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工程設計中設備布置應注意的事項

瀏覽3323次   更新日期:2009年7月28日 大字 小字
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    摘   要:設備布置在工程設計中的重要性日趨突出,合理、先進的布置理念是我們追求的永恒目標。在現代工程設計的理念中,設備布置是最重要的環節之一。設備布置的合理性,直接關系到裝置建成后能否滿足工藝流程的要求,是否符合環境保護、防火及其它安全生產的要求,能否創造更良好的操作條件,便于安裝和維修,以及最大限度滿足經濟合理的要求。對其進行研究和總結,可以促使我們的工程設計更加完美,給社會帶來更大的經濟效益。
    關鍵詞:工程設計;設備布置;布置理念;工藝流程

    在現代工程設計的理念中,設備布置是最重要的環節之一。設備布置的合理性,直接關系到裝置建成后能否滿足工藝流程的要求,是否符合環境保護、防火及其它安全生產的要求,能否創造更良好的操作條件,便于安裝和維修,以及最大限度滿足經濟合理的要求。對其進行研究和總結,可以促使我們的工程設計更加完美,給社會帶來更大的經濟效益。 
   

一、設備布置 
  (一)設備布置的主要依據
    1、現行的有關設計規范:如:石油化工企業設計防火規范、建筑設計防火規范、爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范、以及HG20546.1~5等等。
    2、相關專業條件:如工藝專業的PID、建議設備布置圖、設備安裝標高和泵的凈正吸入壓頭(NPSH表);設備專業或工藝專業的容器、換熱器裝配圖或簡圖;機泵專業機泵外形尺寸和最大件重量;其它專業的相關條件,如暖通專業的風機,風盒子等。
    3、業主要求:在滿足規范要求的前題下,應盡可能滿足業主要求。 
  (二)設備布置要點
    不同的工程項目,其設備布置的要求不盡相同,但一些基本要點一定要遵循,總結如下:
    1、滿足工藝要求。滿足工藝要求,必須對工藝流程、原材料和產品物性、操作條件比較熟悉,布置設備時才能順暢,緊湊、合理,特總結以下原則:
    原則一:設備布置應按工藝流程次序進行,要保證水平方向和垂直方向的連續性;在不影響流程順序的原則下,應將較高的設備集中布置,以便充分利用空間。
    原則二:通常把計量槽、高位槽布置在最高層;主要設備布置在中層;較大的槽罐設備及振動較大的設備布置在底層。這樣既可利用位差進出物料,又可減少樓面荷載。
    原則三:有重力流要求的設備,一定要注意最小位差。
    原則四:有抽真空要求的設備,真空泵要盡可能靠近被抽真空的設備布置。如蒸汽噴射泵應注意大氣腿與水封槽的位差。
    原則五:輸送低沸點流體和輸送溫度較高的流體(如:丙烯、丁二烯及蒸汽冷凝水等)在布置容器和泵時應注意位差,要滿足泵的凈正吸入壓頭,避免汽蝕現象。
    原則六:固定床反應器應留出足夠的裝卸催化劑空間。
    原則七:設備布置形式采取露天布置、敞開布置或是封閉布置,應依據當地氣溫、降水量、風沙等自然條件來確定。如西北地區風沙較大,設備不宜露天布置;東北地區氣溫比較低,怕凍的設備不宜露天布置。
    原則八:大直徑管道、振動管道和熱力管道在設備布置時也應當考慮,振動管道和熱力管道應提交管機專業進行應力計算分析,如不能滿足管道安裝要求應及時調整設備布置。否則,振動或熱應力會影響、甚至破環整個管道系統系或設備的正常運行。
    2、滿足安全要求。安全是關系生命財產的大事,是重中之重,要以人為本。安全應從設計源頭抓起,在設計中應杜絕一切不安全的隱患,嚴格遵守現行的強制規范,特別注意以下幾點:
