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1、化工制图 -第4章 设备布置图,南京工业大学化学化工学院 周志伟,2019/4/20,2019/4/20,主要内容,概述,土建基础知识,化工装置布置设计,化工设备布置图,2019/4/20,第一节 概 述,设备布置设计是化工专业设计的重要组成部分。其设计是否合理，直接关系到基建费用、车间建成后是否符合工艺设计要求、是否有良好的操作条件、能否使生产正常安全地进行、安装检修是否方便，也关系到车间管理、能量利用、经济效率等问题。,设备布置设计是以工艺为主导，并在其它专业（如总图、土建、设备、自控、电力、采暖通风、外管等）密切配合下，集中各方面的意见，最后由装置布置专业人员设计完成。,2019/4/2
2、0,一、设备布置设计的依据,设备布置设计包括各生产装置在全厂总平面图上的布置(即厂房布置设计)和装置内的设备、建(构)筑物等在车间中的布置(即厂房内设备布置设计)。,设备布置图的设计绘制应以管道仪表流程图、土建图、设备表、设备图、管道走向和制造厂提供的有关产品资料为依据进行设计绘制。,2019/4/20,二、设备布置设计的原则,（一）总体要求,技术先进，经济合理，节省投资，操作维修方便，设备排列简洁、紧凑、整齐、美观。,（二）基本原则,1、适应总图布置要求,2、符合生产要求,2019/4/20,二、设备布置设计的原则,3、符合设备安装、检修要求,4、符合厂房的建筑要求,5、符合安全、卫生和防腐
3、蚀的要求,6、符合节约建设投资要求,7、符合生产发展的要求,2019/4/20,（1）生产设施：生产厂房、各工序的原料和产品仓库、控制室、露天堆场和贮罐区等； （2）生产辅助设施：配电间、维修间、化验室等； （3）生活行政设施：办公室、更衣室、浴室、休息室、厕所等；,1、厂房的整体布置设计,设备布置设计主要包括装置(或车间)内厂房布置设计和装置(或车间)内设备布置设计两部分内容。,三、设备布置设计的内容,2019/4/20,（4）其他特殊用房：劳动保护室、保健室等； （5）发展用地：如考虑今后扩建或增加部分设备等所需要的场地。,三、设备布置设计的内容,当车间的基本组成确定后，按车间设备布置情况
4、，确定厂房的结构型式、跨度、长度、层高及厂房的总高度和它们之间的相互关系、相对位置；确定车间的有关场地、道路的位置和大小。,2019/4/20,（1）确定各设备在车间范围内的平面与立面上的准确的、具体的位置； （2）确定场地与建(构)筑物的尺寸； （3）安排工艺管道、电气仪表管线、采暖通风管线的位置。,2、厂房内设备布置设计,三、设备布置设计的内容,2019/4/20,第二节 土建基础知识,建 筑：是建筑物与构筑物的总称。,建筑物：凡供人们在其中生产、生活或其它活动的房屋或场所，都称之为“建筑物”，如住宅、学校、工厂的车间等。,构筑物：人们不在其中生产、生活的建筑，则称为“构筑物”，如水塔、电
5、塔、烟囱、桥梁、堤坝、城墙等。,2019/4/20,风向频率玫瑰图，简称风玫瑰图。,一、风玫瑰图,风向频率是在一定时间内各种风向出现的次数占所有观察次数的百分比。,根据各方向风的出现频率，以相应的比例长度，按风向中心吹，描在用8个或16个方位所表示的图上，然后将各相邻方向的端点用直线连接起来，绘成一个闭合折线，就是风玫瑰图。,2019/4/20,2019/4/20,在风玫瑰图中，线段最长者即为当地主导风向。,一、风玫瑰图,建筑物的位置和当地主导风向有密切关系。如把清洁的建筑物布置在主导风向的上风向，把污染建筑布置在主导风向的下风向，以免受污染建筑散发的有害物的影响。,设备布置设计中考虑风向的影
