化工设计概论(第二版)
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第一节 厂 址 选 择

厂址选择是化工厂建设过程中非常重要的一个环节。厂址的选择是否正确和合理,将对以后工厂的建设速度、运转成本、环境保护、发展潜力甚至安全生产等方面都会产生直接的影响。

厂址选择的政策性很强,工厂的建设必须要符合当地的长期发展规划和环保要求,并且需要取得主管部门、地方政府及当地民众的理解和支持。

厂址选择的经济性很强,在满足工厂正常生产及长远发展的前提下,尽可能降低建厂投资及运行成本,因此,厂址区域的自然地理特征,运输的方式、条件、成本,水源和动力的提供方式、成本,工厂未来的发展空间等都需要考虑。

厂址选择的技术性很强,工厂建设是一项综合性、团队性的工作,涉及工艺、土建、给排水、电气、技术经济等多个领域和专业,需要密切配合,互相协作,在厂址选择过程中,必须要满足各专业、各环节的建设和生产要求。

一、厂址选择的注意事项

化工厂建设投资大、周期长,在一定程度上具有不可更改性,因此,厂址选择必须是在长远规划的前提下,严格按照有关的政策、法规及厂址选择的基本要求进行选址。选址过程中的注意事项有以下几点。

(1)遵守国家法律、法规,符合国家工业布局,满足城市或地区的规划要求 厂址选择时应严格遵守国家对耕地、森林、文物、环境及劳动、安全等方面的法律、法规。不得违背国家和各级政府关于该地区的近期和远景规划。

(2)节约投资,利于生产、便于发展 厂址宜选择在原料、燃料、动力、水源供应充足的地域,尽可能靠近交通线,降低运输成本;充分节约土地资源,尽量少占或不占耕地;对厂址附近的劳动力市场进行调查,掌握劳动力的类别、数量及工资水平;厂址选择时还要考虑工厂未来的发展空间。

(3)气候适宜,并与环境和谐共处 选择厂址时应考虑气候条件,天气过冷或过热对生产过程都会有一定的影响,有可能会增加生产成本;选择厂址时还应注意当地的自然环境条件,对以后工厂投产后造成的污染进行预评估,并设计相应的处理办法,确保与环境和谐共处。

(4)生活方便 厂址选择时应考虑职工的生活问题,如城镇交通、农副牧产品供应、学校、医院等基础设施,应将生活和生产兼顾。

厂址不宜选择在以下区域:

①低于洪水位或采取措施后仍不能确保不受水淹的区域;

②地震、洪水、泥石流等自然灾害易发生地区;

③厚度较大的三级自重湿陷性黄土地区;

④国家风景区、名胜保护区、古建筑、古迹及自然保护区、矿藏区;

⑤卫生防护地带、流行病及传染病区;

⑥重要军事基地和国防军事区域。

二、厂址选择的影响因素

对于厂址选择的影响因素,可根据它们与建设和生产成本的关系分为两大类。与成本有直接关系的因素称为直接因素,可以用货币单位来直接衡量,如运输、原料、动力与能源、水源、劳动力、建筑、土地、税费等。与成本无直接关系,但能间接影响产品成本和未来企业发展的因素称为间接因素,如气候和地理环境、环境保护、当地文化习俗、政府政策、发展空间,当地居民对工厂的态度等。

在厂址选择时,不能仅考虑直接因素,要将直接因素和间接因素进行统筹,寻找最佳的结合点,这对工厂长远的发展影响重大。

三、厂址选择的程序

厂址选择的具体工作程序可以分为前期准备、现场踏勘和编制报告三个阶段。

1.前期准备

选厂工作组成员在对设计任务及地方政策有一个深入认识之后,就开始了厂址选择的前期工作,本阶段主要任务是拟定选厂指标和设计基础资料的搜集提纲。

所拟定的选厂指标主要有以下几个方面:

①所建工厂的产品方案和规模(产量、职工人数等);

②工厂生产所需原料、燃料、水源的来源、年消耗量等;

③产品的品种、数量及销售去向,合适的运输方式等;

④生产过程中所产生“三废”的量、性质、可能造成的污染及防治措施;

⑤工厂建设的预算面积,厂区内主、辅建筑物的初步配置、要求及工厂未来的发展规划纲要等。

设计基础资料的收集提纲:主要包括厂区自然条件(如地形资料、气相资料、工程地质、水文、地震等)和技术经济条件(如原料、动力能源、水源、交通运输、环境概况及保护、通讯、施工条件等)等方面的资料提纲。

