化工设计 第5章 车间布置设计-修改

1、第五章 车间布置设计主要内容车间布置设计概述车间设备布置设计典型设备的布置方案设备布置图设备安装图应用AutoCAD plant 3D进行车间布置设计包括工艺装置、控制室、化验室等。一、化工车间组成（化工厂布置分区）生产车间及工艺装置区原料及成品贮罐区（露天堆场）公用工程及辅助设施区工厂管理区生活行政福利设施包括供水、电、蒸汽、压缩空气的供应等。化工装置化工厂的储罐区制药厂车间二、车间布置设计的依据(一)应遵守的设计规范和规定(二)基础资料管道仪表流程图PID；物料衡算数据及物料性质；设备一览表（包括设备外形尺寸、重量、支撑形式及保温情况）；公用系统耗用量，供排水、供电、供热、冷冻、压缩空气、

2、外管资料；车间定员表；厂区总平面布置图。三、车间布置设计的内容及程序(一)初步设计阶段的车间布置设计内容及程序A、B、C、D 版设备布置图E、F、G版设备布置图(二)施工图设计阶段的车间布置设计内容及程序工艺流程设计设备选型车间布置设计管道布置(配管设计)将各工段的设备按照生产流程在空间上进行组合和布置（第5章）用管道连接设备，完成整个装置的设计（第6章）化工厂设计程序：1. 直通管廊长条布置（大型化工装置）图5-1 直通管廊长条布置方案 管廊管廊四、装置(车间)平面布置方案2. 组合型布置 （大型化工装置） 聚 丙 烯 装 置 平 面 布 置 示 意 图图5-2露天布置 化工厂的设备布置优先

3、考虑露天布置。优点： 3. 室内布置和露天布置一般情况可采用室内与露天联合布置。建筑投资少、用地少省，利于安装和检修，通风、防火、防燥等。缺点：操作条件差，自控要求高，受大气影响等。室内布置优点：受气候影响小，劳动条件好。缺点：建筑造价较高。露天或半露天布置的设备： 如大型贮罐、精馏塔、吸收塔、凉水塔、喷淋式冷却器等设备。非露天布置的设备： 如往复泵、空压机、冷冻机等机械传动设备以及结晶器、釜式反应器等易受气温影响的设备。 3.室内布置和露天布置1. 建筑物模数建筑物统一模数制，是为了实现设计和建造的标准化而制定的一套基本规则，使不同的建筑物及各分部之间的尺寸具有通用性和互换性，以加快设 计速

4、度，提高施工效率、降低造价。五、建 筑 物2. 敞开构筑物的结构尺寸 （ 1）框架框架内设备布置：框架的结构尺寸：常用柱距为6m框架布置：同类设备尽量安排在同一层框架上。二层 高位容器 换热器三层 换热器类顶层 冷凝器 回流槽底层 机泵类设备， 大型、重型设备敞开构筑物内的设备底层：机泵类设备二层：小型换热器（2）平台 装置中需要进行操作和检修的对象有：人孔、手孔、阀门、取样点、仪表等。平台为此而设置。 平台的位置和主要结构尺寸应满足操作和检修的要求。 设计时参照化工装置设备布置设计规定(HG/T20546)五、建 筑 物 一、车间设备布置设计的内容第二节 车间设备布置设计确定各个设备在车间平

5、面与立面上的位置（包括工艺设备、公用工程设备）；供安装、操作和维修所用的位置和通道；确定管道、电气仪表管线、采暖通风管道的走向和位置；确定场地与建、构筑物的尺寸。 设备布置的最终成果：设备布置图。 (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、卫生和环保要求二、车间设备布置的要求(一)满足生产工艺要求按照工艺流程的顺序进行布置；保证水平方向和垂直方向的连续性；避免物料的交叉往返；充分利用厂房的垂直空间布置设备。1、设备排列顺序2、设备排列方法宽度 9m的车间：车间宽度1215m：操作间距考虑相应的操作位置和运输通道。3、操作间距 (一)满足生产工艺要求3、操

