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第十章厂址选择与平面布置第一节厂址选择
厂址选择是根据拟建工程项目所必须具备的条件,结合制药工业的特点,在拟建地区范围内,进行详尽的调查和勘测,并通过多方案比较,提出推荐方案,编制厂址选择报告,经上级主管部门批准后,即可确定厂址的具体位置。1.厂址选择
厂址选择是基本建设前期工作的重要环节,是工程项目进行设计的前提。厂址选择涉及到许多部门,往往矛盾较多,是一项政策性和科学性很强的综合性工作。厂址选择是否合理,不仅关系到工程项目的建设速度、建设投资和建设质量,而且关系到项目建成后的经济效益、社会效益和环境效益,并对国家和地区的工业布局和城市规划,有着深远的影响。1.厂址选择
制药厂因厂址选择不当、三废不能治理而被迫关停或限期停产治理或限期搬移的例子很多,其结果是造成人力、物力和财力的严重损失。因此,在厂址选择时,必须采取科学、慎重的态度,认真调查研究,确定适宜的厂址。1.厂址选择1.贯彻执行国家的方针政策
选择厂址时,必须贯彻执行国家的方针、政策,遵守国家的法律、法规。厂址选择要符合国家的长远规划及工业布局、国土开发整治规划和城镇发展规划。
选址原则2.正确处理各种关系选择厂址时,要从全局出发,统筹兼顾,正确处理好城市与乡村、生产与生态、工业与农业、生产与生活、需要与可能、近期与远期等关系。选址原则3.注意制药工业对厂址选择的特殊要求药品是一种防治人类疾病、增强人体体质的特殊产品,其质量好坏直接关系到人体健康、药效和安全。为保证药品质量,药品生产必须符合GMP的规定,在严格控制的洁净环境中生产。由于厂址对药厂环境的影响具有先天性,因此,选择厂址时必须充分考虑药厂对环境因素的特殊要求。选址原则
工业区应设在城镇常年主导风向的下风向,但考虑到药品生产对环境的特殊要求,药厂厂址应设在工业区的上风位置,厂址周围应有良好的卫生环境,无有害气体、粉尘等污染源,也要远离车站、码头等人流、物流比较密集的区域。选址原则4.充分考虑环境保护和综合利用保护生态环境是我国的一项基本国策,企业必须对所产生的污染物进行综合治理,不得造成环境污染。制药生产中的废弃物很多,从排放的废弃物中回收有价值的资源,开展综合利用,是保护环境的一个积极措施。选址原则5.节约用地我国是一个山地多、平原少、人口多的国家,人均可耕地面积远远低于世界平均水平。因此,选择厂址时要尽量利用荒地、坡地及低产地,少占或不占良田、林地。厂区的面积、形状和其它条件既要满足生产工艺合理布局的要求,又要留有一定的发展余地。选址原则6.具备基本的生产条件厂址的交通运输应方便、畅通、快捷,水、电、汽、原材料和燃料的供应要方便。厂址的地下水位不能过高,地质条件应符合建筑施工的要求,地耐力宜在150kN·m-2。厂址的自然地形应整齐、平坦,这样既有利于工厂的总平面布置,又有利于场地排水和厂内的交通运输。此外,厂址不能选在风景名胜区、自然保护区、文物古迹区等特殊区域。选址原则
以上是厂址选择的一些基本原则。实际上,要选择一个理想完善的厂址是非常困难的。因此,选择厂址时,应根据厂址的具体特点和要求,抓主要矛盾,首先满足对药厂的生存和发展有重要影响的要求,然后再尽可能满足其它要求,选择适宜的厂址。选址原则
厂址选择程序一般包括准备、现场调查和编制厂址选择报告三个阶段。
1.准备阶段——组织准备按项目隶属关系,由主管部门组织勘察、设计、城市建设、环境保护、交通运输、水文地质等单位的人员,及当地有关部门的人员,共同组成选址工作组。选址工作组成员的专业配备应视工程项目的性质和内容不同而有所侧重。选址程序(2)技术准备选址工作人员根据拟建项目的设计任务书,以及审批机关对拟建项目选址的指标和要求,制定选址工作计划,编制厂址选择指标和收集资料提纲。选址程序
选厂指标包括总投资、占地面积、建筑面积、职工总数、原材料及能源消耗、协作关系、环保设施和施工条件等。收集资料提纲包括地形、地势、地质、水文、气象、地震、资源、动力、交通运输、给排水、公用设施和施工条件等。在此基础上,对拟建项目进行初步的分析研究,确定工厂组成,估算厂区外形和占地面积,绘制出总平面布置示意图,并在图中注明各部分的特点和要求,作为选择厂址的初步指标。选址程序2.现场调查阶段现场调查是厂址选择的关键环节,其目的是按照厂址选择指标,深入现场调查研究,收集相关资料,确定若干个具备建厂条件的厂址方案,以供比较。现场调查前,选厂工作组应首先向当地有关部门说明选厂工作计划,汇报拟建厂的性质、规模和厂址选择指标,并根据地方有关部门的推荐,初步选择若干个需要进行现场调查的可能的厂址。选址程序
现场调查的重点是按照准备阶段编制的收集资料提纲收集相关资料,并按照厂址的选择指标分析建厂的可行性和现实性。在现场调查中,不仅要收集厂址的地形、地势、地质、水文、气象、面积等自然条件,而且要收集厂址周围的环境状况、动力资源、交通运输、给排水、公用设施等技术经济条件。收集资料是否齐全、准确,直接关系到厂址方案的比较结果。选址程序3.编制厂址选择报告阶段编制厂址选择报告是厂址选择工作的最后阶段。根据准备阶段和现场调查阶段所取得的资料,对可选的几个厂址方案进行综合分析和比较,权衡利弊,提出选址工作组对厂址的推荐方案,编制出厂址选择报告,报上级批准机关审批。选址程序
