运用总图设计合理利用石油化工企业用地

2014-04-02 02:27李晓波
科技创新与应用 2014年11期
关键词:石油化工

李晓波

摘 要:新建、扩建石油化工企业项目用地一般有限,加之相关强制性安全间距、风向、流程、与原有及厂外设施衔接、考虑远期预留发展等限制因素,往往使得在局限的区域内完整、合理布置相关单元困难,文章基于石油化工企业特点,通过总图设计要点阐述因地制宜、合理布置。

关键词:总图设计;石油化工;合理布置;节约用地

1 概述

总图设计的主要内容包括厂址选择、总体规划、总平面布置、竖向布置、管线综合布置、绿化等。本文试从总图设计主要环节布置要点,探讨合理用地应采取的措施和途径。

2 总图设计全过程对应途径及措施

2.1 厂址选择

厂址选择一般由业主组织相关部门根据拟建企业原料、生产、运输、交通、地质、能源、环保及消防等要求共同确定的。厂址选择是项综合性工作,目前多数新建中小石油化工项目均位于市政开发的工业园区,扩建项目往往位于厂区预留地内,位址均相对固定。

2.2 总体规划

总体规划设计应依据工厂规模和分期建设的要求进行。近期建设力求集中紧凑,同时又有利于远期发展。对远期发展的预留,不仅要考虑主体装置、系统配套工程、管线、运输通道等相应发展的要求,同时与前期工程相互协调,充分利用公辅设施,或考虑前期设施就地扩建,统一规划分步实施,以减少布置间距,减少初期生产和远期建设相互间的影响而浪费用地。

2.3 总平面布置

在进行石油化工总平面布置时,要结合国家规范及地方性法规、地形、风向及原料产品进出等条件,将工艺装置、系统配套设施划分成不同的功能区,组织协调区块内各设施、建(构)筑物之间的关系,满足工艺流程相互的顺畅关系,助力企业运营的效能。厂内设施布置需要与厂外设施结合起来进行,如原料罐区应布置在原料进厂一侧可减少管线迂回、占地及能耗损失。

石油化工企业包含设施繁多,下面就厂区包含的主要单元进行平面布置简要分析,即在节约、集约土地的同时,满足厂区功能分区内各项设施的布置。

(1)工艺装置。工艺装置是工厂的主生产区,一般布置在厂区的中心区域尽量减少其对外部环境影响。工艺装置区宜布置在人员集中场所及明火或散发火花地点的全年最小频率风向的上风侧;对于可联合布置的工艺装置尽量联合布置,集中控制,其建筑物也宜合并布置,以减少单独布置造成防火安全要求的较大间距。

(2)罐区。罐区占地比率高,且散发易燃易爆油气,应设置在道路运输频繁地段之外和外来人员经常往来地区之外;液态烃罐区宜布置于厂区边缘地带既相对安全也节约安全间距布置用地,但罐组不能靠排洪沟布置,以免泄露物质进入排洪沟,顺厂区延伸。大型石油化工企业的罐区其扩展速度比较快,占地面积也较大,留有发展余地对长久规划而言是节地的。

(3)装卸运输。厂内铁路应在厂区边缘集中布置,避免或减少铁路进线在厂区内形成扇形地带浪费空地;汽车装卸设施靠近原料及成品罐区、厂区边缘地带直接与厂外道路顺畅连接,减少外部车辆对厂区内部的影响及专用通道的占地。

(4)公用工程设施。厂内水、电、汽、风等公用设施靠近负荷中心兼顾与周围设施的相互影响。如总变配电所宜布置在厂区边缘,避免厂外引入的架空电力走廊、埋地电缆占用过多厂区通道,但也应尽量靠近用电负荷中心,避免供电线路过长造成的电能损耗。

(5)生活区。生活管理设施是对内管理、对外联系,同时包含生活服务设施,宜集中布置为厂前区,厂前区要远离工艺装置和油罐区,且布置在厂区全年最小频率风向的下风侧及厂区边缘,以便于管理、保持环境洁净。工厂规模较小时可不设厂前区以减少用地。

