新生培训设备及装置布置教材.doc

2012年新生培训教材 装置及设备布置教材 版次日期用途编制校核审核审定目 录1. 概述11.1 范围11.2 规范和标准11.3 常用名词定义12.总则12.1 布置基本原则13.设备布置33.1 总则33.2 泵33.3 压缩机43.4 塔和容器43.5 热交换器43.6 空冷器53.7 直接消防设备54. 管廊54.1 总则542管廊形式54.3 高度54.4 预留空间64.5 管廊上的人行通道65. 通道65.1 总则65.2 宽度65.3 净空65.4 高位通道65.5 安全通道附加要求76. 安全距离86.1总则86.2 设备间距8Sheet 1 of 21. 概述1.1范围本教材概括了工厂中工艺装置和相关的设施的布置，以及设备和钢结构为保证安全和便于操作、维修和施工的间距要求。1.2规范和标准装置及设备布置一般采用的规范及标准：（1）GB50160 石油化工企业设计防火规范 （2）GB0016 建筑设计防火规范 （3）HG20519 化工工艺设计施工图内容和深度规定（4）SH3011 石油化工工艺装置设备布置设计通则（5）美国机械工程师协会ASME B31.1 : 动力管道ASME B31.3 : 工艺管道1.3 常用名词定义 本规定中有关布置的常用名词定义如下： （1）通道 装置内用于维修和事故车辆通行的铺砌区域。 （2）人行道 行人通行的道路 （3）辅助装置 工艺装置之外的装置。 （4）界区 整个装置或各个单元包括装置内所有设备的边界。 （5）设备 一般指塔、容器、换热器、泵等单项装备。 （6）干道 围绕装置公共车辆通行的道路。 （7）装置内 指工艺装置区。 （8）管廊 管道集中敷设空间，包括管廊和管墩。 （9）工厂 一般指整个装置（工艺装置和辅助设施） （10）工艺装置 指整个工艺装置区。 （11）产品罐区 产品、副产品贮罐及其它的贮罐区。 （12）工段 按操作划分的工艺装置的一部分。2. 总则2.1 布置基本原则2.1.1 安全原则压力管道的流体大多数属于可燃、易燃、易爆或有毒物质，潜在着火灾、爆炸或中毒的危险。从生产安全的角度来看，可分为一次危险和次生危险两种。装置设备布置设计三重安全措施是根据有关防火、防爆、规范的规定，首先预防一次危险引起的次生危险，其次是一旦发生次生危险尽可能的限制危害程度与范围，第三是次生危险发生后能为及时抢救和安全疏散提供方便条件。针对以上安全问题装置布置要着重考虑：（1）对设备尽可能地考虑事故因素，并按其分组，在可行时与其他区分开布置。（2）建筑物如控制室、实验室应布置在非危险区。（3）道路应布置成消防车易通行并避免死端。2.1.2 操作原则及维修原则装置布置必须为操作管理提供方便,主要包括:（1）设置必要的操作通道和平台；楼梯和安全出入口要符合规范要求；合理安排设备间距与净空高度。（2）尽量考虑移动式机动设备，将需要检修的设备或部件运走并同时运来备用的设备及部件。（3）一个项目的设备安装虽然是在较短的时间内完成，但也需要在装置设备布置设计中为设备安装提供必要条件。如吊装大型设备需要考虑设备吊装时吊车的场地等。（4）对于要求操作人员频繁接近的设备应考虑离控制室最近或直线走向。（5）控制室和开关室应靠近马路使容易通行和紧急事故时人员易于疏散。（6）对于一些设备有内件或催化剂的更换要求或频繁的内部清理要求，应考虑维修工作区。（7）当设备（如热交换器、喷射器、过滤器等）的维修需要移动式吊车时 ，应考虑吊车通道。（8）高架设备当其外壳或内件需频繁卸下时，应在高架设备通道侧的地面提供备用空地。2.1.3 物流原则设备应布置成适合物流顺序，以便满足经济、安全的要求，方便操作和维修。 装置的生产是由工艺的设计确定的，它主要体现在工艺流程图和设备汇总表（容器类、换热类、工业炉类、机泵类等）及其数据表上。 （1）在这些图表中表示出工艺设备及管道的操作条件，规格型号，外形尺寸等以及设备与管道的链接关系，装置设备布置将以将以此为依据进行。