化工企業老廠改、擴建總平面設計有關問題的探討

趙萌

（華陸工程科技有限責任公司，西安 710065）

1 對老廠現狀的分析

對改、擴建項目而言，大部分全廠的布局已經形成，舊有的生產設施已經存在，要想改變布局、改變或增加生產設施，同時盡量不影響或少影響現有生產，會受到各種現有條件的限制。從以往的實踐經驗來看，為了更好地進行改、擴建總圖設計，應從以下幾方面入手。

1）收集現狀資料并與現狀進行仔細核對。項目初期應仔細收集現狀資料，踏勘現場，仔細核對竣工資料和實際情況，設計時在施工圖或竣工圖的基礎上以工廠實際建設情況為準，以免在總圖布置時出現較大誤差、影響生產、施工或造成浪費。

2）研究工廠現狀布置以及新老設施間的關系。設計中要仔細研究目前工廠現狀布置以及存在的問題，改、擴建項目與工廠現有設施的關系，保證擴建工程工藝合理、物流順暢，并保證擴建工程與原有生產系統順暢銜接，如有可能，還應對原有生產系統工藝和物流進行優化。

3）調查可依托設施，可拆遷情況。設計中要深入分析項目可用地情況、可依托設施，搞清哪些可以依托、哪些可以拆遷、哪些堅決不能動，發揮老廠優勢，充分利用現有設施，新老統一考慮，節約用地，減少拆遷量并節省投資。

4）考慮施工影響。新建內容會影響老廠的正常生產，如新老管線銜接、設備安裝、動火時機等。設計中要充分考慮施工可行性，盡量不影響老廠的正常生產或將影響降到最低，及時解決施工中出現的問題，以確保總圖布置能完整實現。

5）工廠總體規劃。設計中要了解企業總體規劃，綜合考慮工廠現狀和遠期發展，統籌協調改、擴建工程與原有系統、未來發展的關系，嚴格按照其總體規劃方案及其分期實施方案合理用地，避免近期早占或多占地，給遠期留有余地。

2 老廠改、擴建總平面布置原則

總圖布置時，除了滿足新建項目總平面布置的原則和要求外，還必須考慮以下特殊要求：

1）做好全廠總體規劃，處理好改、擴建項目與老廠之間的銜接，并符合工藝流程、物料流向，銜接順暢。

2）合理利用原有建構筑物、運輸線路和工程管線等設施，做好新老管線、運輸線路的銜接。

3）在施工期間盡量不影響或少影響老廠及周邊工廠的正常生產，把工廠效益損失降到最低。

4）充分利用老廠范圍內的空地，布置緊湊合理，盡量節約用地，提高場地利用率。

5）考慮綜合利用和環境保護，改善工廠生產和生活條件。

6）必須滿足有關設計規范和規定的要求，若受種種因素和條件限制無法滿足時，應采取必要的技術措施，以確保生產和運營的安全，并報請有關主管部門批準。

7）應考慮企業今后再發展的可能。

3 老廠改、擴建總平面布置方法

依據老廠改、擴建的總平面布置原則，針對改、擴建工程用地面積小、不規整、周邊條件復雜、設施擁擠等諸多不利因素，設計中可采用以下具體方法來進行總平面布置。

3.1 見縫插針，充分用地

老廠改、擴建往往用地緊張，在滿足防火、防爆及消防檢修要求的基礎上，應因地制宜，見縫插針，緊湊布置，充分利用分散在老廠范圍內的空地提高場地的利用率。

如某新增污水處理項目，需新增污水處理裝置用地及其附屬設施，原污水處理裝置旁的整塊預留用地僅滿足主裝置的布置，經深入了解現場并多方論證，利用主裝置周邊空地見縫插針地布置，將新建的流砂過濾器、硫酸加藥間等輔助設施就近布置于主裝置南側空地內，并保證新建設施與已有設施的間距滿足相關規范要求，既滿足了工程需要，又很好地利用了廠內的有效用地。

3.2 新老結合，合理利舊

對于改、擴建工程，雖有用地緊張、周邊條件復雜等不利因素，但同時廠內輔助生產設施配套齊全，改、擴建應發揮老廠優勢，充分了解并利用現有資源，新老設施深度結合，統一考慮，實現依托和共用，減少用地和投資。

如某甲醇改造項目，將新建灌裝站與已有充裝站靠近布置，綜合考慮它們的行車路線和圍墻防護，并利用已有充裝站的排雨水和部分消防設施，最大限度地減少了用地和投資，也方便了生產管理。

3.3 全局考慮，適當聯合

老廠改、擴建工程通常用地面積小、防火間距不足，設計中可在全廠范圍內統籌考慮，適當形成聯合裝置或聯合廠房。

3.3.1 聯合裝置

為了擴大街區的用地面積，有利于生產管理和安全防護，應相對集中地將生產區聯合布置。聯合布置并非在總圖布置的過程中人為將兩個裝置（設施）簡單湊在一起，而是由兩個或兩個以上的獨立裝置集中緊湊布置，且裝置間直接進料，無供大修設置的中間原料儲罐，其開工或停工檢修等均同步進行，視為一套裝置，即聯合裝置。

