1、第二章 化工厂布置设计第一节 厂址选择一、概述化工厂布置是化工厂设计中的重要内容，主要包括三个方面：厂址选择、化工厂总平面布置和车间布置。新建项目应根据国家规划和地区经济发展，选择适宜于建设该项目的地方进行建厂。例如在上海漕泾建立一个新的化工开发区域，内容包括 !“#$乙烯装置及高分子材料项目等，这就要选择一个较大面积的地方，故涉及的首要问题是土地资源。另外建厂还有许多规定和条文，这些内容主要可通过参加项目的建设了解和掌握，并应用于工作中。化工厂总平面布置和车间布置是对化工厂各建构筑物及车间内的设备等设施配置安排合理的布局，便于生产维修，节省投资。这项工作要求工艺设计人员与总图、土建、设备、自
2、控、电力、给排水等专业人员在密切合作下完成。二、厂址选择的原则与指标厂址选择是化工装置建设的一个重要环节，也是一项政策性、技术性很强的工作。厂址选择对工厂的建设进度、投资数量、经济效益、环境保护及社会效益等方面都有重大影响。由于只有厂址选择确定之后，才能估算基建投%&(最新化工生产工艺设计与化工产品检测技术手册资额和投产后的生产成本，才能对经济效益、环境影响、社会效益进行分析评估，判断项目的可行性，因此厂址选择工作是可行性研究的一部分，在有条件时，也可在编制项目建议书阶段进行。（一）厂址选择的基本原则根据我国国情，选厂工作是在长远规划的指导下选择符合建厂要求的厂址。选择厂址的原则有：（ !）厂
3、址应符合国家工业布局，城市或地区的规划要求；（ “）厂址宜选在原料、燃料供应和产品销售便利的地区；（ #）厂址应靠近水量充足、水质良好的水源地。（ $）厂址应尽可能靠近原有交通线（水运、铁路、公路），即交通运输便利的地区；（ %）厂址地区应具有热电的供应；（ &）选厂址时注意节约用地，不占用或少占用良田。厂区的大小、形状和其他条件应满足工艺流程合理布置的需要，并应有发展的余地；（ ）选厂时注意当地自然环境条件，并对工厂投产后可能造成的环境影响作出预评价；（ (）厂址应避开低于洪水位或在采取措施后仍不能确保不受水淹的地段；（ )）厂址附近应建立生产污水和生活污水的处理装置；（ !*）厂址应不妨碍
4、或不破坏农业水利工程，应尽量避免拆迁；（ !）厂址应避免建在地震、洪水、泥石流等自然灾害易发生地区，采矿区域，风景及旅游地，文物保护区，自然疫源区等。全部满足以上各项原则是比较困难的，因此必须根据具体情况，因地制宜，尽量满足对建厂最有影响的原则要求。参与厂址选择工作的设计单位要组建一个由若干个主要专业工艺、土建、给排水、总图运输、电气、技术经济等专业组成的工作组，并由项目负责人主持工作。由于选厂工作涉及面很广，设计单位承担这项工作时，必须主动争取与业务主管部门，地方政府和建设单位的密切配合和支持，充分听取他们的意见并吸收其中的合理部分，才能将这项工作做好。“$!第二章 化工厂布置设计（二）拟定
5、选厂指标（ !）似建工厂的产品方案和规模；（ “）工艺流程和生产特性；（ #）工厂的项目构成；（ $）所需原材料、燃料的品种和数量，供应及运输情况；（ %）全厂年运输量；（ &）全厂职工人数；（ ）水、电、汽等公用工程的耗量；（ (）三废排放量和可能造成的污染程度；（ )）辅助生活设施等特殊要求；（ !*）工厂建设所需的面积及其要求。拟定好选厂指标后，设计人员要踏勘现场，收集资料。踏勘地形图主要检验实际情况与所绘图纸是否相符，以确定如果选用，该区是否要进行重新测量以及厂区自然地形利用方法。在踏勘现场时，应注意核对所汇集的原始资料，并注意随时作出详细记录一般应踏勘两个以上厂址，经比较后择优建厂。
6、（三）方案比较和选厂报告现场踏勘后，开始编制选厂报告。在现场工作的基础上，项目总负责人与选厂工作小组人员进行厂址方案的选择，经过综合、分析，对各方面的条件进行评估，然后作出结论性的意见，推荐出较为合理的厂址，将选厂报告及厂址方案图交主管部门审查。厂址选择报告内容如下：（ !）新建厂的工艺生产路线及选厂的依据；（ “）建厂地区的基本情况；（ #）厂址方案及厂址技术条件的比较，并对建设费用及经营费用进行评估；（ $）对各个厂址方案的综合分析和结论；（ %）当地政府和主管部门对厂址的意见；（ &）厂区总平面布置示意图；（ ）各项协议文件。(“$!最新化工生产工艺设计与化工产品检测技术手册第二节 化工
