Инженерные сети и технологические трубопроводы

Введение

 

Генеральный план — часть проекта, в которой комплексно решаются вопросы планировки, размещения зданий и сооружений, транспортных коммуникаций и инженерных сетей на территории НПЗ и НХЗ; в этой же части освещаются задачи, связанные с размещением предприятия в промышленном узле. Разработка генерального плана представляет собой сложную задачу, требующую учета различных факторов.

Важными проектными документами, разрабатываемыми при составлении этой части проекта, являются графические изображения генерального и ситуационного планов завода. Чертеж планировки территории, отведенной под строительство предприятия, на который в процессе проектирования наносят все здания и сооружения, автомобильные и железные дороги, подземные и наземные трубопроводы, кабельные линии электроснабжения и связи и т. п., называется генеральным планом завода. Генеральный план выполняется в масштабе, который зависит от размеров проектируемых сооружений. Генпланы НПЗ и НХЗ обычно разрабатываются в масштабах 1:500, 1:2000, 1:5000.

1. Размещение завода. Ситуационный план

 

При проектировании новых нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов их следует, как правило, размещать в составе группы предприятий с общими объектами (промышленного узла), на территории, которая предусмотрена схемой или проектом районной планировки, проектом планировки промышленного района.

Для размещения завода выбираются земли не сельскохозяйственного назначения или непригодные для сельского хозяйства.

При отсутствии таких земель используются участки на сельскохозяйственных угодьях худшего качества.

Поскольку НПЗ и НХЗ являются источниками загрязнения атмосферного воздуха, их следует размещать по отношению к жилой застройке с учетом ветров преобладающего направления.

Между промышленной зоной и жилым поселком предусматривается санитарно-защитная зона, размеры которой выбираются Ш соответствии с «Санитарными - нормами проектирования промышленных предприятий».

В процессе выбора площадки различные варианты размещения завода наносятся на чертеж ситуационного плана. Кроме площадок на ситуационном плане наносятся промышленные предприятия, имеющиеся в районе; существующие населенные пункты и площадка, намеченная для размещения заводского жилого поселка; железнодорожные пути и автомобильные дороги; трассы линий' водопровода и канализации с указанием мест водозабора и площадки для очистных сооружений; заводская ТЭЦ и трассы линий электро- и теплоснабжения; водоемы и водные пути; карьеры местных строительных материалов. Ситуационный план составляется в масштабе 1: 10000 или 1:25 000.

Рис. 1.1. Ситуационный план НПЗ

1— территория завода. 2 — административно-хозяйственная зона; 3 —ремонтно-механическая база; 4 — база оборудования; 5 — зона расширения НПЗ; 6 —очистные сооружения; 7 — ТЭЦ; 8 — строительно-монтажная площадка ТЭЦ; 9 — товарный парк сжиженных газов; 10 — железнодорожная станция; 11— промыво-пропарочная станция; 12 — водозабор питьевой воды; 13 — промышленный водозабор; 14 — пункт приема нефти; 15 — пруды-накопители очищенных стоков.

 

На рис. 1.1 приведен ситуационный план НПЗ. Рядом с площадкой НПЗ находится заводская ТЭЦ, предусмотрена территория для расширения завода. В соответствии с действующими противопожарными нормами товарная, база сжиженных газов удалена от основной промплошадки. На ситуационном плане изображены также пункт приема нефти, водозаборные сооружения питьевого и промышленного водоснабжения, железнодорожная станция. Населенный пункт в данном случае, находится на расстоянии свыше 5 км or заводской площадки и поэтому не изображен на плане.

 

2. Принципы построения генерального плана НПЗ и НХЗ

 

При разработке генеральных планов НПЗ и НХЗ необходимо обеспечить наиболее благоприятные условия для производственного процесса, рациональное и экономное использование земельных участков. В генеральных планах НПЗ предусматривается: функциональное зонирование территории с учетом технологичеcких связей, санитарно-гигиенических и противопожарных требований; рациональные инженерные связи внутри предприятия, а также между предприятием и жилым поселком; возможность осуществления строительства очередями или пусковыми комплексами; защита подземных вод и открытых водоемов от загрязнения сточными водами и отходами. Следует также учитывать природные особенности района строительства (температуру воздуха и преобладающее направление ветра, возможность больших снегоотложений и т. д.).