    (1)布置明火設備要遠離泄漏可燃氣體的設備。應將明火設備布置在裝置邊緣(全年最小頻率風向的下風側)。
    (2)充分了解與設備布置有關的物料特性,火災危險性類別高的易燃易爆介質的設備,不能和火災危險性類別低的設備布置在一起,否則在危險區域范圍內的電氣設備都得選防爆設備,造成投資增加。
    (3)易燃易爆的設備,如:油罐、液氨貯槽等,應與其它工藝設備相隔一條道路或遵照防火規范規定的距離布置。如場地受到限制不能完全遵照上述規定時,可在危險設備的周圍三邊設置防爆墻,敞開的一面應對著空曠地或無人區。
    (4)安全疏散出口的布置,與設備布置聯系緊密,也是消防部門審查重點。廠房安全疏散出口數目,不應少于兩個,且安全疏散出口的門應向外開。
    (5)罐區防火堤內應設集液坑,防火堤外應設閥門井和水封井,以防事故狀態溢流出的物料或被污染的雨水排入廠區的清凈雨水排放系統,這也是消防和環保的要求,設計中應非常重視。
    (6)凡是笨重設備或運轉時會產生很大振動的設備,如:壓縮機、離心機等應盡可能布置在廠房的底層,以減少廠房樓面荷載和振動;有劇烈振動的設備,其設備平臺和基礎不得與建筑物的柱子、墻體連在一起,避免影響建筑物的安全性。
    3、滿足環保要求。凡是有毒和具有化學灼傷的危險性作業區,應設必要的事故淋浴器、洗眼器等安全和衛生防護設施,其服務半徑應小于15m.事故淋浴器、洗眼器可設在出、入通道口旁(如:樓梯口)或在緊急情況時人容易觸摸的地方。
    在生產過程中排出的廢水、廢氣、廢渣,首先應考慮綜合利用;不能綜合利用,需進行無害化處理的,其相關的處理設備在作布置時應加以考慮。
    噪音污染也屬于環保控制要求指標之一。噪音大的運轉設備,應按相關規范要求進行布置,必要時應采取一定降噪措施。
    4、滿足安裝、維修和操作要求。廠房內設備布置間距與罐區不同,罐區對設備布置間距有嚴格要求;而廠房內的設備間距沒有規范要求,只有規定要求,設備間距以滿足安裝、操作、維修方便為宜。設備布置要為操作人員創造良好的操作條件,主要包括:操作和檢修通道、合理的設備間距和凈空高度、必要的平臺、梯子和安全出入口等。
    設備安裝和維修所需空間和占地面積,應根據設備的大小、結構及吊裝方案來確定。如:設備到現場后的擺放位置,主吊車和輔助吊車的占位等,以便留出安裝用的占地面積。
    通過樓層的設備,樓面上要設吊裝孔;多層樓面的吊裝孔應設在同一平面位置;在底層吊裝孔附近要設大門,使需要吊裝的設備由此進出,大門的規格,應比最大設備的外緣寬0.5米。吊裝孔不宜開的過大,一般控制在3.0米以內。對外形尺寸特別大的設備,可采用安裝墻和安裝梁的方式進行設備吊裝;也可在廠房頂預留安裝洞,待設備吊裝就位后再施工封堵墻、梁、洞。預留安裝墻、安裝梁、安裝洞應事先和土建專業協商,由土建專業進行設計。在設備布置圖中應加以標注,并在工程設計說明中加以強調。
    設備檢修、拆卸應考慮起重設備,起重設備的形式可根據使用要求確定。如不設永久性起重設備,則應考慮安裝臨時起重設備的場地,以便懸掛起重葫蘆;如廠房設置永久性起重運輸設備,則要考慮起重運輸設備本身的高度,并使設備起吊后的高度要大于運輸途中最高設備的高度。
    5、設備布置應盡可能經濟美觀。 
   

二、結語
    針對不同的工程項目,在做設備布置時除了要依據國內外行業的標準規范規定,還應借鑒一些好的、成熟的工程經驗,將其應用到設計和施工當中,不斷優化設備布置方案,使我們的工程設計保持良好的品質,更好地服務于社會。

(建設工程教育網   作者:霍春玲)

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