謝 偉

（中冶南方工程技術(shù)有限公司， 湖北 武漢 430223）

1 概述

我國的鋼鐵企業(yè)經(jīng)過六七十年的發(fā)展,產(chǎn)量和規(guī)模都已達(dá)到峰值，目前在國內(nèi)對現(xiàn)有鋼鐵企業(yè)進(jìn)行升級改造的項目越來越多,主要原因如下：

1）我國大中型鋼鐵企業(yè)大多建于20世紀(jì)五六十年代，他們共同的特點是設(shè)備陳舊、技術(shù)落后、產(chǎn)品質(zhì)量低劣，這些企業(yè)只有不斷地進(jìn)行更新改造、用先進(jìn)技術(shù)裝備自己、提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本才能在當(dāng)今激烈的市場競爭中生存下來。

2）我國是一個能源短缺的國家，然而目前我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)的能源利用率與國際先進(jìn)水平仍然有一定的差距，噸鋼綜合能耗高于國際水平約15%。

3）近年來我國環(huán)境問題不斷加劇，特別是大氣污染，北方地區(qū)霧霾問題嚴(yán)重，而鋼鐵企業(yè)污染物排放水平仍然有待提高，重點企業(yè)的固體煙塵、SO2排放量和國外企業(yè)相比相差甚遠(yuǎn)，大部分企業(yè)都難以通過國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。為了滿足國家對鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排提出的新要求，鋼鐵企業(yè)節(jié)能減排升級改造迫在眉睫。

3）在市場經(jīng)濟(jì)體制下，市場對鋼鐵產(chǎn)品規(guī)格的需求不斷變化，對產(chǎn)品品質(zhì)要求不斷提高，鋼鐵企業(yè)需要及時調(diào)整產(chǎn)品規(guī)格和提高產(chǎn)品品質(zhì)以適應(yīng)市場需求。

2 鋼鐵企業(yè)改造項目總圖專業(yè)的特點

鋼鐵企業(yè)改造項目是指在現(xiàn)有鋼鐵企業(yè)內(nèi)進(jìn)行產(chǎn)品規(guī)格調(diào)整、陳舊設(shè)備更新、環(huán)保設(shè)施增設(shè)等內(nèi)容，該類項目中總圖專業(yè)設(shè)計的主要特點如下：

1）改造項目的工程用地一般都緊張，用地范圍內(nèi)已有現(xiàn)有生產(chǎn)廠房、倉庫、道路、鐵路等，通常沒有大塊完整的用地可用。因此在總圖設(shè)計中要盡量優(yōu)化新建及擴(kuò)建廠房設(shè)施的占地面積，可考慮將占地較大的廠房按需求分解成多個小的廠房以利用零碎的用地。

2）進(jìn)行改造項目的鋼鐵企業(yè)一般建廠時間較長，地形資料缺乏或不全面，特別是民營企業(yè)，通常沒有現(xiàn)狀地形資料，總圖設(shè)計需要進(jìn)行通過現(xiàn)場勘探進(jìn)行設(shè)計，定位方式也只能相對現(xiàn)有設(shè)施的距離進(jìn)行。而且地下管線敷設(shè)情況不明，很可能在施工的過程當(dāng)中挖出現(xiàn)有地下管線，如果是影響現(xiàn)有生產(chǎn)的重要管線而不能遷移，則需調(diào)整總圖布置或修改設(shè)施的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計等。

3）改造項目的施工和現(xiàn)有生產(chǎn)往往同時進(jìn)行，需要盡可能利用現(xiàn)有的建構(gòu)筑物、工程管線，減少拆遷或不拆遷，對到現(xiàn)有生產(chǎn)影響較大的建構(gòu)筑物及管線不能對其拆除或改道。因此改造項目的設(shè)計和施工難度較大，通常會在施工中發(fā)現(xiàn)問題再修改設(shè)計。

3 案例解析

某鋼鐵企業(yè)煉鋼車間現(xiàn)有2座轉(zhuǎn)爐、3座連鑄機(jī)，根據(jù)公司發(fā)展需要，擬新建3號轉(zhuǎn)爐、4號連鑄機(jī)及配套公輔設(shè)施。該項目位于現(xiàn)有煉鋼廠區(qū)內(nèi)，主要內(nèi)容包括擴(kuò)建煉鋼主廠房，新建一次干法除塵、10 kV開關(guān)站、水處理設(shè)施、蓄熱器、調(diào)壓站、凝結(jié)水回收站及架空管架等。

該項目總圖專業(yè)的設(shè)計難點及解決辦法如下：

3.1 主廠房擴(kuò)建

生產(chǎn)工藝要求煉鋼主廠房向南側(cè)擴(kuò)建19.0 m，擴(kuò)建煉鋼廠房的外墻皮已至現(xiàn)有廠區(qū)圍墻處，且占用了現(xiàn)有廠區(qū)南環(huán)路。南環(huán)路為廠區(qū)內(nèi)的次干道，是現(xiàn)有廠區(qū)的物流運(yùn)輸通道。為滿足消防要求，擴(kuò)建廠房東西兩側(cè)大門開敞并保留南環(huán)路7 m寬的通行空間作為消防通道，物流運(yùn)輸車輛改走廠區(qū)其他道路。另因用地緊張，擴(kuò)建廠房南側(cè)墻坯兼作廠區(qū)圍墻。

