第4章 化工車間布置的設(shè)計(jì)

第四章化工車間布置的設(shè)計(jì)第一節(jié)化工廠廠房建筑根本知識(shí)一、建筑物構(gòu)件組成建筑物的構(gòu)件有：地基、根底、墻、柱、梁、樓板、屋頂、隔墻、樓梯、門、窗及天窗等。1．地基。建筑物的下面，支承建筑物重量的全部土壤稱為地基。地基必須具有必要的強(qiáng)度〔地耐力〕和穩(wěn)定性，才能保證建筑物的正常使用和耐久性。否那么，將會(huì)使建筑物產(chǎn)生過大的沉陷〔包括均勻的〕、傾斜、開裂以致毀壞。2．根底。根底是建筑物的下部結(jié)構(gòu)，埋在地面以下，它的作用是支承建筑物，并將它的荷載傳到地基上去。建筑物的可靠性與耐久性，往往取決于根底的可靠性與耐久性。3．墻。一般分為承重墻、填充墻、防火防爆墻等。承重墻承受屋頂樓板等上部載荷，并傳遞給根底的墻，常用磚砌體作材料，墻的厚度取決于強(qiáng)度和保溫的要求，一般有一磚厚(240mm)、一磚半厚(370mm〕、二磚〔490mm〕三種。填充墻不承重，僅起圍護(hù)、保溫、隔音等作用，常用空心磚或輕質(zhì)混凝土等輕質(zhì)材料制成。防火防爆墻把危險(xiǎn)區(qū)同一般生產(chǎn)局部隔開的墻，它應(yīng)有獨(dú)立的根底，常采用370mm磚墻或200mm的鋼筋混凝土墻，這類墻上不準(zhǔn)隨意開設(shè)門窗等孔洞。4．柱。建筑物中垂直受力的構(gòu)件，靠柱將荷載傳遞到根底上去。按材料可分為木柱、磚柱、鋼柱和鋼筋混凝土柱等。5．梁。建筑物中水平受力構(gòu)件，它與承重墻、柱等垂直受力構(gòu)件組合成建筑結(jié)構(gòu)的空間體系。6．樓板。將建筑物分層的水平間隔，它的上外表為樓面，底面為下層的頂棚〔天花板〕。7．屋頂。作用主要是保護(hù)建筑物的內(nèi)部，防止雨雪及太陽輻射的侵入，使雪水聚集并排出，保持建筑物內(nèi)部的溫度等。8．地面。是廠房建筑中的一個(gè)重要組成局部，由于車間生產(chǎn)及操作的特殊性，要求地面防爆、耐酸堿腐蝕、耐高溫等，同時(shí)還有衛(wèi)生及平安方面的要求。9．門。為了組織車間運(yùn)輸及人流、設(shè)備的進(jìn)出、車間發(fā)生事故時(shí)平安疏散等，設(shè)計(jì)中應(yīng)合理地布置門。按開關(guān)的方式，有開關(guān)門、推拉門、彈簧門、升降門和折疊門等。按用途，有普通門、車間大門、防火門及疏散用門等。單扇門的規(guī)格:1000×2100mm，廠房大門的規(guī)格:3000×3000mm，3300×3600mm，防火門向外開，其他一般向內(nèi)開。10．窗。為了保證建筑物采光和通風(fēng)的要求，通常都設(shè)置側(cè)窗，只有在特殊情況下才采用人工采光和機(jī)械通風(fēng)。11．樓梯。是多層房屋中垂直方向的通道，因此，設(shè)計(jì)車間時(shí)應(yīng)合理地安排樓梯的位置。按使用的性質(zhì)可分為主要樓梯、輔助樓梯和消防樓梯。考慮到人的上下及物件通過的要求，樓梯的寬度一般不小于l.2m和不大于2.2m。樓梯的坡度一般為30°，樓梯踏步高度為150-180mm,踏步寬為270～320mm，在同一樓梯上踏步的高度及寬度應(yīng)相同，否那么容易使人摔倒。二、建筑物的結(jié)構(gòu)建筑物的結(jié)構(gòu)有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)、磚木結(jié)構(gòu)等?，F(xiàn)分別簡(jiǎn)述如下。1．鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于使用上的要求，需要有較大的跨度和高度時(shí)，最常用的就是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式，一般跨度為12～24m。優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度高，耐火性好，不必經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)和修理，與鋼結(jié)構(gòu)比較可以節(jié)約鋼材，化工廠經(jīng)常采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn)：自重大，施工比較復(fù)雜。

