第7章車間布置設計

第7章車間布置設計PharmaceuticalEngineering7.1.1車間布置設計的依據(jù)7.1.2車間布置設計應考慮的因素7.1.3車間布置設計的程序7.1.4車間布置設計的成果7.1概述PharmaceuticalEngineering有關的設計規(guī)范和規(guī)定有關的設計基礎資料

7.1.1車間布置設計的依據(jù)PharmaceuticalEngineering有關的設計規(guī)范和規(guī)定《建筑設計防火規(guī)范》(GBJ16-87)《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)定》(GB50160-99)、《化工企業(yè)安全衛(wèi)生設計標準》(HG20571-95)、《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》(GB2348-90)《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)定》(GB50058-92)《潔凈廠房設計規(guī)范》(GBJ73-84)《藥品生產(chǎn)質量管理規(guī)范》(國家藥品監(jiān)督管理局，1998年修訂版)《采暖通風和空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》(GBJ19-87)等。

7.1.1車間布置設計的依據(jù)PharmaceuticalEngineering有關的設計基礎資料：

不同深度的工藝流程圖， 如初步設計階段帶控制點的工藝流程圖、施工階段帶控制點的工藝流程圖。

物料衡算、能量衡算的計算資料和結果， 如各種原材料、中間體、副產(chǎn)品和產(chǎn)品的數(shù)量及性質；三廢的數(shù)量、組成及處理方法；加熱劑和冷卻劑的種類、規(guī)格及用量等。

工藝設備設計結果， 如設備一覽表，各設備的外形尺寸、重量、支承形式、操作條件及保溫情況等。

廠區(qū)的總平面布置示意圖， 包括本車間與其它車間及生活設施的聯(lián)系、廠區(qū)內(nèi)的人流和物流分布情況等。

其它相關資料， 如車間定員及人員組成情況，水、電、汽等公用工程情況，廠房情況等。7.1.1車間布置設計的依據(jù)PharmaceuticalEngineering在進行車間布置設計時，一般應考慮下列因素：

本車間與其它車間及生活設施在總平面圖上的位置，力求聯(lián)系方便、短捷。

滿足生產(chǎn)工藝及建筑、安裝和檢修要求。

合理利用車間的建筑面積和土地。

車間內(nèi)應采取的勞動保護、安全衛(wèi)生及防腐蝕措施。

人流物流通道應分別獨立設置，盡可能避免交叉往返。

對原料藥車間的精制、烘干、包裝工序以及制劑車間的設計，應符合《藥品生產(chǎn)質量管理規(guī)范》的要求。

要考慮車間發(fā)展的可能性，留有發(fā)展空間。

廠址所在區(qū)域的氣象、水文、地質等情況。

7.1.2車間布置設計應考慮的因素PharmaceuticalEngineering收集有關的基礎設計資料確定車間的防火等級確定車間的潔凈等級初步設計

施工圖設計

7.1.3車間布置設計的程序PharmaceuticalEngineering初步設計的任務確定生產(chǎn)、輔助生產(chǎn)及行政生活等區(qū)域的布局；確定車間場地及建(構)筑物的平面尺寸和立面尺寸；確定工藝設備的平面布置圖和立面布置圖；確定人流及物流通道；安排管道及電氣儀表管線等；編制初步設計說明書。

7.1.3車間布置設計的程序PharmaceuticalEngineering施工圖設計的任務確定設備管口、操作臺、支架及儀表等的空間位置；確定設備的安裝方案；確定與設備安裝有關的建筑和結構尺寸；確定管道及電氣儀表管線的走向等。

7.1.3車間布置設計的程序PharmaceuticalEngineering初步設計階段車間平面布置圖立面布置圖在施工圖設計階段車間平面布置圖立面布置圖7.1.4車間布置設計的成果PharmaceuticalEngineering

