①廠站圍墻范圍內的占地面積

《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，在總平面設計中，除了控制防火間距之外，還應按要求進行圍堰區(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——建構筑物或場所到圍堰邊界的最小距離，m

|——熱通量校正系數，對不同性質的場所其數值不同，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情況下(假設為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)對被保護建構筑物或場所的熱輻射距離太大，約為按基本要求設置圍堰時的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，它是以設計成果為依據的。也就是說，評估結果是在設計完成后才呈現的，因此它可能會給廠站設計帶來難以預料的后果。以下為兩個工程實例。

a．山西某天然氣液化工程

設計中按本文式(1)的要求設置了常規(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。故此設計未通過安評。問題恰恰出在按常規(guī)設計的圍堰區(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筑物的安全間距增大，使工程建設程序的順利進行難度增大。

故設計過程中，應在滿足《油規(guī)》和《堤規(guī)》要求的前提下，求得圍堰的合理設置。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。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豎向起拱的產生

由圖l，每臺儲罐對應3處相同的陰影部分，這些區(qū)域所銜接的圍堰范圍內圍堰擴距已不滿足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)域對應的數值。那么，將此在平面中不足的區(qū)域對應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

豎向起拱的參數包括弧半徑、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：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。本工程東北方向為村莊，西側為城市道路，且站址標高高于城市道路約l0m。

圍堰設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；圍堰平面轉角為圓弧形，弧半徑為14m。此圍堰區(qū)設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計獎項。圍堰豎向起拱、圍堰區(qū)下沉和圓角的效果圖見2。

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②山東科瑞鋼板有限公司LNG供氣工程

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

圍堰設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應急調峰氣源工程

此工程為原門站內改擴建工程，周圍各側均存在既有建構筑物。

圍堰設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，都是至關重要的。