洛阳石化工程设计有限公司 河南省洛阳市 471000
摘要:随着社会生活水平的不断提升,人们的思维方式发生了很大变化,逐渐提高了对社会环境和生产环境的认知程度,很多企业的领导人越来越重视对厂区内部道路结构及空间构造的规划。而石油化工企业的厂区具有一定的特殊性,尤其内部道路的设计,承载了物质运输的重要功能。根据多年的道路设计经验,结合石油化工企业厂区内部道路的实际用途,本文将运用建筑学等道路相关的设计原理在总平面、竖面等维度进行石油化工企业厂区内部道路设计的研究,详细阐释如何进行石油化工企业厂区的内部道路设计。
关键词:道路设计;厂区内道路规划;石油化工企业;道路运输
引言
道路设计是石油化工企业厂区整体规划的重要组成部分,如果道路设计不合理,会给人员出行、物质运输及设备应用带来诸多不便,影响整个厂区的运行效率,还将出现通行拥堵等问题,严重时还极有可能存在交通事故等安全隐患。只有科学合理的规划石油化工企业厂区的内部道路结构,才能更好的连接各个间区,提升各个间区之间的合作度,提高厂区内的运行效率[1]。此外,道路的设计布局也不能只考虑便捷、安全、高效等因素,还要结合厂区的内部环境、其它建筑设施的布局、各区域功能以及排水系统等进行综合考虑,可见,该种类型的道路设计复杂性非常高,需要设计者经过缜密的分析后,权衡好利弊、取舍,再进行整体道路规划。设计过程中,还要考虑企业的成本投入,根据节能环保的设计理念,尽可能降低石油化工企业厂区在运行中的能量损失[2]。实际设计过程中,设计者首先要清楚企业的生产经营特点,加之石油化工企业厂区内部道路的分类情况,分别对各道路进行详细设计。
一、石油化工企业厂区的内部道路类型
针对石油化工企业厂区的内部道路特征,其道路类型大致可以分为主干道、次干道、辅助道路、车间引道和人行通道五大类。像进出厂区的主要货运干道或中央大道通常被称为主干道。而中央大道则主要用于企业工作人员或公务车辆的通行,货运干道则主要是设置在原料和成品区,其主要目的是用于货物运输,通行车辆以货车为主。次干道是指用于各生产装置或生产装置与仓库之间的货物运输道路[3]。厂区内用于消防、救援、疏散的道路则为辅助道路,其主要特点是通行车辆和人员非常少,一般具有特殊用途。车间引道是指建筑物出入口同其他道路或建筑相连接的小路,便于行人通行。人行道则很好理解,是方便人员行走的道路。
二、石油化工企业厂区内部道路的平面设计
(一)道路网的设置原则和布局要求
在厂区内设置道路网的主要目的是在满足光照、防火、防爆、通风、救灾等间距要求的同时,保证安全、便利且通畅的人流与货流。而科学的道路规划并非简单的平面设计,必须综合考虑厂区内的整体空间布局,并做好远期发展规划,节省土地资源。
厂区内道路平面设计首先是对出入口位置的要求,要结合当地有关部门的相关规定并按照便捷出行的原则来确定最佳出入口,而出入口的数量要根据实际人员流量、货物运输量以及消防要求等方面来决定。交通运输方面则是优先考虑运输距离,尽可能降低路程、少绕行、少迂回;另外,出于对人员安全的考虑,最好是做到人货分流,避免相互干扰[4]。从道路设置的形式来说,最好同建筑物或生产车间相平行,内部道路尽可能相交呈环形设置,若为尽头式道路需设置好回车场地。此外,内部道路设置还要与竖向布局相互协调,以免雨水汇集无法排出形成内涝。
(二)平面设计的注意问题
厂区内的交通流量、车速、道路的最小转弯半径以及路缘等方面均是进行石油化工企业厂区内道路平面设计时需注意的问题。