7.2.1建筑的分類

7.2.2建筑模數(shù)7.2.3廠房建筑的定位尺寸

7.2.4常見工業(yè)廠房

7.2.5車間組成和布置形式7.2廠房建筑與車間組成PharmaceuticalEngineering建筑是建筑物和構筑物的總稱。凡用于人們在其中生產(chǎn)、生活或進行其它活動的房屋或場所，均稱為建筑物，如車間、住宅、教學樓、辦公樓、體育館等；而人們不在其中生產(chǎn)、生活的建筑，則稱為構筑物，如水塔、煙囪、橋梁等。

7.2.1建筑的分類PharmaceuticalEngineering按主要承重結構的材料不同，建筑可分為磚木結構建筑、磚混結構建筑、鋼結構建筑、鋼筋混凝土結構建筑等。按層數(shù)不同，可將廠房建筑分為單層廠房、多層廠房混合層數(shù)廠房；將住宅建筑分為低層(1~3層)、多層(4~6層)、中高層(7~9層)高層(10~30層)住宅。

7.2.1建筑的分類PharmaceuticalEngineering建筑模數(shù)是建筑的標準尺寸單位?！督ㄖ?shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一標準》中采用的基本模數(shù)為100mm，建筑物的有關尺寸應是基本模數(shù)的倍數(shù)。建筑物在水平方向可分別按300、600、1200、1500、3000、6000mm的尺寸進級，在垂直方向可分別按300、600mm的尺寸進級。建筑物的柱距、跨度以及門、窗洞口在墻的水平或垂直方向的尺寸等均為300mm的倍數(shù)。

7.2.2建筑模數(shù)PharmaceuticalEngineering7.2.3廠房建筑的定位尺寸柱距跨度PharmaceuticalEngineering廠房的平面形式主要有長方形、形、形和形，長方形最常用的廠房平面形式，具有結構簡單、施工方便、設備布置靈活、采光和通風效果好等優(yōu)點，適用于中小型車間。當廠房較長或受工藝、地形等條件所限，廠房的平面形式也可采用形、形、形等特殊形式。

7.2.4常見工業(yè)廠房—平面形式PharmaceuticalEngineering根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，工業(yè)廠房的層數(shù)可以是單層，也可以是多層或單層和多層相結合的形式。一般情況下，單層廠房的投資較少，利用率較高，缺點是占地面積較大。7.2.4常見工業(yè)廠房——層數(shù)(a)單層廠房(b)有天窗的單層廠房(c)多層廠房

(d)有天窗的多層廠房(e)有內(nèi)走廊的多層廠房(f)有內(nèi)走廊及天窗的多層廠房PharmaceuticalEngineering一般情況下，單層原料藥廠房的寬度不宜超過30m，多層則不宜超過24m。廠房的常見寬度有9m、12m、15m、18m和24m。廠房的寬度通常為2~3跨，柱網(wǎng)按6-6、6-3-6、6-6-6的形式布置，如6-3-6表示廠房有三跨，跨度分別為6m、3m和6m，中間的3m為內(nèi)走廊的寬度。7.2.4常見工業(yè)廠房—結構尺寸廠房的長度由生產(chǎn)規(guī)模和工藝要求決定，柱距一般為6m。(a)方格式柱網(wǎng)(b)內(nèi)廊式柱網(wǎng)廠房的高度主要取決于工藝設備的布置要求。考慮工藝設備本身的高度以及生產(chǎn)工藝對設備的位差要求.對于高溫及含有毒氣體的廠房，層高還應適當增加。

多層廠房的層高可用5-6m，最低不得低于4.5m。PharmaceuticalEngineering車間一般包括生產(chǎn)區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)和行政生活區(qū)三部分，各部分的組成與產(chǎn)品種類、生產(chǎn)工藝流程、潔凈等級要求等情況有關。