7、厂总平面布置设计一、概述在厂址选择后，化工厂的总平面布置图（习惯称为总图）设计的基本任务是结合厂区的各种自然条件和外部条件，确定生产过程中各种对象在厂区中的位置，以获得最合理的物料和人员的流动路线，创造协调而又合理的生产和生活环境，组织全厂构成一个能高度发挥效益的生产整体。总平面布置图又称厂区布置，将生产、运输、安全、卫生、管理各部门及车间进行统筹安排，寻求物料和人员的最佳流动布局，因此是全局性的。总图设计时要结合建厂地区的具体条件（如自然、气候、地形、地质、水文资料，以及厂内外运输、公共设施、厂区协作等），按照原料进厂到成品出厂的整个生产工艺过程，经济合理地布置厂区内的建、构筑物，搞好平面和
8、竖向的关系；组织好厂内外交通运输等。工作中必须遵照国家的有关方针政策，充分利用厂址选择时提出的自然资源、运输、动力和水源等条件，结合地形、地质情况、厂区的卫生、防火的技术要求等因素，在充分做好调查研究的基础上进行分析综合。并须进行总图设计方案的比较，以达到工艺流程合理、总体布置紧凑、投资节省、用地节约、建成后能较快投产的目的。二、布置原则及方法为使化工厂运转正常，综合利用厂区的各种有利因素，总图的布置原则如下：（ !）满足生产和运输的要求：!符合生产工艺流程的要求，避免生产流程的交叉往复，使物料的输送距离尽可能做到最短；“供水、供热、供电、供汽及其他公用设施尽可能靠近负荷中心，使公用工程介质的
9、运输距离最小；“#$!第二章 化工厂布置设计!厂区内的道路径直短捷，人流与货流之间避免交叉和迂回。货运量大，车辆往返频繁的设施宜靠近厂区边缘地段；“厂区布置还要求厂容整齐，厂区环境优美，布置紧凑，用地节约。（ !）满足安全和卫生要求：#化工厂生产具有易燃、易爆和有毒有害等特点，厂区布置应严格遵守防火、卫生等安全规范、标准印有关规定；$火灾危险性较大的车间与其他车间的间距应按规定的安全距离设计；!经常散发可燃气体的场所，如易燃液体罐区等，应远离各类明火源；“火灾、爆炸危险性较大和散发有毒害气体的车间、装置，应尽量采用露天或半敞开的布置；%环境洁净要求较高的工厂应与污染源保持较大的距离。（ “）满
10、足有关的标准和规范：总平面布置图的设计应满足有关的标准和规范。常用的标准和规范有：建筑设计防火规范；工矿企业总平面设计规范；化工企业总图运输设计规范；炼油化工企业设计防火规范；石油化工企业设计防火规范；厂矿道路设计规范；工业企业卫生防护距离标准。（ #）为施工安装创造条件。工厂布置应满足施工和安装的作业要求，特别是应考虑大型设备的吊装，厂内道路的路面结构和载荷标准等应满足施工安装的要求。（ $）考虑工厂发展。为适应市场的激烈竞争，化工厂布置应为工厂的发展留有余地。（ %）竖向布置的要求，竖向布置主要满足生产工艺布置和运输，装卸对高程的要求。设计标高应尽量与自然地形相适应，力求使场地的土石方工程
11、量为最小。（ &）管线布置，工程技术管网的布置及敷设方式等的合理对生产过程中的动力消耗以及投资具有重要意义。（ ）绿化，绿化是保护自然界生态环境的重要措施，化工厂绿化不仅可以美化环境，还可以减少粉尘等的危害，应与平面布置一起考虑。(“#)最新化工生产工艺设计与化工产品检测技术手册三、平面布置总图设计主要进行化工厂平面布置，即按照工艺路线考虑生产车间或界区的布置，然后根据考虑公用工程（锅炉房、水泵房、变电所）及辅助车间（机修车间、化验室、消防、环保、仓库等）和行政管理建筑物等的布置。在设计中，也可以根据交通运输（公路、铁路）、供电、给排水系统等这些现场条件来考虑工艺装置的位置。厂内服务设施（锅炉
12、房、机修车间、办公室等）可以在工艺装置确定后，再确定它们的位置。最后考虑总图是否符合安全生产等原则。并与规定条文及标准要求进行对照检查，以验证总图设计的合理性。（一）建构筑物的布置生产工艺流程固然是工厂总平面布置的主要依据。但布置厂区建、构筑物时，主要考虑以下因素。!“总体布置紧凑，节约建设用地，少占或不占农田在总图布置时一定要合理紧凑地布置厂区建构筑物，减少堆场、管线及道路的占地面积。在总图设计中一般常采用以下方法。（ !）合理缩小建、构筑物间距。厂区用地中，建筑间距，道路占用地往往占很大比重。故在满足卫生、防火、安全等要求下，应合理地紧缩建、构筑物的间距。（ #）厂房集中布置或加以合并。实
