Строительное проектирование химических предприятий
..pdfглухой стены и ограждение с трех сторон сплошными бортами вы сотой 15 см для предотвращения возможного растекания горючих веществ.
В полуоткрытых установках гребенки управления наружных аппаратов максимально приближены к технологическому оборудо ванию, что позволяет экономить трубопроводы за счет сокращения их длины, упрощает эксплуатацию и удешевляет строительство. Линейная схема полуоткрытых установок большой протяженности создает условия разделения насосного отделения категории А на несколько изолированных отсеков через каждые 90 м посредством встроенных вставок шириной 6 или 12 м для вспомогательных по мещений, по первому этажу которых проектируют специальные проходы в соответствии с нормами противопожарной безопасности. Эти встроенные разделительные вставки обеспечивают локализа цию пожара в том отсеке, где он может возникать.
При проектировании открытых сооружений, так же как и для промышленных зданий с закрытым размещением технологического оборудования, необходимо предусматривать возможное укрупнение и блокирование цехов, агрегатов и производственных установок.
jt 29. Расстановка оборудования
Впромышленных зданиях размеры помещений определяют в зависимости от габаритов оборудования, площади, занимаемой людьми в процессе их труда, а также посредством подсчета необ ходимых площадей для подхода к рабочим местам, проезда на польного безрельсового транспорта, ремонта оборудования, эвакуа ционных цеховых проходов и таких функциональных факторов, как кратность воздухообмена, освещенность рабочих мест и др.
Взону технологического обслуживания оборудования входят размеры рабочих проходов между смежным оборудованием, что обеспечивает безопасное выполнение рабочих операций. Размеры этой зоны указывает завод-изготовитель в зависимости от площа ди, необходимой для выполнения работы в соответствующей рабо чей позе. Так, если рабочий выполняет работу стоя или с неболь шим наклоном к оборудованию, то зону обслуживания принимают 0,65—0,75 м, при большом наклоне ее увеличивают до 0,9 м. Опре деляя площадь зоны обслуживания оборудования, необходимо предусмотреть места для размещения сырья, полуфабрикатов и го товой продукции, свободный доступ к приборам и механизмам, а также обеспечить удобство и безопасность выполнения всех опера ций по их обслуживанию.
Зона ремонта включает в себя необходимую площадь для вы полнения ремонтных работ ремонтникам, а также площадь для монтажа и демонтажа оборудования. Ремонтники могут работать лежа, загораживая частями тела проход или зону обслуживания, поэтому ширину зоны ремонта проектируют больше зоны обслу живания, учитывая при этом и размеры применяемого инструмен та. Иногда функциональный процесс требует предусматривать пло-
щадку для извлечения из технологического оборудования отдель ных деталей, узлов и механизмов большого габарита, а также для складирования деталей и узлов на полу в непосредственной бли зости или для размещения тележек и других средств при транс портировании их из цеха. В отдельных случаях необходимо преду смотреть место для слесарного верстака или специального ремонт ного приспособления рядом с оборудованием.
Зону ремонта при выполнении ремонтником работ стоя с очень большим наклоном к оборудованию или стоя с наклоном в пол-обо рота принимают 0,7—1 м, если сидя на корточках или на стуле, то 0,65—0,90 м.
Зоны технологического обслуживания и ремонта следует рас полагать по периметру оборудования на уровне до 2 м от пола. В случае необходимости располагать зону технологического обслу живания оборудования на высоте свыше 2 м, следует проектиро вать специальные площадки с постоянной лестницей к ним. На од ной стороне таких площадок устраивают свободный проход шири ной не менее 0,7 м. Настил на площадках обслуживания проекти руют из листовой рифленой или перфорированной стали, литых плит из чугуна с сетчатой или ребристой поверхностью. По пери
метру площадок |
обслуживания устраивают ограждение высотой |
1 м с заделкой на |
15 см снизу сплошной бортовой обшивкой. |
Служебные лестницы на площадке обслуживания выполняют |
с поручнями, ступени должны иметь нескользкую опорную поверх ность. Ширину марша принимают 0,5—0,6 м, высоту подступенка — 250—280 мм, угол наклона к полу 60—70° Допускается угол на клона лестницы к полу до 50°, если при таком решении -не увели чиваются габариты оборудования и не затрудняется обслужива ние его.
Выполняя компоновку всего оборудования, следует рассмот реть несколько вариантов расстановки его, а затем выбрать из них наиболее целесообразный по удобствам эксплуатации и по эконо мическим показателям (рис. 83).
Ввиду того что техническое обслуживание, профилактический ремонт и чистку оборудования, как правило, осуществляют в раз ное время, целесообразно площади рабочей и ремонтной зон пол ностью или частично совмещать в одну зону.
Ширина рабочих проходов (в м)
1=аа,
где а — коэффициент, учитывающий совмещение зон технологиче ского обслуживания при различной организации труда; а — полу сумма ширины зон обслуживания соседнего оборудования.
