車間布置設計最新版本

.,第五章車間布置設計,本章主要內容：一、車間布置設計概述二、車間設備布置設計三、典型設備的布置方案四、設備布置圖（簡）,.,第一節(jié)車間布置設計概述,(1)生產設施：包括生產工段、原料和產品倉庫、控制室、露天堆場或儲罐區(qū)等。(2)生產輔助設施：包括除塵通風室、變電配電室、機修儀修室、化驗室和貯藏室等。(3)生活行政福利設施：包括車間辦公室、工人休息、更衣室、浴室、廁所等。(4)其它特殊用室：如勞動保護室、保健室等。車間平面布置就是將上述車間組成在平面上進行組合布置。,一、化工車間的組成,.,二、車間布置設計的依據(jù),(一)應遵守的設計規(guī)范和規(guī)定(二)基礎資料,.,(一)應遵守的設計規(guī)范和規(guī)定,化工裝置設備布置設計規(guī)范（HG/T20546-2009）建筑設計防火規(guī)范(GB50016-2006)石油化工企業(yè)設計防火規(guī)定(GB50160-2008)化工企業(yè)安全衛(wèi)生設計規(guī)定(HG20571-1995)工業(yè)企業(yè)廠房噪聲標準(GB12348-2008)爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)定(GB50058-1992)中華人民共和國爆炸危險場所電氣安全規(guī)程（試行）（1987）等。,.,(二)基礎資料,對初步設計需要帶控制點工藝流程圖，對施工圖設計需要管道儀表流程圖；物料衡算數(shù)據(jù)及物料性質（包括原料、中間體、副產品、成品的數(shù)量及性質，三廢的數(shù)據(jù)及處理方法）；設備一覽表（包括設備外形尺寸、重量、支撐形式及保溫情況）；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；車間定員表（除技術人員、管理人員、車間化驗人員、崗位操作人員外，還包括最大班人數(shù)和男女比例的資料）；廠區(qū)總平面布置圖（包括本車間同其他生產車間、輔助車間、生活設施的相互聯(lián)系，廠內人流物流的情況與數(shù)量）。,.,三、車間布置設計的內容及程序,(一)初步設計階段的車間布置設計內容及程序(二)施工圖設計階段的車間布置設計內容及程序,在完成初步設計工藝流程圖和設備選型之后，進一步的工作就是將各工段與各設備按生產流程在空間上進行組合、布置，并用管道將各工段和各設備連接起來。前者稱車間布置，后者稱管道布置（配管設計）。車間布置分初步設計和施工圖設計兩個階段，配管設計屬于施工圖設計的內容。,.,(一)初步設計階段的車間布置設計內容及程序,任務：確定生產、輔助生產及行政生活等區(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；編制初步設計布置設計說明。主要成果：初步設計階段的車間平面布置圖和立面布置圖。,.,(二)施工圖設計階段的車間布置設計內容及程序,根據(jù)初步設計的審查意見，對初步設計進行修改、完善和深化。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結構尺寸；確定管道及電氣儀表管線的走向等。主要成果：施工圖階段的車間平面布置圖和立面布置圖。,.,廠房的平面布置形式主要有：長方形、L型、T型和型。,四、裝置(車間)平面布置方案,一般采用直通管廊長條布置或組合型布置，小型化工車間多采用室內布置。,.,1.直通管廊長條布置,比單側布置占地面積小，管廊長度短，而且流程順暢。露天布置的基本方案。,.,2.組合型布置,露天布置、敞開式框架布置和室內布置三種方式相結合。,.,3.室內布置和露天布置,一般情況可采用室內與露天聯(lián)合布置。,.,露天或半露天布置：生產中一般不需要經常操作的或可用自動化儀表控制的設備及需要大氣調節(jié)溫濕度的設備。如大型貯罐、精餾塔、吸收塔、涼水塔、噴淋式冷卻器等設備。非露天布置：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。,3.室內布置和露天布置,.,1.建筑物模數(shù),五、建筑物,建筑模數(shù)（constructionmodule），建筑設計中，為了實現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模生產，使不同材料、不同形式和不同制造方法的建筑構配件、組合件具有一定的通用性和互換性，統(tǒng)一選定的協(xié)調建筑尺度的增值單位。是選定的標準尺度單位，作為建筑物、建筑構配件、建筑制品以及有關設備尺寸相互間協(xié)調的基礎。