13、践证明，厂房集中布置或车间合并是节约用地、减少投资的有效方法。车间合并时，一般同类型的车间如机械、装配、工具、检修等冷加工车间可以合并，金属材料、总仓库、工具库等可以合并，成品库与最后一个生产工序合并。总之，只要能满足生产要求，技术经济合理，就应尽可能将建、构筑物加以合并。根据厂房合并程度的不同，一般有下列几种合并方式：!水平方向合并（将几个生产性质相近的车间并成联合车间）；“垂直方向合并（由单层改为多层）；#混合方向（单层。多层合并相结合）。上述方式各有优缺点，应视生产性质和需要而定。充分利用厂区场地。总平面布置时应尽量利用厂区场地，减少用地面积。也可将各厂的水、电、蒸汽、排水等统一集中处理
14、既可节约建设面积又降!$%!第二章 化工厂布置设计低生产成本。!“合理划分厂区，满足使用要求，留有发展余地对于大型企业，根据各厂之间的关系及生产特点划分厂区，各生产区自成一个系统，便于生产和管理。各区除了满足目前的使用要求外，还应根据建设任务的要求，合理保留备用地，作为令后发展用地。#“确保安全、卫生和不影响环境化工厂建构筑物在平面相对位置初步确定后，就要进一步确定建筑物的间距。决定建筑物间距，除了防火、防爆、防振、防毒、防噪音、防尘、防辐射等防护要求和通风、采光等卫生要求的因素外，还有地形、地质条件、交通运输、管线布置等因素。（ $）防火要求。建筑物的防火间距是根据生产的火灾危害性、建筑物的
15、耐火等级、建筑面积、建筑层数等因素确定的。一般建、构筑物的防火间距应符合防火的有关规定（石油化工企业设计防火规范 %&($)(， $* 年版及建筑设计防火规范 %&+$) , -.， !($ 年局部修订版）。总平面布置对易燃材料的堆场、仓库及易发生火灾危险的车间，应布置在散发火花和明火火源的上风向，并保证有一定的防火距离。此外，在厂区内还须设置消防通道及设置消防站等设施。（ !）防爆要求。建、构筑物的防爆间距的确定，要同时考虑两建筑物的性质以及它们之间的相对位置关系，以防止相互影响而引起爆炸。如大型乙炔站（生产量在 $(/#01 以上）与氧气站的最小间距应为 #(/。与明火车间的最小距离为 (
16、/，以兔火花吹至乙炔排气管范围内而引起爆炸。一般讲，易爆炸车间均应布置在容易散发火花的车间的上风向。对于贮存易爆物的仓库，不仅要有一定的防护间距，而且要有可靠的防护设施。（ #）卫生要求。总平面布置不仅要满足车间的通风、朝向日照、采光等卫生要求，而且要考虑厂区的雨水排除，绿化布置，“三废”治理等要求，这些都应符合国家规定的卫生标准，防止污染环境、以保证人民健康。三废治理是总图设计不可忽视的一个问题。总平面布置时，可将卫生要求相似的车间靠近布置，而将产生大量烟尘、粉尘、有害气体的车间和设备相对集中布置，并设置相应的三废治理装置，以达到国家允许的排放标准。（ 2）防振、防震要求。建、构筑物的防振间
17、距是由生产性质、结构措施、振!#2$最新化工生产工艺设计与化工产品检测技术手册源情况等因素决定。总平面布置时，应尽可能地利用自然地形，将有防振要求的车间离开产生振源的地方。例如利用厂内的河滨把产生振源的车间和要防振的车间隔开，利用厂区的地形将产生振源的车间放在低处等。在地震区，建、构筑物的防震除采取抗震结构措施外，总图布置时，还应注意避免将建、构筑物一部分放在河滨或低洼处，而另一部分放在高处。此外，还有防核辐射、防噪声、防尘等要求。总平面布置时，还要防止这一类建、构筑物（如放射性实验室、空压站、烟囱等）对居住区及有防护要求的生产区的影响，应保证有一定的防护距离，因此总图设计人员，应会同有关部门
18、，合理确定防护措施。!“结合地形地质，因地制宜，节约建设投资图 # $ % 地形高差利用举例总平面布置要同时考虑厂区的地形、地貌、工程地质、水文地质等条件，既要满足生产运输要求，安全可靠，又要力求土石方工程量最小，以达到工程技术上的经济合理。地形高差较大时，应设计成不同宽度的台阶地。充分利用地形条件，工艺流程可从高处到低处，也可以利用地形高差，设置高位池槽，爬山烟囱等，如图 # $ % 所示。总平面布置还要考虑地质条件，特别是山区地质变化复杂，一般山顶土层为残积层，较坚硬稳定，是一种良好的地基，而山脚有时会碰到坡积层，容易滑动。因此，在这种地区建设项目时，一定要进行地质勘探，以免因山体滑坡使整
19、个项目蒙受重大损失。布置建、构筑物时应注意避开岩溶、滑坡、断层等地质。负荷重大的建筑物不应布置在软弱或不稳定的地基上，以防塌方。&!%第二章 化工厂布置设计!“厂房具有特色，大方美观建筑群体在满足生产工艺要求下，合理划分厂区，布置道路运输系统，进行管道综合、竖向布置，环境保护等设计外，它的空间及造型设计应具有特色，简洁、大方、美观、明朗，显示出工厂生气勃勃的形象。（二）运输方式的选择工厂常用的运输方式主要有铁路运输、公路（道路）运输、水路运输和其他特种运输（如架空索道、管道输送等等）。厂内外运输方式应根据工厂的货运数量，货运流向，货运性质，货物（包括超限超重的设备）的单位重量和尺寸，以及工厂所
