石油化工工厂总图竖向设计剖析--中国期刊网

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石油化工工厂总图竖向设计剖析

发表时间：2021/6/11 来源：《基层建设》2021年第6期作者：李全红

[导读] 摘要：石油化工工厂的竖向设计需要和总体的平面布置结合在一起，充分考虑当地的自然地形和工厂生产流程，兼顾土方平衡。

        洛阳石化工程设计有限公司河南省洛阳市 471000
        摘要：石油化工工厂的竖向设计需要和总体的平面布置结合在一起，充分考虑当地的自然地形和工厂生产流程，兼顾土方平衡。另外还需要对工厂周围的道路和市政管网条件进行详细的了解，并搜集整理当地水文、气象、地质条件进行汇总，因地制宜制定适合的实施办法及技术措施，将竖向设计做成更加科学化、合理化的工作。本文以竖向设计的布置要点为重点展开，尝试对其进行实施方案的探讨，以达到降低工程成本，提高建设效率的目标。
        关键词：石油化工工厂；总图竖向设计；设计剖析
        在工厂总图设计工作中，平面布置会受到重视，但是竖向设计却经常受到忽视。而竖向设计的欠缺会导致以下问题：1.会导致施工过程中增加不必要的土方量和护坡以及挡土墙等支护设施，会造成工程成本大量增加；2.会加大施工场地被雨水和洪水侵蚀的危险性，同时也容易存在排水漏洞；3.在施工过程中，工程车之间的联系不通畅，物流迂回，效率低下；4.造成建筑物高度无序，挡土墙排列不够整齐。而且，在现在的施工过程中，竖向布局设计对于工业场地质量的影响极大，乃至于影响到整个的工业经济发展水平。而且，随着城市化的不断推进，良好的工业场地设计不是仅仅只能够带来经济效益，还能够给社会效益带来一定的影响，因此工业场地的总图竖向设计对整个工业项目的影响巨大，亟需进行合理优化设计。
        一、竖向设计理念
        所谓的总图设计，实际上是对工厂三维空间的设计，将工厂置于坐标系中，平面设计图即为坐标系内XY方向的二维设计，竖向设计就是指坐标轴Z方向的三维的设计，此两者相辅相承，相互影响。竖向设计又被称为地形设计和竖向布置，它需要结合工厂建设地的自然地形、道路、建筑物、边坡及挡土墙等设施进行垂直方向的设计和安排。总图竖向设计在石油化工工厂的规划中具有重要的作用，同时在后期进行场地规划和空间设计时也需要进行参考和安排，总图竖向设计与总平面设计具有相互关联的关系[1]。因此，设计人员在进行工厂规划和改造时，更需要考虑到在具体的施工实际工作中可能会出现的问题，并在后期进一步改进和优化设计方案，将工厂的有限资源进行资源的合理使用。
        二、石油化工工厂总图的设计类型