2．鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)房屋的主要承重結(jié)構(gòu)件如屋架梁柱等都是用鋼材制成的。優(yōu)點(diǎn)：制作簡(jiǎn)單，施工較快；缺點(diǎn)：金屬用量多，造價(jià)高并須經(jīng)常進(jìn)行維修保養(yǎng)。3．混合結(jié)構(gòu)一般是指用磚砌的承重墻，而屋架和樓蓋那么是用鋼筋混凝土制成的建筑物。這種結(jié)構(gòu)造價(jià)比較經(jīng)濟(jì)，能節(jié)約鋼材、水泥和木材，適用于一般沒有很大荷載的車間，它是化工廠經(jīng)常采用的一種結(jié)構(gòu)形式。4．磚木結(jié)構(gòu)是用磚砌的承重墻，而屋架和樓蓋用木材制成的建筑物。這種結(jié)構(gòu)消耗木材較多，對(duì)易燃易爆有腐蝕的車間不適合，化工廠很少采用。三、建筑物的形式化工廠的建筑形式有三種：封閉式廠房、敞開式廠房和露天框架。開展的趨勢(shì)是敞開式廠房和露天框架兩種建筑形式。四、化工建筑的特殊要求根據(jù)化工生產(chǎn)的特點(diǎn)對(duì)化工建筑提出的特殊要求是耐火、抗爆、泄壓與防腐蝕。在化工生產(chǎn)建筑設(shè)計(jì)中，要按照生產(chǎn)的火災(zāi)危險(xiǎn)性不同，選擇適宜的建筑物耐火等級(jí)、廠房的防爆距離和防爆措施等，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國家制定的建筑設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)?建筑設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)?的規(guī)定，生產(chǎn)的火災(zāi)危險(xiǎn)分為甲、乙、丙、丁、戊五類，一般石油化工廠均屬于甲、乙類生產(chǎn)，應(yīng)采用一、二級(jí)耐火建筑，即由鋼筋混凝土樓蓋、屋蓋和砌體墻等組成。對(duì)腐蝕性介質(zhì)要采取防腐措施，如在有氣體介質(zhì)腐蝕情況下，對(duì)門、窗、梁、柱要涂刷防腐涂料；配電室、儀表室、生活室、辦公室等均不得設(shè)在腐蝕性設(shè)備的底層。第二節(jié)化工車間布置車間布置設(shè)計(jì)是以工藝(根底設(shè)計(jì)階段)、配管(詳細(xì)設(shè)計(jì)階段)為主導(dǎo)專業(yè)，并在管道機(jī)械、總圖、土建、自控、電力、設(shè)備、冷凍、暖風(fēng)等有關(guān)專業(yè)的密切配合下，并征求建設(shè)單位的意見，最后由工藝綜合各方面意見完成此工作。一、化工車間布置的依據(jù)1．常用設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定GB50016-2006建筑設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)GB50160-2021石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)GBZ1-2021工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GBJ87-1985工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50058-1992爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)2.根底資料①對(duì)初步設(shè)計(jì)需要帶控制點(diǎn)工藝流程圖，對(duì)施工圖設(shè)計(jì)需要管道儀表流程圖；②物料衡算數(shù)據(jù)及物料性質(zhì)〔包括原料、中間體、副產(chǎn)品、成品的數(shù)量及性質(zhì)，三廢的數(shù)據(jù)及處理方法〕；③設(shè)備一覽表〔包括設(shè)備外形尺寸、重量、支撐形式及保溫情況〕；④公用系統(tǒng)耗用量，供排水、供電、供熱、冷凍、壓縮空氣、外管資料；⑤車間定員表〔除技術(shù)人員、管理人員、車間化驗(yàn)人員、崗位操作人員外，還包括最大班人數(shù)和男女比例的資料〕；⑥廠區(qū)總平面布置圖〔包括本車間同其他生產(chǎn)車間、輔助車間、生活設(shè)施的相互聯(lián)系，廠內(nèi)人流物流的情況與數(shù)量〕。⑦建廠地形及氣象資料。二、車間布置的原那么

