如何在化工廠總圖設計中節約用地？

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2024-09-27 11:35

工程項目建設中 , 特別是生產設備裝置系統占有重要角色的化工企業，生產裝置布置的合理程度 , 將直接影響企業的投入產出及因此而帶來的經濟效益。如果裝置、罐區等設施間距過大 , 不僅使全廠占地面積增加 , 而且同時使全廠土方、水、電、汽、風用量及能耗量增加 , 道路、鐵路、工藝管線均相應增長 , 勢必導致基建費用和長期運行費用的增加 , 從而直接導致企業經濟效益的下降。因此化工廠 ( 系統裝置 )[ 以下簡稱工廠 ( 裝置 )] 的總平面布置的合理與否將直接關系到投資者的收益，特別是在目前工業用地政策趨緊的今天，小編認為可采取以下措施來達到上述效果：

1 首先投資主體要逐步轉變思想 , 深刻認知設計對于生產實踐的重要性

改革開放之前，我國的項目建設相當多的被生產高于一切的思想所束縛，以至于建設到那生產到那，到最后無法再進一步發展，被迫搬遷。隨著人們思想及知識水平的提高，逐步認識到規劃設計對于公司長遠發展的極為重要，而規劃設計與設計人員的個人思想判斷有直接關系 , 因此 , 設計人員應經常學習有關土地使用方面的方針、政策、規范、標準 , 了解最新動態 , 相關用地指標 , 如廠區或裝置占地面積、建筑系數、利用系數，甚至最新工藝技術等。工藝與總圖的配合協調對工廠 ( 裝置 ) 總平面布置合理程度有著重要影響。

2 深度優化總圖布置 , 節約用地，提高土地利用率

根據作者在某化工項目在建設同時不斷優化總平設計的經驗，認為深度優化總圖布置可從以下幾個方面著手：

2.1 廠址選擇

廠址選擇是第一步，也是非常關鍵的一步，盡量將廠址選在水、電、氣、原料、燃料等依托條件較好的區域內 , 否則對以后的建設和生產均帶來巨大后患。在工程設計的選廠階段 , 總圖專業人員應積極配合其它相關專業了解擬選廠址的水、電、氣、原料和燃料的供應及社會福利設施的依托情況等。在其它因素可比的情況下 , 積極向政府有關部門建議將廠址選在水、電、氣、原 ( 燃 ) 料豐富 , 社會福利設施依托條件較好且建設場地較規整的地方 , 這樣 , 可利用既有的公用工程設施 , 減少公用工程、社會福利設施等可節約的用地 , 避免孤零建廠。此法可大幅度提高土地的使用率 , 是貫徹節約用地政策的有效途徑。龍山化工臨江新區以后如果能將周邊內河啟用，對于運輸費用的節約將是相當可觀。否則如果交通不便，對于企業發展將是一個巨大的壓力。

2.2 優化總平面布置

①聯合化和露天化是總平面布置發展的一個重要趨勢 , 把工藝流程有密切聯系的 , 上游裝置的產品是下游裝置原料且在技術上能做到同開同停并集中控制的裝置視為聯合裝置 , 聯合裝置內各裝置之間的防火間距依據《石油化工企業設計防火規范》中 “ 設備、建筑物平面布置的防火間距 ” 確定 ; 在我國氣候較溫暖的地方建廠 , 在滿足工藝要求的前提下 , 裝置盡量露天化聯合化布置 , 有利于減少建造廠房而占用相當多的土地面積，同時也節約了土建投入。

②合理壓縮間距在保證工藝流程合理的前提下 , 合理布置裝置內各建 ( 構 ) 筑物、工藝設備 , 使工廠 ( 裝置 ) 的占地面積最小。在工藝流程順暢的前提下 , 將火災危險性大的 , 有可能泄漏易燃、可燃液體 , 爆炸性氣體的工藝設備、建 ( 構 ) 筑物、機械設備布置在工藝裝置中部 , 其外側布置火災危險性較小的建 ( 構 ) 筑物和設施 , 這樣布置可縮小該裝置與其它裝置的防火間距 , 達到節約用地的目的。

③采用干式變壓器。干式變壓器無油 , 較浸油變壓器體積小 , 它有利于防火防爆 ; 即使干式變壓器被燒毀 , 也較浸油式變壓器易修復。由于其體積較小 , 故有利于減少占地面積。