7.2.5車間組成和布置形式——車間組成PharmaceuticalEngineering圖7-4一般化工車間的組成

圖7-5制藥潔凈車間的組成

7.2.5車間組成和布置形式——車間組成PharmaceuticalEngineering車間布置形式可采用集中式或單體式。若將組成車間的生產(chǎn)區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)和行政生活區(qū)集中布置在一棟廠房內(nèi)，即為集中式布置形式；若將組成車間的一部分或幾部分分散布置在幾棟獨立的單體廠房中，即為單體式布置形式。

7.2.5車間組成和布置形式——車間布置形式PharmaceuticalEngineering7.3化工車間的布置設計7.3.1設備的布置7.3.2控制室的布置7.3.3非生產(chǎn)區(qū)的布置PharmaceuticalEngineering1.設備布置的基本要求

2.常見設備的布置方法

3.設備的露天布置

設備布置的任務主要是確定工藝設備的空間位置以及管道、電氣儀表管線的走向和位置，為進一步確定建筑物的平面尺寸和立面尺寸提供依據(jù)。

7.3.1設備的布置PharmaceuticalEngineering1.設備布置的基本要求滿足生產(chǎn)工藝要求設備排列順序設備排列方法操作間距安全距離滿足安裝檢修要求滿足土建要求

滿足安全、衛(wèi)生和環(huán)保要求7.3.1設備的布置PharmaceuticalEngineering

設備排列順序

計量罐、高位槽、回流冷凝器等設備可布置在較高層，反應設備可布置在較低層，過濾設備、貯罐等設備可布置在最底層。設備盡可能按照工藝流程的順序進行布置，要保證水平方向和垂直方向的連續(xù)性，避免物料的交叉往返。減少輸送設備和操作費用，利用廠房的垂直空間布置設備。1.設備布置的基本要求PharmaceuticalEngineering

設備排列方法

根據(jù)廠房寬度和設備尺寸來確定。對于寬度不超過9m的車間，可將設備布置在廠房的一邊，另一邊作為操作位置和通道，如圖7-6(a)所示。

圖7-6（a）設備在廠房內(nèi)的排列方法

1.設備布置的基本要求PharmaceuticalEngineering

對于中等寬度(12~15m)的車間，廠房內(nèi)可布置兩排設備。兩排設備可集中布置在廠房中間，而在兩邊留出操作位置和通道。也可將兩排設備分別布置在廠房兩邊，而在中間留出操作位置和通道。

圖7-6設備在廠房內(nèi)的排列方法

1.設備布置的基本要求PharmaceuticalEngineering對于寬度超過18m的車間，可在廠房中間留出3m左右的通道，兩邊分別布置兩排設備，每排設備各留出1.5~2m的操作位置。

1.設備布置的基本要求PharmaceuticalEngineering操作間距在布置設備時，不僅要考慮設備自身所占的位置，而且要考慮相應的操作位置和運輸通道。有時還要考慮堆放一定數(shù)量的原料、半成品、成品和包裝材料所需的面積和空間。

1.設備布置的基本要求PharmaceuticalEngineering1.設備布置的基本要求PharmaceuticalEngineering安全距離

設備與設備之間以及設備與建筑物之間還應留有一定的安全距離。安全距離的大小不僅與設備的種類和大小有關，而且與設備上連接管線的多少、管徑的大小以及檢修的頻繁程度等因素有關。設備的安全距離可參考表7-1中的數(shù)據(jù)選取。