1、要滿足生產(chǎn)工藝要求〔1〕在布置設(shè)備時(shí)，設(shè)備的平面位置和上下位置，應(yīng)符合工藝流程和工藝條件的要求?？梢愿鶕?jù)實(shí)際地形和廠房建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，因地制宜合理布置。一般來說，凡計(jì)量設(shè)備宜布置在最高層，主要設(shè)備如反響釜等應(yīng)布置在中層，貯槽、傳動(dòng)設(shè)備(如壓縮機(jī)、冷凍機(jī)、泵、離心機(jī)、破碎機(jī)等)布置在底層。這樣可減少廠房的荷載和振動(dòng)，降低造價(jià)。(2)同類型的設(shè)備或操作性質(zhì)相似的有關(guān)設(shè)備。盡可能布置在一起，有效地利用車間建筑面積，便于管理、操作和維修。如塔體集中布置在塔架上，熱交換器，泵成組布置在一處等。2、要符合經(jīng)濟(jì)原那么〔1〕要考慮設(shè)備及附屬設(shè)備所占的位置、設(shè)備與設(shè)備之間或設(shè)備與建筑物間的平安距離布置時(shí)，還應(yīng)適當(dāng)留有余地，以備今后的開展；(2)要充分利用高位差，節(jié)省動(dòng)力；(3)中小型化工廠的設(shè)備布置，除了氣溫較低的地區(qū)采用室內(nèi)布置外，一般都可采用室內(nèi)露天聯(lián)合布置方案。3、要符合平安生產(chǎn)要求(1)化工生產(chǎn)中，易燃、易爆、有毒的物品較多，布置設(shè)備時(shí)，應(yīng)將加熱爐、明火設(shè)備、產(chǎn)生有毒氣體的設(shè)備布置在下風(fēng)處.并使加熱爐、明火設(shè)備與易燃、易爆設(shè)備按標(biāo)準(zhǔn)保持一定的間距。傳動(dòng)設(shè)備要有安裝防護(hù)裝置的位置。對(duì)于噪音大的設(shè)備宜采用封閉式隔間。設(shè)備之間或設(shè)備與墻之間的凈距離大小，雖無統(tǒng)一規(guī)定，但設(shè)計(jì)者應(yīng)結(jié)合設(shè)備布置原那么，設(shè)備大小、設(shè)備上連接管線的多少、管徑的粗細(xì)、檢修的頻繁程度等各種因素，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，決定平安間距。(2)對(duì)于生產(chǎn)腐蝕性介質(zhì)的設(shè)備，除設(shè)備根底防護(hù)外，還須考慮設(shè)備附近的墻、柱等的防腐蝕性措施及工人操作平安。氮肥廠的合成、精煉、變換等車間(內(nèi)裝有壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、水泵等)與控制室是隔離的，其目的是考慮平安，防止有毒及爆炸性氣體泄漏，損害人身平安。4、便于安裝和檢修〔1〕設(shè)備要排列整齊，防止過擠過松，要充分考慮工人的操作和交通便利。原料、成品及排出物要有適當(dāng)?shù)奈恢煤捅匾倪\(yùn)輸通道；(2)塔和立式設(shè)備的人孔，應(yīng)對(duì)著空?qǐng)龅鼗驒z修通道而布置在同一方向。臥式容器的人孔那么應(yīng)布置在一條線上等；(3)必須考慮設(shè)備如何運(yùn)入或搬出車間，對(duì)于運(yùn)入或搬出次數(shù)較多時(shí)，宜設(shè)大門(大門寬度比最大設(shè)備寬0.5m)。對(duì)于外形尺寸特大的設(shè)備，可設(shè)安裝洞即在外墻預(yù)留洞口，待設(shè)備運(yùn)入之后，再行砌封。5、要有良好的操作條件設(shè)備布置時(shí)，要考慮采光條件，工人應(yīng)背光操作，另外還要考慮通風(fēng)。通風(fēng)措施應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)過程中有害物質(zhì)，易燃、易爆氣體的濃度和爆炸極限及廠房的溫度而決定。此外，還應(yīng)考慮廠房的衛(wèi)生條件和勞動(dòng)保護(hù)方面的措施。三、車間布置的內(nèi)容車間包括生產(chǎn)部門、輔助部門、生活部門等三局部，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)流程，原料、中間體、產(chǎn)品的物化性質(zhì)，以及它們之間的關(guān)系，確定應(yīng)該設(shè)幾個(gè)生產(chǎn)工段，需要哪些輔助、生活部門。生產(chǎn)、輔助、生活等三局部的劃分如下：四、車間布置的步驟和方法①根據(jù)工藝的要求與土建專業(yè)共同擬訂各車間的結(jié)構(gòu)形式、柱距、跨度、層高、間隔等初步方案，并畫成1:50或1:100比例的車間建筑平面圖。②認(rèn)真考慮設(shè)備布置的原那么，應(yīng)滿足各方面的要求。③將確定的設(shè)備按其數(shù)量的多少及最大的外形尺寸剪成相同比例的硬紙塊〔一般為1:50或1:100〕，并標(biāo)明設(shè)備的名稱。④將這些設(shè)備的硬紙塊按工藝流程布置在相同比例的車間建筑平面圖上，布置形式可多種多樣，一般2～3個(gè)方案，以便加以比較。經(jīng)過多方面的比較，選擇一個(gè)最正確方案，繪成平、立面草圖。⑤根據(jù)設(shè)備布置草圖，考慮總管排列的位置，做到管路短而順。⑥檢查各設(shè)備根底大小，設(shè)備安裝、起重、檢修的可能性；考慮設(shè)備支架的外形、結(jié)構(gòu)、常用設(shè)備的平安距離；考慮外管及上、下水管進(jìn)、出車間的位置；考慮操作平臺(tái)、局部平臺(tái)的位置大小等。設(shè)備草圖經(jīng)修改后，要廣泛征求各有關(guān)專業(yè)部門的意見，集思廣益，做必要的調(diào)整，提交建筑人員設(shè)計(jì)建筑圖。⑦工藝設(shè)計(jì)人員在取得建筑設(shè)計(jì)圖后，根據(jù)布置草圖繪制成正式的設(shè)備平立面布置圖。第三節(jié)車間布置的技術(shù)要素車間布置的內(nèi)容可分為車間廠房布置和車間設(shè)備布置。一、車間布置技術(shù)要素車間廠房布置是對(duì)整個(gè)車間各工段、各設(shè)施在車間場(chǎng)地范圍內(nèi)，按照它們?cè)谏a(chǎn)中和生活中所起的作用進(jìn)行合理的整體、平面和立面布置。1、廠房的整體布置根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)特點(diǎn)以及廠區(qū)面積、廠區(qū)地形、地質(zhì)等條件考慮廠房的整體布置，采用別離式或集中式，亦即將車間各工段及輔助車間分散在單獨(dú)的廠房?jī)?nèi)或集中合并在一個(gè)廠房?jī)?nèi)。化工廠廠房可根據(jù)工藝流程的需要設(shè)計(jì)成單層、多層或單層與多層相結(jié)合的形式。一般來說單層廠房利用率較高，建設(shè)費(fèi)用也低，因此除了工藝流程的需要必須設(shè)計(jì)為多層外，工程設(shè)計(jì)中盡量采用單層。2、廠房的平面布置化工廠廠房的平面布置是根據(jù)生產(chǎn)工藝條件〔包括工藝流程、生產(chǎn)特點(diǎn)、生產(chǎn)規(guī)模等〕以及建筑本身的可能性與合理性〔包括建筑形式、結(jié)構(gòu)方案、施工條件和經(jīng)濟(jì)條件等〕來考慮的。廠房的平面設(shè)計(jì)應(yīng)力求簡(jiǎn)單，這會(huì)給設(shè)備布置來更多的可變性和靈活性，同時(shí)給建筑的定型化創(chuàng)造有利條件。

