关于某化工项目装置合并布置的总图设计探讨

吴 军 郝妍平

上海凯赢达化工设计工程咨询有限公司 上海 200333

关于某化工项目装置合并布置的总图设计探讨

吴 军*郝妍平

上海凯赢达化工设计工程咨询有限公司 上海 200333

在工业项目的建设过程中，总图设计尤为重要。结合某化工项目装置合并布置的总图设计方案，对工厂平面布置节约用地进行了探讨，总结了总图布置过程中装置合并建设的依据。

总图布置 装置合并

在化工项目设计中，厂区总平面设计是总图专业的主要职责之一。厂区总平面设计是在总体布置的基础上，根据工厂的生产性质、规模、工艺流程、运输、防火、安全、卫生等要求，结合场地自然条件、厂外设施、厂区预留发展等因素，节约用地，紧凑合理地布置厂区各生产装置、辅助公用等设施，综合选择最优的总图布置方案。

集中紧凑布置、节约用地，是工厂总平面设计的重要原则。国土资源部2008年发布的24号文《关于发布和实施<工业项目建设用地控制指标>的通知》，要求各级国土资源管理部门要严格执行《控制指标》相关工程项目建设用地指标，对于不符合《控制指标》要求的工业项目，不予供地或对项目用地面积予以核减。这就要求总图设计人员在设计中在满足工艺流程顺畅、防火安全间距规定的同时，要最大限度的提高土地利用率，节省土地资源。本文结合某化工项目装置合并布置设计方案，浅谈工厂平面布置节约用地的体会供探讨。

1 项目简介

上海某著名气体公司某项目总图布置曾经请国内某甲级设计院进行方案设计，其具体布置见图1，但受项目所在区域条件限制未能实施，2014年9月该公司希望我公司能提出合理化意见和优化总图设计方案，尽可能使厂区预留用地达到最大化利用。

本项目为该气体公司第三期主装置扩建项目，建设地点在上海化学工业区某厂区预留用地内，扩建内容包括主装置扩建(空分装置主厂房)及其配套的压缩机厂房。此次扩建的主装置与已建三期主装置的生产工艺、规模、原料及产品相同，生产火灾危险类别均为甲类，项目设计执行《石油化工企业设计防火规范》GB 50160-2008的规定。

原设计方案中扩建主装置与原三期主装置按照两个装置进行设计，根据规范两个甲类装置之间防火间距按照30m控制，压缩机厂房布置在扩建主装置厂房东侧相距15m。

图1 原总图设计方案

该设计方案按照一般总图布置的思路，装置之间按照《石油化工企业设计防火规范》两套甲类装置控制防火间距，符合规范规定。但考虑到本项目位于上海化学工业区内，土地资源甚为宝贵以及该厂区预留发展用地有限，该设计方案占地面积较大，对于工厂后期扩建发展已没有余地，为此业主提出能否对设计方案进行优化，缩小扩建主装置与原三期主装置之间的间距，为工厂预留后期的发展留有余地。

2 优化设计方案

本项目扩建主装置与原主装置是相同类型的装置，其一，两套装置生产工艺相同，均为利用原料合成气分离提取CO和H2气体供下游企业使用，生产火灾危险类别均为甲类；其二，扩建主装置生产规模为CO 7900Nm3/h、H26700 Nm3/h，经有关专家确认，两套装置合并后的总生产规模属同类生产装置的中等水平规模；其三，扩建主装置与原主装置的工艺布置、生产规模、原料及产品相同，原料输入和产品输出均为管道输送，而且两套装置合并后的原料由同一根总管道输入、产品由现有园区管廊管道输出、尾气亦经管道送至同一焚烧装置处理。因此，根据同类装置尽可能合并以节约用地的原则，以及下述三方面考虑，提出本项目扩建主装置与原主装置视为一套装置的合并布置方案，其具体布置见图2。

(1)我国化工工程建设己积累了不少相同装置合并布置的设计实践和经验，如此前该公司已建的二期项目，就系采用相同的两套装置合并布置设计并通过验收、投产，一次建设完成 (而本三期项目在前期阶段，因下游客户未确定，故未能做到“一次规划、分期实施”的要求)；又如过去建设生产规模为300kt/a烧碱项目，常采用技术相对成熟的两套150kt/a规模装置合并建设，其中电解厂房系在同一栋厂房内或贴临预留布置，采取“一次规划、分期实施”。

(2)本方案两套主装置(厂房)合并后的建筑占地面积为2621.4m2，不超过《建筑设计防火规范》GB50016-2014中甲类厂房一个防火分区的最大允许建筑面积3000m2的规定；两套装置合并后的第三期项目占地面积4575m2，且设计有两条消防通道贯通，符合《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008中有关应用道路将装置分割成为占地面积不大于10000m2的设备、建筑物区的规定。

(3)本方案的两套主装置既是相同类的装置，也是互为独立的装置，两条生产线独立操作运行。考虑到它们所生产产品的甲类火灾危险性，合并布置后扩建装置的建设施工或其中一个装置生产运行中发生事故(或停车检修)，将影响到另一个装置的正常运行及安全，为保障工厂生产安全，本方案在两套装置之间增设自动化联动控制系统，实现“同开、同停”合二为一的安全保护措施。

图2 优化总图设计方案

3 结语

原总图设计方案工程占地面积为8632m2，方案优化后工程占地面积为4575m2。优化方案比原方案节约近47%的用地面积，节约用地显著，为工厂的后续发展留有余地创造了有利条件。

总图优化设计方案咨询了《石油化工企业设计防火规范》国家标准管理组，得到专家认可和答复，同时上报项目审批部门“分两期建设，作为一套装置布置，新、老两套装置应通过设置自动化控制系统进行联动控制，确保“同开同停”的批复，批复中认可了总图优化设计方案。

随着我国经济水平的提高，现代化的不断发展，我国建设用地越来越少，特别是化工项目的建设用地，可谓寸土寸金，总图布置是否合理、紧凑直接影响到土地的利用率，因此合理的总图布置对企业的安全生产及土地的有效利用具有决定性的作用。

1 杨惜童.石油化工企业总图布置中节约用地分析[J].石油规划设计,2015.26(3):37～39.

2016-10-13)

*吴 军：高级工程师。1993年毕业于上海城市建设学院(现合并于同济大学)市政系城镇建设专业。从事总图运输专业设计工作。 联系电话： 13761873168，E-mail:yimin136019663@sina.com。