Сеть железнодорожных путей на заводской территории, поддельное инженерно-сетевое хозяйство и ливнестоки требуют площадок со спокойным рельефом, но не горизонтальных. Благоприятны площадки с уклоном около 10%. Выбор площадок должен быть подтвержден технико-экономическим обоснованием принятых решений путем сравнения различных вариантов размещения предприятий на разных площадках в данном районе.
1.4. Основные принципы
проектирования зданий и сооружений химической промышленности
Проектирование предприятий, зданий и сооружений химической промышленности имеет специфические особенности. К ним относятся: наличие агрессивных сред с различным характером воздействия на работающих, строительные конструкции и материалы, наличие токсичных выделений локального и общего характера, высокая пожаро- и взрывоопасность и т. п.
Все эти особенности в разной степени влияют на объемно-планировочные и конструктивные решения зданий и сооружений предприятия. Недооценка или игнорирование указанных особенностей приводит в конечном итоге к аварийному состоянию отдельных строительных конструкций или преждевременному выходу из строя зданий и сооружений в целом.
Химические производства основаны на широкой внутри- и межотраслевой кооперации. Их размещение тесным образом связано с сырьевой и энергетической базами. К таким производствам относится большинство нефтехимических производств, вырабатывающих полимерные материалы, производства красителей и неорганических химикатов. К самостоятельным специализированным предприятиям, которые могут строиться практически повсеместно, относят предприятия, производящие фосфорные, азотные, сложные удобрения, простейшие виды пластических масс и краски, некоторые производства резиновой промышленности. Химические производства можно объединять с нехимическими отраслями промышленности в единый промышленный узел. При объединении нескольких предприятий в комбинат отводимая для них площадь уменьшается примерно на 1530 %, протяженность автомобильных дорог сокращается на 2040 %, количество административных зданий в 22,5 раза. Капитальные затраты при этом оказываются на 520 % ниже аналогичных затрат на предприятия, строящиеся раздельно.
Размещение химических, нефтехимических предприятий в составе промышленных узлов наиболее полно удовлетворяет требованиям кооперации основных и вспомогательных производств, экономики, унификации строительных параметров и конструкций, архитектурной композиции комплексов. Наиболее перспективно размещение предприятий, обеспечивающих безотходность производств и позволяющих решить защиту окружающей среды, сокращение энергоемкости, уменьшение объема внешних перевозок, сокращение численности трудящихся и улучшение условий труда.
Комплексная технологическая схема в таких узлах позволяет использовать отходы производств в качестве исходного сырья для получения дополнительных полезных продуктов, сократить вредные выбросы, транспортные перевозки и потребление воды.
Примером промышленного узла с малоотходной технологией служит комплекс производств горно-химического профиля в составе горного цеха (карьеры с соответствующими объектами), обогатительной фабрики, химического завода и общеузловых объектов, в том числе ТЭЦ, которые размещены с учетом характера и степени выделения вредностей.
Специализированные промышленные узлы могут состоять из ряда предприятий смежных отраслей и подотраслей химической и нефтехимической промышленности. В таких узлах предприятия связаны общей технологической схемой, предусматривающей комплексную переработку и использование сырья, побочных продуктов и отходов. Предприятия имеют близкие характеристики производственной среды (ее токсичности, взрыво- и пожароопасности и др.), и их соседство не осложняется ведомственными противоречиями, что имеет место в многоотраслевых промышленных узлах.
Промышленные узлы, которые включают химические и нефтехимические предприятия, формируются на основе единых архитектурно-планировочных приемов, основные из которых:
функциональное зонирование территории;
блочная схема организации застройки;
оптимальная схема аэрации промышленных площадок;
систематизированная трассировка людских и грузовых потоков;
централизованное размещение объектов культурно-бытового обслуживания.
1.5. Технологический процесс как основа промышленного проектирования
Промышленные здания и сооружения должны быть запроектированы с точным учетом требований наиболее эффективного технологического процесса.
При составлении проекта промышленного предприятия необходимо определить типы и размеры зданий, их требуемые площади, численность рабочих, количество и типы оборудования, требуемое для предприятия количество сырья, материалов, энергии и топлива. Необходимо также разработать план предприятия и внутреннюю планировку цехов. Все эти задачи решаются на основе данных принятого технологического процесса производства. Поэтому, приступая к проектированию промышленного здания, необходимо прежде всего изучить технологический процесс данного производства.