廠房平面布置，按其外形一般分有長(zhǎng)方形、L形、T型和倒U型等。長(zhǎng)方形便于總平面圖的布置，節(jié)約用地，有利于設(shè)備排列，縮短管線，易于安排交通出入口，有較多可供自然采光和通風(fēng)的墻面。但有時(shí)由于廠房總長(zhǎng)度較長(zhǎng)，在總圖布置有困難時(shí)，為了適應(yīng)地形的要求或者生產(chǎn)的需要，也有采用L型、T型和倒U型等的，此時(shí)應(yīng)充分考慮采光、通風(fēng)、通道和立面等各方面的因素，見圖4-1、4-2所示。圖4-1長(zhǎng)方形平面布置形式圖4-2化工車間平面布置(L形、T形管廊)廠房的柱網(wǎng)布置，要根據(jù)廠房結(jié)構(gòu)而定。生產(chǎn)類別為甲、乙類生產(chǎn)，宜采用框架結(jié)構(gòu)，采用的柱網(wǎng)間距一般為6m，也有采用7.5m的。丙、丁、戊類生產(chǎn)可采用混合結(jié)構(gòu)或框架結(jié)構(gòu)，開間采用4m、5m或6m，但不管框架結(jié)構(gòu)或混合結(jié)構(gòu)，在一幢廠房中不宜采用多種柱距。柱距要盡可能符合建筑模數(shù)的要求，這樣可以充分利用建筑結(jié)構(gòu)上的標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制構(gòu)件，節(jié)約設(shè)計(jì)和施工力量，加速基建進(jìn)度。多層廠房的柱網(wǎng)布置如圖4-3所示。(a)方格式柱網(wǎng)(b)內(nèi)廊式柱網(wǎng)圖4-3多層廠房柱網(wǎng)布置示意圖廠房的寬度確定，為了盡可能利用自然采光和通風(fēng)以及建筑經(jīng)濟(jì)上的要求，一般單層廠房寬度不宜超過30m，多層廠房寬度不宜超過24m，廠房常用寬度有9m、12m、14.4m、15m、18m、21m、24m，廠房中柱子還要便于設(shè)備排列和工人操作，即跨度等于廠房寬度，廠房?jī)?nèi)沒有柱子。多層廠房假設(shè)跨度為9m，廠房中間如不設(shè)立柱子，所用的橫梁就要很大，因而不經(jīng)濟(jì)。一般較經(jīng)濟(jì)廠房的常用跨度控制在6m左右，例如12m、14.4m、15m、18m寬度的廠房,常分別布置成6-6、6-2.4-6、6-3-6、6-6-6等形式。中間的2.4、3表示內(nèi)走廊的寬度。一般車間的短邊(即寬度)常為2-3跨，其長(zhǎng)邊(即長(zhǎng)度)那么根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模及工藝要求決定。在進(jìn)行車間布置時(shí)，要考慮廠房平安出入口，一般不應(yīng)少于2個(gè)。如車間面積小，生產(chǎn)人數(shù)少，可設(shè)1個(gè)。但應(yīng)慎重考慮防火平安等問題(具體數(shù)量詳見建筑設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn))。3、廠房的立體布置廠房立面也同平面一樣，應(yīng)力求簡(jiǎn)單，要充分利用建筑物的空間，符合經(jīng)濟(jì)合理及便于施工的原那么。廠房的立面有單層、多層或單層與多層相結(jié)合的形式，主要根據(jù)生產(chǎn)工藝特點(diǎn)決定，另外也要滿足建筑上采光、通風(fēng)等各方面的要求。對(duì)于為新產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)而設(shè)計(jì)的廠房，由一般生產(chǎn)過程中對(duì)于工藝路線還需不斷地改進(jìn)、完善，所以一般都設(shè)計(jì)成一個(gè)高單層廠房，利用便于移動(dòng)、拆裝、改建的鋼操作臺(tái)代替鋼筋混凝土操作臺(tái)或多層房的樓板，以適應(yīng)工藝流程變化的需要。廠房的高度，主要由工藝設(shè)備布置要求所決定。廠房的垂直布置要充分利用空間，每層高度取決于設(shè)備的上下、安裝的位置、檢修要求及平安衛(wèi)生等條件。一般框架或混合結(jié)構(gòu)的多層廠房，層高多采用5m、6m,最低不得低于4.5m；每層高度盡量相同。不宜變化過多。裝配式廠房層高采用300mm的模數(shù)。在有高溫及有毒害性氣體的廠房中，要適當(dāng)加高建筑物的層高或設(shè)置拔風(fēng)式氣樓(即天窗)，以利于自然通風(fēng)、采光散熱。有爆炸危險(xiǎn)車間宜采用單層，廠房?jī)?nèi)設(shè)置多層操作臺(tái)以滿足工藝設(shè)備位差的要求。如必須設(shè)在多層廠房?jī)?nèi)，那么應(yīng)布置在廠房頂層。如整個(gè)廠房均有爆炸危險(xiǎn)，那么在每層樓板上設(shè)置一定面積的泄爆孔。這類廠房還應(yīng)設(shè)置必要的輕質(zhì)屋面或增加外墻以及門窗的的泄壓面積。泄壓面積與廠房體積的比值一般采用0.05-0.22m2/m3(詳見建筑設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn))。泄壓面積應(yīng)布置合理，并應(yīng)靠近爆炸部位，不應(yīng)面對(duì)人員集中的地方和主要交通道路。車間內(nèi)防爆區(qū)與非防爆區(qū)(生活、輔助及控制室等)間應(yīng)設(shè)防火墻分隔。如兩個(gè)區(qū)域要互通時(shí)。中間應(yīng)設(shè)雙門斗，即設(shè)二道彈簧門隔開。上下層防火墻應(yīng)設(shè)在同一軸線處，防爆區(qū)上層不應(yīng)布置非防爆區(qū)。有爆炸危險(xiǎn)車間的樓梯間宜采用封閉式樓梯間。二、設(shè)備布置技術(shù)要素

小型化工廠的設(shè)備布置，一般常采用室內(nèi)布置，尤其是氣溫較低的地區(qū)，除此也可采用室內(nèi)露天聯(lián)合布置方法。優(yōu)點(diǎn)。①可以節(jié)約建筑面積，節(jié)省基建投資。②可節(jié)約土建施工工程量，加快基建進(jìn)度。③有火災(zāi)及爆炸危險(xiǎn)性的設(shè)備，露天布置可降低廠房耐火等級(jí)，降低廠房造價(jià)。④有利于化工生產(chǎn)的防火、防爆和防毒。⑤對(duì)廠房的擴(kuò)建改建具有較大的靈活性。

