設備布置設計

1、裝置布置（第一部分）一、裝置設備布置常用的標準、規(guī)范（1）GB 501602008石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范；（2）GB500162006建筑設計防火規(guī)范；（3）GB 5005892爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范；（4）SH 3011-2011石油化工工藝裝置布置設計規(guī)范；（5）GB 500742002石油庫設計規(guī)范；（6）GB 500292003壓縮空氣站設計規(guī)范；（7）GB 5003091氧氣設計規(guī)范；（8）GB 5003191乙炔站設計規(guī)范；（9）GB50041-2008鍋爐房設計規(guī)范；（10）GB 501562002汽車加油加氣站設計與施工規(guī)范（2006年版）；（11）GB 5017

2、793氫氧站設計規(guī)范；（12）GB 5019594發(fā)生爐煤氣站設計規(guī)范；（13）GBT 5026597泵站設計規(guī)范。二、裝置平面布置的原則按工藝流程順序確定工藝單元的相對位置,然后按石油化工企業(yè)設計規(guī)范GB50160的要求確定間距,對防火、防爆、防腐要求相近的適當集中布置,還應考慮與全廠總平面的銜接:(1)根據(jù)風向條件確定設備、設施與建筑物的相對位置；(2)根據(jù)氣溫、降水量、風沙等氣候條件或某些設備的特殊要求,決定是否采用室內(nèi)布置；(3)根據(jù)裝置的豎向布置,確定裝置地面零點標高與絕對標高的關系；(4)根據(jù)地質(zhì)條件,合理布置重荷載和有振動的設備；(5)在滿足生產(chǎn)要求和安全防火、防爆的條件下,應做

3、到節(jié)省用地、降低能耗、節(jié)約投資、有利環(huán)境保護；(6)設備、建筑物、構(gòu)筑物宜布置在同一地平面上。當受地形限制時,應將控制室、變配電室、化驗室、生活間等布置在較高地平面上、裝置儲罐宜布置在較高地平面上。 三、裝置平面布置設計的一般要求(1) 裝置平面布置設計應滿足工藝流程要求, 按物流順序布置設備；(2) 裝置平面布置設計應滿設備的間距、建筑物、構(gòu)筑物的防火間距要求,符合安全生產(chǎn)和環(huán)境保護要求；(3) 裝置平面布置設計應考慮管道安裝經(jīng)濟合理和整齊美觀,節(jié)省用地和減少能耗,便于施工、操作和維修； (4) 裝置平面布置設計應滿足全廠總體規(guī)劃的要求；裝置主管廊和設備的布置應根據(jù)裝置在工廠總平面圖上的位置

4、以及有關裝置、罐區(qū)、系統(tǒng)管廊、道路等的相對位置確定,并以相鄰裝置的布置相協(xié)調(diào)； (5) 裝置平面布置設計應根據(jù)全年最小風頻率風向確定設備、設施與建筑物的相對位置；(6) 設備應按工藝流程順序和同類設備適當集中相結(jié)合的原則進行布置。在管廊兩側(cè)按流程順序布置設備、減少占地面積、節(jié)省投資。處理腐蝕性、有毒、粘稠物料的設備宜按物性分別布置；(7) 設備、建筑物、構(gòu)筑物應按生產(chǎn)過程的特點和火災危險性類別分區(qū)布置。為防止結(jié)焦、堵塞、控制溫降、壓降,避免發(fā)生副反應等有工藝要求相關的設備,可靠近布置；(8) 工藝設備的豎向布置,應按下列原則考慮:1)工藝設計不要求架高的設備,尤其是重設備,應落地布置；2)由泵

5、抽吸的設備和容器以及真空、重力流、固體卸料等設備,應滿足工藝流程的要求,布置在合適的高層位置；3) 當裝置的面積受限制或經(jīng)濟上更為合理時,可將設備布置在構(gòu)架上。(9) 設備基礎標高和地下受液容器的位置及標高,應結(jié)合裝置的豎向布置設計確定；(10) 在確定設備和構(gòu)筑物的位置時,應使其地下部分的基礎不超出裝置邊界線。四、裝置布置設計的三重安全措施安全生產(chǎn)對石油化工企業(yè)特別重要。這是因為石油化工企業(yè)的原料和產(chǎn)品絕大多數(shù)屬于可燃、易爆或有毒物質(zhì)，潛在火災、爆炸或中毒的危險。火災和爆炸的危險程度，從生產(chǎn)安全的角度來看，可劃分為一次危險和次生危險兩種。裝置布置設計的三重安全措施是根據(jù)有關防火、防爆規(guī)范的規(guī)