Основой для архитектурно-строительной разработки проекта служит технологическая производственная схема, которая представляет собой графическое изображение функциональной зависимости между отдельными производственными процессами, осуществляемыми в данном цехе.
Предприятия химической и нефтехимической промышленности применяют химическую технологию и выпускают продукцию следующих классов:
продукцию неорганической химии и горно-химическое сырье;
полимеры, пластические массы, химические волокна;
лакокрасочные материалы;
синтетические красители и органические продукты;
продукты органического синтеза (нефтехимия, коксохимия, лесохимия);
химические реактивы и особо чистые вещества;
медикаменты и химико-фармацевтические изделия;
резинотехнические и асбестовые изделия.
Технологическое оборудование – определяющий элемент застройки большинства химических и нефтехимических предприятий. Его можно разделить на 5 групп .
машинное оборудование (насосы, компрессоры, воздуходувки, холодильные машины и др.);
аппараты, в которых осуществляются химические процессы (реакторы);
аппараты, в которых осуществляются массообменные процессы – колонны;
емкости;
теплообменники.
Машинное оборудование размещается, как правило, в отапливаемых зданиях, в то время как условия эксплуатации колонного оборудования позволяют устанавливать его на открытых площадках, на этажерках, специальных постаментах, а особо крупное – на собственных фундаментах; только в редких случаях в суровых климатических условиях часть такого оборудования нуждается в укрытиях.
Вынос технологического оборудования из отапливаемых помещений на открытые площадки этажерки и под навесы – одна из важнейших тенденций в строительстве химических объектов.
Увеличение производительности аппаратов оказывает существенное влияние на снижение удельного расхода территории и капитальных затрат. Это позволяет установить насосы, компрессоры и др. машины порознь, открыто, приблизив их к основному технологическому оборудованию и соответственно уменьшить протяженность коммуникаций.
Система технологических элементов, из которых формируют объекты химии, включает следующие единицы. Аппараты – выполняют отдельные операции и являются первичными элементами общей технологической структуры предприятий. Аппараты, как правило, объединяют в группы и образуют качественно новую структурную единицу – технологические узлы или агрегаты. В агрегате протекает не один, как в аппарате, а несколько процессов. Сочетание агрегатов быстрого и планомерного освоения производственных мощностей потребовало выделить минимальный комплект технологических установок (дающих, подобно целому, готовую продукцию, но в меньших масштабах) в самостоятельную единицу – технологическую линию, образующую следующий уровень организации технологии.
В зависимости от заданной мощности и номенклатуры продуктов несколько технологических линий, функционирующих автономно, комплектуют в новую структурную единицу – производство, которая, участвуя в общей программе предприятия по выпуску готовой продукции, в случае необходимости также может функционировать самостоятельно.
Формирование и объединение специализированных химических и нефтехимических предприятий обычно осуществляется автономными технологическими комплексами, в которые входит группа производств, объединеная общим технологическим процессом и имеющая в своем составе необходимые объекты подсобно-производственного и обслуживающего назначения.
Каждый автономный технологический комплекс специализируется на выпуске одного или нескольких видов готовой продукции и формируется на основе единичной укрупненной мощности головного производства (например, производство этилена на заводе оргсинтеза).
Состав производств в каждом пусковом комплексе определяется их оптимальным сочетанием на основе переработки основного продукта. Например, для специализированных азотных заводов установлена следующая номенклатура продукции: аммиачная селитра, карбамид, сложные удобрения, капролактам. На заводах органической химии имеется широкая номенклатура выпускаемых продуктов (хлор, этилен, винилхлорид и др.).
Автономные технологические комплексы строятся на базе двух головных производств хлора и таких органических продуктов, как ацетилен, этилен и др., и могут иметь разнообразные наборы производств.
| Рис.1.5. Схемы компоновки технологического оборудования:
А колонн и реакторов; Б машинного оборудования; В теплообменников;
Г – емкостей | |
Скачать 1.08 Mb.