厂址选择报告一般由工程项目的主管部门会同建设单位和设计单位共同编制,其主要内容如下:
1.概述说明选址的目的与依据、选址工作组成员及其工作过程。选址程序2.主要技术经济指标根据工程项目的类型、工艺技术特点和要求等情况,列出选择厂址应具有的主要技术经济指标,如项目总投资、占地面积、建筑面积、职工总数、原材料及能源消耗、协作关系、环保设施和施工条件等。选址程序3.厂址条件根据准备阶段和现场调查阶段收集的资料,按厂址选择指标,确定若干具备建厂条件的厂址,说明其地理位置、地形、地势、地质、水文、气象、面积等自然条件及土地征用、拆迁、原材料供应、动力、交通运输、给排水、环保工程和公用设施等技术经济条件。选址程序4.厂址方案比较根据厂址选择的基本原则,对拟定的若干个厂址选择方案进行综合分析和比较,提出厂址的推荐方案,并对存在的问题提出建议。选址程序
厂址方案比较侧重于厂址的自然条件、建设费用和经营费用三个主要方面的综合分析和比较。其中自然条件的比较应包括对厂址的位置、面积、地形、地势、地质、水文、气象、交通运输、公用工程、协作关系、移民和拆迁等因素的比较;建设投资的比较应包括土地补偿和拆迁费用、土石方工程量、以及给水、排水、动力工程等设施建设费用的比较;经营费用的比较应包括原料、燃料和产品的运输费用、污染物的治理费用、以及给水、排水、动力等费用的比较。选址程序5.厂址方案推荐对各厂址方案的优劣和取舍进行综合论证,并结合当地政府及有关部门对厂址选择的意见,提出选址工作组对厂址选择的推荐方案。
6.结论和建议论述推荐方案的优缺点,并对存在的问题提出建议。最后,对厂址选择作出初步的结论意见。选址程序7.主要附件各试选厂址的区域位置图和地形图。各试选厂址的地质、水文、气象、地震等调查资料。各试选厂址的总平面布置示意图。各试选厂址的环境资料及工程项目对环境的影响评价报告。各试选厂址的有关协议文件、证明材料和厂址讨论会议纪要等。选址程序
大、中型工程项目,如编制设计任务书时已经选定了厂址,则有关厂址选择报告的内容可与设计任务书一起上报审批。在设计任务书批准后选址的,大型工程项目的厂址选择报告需经国家城乡建设环境保护部门审批。中、小型工程项目,应按项目的隶属关系,由国家主管部门或省、市、自治区审批。选址程序1.上级部门下达的设计任务书。
2.建设单位提供的有关设计委托资料。平面设计依据第二节工厂平面设计3.设计规范和标准,如《工矿企业总平面设计规范》、《化工企业总图运输设计规范》、《厂矿道路设计规范》、《建筑设计防火规范》、《化工企业供电设计技术规定》、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规定》、《化工管道设计规范》、《洁净厂房设计规范》、《采暖通风和空气调节设计规范》、《化工企业安全卫生设计标准》、《国家污水综合排放标准》、《工业“三废”排放试行标准》等。平面设计依据4.厂址选择报告。5.有关的设计基础资料,如设计规模、产品方案、生产工艺流程、车间组成、运输要求、劳动定员等生产工艺资料,以及厂址的地形、地势、地质、水文、气象、面积等自然条件资料。平面设计依据1.总平面设计应与城镇或区域的总体发展规划相适应每个城镇或区域一般都有一个总体发展规划,对该城镇或区域的工业、农业、交通运输、服务业等进行合理布局和安排。城镇或区域的总体发展规划,尤其是工业区规划和交通运输规划,是所建企业的重要外部条件。故在进行总平面设计时,设计人员一定要了解项目所在城镇或区域的总体发展规划,使总平面设计与该城镇或区域的总体规划相适应。平面设计原则
在进行总平面设计时,应面向城镇交通干道方向作工厂的正面布置,正面的建(构)筑物应与城镇的建筑群保持协调。厂区内占地面积较大的主厂房一般应布置在中心地带,其它建(构)筑物可合理配置在其周围。工厂大门至少应设两个以上,如正门、侧门和后门等。工厂大门及生活区应与主厂房相适应,以便职工上下班。平面设计原则2.总平面设计应符合生产工艺流程的要求车间、仓库等建(构)筑物应尽可能按照生产工艺流程的顺序进行布置,以缩短物料的传送路线,并避免原料、半成品和成品的交叉、往返。总平面设计应将人流和物流通道分开,并尽量缩短物料的传送路线,避免与人流路线的交叉。同时,应合理设计厂内的运输系统,努力创造优良的运输条件和效益。平面设计原则3.总平面设计应充分利用厂址的自然条件总平面设计应充分利用厂址的地形、地势、地质等自然条件,因地制宜,紧凑布置,提高土地的利用率。厂址的地形、地势的变化情况可用地形图中的等高线来描述。地面上相同高度的各点连接而成的曲线称为等高线,线上的数字表示绝对标高,即海拨高度。等高线的弯曲情况随地势高度的变化而变化。等高线的间距越小,地面的坡度越大。平面设计原则
若厂址位置的地形坡度较大,可采用阶梯式布置,这样既能减少平整场地的土石方量,又能缩短车间之间的距离。当地形地质受到限制时,应采取相应的施工措施予以解决,既不能降低总平面设计的质量,也不能留下隐患,长期影响生产经营。平面设计原则图2-1地形图中的等高线