④埋地敷設高壓線根據《石油化工企業設計防火規范》規定 , 當高壓線架空敷設時 , 其與液化烴罐組、甲、乙類生產裝置或設施留有 1.5 倍高壓線塔高的防護距離。高壓線的電壓越高 , 電線塔桿的高度越高 , 當高壓線在液化烴罐組、甲、乙類生產裝置或設施中部通過時 , 形成少則50 、60m多則80 、90m的高壓線走廊。增加了工廠 ( 裝置 ) 的占地面積。造成工廠 ( 裝置 ) 的建筑系數、利用系數較低 , 浪費土地資源。因此在布置中應盡量避免架空高壓線穿越廠區 , 如必須穿越 , 應優先考慮埋地或隧道敷設 , 這樣可以避免出現高壓線走廊及防護間距問題。

⑤提高消防設計水平 , 尤其在工藝裝置內 , 采用自動連鎖控制設施 , 當煉油化工裝置內可燃氣體泄漏達到一定濃度時 , 可燃氣體報警器便發出信號 , 提醒人們盡快處理。如沒及時處理 , 可燃氣體濃度接近爆炸下限時 , 該系統便打開蒸汽閥門 , 進行蒸汽幕保護 , 隔斷可燃氣體與明火設施的接觸 , 降低裝置著火的可能性。采用該措施后的化工裝置與明火設施的防護距離可適當減小 , 進而達到節約用地的目的。

⑥合理布置地下管線、埋地電纜和道路按一般習慣地下管網 ( 包括電纜 , 熱力管網、壓縮空氣、氧氣和上下水管等 ) 均布置在廠區道路兩側 , 因此使街區的通道不得不加寬 , 主要是防止各種地下管線、強電、弱電電纜處于事故狀態檢修時 , 破壞道路 , 影響交通。在交通不太繁忙地段的道路和消防道路下面 , 可埋地敷設各種地下管線和電纜 , 當需要檢修時 , 運輸車輛可選擇繞道行駛 , 這樣可以直接達到節約用地的目的。

⑦采用多層管架 , 減小管架寬度工廠 ( 裝置 ) 的管架采用多層 , 管架下層敷設管徑較大重量較大的管線 , 中層敷設管徑較小的管線 , 上層敷設電力、電訊及控制電纜等 , 且盡量減小管架寬度 , 達到節約用地的目的。

⑧謹慎考慮工廠 ( 裝置 ) 的預留土地未來使用的打算 , 便于今后工廠 ( 裝置 ) 擴建使用。如果地征了 , 卻長時間未用 , 造成土地閑置 , 浪費了土地資源，同時又降低了投資收益。因此 , 工廠內預留用地需慎重，最好能與公司高層深度探討未來新上裝置的可能性。一般來說 , 預留用地宜相對集中 , 不宜過于分散。

⑨優化豎向設計在進行擬建工廠 ( 裝置 ) 的豎向設計時 , 當工廠 ( 裝置 ) 所在場地的自然地形起伏較大 , 必須采用擋土墻或放坡解決高差問題時 , 宜優先選用擋土墻 , 由于擋土墻墻胸坡度較放坡時的放坡坡度大得多 , 故同樣高度的擋土墻和護坡 , 擋土墻占用土地面積較放坡小得多 , 在豎向設計中選用擋土墻解決高差問題是減少工廠 ( 裝置 ) 占地的有效措施。

⑩不斷完善規范和標準，例如《化工企業總圖運輸設計規范》規定了機械通風冷卻塔與相鄰建 ( 構 ) 筑物之間的最小水平間距。制定該表主要是考慮到機械通風冷卻塔的水霧對周圍各設施的影響。隨著科學技術的發展 , 各生產廠家新研發制造的機械通風冷卻塔大多帶有收水器 , 收水效果達 90% 以上 , 基本解決了冷卻塔的水霧問題。許多輔助設施的工藝技術等也在不斷地更新換代 , 從安全、環保方面作出成效 , 同時為壓縮防護距離提供了可行性 , 故總圖設計也應與工藝設備相互溝通，共同商議深度優化利用好每一份土地。

總結

節約用地是工廠設計中必須遵循的一項政策性原則 , 在工廠總平面設計中 , 總圖專業應運用本專業技術精心設計 , 緊湊布置 , 提高土地利用率 , 以減少占地 , 與之相關的主導專業也應從本專業角度認真探討節約用地的途徑。如前所述 , 采用先進的工藝技術、流程短 , 設備少 , 自動化水平高 , 安全度也高 ; 選用先進的設備 , 能力大 , 性能好 , 體積小 , 不須備用等都會從客觀上達到減少用地的目的 , 而這些成果也必將在總平面布置中得以體現。所以 , 在化工廠設計中工藝主導專業與包括總圖運輸在內的各專業應協同作戰 , 相互挖潛，從不同角度共同探討節約用地的途徑。

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