目前，世界各國均采用100mm為基本模數(shù)，用M表示，即1M=100mm。同時還采用：分數(shù)模數(shù)：1/2M(50mm)、1/5M(20mm)、1/10M(10mm);擴大模數(shù)：基本模數(shù)的整數(shù)倍，3M(300mm)、6M(600mm)、12M(1200mm)、15M(1500mm)、30M(3000mm)、60M(6000mm）。使用3M是中華人民共和國國家標準建筑統(tǒng)一模數(shù)制中為了既能滿足適用要求，又能減少構配件規(guī)格類型而規(guī)定的。,(一)幾個概念,.,分類及應用范圍,.,跨度：跨度是梁式構件的一種尺寸，用于板、梁、屋架等。建筑物中，梁兩端的承重結構之間的距離，兩支點中心之間的距離。開間：兩橫墻間距離，進深：兩縱墻間距離。一般根據(jù)房間門的朝向來區(qū)分，房門進入的方向的距離為進深，左右兩邊距離為開間。幾種表達方式：1、開間就是房間寬度，進深就是長度；2、站在門口，正對的為進深，左右的為開間；3、不管門在哪里，橫向為開間，縱向為進深；4、開間和進深是建立在橫墻與縱墻基礎上的，在整套住宅的外墻，較長的叫外縱墻,較短的叫外橫墻，在住宅內部與外縱墻平行的叫縱墻，與外橫墻平行的叫橫墻，室內所有的房間都是由橫、縱墻組成的，橫墻與橫墻之間叫開間，縱墻與縱墻之間叫進深。,2.跨度、開間、進深,.,五、建筑物,(二)敞開構筑物的結構尺寸1.框架設備框架：可與管廊結合一起布置，也可獨立布置。也可根據(jù)各類設備的要求設置獨立的框架，如塔框架、反應器框架、冷換設備和容器框架等?？蚣艿慕Y構尺寸：取決于設備的要求，在管廊附近的框架，其柱距一般應與管廊柱距對齊，柱距常為6m?？蚣芸缍龋弘S架空設備要求而不同?？蚣芨叨龋簯獫M足設備安裝檢修、工藝操作及管道敷設的要求，框架的層高應按最大設備的要求而定。框架布置：盡可能將尺寸相近設備安排在同一層框架上以節(jié)省建筑費用。,.,五、建筑物,2.平臺對高位設備，應為操作和檢修設置平臺。主要結構尺寸應滿足下列要求：(1)平臺寬度一般0.8m，平臺上凈空2.2m；(2)相鄰塔器的平臺標高應盡量一樣，并盡可能布置成聯(lián)合平臺；(3)為人孔、手孔設置的平臺，與人孔底部的距離宜為0.61.2m，1.5m；(4)為設備加料口設置的平臺，距加料口頂1.0m；(5)直接裝設在設備上的平臺，不應妨礙設備的檢修，否則應做成可拆卸式的平臺；(6)平臺的防護欄桿高度為1.0m，標高20m以上的平臺的防護欄桿高度應為1.2m。,.,五、建筑物,3.梯子的主要尺寸(1)斜梯的角度一般為45，由于條件限制也可采用55，每段斜梯的高度5m，超過5m時應設梯間平臺，分段設梯子。(2)斜梯的寬度0.7m，也1.0m。(3)直梯的寬度宜為0.40.6m。(4)設備上的直梯宜從側面通向平臺，每段直梯的高度8m，超過8m時必須設梯間平臺，分段設梯子，超過2m的直梯應設安全護籠。(5)甲、乙、丙類防火的塔區(qū)聯(lián)合平臺及其他工藝設備和大型容器或容器組的平臺，均應設置不少于兩個通往地面的梯子作為安全出口，各安全出口的距離25m。但平臺長度不大于8m的甲類防火平臺和不大于15m的乙、丙類平臺，可只設一個梯子。,.,一、車間設備布置設計的內容二、車間設備布置的要求,第二節(jié)車間設備布置設計,.,確定各個設備在車間平面與立面上的位置；確定場地與建、構筑物的尺寸；確定管道、電氣儀表管線、采暖通風管道的走向和位置。主要包括：(1)確定各個工藝設備在車間平面和立面的位置。(2)確定某些在工藝流程圖中一般不予表達的輔助設備或公用設備的位置。(3)確定供安裝、操作與維修所用的通道系統(tǒng)的位置與尺寸。(4)在上述各項的基礎上確定建筑物與場地的尺寸。(5)其它。設備布置的最終成果：設備布置圖。,一、車間設備布置設計的內容,.,(一)滿足生產工藝要求(二)滿足安裝和檢修要求(三)滿足土建要求(四)滿足安全、衛(wèi)生和環(huán)保要求,二、車間設備布置的要求,.,1.設備排列順序2.設備排列方法3.操作間距4.安全距離,(一)滿足生產工藝要求,.,(1)按照工藝流程的順序進行布置；(2)保證水平方向和垂直方向的連續(xù)性；(3)避免物料的交叉往返；(4)充分利用廠房的垂直空間布置設備。計量罐、高位槽、回流冷凝器等設備：較高層反應設備：較低層過濾設備、貯罐等設備：最底層。多層廠房內的設備：既保證垂直方向的連續(xù)性，又要減少操作人員在不同樓層間的往返次數(shù)。,1.設備排列順序,.,設備排列方法根據(jù)廠房寬度和設備尺寸確定。寬度不超過9m的車間：一邊為設備，另一邊作為操作位置和通道。