Косинцев В.И. и др. Основы проектирования химических производств

Подождите немного. Документ загружается.

ванием, инженерные сооружения и производственные здания относительно

небольшой ширины. Также в равной мере здесь производят трубопроводные

передачи жидкостей и газов и передачи сыпучих и затаренных продуктов

конвейерным, пневмо- и автотранспортом. Это предопределяет (при наличии

одной складской зоны) небольшую ширину площадки, но с возможностью

2-х квартального ее построения.

На предприятиях минеральных удобрений, где осуществляется передача

материала преимущественно в сыпучем и затаренном виде, а также на пред-

приятиях с большим грузооборотом не зависимо от характера груза приме-

няют двухстороннее размещение складских зон, с двух противоположных

сторон площадки, такое предприятие – производство хлорорганических про-

дуктов.

Группа предприятий сплошной (павильонной) застройки - заводы шин-

ной промышленности, химического волокна, пластмасс. Производства здесь

размещаются в одном, двух строительных объемах, имеющих значительные

размеры по длине и ширине. Технологический процесс осуществляется внут-

ри зданий, открытое оборудование, если оно имеется в малом количестве,

размещается на небольшой площадке и этажерке вблизи основных процес-

сов.Предприятия смешанной застройки – это многопрофильные предприятия,

на площадках которых соседствуют производства различных отраслей про-

мышленности, в том числе химической и нефтехимической.

1.8. ТИПЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ

1.8.1. Одноэтажные промышленные здания

В химической промышленности одноэтажные промышленные здания

сооружают главным образом для производства с горизонтальным технологи-

ческим процессом: синтетических и искусственных волокон, шин и резино-

технических изделий, пластических масс, цехи электролиза в хлорном произ-

водстве, ремонтно-механические цехи, складские помещения (рис. 1.13).

В административно-общественном центре обычно размещают заводо-

управления, здания проектных и научно-исследовательских организаций,

общежития, медицинские и культурно-массовые учреждения. Состав разме-

щаемых в таком центре объектов определяют с учетом специфики предпри-

ятий и соседних производств, размеров территории и радиусов обслужива-

ния.

Во всех случаях, где это возможно, следует блокировать и коопериро-

вать службы административно-хозяйственного назначения различных произ-

водств, что позволяет уменьшить территорию административно-обществен-

ного центра, эффективно организовать систему обслуживания работающих.

В одноэтажных многопролетных зданиях легче решать вопросы блоки-

ровки основных и вспомогательных цехов, внутрицехового транспорта, бы-

тового обслуживания работающих. Компонуют одноэтажные здания из па-

раллельно расположенных одинаковых пролетов.

Рис. 1.13. Одноэтажное здание павильонного типа:

а – основной производственный объем; б – подсобно-вспомогательные помещения;

в – открыто установленное оборудование

В зданиях пролетного типа шаг колонн равен или кратен 6 м, а величина

пролетов кратна 6 м. Для зданий без мостовых кранов применяются пролеты

6, 9, 12, 18 и 24 м, а для зданий оборудованных кранами 18, 24, 30 м и более.

Высоты помещений от отметки чистого пола до низа несущих конструкций

перекрытия в зданиях без мостовых кранов для пролетов 12 м назначают

равными 3,6; 4,2; 4,8; 5,4 и 6 м, а для зданий с пролетами 18 и 24 м 5,4; 6;

7,2; 8,4;10,8 и 12,6 м.

Рис. 1.14. Многоэтажное производственное здание:

а – без подкрановых балок; б – с одной подкрановой балкой; в – с двумя подкрановыми

балками

В зданиях с мостовыми кранами (рис. 1.14), независимо от их грузо-

подъемности для разных пролетов, высоту помещений принимают равной от

8,4 до 18 м. Для размещения отдельных производств химии требуются одно-

пролетные здания высотой до 30 м. Конструктивные схемы одноэтажных

зданий химической промышленности могут быть сложными из-за разных вы-

сот помещений и блокировки одноэтажных секций с многоэтажными.

Одноэтажные здания могут иметь боковое естественное освещение, че-

рез фонари (верхнее) и с помощью искусственных источников света, в зави-

симости от требований можно сочетать боковой свет с верхним, а также с ис-

кусственным. Межферменное пространство используют как технический

этаж для размещения крупногабаритных воздуховодов, промышленных раз-

водок, электропроводки и других вспомогательных устройств.

