河南省某化工廠區給排水地下管網綜合設計探討

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）

河南省某化工廠區給排水地下管網綜合設計探討

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展，給排水專業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給排水地下管網綜合設計為例，對化工廠區內給排水地下管網優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;設計

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

河南省新鄉市某大型煤化工示范項目，廠區呈長方形布置,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主要包括三個子系統(6類管線):供水系統(穩高壓消防給水管、生產生活給水管)、排水系統(生活污水排水管、雨水及清凈廢水排水管)、循環水系統(循環冷卻水給水管、循環冷卻水回水管)。其中排水系統為重力流管道，其余均為壓力流管道。

該項目地下管網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，筆者利用鴻業市政軟件11.0正式版來進行設計。

1 給排水地下管網設計準備階段

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“地下管網先行”的形式。所以，在地下管網設計前，筆者做了如下幾點準備：（1）收集資料。與甲方溝通，了解廠區給水裝置的處理規模、位置、接口的管徑及水壓等相對應的數據資料，通過參考數據資料及相關專業提供的建筑單體、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，確定污水處理站規模，與總圖專業進行溝通，熟悉廠區內地面自然坡向情況，確定廠區污水和雨水最終的排放形式。（3）對工業管線綜合布置概況進行考察，宏觀把握給排水系統各個管道的情況，與業主、各裝置設計院和其他相關專業進行反復溝通，做好前期規劃及方案論證，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 給排水地下管網設計階段

2.1 設計范圍

給排水地下管網設計范圍為：廠區工藝裝置、輔助生產區以及公用工程設施區等界區紅線外區域的給排水管網設計。

2.2 管道敷設原則

對于工業廠區給排水地下管網綜合設計布置來說，在設計過程中，通常應遵循以下原則：

（1）給排水管網的平面布置和埋深，應根據地形、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、管道材質、施工條件等綜合考慮確定。管道布置應分清主次，廠區內主干管，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域，往往采取“壓力流讓重力流”、“小管讓大管”、“支管讓干管”等規避原則來布置，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道路兩邊的綠化帶里面，成行成排，確保管道間距保持協調和統一。

2.3 壓力流管道具體布置

廠區壓力流管道的布置，需要結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。對于像循環水等管徑比較大的供水系統，布置時應預留設置檢修人孔、放空井、排氣井等附屬構筑物的位置。消防設計方面，廠區消防系統按照穩高壓消防給水系統設計，一方面，應從安全性考慮，以相關規范為準則，從嚴設計，全廠消防管網應環狀布置，消火栓的設置應不超過60m，通過閥門將環狀管網分成若干個獨立管段。生產裝置區及甲乙類危險儲罐區四周應設置消防水炮等消防設施。嚴寒地區化工廠區主要干道上應設置消防水鶴；另一方面，經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設計時，地下消防管道應當根據被保護對象的水量進行綜合考慮，也就是說全廠消防管網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內道路走向和地下管線的布置，根據這些條件，確定排水管道的走向。排水管道管徑可依據水平衡圖上的最大排水量，結合管道坡度、設計充滿度等參數來計算。此外，還需注意到檢查井的布置應該與排水管的位置相鄰。對于工業企業而言，送至污水處理廠處理的污水中經常混雜易燃、易爆或有毒物質，因此設計生產裝置區的排水管時均應在排污接出管上設置水封井。為了減小廠區污水處理廠的規模，廠區內污水與雨水的排放應采用獨立的系統，但初期雨水容易受到污染，通常要在調節池內設置雨污切換裝置，將初期雨水排入污水處理系統。化工廠區內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筑物的布置應嚴格按照規范執行,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

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

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

（2）給排水專業圖紙與土建、設備、儀表、工藝管線等專業圖紙相互銜接處,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、空間位置與配管數量。

3 結語

綜上所述，進行工業廠區給排水地下管網設計工作，要結合廠區的實際情況，明確各項數據指標，做好各方面的協調工作。在布置過程中通過不斷考察設計，規劃出最合理的布置方案，最大限度的利用空間，節省成本，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，不斷創新，對給排水地下管網各系統的管道管徑、管道走向、管道埋深、管道材質和防腐等參數進行優化設計，以減少施工中不必要的碰撞，實現降低投資、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的設計質量[J].科技信息，2012.

[3]方玲玲.室外給排水管網設計探析[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。