川南特殊地勢(shì)下的焦化項(xiàng)目廠區(qū)設(shè)計(jì)和收獲

趙勇勇

（山西省冶金設(shè)計(jì)院有限公司，山西 太原 030001）

焦化產(chǎn)業(yè)屬于基礎(chǔ)工業(yè)，內(nèi)容包括煉焦和化產(chǎn)回收，在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中占有極為重要的地位。焦化生產(chǎn)的主要產(chǎn)品是焦炭和化工產(chǎn)品，其中焦炭是鋼鐵冶金生產(chǎn)和化工生產(chǎn)中需要的重要生產(chǎn)原料，化工產(chǎn)品也是重要的工業(yè)原料和材料。時(shí)下有不少焦化項(xiàng)目正在建設(shè)，通常來(lái)說(shuō)焦化項(xiàng)目都會(huì)選擇較為平坦的場(chǎng)地進(jìn)行建設(shè)，且占地面積也足夠大，這樣條件下的焦化項(xiàng)目設(shè)計(jì)是較為成熟的，相對(duì)而言建設(shè)也會(huì)很順利。但如果建設(shè)場(chǎng)地條件嚴(yán)苛，或處于特殊的地形情況下，由于建設(shè)場(chǎng)地狹小、地形復(fù)雜，此時(shí)的設(shè)計(jì)將會(huì)非常困難，對(duì)設(shè)計(jì)人員的能力和思維也是一種考驗(yàn)。以下介紹了西南地勢(shì)中的一個(gè)焦化項(xiàng)目的設(shè)計(jì)歷程，以及取得的成果和收獲。

1 項(xiàng)目概況

此次的廠區(qū)設(shè)計(jì)針對(duì)的是一個(gè)產(chǎn)量為60萬(wàn)t/年的焦化項(xiàng)目，廠址位于川南地區(qū)樂山市沐川縣，山西省冶金設(shè)計(jì)院有限公司承接了該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括備煤車間、煉焦車間、篩貯焦車間、煤氣凈化車間等生產(chǎn)設(shè)施，以及與其相配套的生產(chǎn)輔助設(shè)施和公用設(shè)施。

廠址所在地區(qū)是典型的西南地勢(shì)，境內(nèi)土地多是高山峽谷及河流，很難找到一塊平坦場(chǎng)地。項(xiàng)目開始時(shí)也想在當(dāng)?shù)卣业椒弦话憬够瘡S建設(shè)要求的廠址，但是多方尋覓不可得，最終不得不放棄改而利用其他場(chǎng)地。

2 建設(shè)場(chǎng)地的特點(diǎn)

根據(jù)設(shè)計(jì)要求和當(dāng)?shù)赝恋貭顩r，經(jīng)多方研究和多次實(shí)地踏勘以及經(jīng)由土地資源管理部門同意，最終建廠地址選擇在一條山梁上。此山梁由高向低呈現(xiàn)東北西南走向，西南直達(dá)馬邊河，平均寬度為550 m左右，沿河是一條省級(jí)公路。廠址內(nèi)有數(shù)戶居民，還有少量耕地以及果木、樹林，搬遷工作量不大。當(dāng)?shù)厮幍乩憝h(huán)境屬于山地峽谷，其主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)檠睾拥缻{谷方向，與廠址所處山梁垂直，這對(duì)于本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)是非常有利的。緊靠廠址東南與公路之間是一個(gè)廢棄的黃磷廠，也屬該企業(yè)所有，占地約2.2 hm2（33畝），已有基本的交通、供電、供排水等基礎(chǔ)設(shè)施，可改造為辦公和生活區(qū)。

廠址平均海撥高度為485 m，坡度為1～9°，具有典型的西南山地特征。經(jīng)過(guò)對(duì)廠區(qū)及周邊的現(xiàn)場(chǎng)踏勘和觀察，可見廠址地表土層不厚，土壤中夾雜巖石，外露部分多風(fēng)化。從廠區(qū)自然斷面上看，下部為巖石層，對(duì)工程建設(shè)而言是有利的。