1、内部道路的交通流量。通常来说,路面宽度必须要考虑该条道路的实际交通量,像石化企业货运通道宽度的确定也必须考虑货物运输总量。此外,还要结合车辆类型及承载吨数、一天内的装卸时间和作业时间等实际数据,并根据每天的车流量设计出车道和待车区。生产装置和灌区四周的道路设计必须重点考虑消防通道的设置,其道路宽度要满足消防通行和检修等需求,可根据相关规定适当拓宽。道路宽度的确定还要考虑上下班时间的人流高峰以及企业是否有扩建的战略发展要求,各方因素综合分析后结合道路设计的相关文件才能最终确定道路的宽度。
2、道路车速的设计。
按照有关规定,石化企业厂区内车辆的行驶速度通常不能超过城市中公路上车辆的行驶速度,厂区内的货物运输车辆需控制速度在15-20km/h,对于石油化工企业的一些特殊承运车辆,如有毒、有害、易燃易爆等危险物质的运输车辆,其时速不能超过15km/h,出于对交通安全和通行能力的考虑,厂区内车辆的最高时速不要超过25km/h[5]。
3、道路的最小转弯半径,是指汽车转弯时前轮外侧行走轨迹的半径,即道路内缘半径、车辆宽度以及安全距离三者的总和。《厂矿道路设计规范》中指出厂区内消防通道的最小转弯半径不能小于12米[6]。而化工企业厂区的运输道路则需按照行车类型来确定,单辆承重4-8吨的汽车,内缘最小转弯半径可设为9米;单辆承重10-15吨的汽车或承重4-8吨带一承重2-3的挂车,该半径需拓宽至12米;单辆载重10-15吨的汽车,该半径应为15米;单辆承重40-60吨应为18米。若为60吨拖挂车,该半径需设为20米以上,否则将影响转弯视距,存在安全隐患。
4、路缘与厂内其它建筑物的安全距离。石化工厂通常设有很多易燃易爆物质的生产车间或化工装置,而行驶车辆的尾气可能带有火花,若路缘距离车间太近,则有可能引燃泄漏的易燃易爆气体,增加安全风险,因此,必须设置安全距离以避免可能存在的安全隐患,详细有关规定可查阅《石油化工企业设计防火规范》,其中明确规定了各类生产装置或车间同通道路边缘的最小安全距离。
三、石油化工企业厂区内部道路的断面设计
(一)纵断面设计
石油化工企业厂区内部道路的纵断面设计需结合纵向坡度、竖曲线等参数,为降低机动车行驶的风险,道路坡度的设计应尽可能平缓;另外,厂内道路设计标高要与厂外时政道路的标高相互协调,确保进出厂区的车辆能够在道路上顺利衔接,道路标高的设计还要满足厂区排水系统的要求。
1、纵向坡度。其中,最小坡度的设计最起码要满足厂区的排水要求,保证路面不积水,最小值一般取0.3%,但实际上很多场地非常平整,而纵向坡度达不到0.3%,这种情况下,也可降低坡度,甚至是零坡度,但两侧的雨水管或沟为确保雨水的顺利排出需考虑设置坡度。设置道路纵坡时,设计者需考虑厂区的竖向和道路附近的生产装置,并根据建筑物的标高等数据来确定,以免差距过大。保证车辆行驶安全是最大纵坡的设置目的,尽可能保障车辆下坡、转弯时的安全,对于冬天天气寒冷的北方地区,还要考虑雨雪结冰对车辆的影响,应用过程中尽可能避免使用最大纵坡。如果实际设置过程中出现条件限制,可将主干道、次干道以及车间引道的最大纵向坡度适当增加2%,若该道路车流量较大最好不要增加;对于坡度的设计还要考虑厂区内通行车辆的爬坡能力,否则,车辆满载负荷爬坡,因发动机内油料燃不尽可能会排出大量黑烟,不仅损伤车辆还会造成环境污染。此外,厂区内部道路的最大纵向坡度通常不超过8%,坡长则需限制在200米以内[7]。可根据《化工企业总图运输设计规范》中关于石油化工厂区内各道路类型的最大纵向坡度要求进行设计,具体要求见表1。
表1石油化工厂区内部道路的最大纵向坡度.png)
