22.Характеристика помещений, включаемых в состав производства, и особенности их компоновки.

Требования, предъявляемые к размещению химического оборудования, изложены в специальных нормативных документах (более подробно см. стр. 125127, Гринберг).

Отдельные основные требования:

крупнотоннажное и крупногабаритное оборудование должно быть установлено как можно ниже;

аппараты с высоко расположенными люками???, штуцерами, кромками, обслуживание которых ведется со специальных площадок, должны использоваться в качестве опор этих площадок;

вибрирующее оборудование (компрессоры, насосы, вентиляторы) обычно объединяют и размещают в специальных помещениях на массивных самостоятельных фундаментах, тщательно изолируя их от соседних строительных конструкций;

емкостная аппаратура с агрессивными, токсичными и горючими жидкостями должна иметь устройство для слива этих жидкостей и аварийную емкость для этого (независимо от возможности отгонки их насосами), в связи с чем такие аппараты, как, например, абсорбционные колонны, никогда не располагаются на 1-м этаже, а в случае сборников, например, на складе кислоты, конструкция фундаментов должна предусматривать возможность их ремонта;

емкости с горючими и едкими жидкостями должны располагаться на поддонах или на глухой части площадки и ограждаться бортами высотой не менее 150 мм;

для аппаратов и узлов с выделением вредных газов, паров и пыли необходимо предусмотреть изолированное помещение с самостоятельным выходом наружу или выходы через тамбуры, обеспеченные вентиляционным подпором

При компоновке оборудования необходимо учитывать требования ремонта.

Машины и аппараты, обслуживаемые подъемными устройствами, следует размещать в зоне досягаемости крюка крана. В помещениях компрессорных отделений нельзя размещать оборудование, технологически и конструктивно не связанное с компрессорами.

При установке оборудования следует иметь ввиду следующее:

основным критерием оценки правильности расположения оборудования является симметричность, стройность, максимальная упорядоченность;

в каждом помещении машины и аппараты должны образовывать вертикальные и горизонтальные ряды с одним или несколькими продольными основными проходами шириной 1,52 м, в частности

проходы по фронту обслуживания щитов управления (при их наличии) шириной не менее 2 м;

проходы между компрессорами не менее 1,5 м, а между насосами – не менее 1 м;

расположение оборудования должно обеспечивать свободный доступ к аппаратам со всех сторон не менее 1 м;

машины, расположенные возле дверей, должны находится на расстоянии не менее 2 м от них.

23,24.Характеристика открытого и закрытого варианта компоновки оборудования.

Обычно процесс выполнения компоновки состоит из двух взаимосвязанных стадий:

решение вопросов объемной компоновки; к ним относят следующие:

определение способа размещения основного производства (оборудования) – на открытых площадках (этажерках) (открытый вариант) либо в зданиях (закрытый вариант);

решение задачи размещения вспомогательных производственных и обслуживающих помещений.

решение вопросов размещения оборудования по площадкам и этажам.

Охарактеризуем кратко открытый вариант размещения основного производства. Компоновка оборудования на открытых площадях является более предпочтительной, и обычно стремятся к максимальному выносу оборудования из закрытых помещений. Это имеет следующие преимущества:

сокращаются расходы на капитальное строительство;

снижается загазованность, взрыво- и пожароопасность;

устраняется необходимость вентиляции и отопления;

создаются предпосылки для укрупнения агрегатов.

Т. е. если производства взрывоопасные, то требуется сложная, безотказная система вентиляции, и в этом случае предъявляются жесткие требования к строительной части здания. Поэтому в таких производствах, как производство аммиака, аммиачной селитры, карбамида, серной кислоты целесообразно размещать оборудование на открытом воздухе. Следовательно, при решении данного вопроса, прежде всего, необходимо учитывать специфику технологического процесса.

Имеется перечень оборудования, которое может быть установлено на открытых площадках (см. приложение).

Химическая аппаратура может быть расположена на открытых площадках либо на этажерках (железобетонных или металлических), либо самостоятельно, т. е. на индивидуальных или групповых фундаментах. Аппараты малого диаметра и большой высоты (колонны ректификационные) следует устанавливать на этажерках.

Этажерка – строительная конструкция, имеющая несколько этажей, в которой не предусматривается капитальных стен и крыши. Она позволяет располагать оборудование на различных отметках в соответствии с требованиями технологии и с минимальными затратами на строительство. Этажерки используют тогда, когда расположение оборудования на открытых площадках нерационально, например из-за увеличения числа машин для вертикального транспорта жидкостей и твердых материалов. На этажерках располагается основное оборудование производств аммиачной селитры, карбамида и большая часть оборудования в производствах аммиака, азотной и серной кислот.