1.設備布置的基本要求序號項目凈安全距離/m1泵與泵之間的距離0.72泵與墻之間的距離1.23泵列與泵列之間的距離(雙排泵間)2.04計量罐與計量罐之間的距離0.4~0.65車間內(nèi)貯罐(槽)與貯罐(槽)之間的距離0.4~0.66換熱器與換熱器之間距離1.07塔與塔之間距離1.0~2.08離心機周圍通道1.59過濾機周圍通道1.0~1.810反應器蓋上傳動裝置離天花板的距離(如攪拌軸拆裝有困難時，距離還應加大)0.811反應器底部距人行通道的距離1.812反應器卸料口距離心機的距離1.013起吊物品距設備最高點的距離0.414往復運動機械的運動部件與墻之間的距離1.515回轉機械與墻之間的距離0.816回轉機械與回轉機械之間距離0.817通廊、操作臺通行部分的最小凈空高度2.018操作臺梯子的斜度一般情況450特殊情況60019控制室、開關室與爐子之間的距離1520工藝設備與通道之間的距離1.0PharmaceuticalEngineering凡通過樓層的設備應在樓面的適當位置設置吊裝孔。當廠房較短時，吊裝孔可設在廠房的一端；當廠房較長(>36m)時，吊裝孔應設在廠房的中央。多層樓面的吊裝孔應在每一樓層相同的平面位置設置，并在底層吊裝孔附近設一大門，以便需吊裝的設備能夠順利進出。圖7-8吊裝孔及設備運輸通道

1.設備布置的基本要求PharmaceuticalEngineering釜式反應器、塔器、蒸發(fā)器等可直接懸掛在樓面或操作臺上，此時應在樓面或操作臺的相應位置預留出設備孔。設備孔可以做成正方形，安裝時可將設備直接由設備孔中吊至一定高度后再旋轉450放下，使支座支承在樓面或操作臺上。穿越樓面或操作臺的管道可經(jīng)方孔角通過，剩余處可輔上防滑鋼板。設備孔也可以做成圓形，安裝時設備只能由上往下放入設備孔中?？障禿的尺寸一般應比支座下部突出物(含保溫層)的最大尺寸大0.1~0.3m。

圖7-9設備預留孔形成

1.設備布置的基本要求PharmaceuticalEngineering4.滿足安全、衛(wèi)生和環(huán)保要求采光

為創(chuàng)造良好的采光條件，首先應從廠房建筑本身的結構來考慮，以最大限度地提高自然采光效果。為了提高自然采光和通風效果，建筑設計人員可設計出不同的建筑結構形式，特別是形狀各異的屋頂結構。

圖7-11廠房的屋頂結構

1.設備布置的基本要求PharmaceuticalEngineering布置設備時，盡可能使操作人員位于設備和窗之間，便于操作人員讀取儀表和有關數(shù)據(jù)。特別高大的設備要避免靠窗布置，以免影響采光。圖7-12背光操作示意圖

1.設備布置的基本要求PharmaceuticalEngineering通風自然對流通風

廠房樓板上設置中央通風口，并在房頂上設置天窗，如圖所示。中央通風孔不僅可提高自然通風效果，而且可解決廠房中央光線不足的問題。機械送風和排風圖7-13有中央通風孔的廠房

1.設備布置的基本要求PharmaceuticalEngineering防火防爆

凡屬火災危險性的甲、乙類廠房(參見第十一章)，必須采取相應的防火防爆措施。

甲類廠房又稱為防爆車間，其廠房應是單層的，內(nèi)部不能有死角，以防爆炸性氣體或粉塵的積累。

當甲、乙類廠房與其它廠房相連時，中間必須設置防火墻。車間內(nèi)的防火防爆區(qū)域與其它區(qū)域也必須用防火墻分隔開來。

廠房的通風效果必須保證廠房中易燃易爆氣體或粉塵的濃度不超過規(guī)定的限度。

在防火防爆區(qū)域內(nèi)，要采取措施防止各種靜電放電和著火的可能性。

1.設備布置的基本要求PharmaceuticalEngineering環(huán)境保護

藥品生產(chǎn)中通常要產(chǎn)生一定量的污染物，因此，在設計時要考慮相應的環(huán)保設施，以免對環(huán)境造成污染。

凡產(chǎn)生腐蝕性介質的設備，其基礎及設備附近的地面、墻、梁、柱等建(構)筑物都要采取相應的防護措施，必要時可加大設備與墻、梁、柱等建(構)筑物之間的距離。