平面设计原则4.总平面设计应充分考虑地区的主导风向总平面设计应充分考虑地区的主导风向对药厂环境质量的影响,合理布置厂区及各建(构)筑物的位置。厂址地区的主导风向是指风吹向厂址最多的方向,可从当地气象部门提供的风玫瑰图查得。平面设计原则
风玫瑰图表示一个地区的风向和风向频率。风向频率是在一定的时间内,某风向出现的次数占总观测次数的百分比。风玫瑰图在直角坐标系中绘制,坐标原点表示厂址位置,风向可按8个、12个或16个方位指向厂址。平面设计原则
(a)8个方位
(b)12个方位
(c)16个方位
图2-2风向方位图平面设计原则
当地气象部门根据多年的风向观测资料,将各个方向的风向频率按比例和方位标绘在直角坐标系中,并用直线将各相邻方向的端点连接起来,构成一个形似玫瑰花的闭合折线,这就是风玫瑰图。平面设计原则图2-3风玫瑰图(图)厂址所在位置的全年主导风向为东南向。原料药生产区应布置在全年主导风向的下风侧,而洁净区、办公区、生活区应布置在常年主导风向的上风侧,以减少有害气体和粉尘的影响。平面设计原则5.总平面设计应符合国家有关规范和规定
6.总平面设计应留有发展余地总平面设计要考虑企业的发展要求,留有一定的发展余地。分期建设的工程,总平面设计应一次完成,且要考虑前期工程与后续工程的衔接,然后分期建设。平面设计原则
总平面设计一般包括以下内容:
(1)平面布置设计平面布置设计是总平面设计的核心内容,其任务是结合生产工艺流程特点和厂址的自然条件,合理确定厂址范围内的建(构)筑物、道路、管线、绿化等设施的平面位置。平面设计内容(2)立面布置设计立面布置设计是总平面设计的一个重要组成部分,其任务是结合生产工艺流程特点和厂址的自然条件,合理确定厂址范围内的建(构)筑物、道路、管线、绿化等设施的立面位置。平面设计内容(3)运输设计根据生产要求、运输特点和厂内的人流、物流分布情况,合理规划和布置厂址范围内的交通运输路线和设施。
(4)管线布置设计根据生产工艺流程及各类工程管线的特点,确定各类物流、电气仪表、采暖通风等管线的平面和立面位置。平面设计内容(5)绿化设计绿化设计也是总平面设计的一个重要组成部分,应在总平面设计时统一考虑。绿化设计的主要内容包括绿化方式选择、绿化区平面布置设计等。由于药品生产对环境的特殊要求,药厂的绿化设计就显得更为重要。随着制药工业的发展和GMP在制药工业中的普遍实施,绿化设计在药厂总平面设计中的重要性越来越显著。平面设计内容2.总平面设计的成果
总平面设计的成果主要有总平面布置示意图及说明书、总平面设计施工图及说明书。其中总平面布置示意图是根据生产工艺流程和厂区的自然条件绘制的建(构)筑物、道路和管线等的总平面布置方案图,总平面设计施工图是在总平面布置示意图的基础上,明确规定各建(构)筑物、道路、管线等的相对关系及标高,以满足现场施工的需要。平面设计结果
总平面设计施工图包括建筑总平面布置施工图、建筑立面布置施工图、管线布置施工图等。如果工程项目比较简单,且厂址的地形变化不大,总平面设计施工图也可仅绘一张总平面布置施工图。总平面设计的有关说明书常以文字的形式附在相应图纸的一角,而无需单独编制。平面设计结果
根据总平面设计的依据和原则,有时可以得到几种不同的布置方案。为保证总平面设计的质量,必须对各种方案进行全面的分析和比较,其中的一项重要内容就是对各种方案的技术经济指标进行分析和比较。平面设计结果
总平面设计的技术经济指标包括全厂占地面积、堆场及作业场占地面积、建(构)筑物占地面积、建筑系数、道路长度及占地面积、绿地面积及绿化率、围墙长度、厂区利用系数和土方工程量等。其中比较重要的指标有:建筑系数、厂区利用系数、土方工程量和绿化率等。平面设计结果1.建筑系数建筑系数可按下式计算:建筑系数反映了厂址范围内的建筑密度。建筑系数过小,不但占地多,而且会增加道路、管线等的费用;但建筑系数也不能过大,否则会影响安全、卫生及改造等。制药企业的建筑系数一般可取25~30%。平面设计结果2.厂区利用系数建筑系数尚不能完全反映厂区土地的利用情况,而厂区利用系数则能全面反映厂区的场地利用是否合理。厂区利用系数可按下式计算:
厂区利用系数是反映厂区场地有效利用率高低的指标。制药企业的厂区利用系数一般为60~70%。平面设计结果3.土方工程量如果厂址的地形凹凸不平或自然坡度太大,则需要对场地进行平整。平整场地所需的土方工程量越大,则施工费用就越高。因此,要现场测量挖土填石所需的土方工程量,尽量少挖少填,并保持挖填土石方量的平衡,以减少土石方的运出量或运入量,从而加快施工进度,减少施工费用。平面设计结果4.绿化率由于药品生产对环境的特殊要求,保证一定的绿地率是药厂总平面设计中不可缺少的重要技术经济指标。厂区绿地率可按下式计算:
平面设计结果
厂区划分就是根据生产、管理和生活的需要,结合安全、卫生、管线、运输和绿化的特点,将全厂的建(构)筑物划分为若干个联系紧密而性质相近的单元,以便进行总平面布置。厂区划分一般以主体车间为中心,分别对生产、辅助生产、公用系统、行政管理及生活设施进行归类分区,然后进行总平面布置。厂区划分(1)生产车间生产成品或半成品的主要工序部门,称为生产车间。如原料药车间、制剂车间等。生产车间可以是多品种共用,也可为生产某一产品而专门设置。生产车间常由若干建(构)筑物(厂房)组成,是全厂主体。根据工厂生产情况可将其中1~2个主体车间作为厂区布置中心。厂区划分