Важным показателем рациональности решения генерального плана является плотность застройки, представляющая собой отношение площади застройки к площади предприятия в пределах ограды. Площадь застройки определяется как сумма площадей, занятых зданиями и сооружениями всех видов, включая открытые технологические, санитарно-технические и энергетические установки, эстакады, площадки погрузо-разгрузочных устройств, подземные сооружения, склады. Глава СНиП П-89—80 «Генеральные планы промышленных предприятий» предусматривает, что плотность застройки НПЗ и НХЗ должна быть не ниже 46%. Размещение технологических объектов на генплане должно отвечать последовательности переработки сырья в технологическом потоке — от головного производства (AT и АВТ на НПЗ, установки пиролиза на НХЗ) к объектам приготовления и отгрузки товарной продукции. Технологические потоки при разработке генеральных планов направляют параллельно один другому и перпенди-кулярно направлению развития предприятия, что позволяет автономно развивать строящиеся и эксплуатируемые комплексы.

Генеральный план НПЗ и НХЗ должен предусматривать деление территории предприятия на зоны с учетом функционального "назначения отдельных объектов. Зоны формируются таким образом, чтобы свести к минимуму встречные потоки, обеспечить выполнение норм и правил техники безопасности и промышленной санитарии.

На современных НПЗ И НХЗ выделяют следующие зоны: предзаводскую, производственную, подсобную, складскую, сырьевых и товарных парков.

В предзаводской зоне размещают заводоуправление, учебный комбинат, здравпункт или поликлинику, общезаводскую столовую, пожарное депо, газоспасательную станцию и т.п. Генеральный план предзаводской зоны приведен на рис. 1.2. В предзаводской зоне наряду с решением общей объемно-пространственной композиции зданий следует предусматривать дополнительные элементы благоустройства. Разделение корпусов в предзаводской зоне осуществляется по функциональным признакам. Заводоуправление блокируется с машиносчетной станцией и АТС, столовая — с учебным комбинатом. Здания пожарного депо, газоспасательной службы, поликлиники, проходной удалены от административного блока, так как они непосредственно связаны c основной транспортной магистралью, идущей на завод.

 

Рис 1.2. Генеральный план предзаводской зоны:

1— заводоуправление с конференц-залом; 2.— машиносчетная станция и АТС; 3 — столовая; 4 — учебный комбинат; 5 — поликлиника; 6 — проходная с караульным помещением; 7 — пожарное депо и газоспасательная станция; 8 — навес для велосипедов; 9 — автобусная стоянка; 10 — стоянка для автомобилей.

Для создания оригинального архитектурного решения рекомендуется выделять отдельные объемы зданий, а здание заводоуправления сооружать с повышенной этажностью. На рис. 1.3 приведено архитектурное решение предзаводской зоны одного из современных НПЗ.

Проходные пункты предприятий следует располагать на расстоянии не более 1,5 км один от другого, поэтому на наиболее крупных НПЗ и НХЗ предусматривается несколько предзаводских зон в зависимости от числа входов и выходов.

Производственная зона занимает 25—30% общей площади завода, В ней размещаются большинство технологических установок предприятия, объекты общезаводского хозяйства (узлы оборотного водоснабжения, насосные станции систем канализации, трансформаторные подстанции, воздушная и азотная компрессорные, факельное хозяйство, лаборатория и т.д.).

 

Рис. 1.3. Архитектурное решение предзаводской зоны НПЗ.

 

Основными принципами построения этой зоны являются поточность прохождения продуктов, расположение объектов с учетом преобладающего направления ветров, использование рельефа.

Подсобная зона предназначена для размещения ремонтно-механических, ремонтно-строительных, тарных цехов и других зданий, а также сооружений подсобно-производственного назначения. Зон подсобных сооружений на генплане НПЗ и НХЗ может быть несколько, поскольку размещение подсобных сооружений зависит от тяготения к тем или иным прочим объектам и зонам. Например, гаражи, ремонтно-механические цеха, в которых занято большое количество производственного персонала, тяготеют к предзаводской зоне, где находятся остановки городского пассажирского транспорта; бытовые помещения и пункты питания располагают в обособленных зонах с учетом радиуса обслуживания.

В складской зоне находятся склады оборудования, смазочных масел, реагентное хозяйство. К этой зоне, для объектов которой требуются железнодорожные пути, тяготеют также объекты производственного и подсобного назначения, для которых необходим железнодорожный транспорт: установки по производству битума, серы, серной кислоты, установка замедленного коксования.

В зоне сырьевых и товарных парков размещают резервуарные парки легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, насосные и железнодорожные эстакады, предназначенные для приема сырья и отгрузки товарной продукций.

