王雯雯
【摘 ?要】在石油庫的設(shè)計(jì)方案中,總圖設(shè)計(jì)是整個方案的關(guān)鍵部分,總圖布置是否合理直接影響到工程的建設(shè)投資、安全生產(chǎn)及經(jīng)營成本,因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)時,選擇合理的方案,并在一定程度上優(yōu)化方案,可以確保設(shè)計(jì)朝著目標(biāo)方向發(fā)展。儲罐區(qū)的設(shè)計(jì)又是石油庫設(shè)計(jì)中的重中之重,本文主要介紹了儲罐區(qū)的設(shè)計(jì)原則,分別從分區(qū)布置、外圍設(shè)置、油罐選型、高徑比選擇、裝置區(qū)設(shè)置、管道布置、道路設(shè)計(jì)和規(guī)范理解等8個方面闡述了石油庫總圖設(shè)計(jì)節(jié)約用地的有效措施。
【關(guān)鍵詞】石油庫;總圖布置;儲罐區(qū);節(jié)約用地
隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的提高,現(xiàn)代化的不斷發(fā)展,我國建設(shè)用地越來越少,特別是石油化工項(xiàng)目的建設(shè)用地,可謂寸土寸金,總平面布置是否合理、緊湊直接影響到土地的利用率,因此合理的總平面布置對企業(yè)的安全生產(chǎn)及土地的有效利用具有決定性的作用。
1概述
石油庫的總圖規(guī)劃就是根據(jù)油庫的地理位置、罐容、工藝流程、輸送方式、防火、安全、衛(wèi)生等要求,將外部依托條件、業(yè)主生產(chǎn)習(xí)慣、投資等因素結(jié)合在一起,優(yōu)化整頓和部署油庫生產(chǎn)設(shè)備、輔助設(shè)備、辦公用房等設(shè)施。集中式緊湊布局是石油庫整體平面設(shè)計(jì)的重要原則。國土資源部2008年發(fā)表的第24號文《工業(yè)項(xiàng)目建設(shè)土地控制指標(biāo)》的公告及實(shí)施通知要求各級國土資源管理部門要嚴(yán)格執(zhí)行 《控制指標(biāo)》與相關(guān)工程項(xiàng)目建設(shè)用地指標(biāo),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。因此,總平面布置應(yīng)在滿足流程需要、防火間距的前提下,最大限度地提高土地利用率,以節(jié)約土地資源。
石油庫一般分為儲罐區(qū)、裝卸區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)和行政管理區(qū),而儲罐區(qū)是總平面布置主體,本文主要通過介紹如何合理的布置儲罐區(qū)達(dá)到節(jié)省用地、提高經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的目的。
2總平面布置要求
在石油庫總圖布置過程中需要考慮的因素很多,總圖布置是一項(xiàng)政策性、技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性和目的性很強(qiáng)的綜合性工作,總圖設(shè)計(jì)具有綜合性、復(fù)雜性、系統(tǒng)性等特點(diǎn)??倛D設(shè)計(jì)必須結(jié)合石油庫所在地的自然環(huán)境和外部依托等條件,與公路、鐵路、排水等周邊設(shè)施相結(jié)合??倛D設(shè)計(jì)必須了解整個石油庫范圍內(nèi)的不同專業(yè)的要求,需要所有專業(yè)設(shè)計(jì)師的共同支持和合作,如果不同的專業(yè)要求沖突,無法同時滿足,則必須協(xié)調(diào)每個專業(yè),根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)最終達(dá)到總體優(yōu)化設(shè)計(jì)。
石油庫內(nèi)的相關(guān)設(shè)備、設(shè)施、建(構(gòu))物功能不同,火災(zāi)危險性也存在差異,為了確保生產(chǎn)安全、方便操作管理、合理設(shè)置消防設(shè)施,在總平面布置設(shè)計(jì)中,一般功能類似的生產(chǎn)設(shè)施可以盡可能集中地布置、火災(zāi)危險性差異不大的建筑物可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)整合。在符合相關(guān)法律、規(guī)范的前提下,通過最小化建筑結(jié)構(gòu)之間的間距,可以節(jié)省油庫整個建筑物平面的占地面積。對于不適合合并的結(jié)構(gòu),可以設(shè)置防火墻或設(shè)置防火門窗以減少建筑物之間的間距。庫區(qū)的儲罐通過消防道路分成多個罐組,罐組的大小取決于單罐罐容。如果單罐罐容小,則需要的罐組多,消防道路的占地面積會增加,反之亦然。隨著鋼板的加工水平和設(shè)計(jì)、建設(shè)水平的提高,油罐生產(chǎn)的大型化已經(jīng)是必然的趨勢。