6、响，主要是为了尽可能避免因风向而引起的火灾和尽量减少因风向而造成的污染。,2019/4/20,二、建筑定位尺寸的表示,1、开间和进深,2019/4/20,六、建筑定位尺寸的表示,2、柱距与跨度,排列柱距用阿拉伯数字1、2、3编号，跨度用字母A、B、C编号,2019/4/20,三、化工建筑物的一般要求,化工建筑物一般应按照建筑统一模数设计，常用模数如下： 跨度：6.0、7.5、9.0、10.5、12.0、15.0、18.0(m)。 柱距：4.0、6.0、9.0、12.0，钢筋混凝土结构厂房的柱距多用6m。 进深：4.2、4.8、5.4、6.0、6.6、7.2(m)。 开间：2.7、3.0、3.3
7、、3.6、3.9(m)。,1、建筑物的模数,2019/4/20,层高：2.4+0.3的倍数(m) 。 走廊宽度：单面1.2、1.5(m)，双面2.4、3.0(m)。 吊车轨顶：600mm的倍数（厂房高200mm）。 吊车跨度：用于电动梁式、桥式吊车：跨度1.5(m)； 用于手动吊车：跨度1.0(m)。,三、化工建筑物的一般要求,2019/4/20,厂房的平面形式主要有长方形、L形、T形和形。 长方形厂房具有结构简单、施工方便、设备布置灵活、采光通风效果好等优点，因此是最常用的厂房平面形式。 当厂房较长或受工艺、地形等条件限制，也可采用L形、T形和形，此时应充分考虑采光、通风、交通通道、进出口等
8、问题。,2、厂房的平面形式,三、化工建筑物的一般要求,2019/4/20,三、设备布置设计的内容,L形厂房,长方形厂房,2019/4/20,工业厂房可以是单层，也可以是单层和多层相结合的形式。单层厂房投资较少、利用率较高，但占地面积较大。常见厂房的剖面形式如图示。,3、厂房的层数,三、化工建筑物的一般要求,工业厂房剖面示意图,2019/4/20,工业单层和多层相结合厂房剖面示意图,2019/4/20,厂房出入口应便于操作人员通行，并至少有一个门能使厂房内设备的最大部件出入。但可不考虑安装在厂房内的大型设备如容器的进出，此类设备一般是在吊装后再行砌墙封闭厂房的。,4、厂房的门,三、化工建筑物的一
9、般要求,检修时如有进入车辆，门的宽度和高度能使车辆方便通过。,安全疏散出口的门应向外开，有可燃介质设备厂房疏散出口不少于2个。,2019/4/20,当厂房较短时，吊装孔可设在厂房的一端；当厂房较长（36m）时，吊装孔应设在厂房的中央。 多层楼面的吊装孔应在每一楼层相同的平面位置设置，并在底层吊装孔附近设一大门，以便需吊装的设备能够顺利进出。,5、吊装孔的位置,三、化工建筑物的一般要求,2019/4/20,第三节 化工装置布置设计,一、装置布置的发展趋势及特点,1、露天化,2、流程化,3、集中化,2019/4/20,二、装置布置设计的一般要求,装置布置设计是以工艺设计为依据，一般按照生产流程顺序
10、和同类设备适当集中的方式进行布置。,1、符合工艺及流程要求,对于处理有腐蚀性、有毒和易凝物料的设备，宜全部按流程顺序紧凑地布置在一起，便于采取统一的预防措施，如设置围堰、敷设防腐蚀地面等。,凡是要抬高设备，按PID的标高要求布置设备。,2019/4/20,装置布置设计应考虑风向的影响，主要为了尽可能避免因风向而引起的火灾和尽量减少风向造成的污染。,二、装置布置设计的一般要求,化工企业的厂址也必须考虑当地的风向因素，一般位于城镇、居民区常年最小频率风向的上风侧。,2019/4/20,从生产安全角度，火灾和爆炸的危险程度划分两种，即： 一次危险：指设备或系统内潜在发生火灾或爆炸的危险。在正常操作状
11、况下，该危险不会危害到人身安全或设备完好。 次生危险：指由于一次危险而引起的危险，会直接危害到人身安全、设备毁坏和建筑物的倒塌等。,2、环境保护、防火防爆及职业安全卫生要求,二、装置布置设计的一般要求,2019/4/20,凡属火灾危险的甲、乙类厂房必须采取相应的防火防爆措施：,二、装置布置设计的一般要求,甲类厂房又称为防爆车间，其厂房应是单层的，内部不能有死角，以防爆炸性气体或粉尘积累；,当甲乙类厂房与其它厂房相连时，中间须设防火墙。车间内的防火防爆区域与其它区域也须用防火墙分隔开；,厂房的通风效果必须保证厂房中易燃易爆气体或粉尘的浓度不超过规定的限度；,在防火防爆区域内，要采取措施防止各种静