20、在地区的交通运输条件等因素选定。（ #）水运，水运投资少。在工厂生产中如需要使用大量廉价的原料如煤、矿石、原油等，且工厂邻近海边，一般优先考虑水运。采用水运的条件是具有一定水深的航道及适宜建造码头的地方。（ $）公路运输，公路运输具有运输方便，灵活性大，适应性强等优点。因此一般货运量不太大的工厂、山区工厂和经常变动货运量的工厂多采用公路运输。（ %）铁路运输，具有运量大、速度快、不受气候条件的限制，保证性强，运费比公路运费低等优点（比水路运费高）。因此对货运吞吐量大，且就近铁路线，特别有自备的货车或槽车的，主要选择铁路运输，例如：!一般年运量单向大于 &() 或双向大于 #()；“有特殊要求者
21、（如油品运输和大件运输）；#年运量未达到 *）项规定，但接轨条件较好，取送车方便，线路较短（一般专线长度小于 #(+），且经济合理者。（三）管线布置在化工企业中，公用工程物系以及原料、成品等均利用管道输送，因而厂区内有庞大复杂的工程技术管网。工程技术管网的布置、敷设方式等对工厂的总平面布置、竖向布置和工厂建筑群体以及运输设计会产生影响。因此，合理地进行管线布置是至关重要的。工厂管线布置要求如下：（ #）管线采用平直敷设，与道路、建筑、管线之间互相平行或成直角交叉；（ $）管线布置应满足线路最短，直线敷设，尽量减少与道路交叉及管线间,%,#最新化工生产工艺设计与化工产品检测技术手册的交叉；（ !
22、）为了压缩管线占地，应利用各种管线的不同埋设深度，由建筑物基础外缘至道路中心，由浅入深地依次布置。一般情况下，它们的顺序是：弱电电缆、电力电缆、管沟（架）、给水管、循环水管、雨水管、污水管、照明电杆（缆）；（ “）管线不允许布置在铁路路基下面，但在道路外面则可以布置；（ #）管道不应重叠布置；（ $）主管应靠近主要使用设备单元，并应尽量布置在连接支管最多一边；（ %）考虑企业的发展，预留必要的管线位置；（ &）管线交叉时的避让原则是：小管让大管，易弯曲的让难弯曲的，压力管让重力管；新管让旧管等此外，管线敷设应该满足各有关规范、规程、规定的要求。（四）工厂绿化工厂区的绿化设计，应与工厂总平面布置
23、统一考虑，同时进行，并且应该与厂区的环境美化设计结合起来进行。化工厂绿化设计采用“厂区绿化覆盖面积系数”及“厂区绿化用地系数”两项指标，前者用来反映厂区绿化水平，后者反映厂内绿化用地状况。四、竖向布置竖向布置的任务是确定建构筑物的标高以合理地利用厂区的自然地形，使工程建设中土方工程量减少，并满足工厂排水要求。(基本要求（ ）确定坚向布置方式，选择设计地面的形式；（ )）确定全厂建构筑物的设计标高，与厂外运输线路相互衔接；（ !）确定工程场地的平整方案及场地排水方案；（ “）进行工厂的土石方工程规划，计算土石方工程量，拟定土石方凋配方案；（ #）确定设置各种工程构筑物和排水构筑物。)(竖向布置应
24、考虑的问题（ ）布置方式。根据工厂场地设计的整平面之间连接或过渡方法的不同，竖向布置的方式可分为平坡式、阶梯式和混合式三种。#!“第二章 化工厂布置设计!平坡式：整个厂区没有明显的标高差或台阶，即设计整平面之间的连接处的标高没有急剧变化或者标高变化不大的竖向处理方式称为平坡式竖向布置。这种布置对生产运输和管网敷设的条件较阶梯式好，适应于一般建筑密度较大，铁路、道路和管线较多，自然地形坡度小于 !“的平坦地区或缓坡地带。采用平坡式布置时，平整后的坡度不宜小于 #“，以利于场地的排水。“阶梯式：整个工程场地划分为若干个台阶，台阶间连接处标高变化大或急剧变化，以陡坡或挡土墙相连接的布置方式称阶梯式布
25、置。这种布置方式排水条件较好，运输和管网敷设条件较差，需设护坡或挡土墙，适用于在山区、丘陵地带的布置。#混合式：在厂区竖向设计中，平坡式和阶梯式均兼有的设计方法称之为混合式。这种方式多用于厂区面积比较大或厂区局部地形变化较大的工程场地设计中，在实际工作中往往多采用这种方法。（ $）标高的确定。确定车间、道路标高，以适应交通运输和排水的要求。如机动区的道路，考虑到电瓶车的通行，道路坡度不超过 !“（局部最大不超过 %“）。（ &）场地排水。场地排水可分为两方面问题，一是防洪、排洪问题，即防止厂外洪水冲淹厂区，二是厂区排水问题，即将厂内地面水顺利排出厂外。!防洪、排洪问题在山区建厂时，对山洪应特别