一般按照生产流程顺序和同类设备适当集中的方式布置。（2）对于处理有腐蚀，有毒的设备易全部按流程顺序紧凑的布置在一起，以便对这类设备的特殊物料采取统一措施。如、围堰、设防腐地面等。 2.1.4 经济原则（1）各单元装置的设备应布置紧凑和完整，节约占地，减少能耗。（2）国内外大型项目合理布置：中央架空管廊，管廊下方布置泵及通道，管廊上方布置空冷器及换热设备、容器，顺序布置塔、容器、换热器等，其他办公及配电室，控制室成排布置。2.1.5 外观装置设备布置的外观主要体现在以下几方面：（1）设备排列整齐、成条成块。（2）塔群高低排列协调，人孔尽可能排齐，并朝向检修通道。（3）框架、管廊主住对齐纵横成行。（4）建筑物轴线对齐，里面高矮适当。（5）检修道路与工厂系统对齐成环形通道。（6）与相邻装置格局协调3. 设备布置3.1 总则（1）应按物流的逻辑顺序进行设备布置，尽可能的节省用地。 （2）对于不带有维修设施的压缩机和主要的设备部件，在设备和钢结构布置时应考虑可移动吊车的通道。（3）内装强酸、强碱、有毒物质或某些腐蚀性的化学物质的设备，应考虑安全、经济可行地布置在一起。3.2 泵（1）泵的布置应尽可能的靠近其吸入口的容器，以便使泵进口管线最短。（2）泵一般布置在地面上，并且在泵、马达和它们的附件周围应留有充足的间距。（3）泵最好布置在管廊的下方以便节省占地。（4）泵一般平行排列，对管廊保持均匀布置。3.3 压缩机（1）为了便利通行和维修，压缩机连同管道和辅助设施应安装在地面上，但下列情况除外： (a)当管道接口设在压缩机的底部时，压缩机允许抬高以便管道和辅件能布置在操作平台下。 (b)当压缩机为带冷凝器的蒸汽透平驱动时，压缩机可以架高以便将冷凝器安在透平下。（2）除非另有说明，压缩机应安装在敞棚内。（3）对于压缩机以及辅助设备的维修，应考虑设置梁式吊车或龙门式吊车或不妨碍通行的可移动式吊车，以便很容易移走压缩机和辅助设施 （油控制台等）的每个部件。3.4 塔和容器（1）塔和立式容器的布置一般与装置的管廊平行。（2）卧式容器应布置成配管路线为最短，并且管廊侧按它们的切线取齐排列。（3）当塔、容器和反应器内装催化剂或内件要周期性的替换时，应在通道侧提供充分的空地以便装卸催化剂或取下内件。（4）除非工艺要求，另有规定或其他技术原因，塔应布置在地面上。3.5 热交换器3.5.1 总则（1）除非工艺要求，另有规定或其他技术原因，热交换器应布置在地面上。（2）一般热交换器的布置应靠近其相关设备。（3）热交换器的定位还应该考虑维修区的大小，以至不影响疏散和运输通道。 （4）管壳热交换器可以重叠3层，但如果管壳直径等于或大于600mm时，应限定在2层内。3.5.2 带可拆卸管束的热交换器（1）这种类型的热交换器布置应使其可拆的壳箱背向管廊，以便能够抽出管束。（2）管束应利用可移动吊车抽出，如果可移动吊车无法进去，应设置有足够长度的抽芯梁。（3）对罐或钢结构下部的热交换器，用可移动式吊车拆装管箱，在管箱上端应无障碍物。当整个热交换器设置在钢结构下，无法利用吊车时则应提供维修用单梁或提升吊钩，以便吊起热交换器。（4）要留出管束的抽出、移动以及临时存放管箱盖板的场地。3.5.3 不带可拆卸管束的热交换器（1）这类热交换器的布置要考虑拆卸、方便清理和维修。（2）当热交换器维修，计划要将其送到另一区时，要考虑运输的道路和空间。3.6 空冷器（1）空冷器的维修将通过移动吊车完成。（2）当空冷器安装在钢结构比如管廊顶部时应提供足够的通道以便移动或替换空冷器管束、风扇和驱动器。（3）空冷器应位于对散出的热空气无危险、操作方便的地方。3.7 直接消防设备（1）直接消防设备一般布置在装置周围，便于接近而邻近马路。（2）为安全操作的缘故应尽可能的考虑这些设备的集中布置。（3）应考虑足够的空间，以便于可移消防车及消防管的操作。4. 