論述石油工程總圖豎向設(shè)計(jì)

楊光

摘 要：豎向設(shè)計(jì)合理與否對(duì)節(jié)約用地、基本投資、建設(shè)進(jìn)度、安全生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)管理等有重大的影響。根據(jù)建筑物、構(gòu)筑物的布置要求和交通運(yùn)輸線路的技術(shù)條件，正確地進(jìn)行豎向設(shè)計(jì)，充分的利用地形，合理的改造地形，就可以少占良田。場(chǎng)地標(biāo)高合理，則可以減少土方量，減少基建投資。因此，做好工業(yè)場(chǎng)地的豎向設(shè)計(jì)不僅是經(jīng)濟(jì)合理的總平面設(shè)計(jì)要求，也是經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的要求。

關(guān)鍵詞：豎向設(shè)計(jì)；場(chǎng)地初平；土方計(jì)算與平衡

1 前言

豎向設(shè)計(jì)是指對(duì)場(chǎng)地垂直方向的設(shè)計(jì)。豎向設(shè)計(jì)是工廠總平面設(shè)計(jì)的一個(gè)有機(jī)組成部分，它與總平面設(shè)計(jì)是密不可分的。對(duì)于建筑物、構(gòu)筑物、工藝設(shè)備和各種交通運(yùn)輸線路等的位置固定，不僅要用坐標(biāo)確定其平面位置，還必須用標(biāo)高確定其立面位置。離開了豎向布置的總平面就成了“空中樓閣”，離開了總平面布置的豎向設(shè)計(jì)則是“無(wú)的放矢”。 總圖的豎向布置設(shè)計(jì)過程為：場(chǎng)地初平、場(chǎng)地土方計(jì)算與平衡、單元豎向設(shè)計(jì)、布置排雨水系統(tǒng)并計(jì)算。

2 場(chǎng)地方面

2.1 場(chǎng)地初平

（1）場(chǎng)地初平是在大規(guī)模施工以前進(jìn)行的，由于此時(shí)別的工程尚未施工，整個(gè)場(chǎng)地有條件進(jìn)行機(jī)械化平土而沒有障礙物和工種的交叉作業(yè)，街區(qū)之間的土方調(diào)運(yùn)、回填土的質(zhì)量控制都較有利，施工效率高，土方單價(jià)也較便宜，最適宜于全廠性的土方調(diào)運(yùn)。

（2）場(chǎng)地平土方式分為連續(xù)式、重點(diǎn)式。連續(xù)式指對(duì)整個(gè)場(chǎng)地都連續(xù)地進(jìn)行平整而不保留自然地形；重點(diǎn)式指只對(duì)單元有關(guān)的區(qū)域進(jìn)行平整而其它部分適當(dāng)保持原有地形。

（3）場(chǎng)地初平的形式可分為平坡式、階梯式和混合式。平坡式是把場(chǎng)地處理成接近于自然地形的一個(gè)或幾個(gè)坡向的整平面，整平面之間的連接平緩，無(wú)顯著地高差變化；階梯式是由幾個(gè)標(biāo)高差較大的不同整平面相連接而成。在連接處設(shè)置陡坡或擋土墻；混合式即上述兩種方式的混合，即在場(chǎng)地上有的地段采用平坡式，有的則采用階梯式。

（4）場(chǎng)地初平的平土標(biāo)高和坡度應(yīng)根據(jù)工藝及各單元布置的要求，在滿足地形、地質(zhì)、水文地質(zhì)等條件的前提下確定。需要注意的是，要結(jié)合平土標(biāo)高和坡度要考慮的諸多因素，進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，具體問題具體分析，選擇經(jīng)濟(jì)合理的布置形式。

2.2 場(chǎng)地土方計(jì)算與平衡

土方計(jì)算在平土標(biāo)高確定后進(jìn)行，其計(jì)算方法分為方格網(wǎng)法、斷面法、局部分塊計(jì)算法、整體計(jì)算法、最小二乘法；土方平衡是指對(duì)場(chǎng)地初平、單元二次平整、建（構(gòu)）筑物和管道等的填、挖方量進(jìn)行的計(jì)算和平衡，在土方平衡中，應(yīng)考慮土壤的松散和壓實(shí)量。