2、竖向标高。竖向标高的值通常是根据厂外公路标高、厂区出入口标高、道路坡度以及水平场地标高来确定。就大多数情况来说,厂区内道路标高的设计不能低于厂外道路路面的标高。若恰好相反,那么为避免厂外雨水倒灌至厂内,需在厂区大门放置雨水篦子板。
(二)横断面设计
厂区内部道路的横断面设计一般有两种类型,即公路型、城市型。公路型横断面的主要特征是没有路缘石,横向坡度较低,一般在1%-2%左右,通过道路两旁的明沟来排水。该种类型比较适用于降水量较大的地区,明沟排水不易造成厂区内积水,也因此常被用在人员偏少的装置作业区。为了安全,该类道路通常还会增设透水盖板,或在道路两边设置栏杆,而像靠近厂区边缘或邻近山体的路段多不会加设盖板。与之不同的是,城市型道路则需要设置雨水口和路缘石,该种类型的道路是通过雨水沟或雨水管来排水的,横向坡度要高一些,一般在1.5%以上[8]。这一类型的横断面通常更适用于人员流动量较大或对路面整洁美观要求度较高的区域办公场所。
四、石油化工企业厂区内部道路的交叉口设计
(一)道路-铁路交叉口设计
设计过程中,应尽量减少石油化工企业厂区内道路和铁路过多的交叉,如果出现两处以上的交叉,那么两个相邻交叉点的间距应参照厂区内最长列车的长度来设置,间距不能小于列车长度,以免出现紧急情况时,列车完全挡住道路以致救援车辆无法通行。而实际设计过程中,两者之间的交叉尽可能正交,若斜交,那么交叉角度不能低于45°[9]。此外,交叉处的铁轨顶面要与道路路面标高保持一致,以免影响列车正常通行。
(二)道路-道路交叉口设计
同道路-铁路交叉口的设计原则相符,道路和道路的相交最好为正交,若斜交,那么交叉角度不能低于45°,并且主要通行道路的交叉口处要考虑司机的停车视距,该距离不能短于20米,视线范围内不得出现建筑物或绿化植物等,以免妨碍视线,影响会车。对于道路交叉口的纵坡设计,其坡度一般不超过2%,而且还要确保主干道路在交叉口处的坡度不变。
结语
综上所述,石油化工企业厂区内部道路的设计应综合考虑道路类型的工艺需求、不同间区的实际功能以及周边市政路网的情况,经过科学合理的分析后再分别确定厂区内货物和人员的进出口位置,并结合竖向的影响因素,充分考虑人员和货物的安全问题,以保证厂区内生产经营活动的便捷和安全。其宗旨是设计出能够提升厂区内运行效率的道路布局,促进企业经济效益的提升,并推动石油化工企业厂区内部整体规划的科学性、便捷性和高效性。
参考文献
[1]张道南.石油化工企业厂区内道路设计研究[J].百科论坛电子杂志,2018(8):640.
[2]王怡文,尚书静.厂区道路环境的综合规划设计探析[J].建筑工程技术与设计,2016(34):443.
[3]张晋峰.《石油化工企业设计防火规范》的灵活应用及建议(Ⅱ)[J].炼油技术与工程,2016,46(9):61-64.
[4]邢文泉.浅谈石油化工企业中单体建、构筑物的局部竖向布置[J].化工管理,2019(33):213-214.
[5]刘苗.在化工项目总图运输设计中的节省投资策略探讨[J].中国化工贸易,2019,11(9):9.
[6]盖艳云,孟亦飞,赵东风,等.基于应急救援目标的化工企业平面布局优化[J].当代化工,2018,47(1):159-162,166.
[7]刘振清,黄印,朱凯义.探究石油化工工程造价管理要点及优化策略[J].环球市场,2019(4):117.
[8]吴小兰.滨海化学工业区道路绿化设计分析——以上海化学工业区道路绿化改造工程为例[J].中外建筑,2020(9):172-175.
[9]拓展服务领域,优质、高效、快捷--辽宁省石油化工规划设计院[J].中国石油和化工,2003(12):33.