王先田（航天長征化學工程股份有限公司蘭州分公司，甘肅蘭州730010）

河南省某化工廠區(qū)給排水地下管網(wǎng)綜合設計探討

王先田（航天長征化學工程股份有限公司蘭州分公司，甘肅蘭州730010）

隨著煤化工項目建設的不斷發(fā)展，給排水專業(yè)設計在其中的普遍性和重要性也日益凸顯，本文以河南省某化工廠區(qū)給排水地下管網(wǎng)綜合設計為例，對化工廠區(qū)內(nèi)給排水地下管網(wǎng)優(yōu)化設計進行了簡要的探討,為同類案例提供參考和借鑒。

煤化工項目;給排水地下管網(wǎng);設計

給排水地下管網(wǎng)是煤化工全廠生產(chǎn)必不可缺的重要因素之一,是保障全廠安全、連續(xù)生產(chǎn)的重要條件之一。由于大部分給排水管線埋置在地下，一旦出現(xiàn)問題將會影響生產(chǎn)設備的正常生產(chǎn),甚至造成火災和爆炸事故,而且發(fā)現(xiàn)問題與解決問題需要較長的時間[1]。所以,給排水地下管網(wǎng)在設計過程中,在滿足企業(yè)生產(chǎn)、生活和消防的要求下,應從全方位、全過程入手，嚴格按照規(guī)范標準優(yōu)化設計，確保最終施工圖質(zhì)量能夠達到“零變更”要求，力爭技術先進,安全適用,立足環(huán)境保護。

河南省新鄉(xiāng)市某大型煤化工示范項目，廠區(qū)呈長方形布置,長1000m，寬600m，全廠占地面積900畝，場地總體平緩，項目所在地最大凍土深度為0.3m。全廠給排水地下管網(wǎng)主要包括三個子系統(tǒng)(6類管線):供水系統(tǒng)(穩(wěn)高壓消防給水管、生產(chǎn)生活給水管)、排水系統(tǒng)(生活污水排水管、雨水及清凈廢水排水管)、循環(huán)水系統(tǒng)(循環(huán)冷卻水給水管、循環(huán)冷卻水回水管)。其中排水系統(tǒng)為重力流管道，其余均為壓力流管道。

該項目地下管網(wǎng)的設計工作由于管線較多，條件不足等缺點。為保證設計進度，提高工作效率，筆者利用鴻業(yè)市政軟件11.0正式版來進行設計。

1 給排水地下管網(wǎng)設計準備階段

從設計角度講，在所有的主項完成后，所有用戶信息都齊全的情況下，給排水地下管網(wǎng)的設計條件才完全具備。但是從工程整體考慮，大量設備、材料的進入現(xiàn)場，需要道路，如果按正常順序設計、施工，地管無法在鋪路之前進行埋設，若待所有條件具備，又會造成二次開挖、破路等問題[2]。由于本項目工程進度比較緊，為方便項目總體實施，決定采取“地下管網(wǎng)先行”的形式。所以，在地下管網(wǎng)設計前，筆者做了如下幾點準備：（1）收集資料。與甲方溝通，了解廠區(qū)給水裝置的處理規(guī)模、位置、接口的管徑及水壓等相對應的數(shù)據(jù)資料，通過參考數(shù)據(jù)資料及相關專業(yè)提供的建筑單體、工藝裝置的需水量來確定給水管管徑以及水壓大小，確立進一步的供水方案。（2）匯總各建筑單體、工藝裝置排污情況，確定污水處理站規(guī)模，與總圖專業(yè)進行溝通，熟悉廠區(qū)內(nèi)地面自然坡向情況，確定廠區(qū)污水和雨水最終的排放形式。（3）對工業(yè)管線綜合布置概況進行考察，宏觀把握給排水系統(tǒng)各個管道的情況，與業(yè)主、各裝置設計院和其他相關專業(yè)進行反復溝通，做好前期規(guī)劃及方案論證，盡可能全面的掌握各裝置的接管管口直徑、壓強等問題，做好與建筑單體管線銜接工作，避免返工。

2 給排水地下管網(wǎng)設計階段

2.1 設計范圍

給排水地下管網(wǎng)設計范圍為：廠區(qū)工藝裝置、輔助生產(chǎn)區(qū)以及公用工程設施區(qū)等界區(qū)紅線外區(qū)域的給排水管網(wǎng)設計。

2.2 管道敷設原則

對于工業(yè)廠區(qū)給排水地下管網(wǎng)綜合設計布置來說，在設計過程中，通常應遵循以下原則：

（1）給排水管網(wǎng)的平面布置和埋深，應根據(jù)地形、工廠總平面布置、給水排水負荷、道路型式、冰凍深度、工程地質(zhì)、管道材質(zhì)、施工條件等綜合考慮確定。管道布置應分清主次，廠區(qū)內(nèi)主干管，宜靠近水負荷大的裝置或單元敷設。綜合考慮各系統(tǒng)分期建設的可行性，技術上確保有足夠的水量和水壓，設計時，考慮其運行的安全性和可靠性，鋪設管線時應力求距離最短，以降低施工成本。

（2）對于豎向管道交叉區(qū)域，往往采取“壓力流讓重力流”、“小管讓大管”、“支管讓干管”等規(guī)避原則來布置，并且管道間凈距不宜小于0.10m[3]。