6、作间距 (一)满足生产工艺要求设备安全距离的大小和什么有关？（按设计规范要求） 设备的种类和大小 介质的性质4、安全距离和其他距离要求(一)满足生产工艺要求设备间距要满足的条件规范中要求的安全距离GB50016-2006、GB50160-2008安装、操作、检修、通行所要求的距离（表5-1、5-2）表5-1 设备之间或设备与建、构筑物之间的净距 区 域内 容最小间距/mm生产控制区控制室、配电室至加热炉15000管廊下或两侧两塔之间(考虑设置平台，未考虑基础大小)2400塔类设备的外壁至管廊(或构筑物)的柱子3000容器壁或换热器端部至管廊(或构筑物)的柱子2000两排泵之间的维修通道3000

7、相邻两排泵之间(考虑基础及管道)800建筑物内部两排泵之间或单排泵至墙的维修通道2000泵的端面或基础至墙或柱子1000表5-1 设备之间或设备与建、构筑物之间的净距 区 域内 容最小间距/mm任意区两个卧式换热器之间维修净距600两个卧式换热器之间有操作时净距(考虑阀门、管道)750卧式换热器外壳(侧面)至墙或柱(通行时)1000卧式换热器外壳(侧面)至墙或柱(维修时)600卧式换热器封头前面(轴向)的净距1000卧式换热器法兰边周围的净距450换热器管束抽出净距(L：管束长)L+500两个卧式容器(平行、无操作)750两个容器之间1500立式容器基础至墙1000立式容器人孔至平台边(三侧面

8、)距离750立式换热器法兰至平台边(维修净距)600表5-1 设备之间或设备与建、构筑物之间的净距 区 域内 容最小间距/mm任意区卧式换热器法兰边周围的净距450换热器管束抽出净距(L：管束长)L+500两个卧式容器(平行、无操作)750两个容器之间1500立式容器基础至墙1000立式容器人孔至平台边(三侧面)距离750立式换热器法兰至平台边(维修净距)600立式压缩机周围(维修及操作)2000压缩机2400表5-2 道路、铁路、通道和操作平台上方的净空高度或垂直距离 项 目说 明尺寸/mm道路主要车行道路(通过大型车辆)一般道路55004500铁路铁路轨顶算起终端或侧线60005200道路

9、、走道和检修所需净空高度操作通道、平台管廊下泵区检修通道两层管廊之间管廊最下面梁底斜梯：一个梯段之间休息平台的垂直间距直梯：一个梯段之间休息平台的垂直间距重叠布置的换热器或其他设备法兰之间需要的维修空间管墩210033001500(最小)4000(最小)5500(最大)9000(最大)450(最小)300表5-2 道路、铁路、通道和操作平台上方的净空高度或垂直距离 项 目说 明尺寸/mm炉子炉子下面用于维修的净空750平台立式容器壳体容器顶部封头卧式换热器立式换热器、塔类人孔中心线与下面平台之间的距离人孔法兰面与下面平台之间的距离法兰边缘至平台之间的距离器身或盖的顶法兰与下面平台之间的距离60

10、0130018012004501500(最大)留出设备安装、检修和拆卸所需的面积和空间。考虑设备的水平运输和垂直运输通道凡通过楼层的设备应在楼面的适当位置设置吊装孔。 厂房较短：吊装孔可设在厂房的一端； 厂房较长(36m)：吊装孔设在厂房的中央。吊装孔及设备运输通道 (二)满足安装和检修要求厂房长度36m:釜式反应器、塔器、蒸发器等： 直接悬挂在楼面或操作台上 相应位置预留设备孔设备孔 正方形 圆形 吊装孔及 设备运输通道 (二)满足安装和检修要求设备的起吊高度: (二)满足安装和检修要求立面图平面图(三)满足土建要求（1）笨重设备和会产生很大振动的设备应设置在底层。（2）穿过楼板的设备应避开