,設備在廠房內的排列方法,2.設備排列方法,.,中等寬度(1215m)的車間：布置兩排設備。集中布置在廠房中間，兩邊留出操作位置和通道。分別布置在廠房兩邊，中間留出操作位置和通道。,設備在廠房內的排列方法,2.設備排列方法,.,寬度超過18m的車間：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1.52m的操作位置),2.設備排列方法,.,操作間距考慮相應的操作位置和運輸通道。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。,3.操作間距,.,3.操作間距,.,安全距離設備與設備之間設備與建筑物之間安全距離的大小與以下因素有關：設備的種類和大小設備上連接管線的多少、管徑的大小檢修的頻繁程度防火因素決定的見防火規(guī)范，非防火因素決定的見下表：,4.安全距離,.,表5-1設備之間或設備與建、構筑物之間的凈距,.,表5-1設備之間或設備與建、構筑物之間的凈距（續(xù)）,.,表5-1設備之間或設備與建、構筑物之間的凈距（續(xù)）,.,表5-2道路、鐵路、通道和操作平臺上方的凈空高度或垂直距離,（支承管道的墩狀構筑物）,.,表5-2道路、鐵路、通道和操作平臺上方的凈空高度或垂直距離（續(xù)）,.,1.留出設備安裝、檢修所需的空間和面積。2.要考慮設備能順利進出車間，并到達相應的安裝位置。3.通過樓層的設備要考慮設置吊裝孔。4.考慮設備安裝、檢修、拆卸以及運送物料所需的起重運輸設備。,(二)滿足安裝和檢修要求,.,3.凡通過樓層的設備應在樓面的適當位置設置吊裝孔。廠房較短：吊裝孔可設在廠房的一端；廠房較長(36m)：吊裝孔設在廠房的中央。,吊裝孔及設備運輸通道,(二)滿足安裝和檢修要求,多層樓面的吊裝孔：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，以便需吊裝的設備順利進出。,.,預留設備孔形式,(二)滿足安裝和檢修要求,釜式反應器、塔器、蒸發(fā)器等：直接懸掛在樓面或操作臺上，在相應位置預留設備孔。設備孔：正方形、圓形,.,(二)滿足安裝和檢修要求,4.考慮設備安裝、檢修、拆卸以及運送物料所需的起重運輸設備。,起吊高度：大于運輸線上最高設備的高度。,.,(三)滿足土建要求,（1）笨重設備和會產生很大震動的設備應設置在底層。（2）劇烈震動設備的操作臺和基礎不得與建筑物的柱、墻連在一起。（3）布置設備應避開建筑物的柱子和主梁。（4）設備不應布置在建筑物的沉降縫和伸縮縫。（5）設備不應布置在樓梯、大門和窗前。,.,1.采光形狀各異的屋頂結構,廠房的屋頂結構,（四）滿足安全、衛(wèi)生和環(huán)保要求,.,使操作人員位于設備和窗之間，背光操作。特別高大的設備要避免靠窗布置。,背光操作示意圖,（四）滿足安全、衛(wèi)生和環(huán)保要求,.,有中央通風孔的廠房,2.通風自然對流、機械送風和排風,（四）滿足安全、衛(wèi)生和環(huán)保要求,通風孔,天窗,.,一、反應器的布置二、塔和立式容器的布置三、換熱器的布置四、臥式容器的布置（略）五、泵的布置（略）六、壓縮機的布置（略）,第三節(jié)典型設備的布置方案,.,一、反應器的布置,反應器形式很多，可按類似設備布置：塔式反應器：按塔來布置；固定床催化反應器：與容器差不多；火焰加熱的反應器：近似于工業(yè)爐；攪拌釜式反應器：加上攪拌與傳熱夾套的立式容器,大型的攪拌釜式反應器：重量大、電機、振動、噪聲大多數(shù)露天布置，用支腳直接支承在地面上。反應器的攪拌與密封系統(tǒng)需要經常維修，要考慮它們的拆卸與吊裝,.,一、反應器的布置,中小型反應器的室內安裝,中小型的間歇反應器或操作頻繁的反應器布置在室內用罐耳懸掛在樓板的設備孔中單、雙排布置,.,(a)立面布置圖,一、反應器的布置,釜式反應器,.,(b)平面布置圖,一、反應器的布置,釜式反應器,.,立式貯罐平臺示意圖,(a)聯(lián)合平臺(b)獨立平臺,二、塔和立式容器的布置,.,二、塔和立式容器的布置,塔設備：(1)大型塔設備：室外布置，用裙座直接安裝于基礎上。小型塔設備：室內布置，支承于樓板或操作臺上；室外布置，用框架支承。(2)多個塔設備：按工藝流程的順序成排布置，盡可能按塔筒中心線取齊。塔附屬設備的框架和接管：一側，另一側,.,二、塔和立式容器的布置,.,二、塔和立式容器的布置,塔設備的布置形式：(1)獨立布置(2)成列布置(3)成組布置(4)沿建筑物或框架布置,獨立布置單塔或特別高大的塔.塔身設操作平臺：供進出人孔、操作、維修儀表及閥門之用。塔或塔群：在設備區(qū)外側。操作側面對道路，配管側面對管廊，