1．生產(chǎn)工藝對(duì)設(shè)備布置的要求①在布置設(shè)備時(shí)一定要滿足工藝流程順序，要保證水平方向和垂直方向的連續(xù)性。對(duì)于有壓差的設(shè)備，應(yīng)充分利用高位差布置，以節(jié)省動(dòng)力設(shè)備及費(fèi)用。在不影響流程順序的原那么下，將較高設(shè)備盡量集中布置，充分利用空間，簡(jiǎn)化廠房體形。通常把計(jì)量槽、高位槽布置在最高層，主要設(shè)備如反響器等布置在中層，貯槽等布置在底層。這樣既可利用位差進(jìn)出物料，又可減少樓面的荷重，降低造價(jià)。但在保證垂直方向連續(xù)性的同時(shí)，應(yīng)注意在多層廠房中要防止操作人員在生產(chǎn)過程中過多地往返于樓層之間。②凡屬相同的幾套設(shè)備或同類型的設(shè)備或操作性質(zhì)相似的有關(guān)設(shè)備，應(yīng)盡可能布置在一起，這樣可以統(tǒng)一管理，集中操作，還可減少備用設(shè)備或互為備用。譬如塔體集中布置在塔架上，熱交換器、泵成組布置在一處等。③設(shè)備布置時(shí)除了要考慮設(shè)備本身所占的地方外必須有足夠的操作、通行及檢修需要的位置。④要考慮相同設(shè)備或相似設(shè)備互換使用的可能性，設(shè)備排列要整齊，防止過松過緊。⑤要盡可能地縮短設(shè)備間管線。⑥車間內(nèi)要留有堆放原料、成品和包裝材料的空地〔能堆放一批或一天的量〕，以及必要的運(yùn)輸通道且盡可能地防止固體物料的交叉運(yùn)輸。⑦傳動(dòng)設(shè)備要有安裝平安防護(hù)裝置的位置。⑧要考慮物料特性對(duì)防火、防毒及控制噪音的要求，譬如對(duì)噪音大的設(shè)備宜采用封閉式隔間等。⑨根據(jù)生產(chǎn)開展的需要與可能，適當(dāng)預(yù)留擴(kuò)建余地。⑩設(shè)備之間或設(shè)備與墻之間的凈間距大小，雖無統(tǒng)一規(guī)定，但設(shè)計(jì)者應(yīng)結(jié)合上述布置要求，及設(shè)備的大小，設(shè)備上連接管線的多少，管徑的粗細(xì)，檢修的頻繁程度等各種因素，再根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，決定平安間距。表4-1介紹的一些數(shù)字是針對(duì)中小型生產(chǎn)而考慮的，供一般設(shè)備布置時(shí)參考。圖4-4所示的工人操作設(shè)備時(shí)所需要的最小間距的范2．設(shè)備安裝專業(yè)對(duì)布置的要求①要根據(jù)設(shè)備大小及結(jié)構(gòu)，考慮設(shè)備安裝、檢修及拆卸所需要的空間和面積。②要考慮設(shè)備能順利進(jìn)出車問。經(jīng)常搬動(dòng)的設(shè)備應(yīng)在設(shè)備附近設(shè)置大門或安裝孔，大門寬度比最大設(shè)備寬0.5m，不經(jīng)常檢修的設(shè)備，可在墻上設(shè)置安裝孔。③通過樓層的設(shè)備，樓面上要設(shè)置吊裝孔。廠房比較短時(shí)，吊裝孔設(shè)在靠山墻的一端〔圖4-5a〕，廠房長(zhǎng)度超過36m時(shí)，那么吊裝孔應(yīng)設(shè)在廠房中央〔圖4-5b〕。多層樓面的吊裝孔應(yīng)在同一平面位置。在底層吊裝孔附近要有大門，使需要吊裝的設(shè)備由此進(jìn)出。吊裝孔不宜開得過大〔一般控制在2.7m以內(nèi)，對(duì)于外形尺寸特別大的設(shè)備的吊裝，可采用安裝墻或安裝門〕圖4-5通過樓層的設(shè)備吊裝孔布置(a)吊裝孔設(shè)在靠山墻一端〔b〕吊裝孔設(shè)在廠房中央④必須考慮設(shè)備檢修、拆卸以及運(yùn)送物料所需要的起重運(yùn)輸設(shè)備。起重設(shè)備的形式可根據(jù)使用要求確定。如不設(shè)永久性起重運(yùn)輸設(shè)備，那么應(yīng)考慮有安裝臨時(shí)起重運(yùn)輸設(shè)備的場(chǎng)地及預(yù)埋吊鉤，以便懸掛起重葫蘆。如在廠房?jī)?nèi)設(shè)置永久性的起重運(yùn)輸設(shè)備，那么要考慮起重運(yùn)輸設(shè)備本身的高度，并使設(shè)備起吊運(yùn)輸高度大于運(yùn)輸途中最高設(shè)備的高度。3．廠房建筑對(duì)設(shè)備布置的要求①但凡笨重設(shè)備或運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大振動(dòng)的設(shè)備，如壓縮機(jī)、離心機(jī)、真空泵、粉碎機(jī)等應(yīng)該盡可能的布置在廠房的底層，以減少廠房樓面的荷載和振動(dòng)。如由于工藝要求或者其他原因不能布置在底層時(shí)，應(yīng)由土建專業(yè)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采取有效的防震措施。②有劇烈振動(dòng)的設(shè)備，其操作臺(tái)和根底不得與建筑物的柱、墻連在一起，以免影響建筑物的平安。③布置設(shè)備時(shí)，要避開建筑物的柱子及主梁，如設(shè)備吊裝在柱子或主梁上，其荷重及吊裝方式需事先告知土建專業(yè)人員并與其商議。④廠房中操作臺(tái)必須統(tǒng)一考慮，防止平臺(tái)支柱林立重復(fù)，既有礙于整齊美觀又影響生產(chǎn)操作及檢修。⑤設(shè)備不應(yīng)布置在建筑物的沉降縫或伸縮縫處。⑥在廠房的大門或樓梯旁布置設(shè)備時(shí)，要求不影響開門和阻礙人行，出入通暢。⑦設(shè)備應(yīng)盡可能防止布置在窗前，以免影響采光和開窗，如必需布置在窗前時(shí)，設(shè)備與墻間的凈距應(yīng)大于600mm。⑧設(shè)備布置時(shí)應(yīng)考慮設(shè)備的運(yùn)輸線路，安裝、檢修方式，以決定安裝孔、吊鉤及設(shè)備間距等。4．裝置布置開展趨勢(shì)裝置布置開展趨勢(shì)可以歸結(jié)為“四個(gè)化〞，即露天化、流程化、集中化和定型化。①露天化。從近年來的實(shí)際設(shè)計(jì)中可以看出，除大型壓縮機(jī)布置在半敞開的廠房?jī)?nèi)以外，其他設(shè)備絕大多數(shù)都布置在露天。其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省占地，減少建筑物，有利于防爆，便于消防。②流程化。以管廊為紐帶，按工藝流程順序?qū)⒃O(shè)備布置在管廊的上下和兩側(cè)，成為三條線，一個(gè)裝置形成一個(gè)長(zhǎng)條形區(qū)。③集中化。將上述長(zhǎng)條形裝置合理地集中在一個(gè)大型街區(qū)內(nèi)，組成合理化的集中裝置或稱聯(lián)合裝置。按防火設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)用通道將各裝置分開，此通道可作為兩側(cè)裝置設(shè)備的檢修通道，也可作為消防通道。控制室集中在一幢建筑物內(nèi)，由于周圍或2，3面全是裝置，所以控制室朝著設(shè)備的墻不開門窗，甚至采用全密封式，用電子計(jì)算機(jī)控制操作，通過電視屏幕了解主要設(shè)備的操作實(shí)況。裝置辦公室和生活間也應(yīng)集中在一幢建筑物內(nèi)。④定型化。裝置的設(shè)備采用定型布置。如泵、汽輪機(jī)、壓縮機(jī)及其輔助設(shè)備采用定型布置，配管也可以采用定型布置。圖4-6乙烯裝置布置圖

