浅谈石油化工厂总平面布置

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摘 要：石油化工行业是我国国民经济的重要基础产业，随着我国市场经济的不断发展壮大，石油化工行业也不断向专业化，高端化和高附加值产品发展，工厂的占地面积和投资强度也都随之加大，而我国的有效耕地越来越紧张，环境污染越发严峻。因此，在从事石油化工厂总图运输设计时，必须贯彻“十分珍惜和合理利用每寸土地，切实保护耕地”的基本国策，因地制宜，节约用地，提高土地利用率。

关键词：环境污染;石油化工厂;总图运输;总平面布置;工程投资

石油化工厂总平面布置应满足现行的国家各项产业政策、方针和规范，又要与城市总体规划相协调，还应符合下列要求：①在符合工艺流程、操作要求和使用功能的前提下，建筑物、构筑物等设施，应进行合理功能分区;②按功能分区，合理地确定通道宽度;③厂区内管线应合理集中设置，避免往返迂回;④厂区建筑物、构筑物的外形宜规整，并应适当合理合并建、构筑物。

所以，在做石油化工厂总平面布置时，在满足以上要求下，还应根据工厂的性质、规模、工艺流程、交通运输、环境保护、防火、防爆、安全、卫生、施工、检修、生产、经营管理等要求，结合场地自然条件、厂外设施、远期发展等因素，紧凑、合理地布置，经方案比较后择优确定厂区的总平面布置图。

1 节约占地

1.1 合理划分功能分区

一般石油化工厂可划分为工艺装置区、液体储罐区、动力及公用工程设施区、辅助设施区、仓库及装卸设施区、生产及行政管理设施区、火炬设施区等7大区域。

在保证安全、防火、节省能源、方便操作管理前提下，根據生产性质、生产特点和火灾危险性相近的工艺装置、设施应尽量合并或集中布置。在同一功能分区内各装置、单元或设施之间的防火间距要求较小，所以其占地相应的减小。反之火灾危险较高的工艺装置与其不同性质建构筑物之间的防火间距要求较大，必然造成占地面积增加。例如：在某一石油化工厂内有两套甲类炼油联合装置，若都布置在工艺装置区，按规范要求二者之间防火间距为25m，若将两套装置布置在不同区域，其中一套甲类炼油联合装置布置在公用工程设施区域内，例如全厂动力站，二者按规范要求防火间距为35m。由此可以得出合理的功能分区可达到节约占地目的。

1.2 合理确定通道宽度

石油化工厂通道宽度一般有以下几点组成：车行道路、人行道;地下管线管网占地宽度;地上管廊占地宽度;排水沟的占地宽度;道路两侧通入车间引道的技术条件;施工、安装及检修的要求;发展和扩建的要求;企业的消防、卫生、绿化、采光、通风的要求;竖向布置采用台阶式布置的影响。当通道两侧相对建、构筑物之间的对防震、防爆、防噪声等有较大防护距离要求或管线过度密集时，应当在技术上采取其它防护措施，尽量避免加宽通道。

道路宽度主要取决于其使用功能。对于石油化工厂而言，厂区道路除部分路段用于产品运输外，其余主要用于消防车及检修吊车的通行，平时不允许机动车车辆在厂区内行驶，因此在满足以上功能要求的前提下，为节约占地，厂内道路宽度不应该随意加大，以避免工程浪费。例如：有些石油化工厂，简单、片面地追求道路宽度，来达到通畅的视觉效果，增加道路工程量、道路排水设施及道路设施等工程投资。所以建议一般石油化工厂内通道宽度不大于：

引用《石油化工工厂布置设计规范》GB50984-2014中第32页表5.1.7厂区通道宽度。

1.3 管线合理集中设置，避免往返迂回

石油化工厂物料运输主要是管道，因此，大量各类管线的合理集中布置也是减少占地的措施之一。管线的布置与全厂的工艺流程有着密切关系，为缩短管线长度，应按工艺流程的最短距离进行布置。对于全厂系统关心比较多的管带，不应过于分散，应通过厂区总平面布置的调整，尽量使全厂的系统集中布置成主管带，以达到减少占地，缩短管线长度，节省工程投资的目的。