Зоны, для обслуживания которых необходим железнодорожный транспорт (складская, сырьевых и товарных парков), следует размещать ближе к периферии завода с тем, чтобы сократить число железнодорожных вводов, уменьшить протяженность путей, свести к минимуму пересечение железными дорогами инженерных сетей и автодорог.

При размещении на генплане энергоемких объектов следует максимально приближать их к источникам пароснабжения (ТЭЦ, котельным) с тем, чтобы сократить протяженность магистральных.паропроводов.

Размещение на генеральном плане технологических установок должно обеспечить поточность процесса, свести к минимуму протяженность технологических коммуникаций, исключить по возможности встречные потоки. При разработке компоновки технологических установок аппаратура и внутрицеховые трубопроводы размещаются таким образом, чтобы обеспечить вход сырья и выход готовой продукции с одной стороны. Располагая установку на генплане, стремятся к тому, чтобы вход сырья и выход продукции находился со стороны коммуникационного коридора.

Строительство НПЗ и НХЗ ведется комплексами, в состав которых включаются одна или несколько технологических установок и объекты общезаводского хозяйства. При компоновке генерального плана следует стремиться к тому, чтобы объекты, одного пускового комплекса размещались в наименьшем числе кварталов. Необходимо размещать объекты к кварталах- таким образом, чтобы обеспечивалась комплексная застройка заводских кварталов и не приходилось неоднократно возвращаться к сооружению объектов в ранее застроенных кварталах.

Производственные, вспомогательные и складские здания при проектировании НПЗ и НХЗ рекомендуется объединять в более крупные во всех случаях, когда такое объединение допустимо по технологическим, строительным, санитарно-гигиеническим и противопожарным нормам.

Расположение зданий и сооружений на генплане должно исключить распространение вредных выбросов, способствовать эффективному сквозному проветриванию промшющадки и межцеховых пространств.

Территория нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий при проектировании разбивается сеткой улиц на кварталы, имеющие, как правило, прямоугольную форму. Размеры кварталов назначаются в зависимости от габаритов технологических установок, однако площадь каждого квартала не должна превышать 16 га. Длина одной из сторон квартала не должна быть более 300 м. Расстояние между объектами, расположенными в соседних кварталах, следует принимать не менее 40 м.

При проектировании необходимо обеспечивать хорошую про-ветриваемость кварталов, избегать строительства внутри кварталов зданий П-, Ш- и Т-образной конфигурации.

Ширину улиц и проездов НПЗ и НХЗ определяют с учетом технологических, транспортных, санитарных и противопожарных требований, размещения инженерных сетей и коммуникаций.

Наименьшие расстояния между зданиями, наружными установками и сооружениями предприятия, регламентированы «Противопожарными нормами проектирования предприятий, зданий и сооружений нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. ВНТП-28—79 Миннефтехимпром СССР».

Используемый при проектировании современных НПЗ и НХЗ секционно-блочный метод компоновки генерального плана, предусматривает объединение в блоки установок, на которых осуществляются одноименные процессы.

Так, на двух НПЗ, строительство которых было начато в 1960—65 г. г., все установки первичной перегонки расположены в одну линию вдоль продольной оси и занимают группу кварталов, разместившихся в непосредственной близости от ограды- предприятия. Следующую линию кварталов занимают установки каталитического риформинга, также размещенные в соседних кварталах вдоль продольной оси. Далее располагаются установки гидроочистки, производства масел, серы. На другом предприятии, генплан' которого приведен на рис. 6.4, в одну линию вдоль продольной оси размещены две комбинированные установки по переработке нефти типа ЛК-6у; в следующей линии расположены установки вторичной переработки, автоматическая станция приготовления товарной продукции, узлы оборотного водоснабжения и другие объекты производственной зоны. В восточной части завода к этой зоне примыкают подсобная и складская зоны, в которых находятся ремонтно-механический цех, база оборудования дирекции. Третью и четвертую линии составляют товарные и сырьевые парки.

Рис. 1.4. Генеральный план НПЗ:

1-комбинированные установки по переработке нефти; 2-установки вторичной переработки 3-товарные парки; 4 -парки нефти; 5-узлы оборотного водоснабжения; 6-автоматические станции смешения; 7 - ремонтно-механическая база; в - база оборудования; 9-факелмые свечи; 10- факельное хозяйство; 11-железнодорожные наливные эстакады; 12 -товарные насосные; 13 - топливное хозяйство; 14 - реагентное хозяйство; 15 -воздушные компрессорные; 16 — заводоуправление.

