露天礦山企業(yè)附屬加油站的平面布置探討

宋艷紅

（中國瑞林工程技術(shù)有股份有限公司，江西南昌 330038）

隨著科學技術(shù)的進步，露天礦山的建設(shè)規(guī)模日益增大，礦山企業(yè)的運輸系統(tǒng)也日漸龐雜。礦山多在偏遠地區(qū)，加油社會化協(xié)作極其困難，油料運輸也極其不便。為了保證礦山運輸設(shè)備的正常運行和礦山企業(yè)的正常生產(chǎn)，露天礦山企業(yè)附屬加油站便應(yīng)運而生。企業(yè)附屬加油站與商業(yè)加油站相比，無論從服務(wù)對象、規(guī)模、服務(wù)項目上均有明顯區(qū)別。一般意義上的商業(yè)加油站是為了社會機動車輛服務(wù)，不僅服務(wù)對象廣、規(guī)模大、設(shè)備全，還提供其他的便利性服務(wù)。而企業(yè)附屬加油站是一個具有儲油設(shè)施，設(shè)置在非石油化工企業(yè)界區(qū)內(nèi)為本企業(yè)生產(chǎn)或運行服務(wù)的加油站，其服務(wù)對象單一，規(guī)模小，占地面積小，管理方便。

露天礦山企業(yè)附屬加油站的規(guī)模大小與礦山運輸設(shè)備的用油量（主要是柴油）息息相關(guān)。根據(jù)油源的遠近與運輸方式，按照運輸設(shè)備的年耗油量、油品的比重、油品的周轉(zhuǎn)系數(shù)、油罐的利用系數(shù)等可以計算出加油站的總?cè)莘e大小。在功能分區(qū)上，加油站一般由油罐區(qū)、卸油區(qū)、發(fā)油區(qū)和輔助區(qū)組成。在設(shè)計時，應(yīng)在確定加油站容積的前提下，根據(jù)項目特點做好站內(nèi)的功能分區(qū)，站內(nèi)建/構(gòu)筑物盡量按照分區(qū)布置。一個設(shè)計合理的加油站除了能夠保障向礦山企業(yè)生產(chǎn)運營部門穩(wěn)定地供油之外，還可以有效地保障消防安全，節(jié)約建設(shè)投資，方便后期使用。

本文擬依據(jù)露天礦山企業(yè)用油量的大小，對其幾種常見規(guī)模的附屬加油站設(shè)計布置進行探討。

1 油庫及加油站設(shè)計

1.1 油庫及加油站的設(shè)計依據(jù)

《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范（2014年版）》（GB 50156—2012）對加油站進行了等級劃分，其中一級加油站的總?cè)莘e不大于210 m3，柴油罐容積可折半計入油罐總?cè)莘e，即儲存柴油的加油站總?cè)莘e理論上不大于420 m3。然而，對于一些大型的露天礦山而言，運輸車輛數(shù)量眾多，載重量又大，運輸距離較遠，用油量也很大。一級加油站的設(shè)計容積已不能滿足該類礦山的生產(chǎn)運營，必要時須采用容積較大的立式油罐。當此類露天礦山附屬加油站中柴油總?cè)莘e超過420 m3或者需要設(shè)置單罐容積超過50 m3的地上立臥式油罐時，雖具備加油站的功能特征，但不能僅僅參照《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范（2014年版）》進行設(shè)計。

對于采選冶一體化的工程項目，除了礦區(qū)運輸車輛用油之外，還有一部分工藝設(shè)備用油，例如冶煉廠設(shè)備、化工設(shè)備、應(yīng)急柴油發(fā)電機組等。這樣的項目不僅用油點多，而且相對分散，在實際生產(chǎn)過程中，需要利用移動加油車對采場的設(shè)備進行油料的補給。這就使此類附屬加油站既符合石油庫的定義,即收發(fā)、儲存原油、成品油及其他易燃和可燃液體化學品的獨立設(shè)施，又符合加油站的定義,即具有儲油設(shè)施,使用加油機為機動車加注汽油、柴油等車用燃油并可提供其他便利性服務(wù)的場所。因此，此類礦山企業(yè)附屬加油站定義為“油庫及加油站”更為準確,且在設(shè)計時,應(yīng)同時參照《石油庫設(shè)計規(guī)范》（GB 50074—2014）。

1.2 功能分區(qū)

根據(jù)油庫及加油站的業(yè)務(wù)要求，對油庫及加油站進行功能分區(qū),確定設(shè)計容量,并依據(jù)設(shè)計規(guī)范中對油罐區(qū)、泵房及輔助生產(chǎn)區(qū)、罩棚、加油島等建/構(gòu)筑物的設(shè)計要求及各設(shè)施之間的防火間距要求，做初步的工藝平面布置。油庫及加油站的平面布置多采用“三”字形設(shè)計,即從上到下,分別布置油罐區(qū)、泵房及輔助生產(chǎn)區(qū)、發(fā)油區(qū)。卸油區(qū)可靠近油罐區(qū)與發(fā)油區(qū)分開布置,互不干擾,方便卸油。油庫及加油站平面布置見圖1。