1.4 尽量合理合并独立建构筑物

石油化工厂内大量的设备都是露天布置，建筑物特别是大型建筑物比较少。例如工艺装置内，除较大机、泵房外，大多是体量比较小配电间、仪表间、检修间、休息间等，若将上述小型建筑物分散布置，各建筑物都应满足防火间距的要求。若将性质相近的建筑物合并组合成较大的建筑，可以节省建筑用地，减少管线的长度。这种方式适合办公楼、通讯、生产管理、化验、环保监测、食堂、浴室、维修、综合材料库、备品备件库、汽车库等布置。

在进行全厂总平面布置前，首先要了解各工艺单元工艺流程要求和占地要求，然后进行全厂总平面布置，经多方案比较，选其较好的方案，并合理提出对工艺单元占地尺寸提出意见，再经过相关专业反馈意见后，然后确立总平面布置方案。为了减少占地需要的各工艺单元布置进行优化，避免造成土地浪费。对于两个或两个以上独立装置集中紧凑布置，且装置间直接进料，无供大修设置的中间原料储罐，其开工或停工检修等均同步进行，视为一套装置。可以集中紧凑的布置成一个联合装置，这样可以减少占地，缩短管线长度，节省工程投资。

2 交通运输对总平面影响

2.1 铁路运输线路走向影响

大型石油化工厂需要大宗原料、燃料和成品运输，因此石油化工厂内铁路运输一种不可缺少运输方式。在做石油化工厂总平面布置时，首先要考虑铁路接轨点位置、方向和高程，再结合石油化工厂的生产特点、需要运输物料的性质和铁路技术要求，合理确定铁路走向、标高和股道数量。尽量使其线路最短，节约工程投资。使其总平面布置方案最佳。

例如：某石油化工厂生产需要的原料和成品因火灾危险性属于甲类液体，具有很高危险性。如苯、苯胺等在装卸过程中有大量的易燃、可燃或有毒蒸汽溢出，这就要求一切可能产生火源（或飞火）的设施应远离这些装卸线。故对其风向和位置都提出了严格要求。宜位于厂区边缘地带的厂区全年最小频率风向的上风侧，且装卸线的装车段，宜为平坡直线，以防溜车。

2.2 厂外运输道路走向影响

石油化工厂内生产过程中除管道输送物料外，尚需要汽车进行原料、燃料、材料、成品、中间产品以及废渣、废料的长、短途运输和企业内部的货物运输。所以在进行石油化工厂总平面布置时，首先要考虑厂外道路位置、方向、宽度和高程，是否满足工厂生产运输量、消防和职工通勤等要求。对厂内液体装卸车区域、材料及备品备件库、成品库房、中间产品装卸车在厂区总平面布置中位置用着重要的影响。

例如：某石油化工厂厂外有一条厂外道路，是城镇道路网或地区道路网的组成部分，符合城镇或所在地区道路网规划、工艺流程要求、道路运输技术条件、装卸区域位置符合厂区全年主导风向等要求。为了达到厂内与厂外现有道路的连接距离最短，工程量最小。把厂内仓储区域，液体装卸区域等相关有较大运输量的区域布置在厂区边缘地带紧邻外城镇道道且为厂区全年最小频率风向的上风侧。这样布置可以达到节约基建投资，节约用地，充分发挥城市或地区现有的运输能力的目的。

2.3 工业码头位置影响

水运也是石油化工厂比较常见运输方式之一，水运有着自身特点，运量大、运输时间长、受自然条件影响大、工程投资大等特点。码头位置确定受着当地水路运输发展规划和码头生产工艺要求，结合自然条件，合理布置水域和陆域各项设施，在满足石油化工厂生产，方便操作和管理，物流运输顺畅的条件，尽量使其线路最短，节约工程投资。

我们在做石油化工厂总体规划时，应当对码头的位置和高程十分重视，它直接影响着石油化工厂物流区域在总平面布置图中的位置。例如：某一石油化工厂生产的成品甲醇要通过水运运输到某一国家，我们在石油化工厂内布置甲醇成品罐区时，首先要考虑把甲醇成品罐区布置在厂区边缘尽量靠近码头装卸区。这样节省管线的长度，降低能耗。这样合理有效降低工程投资。