(2)辅助车间协助生产车间正常生产的辅助生产部门,称为辅助车间,如机修、电工、仪表等车间。辅助车间也由若干建(构)筑物(厂房)组成。
(3)公用系统公用系统包括供水、供电、锅炉、冷冻、空气压缩等车间或设施,其作用是保证生产车间的顺利生产和全厂各部门的正常运转。厂区划分
(4)行管区由办公室、汽车库、食堂、传达室等建(构)筑物组成。
(5)生活区由职工宿舍、绿化美化等建(构)筑物和设施组成。厂区划分
对厂区进行区域划分后,即可根据各区域的建(构)筑物组成和性质特点进行总平面布置。厂址所在位置的全年主导风向为东南风,因此,办公区、生活区均布置在东南上风处,多种制剂车间布置在原料药生产区的上风处,而原料药生产区则布置在下风处。库区布置在厂区西侧,且原料仓库靠近原料药生产车间,包装材料仓库和成品仓库靠近制剂车间,以缩短物料的运输路线。区域布置
全厂分别设有物流出入口、人流出入口和自行车出入口,人流、物流路线互不交叉。在办公区和正门之间规划了三片集中绿地,出入厂区的人流可在此处集散,并使人有置身于园林之感。厂区主要道路的宽度为10m,次要道路的宽度为4m或7m,采用发尘量较少的水泥路面。绿化设计按GMP的要求,以不产生花絮的树木为主,并布置大面积的耐寒草皮,起到减尘、减噪、防火和美化的作用。区域布置
图2-4中的AB坐标系为建筑施工坐标系,A轴与南围墙平行。在总平面布置中,为准确标定建(构)筑物的位置,常采用地理测量坐标系或建筑施工坐标系。区域布置(1)地理测量坐标系又称为XY坐标系,这是国家地理测量局规定的坐标系,该坐标系以南北向增减为X轴,东西向增减为Y轴。在XY坐标系中作间距为50m或100m的方格网,并标定出厂址和各建(构)筑物的地理位置。区域布置(2)建筑施工坐标系若厂区和建(构)筑物的方位不是正南正北方向,即与地理测量坐标网不是平行的,而存在一定的方位角
。此时,用地理测量坐标网对厂区或建(构)筑物进行定位,就必须经过繁琐的换算,很不方便。为减少厂区和建(构)筑物定位时的麻烦,总平面设计常采用与厂区和建(构)筑物方位一致的建筑施工坐标系。区域布置
建筑施工坐标系的坐标轴分别用A和B表示,故又称为AB坐标系。在AB坐标系中作间距为50m或100m的方格网,并标定出厂址和各建(构)筑物的地理位置。由于AB坐标系以厂区或建(构)筑物的方位为坐标轴,故在确定厂区和建(构)筑物的位置时可避免繁琐的换算,并给现场施工放线带来了方便。区域布置AB坐标轴与XY坐标轴互成一方位角
,且AB坐标系的坐标原点与XY坐标系的坐标原点也不一定重合。图2-4中原料药生产1#车间的坐标位置是在343m至369m和167m至242m的方格网内,其方位角
为零度。车间的长度=(242-167)m=75m,宽度=(369-343)m=26m,占地面积=75m
26m=1950m2。区域布置第三节车间布置布置设计的主要任务对厂房的平、立面结构、内部要求、生产设备、电气仪表设施等按生产流程的要求,在空间上进行组合、布置,使布局既满足生产工艺、操作、维修、安装等要求,又经济实用、占地少,整齐美观。1车间布置设计车间布置包括
1)车间厂房布置设计(车间各工段,各设施在车间场地范围内的平面布置)2)车间设备布置设计(生产设备、电气仪表设施的布置)
以上总称车间布置设计。1.1车间布置设计的依据1.厂区总平面布置图。2.已掌握本车间与其它各生产车间、辅助生产车间、生活设施以及本车间与车间内外的道路、铁路、码头、输电、消防等的关系,了解有关防火、防雷、防爆、防毒和卫生等国家标准与设计规范。
3.熟悉本车间的生产工艺并已绘出管道及仪表流程图;熟悉有关物性数据、原材料和主、付产品的贮存、运输方式和特殊要求。4.熟悉本车间各种设备、设备的特点、要求及日后的安装、检修、操作所需空间、位置。如根据设备的操作情况和工艺要求,决定设备装置是否露天布置,是否需要检修场地,是否经常更换等。5.了解与本车间工艺有关的配电、控制仪表等其它专业和办公、生活设施方面的要求。6.具有车间设备一览表和车间定员表。1.2车间布置设计的内容1.车间厂房的整体布置设计
2.车间设备布置设计
3.绘制车间布置图1.3车间布置设计的原则1.车间布置设计要适应总图布置要求,与其它车间、公用系统、运输系统组成有机体。
2.最大限度地满足工艺生产包括设备维修要求。
3.经济效果要好;有效地利用车间建筑面积和土地;要为车间技术经济先进指标创造条件。
4.便于生产管理,安装、操作、检修方便。
5.要符合有关的布置规范和国家有关的法规,妥善处理防火、防爆、防毒、防腐等问题,保证生产安全,还要符合建筑规范和要求。人流货流尽量不要交错。
6.要考虑车间的发展和厂房的扩建。
7.考虑地区的气象、地质、水文等条件。1.4车间布置设计的方法和步骤1.准备资料。
2.确定各工段的布置方式。
3.确定厂房布置和设备布置方案。
4.绘制车间布置草图。