圖4-7大型生產(chǎn)區(qū)集中化裝置布置三、各輔助要素布置的本卷須知1、外管架的設(shè)置當(dāng)一個(gè)車間分別布置在多幢廠房，又來往管線密切，或車間與車間之間輸送物料的管線相互往來，且間距又較大時(shí)，那么應(yīng)設(shè)置外管架。(1)外管架的布置要力求經(jīng)濟(jì)合理，管線長(zhǎng)度要盡可能短.走向合理，防止造成不必要浪費(fèi)?！?)外管架布置應(yīng)盡量防止對(duì)車間形成環(huán)狀布置。〔3)布置外管架時(shí)應(yīng)考慮擴(kuò)建區(qū)的運(yùn)輸、預(yù)留出足夠空間及通道，留有余地以利開展。在管架寬度上也應(yīng)考慮擴(kuò)建需要留有一定余量?！?〕外管架的型式，一般分為單柱(T型)和雙柱(Ⅱ型)式。(5)管架凈空高度如下：高管架凈空高度不小于4.5中管架凈空高度2.5～3.5m低管架凈空高度1.5m管墩或管枕等凈空高度300～500mm(6)管架斷面寬度如下：小型管架管架寬度小于3m大型管架管架寬度大于3m(7)小型管架與建、構(gòu)筑物之間的最小水平凈距，應(yīng)符合?化工企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?

GB50489-2021中有關(guān)規(guī)定。(8)多種物性管道在同一管架多層敷設(shè)時(shí)。宜將介質(zhì)溫度高者布置在上層，腐蝕性介質(zhì)及液化烴管道布置在下層。在同一層敷設(shè)時(shí)。熱管道及需經(jīng)常檢修的管道布置在外側(cè)，但液化烴管道應(yīng)避開熱管道。2、主管廊的布置大型裝置的管道往返較多，為了便于安裝及裝置的整潔美觀，通常都設(shè)集中管廊?！?〕管廊的布置首先要考慮工藝流程，來去管道要作到最短最省，盡量減少交叉重復(fù)。〔2〕管廊寬度根據(jù)管道數(shù)量、管徑大小、弱電儀表配管配線的數(shù)量確定。管道斷面要精心布置，盡可能防止交叉換位，管廊上要預(yù)留一定余量，一般可留20％的余量?！?〕管廊上的管道可布置為一層、二層或多層。多層管廊要考慮管道安裝和維修人員通道?！?〕多層管廊最好按管道類別安排。一般輸送有腐蝕性介質(zhì)的管道布置在下層，小口徑氣、液管布置在中層，大口徑氣液管布置在上層?！?〕管廊上必須考慮熱膨脹，凝液排出和放空等設(shè)施。如果有閥門需要操作，還要設(shè)置操作平臺(tái)?！?〕管廊一般均架空敷設(shè)，其高度〔離地面凈高度〕一般要求為：橫穿鐵路時(shí)，6.7m；橫穿廠內(nèi)主干道時(shí)，6.0m；橫穿廠內(nèi)次要道路時(shí)，4.5m；裝置內(nèi)管廊時(shí)，3.5m；廠房?jī)?nèi)主管廊時(shí)2.5m?！?〕管廊柱距視具體情況而定，一般在4～15m之間。3、現(xiàn)場(chǎng)控制室〔1〕控制室的布置應(yīng)該有很好的視野，應(yīng)設(shè)置在能從各個(gè)角度都能看到裝置的地方。〔2〕控制室應(yīng)布置在裝置的上風(fēng)向，且距離生產(chǎn)裝置各個(gè)局部都不太遠(yuǎn)的適宜地方。大型石油化工裝置的控制室與裝置內(nèi)生產(chǎn)設(shè)備管廊、各種管架之間最好保持1.5m距離?！?〕儀表盤和控制箱通常都是成排布置，盤后要有安裝及維修用的通道，通道寬度不小于lm。儀表盤前應(yīng)有2～3m的空間。〔4〕所有進(jìn)出口管道及電纜最好暗敷，使室內(nèi)布置整齊美觀?！?〕儀表盤上的儀表一般可分成三個(gè)區(qū)段布置。上區(qū)段距地面1650mm以上，這一局部可放置比較醒目的供掃視的儀表〔如指示儀表、信號(hào)燈、閃光報(bào)警器等〕；中區(qū)段距地面1000～1650mm，可放置需要經(jīng)常監(jiān)視的儀表〔如控制儀表、記錄儀表等〕；地下區(qū)段距地面800～1000mm，可放置操縱器類〔如操縱板、切換器、開關(guān)、按鈕等〕。〔6〕控制室內(nèi)儀表盤應(yīng)防止陽光直射，以免反射光影響操作?！?〕大型控制室因?yàn)檠b有大量?jī)x表，為減少灰塵，最好采用機(jī)械通排風(fēng)，以保持空氣的清潔。墻面及地面也要便于清洗，以防止灰塵聚集。室內(nèi)采光通常都采用天然采光與人工照明相結(jié)合。室內(nèi)有時(shí)還設(shè)有輔助用室及生活用室。4、車間輔助室和生活室的布置