3 總圖布置中常見的問題

3.1 大體積油罐的應(yīng)用

油罐是石油工程站的基礎(chǔ)設(shè)施和核心設(shè)備，現(xiàn)代石油工程站的油罐正逐漸向大型油罐發(fā)展，這也是未來(lái)石油工程站建設(shè)的發(fā)展方向。同時(shí)大型油罐還可以起到節(jié)約用地的作用，因?yàn)橛凸奘鞘凸こ陶菊嫉孛娣e最大的設(shè)備，并且油罐與油罐間還應(yīng)有一定的安全距離，已起到防火堤的作用，大型油罐可以在最大程度上減少占地面積。同時(shí)大油罐的使用可以降低油罐的數(shù)量，因此運(yùn)輸管道、監(jiān)測(cè)儀表等相關(guān)輔助設(shè)備的數(shù)量也相應(yīng)減少，能夠起到降低成本和減少著火點(diǎn)的作用。較少的油罐數(shù)量也更加便于管理、檢測(cè)和維修。

3.2 總圖布置中分區(qū)

石油工程站的總圖布置過程中，要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境、自然條件、運(yùn)輸條件等對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和相關(guān)配套設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)籌安排，根據(jù)其不同的功能劃分成不同的區(qū)域。同時(shí)總圖的布置和設(shè)計(jì)要根據(jù)石油工程站的規(guī)模和建設(shè)進(jìn)度來(lái)安排工程進(jìn)度，爭(zhēng)取做到既能快速完成石油工程站的建設(shè)又可以滿足長(zhǎng)期發(fā)展的要求。要考慮到未來(lái)的發(fā)展程度，提前做出預(yù)留以滿足長(zhǎng)期發(fā)展，尤其是石油工程站的主體設(shè)施及相關(guān)配套設(shè)施和運(yùn)輸管線鋪設(shè)等問題，在滿足前期建設(shè)的基礎(chǔ)上，利用好公共輔助土地或以前期工程為基礎(chǔ)進(jìn)行擴(kuò)建，減少土地的浪費(fèi)。

3.3 消防泵房的布置

消防泵房是石油工程站消防工作的基礎(chǔ)設(shè)施，所有規(guī)模的石油工程站都應(yīng)設(shè)置消防泵房，具體設(shè)置要求應(yīng)根據(jù)石油工程站的具體情況、可能發(fā)生火災(zāi)的種類、消防用水量等特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行安排，在易發(fā)生火災(zāi)的范圍內(nèi)設(shè)立消防泵房，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)可以盡快趕到火災(zāi)地點(diǎn)。

3.4 豎向布置

若石油工程站必須建設(shè)在山區(qū)等斜坡時(shí)，由于山下普遍都是生活區(qū)域，如果突發(fā)火災(zāi)造成石油泄漏，泄漏的石油就會(huì)形成一條火焰向生活區(qū)襲去，對(duì)人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全都會(huì)帶來(lái)極大的威脅。因此，在山區(qū)建造石油工程站時(shí)，就要考慮到山區(qū)地形。山區(qū)石油工程站通常以臺(tái)階方式豎向布置，利于石油的運(yùn)輸，但同時(shí)也利于火災(zāi)的蔓延，為了避免這種情況就要建設(shè)防火堤，可以較為有效的降低山區(qū)火災(zāi)的程度。

4 單元豎向設(shè)計(jì)

工廠由單元所組成，單元可分為條條單元和塊塊單元兩大類。條條單元是指鐵路、道路、各種地上和地下工程管道等；塊塊單元是指工藝裝置、油罐組及泵房、油品裝卸設(shè)施、循環(huán)水場(chǎng)、污水處理場(chǎng)、動(dòng)力站、空分空壓站、控制室、變配電室以及其他公用和輔助生產(chǎn)設(shè)施等。