2.现场踏勘

本阶段的主要工作是通过现场踏勘获得第一手资料,并进行设计基础资料的搜集。

对于每一个踏勘现场,首先是按照前期拟定的基础资料收集提纲进行资料搜集,在此基础上进行实地调查和核实,以确定如果选用,该区是否要进行重新测量以及厂区自然地形利用方法。现场踏勘时,应注意核对所汇集的原始资料,并随时作出详细记录。一般应踏勘两个以上厂址,经比较后择优建厂。现场踏勘应包括如下内容:

①厂区周围的工厂分布、生产状况,附近居民的分布及协作的具体要求;

②厂区附近水源地、排水口、供电及附近各种管线的可能走向;

③厂区附近可利用的交通线及其等级、运输量等;

④厂区附近历史上洪灾及地质情况;

⑤厂区附近目前的污染状况及相应的处理措施。

通过所搜集到的资料对工厂进行初步规划,并形成工厂区域的初步规划方案,包括厂区内及附近自然地形的改造利用、原有设施加以保留和利用的可能性;原料、货物运输方式及线路设计等。

3.编制报告

在现场踏勘的基础上,遴选出几个相对成熟的方案,通过对各方面的条件进行评估,进行全方位、科学的比较,作出结论性的意见,确定最合理的方案,编制选厂报告,将选厂报告及厂址方案图交主管部门审查,并作为可行性研究报告的一部分。厂址选择报告基本内容应包括如下几个方面。

(1)总述 包括选厂的目的与依据,选厂工作组成员及其工作过程,厂址选择的方案及推荐方案的优势等。

(2)主要技术经济指标 拟建工厂的产品方案、生产规模、工艺流程与特点、设备构成;全厂占地面积及建筑面积、职工人数;生产原料、能源、水源的需求量及其要求;运输量;“三废”产生量、治理措施等。

(3)厂址条件 主要说明所选地域的自然条件、周边配套设施等。包括以下内容:

①厂址的地理位置、地形、地势、地质、气象数据、面积及环境;

②厂区附近的交通运输情况(运输方式、运输量及运输成本等);

③厂区基建材料及生产过程中原料、能源的供给方案等;

④厂区给排水措施;

⑤厂区土地征用及居民搬迁情况;

⑥职工生活设施的基本概况。

(4)厂址方案比较 根据选择厂址的各项自然、技术经济条件,对几个拟选定的厂址进行综合性、全方位的比较,并确定最终选定厂址的推荐意见及其中有关问题的解决方案。详细比较项目可参考表3-1和表3-2(以拟定三个预选厂址进行比较)。

表3-1 厂址技术方案比较

注:技术等级中A表示优;B表示中;C表示差。

表3-2 厂址经济方案比较

注:费用等级中A表示低费用;B表示中等费用;C表示高费用。

四、厂址选择的发展趋势

厂址选择的评价方法很多,需要考虑的因素也很多,单凭直观的计算和表观数据的比较,已不能满足厂址选择的需要。目前厂址的选择有以下发展趋势。

(1)计算机技术的应用 随着计算机技术的发展,计算机模拟技术,多维准则的计算机检索技术得到了广泛的应用,利用复杂的函数关系同时对多个考虑目标进行优化和分析,使厂址的选择更加科学与客观。

(2)厂址选择向动态、长期、均衡决策发展 传统的厂址选择指标是建立在当前以及对未来的预测基础之上的。而现代的选址技术则适应了动态发展的要求,将企业的生产能力、分配方案、市场需求、成本变化、竞争局面均衡地加以考虑,不断进行修正,使得选址这一长期决策与生产业务的中、短期决策有机地结合起来,以达到尽可能低的技术经济指标。

五、厂址选择示例分析

某尿素加工厂设计年产量为100000万吨;另外还生产甲醇、稀硝酸、硝铵等产品。初步拟定的厂址草图如图3-1所示。

图3-1 某尿素厂平面布置草图

1—煤堆场;2—造气工段;3—除尘工段;4—脱硫工段;5—变换工段;6—氨合成车间;7—液氨储罐;8—压缩工段;9—甲醇塔;10—尿素合成车间;11—造粒塔;12—成品库;13—变电室;14—变电站;15—稀硝酸工段;16—硝铵工段;17—废水处理;18—办公区;19—生活区

该厂属于中型企业,原材料的消耗量、产品量都比较大,需要有便利的交通条件。

从图中可以看出,厂址选在铁路线附近,且有通往城镇的公路,交通便利,原料煤炭可由铁路直接运输到厂区堆场;产品尿素可由铁路输出。另外,厂区内地形平坦,建厂时,土石方量不大,厂区附近水系发达,可满足工厂所需的水量和水质,污水经处理后,可作为生产用水循环使用。电力由国家电网供应,比较充裕。厂区地质条件好,主导风向为东南风,处于居民生活区的下风向。综上所述,该厂址的选择是合理的。