1.8.2. Многоэтажные здания

Многие химические производства с вертикальным процессом можно

разместить только в многоэтажных зданиях. К таким производствам относят

отделения нейтрализации и расфасовки производства аммиачной селитры,

производства органического синтеза, цехи заводов химических волокон,

производства пластических масс, органических растворителей, красителей и

кислот (рис. 1.14).

Рис. 1.15. Многоэтажное производственное здание:

а – основной производственный объем; б – подсобно-вспомогательные помещения;

в – открыто установленное оборудование

Рис. 1.16. Поперечные разрезы зданий I и II очередей

сернокислотного производства:

А промывочное отделение; Б сушильно-абсорбционное отделение;

В контактно-компрессорное отделение; Г склад серной кислоты:

I в помещении; II с открытым расположением оборудования

Для многоэтажных зданий в зависимости от нагрузки перекрытия реко-

мендуется применять сетки колонн 9 6 м при нагрузке до 1000 кг/м

, а также

сетки 6 6 при нагрузке 2500 кг/м

. Высоту этажей многоэтажных зданий

принимают от отметки чистого пола до отметки чистого пола следующего

этажа, равной 3,6; 4,8; 6,0; 7,2 и 10,8 м (рис. 1.15).Многоэтажные здания хи-

мической промышленности подразделяют на две группы: бескрановые и с

мостовыми или подвесными кранами в верхних этажах с пролетами 18 и 24

м. Для предприятий химической промышленности ширину многоэтажных

зданий целесообразно принимать не менее 18 м. Ширина здания для взрыво-

опасных производств не должна превышать 30 м при двустороннем остекле-

нии и 18 м при одностороннем.

Для встроенных этажерок применяют сборные железобетонные и реже –

стальные конструкции.

Установка оборудования на открытых площадках. Открытое размещение

оборудования успешно применяют на предприятиях химической, нефтепере-

рабатывающей, цементной, энергетической и других отраслей промышлен-

ности. Расположение оборудования вне здания улучшает санитарно-

гигиенические условия труда, повышает уровень безопасности взрывоопас-

ных производств и резко сокращает объем строительных работ.

Они сводятся к возведению фундаментов под оборудование, устройству

навесов над ним, сооружению дорог и эстакад.

При открытом размещении оборудование можно устанавливать на же-

лезобетонных или стальных этажерках, либо на собственных фундаментах

или постаментах. Расположение оборудования вне зданий создает предпо-

сылки для его укрупнения.

Особенно важно размещать оборудование на открытых площадках для

тех производств, где применяют сжиженные горючие газы, образующие

взрывоопасные смеси с воздухом. При открытых этажерках следует устраи-

вать мостики, переходы, лестницы для свободного доступа к оборудованию.

Необходимо отметить повышенную пожароопасность наружных установок,

что объясняется отсутствием локализующих очаг пожара ограждающих кон-

струкций. Поэтому вопросы пожарной безопасности приобретают особую

важность.

Технико-экономический анализ показателей ряда запроектированных и

построенных в последнее время предприятий показал, что сметная стоимость

в зависимости от количества выносимого на открытые площадки оборудова-

ния может быть снижена на 5 8 %, а стоимость строительной части почти в

2 раза.

На примере сернокислотного производства показаны варианты разме-

щения оборудования в помещении и на открытых площадках (рис. 1.16).

1.8.3. Вспомогательные здания и помещения

химических предприятий

Помимо технического и строительного совершенства промышленных

зданий, высокой степени механизации и автоматизации производств, неотъ-

емлемой особенностью промышленных предприятий должен быть высокий

комфорт обслуживания работающих на предприятиях, связанный с обеспе-

чением их быта, отдыха и культурного досуга. Сумма вопросов, составляю-

щих эту проблему проектирования, называется культурно-бытовым обслу-

живанием работающих или социальным обслуживанием.

Проектирование культурно-бытового обслуживания связано с возведе-

нием соответствующих объектов на территории предприятия или вблизи его

зданий, помещений и устройств санитарно-гигиенического обслуживания,

зданий и помещений общественного питания, поликлиник, медицинских

пунктов, помещений для отдыха, клубных и спортивных зданий и некоторых

других сооружений.

На всех производствах химической промышленности предусматривают

гардеробные, душевые, умывальные и – в зависимости от характера произ-

водства – сушилки, камеры обезвреживания, обеспыливания одежды, фота-

рии и др. Для групп производственных процессов с резко выраженными про-

цессами вредности (применение анилина, свинца, ртути, мышьяка, фосфора,

радиоактивных и других веществ) гардеробные и душевые устраиваются в

виде пропускника.