3 廠區(qū)設(shè)計(jì)及特色

3.1 建設(shè)場(chǎng)地總體設(shè)計(jì)要求及實(shí)施

根椐廠址平面圖和勘探部門提供的地勘資料，設(shè)計(jì)院依據(jù)場(chǎng)地的具體情況，結(jié)合本項(xiàng)目的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)多輪對(duì)比分析和優(yōu)化組合，并與企業(yè)及相關(guān)部門協(xié)商，決定將項(xiàng)目主場(chǎng)地設(shè)計(jì)為3個(gè)平臺(tái)，自北向南（從高到低）依次是第一、二、三平臺(tái)，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)。平臺(tái)和護(hù)坡以及外聯(lián)公路等具體設(shè)計(jì)和施工由當(dāng)?shù)鼐哂邢喈?dāng)資質(zhì)和施工經(jīng)驗(yàn)的單位負(fù)責(zé)，我院作為項(xiàng)目設(shè)計(jì)單位則要與相關(guān)部門緊密配合，對(duì)平臺(tái)規(guī)格等提出具體要求，并根據(jù)場(chǎng)地的具體變化對(duì)設(shè)計(jì)做出適時(shí)調(diào)整，以確保三個(gè)平臺(tái)與項(xiàng)目整體設(shè)計(jì)相適應(yīng)，各個(gè)生產(chǎn)設(shè)施與所在平臺(tái)緊密貼合，保證項(xiàng)目順利建成投產(chǎn)，并能夠長(zhǎng)期安全運(yùn)行。

工程建設(shè)先從場(chǎng)地平整開始，中途雖有局部塌方等情況發(fā)生，但均被克服，3個(gè)平臺(tái)順利建成。根據(jù)地勢(shì)條件和工藝要求，最初設(shè)計(jì)相鄰平臺(tái)高差在25 m左右，實(shí)施時(shí)略有調(diào)整。第一平臺(tái)有效面積為4.73 hm2（70.95畝），海撥高度為502.3 m；第二平臺(tái)有效面積為4.69 hm2（70.35畝），海撥高度為476.5 m；第三平臺(tái)有效面積為4.77 hm2（71.55畝），出于節(jié)省投資和其它要求，又將其分成東西2個(gè)平臺(tái)，東側(cè)平臺(tái)有效面積為2.29 hm2（34.35畝），海撥高度為451.4 m；西側(cè)平臺(tái)有效面積為2.48 hm2（37.20畝），海撥高度為446.6 m。

3個(gè)平臺(tái)依次相連在一起，上下兩個(gè)平臺(tái)之間設(shè)有加固護(hù)坡，以保證平臺(tái)的穩(wěn)固性，平臺(tái)之間和護(hù)坡上設(shè)有道路。由于場(chǎng)地處于多山地帶，當(dāng)?shù)貧夂驖駶?rùn)，雨量豐沛。在修建平臺(tái)時(shí)，設(shè)計(jì)要求每個(gè)平臺(tái)都是一個(gè)獨(dú)立的排水單元，平臺(tái)各邊緣設(shè)有排水溝渠，排水溝渠直通廠外道路兩側(cè)的排水明渠，可將平時(shí)場(chǎng)地滲水和雨水排入溝渠中，匯集入排水明渠，最終排入馬邊河。

3.2 項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)布局

在總平面布置中，主要生產(chǎn)設(shè)備焦?fàn)t設(shè)在第一平臺(tái)，沿東西方向分別設(shè)1號(hào)焦?fàn)t和2號(hào)焦?fàn)t，煙囪設(shè)在焦?fàn)t北側(cè)，煤塔設(shè)在焦?fàn)t南側(cè)，焦?fàn)t東側(cè)是熄焦塔和生化處理設(shè)施，焦?fàn)t西側(cè)是機(jī)修車間和中心變電站。平臺(tái)上還設(shè)有除塵地面站、煉焦變電所等設(shè)施。