5.绘制车间设备布置图。柱子、墙、门窗户1.5厂房的柱网布置柱子的纵向和横向定位轴线垂直相交,在平面上排列所构成的网络线。1.5.1柱网概念2134600060006000+10.00+5.00±0.00+16.00生产类别为甲、乙类生产,宜采用框架结构,采用的柱网间距一般为6m,也可采用7.5m。丙、丁、戊类生产可采用混合结构或内框架结构,间距采用4m、5m或6m。框架结构或混合结构,在一幢厂房中不宜采用多种柱距。1.5.2柱网间距1.6设备布置图的绘制设备布置图中视图的表达内容主要是两部分,一是建筑物及其构件;二是设备。(1)设备布置图平面图,对于较复杂的装置或有多层建筑、构筑物的装置,仅用平面图表达不清楚时,可加绘剖视或局部剖视图。(2)对于有多层建筑、构筑物的装置,应依次分层绘制各层的设备布置平面图,各层平面图均是以上一层的楼板底面水平剖切所得的俯视图。(3)一般情况下,每层只需画一张平面图。当有局部操作平台时,主平面图可只画操作平台以下的设备,而操作平台和在操作平台上面的设备应另画局部平面图。如果操作平台下面的设备很少,在不影响图面清晰的情况下,也可两者重叠绘制,将操作平台下面的设备画为虚线。(4)当一台设备穿越多层建筑物、构筑物时,在每层平面图上均需画出设备的平面位置,并标注设备位号。200010002000设备尺寸标注1250002000AB按照设备的中心定位CBA123
6000
6000
14002000
1500反应器R101A
6000
3000反应器R101B
1000
8001200加料泵P101A加料泵P101B
A
A±0.000平面CBA12
3000
3000600030002000200015001400反应器R101A反应器R101B
A+6.000平面
A3+0.30+7.50+0.15+6.00+0.00反应器R101A加料泵P101BA-A剖视图+9.001232车间厂房的整体布置设计
根据生产规模、生产特点、厂区面积、厂区地形及地址条件,可采用以下两种方式布置:
1、集中布置
2、分散布置注意:尽可能采用露天化布置(省基建投资,加快基建进度,降低防火防爆等级,安全,易改扩建等)2.1车间整体平面设计1)直通管廊长条布置2)L形、T形管廊布置2.2厂房平面布置化工厂房平面型式的选择原则:在满足生产工艺要求下尽量力求简单,力争美化,同时要按照建筑规范要求。化工厂房平面型式:一般有长方形、L型、T型和П型。一般单层厂房宽度不宜超过30m,多层厂房宽度不宜超过24m,厂房常用宽度有9m、12m、14.4m\15m、18m和24m。厂房中柱子布置既要便于设备排列和工人操作,又要有利于交通运输。在进行车间布置时,要考虑厂房安全出入口,一般不应少于两个。如车间面积小,生产人数少,可设一个,车间门向外开。2.4厂房的宽度化工厂厂房的高度,主要由工艺设备布置要求所决定。每层高度取决于设备的高低,安装的位置,检修要求及安全卫生等条件。一般框架或混合结构的多层厂房,层高多采用5m,6m,最低不得低于4.5m。
有爆炸危险车间宜采用单层,厂房内设置多层操作台以满足工艺设备位差的要求。如必须设在多层厂房内,则应布置在厂房顶层。2.5厂房的立面布置1.厂房设计首先应满足生产工艺的要求,顺应生产工艺的顺序;路线最短,占地最少,投资最低。
2.厂房设计时应考虑到重型设备或震动性设备如:压缩机、大型离心机等,尽量布置在底层,在必须布置在楼上时,应布置在梁上。
3.操作平台应尽量统一设计,以免平台较多时,平台支柱零乱繁杂,厂房内构筑物过多,占用过多的面积。2.6厂房布置设计注意问题4.厂房的进出口、通道、楼梯位置要安排好,大门宽度要比最大设备宽出0.2米以上,当设备太高、太宽时,可与土建专业协商,预留安装孔解决,当需要有运输设备进出厂房时,厂房必须有一个门的宽度比满载的运输设备宽0.5米,高0.4米以上。5.注意安全,一般层高不宜少于3.2米,楼层、平台要有安全出口。3车间设备布置设计设备布置因生产规模、设备特点、工艺操作要求等不同有:室内布置室内和露天联合布置露天化布置1、室外A、生产中一般不经常操作或可用自动化仪表控制的设备,如塔设备、换热设备、液体原料贮罐、成品贮罐、气柜等。B、由大气调节温度的设备,如空冷器、凉水塔等。2、室内A、不允许有显著温度变化,不能受大气影响的一些设备,如某些反应罐,各种机械传动设备。B、装有精度很高仪表的设备等。3.1对设备布置设计的要求1主导风向对设备布置的要求临近有释放毒性或易燃气体的工厂,则建在其上风侧,或隔离。2生产工艺对设备布置的要求①在布置设备时一定要满足工艺流程顺序,要保证水平方向和垂直方向的连续性;②凡属相同的几套设备或同类型的设备或操作性质相似的有关设备,应尽可能布置在一起;③设备布置时要考虑必须有足够的操作、通行及检修需要的位置;④要考虑相同设备或相似设备互换使用的可能性;⑤要尽可能地缩短设备间管线。⑥车间内要留有堆放原料、成品和包装材料的空地;⑦传动设备要有安装安全防护装置的位置;⑧要考虑物料特性对防火、防爆、防毒及控制噪音的要求;⑨根据生产发展的需要与可能,适当预留扩建余地;⑩设备间距。3.2设备间距3.3设备布置的安全要求(1)车间内建筑物、构筑物、设备的防火间距一定要达到工厂防火规定的要求。(2)有爆炸危险的设备最好露天布置,室内布置要加强通风,防止易燃易爆物质聚集,将有爆炸危险的设备宜与其它设备分开布置,布置在单层厂房及厂房或场地的外围,有利于防爆泄压和消防,并有防爆设施,如防爆墙等。