 

Инженерные сети и технологические трубопроводы

 

По территории НПЗ и НХЗ прокладывается значительное число технологических трубопроводов и инженерных сетей (линий электропередачи, сетей водопровода и канализации, кабельных сетей автоматики и КИП). При разработке генерального плана должно быть обеспечено прохождение инженерных сетей по кратчайшему направлению и разделение их по назначению и способам прокладки.

Технологические трубопроводы и инженерные сети размещают в полосе, расположенной между внутризаводскими автодорогами и границами установок, а также в коридорах внутри кварталов.

Как уже указывалось, существуют различные способы прокладки коммуникаций: подземный, наземный в лотке, наземный на шпалах, эстакадный.

При прокладке трубопроводов на эстакадах в проекте необходимо предусматривать возможность размещения на конструкциях эстакад дополнительных трубопроводов, которые появятся при расширении предприятий и строительстве последующих очередей. В целях экономии территории магистральные эстакады наземных трубопроводов в производственной зоне проектируются многоярусными с учетом возможности их последующего использования.

При прокладке сетей на низких опорах трубопроводы объединяют в пучки шириной не более 15м. Если для ремонта трубопроводов используется кран, устанавливаемый на автомобильной дороге, то конкретная ширина пучка трубопроводов определяется длиной стрелы крана. В тех случаях, когда сети на низких опорах расположены вне зоны доступности крана, движущегося по автодороге, для движения автокранов и пожарных машин предусматривается свободная, полоса шириной в 4,5 м вдоль пучка трубопроводов. Для пересечения технологических трубопроводов, размещенных на низких опорах, с внутризаводскими автодорогами проектируются специальные железобетонные мосты. Ширина полосы, в которой размещены трубопроводы на низких опорах, должна обеспечивать возможность прокладки дополнительных трубопроводов при расширении завода.

Для прокладки электрических кабелей от источников питания (ТЭЦ, главной понизительной подстанции) до потребителей проектируются самостоятельные кабельные эстакады с проходными мостиками обслуживания. Кабельные эстакады размещают вдоль дорог со стороны, противоположной стороне прокладки эстакад технологических трубопроводов. При пересечении электрокабельных эстакад с наземными трубопроводами нефти и нефтепродуктов электрокабельные эстакады размещают ниже технологических трубопроводов и предусматривают в местах пересечения глухое огнестойкое покрытие, защищающее электрические кабели.

Совмещение кабельных эстакад с эстакадами технологических трубопроводов считается допустимым, если число кабелей не превышает 30.

Подземные сети и коммуникации укладываются по возможности в одну траншею с учетом сроков ввода в эксплуатацию каждой сети и нормативно установленных расстояний между трубопроводами.

 

4. Вертикальная планировка. Водоотвод с площадки

 

Задачей вертикальной планировки территории предприятия является приведение рельефа площадки в соответствие с проектом с учетом высотного размещения зданий и сооружений.

Вертикальная планировка решает различные технологические и строительные задачи: обеспечение такого высотного расположения зданий и сооружений, при котором создаются наилучшие транспортные условия; создание условий для быстрого сбора и отвода атмосферных вод с площадки; организация рельефа и систем канализации, обеспечивающая быстрый отвод и сбор аварийно разлившихся нефтепродуктов в наиболее безопасные места, а также быстрое удаление воды, использовавшейся для пожаротушения. Применяются следующие системы вертикальной планировки: сплошная, выборочная, смешанная или зональная. При сплошной системе планировочные работы выполняются по всей территории предприятия, при выборочной предусматривается планировка только тех участков, где располагаются здания и сооружения.

При смешанной системе планировки часть территории завода -планируется выборочно а часть — по системе сплошной планировки.

Действующие нормативы предусматривают, что на предприятиях с плотностью застройки более 25%, а также при большой насыщенности промышленной площадки дорогами и инженерными сетями следует применять систему сплошной вертикальной планировки. Руководствуясь этим требованием, на современных НПЗ и НХЗ вместо распространенной прежде смешанной системы Применяют, как правило, сплошную вертикальную планировку. Ранее считалось, что наиболее экономичной является разработка вертикальной планировки с полным балансом выемок и насыпей по заводу. Опыт показал, что зачастую по условиям строительства работы по сооружению отдельных насыпей и выемок не совпадают; стремление сбалансировать объемы земляных работ в ряде случаев приводило к необоснованному увеличению высоты фундаментов под сооружения, ухудшению условий прокладки сетей.

Основными критериями рациональности вертикальной планировки в настоящее время считаются: обеспечение удобства технологических связей, улучшение условий строительства и заложения фундаментом.

