甲类车间厂房设计概述

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甲类车间厂房设计概述

文章主要介绍中小型化工厂甲类生产车间的厂房设计，依据《建筑设计防火规范》，介绍车间总体布局和单层、多层形式的厂房设计，分析这些形式的优缺点，并提出未来厂房设计的趋势和发展。



标签：甲类；厂房；设计

引言

一些化工厂厂区一般分为厂前生活区（含办公质检楼、食堂餐厅等）、生产区及辅助生产区（含配电、冷冻站、机修车间、三废处理站）和仓储区（含仓库、储罐区等）。厂区布置力求做到管线走向短捷，交通组织合理，有利于生产安全管理。而车间是整个厂区的生产核心，因此车间设计是整个厂区设计的重中之重。区别于大型化工厂的主要生产区域为露天框架装置，本文介绍的是中小型精细化工、原料药生产厂的主要生产区域为车间内生产。



设计的主要依据为GB50016-2006《建筑设计防火规范》（以下简称建规）。

1 车间类别

根据反应使用的原辅料类别和数量，我们将车间按火灾类别分为甲乙类生产车间和丙类生产车间。如果车间内火灾类别高的岗位面积小于本层或本防火分区面积5%，可按火灾危险性较小的部分确定。本文主要介绍的是甲类生产车间，车间内使用的甲类原料为低闪点、爆炸下限低、易燃易爆、或与空气接触会自燃的物质。甲类车间是最危险的生产区域，在设计时要对其高度重视，在符合安全、消防、环保的基础上满足操作便捷等要求。



2 车间总体布局

厂房为“一”字型布置，根据爆炸危险性，我们将车间分为防爆区和非防爆区，两者用防爆墙分隔，防爆门斗相连。防爆区的泄爆面积要满足设计要求，泄爆除可通过门窗泄爆外，还可通过轻质墙体泄爆，即发生爆炸时，车间的门窗、外墙能把爆炸产生的压力释放掉，而不至于将整个车间的框架结构炸毁。防爆区内布置主生产区，非防爆区布置低压配电室、控制室、更衣室等。



根据建规要求，多层厂房防火分区建筑面积有要求，具体详见建规。超过防火分区面积的就要重新对其进行分隔，或采取别的措施来降低危险性，如上喷淋系统。甲类车间的疏散距离最长为25m，一个防火分区的疏散出口必须设置两个及以上，面积小于100m2的防火分区可设置一个。车间的疏散出口最好为封闭楼梯间，也可考虑室外钢楼梯。主生产区除操作楼梯外，至少设置一个直接对外的疏散楼梯。设置生产区设备吊装孔，根据车间使用设备最大构件的外形尺寸来决定吊装孔尺寸。车间一般的外形尺寸东西向长50～60m，南北向宽15～18m。




车间长度不宜太长，否则在车间内就需要设伸缩缝，防止车间因沉降不均匀而产生裂缝。南北向宽根据车间布局决定，一般南北两面放置反应釜，中间为操作区或放置槽罐，所以南北向一般分三跨，设计尺寸为6m+3m+6m，如果反应釜容积大且多层布置，也可为7m+4m+7m。



车间可为单层或多层厂房，楼层可以为混凝土楼板或钢平台，也可以为两者相结合形式。混凝土楼板耐腐蚀，但在土建施工前必须将反应釜开孔并且设备、管道的预埋钢板、预埋孔设计定位，一旦施工完毕后需要再修改方案，就有可能进行加固或开凿，影响施工进度，增加施工成本；使用钢平台比较灵活，开孔可以根据后期需要设置，但不耐腐蚀；现在比较合理的做法是两者结合，即反应釜区域为钢平台，操作面为混凝土楼面，根据工艺需要，搭好钢梁，反应釜就位后，四周可用钢板覆盖与混凝土楼面齐平，既灵活又增加车间的使用寿命。



3 车间设备布局

化工厂一般车间内设置的设备主要有反应釜、蒸馏塔、槽罐、离心机、输送泵、干燥机、冷凝器等。



设备布局方式1：层高为9m的单层厂房，厂房内全空或在适当位置预留牛腿，内搭大钢平台供反应釜使用，在大钢平台上方局部搭小钢平台供高位槽、冷凝器使用。反应釜布置在钢平台中间区域。高位槽、冷凝器均靠墙四周布置。受槽、离心机、干燥机、输送泵等均布置在车间室内地面或室外。根据反应釜容积，一般3立方左右的反应釜，钢平台高度为3m，小钢平台比反应釜的钢平台再高出1.5～2m，便于高位槽的料液自流入反应釜内。如图1所示：



注：大圈表示反应釜，小圈表示高位槽或冷凝器，外方框表示车间，内框表示局部小钢平台，开孔框表示钢平台开孔，孔四周适当位置布置操作楼梯。



该方式墙四周均布满设备和管道，自然采光不好，从室外看也不美观，但操作岗位连续，操作工联系紧密。



设备布局方式2：与方式1刚好相反，反应釜、高位槽、冷凝器、车间管道集中在车间中间布置，操作楼梯靠墙布置。



该方式与方式1优缺点刚好相反，自然采光好，车间总管走在高位槽的小钢平台下方，总管长度比方式1短至少一半，从室外看也美观，但操作岗位不连续，操作工联系不够紧密。



设备布局方式3：现在企业为了节省土地面积，增加厂房的利用率，厂房正在往多层的趋势发展。设备布局与方式2相同，反应釜挂在楼板上，每层反应釜错开1～1.5m布置，以便于检修。层数为三、四层，按功能划分，一层布置离心干燥设备，二、三层布置反应釜，四层布置配料釜。根据车间内使用的设备高度确定层高，如使用下出料离心机，反应釜的容积又大，一层层高可定为6m；为使挂在上一层反应釜物料自流至下一层反应釜内，二、三层层高均为6m；四层

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