(3)处理酸、碱等腐蚀性介质的设备应尽量集中布置在建筑物的底层,不宜布置在楼上和地下室,而且设备周围要设有防腐围堤。(4)有毒、有粉尘和有气体腐蚀的设备,应各自相对集中布置并加强通风设施和防腐、防毒措施。(5)设备布置尽量采用露天布置或半露天框架式布置形式,以减少占地面积和建筑投资。比较安全而又间歇操作和操作频繁的设备一般可以布置在室内。(6)要为工人操作创造良好的采光条件,布置设备时尽可能作到工人背光操作,高大设备避免靠窗布置,以免影响采光。(7)要最有效地利用自然对流通风,车间南北向不宜隔断。放热量大,有毒害性气体或粉尘的工段,如不能露天布置时需要有机械送排风装置或采取其他措施,以满足卫生标准的要求。(8)装置内应有安全通道、消防车通道、安全直梯等。3.4操作对设备布置的要求装置布置应该为操作人员创造良好的操作条件
1、操作和检修通道;
2、合理的设备间距和净空高度(见下图);
3、必要的平台,楼梯和安全出入;
4、尽可能地减少对操作人员的污染和噪音;
5、控制室应位于主要操作区附近。3.5设备安装、检修对设备布置的要求①要根据设备大小及结构,考虑设备安装、检修及拆卸所需要的空间和面积。②要考虑设备能顺利进出车间,大门宽度比最大设备宽0.5m③通过楼层的设备,楼面上要设置吊装孔④必须考虑设备检修拆卸以及运送物料所需要的起重运输设备,运送场地及予装吊钩等。3.6厂房建筑对设备布置的要求①凡是笨重设备或运转时会产生很大振动的设备应布置在厂房的底层;②有剧烈振动的设备,其操作台和基础不得与建筑物的柱、墙连在一起;③布置设备时,要避开建筑物的柱子及主梁;④厂房中操作台须统一考虑,防止支柱重复;⑤设备不应布置在建筑物的沉降或伸缩缝处;⑥设备应尽可能避免布置在窗前以免影响采光;⑦设备布置时应考虑设备的运输线路,安装、检修方式,以决定安装孔、吊钩及设备间距等。(1)泵出口管线一般布置成一条直线;(2)泵基础要对齐;(3)电机侧要留有通道;(4)泵前方的操作检修通道不应小于1.25m,多级泵前宽度不应小于1.8m。4常用设备布置的原则4.1泵的布置(5)泵距和基础标高
泵距:小型泵0.75~1.2m;中型泵1.5~2.1m;大型泵1.5~2.7m
泵设备基础标高一般在0.3m。(6)管廊下多泵的布置
有多台泵的装置,泵宜在管廊下成排布置,泵出口中心线取齐。
在管廊上无空冷器时,泵在管廊内侧,泵出口中心距管廊柱中心0.6m。泵的平面布置4.2压缩机的布置1.往复式压缩机的布置1)有规律地排列,出口管线布置成一条线;2)压缩机前后空,能有活塞抽出的空间;3)压缩机进出口配管应避免在机上方,可沿地板或地下配管;4)多台压缩机布置时中心间距2.4m,设备基础标高为0.3~1.2m;5)当压缩机布置在厂房内时,机组一侧应有检修时放置机组部件的场地,靠道路端的厂房楼板上设置吊装孔;(6)压缩机上方应设置检修用吊车,根据制造厂提供的压缩机最大起吊部件的最小起吊高度确定吊车梁的轨顶标高;(7)压缩机厂房基础应与压缩机基础分开,以防引起共振;(8)机组及其附属设备的布置应满足制造厂的要求。往复式压缩机应布置在厂房或带遮阳板的敞棚内。2.可燃气体压缩机的布置及其厂房的设计燃气体压缩机的布置应符合《石油化工企业设计防火规范》有关规定。厂房内通风应符合国家现行《工业企业采暖通风和空气调节设计规范》的规定。3.可燃气体压缩机布置可燃气体压缩机宜露天或半露天布置,但严寒或多风沙地区应布置厂房内。室内离心压缩机的平面布置室内离心压缩机的立面布置4.3容器的布置1.立式容器的布置(1)为了操作方便,立式容器可以安装在地面,楼板或平台上,也可以穿越楼板或平台,采用支耳支承。(2)立式容器穿越楼板或平台时,应避免液位计和液位控制器穿越楼板或平台。(3)大型立式容器宜从地面支承,如带有大负荷的搅拌器时更应如此。(4)对于顶部设有加料口的立式容器,加料点的高度不宜高出楼板或平台1.0m,否则应考虑增设加料平台或台阶。2.卧式容器的布置(1)成组布置的卧式容器宜按支座基础中心线取齐或按封头切线对齐,不同规格的容器上部水平,可设置联合平台。(2)卧式容器之间如无阀门或仪表时巡视检查通道不宜小于0.75D,当有阀门或仪表时,操作通道净空应不小于1.0D。容器下方需设通道时,容器底部配管与地面净空不应小于2.2m。(3)卧式容器的安装高度应满足物料重力流或泵吸入高度的要求。(4)卧式容器在地下坑内布置,应妥善处理坑内的积水和有毒、易爆、可燃介质的积聚,坑内尺寸应满足容器的操作和检修要求。(5)卧式容器的平台设置要考虑人孔和液面计等操作因素,对于集中布置的卧式容器可设联合平台。(6)大型容器的支座应位于构筑物的梁上。当多台容器布置在同一框架上时,框架高度按最高的容器标高考虑,容器上空要考虑在容器顶部如设置操作平台所需的净空要求。卧式容器立式容器4.4换热器的布置1.地面上换热器的布置(1)成组布置的换热器应排列整齐,其管箱接管中心线宜在一条直线上。(2)换热器安装间距①两台换热器外壳间无配管时,最小净距为0.6m;②两台换热器外壳之间有配管但无操作要求时,仅巡视用通道,其最小净距为0.75m;③两台换热器外壳间有操作阀门或仪表时,操作通道最小距离为1.0m。