3 风向、地形条件及地质对总平面影响

3.1 厂区主导风向影响

我们在做石油化工厂总平面布置时，要根据建筑物的具体使用要求分别采用常见最小频率风向或盛行风向，再按产生影响的主要季节，分别以全年、夏季、冬季不同时期的风向资料分析研究确定建、构筑物的布置。一般应满足以下要求：

①洁净的生产车间和辅助设施，宜布置在有散发污染源建、构筑的常年最小频率风向的下风侧。例如：空分、空压站应布置在常年最小频率风向的下风侧;②对生产有污染影響或容易产生爆炸危险的生产建筑，考虑到生产使不分季节常年进行的，宜布置在常年最小频率风向的上风侧。例如：乙炔站应布置在氧气站的吸风口常年最小频率风向的上风侧;③对人在生产、生活中产生影响的设施宜采用以夏季或冬季为主的风向。例如：生产管理区人员比较集中的行政、生活建筑物，宜位于散发粉尘和有害气体设施夏季最小频率风向的下风侧;④有的构筑物布置还应该尽量兼顾夏季或冬季为主风向。例如：自然通风冷却塔为获得较好的冷却效果，宜在布置在夏季盛行风向垂直布置。考虑到冬季冷却塔喷淋时，产生水雾对建、筑物及周边道路、铁路行车安全影响，又宜布置在建筑物、铁路、道路冬季盛行风向的下风侧;⑤为避免气雾滞留，尽快扩散有害物质，对散发有污染气体或对自然通风要求较高的建筑物，不应该布置在容易形成窝风的地带;⑥当石油化工厂位于山地，还应考虑山地地方风的影响。山区出了大气候风以外，还有由于地形的阻碍作用及温差的影响而产生的局部地方风。如顺坡风、山谷风等，应根据不同风向布置建、构筑物。

3.2 地形和地质条件影响

我们在做石油化工厂总平面布置时，还应考虑到厂区外现有和规划的运输线路、排水系统、周围场地标高等相协调。还应满足厂内生产、运输、防洪、排水、管线敷设及土（石）方工程等要求，结合地形和地质条件进行综合比较后确定。

场地的设计标高要与厂外运输线路、排水系统、周围场地标高相协调，这是竖向设计的先决条件，否则会产生铁路接不了轨、道路坡度过大、水排不出去等弊端。同时与现有和规划的上述设施标高相协调。例如：某石油化工厂，厂区标高比厂区为周边场地标高均低，原有设计排水时流向规划中的城市下水道，但企业投产后，该下水道仍未建设，雨水排不出去，不得不考虑用提升泵站把雨水提升到厂外市政雨水管道，无形中增加了企业成本。

我们在做石油化工厂总平面布置时，还应注意到厂区内工程地质和水文地质状况。对于石油化工厂内大型建、构筑物，重型设备和生产装置等，应布置在土质均匀、地基承载力较大的地段;对于较大、较深的地下建筑物、构筑物，宜布置在地下水位较低的填方地段。例如：某一石油化工厂内，大型罐区（单罐容积50000立方米以上）应尽量布置在工程地质和水文地质相对较好的区域，这样可减少结构专业对罐基础和地基处理费用，节约工程投资。

4 结论

石油化工厂总平面布置是一项政策性强，涉及面广，既要符合现行的国家各项政策、方针和规范，又须与城市总体规划相协调，力求节约用地，经济合理，减少工程投资。还应争取有关政府有关部门和相关专业共同参与总平面布置，相互协调配合，处理好各种各样矛盾，使其达到协调统一。努力做好总图运输设计工作。

参考文献：

[1] GB50984-2014.石油化工工厂布置设计规范[S].北京：中国石油化工集团公司.2014.

[2] GB50187-2012.工业企业总平面设计规范[S].北京：中国住房和城市建设部，2012.

[3]傅永新，彭学诗.钢铁厂总图运输设计手册[M].北京：冶金工业出版社，1996.