26、给予重视。为了避免厂区洪水冲袭的危险，一般在洪水袭来的方面设置排洪沟，引导洪水排向厂区以外。在平原地带沿河建厂，要根据河流历年最高洪水位来确定场地标高，一般重要建筑物的地面要高出最高洪水位。因此需要填高或筑堤防洪。沿海边厂区场地，由于积水含有盐碱，不能流入老堤内污染水，故采取抽排堤外的方法。“厂区场地的明沟排水与暗管排水两种方式可根据地形、地质、竖向布置方式等因素进行选择。&土（石）方工程量土石方工程量的计算是进行工厂土石方规划和组织土石方工程施工的依据，同时校核工厂竖向设计的合理性。因此也是各种竖向设计的主要内%&!(最新化工生产工艺设计与化工产品检测技术手册容。土石方的计算方法有方格网计算
27、法，断面计算法，局部分块计算法和整体计算（又称方格网综合近似计算）法四种，方格网计算法和局部分块计算法精度高，工作量大；断面计算法和方格网综合近似计算法误差较大，但计算简便，能较快得出结果。因此在土石方量计算中常采用前者，而在方案比较中，主要采用后者。五、管廊布置大型装置的管道往返较多，为了便于安装及装置的整洁美观，通常都设集中管廊。图 ! “ ! 管廊布置的几种方案（ #）管廊的布置首先要考虑工艺流程，来去管道要做到最短、最省，尽量减少交叉重复。管廊在装置中的位置以能联系尽量多的设备为宜。一般管$%&#第二章 化工厂布置设计廊布置在长方形装置并且平行于装置的长边，其两侧均布置设备，以节约占地
28、面积，节省投资。图 ! “ ! 为管廊布置的几种方案。（ !）管廊宽度根据管道数量、管径大小、弱电仪表配管配线的数量确定。管廊断面要精心布置，尽可能避免交叉换位。管廊上一般可预留 !#$的余量。（ %）管廊上的管道可布置为一层、二层或多层。多层管廊要考虑管道安装和维修人员通道。（ &）多层管廊最好按管道类别安排，一般输送有腐蚀性介质的管道布置在下层，小口径气液管布置在中层，大口径气液管布置在上层。（ ）管廊上必须考虑热膨胀，凝液排出和放空等设施。如果有阀门需要操作，还要设置操作平台。（ (）管廊一般均架空敷设，其最低高度（离地面净高度）一般要求为：横穿铁路时要求轨面以上 ()#*；横穿厂内主干
29、道时 )*；横穿厂内次要道路时&)*，装置内管廊 %)*，厂房内的主管廊 %)#*。（ +）管廊柱距视具体情况而定，一般在 & , -* 之间。（ .）一般小型管廊结构形式为单根钢或钢筋混凝土结构。大型管廊为节约投资，一般采用钢筋混凝土框架结构，也有采用钢筋混凝土立柱上加钢梁，这样既便于施工和安装管道，又便于今后增加或修改管道。第三节 化工厂车间布置设计一、概述车间布置是设计中的重要环节，既要符合工艺要求，又要经济实用，合理布局。车间布局直接影响到项目建设的投资，建设后的生产运转正常，设备维修和安全，以及各项经济指标的完成。所以在进行车间布置要做到充分掌握有关资料，全面权衡，在布置时要做到深思
30、熟虑，仔细推敲，以取得一个最佳方案。.%&-最新化工生产工艺设计与化工产品检测技术手册车间布置设计是以工艺为主导，并在其他专业的密切配合下完成的。因此，在进行车间布置设计时，要集中各方面的意见，最后由工艺人员汇总完成。车间布置主要是设备的布置，工艺人员首先确定设备布置的初步方案，对厂房建筑的大小、平立面结构、跨度、层次、门窗、楼梯等以及与生产操作、设备安装有关的平台、预留孔等向土建专业提出设计要求，待厂房设计完成后，工艺人员再根据厂房建筑图，对设备布置进行修改和补充，最终的设备布置图（施工图）就作为设备安装和管道安装的依据。（一）设计的基本依据车间布置时，在总图的基础上明确车间的位置，熟悉生产
31、工艺流程及有关物性数据，与车间等级相关的规范标准，了解土建、设备、仪表、电力、给排水等专业和机修、安装、操作、管理等方面的要求，并考虑运输、消防及它们之间的关系，对所设计的车间进行综合分析，才可能有一个完善的方案。!“常用的设计规范和规定工程技术人员在设计时应熟悉并执行有关防火、防雷、防爆、防毒和卫生等方面最新的规范，目前常用的设计规范有：（ !）建筑设计防火规范 #$%& ( )*（ +,! 修订版）；（ +）石油化工企业设计防火规定 #$-,!, ( ；（ /）化工企业安全卫生设计规定 0#+,-*! ( .-；（ 1）工业企业厂界噪声标准 #$+/1) ( .,；（ -）爆炸和火灾危险环