圖1 油庫及加油站平面布置

1.3 設(shè)計規(guī)模與安全規(guī)范

油庫及加油站的設(shè)計規(guī)模通常都不大,按照規(guī)范里規(guī)定的石油庫等級劃分,一般不大于四級。

油庫及加油站的四周應(yīng)設(shè)高度不低于2.5 m的實體圍墻。油庫及加油站的油罐區(qū)通常采用地上儲罐，即設(shè)置在地面以上,露天建設(shè)的立式儲罐和臥式儲罐。地上儲罐應(yīng)該采用鋼制油罐。在實際工程設(shè)計中，儲存乙B類和丙類的液體罐一般采用拱頂油罐和臥式油罐。一些國外項目根據(jù)當?shù)氐牧晳T做法或環(huán)保要求，不允許設(shè)置埋地油罐，且油罐型式多采用地上臥式。根據(jù)規(guī)范要求,地上儲罐組應(yīng)該設(shè)置防火堤,且防火堤內(nèi)的有效容量,不應(yīng)小于罐組內(nèi)1個最大儲罐的容量。防火堤實高應(yīng)該高于計算高度0.2 m,高于堤內(nèi)設(shè)計地坪的高度不應(yīng)小于1 m，地上臥式油罐的防火堤高于堤內(nèi)設(shè)計地坪的高度不應(yīng)小于0.5 m即可。油庫及加油站事關(guān)消防、安全、環(huán)保等一系列重大問題。因此,在做設(shè)計之前,必須要厘清概念,嚴格遵守國家標準，嚴格依據(jù)設(shè)計規(guī)范里規(guī)定的各設(shè)施之間的防火間距與要求進行安全布置。

2 標準加油站設(shè)計

中小型礦山的附屬加油站總?cè)莘e按照一、二、三級加油站進行設(shè)計時，基本上都可以滿足用油要求。因此，此類礦山附屬加油站可以按照標準加油站，即傳統(tǒng)意義上的加油站，進行設(shè)計。設(shè)計標準主要參照《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范（2014年版）》（GB 50156—2012）。然而，露天礦山企業(yè)附屬加油站不同于商業(yè)加油站，具有遠離城鎮(zhèn)、地理位置偏遠、不對外經(jīng)營、服務(wù)對象單一、所處環(huán)境地形地勢高差大等特點。因此設(shè)計時要根據(jù)這些特點，充分利用有利條件，對企業(yè)附屬加油站進行合理布置。

這類小型加油站的油罐區(qū)通常采用埋地臥式油罐，即采用直接覆土或罐池充沙（細土）方式埋設(shè)在地下，且罐內(nèi)最高液面低于罐外4 m范圍內(nèi)地面的最低標高0.2 m。小型加油站的布置比較靈活，可以巧妙利用礦山的地形地貌特征進行布置。港灣式布置是此類加油站常見的布置方式。港灣式布置主要分為不對稱港灣式集中布置、對稱港灣式集中布置、一條線港灣式集中布置3種形式。

1）不對稱港灣式集中布置。不對稱港灣式集中布置適用于規(guī)則的長方形地形。特點是油罐區(qū)集中布置于一側(cè)，站房等輔助建筑與罩棚連體合建，布置合理，方便管理。不對稱港灣式加油站平面布置見圖2。

圖2 不對稱港灣式加油站平面布置

2）對稱港灣式集中布置。對稱港灣式集中布置同樣適用于規(guī)則的長方形地形。特點是油罐區(qū)對稱分布于雙側(cè)，站房等輔助建筑與罩棚連體而建位于中間，雙“罐”齊下，并行不悖。對稱港灣式加油站平面布置見圖3。

圖3 對稱港灣式加油站平面布置

3）一條線港灣式集中布置。一條線港灣式集中布置適用于規(guī)則的正方形地形，與“三”字形布置相似。特點是油罐前置，站房等輔助建筑與加油罩棚連體合建，共同組成一條線，布置緊湊，占地面小。一條線港灣式加油站平面布置見圖4。

圖4 一條線港灣式加油站平面布置

3 橇裝式加油裝置

橇裝式加油裝置，全名為阻隔防爆橇裝式加油裝置，是一種集阻隔防爆雙層儲油罐、加油機、阻隔防爆油氣回收和自動滅火器于一體的地面可移動加油裝置。該裝置采用防爆設(shè)計，不僅設(shè)置有內(nèi)部燃燒抑制裝置（IS2）、自動斷油保護閥、自動滅火器、壓力真空阻火呼吸閥等抑火防爆裝置，內(nèi)部的電氣部件或設(shè)備也均采用防爆型。在罐車卸油、油罐儲油和對外加油等各個環(huán)節(jié)上，該裝置都設(shè)置了安全裝置，如卸油溢流自動報警器、卸油溢流自動關(guān)斷閥、加油機區(qū)域自動滅火器、儲罐緊急泄壓裝置、儲罐和加油機之間的高溫自動斷油保護閥、具有防火隔爆性能的雙層地面臥式儲罐等，即使遇到明火、槍擊、焊接、雷擊、靜電等意外事故，都不會發(fā)生爆炸。

