化工设计——第五章 车间布置设计(第二版)

第一节 车间布置设计概述
1．建筑物模数
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ （1）跨度：6.0m,7.5m,9.0m,10.5m,12.0m,15.0m,18.0m （2）柱距：4.0m,6.0m,9.0m,12.0m （3）开间：3.0m,3.3m,3.6m,4.0m （4）进深：4.2m,4.8m,5.4m,6.0m,6.6m,7.2m （5）层高: (2.4+0.3)m的倍数 （6）走廓宽度：单面1.2m,1.5m;双面2.4m,3.0m （7）吊车轨顶：600mm的倍数(±200mm) （8）吊车跨度：电动梁式和桥式吊车1.5m;手动吊车1m
第一节 车间布置设计概述
四、车间平面布置方案 1．直通管廊长条布置 直通管廊长条布置适合于小型车间（装置）， 是露天布置的基本方案。 2．T形与L形布置 T形或L形的管廊布置适合于较复杂车间，管 道可由二个或三个方向进出车间。 3.组合型布置 组合型布置适合于复杂车间，其车间平面 就是由直线形、T形和L形组合而成。
三、车间布置设计的内容及程序 车间布置 管道布置（配管设计） 车间布置初步设计 车间布置施工图设计
第一节 车间布置设计概述
车间布置设计的内容
车间厂房布置
车间布置设计
设备布置
第一节 车间布置设计概述
车间厂房布置是对整个车间各工段、各设施在 车间场地范围内，按照它们在生产中和生活中 所起的作用进行合理的平面和立面布置。 设备布置是根据生产流程情况及各种有关因素， 把各种工艺设备在一定的区域内进行排列。设 备布置中又分为初步设计和施工图设计两个阶 段，每一个设计阶段均要求平面和剖面布置。
第一节 车间布置设计概述
2.基础资料 ①对初步设计需要带控制点土艺流程图， 对施工图设计需要管道仪表流程图； ②物料衡算数据及物料性质（包括原料、 中间体、副产品、成品的数量及性质，三 废的数据及处理方法）； ③设备一览表（包括设备外形尺寸、重量、 支撑形式及保温情况）；
第一节 车间布置设计概述
第一节 车间布置设计概 述
2.绘制建筑图应注意的问题 (1)凡未被剖切的墙、墙垛、梁、柱和楼板等结 构的轮廓，都用细实线画出；被剖切后的剖面轮 廓则用较粗的实线画出。 画法可查阅《国家标准建筑制图》。 (2）厂房建筑图中的墙、柱或墙垛，一般用点划 线画出它们的定位轴线并编号。 平面图上的纵向定位轴线，应按水平方向从左至 右顺次用阿拉伯数字编号：横向的定位轴线，则 按垂直方向由下而上顺次用大写英文字母编号。
第一节 车间布置设计概述
（2）平台 ①平台的宽度一般不应小于0.8m，平台上 净空不应小于2.2m。 ②相邻塔器的平台标高应尽量一样，并尽 可能布置成联合平台。 ③为人孔、手孔设置的平台，与人孔底部 的距离宜为0.6~1.2m，不宜大于1.5m。 ④为设备加料口设置的平台，距加料口顶 不宜大于1.0m。
第一节 车间布置设计概 述
(3)建筑物各层楼、地面和其他构筑物相对于 某一基准面的高度，称为“标高”。标高数值 以米（m）为单位，一般标注至小数点以后第 三位。 (4）基准面。例如某层的楼，地面，其标高为 零，并标注为±0.000。高于基准面的标高为 正，但标高数字前后一律不加正号；低于基准 面的标高为负，负数标高数字前，则应加负号。
第一节 车间布置设计概述
⑤要考虑车间的发展和厂房的扩建。 ⑥车间中所采取的劳动保护、防腐、防火、防 毒、防爆及安全卫生等措施是否符合要求。 ⑦本车间与其他车间在总平面图上的位置合理， 力求使它们之间输送管线最短，联系最方便。 ⑧考虑建厂地区的气象、地质、水文等条件。 ⑨人流物流不能交错。
设备露天布置的缺点：
受气候影响大，操作环境差，自控要求高
第一节 车间布置设计概述