32、境电力装置设计规定 #$-,-) ( .+。+“基础资料（ !）工艺和仪表流程图（初步设计阶段）及管道和仪表流程图（施工图设计阶段）；（ +）物料衡算数据及物料性质（包括原料、成品的数量及性质，三废的数量及处理方法）；（ /）设备一览表（包括设备外形尺寸、重量、支承形式及保温情况）；（ 1）公用系统耗用量，供排水、供电、供热、冷冻压缩空气、外管资料；（ -）车间定员表；（ ）厂区总平面布置草图。/“车间组成./1!第二章 化工厂布置设计一个较大的化工车间通常有：（ !）生产设施，包括生产工段、原料和产品仓库、控制室、露天堆场或贮罐区等；（ “）生产辅助设施，包括除尘通风室、机修间、化验室等；（
33、 #）生活行政设施包括车间办公室、更衣室、浴室、厕所等；（ $）其他特殊用室，如劳动保护室，保健室等。（二）设计方法和程序!%设计内容车间布置设计的内容可分为车间厂房布置和车间设备布置。车间厂房布置是对整个车间各工段，各设施在车间场地范围内，按照它们在生产中和生活中所起的作用进行合理的平面和立面布置。设备布置是根据生产流程情况及各种有关因素，把各种工艺设备在一定的区域内进行排列。在设备布置中又分为初步设计和施工图设计两个阶段，每一个设计阶段均要求平面和剖面布置。车间布置设计中的两项内容是相互联系的，在进行车间平面布置时，必须以设备结构草图为依据，以此为条件，对车间内生产厂房。辅助厂房及其所需的
34、面积进行估算。而详细的设备结构图又必须在已确定的车间厂房总布置图基础上进一步具体化。“%设计程序（ !）初步设计。根据带控制点工艺流和图及设备一览表、物料贮存运输、生产辅助及生活行政等要求，结合布置规范及总图设计资料等，进行初步设计。设计的主要内容是：!生产、生产畏助和生活行政设施的空间布置；“决定车间场地与建筑物、构筑物的大小；#设备的空间（水平和垂直方向）布置；$通道系统、物料运输设计；%安装、操作、维修所需的的空间设计；最后结果是画出车间布置初步设计的平（剖）面图。（ “）施工图设计。由工艺专业与所有其他专业协商，进行布置的研究。车间布置初步设计和管道仪和表流程设计两项是这一研究的基本资
35、料。这&$!最新化工生产工艺设计与化工产品检测技术手册一阶段的主要工作内容是：!落实车间布置（初）的内容；“绘制设备管口及仪表位置的详图；#确定与设备安装有关的建筑与结构尺寸；$确定设备安装方案；%安排管道、仪表、电气管路的走向，确定管廊位置。车间布置（施）的最后成果是绘制车间布置平（剖）面图，这是工艺专业提供给其他专业（土建、设备设计、电气仪表等）的基本技术条件。!“车间布置应该考虑的问题（ #）满足工艺生产及设备维修的要求。（ $）有效地利用车间建筑面积和土地。（ !）使车间的技术经济指标先进合理。（ %）了解其他专业对本车间布置的要求。（ &）劳动保护及防腐蚀措施。（ ）力求本车间与其他
36、车间之间输送管线最短。（ (）建厂地区的气象、地质、水文等条件。（ )）人流货流不要交错。二、设计技术车间布置是一项复杂细致的工作，工艺设计人员应根据工艺要求掌握全局，与各专业密切配合，做到统筹兼顾，使车间布局合理。同时设计中也要参照一些常规的技术处理方法。（一）厂房安排根据生产规模、生产特点、厂区面积、厂区地形以及地质情况等对厂房进行安排。一般对生产规模较小，如精细化工厂，可将车间的生产、辅助、生活部门集中布置在一幢厂房内。对生产规模较大，如石油化工厂，易燃易爆厂房的安排主要采用单体式，即把原料处理、成品包装、生产工段、回收工段、控制室以及特殊设备，分别独立设置，分散成为许多单体。（二）厂房
37、层数根据工艺流程的需要将厂房设计成单层、多层或单层与多层相结合的形#%#第二章 化工厂布置设计式。一般，单层厂房的利用率高，建设费用低。厂房层数的设计要根据工艺流程的要求、投资、用地的条件等各种因素进行综合分析。（三）厂房布置!“平面布置平面布置是根据生产工艺条件（包括工艺流程、生产特点、生产规模等）以及建筑本身的可能性与合理性（包括建筑形式、结构方案、施工条件和经济条件等）来考虑的。厂房的平面设计应力求简单，这会给设备布置带来更多的可变性和灵活性，同时给建筑的定型化创造有利条件。（ !）平面形式。车间厂房的平面布置，其外形一般有 # 型（长方形）、 $ 型、 % 型和 # 型等。长方形厂房是