橇裝式加油裝置的主要系統(tǒng)功能有加注系統(tǒng)、儲油系統(tǒng)、油氣回收系統(tǒng)、液位計量及防溢流系統(tǒng)、自動滅火系統(tǒng)、緊急泄壓系統(tǒng)、防雷防靜電系統(tǒng)、漏油監(jiān)測系統(tǒng)、可燃氣體監(jiān)測系統(tǒng)、防爆配電系統(tǒng)等。產(chǎn)品配置包括阻隔防爆儲罐、阻隔防爆材料、加油機、防爆控制箱、靜電接地報警儀、液位儀系統(tǒng)、防爆阻火呼吸系統(tǒng)、卸油泵系統(tǒng)、緊急切斷裝置、防回流裝置、防爆照明系統(tǒng)、緊急泄壓裝置、防雷防靜電接地裝置、底座等。

《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范（2014版）》（GB 50156—2012），將橇裝式加油裝置定義為將地面防火防爆儲油罐、加油機、自動滅火裝置等設(shè)備整體裝配于一個橇體的地面加油裝置，并專門增加了一節(jié)橇裝式加油裝置的相關(guān)設(shè)計規(guī)定。

橇裝式加油裝置具有占地面積小、安全性高、安裝簡便、便于遷移、投資少、建設(shè)周期短、手續(xù)辦理簡單、節(jié)能環(huán)保等特點，特別適合企業(yè)內(nèi)部使用。露天礦山企業(yè)附屬加油站的三級站優(yōu)先選擇撬裝式加油裝置，橇裝式加油裝置見圖5。2007年，我國首座撬裝站在北京落成，為2008年奧運場館工程用車提供加油服務(wù)。

圖5 橇裝式加油裝置

4 案例分析

4.1 哈薩克斯坦Koksay銅礦項目

哈薩克斯坦Koksay銅礦是一個集采選冶一體化的復(fù)雜項目,項目用油點多而分散。油庫及加油站一、二期的總設(shè)計容量為1 100 m2，屬于四級油庫。

該油庫及加油站除了給礦山各類自卸汽車、工程機械車等加油外，還要為移動式加油車發(fā)油,以給一些不方便來此加油的工程車輛,例如挖掘機、推土機、前裝機、壓路機等，提供用油服務(wù)，同時還需要供油給鉬冶煉車間。

該項目的油庫及加油站功能分區(qū)主要是由零位油罐、泵房及輔助生產(chǎn)區(qū)、油罐區(qū)卸油區(qū)發(fā)油區(qū)等組成。工藝流程如下:柴油由汽車油槽車運來，先自流下卸至10 m2埋地臥式油罐(零位油罐),然后通過自吸式離心油泵輸送至立式拱頂油罐儲存，再通過加油機給各類工程車輛加油和移動式加油車發(fā)油,通過供油泵給冶煉車間供油。Koksay銅礦油庫及加油站工藝流程圖見圖6。

圖6 油庫及加油站工藝流程

考慮到該項目的供油系統(tǒng)相對復(fù)雜，油庫及加油站的平面布置圖除了要求滿足國家標準規(guī)范之外,還應(yīng)該結(jié)合管道走向,設(shè)計出一張直觀而合理的平面布置圖。根據(jù)項目具體特點，該項目油庫及加油站平面布置采用了典型的“三”字形的布置方式,如圖1所示。

4.2 剛果民主共和國希圖魯銅礦項目

剛果民主共和國希圖魯銅礦是一個露天開采的項目,項目用油情況相對單一,主要是為了礦區(qū)運輸車輛加油。

該項目所在地區(qū)的環(huán)保政策有明確規(guī)定,要求站區(qū)內(nèi)不能設(shè)置埋地油罐。為了響應(yīng)當?shù)卣?結(jié)合項目用油情況，該項目在油罐區(qū)配置了2臺50 m的地上臥式油罐，油庫及加油站總設(shè)計容量為100 m2。

站區(qū)功能分區(qū)主要由油罐區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)、卸油區(qū)、發(fā)油區(qū)等組成。工藝流程如下:柴油由汽車油槽車運來,通過卸油泵輸送至50 m2臥式油罐，再通過加油機供礦區(qū)各類柴油車加油。

這個項目的供油系統(tǒng)相對簡單,與一般意義上的加油站所不同的是油罐采用的是地上臥式油罐。這種油庫及加油站多采用不對稱港灣式集中布置的方式，油罐區(qū)集中布置于一側(cè),站房等輔助建筑與罩棚連體合建,方便管理。希圖魯銅礦油庫及加油站平面布置見圖7。

圖7 希圖魯銅礦油庫及加油站平面布置示意

5 結(jié)語

綜上所述，露天礦山企業(yè)附屬加油站的平面布置有多種形式，也各有特點，但都與礦山企業(yè)的用油量和用油方式緊密相關(guān)。在設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)礦山企業(yè)實際用油情況選擇適合的平面布置，在滿足加油站功能和安全的前提下，結(jié)合露天礦山特有的地理環(huán)境和地勢優(yōu)勢，做出布置合理、使用方便的經(jīng)濟適用型企業(yè)附屬加油站。