生產(chǎn)規(guī)模較小的車間，多數(shù)是將輔助室、生活室集中布置在車間中的一個(gè)區(qū)域內(nèi)，如圖4-8所示。

有時(shí)輔助房間也有布置在廠房中間的，譬如配電室安排在用電負(fù)荷中心，空調(diào)室布置在需要空調(diào)的設(shè)備附近，但這些房間一般都布置在廠房北面房間。生活室中的辦公室、化驗(yàn)室、休息室等宜布置在南面，以充分利用太陽能采暖，更衣室、衛(wèi)生間、浴室等可布置在廠房北面房間。生產(chǎn)規(guī)模較大時(shí)，輔助室和生活室可根據(jù)需要布置在有關(guān)的單體建筑物內(nèi)。有毒的或者對(duì)衛(wèi)生方面有特殊要求的工段必須設(shè)置專用的浴室。5、平安、衛(wèi)生和防腐蝕問題〔1〕要為工人操作創(chuàng)造良好的采光條件。布置設(shè)備時(shí)盡可能作到工人背光操作，高大設(shè)備防止靠窗布置，以免影響采光?！?〕要最有效地利用自然對(duì)流通風(fēng)，車間南北向不宜隔斷。放熱量大，有毒害性氣體或粉塵的工段，如不能露天布置時(shí)需要有機(jī)械送排風(fēng)裝置或采取其他措施，以滿足衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。〔3〕凡火災(zāi)危險(xiǎn)性為甲、乙類生產(chǎn)的廠房，除上面已提到的一些本卷須知外，還須考慮：①在通風(fēng)上必須保證廠房中易燃?xì)怏w或粉塵的濃度不超過允許極限。送排風(fēng)設(shè)備不應(yīng)布置在同一個(gè)通風(fēng)機(jī)室內(nèi)，且排風(fēng)設(shè)備不應(yīng)和其他房間的送排風(fēng)設(shè)備布置在一起。②必須采取必要的措施，防止產(chǎn)生靜電、放電以及著火的可能性。③凡產(chǎn)生腐蝕性介質(zhì)的設(shè)備，其根底、設(shè)備周圍地面、墻、往都需要采取防護(hù)措施。④任何煙囪或連續(xù)排放的放空管的高度及周圍設(shè)置物的高度要求詳見?化工裝置設(shè)備布置設(shè)計(jì)規(guī)定?HG20546-2021中的要求。第四節(jié)車間典型設(shè)備的布置一、反響器的布置〔1〕釜式反響器的布置①釜式反響器通常是間歇操作。布置時(shí)要考慮便于加料和出料。液體物料通常是經(jīng)高位槽計(jì)量后依靠位差參加釜中。固體物料大多是用吊車從人孔參加釜內(nèi)，因此人孔離地或操作平臺(tái)的高度以800mm為宜。②釜式反響器一般用吊耳支承在建〔構(gòu)〕筑物上或操作臺(tái)的梁上。對(duì)大型、重量大或振動(dòng)大的設(shè)備，要用支腿直接支承在地面或樓板上。大型攪拌釜的三種安裝方式如圖4-9所示。(a)為裝在室內(nèi)或框架內(nèi)，反響器的根底與建筑的根底，所有樓板、建筑結(jié)構(gòu)與反響器(或減速機(jī)等)分開互不接觸，以防止將噪聲與振動(dòng)傳給建筑物。(b)、(c)為置于室外的反響器，(b)將反響器吊在鋼架上，(c)用支腳直接支承在根底上，(c)比(b)要經(jīng)濟(jì)得多。反響器周圍的空間、操作平臺(tái)寬度和離開建筑物的距離取決于:操作、維修的通道要求；反響器周圍設(shè)備(如換熱器、冷凝器、泵和管道)的大小和布置；反響器根底的大小及其與建筑物根底的距離；內(nèi)件、減速機(jī)、電動(dòng)機(jī)檢修時(shí)的移動(dòng)和放置空間。③兩臺(tái)以上相同的反響器應(yīng)盡可能排成一直線。反響器之間的距離，根據(jù)設(shè)備大小，附屬設(shè)備和管道具體情況而定。管道閥門應(yīng)盡可能集中布置在反響器一側(cè)，以便于操作，如圖4-10所示。④帶有攪拌器的反響器，其上部應(yīng)設(shè)置安裝及檢修用的起吊設(shè)備，如圖4-11。小型反響器如不設(shè)起吊設(shè)備，那么必須設(shè)置吊鉤，以便臨時(shí)設(shè)置起吊設(shè)備。設(shè)備頂端與建筑物間必須留出足夠的高度，以便抽出攪拌器，如圖4-12所示。⑤跨樓板布置的反響器，要設(shè)置出料操作臺(tái)；反響物黏度大或含有固體物料的反響器要考慮疏通堵塞和管道清洗的問題。⑥反響器底部出口離地面高度：物料從底部出料口自流進(jìn)入離心機(jī)要有1～1.5m距離；底部不設(shè)出料口，有人通過時(shí)，底部離基準(zhǔn)面最小距離為1.8m，攪拌器安裝在設(shè)備底部時(shí)設(shè)備底部應(yīng)留出抽取攪拌器的空間，凈空高度不小于攪拌軸的長(zhǎng)度。⑦易燃易爆反響器，特別是反響劇烈，易出事故的反響器，布置時(shí)要考慮足夠的平安措施。〔2〕連續(xù)反響器連續(xù)反響器有單臺(tái)式和多臺(tái)串聯(lián)式。其布置本卷須知除釜式反響器所列要求外，由于進(jìn)料出料都是連續(xù)的，因此在多臺(tái)串聯(lián)時(shí)必須注意物料進(jìn)出口間的壓差和流體流動(dòng)的阻力損失，如圖4-13所示。如果出料用加壓泵循環(huán)時(shí)，除反響器為加壓操作外，反響器必須有足夠的位差，以滿足加壓泵凈正吸入壓頭的需要。多臺(tái)串聯(lián)反響器可并排排列或排成一圈?！?〕固定床反響器①固定床反響器一般成組布置在框架內(nèi)?？蚣茼敳吭O(shè)有裝催化劑和檢修用的平臺(tái)和吊裝機(jī)具?？蚣芟虏繎?yīng)有卸催化劑的空間，如圖4-14所示。②反響器上部要留出足夠凈空。③催化劑如從反響器底部〔或側(cè)面出料口〕卸料時(shí)，應(yīng)根據(jù)催化劑接受設(shè)備的高度，留有足夠的凈空。當(dāng)?shù)撞侩x地面大于1.5m時(shí)，應(yīng)設(shè)置操作平臺(tái)，底部離地面最小距離不得小于500mm。④多臺(tái)反響器應(yīng)布置在一條中心線上，周圍留有放置催化劑盛器與必要的檢修場(chǎng)地。其中的一側(cè)應(yīng)有堆放和運(yùn)輸催化劑所需的場(chǎng)地和通道。⑤操作閥門與取樣口應(yīng)盡量集中在一側(cè)，并與加料口不在同一側(cè)，以免相互干擾?！?〕流化床反響器①布置要求根本與固定床反響器相同，此外，應(yīng)同時(shí)考慮與其相配的流體輸送設(shè)備、附屬設(shè)備的布置位置。設(shè)備間的距離在滿足管線連接安裝要求下。應(yīng)盡可能縮短。催化劑進(jìn)出反響器的角度，應(yīng)能使得固體物料流動(dòng)通暢，有時(shí)還應(yīng)保持足夠的料封。