Особые требования предъявляют к вспомогательным и бытовым здани-

ям и помещениям, которые расположены в зоне производственных цехов и

установок, если в них применяют легковоспламеняющиеся жидкости, горю-

чие газы. Вспомогательные помещения на территории кварталов с взрыво-

опасными производствами следует располагать в отдельно стоящих зданиях,

с учетом размещения их на расстоянии не более 300 м от рабочих мест. В

этих зданиях можно размещать помещения подсобно-производственного на-

значения, помещения КИП и автоматики.

Вспомогательные помещения для персонала, обслуживающего техноло-

гическое оборудование на наружных установках, размещают в отдельно

стоящих зданиях без специальных переходов. Если технологическое обору-

дование расположено в закрытых отапливаемых зданиях с постоянными ра-

бочими местами, вспомогательные здания с бытовыми помещениями соеди-

няют отапливаемыми переходами или пристраивают их к производственным

помещениям, соединяя при этом тамбуром-шлюзом с подпором воздуха в

шлюзах.

Кроме того, вспомогательное здание можно пристроить в местах распо-

ложения лестничных клеток, к поэтажным вестибюлям, к невзрываемым по-

мещениям. Система бытового обслуживания может быть централизованной,

т. е. каждой установке свой комплекс бытовых устройств, либо частично

централизованной, когда некоторые бытовые устройства установок и произ-

водств объединяют в общем блоке, либо централизованной. Административ-

но-бытовые здания следует размещать по возможности равномерно по всей

территории предприятий, по зонам, как правило, по периферии кварталов и у

мест движения рабочих. При централизованной системе бытового обслужи-

вания появляется возможность проектировать систему бытового обслужива-

ния как самостоятельный элемент генерального плана. при такой системе

бытовые помещения размещают, как правило. в отдельно стоящих зданиях.

1.8.4. Склады промышленных предприятий

Проектирование складов ставит своей целью наиболее рационально ре-

шать следующие задачи:

1. Равномерно и надежно снабжать сырьем и материалами процесс про-

изводства и заказчиков, которым данное предприятие поставляет полуфабри-

каты или изделия.

2. Регулировать движение материалов на производстве между участка-

ми, цехами и т. д.

3. Обеспечить контроль за складируемыми материалами и выдачу ин-

формации об их движении.

4. Максимально сокращать оборот материалов в сфере складирования и

транспортировки до момента их передачи производству.

По своему назначению склады промышленных предприятий могут быть

подразделены на следующие этапы: склады сырья и основных материалов;

склады промежуточных изделий и полуфабрикатов; склады готовой продук-

ции; прочие склады (вспомогательные и промежуточные).

По типу здания и характеру группировки склады промышленных пред-

приятий подразделяют на открытые и под навесом; закрытые (одноэтажные и

многоэтажные) и специальные. По размещению на генеральном плане про-

мышленного предприятия склады подразделяют на отдельно стоящие, при-

мыкающие к цехам, внутрицеховые (встроенные), внеплощадочные, перифе-

рийные и размещаемые в центре предприятия или промышленного района.

По группам санитарных и пожарных требований склады подразделяются на

следующие:

склады легковоспламеняющихся, взрывчатых, ядовитых веществ, ог-

неопасных реактивов, концентрированной кислоты и т. п.;

склады горюче смазочных материалов, нефтебазы;

склады пиломатериалов, бумаги, текстиля, полимерных материалов;

склады, требующие особой изоляции (радиоактивные материалы);

прочие склады, предназначенные для хранения материалов, не опас-

ных в пожарном отношении (запасные части, инструменты и т. п.).

Открытые склады предназначены для хранения материалов и изделий,

не подвергающихся изменениям от воздействия различных метеорологиче-

ских условий (температур, атмосферных осадков, солнечных лучей и т. п.).

Площадки открытых складов могут располагаться на уровне земли или иметь

вид приподнятых над землей платформ. Небольшие открытые склады на за-

водских площадках оборудуют автомобильными железнодорожными крана-

ми, укладочными машинами и переходными транспортерами. Большие от-

крытые склады для хранения сыпучих материалов навалом оборудуют мос-

товыми кранами на эстакадах.