6、定，首先預防一次危險引起的次生危險，其次是一旦發(fā)生次生危險則盡可能限制其危害程度和范圍，第三是次生危險發(fā)生以后，能為及時搶救和安全疏散提供方便條件。五、工藝裝置之間及設備之間的防火間距的定義工藝裝置之間的防火間距是指工藝裝置最外側(cè)的設備外緣或建筑物、構(gòu)筑物的最外軸線間的距離；設備之間的防火間距是指設備外緣之間的距離。六、石油化工生產(chǎn)裝置中產(chǎn)生爆炸必須同時存在的條件（1）存在可燃氣體、可燃液體的蒸氣或薄霧，其濃度在爆炸極限范圍內(nèi)；（2）存在足以點燃爆炸性氣體混合物的火花、電弧或高溫。七、石油化工生產(chǎn)裝置中防止產(chǎn)生爆炸的基本措施（1）首先應使產(chǎn)生爆炸的條什同時出現(xiàn)的可能性減到最小程度。（2）工藝設

7、計中應采取消除或減少可燃物質(zhì)的產(chǎn)生及積聚的措施：1）工藝流程中宜采取較低的壓力和溫度，將可燃物質(zhì)限制在密閉容器內(nèi)；2）工藝布置應限制和縮小爆炸危險區(qū)域的范圍，并宜將不同等級的爆炸危險區(qū)或爆炸危險區(qū)與非爆炸危險區(qū)分隔在各自的廠房或界區(qū)內(nèi)；3）在設備內(nèi)可采用以氮氣或其它惰性氣體覆蓋的措施：4）宜采取安全聯(lián)鎖或事故時加入聚合反應阻聚劑等化學約品的措施。（3）防止爆炸性氣體混合物的形成，或縮短爆炸性氣體混合物滯留時間，宜采取下列措施：1）工藝裝置宜采取露天或敞開式布置：2）設置機械通風裝置；3）在爆炸危險環(huán)境內(nèi)設置正壓室；4）對區(qū)域內(nèi)易形成和積聚爆炸性氣體混合物的地點設置自動測量儀器裝置，當氣體或蒸氣

8、濃度接近爆炸下限值的50%時，應能可靠地發(fā)出信號或切斷電源。（4）在爆炸危險區(qū)域內(nèi)嚴格按GB 50028爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范選用用電設備。八、塔的布置方式、塔與其關聯(lián)的設備的布置（1）塔的布置方式：1）單排布置，一般情況下較多采用單排布置，管廊的一側(cè)有兩個或兩個以上的塔或立式容器時，一般中心線對齊，如二個或二個以上的塔設置聯(lián)合平臺時，可以中心線對齊也可以一邊切線對齊；2）非單排布置，對于直徑較小本體較高的塔，可以雙排布置或成三角形布置，這樣，可以利用平臺將塔聯(lián)系在一起，提高其穩(wěn)定性。但對平臺生根構(gòu)件應采用可以滑動的導向節(jié)點，以適應不同操作溫度的熱脹影響；3）構(gòu)架式布置，對直徑DN

9、1000mm的塔還可以布置在構(gòu)架內(nèi)或構(gòu)架的一邊。利用構(gòu)架提高其穩(wěn)定性和設置平臺、梯子。（2）塔與其關聯(lián)設備的布置要求：塔與其關聯(lián)設備如進料加熱器、非明火加熱的重沸器、塔頂冷凝冷卻器、回流罐、塔底抽出泵等，宜按工藝流程順序，盡可能靠近布置，必要時可形成一個獨立的操作系統(tǒng)，設在一個區(qū)內(nèi)，這樣便于操作管理。九、沿管廊布置的塔和立式容器與管廊的間距如何確定?沿管廊布置的塔和立式容器與管廊的間距，按下列要求確定：（1）在塔與管廊之間布置泵時，應按泵的操作、維修和配管要求確定；（2）塔與管廊之間不布置泵時，塔外壁與管架立柱中心線之間的距離，不宜小于3m。十、塔與塔之間或塔與其它相鄰設備之間的距離如何確定?