При обслуживании соседнего оборудования одним рабочим, ко торый работает в проходе свыше 50% рабочего времени, прини мают а =1,3; если он обслуживает две и более единицы оборудо вания без привлечения вспомогательных рабочих а=1. При инди видуальном обслуживании оборудования с пребыванием одного из рабочих в проходе более 50%, а другого менее 50% рабочего вре
Следовательно, при установке -в рабочем проходе приборов и вспомогательного оборудования на стене проход увеличивают, не менее чем на 0,2 м. При отсутствии приборов и вспомогательного оборудования свободный проход между смежным оборудованием или между агрегатом и стеной должен быть не менее 0,8 м.
Разрыв между оборудованием и колонной при наличии фикси рованного рабочего места против колонны равен ширине зоны тех нологического обслуживания или зоны ремонта для данного участ ка агрегата. Зону ремонта учитывают только в том случае, если
Яр^>#обсл-
Разрыв между оборудованием и колонной должен быть не ме нее 0,1 м.
Если необходимо создать свободный проход между колонной и оборудованием, то разрыв между ними составляет не менее 0,6 м. Ширину второстепенных проходов, используемых для ремонта, осмотра и смазки оборудования, принимают не менее 0,8 м, мини мальную высоту прохода до нижних граней конструктивных эле ментов и вентиляционных коробов воздуховодов—не менее 1,9 м.
§ 30. Экономические факторы проектирования химических предприятии и технико-экономическая оценка промышленных зданий
Промышленные предприятия проектируют с учетом следующих факторов: возможности создания вспомогательных производств, инженерных сооружений и коммуникаций, общих для группы смеж ных предприятий (осуществляя создание проМузлов); применения наиболее совершенных технологических процессов; выбора кон струкций и материалов исходя из технико-экономической целесооб разности применения проектных решений в конкретных условиях строительства; снижения материалоемкости и трудоемкости строи тельства; уменьшения массы несущих и ограждающих конструкций.
В химической промышленности значительный экономический эффект получают при размещении отдельных Нидов оборудования (размещаемых ранее в отапливаемых помещениях) в неотапливае мых зданиях, под навесами или на открытых площадках и эта жерках.
Методика определения экономической эффективности капиталь ных вложений изложена в «Инструкции по определению экономи ческой эффективности капитальных вл ожений»СН 423—71.
Технико-экономическую оценку объемно-планировочных и кон структивных проектных решений промышленных зданий выполняют отдельно для производственных и администратИвно-бытовых поме щений.
Для анализа и окончательного выбора наиболее экономичного варианта учитывают объемно-планировочные Показатели, а также показатели годовых эксплуатационных затрат и затраты на воз ведение зданий.
Объемно-планировочные показатели.
1.Число этажей в здании.
2.Общий строительный объем (м3). Для его подсчета умно жают площадь поперечного сечения по внешнему контуру (вклю чая фонари), на длину здания по внешним граням торцевых стен.
Объем подвалов или полуподвальных этажей равен площади гори зонтального сечения здания по внешнему периметру стен на уров не первого этажа выше цоколя, умноженной на высоту от чистого пола подвала (полуподвала) до уровня чистого пола первого эта жа. Пристройки, дебаркадеры, рампы, навесы, эстакады, галереи
ибункера в состав строительного объема не включают.
3.Площадь застройки (м2) определяют на уровне цоколя зда ний по внешнему периметру наружных стен.
4.Площадь рабочую или основного назначения (производст
венную) подсчитывают как сумму площадей, предназначенных для выпуска продукции (включая все этажи, антресоли, этажерки и об служивающие площадки).
5.Подсобная, или вспомогательная площадь — это площадь, отведенная под проходы, подъезды автомобилей, железнодорож ные пути широкой и узкой колеи, мастерские для текущего ремон та форм, оборудования, точки инструмента, под стоянку электро кар, конторы цеховых мастеров, коридоры, вестибюли, тамбуры и встроенные санитарно-гигиенические помещения, занимаемая экс педициями по приемке сырья и отправке готовой продукции.
6.Полезная площадь состоит из рабочей и вспомогательной площадей. Ее определяют как сумму площадей всех этажей, под считанных в пределах внутренних отделанных поверхностей наруж ных стен, за исключением площадей лестничных клеток, шахт, ко лонн, внутренних стен и перегородок. Площади антресолей, этаже рок, обслуживающих площадок и эстакад включаются в полез ную площадь.
7.Отношение рабочей площади к полезной определяют коэф фициентом К\. Чем выше значение К и тем целесообразнее и эко номичнее планировка здания.
8.Отношение строительного объема к полезной площади оце
нивается коэффициентом Кз. Чем ниже значение К2, тем экономич нее объемно-планировочное решение здания.