如某甲醇改造項目擬建一甲醇合成裝置（甲類），占地為36.5 m×48.5 m，北側為老廠脫碳裝置（甲類），西側為老廠變脫機柜間，周圍用地緊張。若按裝置間防火間距考慮，依據GB 50160—2008《石油化工企業設計防火標準》（2018 年版）[1]表4.2.12，甲醇合成裝置與脫碳裝置間防火間距需≥30 m，與變脫機柜之間防火間距需≥30 m，保證其周圍防火間距后，甲醇合成裝置建設可用地僅為20 m×38 m，完全不夠新建裝置使用，需另選它處。經業主提出并且通過相關安全專家評審、工藝專業設計人員判斷及處理，認定新建甲醇合成和老廠變脫裝置原料氣來源相同，且改造后的老廠變脫機柜間同時供變脫和甲醇合成裝置使用，二者形成聯合裝置。這樣可按裝置內防火間距考慮，依據GB 50160—2008（2018 年版）第5.2.11條和表5.2.1，甲醇合成裝置與脫碳裝置間防火間距僅需≥15 m，與變脫機柜之間防火間距僅需≥15 m，可用地范圍大大增加，完全滿足新建裝置的用地要求。

3.3.2 聯合廠房

采取聯合建筑合并廠房、集中布置。即按照功能要求、生產性質、生產聯系密切程度、防火、衛生和輻射防護等，對各設施進行合理的功能分區，將功能接近或相同的設施聯合布置，形成規整的外形，構成聯合廠房，減少各設施之間的防火間距，縮短銜接各設施之間的管線、道路等輔助工程，達到節約用地的目的。

如某固廢綜合利用項目，將除氧站、循環水站、空壓站等功能相近、聯系密切的建筑物聯合，集中布置在一個2 層廠房里，形成聯合輔助廠房，一體化設計，既便于相互間的溝通協作，又很好地解決了改、擴建老廠可用地面積小的問題。

3.4 合理改造單體建筑

在實際改、擴建工程的總平面布置中，考慮到部分工藝設備的新增、新增設施與周邊已有設施的安全間距要求，在滿足建筑結構要求的同時經常需要對單體建筑進行改造，以滿足安全或使用需求。具體的改造方法通常有水平加寬、增層、水平縮短及更換用途。

1）水平加寬。當采用新工藝或更換大設備時，現有廠房滿足不了改造要求，需在車間側水平加跨擴建。因其不涉及復雜的結構設計及計算，這種方式應用非常廣泛。如某改造項目，在原有的單體合成裝置一側局部貼建增加了一跨7 m 的框架，新增了基底面積199.52 m2，新增建筑面積1 378.00 m2，滿足了裝置改、擴建要求。

2）增層。增層改、擴建是在既有建筑上方增加若干樓層以實現擴大建筑規模，其特別適合場地狹小的既有建筑。

3）水平縮短。當新增設施與廠內已有設施之間不能滿足規范要求的安全間距時，可將已有設施的相鄰側水平縮短進行改造。

4）更改用途。可將影響改、擴建布置的原有生產車間通過更改其使用功能的方式降低火災危險類別，置換成其他生產車間、輔助生產車間或倉庫，滿足新增設施與周邊已有設施的安全間距要求。

3.5 采取適當措施，滿足規范要求

考慮到新建及改、擴建項目中遇到的用地不足、空間狹小的問題，每一個規范在制定、修改時都給出了一些特殊規定，在設計中可以充分利用這些規定，采取適當措施，既滿足了規范的要求，又合理進行了總平面布置。

例如，在某新增污水處理項目中，需在原有控制室西側新增一個污水處理裝置變電所。考慮到改、擴建用地緊張，根據GB 50016—2014《建筑設計防火規范》（2018 年版）[2]表3.4.1注2：“兩座廠房相鄰較高一面的外墻為防火墻，或相鄰兩座高度相同的一、二級耐火等級建筑中任一側為防火墻且屋頂的耐火等級不低于1.00 h 時，其防火間距不限，但甲類廠房之間不應小于4 m”，將新建污水處理裝置變電所建筑高度設計為與原有控制室相同高度，同時將新增變電所與原有控制室相鄰側外墻設為防火墻，滿足上述相關要求，二者之間防火間距即可不限，解決了改、擴建項目用地不足的問題。

4 老廠改、擴建設計過程中應注意的問題

4.1 對新規范、新政策的把握和應用

在實際工程項目中，往往會遇到已建成老廠當時設計建設時采用的規范、標準已更新，原有相關要求已提高，或新出臺一些國家、行業或地方規范、標準的情況，此時，如果要進行工廠改、擴建，各改、擴建設施，改、擴建設施與已有設施之間、改擴建設施之間均應按照最新規范執行，并對不滿足最新規范要求的已有設施進行必要的改造。比如，按照各類新規范、政策的規定，蒸汽爆炸危險源、高度氣體泄漏源與工廠人員集中場所間除滿足防火間距要求外，還需滿足安全防護距離要求。

4.2 是否屬于同一法人

在老廠范圍內進行改、擴建，即使新建項目和老廠是同類型生產性質，也一定要注意二者是否屬于同一法人。如果二者屬于同一法人，新老工藝裝置或設施之間的防火間距可以執行GB 50160—2008（2018 年版）表4.1.12“石油化工廠總平面布置的防火間距”，相鄰設施之間防火間距要求較小。如果二者分屬不同法人，新建工藝裝置或設施與原建工藝裝置或設施之間的防火間距必須執行GB 50160—2008（2018 年版）表4.1.10“石油化工企業與同類企業及油庫的防火間距”，間距要求相對大一些。

4.3 多方案比選

改、擴建項目通常在不同場地上建設，一般有兩處或以上可供選擇的場地，對此應以系統布局的整體性、整體與局部的連續性、物流的合理順暢性為評價標準，通過技術、經濟綜合評價，決策出最優方案。

5 結語

老廠改、擴建設計是一項煩瑣的工作，本文結合工程實例從老廠現狀分析、總平面布置原則、方法及設計過程中可能存在的問題幾方面，初步總結出了一套老廠改、擴建總平面設計的程序，希望能為以后的總圖設計工作提供幫助。