(yè)使用，生產(chǎn)火災(zāi)危險(xiǎn)類(lèi)別均為甲類(lèi)；其二，擴(kuò)建主裝置生產(chǎn)規(guī)模為CO 7900Nm3/h、H26700 Nm3/h，經(jīng)有關(guān)專(zhuān)家確認(rèn)，兩套裝置合并后的總生產(chǎn)規(guī)模屬同類(lèi)生產(chǎn)裝置的中等水平規(guī)模；其三，擴(kuò)建主裝置與原主裝置的工藝布置、生產(chǎn)規(guī)模、原料及產(chǎn)品相同，原料輸入和產(chǎn)品輸出均為管道輸送，而且兩套裝置合并后的原料由同一根總管道輸入、產(chǎn)品由現(xiàn)有園區(qū)管廊管道輸出、尾氣亦經(jīng)管道送至同一焚燒裝置處理。因此，根據(jù)同類(lèi)裝置盡可能合并以節(jié)約用地的原則，以及下述三方面考慮，提出本項(xiàng)目擴(kuò)建主裝置與原主裝置視為一套裝置的合并布置方案，其具體布置見(jiàn)圖2。

(1)我國(guó)化工工程建設(shè)己積累了不少相同裝置合并布置的設(shè)計(jì)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)，如此前該公司已建的二期項(xiàng)目，就系采用相同的兩套裝置合并布置設(shè)計(jì)并通過(guò)驗(yàn)收、投產(chǎn)，一次建設(shè)完成 (而本三期項(xiàng)目在前期階段，因下游客戶(hù)未確定，故未能做到“一次規(guī)劃、分期實(shí)施”的要求)；又如過(guò)去建設(shè)生產(chǎn)規(guī)模為300kt/a燒堿項(xiàng)目，常采用技術(shù)相對(duì)成熟的兩套150kt/a規(guī)模裝置合并建設(shè)，其中電解廠(chǎng)房系在同一棟廠(chǎng)房?jī)?nèi)或貼臨預(yù)留布置，采取“一次規(guī)劃、分期實(shí)施”。

(2)本方案兩套主裝置(廠(chǎng)房)合并后的建筑占地面積為2621.4m2，不超過(guò)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2014中甲類(lèi)廠(chǎng)房一個(gè)防火分區(qū)的最大允許建筑面積3000m2的規(guī)定；兩套裝置合并后的第三期項(xiàng)目占地面積4575m2，且設(shè)計(jì)有兩條消防通道貫通，符合《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50160-2008中有關(guān)應(yīng)用道路將裝置分割成為占地面積不大于10000m2的設(shè)備、建筑物區(qū)的規(guī)定。

(3)本方案的兩套主裝置既是相同類(lèi)的裝置，也是互為獨(dú)立的裝置，兩條生產(chǎn)線(xiàn)獨(dú)立操作運(yùn)行。考慮到它們所生產(chǎn)產(chǎn)品的甲類(lèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性，合并布置后擴(kuò)建裝置的建設(shè)施工或其中一個(gè)裝置生產(chǎn)運(yùn)行中發(fā)生事故(或停車(chē)檢修)，將影響到另一個(gè)裝置的正常運(yùn)行及安全，為保障工廠(chǎng)生產(chǎn)安全，本方案在兩套裝置之間增設(shè)自動(dòng)化聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“同開(kāi)、同停”合二為一的安全保護(hù)措施。

圖2 優(yōu)化總圖設(shè)計(jì)方案

3 結(jié)語(yǔ)

原總圖設(shè)計(jì)方案工程占地面積為8632m2，方案優(yōu)化后工程占地面積為4575m2。優(yōu)化方案比原方案節(jié)約近47%的用地面積，節(jié)約用地顯著，為工廠(chǎng)的后續(xù)發(fā)展留有余地創(chuàng)造了有利條件。

總圖優(yōu)化設(shè)計(jì)方案咨詢(xún)了《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)管理組，得到專(zhuān)家認(rèn)可和答復(fù)，同時(shí)上報(bào)項(xiàng)目審批部門(mén)“分兩期建設(shè)，作為一套裝置布置，新、老兩套裝置應(yīng)通過(guò)設(shè)置自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制，確保“同開(kāi)同停”的批復(fù)，批復(fù)中認(rèn)可了總圖優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的提高，現(xiàn)代化的不斷發(fā)展，我國(guó)建設(shè)用地越來(lái)越少，特別是化工項(xiàng)目的建設(shè)用地，可謂寸土寸金，總圖布置是否合理、緊湊直接影響到土地的利用率，因此合理的總圖布置對(duì)企業(yè)的安全生產(chǎn)及土地的有效利用具有決定性的作用。

1 楊惜童.石油化工企業(yè)總圖布置中節(jié)約用地分析[J].石油規(guī)劃設(shè)計(jì),2015.26(3):37～39.

2016-10-13)

*吳 軍：高級(jí)工程師。1993年畢業(yè)于上海城市建設(shè)學(xué)院(現(xiàn)合并于同濟(jì)大學(xué))市政系城鎮(zhèn)建設(shè)專(zhuān)業(yè)。從事總圖運(yùn)輸專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)工作。 聯(lián)系電話(huà)： 13761873168，E-mail:yimin136019663@sina.com。