4.1 條條單元豎向布置

條條單元的設(shè)計(jì)地面（即通道設(shè)計(jì)地面）一般保持場(chǎng)平設(shè)計(jì)地面，故不需要再做單元豎向布置，但廠內(nèi)道路一般單獨(dú)出道路橫斷面設(shè)計(jì)圖，而有些設(shè)計(jì)單位則把它劃為廠區(qū)豎向布置的一部分，不單獨(dú)出圖，因此，單元豎向布置實(shí)際上就是各種不同類型的塊塊單元豎向布置。

4.2 塊塊單元豎向布置

塊塊單元豎向布置一般以場(chǎng)平設(shè)計(jì)地面為基礎(chǔ)進(jìn)行豎向設(shè)計(jì)，只有當(dāng)不進(jìn)行全廠性場(chǎng)平時(shí)才以自然地形為基礎(chǔ)。塊塊單元豎向設(shè)計(jì)實(shí)際上就是場(chǎng)地的二次平整。它是在主體工種施工完畢后進(jìn)行的，此時(shí)土建施工過程中產(chǎn)生的工程余土、工程垃圾則可就地平衡用來(lái)填高本單元場(chǎng)地并進(jìn)行露天場(chǎng)地鋪砌面的施工以達(dá)到最終的豎向布置設(shè)計(jì)標(biāo)高和坡度的要求，這就是二次平整，因此二次平整的范圍只是單元內(nèi)，但當(dāng)某些單元有大型建筑物時(shí)就會(huì)出現(xiàn)單元間、街區(qū)間的土方調(diào)運(yùn)，比如延遲焦化裝置、污水處理場(chǎng)、循環(huán)水場(chǎng)，這種土方調(diào)運(yùn)土方量很少，且工地上障礙物較多故常采用人工施工。

4.3 工藝裝置豎向布置

為了使工程余土不致外運(yùn)，在單元內(nèi)平衡掉，工藝裝置的設(shè)計(jì)標(biāo)高一般高出場(chǎng)平地面0.15～0.3米。而且裝置內(nèi)外地坪的這一高差有利于盡快排出單元內(nèi)雨水，也有利于裝置內(nèi)外雨水系統(tǒng)的連接。工藝裝置內(nèi)地面豎向一般宜采用鋸齒坡，主管帶中心線或排組設(shè)備中心線宜為脊線，檢修道路路邊一側(cè)宜為谷線。

5 排雨水系統(tǒng)

排雨水方式一般分為明溝、管道、明溝與管道相結(jié)合三種方式。煉油廠排雨水一般都采用明溝系統(tǒng)。根據(jù)場(chǎng)地的坡度和區(qū)域干道的布置情況把廠區(qū)劃分成若干個(gè)排水區(qū)，每個(gè)排水區(qū)設(shè)置各自的明溝系統(tǒng)。明溝排雨水系統(tǒng)規(guī)劃的任務(wù)即是把這些明溝系統(tǒng)組織起來(lái)，初步確定每段水溝的形狀、斷面尺寸和縱坡。水溝形狀一般有矩形、梯形兩種。水溝縱坡宜與地面坡度相同或稍大，但不應(yīng)小于2‰。斷面尺寸和縱坡的規(guī)劃應(yīng)估計(jì)到流量的逐漸增加、地下管線交叉、涵洞高度、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等條件。排雨水規(guī)劃要綜合考慮多因素，排雨水計(jì)算僅僅是核算排水溝的能力。

6 結(jié)語(yǔ)

在石油工程站總圖設(shè)計(jì)當(dāng)中，我們需要考慮很多因素，比如工程所在地的地址、交通運(yùn)輸條件等等。想要提高石油工程站的經(jīng)濟(jì)效益，要在設(shè)計(jì)和布置下很大的功夫，這可以為日后石油工程站更好的建設(shè)打下良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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