如何在化工厂总图设计中节约用地？

工程项目建设中 , 特别是生产设备装置系统占有重要角色的化工企业，生产装置布置的合理程度 , 将直接影响企业的投入产出及因此而带来的经济效益。如果装置、罐区等设施间距过大 , 不仅使全厂占地面积增加 , 而且同时使全厂土方、水、电、汽、风用量及能耗量增加 , 道路、铁路、工艺管线均相应增长 , 势必导致基建费用和长期运行费用的增加 , 从而直接导致企业经济效益的下降。因此化工厂 ( 系统装置 )[ 以下简称工厂 ( 装置 )] 的总平面布置的合理与否将直接关系到投资者的收益，特别是在目前工业用地政策趋紧的今天，小编认为可采取以下措施来达到上述效果：

1 首先投资主体要逐步转变思想 , 深刻认知设计对于生产实践的重要性

      改革开放之前，我国的项目建设相当多的被生产高于一切的思想所束缚，以至于建设到那生产到那，到最后无法再进一步发展，被迫搬迁。随着人们思想及知识水平的提高，逐步认识到规划设计对于公司长远发展的极为重要，而规划设计与设计人员的个人思想判断有直接关系 , 因此 , 设计人员应经常学习有关土地使用方面的方针、政策、规范、标准 , 了解最新动态 , 相关用地指标 , 如厂区或装置占地面积、建筑系数、利用系数，甚至最新工艺技术等。工艺与总图的配合协调对工厂 ( 装置 ) 总平面布置合理程度有着重要影响。

2 深度优化总图布置 , 节约用地，提高土地利用率

      根据作者在某化工项目在建设同时不断优化总平设计的经验，认为深度优化总图布置可从以下几个方面着手：

2.1 厂址选择

      厂址选择是第一步，也是非常关键的一步，尽量将厂址选在水、电、气、原料、燃料等依托条件较好的区域内 , 否则对以后的建设和生产均带来巨大后患。在工程设计的选厂阶段 , 总图专业人员应积极配合其它相关专业了解拟选厂址的水、电、气、原料和燃料的供应及社会福利设施的依托情况等。在其它因素可比的情况下 , 积极向政府有关部门建议将厂址选在水、电、气、原 ( 燃 ) 料丰富 , 社会福利设施依托条件较好且建设场地较规整的地方 , 这样 , 可利用既有的公用工程设施 , 减少公用工程、社会福利设施等可节约的用地 , 避免孤零建厂。此法可大幅度提高土地的使用率 , 是贯彻节约用地政策的有效途径。龙山化工临江新区以后如果能将周边内河启用，对于运输费用的节约将是相当可观。否则如果交通不便，对于企业发展将是一个巨大的压力。

2.2 优化总平面布置  

①联合化和露天化是总平面布置发展的一个重要趋势 , 把工艺流程有密切联系的 , 上游装置的产品是下游装置原料且在技术上能做到同开同停并集中控制的装置视为联合装置 , 联合装置内各装置之间的防火间距依据《石油化工企业设计防火规范》中  “ 设备、建筑物平面布置的防火间距 ” 确定 ; 在我国气候较温暖的地方建厂 , 在满足工艺要求的前提下 , 装置尽量露天化联合化布置 , 有利于减少建造厂房而占用相当多的土地面积，同时也节约了土建投入。

②合理压缩间距在保证工艺流程合理的前提下 , 合理布置装置内各建 ( 构 ) 筑物、工艺设备 , 使工厂 ( 装置 ) 的占地面积最小。在工艺流程顺畅的前提下 , 将火灾危险性大的 , 有可能泄漏易燃、可燃液体 , 爆炸性气体的工艺设备、建 ( 构 ) 筑物、机械设备布置在工艺装置中部 , 其外侧布置火灾危险性较小的建 ( 构 ) 筑物和设施 , 这样布置可缩小该装置与其它装置的防火间距 , 达到节约用地的目的。

③采用干式变压器。干式变压器无油 , 较浸油变压器体积小 , 它有利于防火防爆 ; 即使干式变压器被烧毁 , 也较浸油式变压器易修复。由于其体积较小 , 故有利于减少占地面积。