При проведении вертикальной планировки необходимо предусматривать снятие (в насыпях и выемках), складирование и эффективное временное хранение плодородного слоя почвы, который затем, используется по усмотрению органов, предоставляющих в пользование земельные участки.

Принимают следующие уклоны поверхности площадки, завода: для глинистых грунтов: 0,003 — 0,05; Для песчаных грунтов: 0,03;Для легко размываемых грунтов: 0,01; Для вечномерзлых грунтов: 0,03.

Резервуарные парки и отдельно стоящие резервуары с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями, сжиженными газами и ядовитыми веществами располагают, как правило, на более низких отметках по отношению к зданиям и сооружениям. В соответствии с требованиями противопожарных норм эти резервуары обносят земляными валами или несгораемыми стенами.

Проектируя вертикальную планировку площадки, необходимо обеспечить, чтобы уровень полов первого этажа зданий был не менее чем на 15 см, выше планировочной отметки примыкающих к зданию участков.

Для отвода поверхностных вод и аварийно разлившихся нефтепродуктов применяется смешанная система открытых ливнестоков (лотков, кюветов, водоотводных канав) и закрытой промливневой канализации. Закрытая канализация используется на участках повышенной пожарной опасности нефтеперерабатывающих заводов и на нефтехимических производствах. Поверхностные воды (дождевые и талые) с территории предприятий направляются в пруды-накопители.

 

Транспортные системы

 

При разработке проекта генерального плана промышленной площадки детально прорабатываются вопросы внешнего и внутреннего транспорта. Внешним транспортом НПЗ и НХЗ являются железные и автомобильные дороги, связывающие предприятия с путями сообщения общего пользования; к внутреннему транспорту относятся транспортные устройства, расположенные на территории завода.

Особенностью НПЗ и НХЗ является полное отсутствие внутризаводских железнодорожных перевозок. Железнодорожные пути используются только для отгрузки готовой продукции и приема реагентов, тары, а в отдельных случаях — сырья. Поэтому сеть железных дорог на территории предприятий по возможности концентрируют, группируя на генеральном плане объекты, которые обслуживаются железной дорогой.

Чтобы создать условия без перегрузочного выхода на общесоюзную сеть железных дорог, железнодорожные пути НПЗ и НХЗ проектируются с шириной колеи 1520 мм (нормальная колея). Проектирование внутреннего железнодорожного транспорта на НПЗ и НХЗ ведется на основании СНиП II-46—75 «Промышленный транспорт».

Внутризаводские автодороги в зависимости от назначения подразделяются -на магистральные, производственные, проезды и подъезды. Магистральные дороги обеспечивают проезд всех видов транспортных средств и объединяют в общую систему все внутризаводские дороги. Параметры магистральных автодорог (ширина проезжей части и обочин, конструкция покрытия, радиусы поворотов и т. п.) должны обеспечивать возможность проезда монтажных кранов и механизмов, подвоз крупногабаритных и тяжелых аппаратов и конструкций.

Производственные дороги служат для связи цехов, установок, складов и других объектов предприятия между собой и магистральными дорогами. По этим дорогам перевозятся грузы основного производства и строительные грузы. Проезды и подъезды обеспечивают перевозку вспомогательных и хозяйственных грузов, проезд пожарных машин.

Число полос движения, ширина проезжей части и обочин земляного полотна выбирается в соответствии с назначением дорог и грузонапряженностью. Наибольшая интенсивность движения, приходящаяся на одну полосу проезжей части внутризаводских дорог, не должна превышать 250 автомобилей в час. Как правило, дороги предусматриваются с одной общей проезжей частью.

Внутризаводские дороги проектируются, как правило, прямолинейными, схема дорог на заводе может быть кольцевой, тупиковой или смешанной.

Расстояние от внутризаводской автодороги или проезда до сооружений и зданий, в которых находятся производства категорий А, Б, В и Е должно быть не менее 5 м. В пределах обочины внутризаводских автодорог допускается прокладка сетей противопожарного водопровода, связи, сигнализации, наружного освещения и силовых электрокабелей.

На НПЗ и НХЗ сооружаются, как правило, дороги загородного профиля, их земляное полотно приподнято над прилегающей территорией и служит в районе товарно-сырьевой базы вторым обвалованием. Целесообразно, чтобы планировочные отметки проезжей части автодорог были не менее, чем на 0,3 м выше планировочных отметок прилегающей территории.

При выборе типа дорожных покрытий следует руководствоваться условиями периода строительства — применять надежные типы капитальных покрытий.

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: