Проектирование хим. предприятий. Навчальний посібник до вивчення курсу основи проектування хімічних виробництв
 Скачать 6.93 Mb.
|
|
Лестницы служат для сообщения между этажами и для эвакуации людей. Они должны располагаться в отдельных несгораемых помещениях - лестничных клетках. Лестницы состоят из маршей (наклонной части со ступенями) и площадок. Марши и площадки для промышленных зданий изготавливаются на заводах железобетонных изделий и монтируются в строящихся зданиях. Количество и размеры лестниц в многоэтажных производственных зданиях определяются в соответствии с противопожарными требованиями. Двери. Их количество и размеры должны удовлетворять технологическим требованиям и обеспечивать удобное перемещение материалов, полуфабрикатов и готовой продукции в процессе производства, а также движение людей. Двери должны быть приспособлены к транспортировке оборудования, служить эвакуационным выходом из помещений и отвечать противопожарным требованиям. Во избежание охлаждения помещений потоками холодного воздуха у дверей в наружных стенах имеются шлюзы или тамбуры и воздушные завесы. Минимальная ширина дверей по нормам составляет 800мм. Увеличение ширины и высоты дверей допускается при условии, что ширина дверей будет кратной 100мм, а высота - кратной 300мм. Двери состоят из дверных полотен и дверной коробки, прикрепляемой к стене или перегородке. По числу дверных полотен они могут быть однополотными и двуполотными. Естественное освещение производственных помещений проектируется в соответствии с санитарными нормами. Оно может быть боковым - через оконные проемы в наружных стенах, верхним - через световые фонари в покрытии, и комбинированным - когда к верхнему освещению добавляется боковое. Уровень освещенности внутри помещений зависит от размеров оконных проемов, глубины помещений, площади остекленной поверхности фонарей, положения поверхности фонарей по отношению к полу, от вида и конструкции фонарей, светопроницаемости остекления и других факторов. Естественное освещение помещений нормируется коэффициентом естественного освещения (КЕО), значение которого для производственных зданий зависит от вида освещения и характера работы, выполняемой в помещении. Для бокового освещения нормами предусмотрено минимальное его значение, так как освещенность точек на рабочей плоскости резко уменьшается по мере удаления от окна. При верхнем свете освещенность более равномерная, и в этих условиях нормируется среднее значение КЕО. Покрытия и кровли защищают производственные здания от атмосферного воздействия; они должны быть водонепроницаемыми и обладать теплозащитными свойствами. Покрытие состоит из верхней ограждающей и нижней несущей частей. Несущая часть поддерживает ограждающую, воспринимает действующие на покрытие нагрузки и передает их на колонны. Крыши делают плоскими и скатными. В промышленных зданиях в основном устраивают бесчердачные покрытия с уклоном покрытия не более 5 - 6°. В многоэтажных зданиях верхнее покрытие, поддерживающее кровлю, имеет ту же конструкцию, что и межэтажные перекрытия. Настил покрытий несет меньшие нагрузки, чем межэтажное перекрытие, поэтому он имеет большие размеры и состоит из железобетонных плит с продольными и поперечными ребрами. Несущая часть покрытий одноэтажных и двухэтажных широких корпусов состоит из стропильных железобетонных ферм или балок, укладываемых по колоннам, и из крупнопанельного железобетонного настила, укладываемого по стропильным фермам или балкам. Зазоры между настилами заливают бетонным раствором. В состав ограждающей части покрытий входят: верхний защитный слой (бронированный), служащий для предохранения кровли от механических повреждений; водоизоляционный ковер из рулонных кровельных материалов, наклеенных на битумные или дегтевые мастики; стяжки или выравнивающий слой из цементно-песчаного раствора, образующий ровное и прочное основание для наклейки водоизоляционного ковра; теплоизоляционный слой или утеплитель, который изготавливается из плиточных материалов, таких, как ячеистые бетоны, керамзитобетон и т.п. (толщина утеплителя зависит от наружной расчетной температуры, внутренней температуры и влажности производственных помещений); пароизоляционный слой, предохраняющий утеплитель от увлажнения водяными парами внутреннего воздуха, который укладывается на железобетонные плиты покрытия в виде смазки из битумной или дегтевой мастики, а при повышенной влажности состоит из одного - двух слоев пергамина или рубероида на битумной мастике. Для проектирования строительной части промышленных предприятий и их зданий издаются строительные нормы и правила (СНиП), указания (СН), технические правила (ТП), стандарты (ГОСТ), каталоги и альбомы и т.п. Нормативная литература использует отечественный и зарубежный опыт строительного проектирования, строительства и научных исследований, способствует дальнейшему техническому прогрессу в области проектирования и строительства. Она является обязательным материалом для проектирования и строительства, и отступления от нее допускаются при бесспорном преимуществе иного решения. 1.8.2 Одноэтажные промышленные здания В химической промышленности одноэтажные промышленные здания сооружают главным образом для производства с горизонтальным технологическим процессом: синтетических и искусственных волокон, шин и резинотехнических изделий, пластических масс, цехи электролиза в хлорном производстве, ремонтно-механические цехи, складские помещения (рис.1.13).  Рис. 1.13. Одноэтажное здание павильонного типа: а - основной производственный объём; б - подсобно-вспомогательные помещения: в - открыто установленное оборудование В административно-общественном центре обычно размещают заводоуправления, здания проектных и научно-исследовательских организаций, общежития, медицинские и культурно-массовые учреждения. Состав размещаемых в таком центре объектов определяют с учетом специфики предприятий и соседних производств, размеров территории и радиусов обслуживания. Во всех случаях, где это возможно, следует блокировать и кооперировать службы административно-хозяйственного назначения различных производств, что позволяет уменьшить территорию административно-общественного центра, эффективно организовать систему обслуживания работников. В одноэтажных многопролетных зданиях легче решать вопросы блокировки основных и вспомогательных цехов, внутрицехового транспорта, бытового обслуживания работников. Компонуют одноэтажные здания из параллельно расположенных одинаковых пролетов. В зданиях пролетного типа шаг колонн равен или кратен 6м, а величина пролетов кратна 6м. Для зданий без мостовых кранов применяются пролеты 6, 9, 12, 18 и 24м, а для зданий, оборудованных кранами, - 18, 24, 30м и более. Высоты помещений от отметки чистого пола до низа несущих конструкций перекрытия в зданиях без мостовых кранов для пролетов 12м назначают равными 3,6; 4,2; 4,8; 5,4 и 6м, а для зданий с пролетами 18 и 24 м - 5,4; 6; 7,2; 8,4; 10,8 и 12,6м. В зданиях с мостовыми кранами (рис.1.14 б, в), независимо от их грузоподъемности для разных пролетов, высоту помещений принимают равной от 8,4 до 18м.
Для размещения отдельных производств химии требуются однопролетные здания высотой до 30м. Конструктивные схемы одноэтажных зданий химической промышленности могут быть сложными из-за разных высот помещений и блокировки одноэтажных секций с многоэтажными. Одноэтажные здания могут иметь боковое естественное освещение, через фонари (верхнее) и с помощью искусственных источников света, в зависимости от требований можно сочетать боковой свет с верхним, а также с искусственным. Межферменное пространство используют как технический этаж для размещения крупногабаритных воздуховодов, промышленных разводок, электропроводки и других вспомогательных устройств. 1.8.3. 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). Многоэтажные здания химической промышленности подразделяют на две груп- пы: бескрановые и с мостовыми или подвесными кранами в верхних этажах с пролетами 18 и 24м. Для предприятий химической промышленности ширину многоэтажных зданий целесообразно принимать не менее 18м. Ширина здания для взрывоопасных производств не должна превышать 30м при двустороннем остеклении и 18м при одностороннем. Для многоэтажных зданий в зависимости от нагрузки перекрытия рекомендуется применять сетки колонн 9х6м при нагрузке до 1000кг/м2, а также сетки 6x6 при нагрузке 2500кг/м2. 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 10,8м (рис. 1.15). Павильонные здания. В павильонных зданиях размещают производства как с вертикальным, так и горизонтальным технологическим процессом. Оборудование в таких зданиях устанавливают на собственные фундаменты или на сборно-разборные этажерки. В павильонных зданиях удобно размещать крупное технологическое оборудование и легче заменить одно производство другим.  Рис. 1.15. Многоэтажное производственное здание: а - основной производственный объем; б - подсобно-вспомогательные помещения; в - открыто установленное оборудование Однако применение павильонных зданий в химической промышленности повышает пожаро - и взрывоопасность производств, так как большая кубатура помещений повышает возможность образования взрывных концентраций газов или паров горючих и легковоспламеняющихся веществ. Кроме того, стоимость павильонных зданий на 5 - 8% ниже стоимости многоэтажных зданий. Для встроенных этажерок применяют сборные железобетонные и реже - стальные конструкции. Установка оборудования на открытых площадках. Открытое размещение оборудования успешно применяют на предприятиях химической, нефтеперерабатывающей, цементной, энергетической и других отраслях промышленности. Расположение оборудования вне здания улучшает санитарно-гигиенические условия труда, повышает уровень безопасности взрывоопасных 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 железобетонных или стальных этажерках, либо на собственных фундаментах или постаментах. Расположение оборудования вне зданий создает предпосылки для его укрупнения. Особенно важно размешать оборудование на открытых площадках для тех производств, где применяют сжиженные горючие газы, образующие взрывоопасные смеси с воздухом. При открытых этажерках следует устраивать мостики, переходы, лестницы для свободного доступа к оборудованию. Необходимо отметить повышенную пожароопасность наружных установок, что объясняется отсутствием локализуюших очаг пожара ограждающих конструкций. 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 оборудования может быть снижена на 5 - 8%, а стоимость строительной части почти в 2 раза. На примере сернокислотного производства показаны варианты размещения оборудования в помещении и на открытых площадках (рис. 1.16).  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; ІІ - с открытым расположением оборудования 1.8.4. Вспомогательные здания и помещения химических предприятий Помимо технического и строительного совершенства промышленных зданий, высокой степени механизации и автоматизации производств, неотъемлемой особенностью промышленных предприятий должен быть высокий комфорт обслуживания работающих на предприятиях, связанный с обеспечением их быта, отдыха и культурного досуга. Сумма вопросов, составляющих эту проблему проектирования, называется культурно-бытовым обслуживанием работающих или социальным обслуживанием. Проектирование культурно-бытового обслуживания связано с возведением соответствующих объектов на территории предприятия или вблизи его зданий, помещений и устройств санитарно-гигиенического обслуживания, зданий и поме щений 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 производства - сушилки, камеры обезвреживания, обеспыливания одежды, и др. Для групп производственных процессов с резко выраженными процессами 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 зданиям и помещениям, которые расположены в зоне производственных цехов и установок, если в них применяют легковоспламеняющиеся жидкости, горючие газы. Вспомогательные помещения на территории кварталов с взрывоопасными производствами следует располагать в отдельно стоящих зданиях, с учетом размещения их на расстоянии не более 300м от рабочих мест. В этих зданиях можно размещать помещения подсобно-производственного назначения, помещения КИП и автоматики. Вспомогательные помещения для персонала, обслуживающего технологическое оборудование на наружных установках, размещают в отдельно стоящих зданиях без специальных переходов. Если технологическое оборудование расположено в закрытых отапливаемых зданиях с постоянными рабочими местами, вспомогательные здания с бытовыми помещениями соединяют 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 расположения лестничных клеток, к поэтажным вестибюлям, к невзрываемым помещениям. Система бытового обслуживания может быть централизованной, т.е. каждой установке свой комплекс бытовых устройств, либо частично централизованной, когда некоторые бытовые устройства установок и производств объединяют в общем блоке. Административно-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 обслуживания появляется возможность проектировать систему бытового обслуживания как самостоятельный элемент генерального плана, при такой системе бытовые помещения размещают, как правило, в отдельно стоящих зданиях. 1.8.5. Склады промышленных предприятий Проектирование складов ставит своей целью наиболее рационально решать следующие задачи: 1) Равномерно и надежно снабжать сырьем и материалами процесс производства и заказчиков, которым данное предприятие поставляет полуфабрикаты или изделия. 2) Регулировать движение материалов на производстве между участками, цехами и т.д. 3) Обеспечить контроль за складируемыми материалами и выдачу информации 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 группы: склады сырья и основных материалов; склады промежуточных изделий и полуфабрикатов; склады готовой продукции; прочие склады (вспомогательные и промежуточные). По типу здания и характеру группировки склады промышленных предприятий подразделяют на открытые и под навесом; закрытые (одноэтажные и многоэтажные) и специальные. По размещению на генеральном плане промышленного предприятия склады подразделяют на отдельно стоящие, примыкающие к цехам, внутрицеховые (встроенные), внеплощадочные, периферийные и размещаемые в центре предприятия или промышленного района. По группам санитарных и пожарных требований склады подразделяются на: - склады легковоспламеняющихся, взрывчатых, ядовитых веществ - огнеопасных 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 опасных в пожарном отношении (запасные части, инструменты и т. п.). Открытые склады предназначены для хранения материалов и изделий, не подвергающихся изменениям от воздействия различных метеорологических условий (температуры, 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 заводских площадках оборудуют автомобильными железнодорожными кранами, укладочными машинами и переходными транспортерами. Большие открытые склады для хранения сыпучих материалов навалом оборудуют мостовыми кранами на эстакадах. Навесы и платформы (полузакрытые склады) предназначены для хранения материалов, нуждающихся в защите от дождя, снега и солнечных лучей. Навесы представляют собой кровлю, поддерживаемую столбами. Для хранения материалов, требующих защиты от воздействия температуры, атмосферных осадков и запыления, проектируют закрытые склады (здания) - одноэтажные и многоэтажные. Размеры площадей закрытых складов рассчитывают по действующим нормам технологического проектирования. Складская площадь подразделяется на: - полезную грузовую площадь, занятую штабелями материалов или стеллажами; - оперативную площадь, занятую проходами, сортировочными и приемо-распределительными площадками, весовыми устройствами и служебными помещениями; - конструктивную плошадь. В закрытых складских помещениях должно быть обеспечено применение наиболее прогрессивной технологии складирования и организации комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ. При проектировании однопролетных и многопролетных складских зданий без подвесного и с подвесным транспортом, а также оборудованных мостовыми кранами, применяют унифицированные типовые секции и габаритные схемы. Высоту помещений одноэтажных складских зданий принимают 3,6; 4,8 и 6м, размеры проходов и проездов в складских зданиях определяются в зависимости 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 технологических требований или технико-экономических обоснований, в условиях городской застройки или на участках с резко выраженным рельефом. Многоэтажные складские здания проектируют шириной не менее 30м. Их оборудуют 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 внешних и внутренних грузовых операций; б) во взаимодействии с технологическим процессом групп предприятий и комплексной механизации, обеспечивающей бесперебойную передачу материалов с базисных (центральных) складов на промежуточные склады и в цеха. Современная тенденция развития материалоемких производств предусматривает вынесение складов на периферию площадки генерального плана с организацией перемещения материалов посредством механического транспорта 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 соединяются с основным технологическим процессом трубопроводами на эстакадах, лотках и т.п. Одним из основных направлений в проектировании складов является укрупнение складского хозяйства и рациональное размещение его на генеральном плане, что позволяет значительно усовершенствовать структуру грузовых операций, содействует лучшему использованию складского пространства и является основой для внедрения высокопроизводительной складской подъемно-транспортной техники. |