④埋地敷设高压线根据《石油化工企业设计防火规范》规定 , 当高压线架空敷设时 , 其与液化烃罐组、甲、乙类生产装置或设施留有 1.5 倍高压线塔高的防护距离。高压线的电压越高 , 电线塔杆的高度越高 , 当高压线在液化烃罐组、甲、乙类生产装置或设施中部通过时 , 形成少则50 、60m多则80 、90m的高压线走廊。增加了工厂 ( 装置 ) 的占地面积。造成工厂 ( 装置 ) 的建筑系数、利用系数较低 , 浪费土地资源。因此在布置中应尽量避免架空高压线穿越厂区 , 如必须穿越 , 应优先考虑埋地或隧道敷设 , 这样可以避免出现高压线走廊及防护间距问题。

⑤提高消防设计水平 , 尤其在工艺装置内 , 采用自动连锁控制设施 , 当炼油化工装置内可燃气体泄漏达到一定浓度时 , 可燃气体报警器便发出信号 , 提醒人们尽快处理。如没及时处理 , 可燃气体浓度接近爆炸下限时 , 该系统便打开蒸汽阀门 , 进行蒸汽幕保护 , 隔断可燃气体与明火设施的接触 , 降低装置着火的可能性。采用该措施后的化工装置与明火设施的防护距离可适当减小 , 进而达到节约用地的目的。

⑥合理布置地下管线、埋地电缆和道路按一般习惯地下管网 ( 包括电缆 , 热力管网、压缩空气、氧气和上下水管等 ) 均布置在厂区道路两侧 , 因此使街区的通道不得不加宽 , 主要是防止各种地下管线、强电、弱电电缆处于事故状态检修时 , 破坏道路 , 影响交通。在交通不太繁忙地段的道路和消防道路下面 , 可埋地敷设各种地下管线和电缆 , 当需要检修时 , 运输车辆可选择绕道行驶 , 这样可以直接达到节约用地的目的。

⑦采用多层管架 , 减小管架宽度工厂 ( 装置 ) 的管架采用多层 , 管架下层敷设管径较大重量较大的管线 , 中层敷设管径较小的管线 , 上层敷设电力、电讯及控制电缆等 , 且尽量减小管架宽度 , 达到节约用地的目的。

⑧谨慎考虑工厂 ( 装置 ) 的预留土地未来使用的打算 , 便于今后工厂 ( 装置 ) 扩建使用。如果地征了 , 却长时间未用 , 造成土地闲置 , 浪费了土地资源，同时又降低了投资收益。因此 , 工厂内预留用地需慎重，最好能与公司高层深度探讨未来新上装置的可能性。一般来说 , 预留用地宜相对集中 , 不宜过于分散。

⑨优化竖向设计在进行拟建工厂 ( 装置 ) 的竖向设计时 , 当工厂 ( 装置 ) 所在场地的自然地形起伏较大 , 必须采用挡土墙或放坡解决高差问题时 , 宜优先选用挡土墙 , 由于挡土墙墙胸坡度较放坡时的放坡坡度大得多 , 故同样高度的挡土墙和护坡 , 挡土墙占用土地面积较放坡小得多 , 在竖向设计中选用挡土墙解决高差问题是减少工厂 ( 装置 ) 占地的有效措施。

⑩不断完善规范和标准，例如《化工企业总图运输设计规范》规定了机械通风冷却塔与相邻建 ( 构 ) 筑物之间的最小水平间距。制定该表主要是考虑到机械通风冷却塔的水雾对周围各设施的影响。随着科学技术的发展 , 各生产厂家新研发制造的机械通风冷却塔大多带有收水器 , 收水效果达 90% 以上 , 基本解决了冷却塔的水雾问题。许多辅助设施的工艺技术等也在不断地更新换代 , 从安全、环保方面作出成效 , 同时为压缩防护距离提供了可行性 , 故总图设计也应与工艺设备相互沟通，共同商议深度优化利用好每一份土地。

总结 

      节约用地是工厂设计中必须遵循的一项政策性原则 , 在工厂总平面设计中 , 总图专业应运用本专业技术精心设计 , 紧凑布置 , 提高土地利用率 , 以减少占地 , 与之相关的主导专业也应从本专业角度认真探讨节约用地的途径。如前所述 , 采用先进的工艺技术、流程短 , 设备少 , 自动化水平高 , 安全度也高 ; 选用先进的设备 , 能力大 , 性能好 , 体积小 , 不须备用等都会从客观上达到减少用地的目的 , 而这些成果也必将在总平面布置中得以体现。所以 , 在化工厂设计中工艺主导专业与包括总图运输在内的各专业应协同作战 , 相互挖潜，从不同角度共同探讨节约用地的途径。