(3)换热器安装高度①换热器的安装高度,如工艺没有特殊要求,则可按其底部接管最低标高(或排液阀下部)与地面(或平台面)的净空不小于150mm考虑。②布置在管廊下的换热器,其端头侧应留有足够的检修空间和通道。(4)换热器安装空间①布置时要考虑换热器管束抽出的方法和所需的空间,应将管箱侧朝向通道;②在布置列管换热器时,应考虑维修卸下管道盖并用机械方法清理管子的空间;③釜式换热器壳体上装有液位计时,应考虑其操作、维修或设置操作平台的空间。2.框架上换热器的布置浮头式管壳换热器在浮头端距平台边的最小距离为1.2m;在管箱端距平台边的最小距离为1.5m,并应考虑管束抽出所需空间以便检修吊车接近设备。换热器周围平台应留有足够的操作和维修通道,最小通道为0.8m。原则上框架平台应设置斜梯,当平台面积超过50m2时应调辅助直爬梯。应使换热器一端支座中心线取齐,以便于土建专业布置承重梁。两个换热器外壳间无配管.仅作为检查用的最小间距为600mm,如有配管最小间距为750mm。管廊下换热器的布置框架上换热器的布置3.3塔的布置1.塔的平面布置(1)塔的布置多数采用单排形式,按流程顺序沿管廊或框架一侧中心线对齐。这样既方便安装,又方便配管。(2)对于直径较小本体较高的塔,可以双排或成三角形布置,利用平台将塔联系在一起,也可以布置在框架内,利用联合平台或框架提高其定性。2.塔的安装距离(1)塔和管廊立柱之间没有布置泵时,塔外壁与管廊立柱之间的距离一般为3~5m,塔和管廊立柱之间布置泵时,应按泵的操作,检修和配管要求确定,一般情况下不宜小于2.5m,(2)两塔之间净距不宜小于2.5m,以便敷设管道和设置平台。塔的操作一侧应考滤塔的吊装设施和运输通道。在塔的吊柱转动范围内,应留有起吊塔盘、填料、安全阀等的空间。3.塔的安装高度(1)对于利用塔的内压或塔内流体重力将物料送往其他设备和管道时,应由其内压和被送往设备或管道的压力和高度来确定塔的安装高度;(2)对于靠位差输送液体的塔的安装高度由被送设备高度决定;(3)对于用泵抽吸塔底液体时,应由泵的必要汽蚀余量和吸入管道的压力降来确定塔的安装高度;(4)带有立式热虹吸式再沸器或卧式再沸器的塔的安装高度应按塔和再沸器之间的相互关系和操作要求来确定(根据PID要求);(5)塔的安装高度还应满足底部管道安装和操作的要求。塔的成组布置成排塔的布置成组塔与框架的联合布置成排塔的立面3.4反应器的布置1.反应器一般成组布置在框架内,框架顶部设有吊装催化剂和供检修用的吊车梁,框架下部应有卸催化剂的空间,框架的一侧应有通道和检修、起吊所需的窄间和场地,2.操作压力超过3.5MPa的反应器宜布置在装置的一端或一侧。3.反应器安装净间距小型反应器间距1.2m、大型反应器间距为D。釜式反应器的平面布置釜式反应器的立面布置4.反应器的安装高度应考滤催化剂卸料口的位置和高度。(1)卸料口在反应器正下方时,其安装高度应能使催化剂的运输车进入反应器底部,一般净空不小于3m。(2)卸料口伸出反应器底部,并充许将废催化剂就地卸去,卸料口高度不应低于1.2m。反应器的废催化剂如果结块需要处理时,在反应器底部应有废催化剂粉碎过筛所需空间。固定床催化反应器5.反应器与加热炉间距(1)反应器与提供反应热量的加热炉之间,没有防火间距要求,但应考虑操作和检修通道,或在其二者之间设管廊。加热炉的安全距离按《石油化工企业计防火规范》布置。(2)反应器和加热炉相联系的管道应在应力通过的前提下确定合理的布置,尽量缩短管道长度。易燃爆情况大于30m,温差较大的应考虑应力补偿。加热炉的布置1.加热炉属于明火设备,宜位于装置常年最小频率风向的下风侧,以免泄漏的可燃气体吹向炉子,发生事故。2.加热炉周围应保持一定的安全距离,与控制室和工艺设备的间距应按《石油化工企业设计防火规范》的规定。3.卧管箱式加热炉应考虑炉管抽芯所需的空间,其检修场地的长度宜为炉管长度加2m。4.垂直安装炉管的立式加热炉,应考虑从顶部抽出炉管的空间。5.为便于施工安装,加热炉通常布置在装置区的边缘地区,靠近主要道路。6.两台加热炉的净距不宜小于3m。管廊的布置1.管廊的形式管廊的形式根据装置界区的地形、地貌、占地面积和原料、产品以及公用物料进出界区的位置来确定。对设备数量较少的装置,通常采用一端式或直通式管廊,其他L形、T形、u形及组合管廊等可视为几个基本形状的组合。一端式即工艺和公用物料管道从装置的一端进出;直通式是从装置的两端进出。L形管廊,有两端进出管廊,T形管廊,有三端进出管道,其他形状管廊可根据具体情况而定。一端式管廊直通式管廊L形管廊T形管廊U型管廊I和T组合管廊大型装置用组合形管廊2.管廊的平面布置管廊在装置中的布置以能联系尽量多的设备为宜,管廊布置要结合设备的平面布置一起考虑,主管廊的位置一般由工厂总平面布置界区外管廊的位置和装置的地形条件等因素而定。当设备布置在管廊一侧时,管廊就比较长,若把设备布置在其两侧,则管廊就可缩短。如何合理布置设备和管廊是装置布置设计的重要环节,需要设计者综合考虑,精心策划。3.管廊的层数、宽度和高度