10、塔與塔之間或塔與其它相鄰設備之間的距離，除應滿足管道、平臺、儀表和小型設備等布置和安裝的要求外，尚應滿足操作、維修通道和基礎布置的需要。兩塔之間的凈距不宜小于2.5m。十一、塔和立式容器的安裝高度應符合哪些要求?塔和立式容器的安裝高度應符合下列要求：（1）當利用內(nèi)壓或流體重力將物料送往其它設備或管道時，應由其內(nèi)壓和被送往設備或管道的壓力和高度確定：（2）當用泵抽吸時，應由泵的汽蝕余量和吸入管道的壓力降確定設備的安裝高度；（3）帶有非明火加熱重沸器的塔，其安裝高度，應按工藝要求的塔和重沸器之間的相互關系和操作要求確定；（4）應滿足塔底管道安裝和操作所需要的最小凈空，且塔的基礎面高出地面不應小于2

11、00mm。十二、反應器的布置應滿足哪些要求？反應器的布置應滿足下列要求：（1）反應器與提供反應熱的加熱爐的凈距應盡量縮短，但不應小于4.5m；（2）根據(jù)生產(chǎn)過程需要，反應器的構(gòu)架可設頂棚。反應器也可布置在廠房內(nèi)；（3）成組的反應器應中心線對齊成排布置在同一構(gòu)架內(nèi)；（4）除采用移動吊車外，構(gòu)架頂部應設置裝催化劑和檢修用的平臺和吊裝機具；（5）對于布置在廠房內(nèi)的反應器，應設置吊車并在樓板上設置吊裝孔，吊裝孔應靠近廠房大門和運輸通道；（6）反應器一側(cè)應有運輸催化劑所需的場地和通道；（7）對于內(nèi)部裝有攪拌或輸送機械的反應器，應在頂部或側(cè)面留出攪拌或輸送機械的軸和電機的折卸，起吊等檢修所需的空間和場地；

12、（8）操作壓力超過3.5MPa的反應器宜集中布置在裝置的一端或一側(cè)。十三、反應器的安裝高度和支撐應符合什么要求（1）反應器的安裝高度應符合下列要求：1）卸料口在反應器正下方時，其安裝高度應能使催化劑的運輸車輛進入反應器下方廣以便卸出廢催化劑。其凈空不宜小于3m；2）卸料口伸出反應器底座外并允許催化劑就地卸出時，卸料口的高度不宜低于1.2m；3）如廢催化劑結(jié)塊需要處理，應有廢催化劑的粉碎、過篩操作所需空間。（2）反應器的支撐應符合下列要求：1）反應器裙座支撐宜采用同徑裙座；2）反應溫度200以上的反應器，為了便于散熱，反應器裙座應有足夠高度，使裙座與鋼筋混凝土接觸處的溫度不超過鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的允

13、許受熱溫度；3）直徑較小的反應器宜采用支腿或支耳支撐。十四、冷換設備的布置一般要求（1）與分餾塔關聯(lián)的管殼式冷換設備，如塔底重沸器，塔頂冷凝冷卻器等，宜按工藝流程順序布置在分餾塔的附近；（2）兩種物料進行熱交換的換熱器，宜布置在兩種物料進出口相連的管道最短的位置；（3）一種物料如需要連續(xù)經(jīng)過多個換熱器進行熱交換時，宜成組布置；.（4）用水或冷劑冷卻幾組不同物料的冷卻器，宜成組布置；（5）成組布置的冷換設備，宜取支座基礎中心線對齊，當支座間距不相同時，宜取一端支座基礎中心線對齊。為了管道連接方便，也可采用管程進出口管嘴中心線對齊；（6）冷換設備應盡可能布置在地面上，但是冷換設備數(shù)量較多可布置在構(gòu)

14、架上：1）浮頭式換熱器在地面上布置時，應滿足下列要求：浮頭和管箱的兩側(cè)應有寬度不小于0.6m的空地，浮頭端前方應有寬度不小于1.2m的空地；管箱前方從管箱端算起應留有比管束長度至少長1.5m的空地。2）浮頭式換熱器在構(gòu)架上布置時，應滿足下列要求：浮頭端前方平臺凈空不宜小于0.8m；管箱端前方平臺凈空不宜小于1m，平臺采用可拆卸式欄桿，并應考慮管束抽出區(qū)所需的空間；構(gòu)架高度應能滿足換熱器的管箱和浮頭的頭蓋吊裝需要。（7）為了節(jié)約占地或工藝操作方便可以將兩臺冷換設備重疊在一起布置。但對于兩相流介質(zhì)或殼體直徑大于等于1.2m的換熱器不宜重疊布置；（8）操作溫度超過物料自燃點的換熱設備不宜布置在構(gòu)架內(nèi)

