①廠站圍墻范圍內(nèi)的占地面積

《油規(guī)》中要求圍堰邊界距建筑界限(一般為廠站圍墻)的距離為30m，則在總圖布置時罐外壁距圍墻不小于30m+20.5m＝50.5m。若為雙容罐和全容罐，由于無圍堰擴距的要求，則距圍墻的距離僅為不小于30m。相比之下本例的圍堰區(qū)增加了廠站的占地面積。

②熱輻射距離和蒸氣云擴散距離

《油規(guī)》規(guī)定，在總平面設(shè)計中，除了控制防火間距之外，還應(yīng)按要求進行圍堰區(qū)熱輻射距離和蒸氣云擴散距離的計算，使得被保護建構(gòu)筑物或場所與圍堰邊界的距離不小于限定值。

熱輻射距離計算公式為：

?

式中dr——建構(gòu)筑物或場所到圍堰邊界的最小距離，m

|——熱通量校正系數(shù)，對不同性質(zhì)的場所其數(shù)值不同，取值見《油規(guī)》的規(guī)定

A——圍堰區(qū)的面積，m²

由式(2)可以看出，圍堰區(qū)面積越大，熱輻射距離就越大。

本例中，在相同的熱通量校正系數(shù)情況下(假設(shè)為l)，按圍堰擴距形成的小圍堰區(qū)面積得出其熱輻射距離

?

而按規(guī)范要求的圍堰容積(基本條件)值推出的圍堰區(qū)面積得出的熱輻射距離

?

由此可見，所形成的小圍堰區(qū)對被保護建構(gòu)筑物或場所的熱輻射距離太大，約為按基本要求設(shè)置圍堰時的l.5倍。

蒸氣云的擴散距離是以圍堰區(qū)面積作為基數(shù)的，圍堰區(qū)面積越大，擴散距離越大。由于其計算是通過復雜的計算模型實現(xiàn)的，本文不做論述。

③對安評和環(huán)評的影響

安評和環(huán)評由特定的專業(yè)部門承擔，它是以設(shè)計成果為依據(jù)的。也就是說，評估結(jié)果是在設(shè)計完成后才呈現(xiàn)的，因此它可能會給廠站設(shè)計帶來難以預(yù)料的后果。以下為兩個工程實例。

a．山西某天然氣液化工程

設(shè)計中按本文式(1)的要求設(shè)置了常規(guī)圓形圍堰。此工程儲罐外壁距居民區(qū)距離為l63m，滿足《油規(guī)》中儲罐與居民區(qū)最小距離為l00m的要求(二級廠站)。但由于圍堰區(qū)無優(yōu)化設(shè)計，使得圍堰區(qū)面積較大，在按圍堰區(qū)面積進行熱輻射距離和蒸氣云擴散距離驗算時，得出對居民區(qū)的最小保護距離為200m。故此設(shè)計未通過安評。問題恰恰出在按常規(guī)設(shè)計的圍堰區(qū)面積，雖已滿足防火間距的要求，但不能滿足安評的要求。

b．大連某LNG工程

圍堰為常規(guī)矩形圍堰。設(shè)計中儲罐外壁距相鄰的企業(yè)圍墻為l00.11m，滿足了《油規(guī)》中儲罐與相鄰企業(yè)間距為l00m的要求(二級廠站)。但以圍堰區(qū)面積進行環(huán)評驗算時，要求最小距離為118m。因此未通過環(huán)評。

圍堰擴距越大，圍堰區(qū)的面積越大，首先使圍墻內(nèi)占地面積增尤然后使熱輻射和蒸氣云的最小保護距離增大，從而使得廠站到站外建構(gòu)筑物的安全間距增大，使工程建設(shè)程序的順利進行難度增大。

故設(shè)計過程中，應(yīng)在滿足《油規(guī)》和《堤規(guī)》要求的前提下，求得圍堰的合理設(shè)置。也就是在式(1)中尋求圍堰擴距三的最小值，最大限度地減小圍堰區(qū)的面積，以達到減少廠站用地和對站外的安全和環(huán)境的保護距離。

3.8.1圍堰局部豎向起拱

圖1表示了圓形和矩形圍堰兩種常規(guī)平面形式，并著重圖解了優(yōu)化矩形平面的設(shè)置方法。

①優(yōu)化圍堰的平面描述

與常規(guī)矩形圍堰不同，優(yōu)化矩形圍堰未將圓形圍堰全部包含于內(nèi)。由于其區(qū)域面積的縮小，切去了部分圓形圍堰區(qū)域，如圖l所示的陰影部分。

②豎向起拱的產(chǎn)生

由圖l，每臺儲罐對應(yīng)3處相同的陰影部分，這些區(qū)域所銜接的圍堰范圍內(nèi)圍堰擴距已不滿足L+h≮22.5m和L≮20.5m的要求，即不滿足定值(1)的要求，減小的是陰影區(qū)域?qū)?yīng)的數(shù)值。那么，將此在平面中不足的區(qū)域?qū)?yīng)折加到圍堰豎向高度上，即將L值的不足由加大h值來補充，就仍能滿足定值(1)的要求。繼而就產(chǎn)生了位于以儲罐中心軸(儲罐直徑垂直于圍堰處)為中心的圍堰豎向起拱。