（3）管道布置過程中，各系統(tǒng)應綜合考慮，需要留足充分的操作和維修空間，以保證定期對管道的維護。

（4）各管道盡量布置在廠區(qū)道路兩邊的綠化帶里面，成行成排，確保管道間距保持協(xié)調(diào)和統(tǒng)一。

2.3 壓力流管道具體布置

廠區(qū)壓力流管道的布置，需要結(jié)合布置地的實際情況、工藝裝置的實際需求來確定水管的走向及壓力問題。對于像循環(huán)水等管徑比較大的供水系統(tǒng)，布置時應預留設置檢修人孔、放空井、排氣井等附屬構(gòu)筑物的位置。消防設計方面，廠區(qū)消防系統(tǒng)按照穩(wěn)高壓消防給水系統(tǒng)設計，一方面，應從安全性考慮，以相關規(guī)范為準則，從嚴設計，全廠消防管網(wǎng)應環(huán)狀布置，消火栓的設置應不超過60m，通過閥門將環(huán)狀管網(wǎng)分成若干個獨立管段。生產(chǎn)裝置區(qū)及甲乙類危險儲罐區(qū)四周應設置消防水炮等消防設施。嚴寒地區(qū)化工廠區(qū)主要干道上應設置消防水鶴；另一方面，經(jīng)濟性也是設計中應當考慮的問題，例如在進行全廠給排水管網(wǎng)設計時，地下消防管道應當根據(jù)被保護對象的水量進行綜合考慮，也就是說全廠消防管網(wǎng)的管徑并不總是相同的。

2.4 重力流管道具體布置

重力流管道的布置應綜合考慮廠區(qū)內(nèi)道路走向和地下管線的布置，根據(jù)這些條件，確定排水管道的走向。排水管道管徑可依據(jù)水平衡圖上的最大排水量，結(jié)合管道坡度、設計充滿度等參數(shù)來計算。此外，還需注意到檢查井的布置應該與排水管的位置相鄰。對于工業(yè)企業(yè)而言，送至污水處理廠處理的污水中經(jīng)?；祀s易燃、易爆或有毒物質(zhì)，因此設計生產(chǎn)裝置區(qū)的排水管時均應在排污接出管上設置水封井。為了減小廠區(qū)污水處理廠的規(guī)模，廠區(qū)內(nèi)污水與雨水的排放應采用獨立的系統(tǒng)，但初期雨水容易受到污染，通常要在調(diào)節(jié)池內(nèi)設置雨污切換裝置，將初期雨水排入污水處理系統(tǒng)。化工廠區(qū)內(nèi)的雨污水大多是靠重力流排出，管道有一定的坡度，且管徑都比較大，所以在重力流管線布置時，應盡量減少在廠區(qū)道路下的布置，同時應增加管道埋深，以避免過多的與壓力流管線交叉碰撞。重力流管道上附屬構(gòu)筑物的布置應嚴格按照規(guī)范執(zhí)行,檢查井支管多于4個可以考慮做非標的方形檢查井。

2.5 豎向避讓

合理布置好各管線平面位置的同時，還應合理的控制各管線的高程。近幾年來，這部分工作基本有鴻業(yè)市政管線軟件來完成，設計者只需在軟件生成的縱斷面圖上對個別管線進行少量的調(diào)整，對一些避讓不清楚的管線位置，繪制管道避讓大樣圖，確定合適的管線標高。

2.6 圖紙會簽

出圖前由相關專業(yè)共同會簽給排水地下管網(wǎng)圖紙，在圖紙會簽過程中應注意以下幾個方面：

（1）化工廠區(qū)地下管線較多,既有不在同一標高相互交叉現(xiàn)象,又有在同一標高相互平行的現(xiàn)象,所以要防止管線相撞和管線兩者之間的間距不夠的現(xiàn)象發(fā)生,同時還要保證排水管線具有足夠的坡度。

（2）給排水專業(yè)圖紙與土建、設備、儀表、工藝管線等專業(yè)圖紙相互銜接處,必須保持一致性,否則會給施工造成一定的困難和不必要的損失,要逐個檢查每個銜接部位的管徑大小、空間位置與配管數(shù)量。

3 結(jié)語

綜上所述，進行工業(yè)廠區(qū)給排水地下管網(wǎng)設計工作，要結(jié)合廠區(qū)的實際情況，明確各項數(shù)據(jù)指標，做好各方面的協(xié)調(diào)工作。在布置過程中通過不斷考察設計，規(guī)劃出最合理的布置方案，最大限度的利用空間，節(jié)省成本，保證管道布置的合理性。與此同時，在設計過程中，我們還要不斷總結(jié)，不斷創(chuàng)新，對給排水地下管網(wǎng)各系統(tǒng)的管道管徑、管道走向、管道埋深、管道材質(zhì)和防腐等參數(shù)進行優(yōu)化設計，以減少施工中不必要的碰撞，實現(xiàn)降低投資、方便施工的目的。以上是本人在該項目給排水地下管網(wǎng)設計過程中的一些體會。

[1]張宏.石油化工給排水的施工管理[J].石化技術，2000,7（4）：250～253.

[2]胡剛徐潔.淺談如何提高給排水專業(yè)的設計質(zhì)量[J].科技信息，2012.

[3]方玲玲.室外給排水管網(wǎng)設計探析[J].工程技術，2013.07.

王先田（1988-），男，漢，甘肅武威。碩士研究生，航天長征化學工程股份有限公司蘭州分公司，給排水設計。