③對(duì)于體積大、反響壓力較高的反響器，應(yīng)該采用鞏固的結(jié)構(gòu)支承。

④反響器支座〔或裙座〕應(yīng)有足夠的散熱長(zhǎng)度，使支座與建筑物或地面的接觸面上的溫度不致過高。要求鋼筋混凝土不高于100℃，鋼結(jié)構(gòu)不高于150℃。二、塔的布置〔1〕大型塔設(shè)備多數(shù)露天布置，用裙式支座直接安裝于根底上，見圖4-15所示?！?〕直徑1m以下的塔設(shè)備一般不能靠自身重量單獨(dú)直立安裝，需依附于建筑物或構(gòu)筑物上，可布置在室內(nèi)或框架內(nèi)，靠樓板支承或用框架支承。

〔3〕多個(gè)塔可按流程成排布置，也可根據(jù)具體條件布置，并盡可能處于一條中心線上。其附屬設(shè)備的框架及接管安排于一側(cè)，另一側(cè)供安裝塔的空間用。見圖4-16。

〔4〕塔與塔的凈距一般為2m左右。塔群與管廊或塔群與框架的凈距離約為1.5m左右，如果希望布置緊湊縮小，那么以塔的根底與管廊或框架的地下根底不碰為原那么。

〔5〕塔上設(shè)置公用平臺(tái)，互相連結(jié)既便于操作又起到結(jié)構(gòu)上互相加強(qiáng)的作用。平臺(tái)應(yīng)與框架相通，平臺(tái)寬度原那么上不小于1.2m，最下層平臺(tái)高度應(yīng)高出地面2.1m以上，以確保通行。最上層平臺(tái)最好圍繞整個(gè)塔設(shè)置，這樣較平安。上下層平臺(tái)距離最大為8m，超過8m應(yīng)設(shè)中間平臺(tái)；二層平臺(tái)間設(shè)直爬梯，直爬梯距地面2.5m以上的梯子應(yīng)設(shè)保護(hù)圍欄?！?〕塔身上每個(gè)人孔處需設(shè)置操作平臺(tái)，以便檢修塔板用。塔的四周要有巡回通道?！?〕塔的四周應(yīng)分幾個(gè)區(qū)進(jìn)行布置。配管區(qū)也稱操作區(qū)，專門布置各種管道、閥門、儀表。通道區(qū)布置走廊、樓梯、人孔等，也可布置平安閥或吊裝設(shè)備?！?〕塔的安裝高度必須考慮塔釜泵的凈正吸入壓頭，熱虹吸式再沸器的吸入壓頭，自然流出的壓頭及管道閥門、控制儀表等的壓頭損失?！?〕塔底與再沸器連接的氣相管中心與再沸器管板的距離不應(yīng)太大，以免造成熱虹吸不好而影響再沸器效率。再沸器應(yīng)盡量靠近塔，使管道最短，減少管道阻力降?！?0〕塔的人孔應(yīng)盡可能朝同一方向，人孔的中心高度一般距平臺(tái)面不高于1.5m?！?1〕塔頂冷凝器回流罐，中小型生產(chǎn)都置于塔頂靠重力回流，這樣蒸氣上升管管線較短。對(duì)于大型塔如安裝在塔頂，會(huì)增加結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的困難，宜布置于低處用泵打回流。有強(qiáng)腐蝕性的物料及特別貴重的物料，為了解決泵的腐蝕問題和泄漏。不得已采用將冷凝器架高的方法而省去回流泵，這是特例。〔12〕大塔塔頂需設(shè)置吊柱，以吊起或