煤氣凈化設(shè)施則設(shè)在第二平臺(tái)，鍋爐房和綜合給水系統(tǒng)也設(shè)在該平臺(tái)上。鍋爐房、綜合給水系統(tǒng)布置在西側(cè)，而后自西向東依次布置冷凝鼓風(fēng)車間、脫硫及硫回收車間、硫銨車間、洗脫苯車間、綜合罐區(qū)車間。在鍋爐房北側(cè)設(shè)水處理間，從馬邊河汲水經(jīng)其處理后作為本項(xiàng)目生產(chǎn)用水。同時(shí)該平臺(tái)上還設(shè)置有制冷站、空壓站、泡沫站、回收變電所等輔助生產(chǎn)設(shè)施。

備煤車間和篩焦車間設(shè)在第三平臺(tái)上。東側(cè)平臺(tái)設(shè)為備煤車間和洗精煤堆場(chǎng)，在平臺(tái)外側(cè)另設(shè)破碎樓、轉(zhuǎn)運(yùn)站、煤焦變電所等；西側(cè)平臺(tái)設(shè)為篩焦樓和焦炭堆場(chǎng)。

由于廠址過(guò)于狹小，三個(gè)平臺(tái)之上不可能容納全部設(shè)施，還有工作區(qū)、生活區(qū)等，必須另謀他途解決。最終在總平面布置中，于第三平臺(tái)下方，入廠道路旁邊小塊空閑地上設(shè)置了兩座400 m3的事故水池，若遇有事故發(fā)生，可利用高差使污水自流入事故水池；在第一平臺(tái)的生化處理站設(shè)了一座200 m3的事故水池；在第一平臺(tái)和第二平臺(tái)之間的外部東側(cè)的小塊空地，布置上化產(chǎn)辦公樓；拆除廢棄的黃磷廠，經(jīng)平整后建設(shè)了辦公樓、宿舍樓、食堂、車庫(kù)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等區(qū)域，并將這里定為企業(yè)總部；大門之外是廠區(qū)專有公路，沿公路上行進(jìn)入生產(chǎn)區(qū)，在生產(chǎn)區(qū)大門處設(shè)置磅房和計(jì)量裝置，對(duì)進(jìn)入廠區(qū)的生產(chǎn)原料和出廠產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)量。至此在總平面布置圖中，該項(xiàng)目所有設(shè)施躍然紙上，所有可用土地都被利用，幾無(wú)浪費(fèi)。

4 項(xiàng)目完成情況及收獲

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為在此地形復(fù)雜及有限的土地上建成一座中型焦化企業(yè)是很不容易的?？傮w來(lái)看該焦化廠工藝布局合理、管線連接順暢，整體設(shè)計(jì)緊湊、美觀，既滿足了生產(chǎn)要求又充分利用了土地資源。工程建設(shè)完成后，當(dāng)?shù)卣拖嚓P(guān)部門多次進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考察，對(duì)工程設(shè)計(jì)布局極為滿意，且認(rèn)為對(duì)當(dāng)?shù)毓I(yè)建設(shè)起到了示范作用。工程投產(chǎn)后又應(yīng)業(yè)主要求，為他們完成了安全設(shè)施設(shè)計(jì)和消防設(shè)施設(shè)計(jì)，并協(xié)助廠方取得生產(chǎn)許可證。該焦化廠已正常運(yùn)行了幾年，證明本設(shè)計(jì)是完全可行的。本項(xiàng)目的順利投產(chǎn)，也為在西南特殊地理環(huán)境之下，充分利用當(dāng)?shù)赜邢尥恋刭Y源，以及對(duì)于占地較大的工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)施工提供了借鑒，具有一定的參考價(jià)值。