3儲罐區(qū)總平面布置
石油庫的儲罐區(qū)一般規(guī)模比較大,占用70%以上的用地面積,因此合理布置儲罐區(qū)對節(jié)約用地起到?jīng)Q定性的作用。儲罐區(qū)的布置一般遵循以下幾個大原則。
1、按物料性質(zhì)分區(qū)布置
對于儲存有原油、成品油及其他易燃和可燃液體化學(xué)品的石油庫,應(yīng)按物料性質(zhì)分區(qū)布置,有利于減少各區(qū)域內(nèi)罐與罐之間的間距,有利于管網(wǎng)的布置,有利于節(jié)約用地和方便管理。
2、合理布置庫區(qū)外圍罐組
石油庫庫外有居住區(qū)、公共建筑物、工礦企業(yè)、交通性時,應(yīng)盡量將儲存火災(zāi)危險性較低的液體的儲罐與上述單位相鄰以較少安全間距。
3、盡量選擇大型油罐
油罐有很多種類,按其形狀可分為立式、臥式和球形儲罐;按容積有大型和小型。目前國內(nèi)施工中常見的10╳104m3、12.5╳104m3、5╳104m3、2╳104m3、1╳104m3、0.5╳104m3浮頂油罐以及0.5╳104m3以下的拱頂油罐。浮頂儲罐的容積都比較大,國外已建成容積為20╳104m3的大型儲罐,我國最大的儲罐容積為15╳104m3,國內(nèi)最常見的10╳104m3。
在已確定總罐容、滿足使用要求、安全生產(chǎn)前提下,合理確定單罐罐容,可以提高土地利用率。通過大量大型油罐的設(shè)計(jì)、建造和使用發(fā)現(xiàn),采用大容量油罐儲油具有節(jié)省鋼材、減少占地面積、方便操作管理、減少油罐附件及管線長度和節(jié)省投資等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過測算和比較,在總庫容相同的情況下,由大型油罐組成的罐組比小型油罐組成的罐組節(jié)省投資。
4、選擇合適的高徑比
油罐直徑與高度的合理確定(即油罐的高徑比),對總投資有較大影響。大的高徑比在罐體本身方面可節(jié)約罐體用材料,在總圖布置上可以節(jié)約土地,并且有利于提高油罐的有效容積;但大的高徑比提高對基礎(chǔ)的要求,基礎(chǔ)的投資會加大。從不同地區(qū)大型原油庫的投資構(gòu)成來看,地基處理費(fèi)用對總投資的影響極大。在軟土地基上建造大型石油庫,土地投資占總投資的35%左右;而在地基條件好的地區(qū)建造大型石油庫,土地投資僅占總投資的15%左右。所以,在確定油罐的高徑比時,應(yīng)綜合考慮各方面的因素,以節(jié)約投資、提高油罐的有效容積為原則。一般來說,在軟弱地基條件的地區(qū)應(yīng)選用較小的高徑比,在地基條件好的地區(qū)應(yīng)選用較大的高徑比。
5、集中布置工藝裝置區(qū)
工藝裝置區(qū)的多少取決于油庫的大小,功能相近單元應(yīng)盡可能集中或聯(lián)合布置,建筑物和構(gòu)筑物盡量合并。在布置工藝區(qū)時應(yīng)盡量按照圓形輻射區(qū)進(jìn)行設(shè)置,一般布置在儲罐區(qū)的中間,同時工藝設(shè)備應(yīng)選擇節(jié)能、高效、空間占有率小且價格合理的設(shè)備。對于像隔油池敞口容器及有明火或散發(fā)火花的建(構(gòu))筑物盡量布置在儲罐區(qū)的邊角上。
6、管道綜合布置
盡量將管道集中布置在管廊上。遍布整個儲罐區(qū)的工藝管道是連接各儲罐和設(shè)備必不可少的脈絡(luò)設(shè)施,其布置方案直接關(guān)乎用地是否經(jīng)濟(jì)。在確保安全情況下,管道盡量短并采取上管廊多層集中布置,電纜敷設(shè)于管架最上層,即充分利用空間并使其整潔大方也有效緩解地面緊張局面。
7、消防道路一步到位
消防道路的設(shè)置應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)石油庫內(nèi)的道路寬度和轉(zhuǎn)彎半徑,特別是“一次規(guī)劃、分布實(shí)施”的石油庫,在設(shè)計(jì)時應(yīng)按照油庫的規(guī)劃庫容確定的油庫等級進(jìn)行相應(yīng)的消防道路設(shè)計(jì)。
8、遵守規(guī)范、靈活運(yùn)用、合理實(shí)施
在總平面布置上,既要符合法律法規(guī),又要有效節(jié)約土地,正確理解和靈活運(yùn)用規(guī)范和條例非常重要。
4結(jié)束語
石油庫總圖設(shè)計(jì)中需要考慮的其它因素還有很多,在總平面布置時需要貫徹分區(qū)明確、布局緊湊、流程順暢、節(jié)約用地、本質(zhì)安全、方便管理、降低能耗、節(jié)省投資、提高效益、美觀實(shí)用的原則,同時還要注意適應(yīng)彈性生產(chǎn),合理的預(yù)留發(fā)展。
(作者單位:中國石化管道儲運(yùn)公司華東管道設(shè)計(jì)研究院)