11、建筑物的柱子和主梁。（3）设备不应布置在建筑物的沉降缝和伸缩缝。（4）较高的设备集中布置，提高厂房的局部标高即可满足要求。使操作人员背光操作 大型设备要避免靠窗布置(四)满足安全、卫生和环保要求采光 形状各异的屋顶结构 通风 有中央通风孔的厂房 (四)满足安全、卫生和环保要求防火防爆车间耐火等级分隔要求泄爆面积要求通风要求电气防爆要求防静电环境保护 一、反应器的布置二、塔和立式容器的布置三、换热器的布置四、卧式容器的布置五、泵的布置六、压缩机的布置第三节 典型设备的布置方案考虑装卸和运输场地高温容器的隔热处理与加热炉的距离设置吊装孔搅拌釜式反应器：轴和电机的拆卸P3.5MPa的容器集中在一端布

12、置 反应器 大多数露天布置，用支脚直接支承在地面上。一、立式容器和反应器的布置大型搅拌釜的三种安装方式反应器的支座或支耳与建筑物之间要做隔热隔振处理。釜式反应器 (a) 立面布置图 一、立式容器和反应器的布置反应器的搅拌与密封系统需要经常维修，要考虑它们的拆卸与吊装。(b) 平面布置图 釜式反应器布置示意图 一、立式容器和反应器的布置立式反应器或容器平台示意图 (a) 联合平台 (b) 独立平台 一、立式容器和反应器的布置二、塔的布置大型塔设备室外布置，用裙座直接安装于基础上。 (1) 以塔为中心：把与塔有关的设备如中间储槽、冷凝器、回流泵、进料泵等就近布置。 (2) 成列或成组布置，设置联合

13、平台，增加塔的稳定性，方便操作。 (3) 配管侧和维修侧：配管侧靠近管廊，维修侧有人孔和通道。 (4) 塔和联合平台连接走道的结构应能满足各塔不同的伸缩量及基础沉降的不同要求。 塔和平台之间采用铰接连接或留缝隙。二、塔的布置框架三、换热器的布置（1）顺应流程和缩短管道长度，其位置取决于与之密切联系的设备的位置，就近布置。 如精馏塔塔底再沸器及塔顶冷凝器。 布置原则：（2）管束抽出端留检修位置。（考虑管束抽出的方法) （3）换热器的固定端和滑动端设置按管道的柔性计算要求决定。原料及成品贮罐：集中在贮罐区，成组布置，罐顶设置联合平台。安装高度：应满足泵的净正吸入压头； 满足操作和检测仪表所需的空间

14、。支座滑动端和固定端的确定：根据管道柔性计算决定。四、卧式容器的布置tL补偿所需最短尺寸：MIN. FEET卧式贮罐平台示意图 (a) 联合平台 (b) 联合平台 (c)独立平台 四、卧式容器的布置五、泵的布置基础高于地面150mm，四周考虑排液沟和冲洗排水沟 应尽量靠近供料储罐以保证良好的吸入条件 集中或分散布置： 集中在室外、建筑底层或泵房，单排或双排； 分散布置在工艺设备旁。 小功率的泵（7kw以下）：可以布置在楼面或框架上重量较大的泵和电机应设检修的起吊设备，一般置于室内五、泵的布置?当面积受限或泵较小时可成对布置使两台泵共用一只基础，在一根支柱上装两只开关。五、泵的布置R-101a,

15、 b原料储槽B-101原料泵六、压缩机的布置应布置在专用的压缩机厂房内，厂房内设吊车；应靠近相关工艺设备，进出口管线尽可能短直；基础需要考虑隔振措施，与厂房的墙、基础脱开；用电负荷大，配电室靠近压缩机房设置比较合理。离心压缩机：原理与离心泵相似 一些附属设备（如润滑油、密封油、泵、控制台、冷却器等）要占据很大有空间。往复压缩机: 作用原理与往复泵相似 结构复杂，拆修时间长，在压缩机室内并配有起重装置，其周围要留有足够大的空地。2m第四节 设备布置图一、设备布置图的内容二、绘制设备布置图的一般规定三、设备布置图的视图四、各设计阶段设备布置图的内容五、设备布置图的绘制方法和程序六、设备布置图的阅读