15、的底層；（9）重質(zhì)油品或污染環(huán)境的物料的冷換設備不宜布置在構(gòu)架上；（10）可燃液體的換熱器操作溫度高于其自燃點或超過250時，如無樓板或平臺隔開，其上方不應布置其它設備。十五、空冷器布置的一般要求（1）空冷器宜布置在裝置全年最小頻率風向的下風側(cè)；（2）空冷器應布置在主管廊的上方、構(gòu)架的頂層或塔頂；（3）空冷器不應布置在操作溫度等于或高于物料自燃點和輸送、儲存液化烴設備的上方，否則應采用非燃燒材料的隔板隔離保護；（4）多組空冷器布置在一起時，應布置形式一致，宜采用成列式布置；應避免一部分成列式布置而另一部分成排布置；（5）斜頂式空冷器不宜把通風面對著夏季的主導風向。斜頂式空冷器宜成列布置，如成排

16、布置時，兩排中間應有不小于3m的空間；（6）并排布置的兩臺增濕空冷器或干濕聯(lián)合空冷器的構(gòu)架立柱之間的距離，不應小于3m；（7）空冷器管束兩端管箱和傳動機械處應設置平臺；（8）布置空冷器的構(gòu)架或主管廊的一側(cè)地面上應留有必要的檢修場地和通道。十六、加熱爐布置的一般要求（1）加熱爐應布置在裝置的邊緣地區(qū)，并宜位于裝置常年最小頻率風向的下風側(cè)；（2）加熱爐與其它明火設備應盡可能布置在一起；（3）幾座加熱爐可按爐子中心線對齊成排布置。兩座加熱爐凈距不應小于3m；（4）加熱爐與露天布置的液化烴設備間的防火間距不應小于22.5m，當設備之間設置非燃燒材料的實體墻時，其間距可減少，但不得小于15m。（5）當采

17、用機動機具吊裝的加熱爐爐管時，應有機動機具通行的通道和檢修場地。對于帶有水平爐管的加熱爐，在抽出爐管的一側(cè)，檢修場地的長度不應小于爐管長度加2m；（6）加熱爐外壁與檢修道路邊緣的間距不應小于3m；（7）對于設有蒸汽發(fā)生器的加熱爐，汽包宜設在加熱爐頂部或鄰近的構(gòu)架上；（8）當加熱爐有空氣預熱器、鼓風機、引風機等輔助設備時，輔助設備的布置應考慮檢修的要求；（9）加熱爐與其附廚的燃料氣分液罐、燃料氣加熱器的間距，不應小于6m。十七、立式容器布置的方式立式容器的外形與塔類似，只是內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒有塔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜，立式容器的布置方式和安裝高度等可參考塔的布置要求，另外尚應考慮以下要求：（1）為了操作方便，立

18、式容器可以安裝在地面、樓板或平臺上，也可以穿越樓板或平臺，用支耳支撐在樓板或平臺上；（2）立式容器穿越樓板或平臺安裝時，應盡可能避免容器上的液面指示、控制儀表也穿越樓板或平臺；（3）立式容器為了防止粘稠物料的凝固或固體物料的沉降，其內(nèi)部帶有大負荷的攪拌器時，為了避免振動影響，應盡可能從地面設置支承結(jié)構(gòu)；（4）對于頂部開口的立式容器，需要人工加料時，加料點的高度不宜高出樓板或平臺1m，如高出1m時，應考慮設加料平臺或臺階。十八、臥式容器的布置和安裝高度有哪些要求?（1）臥式容器宜成組布置。成組布置臥式容器宜按支座基礎中心線對齊或按封頭切線對齊。臥式容器之間的凈空可按0.7m考慮；（2）在工藝設計

19、中確定臥式容器尺寸時，盡可能選用相同長度不同直徑的容器，以利于設備布置；（3）確定臥式容器的安裝高度時，除應滿足物料重力流或泵吸入高度等要求外，尚應滿足下列要求：1）容器下有集液包時，應有集液包的操作和檢測儀表所需的足夠空間；2）容器下方需設通道時，容器底部配管與地面凈空不應小于2.2m；3）不同直徑的臥室容器成組布置在地面或同一層樓板或平臺上時，直徑較小的臥式容器中心線標高需要適當提高，使與直徑較大的臥式容器簡體頂面標高一致，以便于設置聯(lián)合平臺。（4）臥式容器在地坑內(nèi)布置時，應妥善處理坑內(nèi)的積水和有毒、可燃介質(zhì)的積聚，坑內(nèi)尺寸應滿足容器的操作和檢修要求；（5）臥式容器的平臺的設置要考慮人孔和