(1)管廊的层数可以为单层、双层或多层,根据需要而定,但一般不宜超过三层。(2)管廊的宽度主要由管廊上管道的数量和管径的大小确定,并考虑一定的预留宽度,一般留有20%~25%的余量,同时要考虑管廊下设备和通道以及管廊上空冷器等设备(如果有)的影响。如仪表、电气槽板布置在管廊上,还需考虑它们的宽度。管廊的宽度一般不大于9m,如有必要,最大不超过12m。(3)横穿装置内道路的管廊净空高度最小为4.5m,当管廊下布置泵时,考虑到泵的操作和维修最小净空高度为3.5m,如果管廊下布置换热器,则根据换热器的安装高度相应增加管廊标高。垂直相交的管廊高差,若管廊改变方向或两管廊成直角相交,其高差一般为0.75~1.0m。在确定管廊高度时,要考虑管廊横梁和纵梁的结构断面和型式,使梁底或桁架底的高度满足上述确定管廊的要求。对于双层或多层管廊,上下层间距一般为1.5~2.0m,主要取决于管廊上多数管道直径,但整个装置应统一规划。(4)钢结构及管架①钢结构及管架、建筑物的柱子最好纵横方向均成直线。装置内的框架二层以下要做防火覆盖。钢结构斜梯或爬梯至少设两处,以备紧急时使用。②管架的柱子应等距离。间距以6~8m为宜。为安全起见,装置内应避使用x形支撑。③管架应与设备行列平行设置,以缩短设备之间的配管。管架的宽度,考虑到将来的变更和增加,应有20%的余量。
《医药工业洁净厂房设计规范》相关内容由于生产工艺等原因,需要采用空气净化系统以控制室内空气的含尘量或含菌浓度的厂房,称为洁净厂房。GMP将洁净厂房内的空气划分为四个洁净等级。第四节GMP净化设计表2-2医药洁净厂房内空气的洁净等级
洁净等级/级尘粒数活微生物数/个
m-3
0.5
m尘粒数/粒
m-3
5
m尘粒数/粒
m-3
100
35000
5
10000
350000
2000
100100000
3500000
20000
500300000
10500000
60000
概述
洁净厂房内采用何种等级的洁净空气主要取决于药品的类型和生产工艺要求。GMP对不同等级洁净厂房的适用范围有明确的规定。
100级洁净厂房适用于生产无菌而又不能在最后容器中灭菌的药品的配液(指灌封前不需要无菌过滤)及灌封;能在最后容器中灭菌的大体积(
50mL)注射用药品的过滤、灌封;粉针剂的分装、压塞;无菌制剂以及粉针剂原料药的精制、烘干和分装。GMP净化设计10000级洁净厂房适用于生产无菌而又不能在最后容器中灭菌的药品的配液(指灌封前需要无菌过滤);能在最后容器中灭菌的大体积(
50mL)注射用药品的配液及小体积(
50mL)注射用药品的配液、过滤、灌封;滴眼液的配液、过滤、灌封;不能热压灭菌口服液的配液、过滤、灌封;不在最后容器中灭菌的油膏、霜膏、悬浮液、乳化液等药品的制备和灌封;注射用药品原料药的精制、烘干和分装。GMP净化设计100000级洁净厂房一般适用于原料药的精制、烘干和分装以及片剂、胶囊剂、丸剂和其它制剂的生产。GMP净化设计
洁净厂房总平面设计的目的是确定药厂与周围环境之间,以及药厂内洁净厂房与各建(构)筑物之间的位置关系。按照GMP的要求,药品的全部生产过程应在一个洁净的内环境中进行,建造洁净厂房就是为了满足这一要求。洁净厂房可有效控制室内的空气质量,洁净室内的含尘量和含菌浓度几乎不受室外大气质量的影响,但这并不是说无需考虑洁净厂房周围的大气质量。GMP净化设计平面要求应设置在大气含尘浓度、含菌浓度和含有害气体浓度低,且自然环境好的区域。宜远离铁路、码头、机场、交通要道,以及散发大量粉尘和有害气体的工厂、仓库、堆场,远离严重空气污染、水质污染、振动或噪声干扰的区域;如不能远离以上区域时,则应位于其最大频率风向的上风侧。医药工业洁净厂房新风口与市政交通主干道近基地侧道路红线之间的距离宜大于50m。布置在厂区内环境整洁、且人流和货流不穿越或少穿越的地段,并应根据药品生产特点布局。兼有原料药和制剂生产的药厂,原料药生产区应位于制剂生产区全年最大频率风向的下风侧。三废处理、锅炉房等有严重污染的区域,应位于厂区全年最大频率风向的下风侧。平面要求青霉素类等高致敏性药品的生产厂房,应位于其他生产厂房全年最大频率风向的下风侧。医药工业洁净厂房周围宜设置环形消防车道,如有困难,可沿厂房的两个长边设置消防车道。厂区主要道路的设置,应符合人流与货流分流的要求。医药工业洁净厂房周围道路面层,应采用整体性好、发尘少的材料。医药工业洁净厂房周围应绿化。厂区内宜减少露土面积,不应种植易散发花粉或对药品生产产生不良影响的植物。洁净车间基本要求生产工艺对温度和湿度无特殊要求时,空气洁净度100级、10000级的医药洁净室(区)温度应为20~24℃,相对湿度应为45%~60%;空气洁净度100000级、300000级的医药洁净室(区)温度应为18~26℃,相对湿度应为45%~65%。
生产工艺对温度和湿度有特殊要求时,应根据工艺要求确定。人员净化及生活用室的温度,冬季应为16~20℃,夏季应为26~30℃。不同空气洁净度等级的医药洁净室(区)之间以及医药洁净室(区)与非洁净室(区)之间的空气静压差不应小于5Pa,医药洁净室(区)与室外大气的静压差
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