38、比较常用的形式，一般适用于中小型车间。其优点是施工方便，设备布置有较大灵活性，有利于今后的发展，也有利于采光和通风。但有时由于厂房总长度较长，在总图布置有困难时，为了适应地形的要求或者生产的需要，也有采用 $ 型或 % 型的，这些形式适用于较复杂的车间，此时应充分考虑采光、通风、交通和立面等各方面的因素。至于 # 型，由于平面形式复杂，用得较少，除了特殊需要外，一般不予采用。厂房的结构形式是由工艺和建筑设计人员密切配合，全面考虑，进行多种方案的比较确定的，由于各厂的地形不完全相同，因此厂房的形式也要与之相适应。（ &）柱网布置和跨度。厂房的柱网布置，要根据厂房结构而定，生产类别为甲、乙类生产，
39、宜采用框架结构，采用的柱网间距一般为 (，当需要大于或小于 ( 时，宜采用)*( 建筑模数的倍数增加或减少。丙、丁、戊类生产可采用混合结构或框架结构，开间采用 +“,( 或 ( 等。但不论框架结构或混合结构，在一幢厂房中不宜采用多种柱距。柱距要尽可能符合建筑模数的要求，这样可以充分利用建筑结构上的标准预制构件，节约设计和施工力量，加速基建进度。一般单层、多层厂房宜采用 - ( 柱网的布置。（ )）厂房的宽度为了尽可能利用自然采光和通风以及建筑经济上的要求，一般单层厂房宽度不宜超过 )*(，多层厂房宽度不宜超过 &+(，厂房常用宽度有 .(， !&(，&+!最新化工生产工艺设计与化工产品检测技术
40、手册!“#“$， !%$， !&$，也有用 “$ 的。根据厂房中设备布置及人流和物料的运输要求，单层厂房常为单跨，即跨度等于厂房宽度，厂房内没有柱子。多层厂房若跨度为 ($，厂房中间若不立柱子，所用的梁就要很大，因而不经济。所以)$ 是常用的跨度，例如 !$， !“#“$， !%$， !&$ 宽度的厂房，常分别布置成 *)， * #“ * )， * + * )， * ) * ) 的形式，（ * #“ * ) 表示三跨，跨度为 )$， #“$， )$，中间的 #“$ 是内走廊的宽度）如图 * + 所示。图 * + 多层厂房网柱示意图一般车间的短边（即宽度）常为 , + 跨，其长边（即长度）则根据
41、生产规模及工艺要求决定。在进行车间布置时，要考虑厂房安全出入口，一般不应少于两个。如车间面积小，生产人数少，可设一个，但应慎重考虑防火安全等问题（具体数值详见建筑设计防火规范）。#厂房垂直布置厂房的高度，主要由工艺设备布置要求所决定。厂房的垂直布置要充分利用空间，每层高度取决于设备的高低、安装的位置、检修要求及安全卫生等条件。一般框架或混合结构的多层厂房，层高多采用 %$， )$，最低不得低于“#%$，每层高度尽量相同，不宜变化过多。在设计厂房的高度时，除设备本身的高度外，还要考虑设备顶部凸出部分，如仪表、阀门和管路以及设备安装和检修的高度，还要考虑设备内取出物的高度（如搅拌器等）。在设计多层
42、厂房时，应考虑承重大梁对净高度的影响。在决定厂房高度时，应尽量符合建筑模数的要求。在有高温及有毒害性气体的厂房中，要适当加高建筑物的层高。有爆炸危险的车间宜采用单层，厂房内设置多层操作台以满足工艺设备位差的要求。如必须设在多层厂房内，则应布置在厂房顶层。如整个厂房均+“!第二章 化工厂布置设计有爆炸危险，则在每层楼板上设置一定面积的泄爆孔。这类厂房还应设置必要的轻质屋面、或增加外墙以及门窗的泄压面积。泄压面积与厂房体积的比值一般采用 !“!# $ !“%&( &)。泄压面积应布置合理，并应靠近爆炸部位，不应面对人员集中的地方和主要交通道路。车间内防爆区与非防爆区（生活、辅助及控制室等）间应设防
43、火墙分隔。如两个区域需要互通时，中间应设双门斗，即设两道弹簧门隔开。上下层防火墙应设在同一轴线处。防爆区上层不应布置非防爆区。有爆炸危险车间的楼梯间宜采用封闭式楼梯间。)“设备布置中小型化工厂的设备，一般采用室内布置，尤其是气温较低的地区。但生产中一般不需要经常操作的或可用自动化仪表控制的设备，如塔、冷凝器、液体原料贮罐、成品贮罐、气柜等都可布置在室外。需要大气调节温湿度的设备，如凉水塔、空气冷却器等也都露天布置或半露天布置。对于有火灾及爆炸危险的设备，露天布置可降低厂房的耐火等级。（ %）生产工艺对设备布置的要求。!在设备布置时要满足工艺流程的顺序，保证水平方向和垂直方向的连续性。在设备布置