        在对工厂进行竖向设计时，要首先确定设计类型，一般情况下，场地布置形式可以分为三类：平坡式、台阶式、混合式三种类型。场地布置的类型需要结合自然地势的高差大小进行考虑[2]。基础标准是将长度最长边方向长度乘以0.7后所得的数值，如果场地足够开阔，那么数据的最大值就不会超过这个标准，在进行竖向设计时就可以采用平坡式的手段。相反，针对复杂的地势，就需要结合考虑另外两种布局方式开展竖向设计。进行科学的竖向设计，不但能够在最大程度上节约土方工程的材料使用量，还能够对整个厂区实行完整的布局。竖向设计也可以作为施工各区块之间的调节链接形式，或者使用挡土墙以及护坡等手段进行。正常情况下，在施工过程中对自然地形坡度进行固定后，台阶数量越少，土方工程量也会随之增大，边坡占地也会逐渐变宽。在这时对边坡形式进行区块连接就可以有效减少工程的成本投入[3]。所以，石油化工工厂必须紧密联系自身的建设需求，合理选择场地的竖向布置形式。
        三、石油化工工厂竖向设计的要点环节
        3.1利用开阔平坦的地形
        在对石油化工工厂进行竖向设计时，需要结合石油化工工厂的生产实际进行考虑，并综合评估毒性以及污染性是否达标。在总图竖向设计的实际过程中，更要对石油化工工厂进行综合评估和准确选址，充分结合选址地的自然地形、水文条件以及交通要素等进行全面综合的分析。首先，要重视对工厂实际地形条件进行分析，确定厂址地形的具体落差，以确保各地势之间的落差精准符合建设需求，并且还要对其选址地的地形走势与地貌特征进行综合了解。重视对实际地形走势以及周边地貌特点进行分析，保障总图设计的合理性[4]。其次，在设计时，要对水文要素的分析，这其实也是对周围地势构造的进一步了解，水文分析包括：水位高低测量以及水质检测等情况，还需要深入了解洪水的位置以及各区域的汇水面积，切实保证竖向设计的合理性和可行性。其次，是要对附近的铁路交通以及水路通道和公路的交通运输能力进行全面的评估了解分析，之后再结合周边环境进行勘查和分析，提高总图设计的全面性以及实效性。最后，设计人员应该重点注意工厂有毒性以及易造成周边污染的生产特点，要尽量选择人烟稀少的山区进行生产作业[5]。再做好工程地质的实际勘察工作，为展开科学的设计提供保障。
        3.2充分考虑交通运输能力
        交通运输石油化工工厂生产中属于最终的环节，也是非常重要的环节。这一环节可以实现石油化工工厂与外界展开及时有效的联系，如果没有交通运输能力，那么石油工厂的生产也就失去了自身必备的价值。所以，这就要求总图竖向设计要十分重视石油化工工厂内的交通运输需求，结合工厂周边的实际的交通运输能力，以确保生产车间与外界之间能够进行及时有效的联系，更好地开展石油装卸工作[6]。在竖向设计过程中，还要充分认识到生产车间的物流渠道以及整体的发展方向。这样一来，可以对地形区域进行的总体把控，从而制定出最优的交通运输方案。有效帮助交通运输与工厂地势实现协调统一，力争尽可能减少工厂货物的运输距离，促进当地交通便捷发展，并有效减少资源消耗。生产环节对生产作业的影响巨大，而交通运输又是非常重要的生产环节，因此，适配的交通运输能力对工厂生产具有重要的促进作用。所以在进行竖向设计的过程中要十分重视工厂实际对交通运输所提出的需求。在进行总图竖向设计时，设计人员需要充分规划和了解化工厂建成后投入使用的的物流通道以及运输方向，进一步为物流运输和厂区地势保持一致的发展走向。在减少交通运输成本的基础上进一步实现降低能耗的设计效果，最后实现合理的总图设计。