3.2 新建水處理設(shè)施

因廠區(qū)用地受限，沒有足夠的場地將新建水處理設(shè)施集中布置，新建水處理設(shè)施的循環(huán)水泵房和電氣室只能分開建設(shè)，循環(huán)水泵房布置在現(xiàn)有雙高線車間電氣室的南側(cè)，電氣室緊鄰雙高線車間鋼坯跨南側(cè)布置。根據(jù)業(yè)主提供的地勘資料，電氣室所在位置土質(zhì)堅硬，打樁施工困難，且易影響現(xiàn)有雙高線車間廠房基礎(chǔ)。而條形基礎(chǔ)所需空間較大，水處理電氣室的現(xiàn)有用地采用條形基礎(chǔ)做不下，因此將電氣室的低壓配電室和高壓配電室分層設(shè)置，低壓配電室采用條形基礎(chǔ)緊鄰雙高線車間布置，高壓配電室底層架空設(shè)置在現(xiàn)有南環(huán)路上方，高壓配電室底層凈空7.0 m滿足南環(huán)路消防車輛通行要求。

3.3 10 kV開關(guān)站

新建10 kV開關(guān)站布置在現(xiàn)有10 kV開關(guān)站旁的現(xiàn)有綠化用地上，接入現(xiàn)有開關(guān)站的電纜溝穿過該處綠地，且電纜溝高出地面1.0 m多。在施工時發(fā)現(xiàn)該處地下有1根排水管和3根給水管，地下管線斜穿場地，且這4根水管為現(xiàn)有生產(chǎn)用水管不能截斷或改道，廠區(qū)也沒有其他合適的用地新建10 kV開關(guān)站。設(shè)計方案：新建10 kV開關(guān)站位于現(xiàn)有電纜溝處房間的室內(nèi)地坪標(biāo)高高出地面2.0 m，做在現(xiàn)有電纜溝上方；調(diào)整開關(guān)站的尺寸和位置，開關(guān)站基礎(chǔ)承臺為避開地下管道設(shè)計成不規(guī)則形狀，并根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)整與排水管碰撞的樁基位置。

3.4 架空管架

3.4.1 煉鋼車間至一次除塵的除塵管架

煉鋼主廠房軸線與其西側(cè)寶鼎路不平行，且道路與廠房之間空間不足，二次除塵管道直徑為3.82 m，該管架跨寶鼎路段煉鋼主廠房側(cè)支架與寶鼎路之間的安全間距不足。解決辦法：拆除現(xiàn)有煉鋼主廠房J軸線1/13柱和13柱之間的墻坯，將該處除塵管道支架后退設(shè)置在煉鋼主廠房1/13柱和13柱之間。

3.4.2 一次除塵至煤氣柜的煤氣管架

一次除塵至煤氣柜的煤氣管道直徑為2.62 m，管道敷設(shè)路徑長約700 m，沿途現(xiàn)有建、構(gòu)筑物密集通道狹窄，且需跨過現(xiàn)有廠區(qū)主次干道和鐵水運(yùn)輸鐵路線。該段管架設(shè)計中的難點和設(shè)計方案如下：一次除塵區(qū)域段除塵電氣室和水處理泵房之間間距僅約5.0 m，煤氣管道從中穿過，管道支架基礎(chǔ)與電氣室、水處理泵房基礎(chǔ)錯開間隔設(shè)置；制氧站至現(xiàn)有鐵水線段沒有足夠的空間單獨(dú)設(shè)置煤氣管道支架，將煤氣管道架在了現(xiàn)有的富氧管架上方；跨鐵水線段既要與現(xiàn)有富氧管道支架間隔布置又要與鐵水線保留足夠的安全間距，將鐵水線西側(cè)的煤氣管道支架與現(xiàn)有富氧管道支架合并設(shè)計；根據(jù)規(guī)范要求煤氣管道不得穿過與其無關(guān)的建、構(gòu)筑物、生產(chǎn)裝置及儲罐區(qū)等，本工程將現(xiàn)有制氧站南側(cè)圍墻后退，把與制氧生產(chǎn)工藝聯(lián)系不緊密的調(diào)壓站、富氧管道和綠化用地劃出制氧站外，新建煤氣管道敷設(shè)在改移后制氧站圍墻外約5.0 m，滿足規(guī)范要求。

4 結(jié)語

鋼鐵企業(yè)改造項目總圖專業(yè)設(shè)計較新建項目難度大，現(xiàn)狀地形資料缺乏或與現(xiàn)場情況不一致，設(shè)計中需反復(fù)優(yōu)化設(shè)計，并根據(jù)現(xiàn)場實際情況多次修改，最終使設(shè)計方案既能維持現(xiàn)有生產(chǎn)又能保證改造的順利完成。