16、方法和步骤一、设备布置图的内容1、一组视图：包括各楼层的平面图和反映垂直分布的 剖面图。2、尺寸及标注 3、安装方位标 4、说明与附注 (1)通用附注 立面图见图号。 地面设计标高为EL.。 图例简化画法见。 (2)其它附注 对图例和缩写词的说明。 5、设备一览表6、标题栏901802700N设备布置设计提供的图样：分区索引图、设备布置图、管口方位图、设备安装详图等二、绘制设备布置图的一般规定(1)线型及线宽 设备轮廓采用粗线(0.80.9mm)；设备支架与设备基础采用中粗线(0.4mm)或细实线 ；对于动设备（机泵等）如只绘出设备基础，图线宽度用粗线；其他均采用细线(0.150.3mm)。界

17、区线用粗的双点划线。(2) 图例及简化画法 见表5-3。(3)设备布置图常用的缩写词 见表5-4。(4)图名 分成两行写：设备布置图EL平面设备布置图-剖视缩写词词 意缩写词词 意缩写词词 意ABS绝对的EXCH换热器NOZ管口BL装置边界FDN基础OD外径BLDG建筑物F-F面至面PID管道仪表流程图BOP管底FL楼板PL板C-C中心到中心GENR发电机、发生器PF平台C-E中心到端面HH手孔POS支承点C-F中心到面HOR水平的、卧式的R半径CHKD PL网纹板ID内径S南C.L()中心线IS.B.L装置边界内侧STD标准COD接续图LG长度TB吊车梁COL柱、塔MAX最大TOB梁顶面CO

18、MPR压缩机MH人孔TOP管顶DIA直径MIN最小TOS架顶面、钢顶面E东M.L接续线VERT垂直的、立式EL标高N北VOL体积、容积EQUIP设备、装备NOM公称的、额定的W西三、设备布置图的视图(一)绘图比例、图幅及尺寸单位常用比例 1:100，其他1:50、1:200或1:500常用图幅 A1尺寸单位 坐标和标高以m为单位，其他尺寸为mm(二) 图面安排及视图要求每层绘制一张平面图。写明EL平面用剖视图辅助表示设备高度方向的结构。(三) 图示方法（投影图） 1、建筑物及其构件用点划线画出建筑物定位轴线，用细实线画建筑和相关结构的轮廓。三、设备布置图的视图在轴线延长线的末端标注轴线编号。2

19、、设备（1）用粗实线画出设备外形轮廓和设备支座、电机等。（2）画出设备的操作平台、梯子和支架（座）。支座特征管口梯子平台FPaba （3）机、泵类动设备平面图的简化画法：画出基础，机器的中心线、驱动机的位置和特征管口；MMM进出进出出（1）（2）M出进进进位于室外而又与厂房不连接的设备及其支架等，一般只在底层平面图上绘出：(三) 图示方法2、设备（4）剖切设备的画法（5）用虚线表示检修场所。换热器抽管束预留的空间三、设备布置图的视图(四) 设备布置图的标注1. 厂房建筑物、构件的标注（1）建筑定位轴线的编号：与建筑图相同。（2）与设备定位相关的三维方向的尺寸。（3）辅助车间和场地的名称。 设备

20、位号/名称与与工艺流程图一致； 一般只标注安装定位尺寸，不注外形尺寸。也可简单标注特征尺寸。 要合理选择定位基准:以建、构筑物的轴线或管架、管廊的柱中心线为定位基准。设备上的定位基准平面：设备中心线、管口中心线、设备固定支座等标高：设备中心线、设备支撑点POS等2. 设备的位号/名称、定位尺寸及其它说明等。三、设备布置图的视图(a)立式槽或塔 (b) 卧式换热器 (c)电机驱动的泵 图5-15 典型设备在设备布置图中的画法及标注方法 三、设备布置图的视图(五)典型设备的画法及标注(e)电机驱动的压缩机(d)蒸汽透平驱动的鼓风机(f)蒸汽透平驱动的压缩机图5-15 典型设备在设备布置图中的画法及标注方法 三、设备布置图的视图(五)典型设备的画法及标注(g)电机驱动的压缩机 (h)蒸汽透平驱动的压缩机图5-15 典型设备在设备布置图中的画法及标注方法 三、设备布置图的视图(五)典型设备的画法及标注(i)电机驱动的螺旋压缩机 (j) 带电动搅拌立式设备图5-15 典型设备在设备布置图中的画法及标注方法 三、设备布置图的视图(五)典型设备的画法及标注(k)立式