(6)污水处理场。污水处理场宜位于厂区边缘地势较低处或厂区外的单独地段,使各类污水管线尽可能多地采用自流方式流入处理场,利于保障事故状态下充分将可能造厂污染的水体拦截在厂区内。

(7)火炬。由于全厂性高架火炬有的在事故排放时可能不完全燃烧而产生火雨,故全厂性高架火炬宜位于生产区全年最小频率风向的上风侧,鉴于高架火炬布置区的防火、辐射热半径较大,为了减少厂区占地,火炬可考虑设置在厂区围墙以外的独立地点。地面火炬因为火焰全部封闭在燃烧室,辐射热对外界的影响不大,控制其防火距离时按照明火设备考虑即可。

(8)消防站。消防站的位置应使消防车迅速、方便地通往厂区内各街区,并能顺畅通往厂外有关设施和居住区,超出服务半径的场所,应设消防分站。消防站的布置除按要求远离易燃、易爆介质(区)外,还应注意避开人流、设施障碍物利于消防出车。

(9)通道。具有区划界区、防火分割、管线敷设、运输组织功能的通道宽度应留有余地,一方面为后续发展时管线管带乃至道路扩建时提供用地;另一方面,宽裕的通道也可为不期而至的装置界区扩建留有余地。在布置时尽量使得各界区横平竖直,小的界区可在满足布置要求的基础上,相互合并购成一个大的界区,体现规模化一体化的要求,便于操作管理及节约用地。

综上,在符合防火、安全、卫生、检修和施工等规范、规定的要求前提下,兼顾利于保障人身安全和改善作业环境,同时为企业的安全生产创造必要的条件,总平面布置是一项需要综合考量各因素的系统工作,合理用地的制约因素众多,但前提明晰也就利于开展工作了。

2.4 竖向布置

当厂区建设在山区或自然地形坡度很大的地块,总图竖向设计对于合理利用土地就显得相当重要。竖向设计首先要满足生产的工艺连接、各设施及场地排水的设计标高,还要考虑交通,即在规范允许和实际使用的要求下设计道路坡度和场坪标高,连接所有的单元;厂区对应分成若干个台阶段,通过道路来连接这些台阶段,使之能够适应总图平面布置的要求,满足工艺及交通技术条件。

竖向设计应与总平面布置动态交互进行,通过合理的竖向设计,使得工艺流程、物料传输更加适合地形条件。另外,各台阶之间设立挡土墙时,在地质条件及投资许可范围内尽量采用直立式钢筋混凝土挡墙,可大大缩小两台阶之间的距离从而有效地节约用地。

2.5 管线综合布置

石油化工企业厂区内有工程管线遍布整个厂区,在总平面布置时,对系统管线的路由及敷设形式等要统一考虑,合理安排并适当集中,以使其路径短捷顺畅、减少迂回;在保证各种管线相互之间及其与建(构)筑物在施工、维护、安全和扩建互不发生干扰和影响的条件下,采用合理的最小间距;对较集中管线可采用共架或共沟的铺设方式。为此需协调原料、成品、水、电、暖、蒸汽等各专业的外管线,从中取得一个相对的平衡。

2.6 发展用地的预留

单元预留地有明确的要求时,可根据实际单元需要分散在厂区内,亦可以作为项目建设的临时施工用地;各单元在界区范围确定时,应留有余地,减小后续布置时用地不够的风险,成熟的装置、系统单元可预留小一些,不成熟的可预留大一些,尤其是对非标设备多的单元,界区的预留应占据主动以免造成用地面积过紧需另辟单元建设的局面。厂区预留宜在厂区外的一端作为未来的发展端利于统一规划。

3 结束语

在设计任务中只有结合好工厂生产、发展所需之各方条件并统一考虑,才能运用总图设计合理用地并达到紧凑布置、和谐布局的工作目标。

参考文献

[1]GB 50187-2012.工业企业总平面设计规范[S].

[2]SH/T 3053-2002.石油化工企业厂区总平面布置设计规范[S].

[3]GB50489-2009.化工企业总图运输设计规范[S].

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