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工程設計中設備布置應注意的事項

2009-07-15 17:54    【  【打印】【我要糾錯】

  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(xiàn)代工程設計的理念中,設備布置是最重要的環(huán)節(jié)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(huán)境保護、防火及其它安全生產(chǎn)的要求,能否創(chuàng)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(jīng)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(jīng)濟效益。

  關鍵詞:工程設計;設備布置;布置理念;工藝流程

  在現(xiàn)代工程設計的理念中,設備布置是最重要的環(huán)節(jié)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(huán)境保護、防火及其它安全生產(chǎn)的要求,能否創(chuàng)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(jīng)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(jīng)濟效益。

  一、設備布置

 。ㄒ唬┰O備布置的主要依據(jù)

  1.現(xiàn)行的有關設計規(guī)范:如:石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范、建筑設計防火規(guī)范、爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范、以及HG20546.1~5等等。

  2.相關專業(yè)條件:如工藝專業(yè)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(yè)或工藝專業(yè)的容器、換熱器裝配圖或簡圖;機泵專業(yè)機泵外形尺寸和最大件重量;其它專業(yè)的相關條件,如暖通專業(yè)的風機,風盒子等。

  3.業(yè)主要求:在滿足規(guī)范要求的前題下,應盡可能滿足業(yè)主要求。

 。ǘ┰O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(chǎn)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(xù)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(xiàn)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(jù)當?shù)貧鉁亍⒔邓、風沙等自然條件來確定。如西北地區(qū)風沙較大,設備不宜露天布置;東北地區(qū)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(yè)進行應力計算分析,如不能滿足管道安裝要求應及時調(diào)整設備布置。否則,振動或熱應力會影響、甚至破環(huán)整個管道系統(tǒng)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(chǎn)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(xiàn)行的強制規(guī)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(cè))。

 。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(zhì)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(qū)域范圍內(nèi)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(guī)范規(guī)定的距離布置。如場地受到限制不能完全遵照上述規(guī)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(qū)。

 。4)安全疏散出口的布置,與設備布置聯(lián)系緊密,也是消防部門審查重點。廠房安全疏散出口數(shù)目,不應少于兩個,且安全疏散出口的門應向外開。

 。5)罐區(qū)防火堤內(nèi)應設集液坑,防火堤外應設閥門井和水封井,以防事故狀態(tài)溢流出的物料或被污染的雨水排入廠區(qū)的清凈雨水排放系統(tǒng),這也是消防和環(huán)保的要求,設計中應非常重視。

 。6)凡是笨重設備或運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)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(huán)保要求。凡是有毒和具有化學灼傷的危險性作業(yè)區(qū),應設必要的事故淋浴器、洗眼器等安全和衛(wèi)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(chǎn)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(huán)?刂埔笾笜酥。噪音大的運轉(zhuǎn)設備,應按相關規(guī)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(nèi)設備布置間距與罐區(qū)不同,罐區(qū)對設備布置間距有嚴格要求;而廠房內(nèi)的設備間距沒有規(guī)范要求,只有規(guī)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(chuàng)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(jù)設備的大小、結構及吊裝方案來確定。如:設備到現(xiàn)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(guī)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(nèi)。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(yè)協(xié)商,由土建專業(yè)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(diào)。

  設備檢修、拆卸應考慮起重設備,起重設備的形式可根據(jù)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(jīng)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(jù)國內(nèi)外行業(yè)的標準規(guī)范規(guī)定,還應借鑒一些好的、成熟的工程經(jīng)驗,將其應用到設計和施工當中,不斷優(yōu)化設備布置方案,使我們的工程設計保持良好的品質(zhì),更好地服務于社會。

  作者簡介:霍春玲(1972-),恩宜琺瑪(天津)工程有限公司工程師。

延伸閱讀:布置 設備 設計
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