车间布置简介
前言
装置(车间)布置是设计工作中很重要的一环。布置的好坏直接关系到装置(车间)建成后是否符合工艺要求,能否有良好的操作条件,使生产正常、安全地运行,设备的维护检修方便可行,以及对建设投资、经济效益等都有着很大影响。所以在进行装置(车间)布置前必须充分掌握有关生产、安全、卫生等资料,在布置时应严格执行有关标准、规范,根据当地地形及气象条件,作深思熟虑、仔细推敲、多方案比较,以取得最佳布置。
装置组成
一套完整的装置包括生产、辅助、生活三部分,设计时应根据生产流程,原料、中间体、产品的物化性质,以及它们之间的关系,确定应该设几个生产工段,需要哪些辅助、生活部门。
生产、辅助、生活三部分常见的划分如下。
① 从经济和压降观点出发,设备布置应顺从工艺流程,但若与安全、维修和施工有矛盾时,允许有所调整。
② 根据地形、主导风向等条件进行设备布置,有效地利用车间建筑面积(包括空间)和土地(尽量采用露天布置及构筑物能合并者尽量合并)。
③ 明火设备必须布置在处理可燃液体或气体设备的全年最小频率风向的下侧,并集中布置在装置(车间)边缘。
④ 设置安全通道,人流、物流方向应错开。
⑤ 设备布置应整齐,尽量使主要管架布置与管道走向一致。
⑥ 充分考虑本装置(车间)与其他部门在总平面布置图上位置。力求紧凑、联系方便、缩短输送管道,达到节省管材费用及运行费用。
车间布置
1.平面布置
厂房平面布置,按其外形一般分有长方形、L形、T形和II形等。厂房是由支撑柱支撑起来的,这些支撑结构组成柱网。柱网布置要根据厂房结构而定,在一幢厂房中不宜采用多种柱距。常见的柱网布置见下图。
多层厂房宽度不宜超过24m,厂房常用宽度有9m,12m,15m,18m,21m,也有用24m的。常分别布置成6-6,6-2.4-6,6-3-6 ,6-6-6形式等,6-2.4-6表示三跨,跨度为6m,2.4m,6m,中间的2.4m是内走廊的宽度,见上图(b)。
2.立面布置
化工厂厂房的高度,主要由工艺设备布置要求所决定。厂房的垂直布置要充分利用空间,每层高度取决于设备的高低、安装的位置、检修要求及安全卫生等条件。一般框架或混合结构的多层厂房,层高多采用5m,6m,最低不得低于4.5m;每层高度尽量相同,不宜变化过多。
设备布置
车间内的设备布置主要考虑三个方面:
1.生产工艺对设备布置的要求
①在布置设备时一定要满足工艺流程顺序,要保证水平方向和垂直方向的连续性。对于有压差的设备,应充分利用高低位差布置,以节省动力设备及费用。在不影响流程顺序的原则下,将各层设备尽量集中布置,充分利用空间,简化厂房体形。通常把计量槽、高位槽布置在最高层,主要设备如反应器等布置在中层,储槽等布置在底层。这样既可利用位差进出物料,又可减少各层楼面的荷重,降低造价。但在保证垂直方向连续性的同时,应注意在多层厂房中要避免操作人员在生产过程中过多地往返于楼层之间。
②凡属相同的几套设备或同类型的设备或操作性质相似的有关设备,应尽可能布置在一起,这样可以统一管理,集中操作,还可减少备用设备,即互为备用。
③布置设备时,除要考虑设备本身所占的位置外,还须有足够的操作、通行及检修需要的位置。
2.设备安装对设备布置的要求
①要根据设备大小及结构,考虑设备安装、检修及拆卸所需要的空间和面积。
②要考虑设备能顺利进出车间。
③通过楼层的设备,楼面上要设置吊装孔。
④必须考虑设备检修、拆卸以及运送物料所需要的起重运输设备。起重设备的形式可根据使用要求。
⑤大型设备(如:塔、储罐、反应器等)应布置在装置(车间)的一侧,并靠通道,周围无障碍物,以便起重运输设备的进出及设备的吊装。
3.厂房建筑队设备布置的要求
①凡是笨重设备或运转时会产生很大振动的设备,如压缩机、真空泵、粉碎机等,应该尽可能地布置在厂房的底层,并和其他生产部分隔开,以减少厂房楼面的荷重和振动。
②有剧烈振动的设备,其操作台和基础不得与建筑物的柱、墙连在一起,以免影响建筑物的安全。
③布置设备时,要避开建筑物的柱子及主梁,如设备支承在柱子或梁上。
④凡有腐蚀介质的设备,通常集中布置并设围堰,以便其地面作耐腐蚀铺砌处理和设酸性下水系统。
⑤可燃易爆设备应与其他工艺设备分开布置,并集中布置在装置(车间)一处,以便土建设置隔爆墙等有关措施。
设备布置安全间距见下表。
设备布置最小净距
事实上车间布置是工艺和配管专业为主导,并在管道机械、总图、土建、自控、电力、设备、冷冻、暖风等有关专业的密切配合下完成的,是一项非常复杂的工作,这次推送介绍的比较简单和片面,目的是让大家对车间布置有所了解。若要深入学习可以参考《化工工艺设计手册》。
作为车间布置的成品就是设备平立面布置图了,该图包括下列内容:
1) 设备之间的相互关系;
2) 界区范围的总尺寸和装置内关键尺寸,如建、构筑物的楼层标高及设备的相对位置;
3) 土建结构的基本轮廓线;
4) 装置内管廊、道路的布置。
绘图方面就不再细讲了,参考相关标准即可。车间布置及平立面布置图涉及到的标准有:
GB50016-2006 建筑设计防火规范
GB50160-2008 石油化工企业设计防火规范
GBZ1-2002 工业企业设计卫生标准
GBJ87-1985 工业企业噪声控制设计规范
GB12348-1990 工业企业厂界噪声标准
GB50058-1992 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范
SH3011-2000 石油化工工艺装置布置设计通则
HG 20546-1992 化工装置设备布置设计规定(绘图必看)
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本期编辑:崔怡洲
本期排版:伍青林