五、建筑物 厂区内的建筑物包括在室内操作的厂房， 控制室和变电房、化验室、维修间和仓库 等辅助生产厂房，办公室、值班室、更衣 室、浴室、厕所等非生产厂房。 建筑物的构件：地基、基础、墙、柱、梁、 楼板、屋顶、地面、门、窗、楼梯。
二、车间设备布置的要求
(一)满足生产工艺要求 (二)满足安装和检修要求 (三)满足土建要求 (四)满足安全、卫生和环保要求
(一)满足生产工艺要求
1、设备排列顺序 2、设备排列方法 3、操作间距 4、安全距离
第一节 车间布置设计概述
1.初步设计阶段的车间布置设计内容及程序 根据带控制点工艺流程图及设备一览表、物料 贮存运输、生产辅助及生活行政等要求，结合 布置规范及总图设计资料等，进行车间布置的 初步设计。 主要内容是： ①确定生产、辅助生产及行政生活等区域的布 局； ②确定车间场地及建（构）筑物的平面尺寸和 立面尺寸；
钢筋混凝土结构 钢结构
建筑物的结构
混合结构
砖木结构
第一节 车间布置设计概 述
七、厂房建筑的图示内容 1．建筑物的视图 正立面图：表达建筑物正面外形的主视图 左（右）侧立面图：侧视图 剖面图：将正立面图或侧立面图画成剖视图时， 一般将垂直的剖切平面通过建筑物的门、窗。 这种立面上的剖视图称为剖面图。 平面图：建筑物的俯视图一般都画成剖视图。 这时，水平的剖切平面也是通过建筑物的门、 窗。这种俯视图上的剖视图，称为平面图。
第一节 车间布置设计概述 第二节 车间设备布置设计 第三节 典型设备的布置方案 第四节 设备布置图 第五节 设备安装图 第六节 应用AutoCAD绘制设备布置图 基本要求 （1） 掌握车间布置设计的内容和程序 （2） 了解土建基础知识 （3） 熟悉典型设备的布置方案 （4） 熟练掌握车间布置图的绘制和阅读
第一节 车间布置设计概述
⑤直接装设在设备上的平台，不应妨碍设 备的检修，否则应做成可拆卸式的平台。 ⑥平台的防护栏高度为1.0m，标高20m以 上的平台的护栏高度应为1.2m。
第一节 车间布置设计概述
（3）梯子的主要尺寸 ①斜梯的角度一般为45°，由于条件限制也可采 用55°，每段斜梯的高度不宜大于5m，超过5m 时应设梯间平台，分段设梯子。 ②斜梯的宽度不宜小于0.7m，也不宜大于1.0m。 ③直梯的宽度宜为0.4~0.6m。 ④设备上的直梯宜从侧面通向平台，每段直梯的 高度不应大于8m，超过8m时必须设梯间平台， 分段设梯子，超过2m的直梯应设安全护笼。
(一)直通管廊长条布置
道路 控制室 贮罐区 工艺设备 工艺设备
管廊 工艺设备 贮罐区
图5-1 直通管廊长条布置方案
图5-2 聚丙 烯车 间的 平面 布置 示意 图
第一节 车间布置设计概述
4．室内布置和露天布置 小型化工装置、间歇操作或操作频繁的设备宜 布置在室内。 特点：室内布置受气候影响小，劳动条件好， 但建筑造价较高。 化工厂的设备布置一般应优先考虑露天布置， 在气温较低的工区或有特殊要求者，可将设备 布置在室内；一般情况下可采用室内与露天联 合布置。
④公用系统耗用量，供排水、供电、供热、 冷冻、压缩空气、外管资料； ⑤车间定员表（除技术人员、管理人员、 车间化验人员、岗位操作人员外，还包括 最大班人数和男女比例的资料）； ⑥厂区总平面布置图（包括本车间同其他 生产车间、辅助车间、生活设施的相互联 系，厂内人流物流的情况与数量）。
第一节 车间布置设计概述
成果：施工图设计阶段的车间平面布 置图和立面布置图
第一节 车间布置设计概述
车间布置设计的原则:
①最大限度地满足工艺生产包括设备维修的要 求。 ②有效地利用车间建筑面积（包括空间）和土 地。 ③要为车间的技术经济指标、先进合理以及节 能等要求创造条件。 ④考虑其他专业对本车间布置的要求。
第一节 车间布置设计概述