對運轉時會產(chǎn)生劇烈震動和噪聲的設備，應采取相應的減震降噪措施。

1.設備布置的基本要求PharmaceuticalEngineering貯罐(槽)

2.常見設備的布置方法流體輸送設備

釜式反應器

換熱器塔設備

蒸發(fā)器結晶器過濾設備干燥設備PharmaceuticalEngineering貯罐(槽)

圖7-14貯罐的立面布置示意圖

2.常見設備的布置方法PharmaceuticalEngineering流體輸送設備

泵

風機

壓縮機

2.常見設備的布置方法PharmaceuticalEngineering換熱器是藥品生產(chǎn)中的重要設備之一。換熱器的種類很多，如夾套式、套管式、蛇管式、列管式、板式和螺旋板式等，其中以列管式換熱器最為常用。在布置換熱器時，應遵循縮短管長和順應流程的原則。

2.常見設備的布置方法換熱器PharmaceuticalEngineering釜式反應器

(a)立面布置圖

2.常見設備的布置方法PharmaceuticalEngineering(b)平面布置圖

圖7-17釜式反應器布置示意圖

2.常見設備的布置方法PharmaceuticalEngineering

2.常見設備的布置方法1-蒸發(fā)器；2-疏水閥；3、5-分離器；4、混合冷凝器；6-水槽；7-緩沖罐；8-真空泵結晶器結晶操作常在帶攪拌的結晶釜中進行，因此布置結晶器要考慮安裝、檢修及拆卸攪拌器所需的面積和空間。結晶器一般布置在室內(nèi)，人孔及加料口距操作臺的高度應小于1.2m。PharmaceuticalEngineering過濾設備

間歇式過濾機

連續(xù)式過濾機

離心機

板框壓濾機

葉濾機

2.常見設備的布置方法干燥設備干燥設備的種類很多，如箱式干燥器、噴霧干燥器、氣流干燥器、流化床干燥器和轉筒干燥器等。箱式干燥器箱式干燥器是一種典型的間歇式干燥設備，小型的稱為烘箱，大型的稱為烘房。在布置箱式干燥器時，干燥器前要留有堆放濕料、干料和進行倒盤、洗盤等操作所需的場地，以及推送物料所需的通道。此外，還應考慮通風和降溫措施。PharmaceuticalEngineering

在車間布置設計中，許多設備如大型貯罐、精餾塔、吸收塔、涼水塔、噴淋式冷卻器等都可考慮布置在露天或半露天。某些設備如往復泵、空壓機、冷凍機等機械傳動設備以及結晶器、釜式反應器等易受氣溫影響的設備不能布置在露天。將設備布置在露天或半露天不僅可以減少建筑面積和基建投資，而且有利于通風、防火、防爆和防毒。

3.設備的露天布置PharmaceuticalEngineering(a)方案I

圖7-21控制室的常見布置方案

7.3.2控制室的布置PharmaceuticalEngineering圖7-21控制室的常見布置方案

(b)方案II

7.3.2控制室的布置車間的輔助生產(chǎn)區(qū)和行政生活區(qū)統(tǒng)稱為非生產(chǎn)區(qū)。生產(chǎn)區(qū)常采用單層，而非生產(chǎn)區(qū)則可采用多層。非生產(chǎn)區(qū)應布置在生產(chǎn)區(qū)的上風向，以減少粉塵和有害氣體的危害；控制室、化驗室、辦公室、休息室等人流密度較高的房間宜布置在南面，以充分利用陽光；貯存室、更衣室、浴室、廁所等常布置在北面；機修室、動力室宜布置在底層；辦公室、會議室、休息室宜布置在樓上。