При необходимости могут проектироваться местные укрытия в виде шатров, будок, навесов различных размеров и назначения, начиная от небольших укрытий для приборов КИП и персонала, до устройства цехов без стен с одной только крышей. Применение местных укрытий целесообразно в случае, когда аппаратура не требует установки в утепленном помещении, но должна быть защищена от ветра, пыли и дождя (котлы утилизаторы).

Следует иметь в виду, что средства управления жидкостными потоками (вентили, задвижки, клапаны) в зимнее время могут давать частные отказы, и их необходимо располагать в обогреваемых помещениях или кабинах.

Нерационально располагать на открытых площадках оборудование с сильным пылевыделением (мельницы, грохоты) и с возможным выделением ядовитых веществ (хлораторы).

При установке оборудования вне здания рекомендуется:

все тяжелое и громоздкое оборудование располагать на отметке земли, чтобы не утяжелять конструкцию этажерок;

максимально использовать несущую способность стенок крупногабаритных емкостных аппаратов. Например аппаратуру колонного и башенного типов следует использовать в качестве несущих конструкций для крепления обслуживающих площадок, лестниц, небольших грузоподъемных механизмов и т. п.

При наличии большого числа аппаратов, требующих размещения и обслуживания на различной высоте, целесообразно сооружение специальной этажерки. В этом случае громоздкие, высокие аппараты размещаются по ее периметру с наружной стороны.

Высота Н кратна 1,2, т. е. 3,6; 4,8; 6,0; 7,2 м и т. д. Длина пролета 6 и 4,5 м. Связки выполняются из металлопроката и ставятся по диагонали между колоннами по длине здания для повышения его устойчивости.

Перед фронтом колонн необходимо предусмотреть свободную площадку, на которую можно подвести и уложить аппарат для последующего монтажа и установить подъемные средства (кран).

Закрытый вариант размещения основного производства

При закрытом варианте все оборудование размещается внутри закрытых производственных зданий (производства ЭФК, ЦССМУ располагаются только в закрытых помещения).

В соответствии со строительными нормами здания должны иметь в плане прямоугольную форму и быть, преимущественно, одноэтажными. Многоэтажные здания могут применяться лишь для размещения производств с вертикальными технологическими процессами (так называемая каскадная компоновка) или при строительстве на малых участках (обычно на действующих). В зданиях многоэтажных цехов категорий А, Б для снижения разрушений конструкций во время взрывов предусматриваются так называемые взрывные проемы.

В связи с тем, что зарытый вариант имеет много недостатков (стоимость, сложность монтажа и ремонта, громоздкие вентиляционные системы), при проектировании принято большую часть аппаратов, по возможности, выносить из зданий, оставляя в них наиболее сложные.

Если цех имеет в своем составе закрытые производственные здания и открытые строительные сооружения и площадки, то такой вариант компоновки называется смешанным (наиболее распространен).

Независимо от выбранного варианта, большинство машин (компрессоры, газодувки, насосы, дробилки, мельницы, грохоты) располагают в зарытых помещениях, машинных залах (в производстве аммиака №2 специальное компрессорное отделение).

При выборе объемно-планировочных решений необходимо учитывать коэффициент застройки участка. Коэффициент застройки участка – отношение суммарной площади, занимаемой производственными корпусами, к общей площади отведенного участка. Для снижения капитальных затрат на строительство он должен быть максимальным, для чего следует назначать минимальные разрывы между сооружениями, соблюдая при этом требования техники безопасности и промышленной санитарии. Для обеспечения продвижения транспорта и подъемно-транспортных механизмов разрывы могут быть увеличены.

Более подробно об этом – на стр. 127130, 139156 Гринберг «Проектирование химических производств».

В настоящее время разработан новый тип промышленных зданий – павильонный. Рассмотрим, в чем его суть.

Во многих химических производствах какая-то часть технологического процесса требует высоты помещения 810 м, что обусловлено требованием вертикальной компоновки оборудования. Помещение для размещения подобных производств приходится компоновать из 23 этажей различной высоты, что крайне неудобно.

Павильонный тип здания представляет собой одноэтажное здание максимально унифицированное, т. е. построенное с использованием единой ограниченной номенклатуры конструкционных элементов. В этих зданиях в случае необходимости предусматривается строительство внутренних этажерок, что и позволяет отказаться от многоэтажного здания. Это гибкие ____разборные?? конструкции, которые могут быть реконструированы без нарушения основных несущих конструкций здания.