在起拱部位的圍堰，起拱高度為h1，圍堰內(nèi)高度h＝2m+h1。隨著L由最大20.5m到最小16.5m的逐漸減小，起拱高度h1從最小0到最大4.0m，始終滿足定值(1)的要求。

③豎向起拱的參數(shù)

豎向起拱的參數(shù)包括弧半徑、拱高和弦長。首先確定弧半徑為11.15m+20.50m＝31.65m。

a．豎向起拱的弦長和起終點

如圖1中G和G1兩點處。此時圍堰擴距與基準擴距相同，L＝FG＝20.5m，豎向起拱高度h1＝0。滿足定值(1)的要求。

在直角三角形△ODG中，OG＝31.65m，OD＝27.65m，計算得(半弦長)DG＝15.4m，故弦長為30.8m，∠DOG＝29°。

b．最大拱高

如圖l中D點處，與圍堰基準擴距相比，被切去了陰影區(qū)域部分。圍堰擴距最小，L＝ED＝16.50m，豎向起拱為最大起拱高度(4m)，滿足定值(1)的要求。

c．其他位置

如圖l中B點處，此時圍堰擴距L＝AB，AB+BC＝20.5m；為保持圖而簡潔，圖1中線段ON未畫出。由于0B+BN>ON，ON＝OB+BC，則OB+BN>OB+BC，得BN>BC，即拱高h1≮BC，則AB+2m+h1≮22.5m。滿足定值(1)的要求。

由以上各點得出圍堰的豎向起拱參數(shù)：拱的弧半徑為31.65m，弦長為30.8m，拱的起終點在與儲罐中心軸夾角±29°、半弦長為15.4m處，在儲罐中心軸對應(yīng)處為其最大拱高處，最大起拱高度為4m。

圍堰四角均余下12.25m的范圍可為架空管道通過和過梯設(shè)置留有足夠的空間。此豎向起拱滿足規(guī)范要求，并具有可實施性。所形成的圍堰區(qū)面積為4910m²，與常規(guī)矩形小圍堰區(qū)面積6130m²相比，大大減少了圍堰區(qū)面積。

3.8.2圍堰區(qū)下沉

圍堰區(qū)內(nèi)標高低于區(qū)外標高，即形成下沉式圍堰區(qū)，以此來增加圍堰內(nèi)高度九，從而減小L值，減小了圍堰區(qū)面積。

3.8.3矩形圍堰切角

在滿足距離和高度要求，為管道通過和過梯設(shè)置留有足夠的空間的情況下，將矩形圍堰切為多邊形圍堰或圓角圍堰，也可減小圍堰區(qū)面積。

①山兩晉城煤層氣液化工程

一期儲存規(guī)模為4500m³儲罐1臺，2008年1月投產(chǎn)。本工程東北方向為村莊，西側(cè)為城市道路，且站址標高高于城市道路約l0m。

圍堰設(shè)計采取了三項組合方法。圍堰最大起拱高度為6m；圍堰區(qū)下沉1m；圍堰平面轉(zhuǎn)角為圓弧形，弧半徑為14m。此圍堰區(qū)設(shè)計最大限度地縮小了圍堰擴距，使圍堰區(qū)的面積從常規(guī)理論值約4700m²，減為約3110m²(一期面積)。減小了總平面占地面積，使工程的各項審批過程較順利。本工程獲得了多個設(shè)計獎項。圍堰豎向起拱、圍堰區(qū)下沉和圓角的效果圖見2。

?

②山東科瑞鋼板有限公司LNG供氣工程

本工程北側(cè)鄰城市道路，路北為企業(yè)(非同一生產(chǎn)性質(zhì))；南側(cè)與鋼板廠貼鄰，用地非常緊張。

圍堰設(shè)計采取了兩項組合方法。圍堰最大起拱高度達6m，并且采取了圍堰平面局部切角的方法。圍堰不規(guī)則的平面和豎向起拱有效地控制了與路北相鄰企業(yè)的間距，從而使得本工程具有建成的可能性。

③蕪湖市LNG應(yīng)急調(diào)峰氣源工程

此工程為原門站內(nèi)改擴建工程，周圍各側(cè)均存在既有建構(gòu)筑物。

圍堰設(shè)計采取了兩項組合方法。圍堰四邊均局部起拱，最大起拱高度達6m，并且圍堰區(qū)內(nèi)標高低于外標高，使得本工程在用地面積緊張的情況下得以成立。

合理設(shè)置圍堰區(qū)，對LNG工程的選址、節(jié)約用地和順利通過職能部門對LNG工程的安全評價和環(huán)境影響評價，使工程順利建成，都是至關(guān)重要的。