12、电放电和着火的可能性。,2019/4/20,生产的火灾危险性分类,2019/4/20,厂房的耐火等级、层数和占地面积,2019/4/20,(2)厂房的耐火等级应符合防火要求。 (3)对有火灾危险的厂房、框架、设备和管廊，在设备及管道漏出易着火物料的地方，放置灭火装置，且其操作阀门置于事故发生时易于操作的地方。 (4)通向设备的所有道路出入口，可作为消防通道。消防通道的净空不5.5m。 (5)易燃、易爆的设备宜与其它的工艺设备分开布置或相隔一条道路。,二、装置布置设计的一般要求,2019/4/20,(6)明火设备要远离泄漏可燃气体的设备。有多台明火设备时，应集中布置在装置的边缘，并位于上风向。
13、(7)热的设备和管道位于人员不能触及的地方，或采用防烫保温措施。 (8)装置内要有安全通道，且安全通道不得有障碍物，以便发生事故时疏散人员。,二、装置布置设计的一般要求,总之，在职业安全卫生方面必须贯彻“安全为了生产，生产必须安全”的原则和“预防为主”的卫生工作方针。,2019/4/20,3、方便操作,二、装置布置设计的一般要求,主要包括：必要的操作通道和平台，楼梯与安全出入口要符合规范要求，合理安排设备间距和净空高度。,2019/4/20,宽度在1215m厂房布置两排设备，且两排设备集中布置在厂房中间，在两边留出操作位置和通道。,宽度18m厂房，可在厂房中间留出3m左右的通道，两边分别布置两
14、排设备，每排设备各留出1.52m的操作位置。,2019/4/20,2019/4/20,（1）道路的出入口和净空高度要方便吊车的出入。,4、便于安装和维修,二、装置布置设计的一般要求,（2）搬运和吊装所需的占地面积和空间。,（3）设备内构件及填充物等的装卸。,（4）设备间距应便于拆卸部件和设备维修。,（5）定期大修时，能对所有设备同时进行大修。,2019/4/20,二、装置布置设计的一般要求,2019/4/20,(1)成排布置的塔，人孔方位应一致；人孔的标高尽可能取齐，以便设置联合平台；进塔的上升管要沿塔壁走，如果沿平台外面走就不美观。,7、满足外观美观要求,二、装置布置设计的一般要求,(2)泵
15、群要排列整齐，推荐以泵排出口中心线对齐。,(3)换热器群要排列整齐，推荐以管箱接管中心线对齐。,(4)所有容器或贮槽，在基本符合物流顺序的前提下，尽量以直径大小分组排列。通常容器上的配管应垂直上下，不应有歪斜、偏置。,2019/4/20,三、净距、净空及有关标高,设备之间或设备与建构筑物（或障碍物）间的净距,2019/4/20,三、净距、净空及有关标高,2019/4/20,三、净距、净空及有关标高,2019/4/20,三、净距、净空及有关标高,（1）主要车行道最小宽度为6m； （2）次要车行道路最小宽度为4m； （3）道路两边的人行道最小宽度为1m； （4）装置内的操作通道一般为8001000
16、mm；不常通行的最小距离为650mm； （5）斜梯宽度最小为600mm，斜梯着地宽度为9001200mm。,宜采用的道路和操作通道宽度,2019/4/20,四、操作平台和梯子,（1）操作平台的高度不小于2m，以免碰伤头部；宽度一般大于800mm； （2）高出地面3.6m以上的设备或装置必须设置平台； （3）辅助操作平台和容器的操作平台必须设置直梯，超过6m的直梯，2.5m开始应设有安全护圈； （4）斜梯间的休息平台最大距离5.5m，直梯最大一个平台9m。,2019/4/20,五、装置设计的其他要求,放空口高度,2019/4/20,五、装置设计的其他要求,（1）紧靠建筑物、构筑物或室内布置的设备放空管，应高出建构筑物的2m以上； （2）除无毒不可燃介质外，其排放口的高度至少应比其出口管边缘水平20m半径内的操作平台或厂房屋顶高出3.5m以上； （3）蒸汽等排放口必须防止位于地面上或平台上的操作人员和维修人员遭受噪声或烫伤的危害。,2019/4/20,五、装置设计的其他要求,地沟和下水道,（1）泵和压缩机的地面，一般设有排水沟