44、时，应充分利用高位差布置有压差的设备。例如通常把计量槽、高位槽布置在最高层，主要设备如反应器等布置在中层，贮槽等布置在底层。这样既可利用位差进出物料，又可减少楼面的荷重，降低造价。在垂直布置时，应避免操作人员在生产过程中过多地往返于楼层之间。“相同设备或同类型的设备应尽可能布置在一起，例如塔体集中布置，热交换器、泵成组布置在一处等。#设备布置时，应留有一定的间隙，有利于操作及检修。$运转设备应考虑其备用设备的位置。%尽可能缩短设备间的管线。&车间内要留有原料、中间体、产品贮存及运输、操作通道。考虑传动设备安装安全防护装置的位置。(考虑物料的防火、防爆、防毒及控制噪声的要求，譬如对噪声大的设备，
45、宜采用封闭式间隔等，生产剧毒物及处理剧毒物料的场所，要和其他部分完全隔开，并单独设置自己的生活辅助用室。)根据生产发展的需要，适当预留扩建余地。*%最新化工生产工艺设计与化工产品检测技术手册!设备之间或设备与墙之间的净间距大小，如表 ! “ # 所示，此数据适用于中小型工厂，可供一般设备布置时参考。（ !）设备安装专业对布置的要求。“根据设备大小及结构，考虑设备安装、检修、拆卸及更换时所需要的空间、面积及运输通道。#考虑设备安装和更换时能顺利进出车间。设置大门或安装孔，大门宽度比最大设备宽 $%&。不经常检修的设备，可在墙上设置安装孔。$通过楼层的设备，楼面上要设置吊装孔。厂房比较短时，吊装孔
46、设在靠山墙的一端。厂房长度超过 () 时，则吊装孔应设在厂房中央。%多层楼面的吊装孔应在每一层相同的平面位置。吊装孔不宜开得过大，一般控制在 !%* 以内。&考虑设备检修、拆卸等的起重运输设备。表 ! “ # 设备的安全距离序号 项 目 净安全距离， # 泵与泵的间距 不小于 $%*! 泵与墙的距离 至少 #%!( 泵列与泵列的距离（双泵列间） 不小于 !%$+ 计量罐间的距离 $%+ , $%)& 贮槽与贮槽间的距离（指车间中一般小容积） $%+ , $%) 换热器与换热器间的距离 至少 #%$* 塔与塔的间距 #%$ , !%$- 离心机周围通道 不小于 #%&. 过滤机周围通道 #%$
47、, #%-#$ 反应罐盖上传动装置离天花板距离（如搅拌轴拆装有困难时，距离须加大） 不小于 $%-# 反应罐底部与人行通道距离 不小于 #%-,!%$#! 反应罐卸料口与离心机距离 不小于 #%$,#%&#( 起吊物品与设备最高点距离 不小于 $%+#+ 往返运动机械的运动部件与墙的距离 不小于 #%&#& 回转机械离墙间距 不小于 $%-,#%$#) 回转机械相互间距离 不小于 $%-,#%!&+#第二章 化工厂布置设计序号 项 目 净安全距离， !“# 通廊、操作台通行部分的最小净空管道 不小于 $%&$%(“) 不常通行的地方，净高不小于 “%*“* 操作台梯子的斜度一般情况 不大于 +
48、(,特殊情况 -&,$& 控制室、开关室与炉子之间的距离 不小于 “($“ 工艺设备与道路间距 不小于 “%&（ .）厂房建筑对设备布置的要求。!笨重设备或运转时会产生很大振动的设备如压缩机、真空泵、粉碎机等，应该布置在厂房的底层，并和其他生产部分隔开，以减少厂房楼面的荷载和振动。如由于工艺要求离心机不能布置在底层时，应由土建专业在结构设计中采取有效的减震措施。“有剧烈振动的设备，其操作台和基础不得与建筑物的柱、墙连在一起，以免影响建筑物的安全。#布置设备时，要避开建筑物的柱子及主梁，如设备吊装在柱子或梁上，其荷重及吊装方式需事先告知土建专业人员，并与其商议。$操作台必须统一考虑，以防止平台支
49、柱林立。%设备不应布置在建筑物的沉降缝或伸缩缝处。&在厂房的大门或楼梯旁布置设备时，要求不影响开门并确保行人出入畅通。设备应避免布置在窗前，以免影响采光和开窗，如必需布置在窗前时，设备与墙间的净距应大于 -&!。(设备布置时应考虑设备的运输线路、安装、检修方式，以决定安装孔、吊钩及设备间距等。（四）车间辅助室和生活室的布置（ “）生产规模较小的车间，多数是将辅助室、生活室集中布置在车间中的一个区域内。（ $）有时辅助房间也有布置在厂房中间的，如配电室及空调室，但这些房间一般都布置在厂房北面房间。（ .）生活室中的办公室、化验室、休息室等宜布置在南面房间，更衣室、厕-+“最新化工生产工艺设计与化工产品检测技术手册所、浴室等可布置在厂房北面房间。（ !）生产规模较大时，辅助室和生活室可根据需要布置在有关的单体建筑物内。（ “）有毒的或者对卫生方面有特殊要求的工段必须设置专用的浴室。（五）安全、卫生和防腐蚀问题（ #）要为工人操作创造良好的采光条件。布置设备时应避免影响采光。（ $）要最有效地利用