Навесы и платформы (полузакрытые склады) предназначены для хране-

ния материалов, нуждающихся в защите от дождя, снега и солнечных лучей.

Навесы представляют собой кровлю, поддерживаемую столбами. Для

хранения материалов, требующих защиты от воздействия температуры, ат-

мосферных осадков и запыления, проектируют закрытые склады (здания) –

одноэтажные и многоэтажные. Размеры площадей закрытых складов рассчи-

тывают по действующим нормам технологического проектирования.

Складская площадь подразделяется на:

полезную грузовую площадь, занятую штабелями материалов или

стеллажами;

оперативную площадь, занятую проходами, сортировочными и прие-

мо-распределительными площадками, весовыми устройствами и служебны-

ми помещениями;

конструктивную площадь.

В закрытых складских помещениях должно быть обеспечено применение

наиболее прогрессивной технологии складирования и организации ком-

плексной механизации погрузочно-разгрузочных работ.

При проектировании однопролетных и многопролетных складских зда-

ний без подвесного и с подвесным транспортом, а также оборудованных мос-

товыми кранами применяют унифицированные типовые секции и габаритные

схемы.

Высоту помещений одноэтажных складских зданий принимают 3,6; 4,8;

и 6 м, размеры проходов и проездов в складских зданиях определяются в за-

висимости от габаритных размеров, хранимых в них материалов, способа

транспортирования и места их хранения. Длина зависит от заданной емкости

склада.

Многоэтажные склады проектируются с учетом специальных техноло-

гических требований или технико-экономических обоснований, в условиях

городской застройки или на участках с резко выраженным рельефом. Много-

этажные складские здания проектируют шириной не менее 30 м. Многоэтаж-

ные склады оборудуются грузовыми лифтами и подъемниками непрерывного

действия.

Вопросы размещения складского хозяйства на генеральном плане групп

предприятий должны решаться комплексно:

а) во взаимосвязи с выбором рациональных видов транспорта для внеш-

них и внутренних грузовых операций;

б) во взаимодействии с технологическим процессом групп предприятий

и комплексной механизации, обеспечивающей бесперебойную передачу ма-

териалов с базисных (центральных) складов на промежуточные склады и в

цеха.

Современная тенденция развития материалоемких производств преду-

сматривает вынесение складов на периферию площадки генерального плана с

организацией перемещения материалов посредством механического транс-

порта непрерывного действия.

В химической промышленности, где подавляющее число предприятий

имеет непрерывный цикл и взрывоопасное производство, сырьевые склады,

пожаро- и взрывоопасные емкости выводятся из производственных зон и со-

единяются с основным технологическим процессом трубопроводами на эста-

кадах. лотках, конвейерах и т. п. Одним из основных направлений в проекти-

ровании складов является укрупнение складского хозяйства и рациональное

размещение его на генеральном плане, что позволяет значительно усовер-

шенствовать структуру грузовых операций, содействует лучшему использо-

ванию складского пространства и является основой для внедрения высоко-

производительной складской подъемно-транспортной техники.

1.9. ИНЖЕНЕРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

К инженерным сооружениям относятся все строительные объекты, кро-

ме зданий, например мост, водопровод, эстакада, галерея, трубопровод, эта-

жерки, водонапорные башни и т. п. На промышленных предприятиях инже-

нерные сооружения различаются в зависимости от характера производства.

Они могут располагаться, как внутри, так и вне промышленных зданий, а

также независимо от зданий, имея самостоятельное значение.

Инженерные сооружения следует отличать от технологического и инже-

нерного оборудования, зданий, систем инженерного обеспечения, производ-

ственных сооружений. В отличие от инженерных сооружений в производст-

венных сооружениях осуществляется технологический процесс по получе-

нию основного и промежуточного продукта производства, но возводятся они,

как и инженерные сооружения, строительными методами.

Технологическое и инженерное оборудование возводят в большинстве

случаев методами машиностроения, т. е. монтируют из элементов, изготав-

ливаемых на предприятиях машиностроительных отраслей.

Основные виды инженерных сооружений и их функциональное назна-

чение приведены на рис. 1.17.

Опоры и эстакады. Постаменты под горизонтальную и вертикальную

аппаратуру предназначаются для разного рода аппаратов, в которых могут

проходить различные химические и другие процессы. Наиболее часто встре-

чаются в химической, нефтеперерабатывающей, каучуковой промышленно-

сти, на заводах железобетонных и пластмассовых изделий. Отдельно стоя-