⑤甲、乙、丙类防火的塔区联合平台及其 他工艺设备和大型容器组的平台，均应设 置不少于两个通往地面的梯子作为安全出 口，各安全出口的距离不得大于25m。但 平台长度不大于8m的甲类防火平台和不 大于15m的乙、丙类平台，可只设一个梯 子。
第一节 车间布置设计概 述
六、建筑物的结构
1．应遵守的设计规范和规定 《建筑设计防火规范》GBJ 16-87 《石油化工企业设计防火规定》GB 50160-1999 《化工企业安全卫生设计标准》HG 20571-1995 《工业企业厂房噪声标准》GB 2348-1990 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规定》GB 5005892 《中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程》（试 行）（1987） 《化工工艺设计手册》（国家医药管理局上海医药设 计院编，化学工业出版社，1986年）
第二节 车间设备布置设计
一、车间设备布置设计的内容
(1)确定各个工艺设备在车间平面和立面的位置； (2)确定某些在工艺流程图中一般不予表达的辅助 设备或公用设备的位置； (3)确定供安装、操作与维修所用的通道系统的位 置与尺寸； (4)在上述各项的基础上确定建筑物与场地的尺寸； (5)其他。 设备布置的最终结果表现是设备布置图。
化工设计
Design of Chemical Engineering
[1] 黄璐,王保国编.化工设计. 北京：化学工 业出版社，2000 [2] 娄爱娟,吴志泉,吴叙美编. 化工设计. 华 东理工大学出版社，2002 [3] 王静康主编.化工设计.北京：化学工业出 版社，1995
第五章 车间布置设计
第一节 车间布置设计概述
一、化工车间平面布置的组成 (1)生产设施 (2)生产辅助设施 (3)生活行政设施 (4)其他特殊用室 车间平面布置就是将上述车间（装置） 组成在平面上进行组合布置。
图5-2 聚丙 烯车 间的 平面 布置 示意 图
第一节 车间布置设计概述
二、车间布置设计的依据
第一节 车间布置设计概述
2．敞开构筑物的结构尺寸
（1）框架 设备的框架可以与管廊结合一起布置，也可以独立布置。 ①框架的结构尺寸取决于设备的要求。 ②管廊附近的框架，其柱距一般应与管廊柱距对齐，柱距 常为6m。 ③跨度随架空设备要求而不同。 ④高度应满足设备安装检修、工艺操作及管道敷设的要求。 ⑤层高应按最大设备的要求而定。 ⑥布置时应尽可能将尺寸相近的设备安排在同一层框架上。
第一节 车间布置设计的 内容和程序
③确定工艺设备的平面布置图和立面布置 图； ④确定人流及物流通道； ⑤安排管道及电气仪表管线等； ⑥编制初步设计布置设计说明； 成果：初步设计阶段的车间平面布 置图和立面布置图。
第一节 车间布置设计的 内容和程序
2.施工图设计阶段的车间布置设计内容及程序 ①确定设备管口、操作台、支架及仪表等的空 间位置； ②确定设备安装方案； ③确定与设备安装有关的建筑与结构尺寸； ④安排管道及电气仪表管线的走向，确定管廊 位置； ⑤进行物料与设备移动运输设计。
第一节 车间布置设计概述
车间平面布置要求:
(1)适合全厂的总图布置，与其他车间、公用工程 系统、运输系统等结合成一个有机整体。 (2)保证经济效益，尽量做到占地少、基建和安装 费用少、生产成本低。 (3)便于生产管理、物料运输，操作维修要方便。 (4)生产要安全，并妥善解决防火、防毒、防腐、 防爆等问题，必须符合国家的各项有关规定和标 准。 (5)要考虑将来扩建、增建和改建的余地。
第一节 车间布置设计概述
设备露天布置的优点：
节约建筑面积，节省基建投资 节约土地，减少土建施工工程量，加快基建进度 有火灾爆炸危险性的设备，露天布置可降低厂房耐火等 级，降低厂房造价 有利于化工生产的防火、防爆和防毒（对毒性较大或剧 毒化工生产除外） 对厂房的扩建、改建具有较大的灵活性