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        3.3切实优化设计方案
        竖向设计应该紧密结合工厂的地势特征，细致对周围的交通运输能力进行勘察，最后制定出最合理的设计方案，将场地发挥出最大的价值。首先，在设计过程中，设计人员要结合周边建筑、公路以及铁路等对高度进行详细的标注，为生产与运输工作的可持续性发展提供保障，并营造出协调的运输氛围。此外，对于场地的平整工作必须要在大规模开工之前进行，这样一来可以不受其他工程项目的干扰和其他施工障碍物的影响[7]。而且，对整个场地也可以展开机械化平整作业，对场地内部的土方运输来说是十分有利的，还可以帮助优化回填土的质量。其次，在设计过程中，在地下水位较高的山区地段施工，要采用总量较轻的厂房，以此来避免因厂房坍塌而造成的损失。设计者要根据不同的场地地形进行不同的设计方案预设，尽可能在保证安全的基础上建立多样化的建筑物。当然，在同一厂房内也需要增设台阶或斜坡式的地坪，用来疏通厂区排水，保证厂区开展良性循环运输作业。对于特殊的建筑物来说，不仅要保证安全，还要充分结合自然环境地形做好屏障保护工作，对设计方案进行优化。最后，竖向设计要结合工厂实际的整体规模、车间数量、性质、以及工作流程和运输方式等各项要素进行综合分析。作为总图设计团队的成员，需要为化工工厂总图竖向设计提供科学合理的保证，并对工厂施工流程有基础的知识储备。还需要紧密结合厂区的地质要素，促进施工工作有序展开[8]。
        3.4有效减少工程成本
        在总图竖向设计过程中，要因地制宜的结合不同的场地地势的具体特征，尽量精简土石的动工量，再结合总图进行竖向设计，尽可能减少工程成本投入。在对建筑物高度进行标识时，应注意使建筑高度与自然地形地貌相适应。此外，还需要选择最合适的回填土方式，尽可能减少土方开挖的工程量，减少施工压力。在土石填挖环节中，要对施工场地进行统一的填挖，而分区施工的模式可以有效避免在施工场地出现重复挖掘或回填的问题。再结合工程中的土壤系数，选择最优化的运输方案及土壤使用方案。场地的土石使用量受到交通运输的影响，所以在进行竖向设计时要尽量减少土石工程量，开展场地的良性运输。在进行竖向设计时，设计人员还应该针对场地的地貌展开详细的分析，结合实际的地貌特点进行设计以减少土石动工量，而且竖向设计需要和平面设计进行结合。在建构筑物建设或是规划的建构筑物布置时，要充分结合周围的实际环境进行布置，尽可能让建构筑物和周边地形相适配，这样不仅可以保证总图竖向设计是合理和科学的，还能够制造出较好的建筑视觉效果[9]。同时，设计人员也需要运用科学的填土挖土方式，根据实际的地形条件进行场地安排和规划，针对原有地形存在的大面积陡坡时，可以按照实际情况将陡坡设计成为阶梯式，采用自然放坡、护坡或挡土墙处理，在最大的程度减少土石填挖的工程量。在实际的场地填挖工作中要实行分期和分区的施工原则，以此来避免一些地段出现重复填挖或者是取土困难的问题。与此同时，设计人员还应该考虑到实际工程项目中的余土或者是场地土壤系数，尽可能制定出最优的交通运输方案。这样既够减少土石工程的消耗总量，也为场地提供了良好的场地交通运输条件，并且有效的降低了工程的成本消耗。
        3.5符合废气排放标准
        石油化工工厂的建立需要对废气排放进行有效的规划，因此，废弃站的建立与设计在工程项目中占有不言而喻的重要地位。这也要求设计人员要对当地的自然环境、地形特点、发展条件等进行实地的勘探调查，从实际出发，结合周边村落进行规划，建设废弃处理站。未达到国家化标准时坚决不允许向外排放废气，并保证废气站与周边村落住宅地区间隔在五百米以上，再结合石油化工工厂建设地区的自然风向，不可以建设在村落的下风向，以避免对居民生活造成不良的影响。
        四、结语
        场地竖向设计是工程项目总体布局中的重要环节，合理科学的竖向设计方案会对工厂土地整体的使用效果起到巨大的促进作用；不合理的设计方案则会限制土地资源发挥出最大的功能和价值，更进一步还会影响到工程量的变化问题，最后对工程实际经济以及社会效益造成不良的影响。因此，在进行化工厂竖向设计时，要充分保证设计的合理性，结合多个方面的因素进行考虑，推动生产作业能够在顺利的条件和环境下开展，进一步保障总图设计的科学性和可行性，从而收获更加优化的设计效果。
        参考文献
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        [2]张海磊,庞茂瑜.石油化工招标投标领域企业管理分析[J].化工设计通讯,2021,47(1):147-148.
        [3]梁海燕.电气自动化系统在石油化工行业中的应用[J].化工管理,2021 (3):181-182.
        [4]赵宇,李晓飞.石油化工生产中的环境保护问题及对策[J].写真地理, 2021(7):33.
        [5]栾博.探究石油化工污水处理现状与技术[J].清洗世界,2021,37(1):113 -114.
        [6]王志杰.关于石油化工过程装备与控制的思考[J].石油石化物资采购, 2021(4):41-42.
        [7]孙志强.石油化工生产中的节能策略[J].石油石化物资采购,2021(3): 30-31.
        [8]李天宝.石油化工过程安全技术的研究进展[J].写真地理,2021(2):363.
        [9]张峻玮.石油化工企业安全生产管理研究[J].石油石化物资采购,2021 (2):151-152.