20、液面計等操作因素。對于集中布置的臥式容器可設聯(lián)合平臺。當液面計上部接口高度距地面或操作平臺超過3m時，液面計要裝在直梯附近。十九、泵的布置方式有哪幾種?其布置有何具體要求?（1）泵的布置方式有三種：露天布置、半露布置和室內(nèi)布置：1）露天布置露天布置的泵，通常集中布置在管廊的下方或側(cè)面，也可分散布置在被抽吸設備的附近。其優(yōu)點是通風良好，操作和檢修方便；2）半露天布置半露天布置的泵適用于多雨地區(qū)，一般在管廊下方布置泵，在上方管道上部設頂棚?；?qū)⒈貌贾迷跇?gòu)架的下層地面上，以構(gòu)架平臺作為頂棚。這些泵可根據(jù)與泵有關設計布置要求，將泵布置成單排、雙排或多排；3）室內(nèi)布置在寒冷或多風沙地區(qū)將泵布置在室內(nèi)。如

21、果工藝過程要求設備布置在室內(nèi)時，其所屬的泵也應在室內(nèi)布置。（2）泵的布置具體要求如下：1）成排布置的泵應按防火要求、操作條件和物料特性分組布置；2）泵成排布置時，宜將泵端基礎邊線對齊，或?qū)⒈枚顺?、入口中心線對齊；3）泵雙排布置時，宜將兩排泵的動力端相對，在中間留出檢修通道；4）泵布置在主管廊下方或外側(cè)時，泵區(qū)通道的最小凈寬為2m，最小凈高為3m，泵端前面操作通道的寬度，不應小于1m；5）泵布置在管廊下方或外側(cè)時，不論是單排或雙排，泵和驅(qū)動機的中心線宜與管帶走向垂直；6）泵布置在室內(nèi)時，兩排泵凈距不應小于2m。泵端或泵側(cè)與墻之間的凈距應滿足檢修要求且不宜小于1m；7）除安裝在聯(lián)合基礎上的小型泵外

22、，兩臺泵之間的凈距不宜小于0.8m；8）泵的基礎面宜高出地面200mm；9）立式泵布置在主管廊下方或構(gòu)架下方時，其上方應留出泵體安裝和檢修所需的空間；10）熱油泵的布置應考慮管道柔性設計要求。二十、壓縮機布置的一般要求（1）壓縮機組及其附屬設備的布置，應滿足制造廠的要求；（2）壓縮機宜布置在被抽吸的設備附近，其附屬設備宜靠近機組布置；（3）可燃氣體壓縮機的布置應符合下列要求：1）與明火設備、非防爆的電氣設備的間距，應符合現(xiàn)行GB 50058爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范和GB 50160石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范的規(guī)定；2）宜露天布置或半敞開布置。在寒冷或多風沙地區(qū)可布置在廠房內(nèi)；3）單機驅(qū)

23、動功率等于或大于150kW的甲類氣體壓縮機廠房，不宜與其它甲、乙、丙類房間共用一幢建筑物；壓縮機的上方，不得布置甲、乙、丙類液體設備，但自用的高位潤滑油箱不受此限。（4）單層布置的壓縮機，當基礎較高時，宜按需要設置操作平臺；當附屬設備較多時，宜兩層布置。二十一、壓縮機安裝高度的要求壓縮機的安裝高度，應根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點確定。進出口都在底部的壓縮機的安裝高度，應符合下列要求：（1）進出口連接管道與地面的凈空要求；（2）進出口連接管道與管廊上管道的連接高度要求；（3）吸入管道上過濾器的安裝高度與尺寸的要求；（4）為了減少振動應降低往復式壓縮機的安裝高度。二十二、壓縮機附屬設備的布置應符合什么要求?（1）多級壓縮機的各級氣液分離罐和冷卻器應靠近布置。在滿足操作和維修要求的前提下，應考慮壓縮機進出口的綜合受力影響、合理布置各級氣液分離罐和冷卻器；（2）高位油箱宜布置在建筑物的構(gòu)架上，并應設平臺和直梯