PharmaceuticalEngineering

7.3.3非生產(chǎn)區(qū)的布置PharmaceuticalEngineering圖7-22車間非產(chǎn)區(qū)布置的參考方案

一層平面

二層平面

(a)方案I

7.3.3非生產(chǎn)區(qū)的布置PharmaceuticalEngineering一層平面

二層平面

7.3.3輔助生產(chǎn)區(qū)和行政生活區(qū)的布置PharmaceuticalEngineering(b)方案II

三層平面圖7-22車間非產(chǎn)區(qū)布置的參考方案

7.3.3輔助生產(chǎn)區(qū)和行政生活區(qū)的布置PharmaceuticalEngineering

7.4.1車間潔凈區(qū)域的劃分

7.4.2藥品生產(chǎn)對環(huán)境的潔凈等級要求

7.4.3制藥潔凈車間布置的一般要求

7.4.4制藥潔凈車間的布置設計

7.4制藥潔凈車間的布置設計PharmaceuticalEngineering按照潔凈等級的不同，車間可分為一般生產(chǎn)區(qū)對潔凈等級不作要求，如化驗室、藥品的外包裝工段等控制區(qū)潔凈等級為10萬級或低于1萬級，如非無菌原料藥的“精烘包”工序、片劑或膠囊生產(chǎn)的全過程等；潔凈區(qū)。潔凈等級為1萬級或局部100級，如無菌原料藥的“精烘包”工序、粉針劑的分裝等。7.4.1車間潔凈區(qū)域的劃分98版GMP與10版GMP空氣潔凈度級別比較PharmaceuticalEngineering藥品生產(chǎn)對環(huán)境的潔凈等級要求與藥品的品種、劑型和生產(chǎn)特點有關。藥品生產(chǎn)的典型工藝流程及對環(huán)境的潔凈等級要求如圖7-23~7-28所示。

7.4.2藥品生產(chǎn)對環(huán)境的潔凈等級要求

PharmaceuticalEngineering盡量減少建筑面積

防止污染或交叉污染

合理布置有潔凈等級要求的房間

管道盡可能暗敷

室內(nèi)裝修應有利于清潔

設置安全出入口

7.4.3制藥潔凈車間布置的一般要求

PharmaceuticalEngineering1.設備的布置及安裝

2.人員凈化室、生活室及衛(wèi)生通道的布置

3.物料凈化室的布置

4.潔凈室內(nèi)的裝修設計

7.4.4制藥潔凈車間的布置設計PharmaceuticalEngineering片劑生產(chǎn)過程中，粉碎、過篩、造粒、總混、壓片等工序的粉塵和噪聲較大，車間應按工藝流程的順序分成若干獨立的小室，分別布置各工序設備，并采用消聲隔音裝置，以改善操作環(huán)境。物料烘箱、干燥滅菌烘箱、滅菌隧道烘箱等設備宜采用跨墻布置，即將主要設備布置在非潔凈區(qū)或控制區(qū)，待烘物料或器皿由此區(qū)加入，以墻為分隔線，墻的另一面為潔凈區(qū)，烘干后的物料或器皿由該區(qū)取出。顯然，設備的門應能雙面開啟，但不允許同時開啟；設備既具有烘干功能，又具有傳遞窗功能。1.設備的布置及安裝PharmaceuticalEngineering圖7-29進入非無菌產(chǎn)品或可滅菌產(chǎn)品生產(chǎn)區(qū)的人員凈化程序

(虛線框內(nèi)的設施可根據(jù)需要設置)

人員凈化室、生活室及衛(wèi)生通道的布置PharmaceuticalEngineering圖7-30進入不可滅菌產(chǎn)品生產(chǎn)區(qū)的人員凈化程序

(虛線框內(nèi)的設施可根據(jù)需要設置)

人員凈化室、生活室及衛(wèi)生通道的布置凈化通道和設施PharmaceuticalEngineering門廳和換鞋處

外衣存放室

氣閘室

緩沖室

空氣吹淋室

凈化通道和設