管廊4.1 总则(1)管廊应处于易于与各类主要设备联系的位置上，要考虑多数管线布置合理，少绕行，以减少管线长度。典型布置是两边两排设备中间一条管廊。（2）管廊上部可以布置电气仪表桥架下部可以布置泵。4.2 管廊形式管廊的形式主要有：盲肠式、直通式、L形、T形、II形、及组合型。（1）对于小型装置，通常采用盲肠式或直通式。（2）对于大型装置、可采用L形、T形、等。（3）对于大型联合装置一般采用主管廊支管廊组合的结构形式。4.3 高度管廊的最低层高度应按下列条件定:（1）为了移动维修设备（泵、热交换器的管箱）需要保持一定的架空净距。（2）安装在管廊下的热交换器和容器需要配管空间。（3）管廊下为了维修车如叉车的需要，应保持通行空间。（4）马路上方需要有汽车通行空间。4.4 预留空间工厂内所有的管廊应提供15的安装预留空间，对于多层管廊所说其百分比是指所有层宽度而不是每一层的宽度。4.5 管廊的人行通道一般来讲，主管廊的主要仪表的电缆槽旁应设置0.6m宽的人行通道。当管廊的宽度太宽时，人行通道可设在仪表电缆槽上，不过要使用加强的钢结构。5. 通道5.1 总则（1）为了装置的操作和维修方便，应设计操作人员通道。（2）要考虑消防人员进出，以及紧急情况下人员逃离的通道。（3）当通道要求通过管墩时应提供带栏杆的跨桥。5.2 宽度通道最小宽度如下:（1）地面通道0.8m（2）架空通道和扶梯0.75m（3）管廊上的人行通道0.6m（4）横跨管墩的跨桥0.6m5.3 净空通道、梯子和管廊上的人行通道上方最小净空一般可以设计2.5m，但要求很有限的某些区人行通道可以设计为2.1m的净空。5.4 高位通道5.4.1 概述架空布置的某些元件为操作和维修的需要应设计带直爬梯或扶梯的平台。某些元件如阀门、仪表、设备喷嘴、弹簧吊架等的通道要求应按管道设计工程规定。平台直爬梯、斜梯的设置要满足操作和安全的要求。5.4.2 平台扶梯（1）在钢结构和建筑物内主要操作和使用层的通道和出口处设置扶梯。（2）对于下述平台，也应设计扶梯。 (a)钢结构平台等于或超过50m2区，位置在9.0m高处。 (b)平台上设备或仪表在紧急时需要操作。 (c)离地或离开其他平台1.5m以上，平台的设备需要频繁操作。5.4.3 平台直爬梯 （1）在炉区容器平台和辅助使用平台的出口处设置直爬梯。（2）下述平台应提供直爬梯 (a)与7.4.2不同的其他平台。 (b)带斜爬梯而需要其他逃离出口的平台（同见7.4.4条)。 (c)直接附在设备上的平台。5.4.4 双通道要求 （1）平台上从主要爬梯或扶梯口距离超过25m时，应另外提供一疏散爬梯。双通道也应限制在25m内。如一个通往另一平台或楼层的交叉通道，可以设计在一个爬梯或扶梯上。（2）各种疏散通道彼此应不靠近，也不应接近危险源。5.5 安全通道附加要求5.5.1 平台（1）所有平台和平台通道的边缘，除了在平台的进口和出口位置外皆应设置挡脚板。（2）所有平台区的敞开侧和扶梯皆应有栏杆。（3）不同标高的平台若高差超过350mm，则需要设中间踏步。5.5.2 扶梯（1）扶梯的斜度最大与水平成45o。（2）扶梯的垂直高度一层不超过3.6m,则不设中间平台。（3）扶梯的垂直高度一层不超过7.2m,则不必改变扶梯的方向。（4）扶梯的踏步高度限制为200mm。（5）踏步的宽度应限制为200mm。（6）扶梯最小宽度应为750mm。5.5.3 直爬梯（1）直爬梯的斜度应不超过垂直方向15 o。（2）直爬梯一般应尽可能布置在侧面出口处。 （3）带护栏或安全护圈的单程爬梯垂直高度不应超过9.0m。（4）位于3m或以上的楼层或平台上的梯子，应有从2.5m处开始直到梯子顶部的安全护圈。在人员有摔落地面危险的场合，均应提供护栏，而不管上述规定如何 。（5）无栏杆爬梯不允许采用。（6）任何平台或楼层的爬梯的梯步水平中心应与平台或楼层的顶表面的标高相同。（7）爬梯净宽400mm,横档最小直径为19mm。（8）从横档的水平中心线到任何