9. Площадь наружных стен, покрытия и вертикальных ограж дений фонарей.
10.. Отношение площади наружных стен, покрытия и вертикаль ных ограждений фонарей к полезной площади характеризуется ко эффициентом Кз- Чем меньше Кз, тем экономичнее форма здания.
Показатели затрат на возведение здания.
1.Стоимость общестроительных работ.
2.Затраты труда на общестроительные работы.
3.Расход основных строительных материалов и конструкций.
4.Капитальные вложения на строительство базы по производ ству строительных материалов и конструкций (бетона, железобе тона и других изделий).
Годовые эксплуатационные затраты.
1.Амортизационные отчисления.
2.Расходы на текущий ремонт здания.
3.Расходы на эксплуатацию внутренних сетей санитарно-тех
нических устройств.
4.Расходы на санитарно-гигиенические нужды.
5.Расходы на электроосвещение здания.
6.Расходы на эксплуатацию пассажирских лифтов.
Единицей измерения указанных показателей является 1 м2 по лезной площади и единица мощности. Основным показателем при оценке эффективности вариантов служат приведенные затраты, рассчитанные на единицу мощности, а в зданиях универсального назначения — на 1 м2 полезной площади.
Стоимость конструкций при различной площади одноэтажных зданий (по данным ЦНИИпромзданий) приведена в прилож. IV.
Г Л А В А IV
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЗРЫВО-ПОЖАРООПАСНЫХ
ИВЗРЫВООПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВ
§31. Проектирование основных объектов н цехов взрыво-пожароопасных и взрывоопасных производств
Многие производства химической и особенно нефтехимической промышленности являются взрыво- и пожароопасными (категории А и Б) или взрывоопасными (категория Е). При проектировании таких производств необходимо предусмотреть создание надежных условий по безопасному ведению технологического процесса и без аварийной эксплуатации оборудования.
Промышленные здания химических цехов, где имеются взрыво опасные или токсичные вещества (ацетилен, водород, метан, эти лен и др.)» проектируют с аэрационными фонарями, дефлекторами или другими устройствами, способными удалять из-под верхнего покрытия легкие взрывоопасные газы (рис. 84).
Рис. 84. Дымовой люк с дефлектором:
а — в бесчердачном покрытии; |
б — в чердачном |
покрытии; |
/ — трубка |
для |
отвода |
|
конденсата; 2 — железобетонный |
стакан; |
3 — стальная труба; |
4 — дефлектор; |
5 — кол |
||
пак; 6 — стальное кольцо; 7 — утепленный |
клапан; |
8 — противовес; 9 — упор; |
10 — легко |
|||
плавкая вставка; 11 — подшипник; J2 — блок |
|
|
Рис. 85. Легкосбрасываемые покрытия:
а — беспрогонное; |
б — покрытие по прогонам; / — наружная стена; |
2 — фер |
||||
ма; 5 — колонна; |
4 — плоские |
ребристые плиты |
покрытия без |
отверстий; 5 — |
||
кровля; 6 — мелкоразмерные |
легкосбрасываемые |
комплексные |
панели покры |
|||
тия; 7 — то же, с отверстиями; 8 — просвет между плитами |
покрытия; 9 — |
|||||
крупноразмерные |
легкосбрасываемые |
плиты, |
укладываемые |
по |
фермам; |
|
10— прогоны; // — легкосбрасываемые |
панели, |
укладываемые |
по |
прогонам |
Рис. 86. Детали легкосбрасываемых панелей покрытий:
а — панель |
трехслойная асбестоцементная; |
б — панель трехслойная из плоских листов |
ас |
|||||||||
бестоцемента с утеплителем типа «сандвич»; |
в — панель |
типа |
ПАК; |
г — светопрозрачные |
||||||||
колпаки |
из |
органического |
стекла; / — плита |
покрытия; 2 |
— нижний |
слой |
асбестоцемента; |
|||||
3 —i то |
же, |
средний; 4 — то |
же, |
верхний; |
5 — гидроизоляция; |
6 — типовое |
покрытие; |
7 — |
||||
плита |
покрытия с отверстиями; |
8 — плитный |
утеплитель; |
9 — стена; |
10 |
— металлический |
||||||
фартук; |
11 — стальной дюбель; |
12 — тиоколовая мастика; |
13 — асбестоцементные диафраг |
|||||||||
мы; 14 — гернитовый шнур; |
15 — мягкий утеплитель; 16 — двойной светопрозрачный колпак |
s
о
гп
-*г
Для зданий производств категории А, Б и Е рекомендуется на ружные ограждающие конструкции выполнять легкосбрасываемыми при воздействии на них взрывной волны.
К легкосбрасываемым конструкциям относят оконные пере плеты с обычным стеклом, двери, распашные ворота, фонарные пе реплеты, конструкции из асбестоцементных, алюминиевых и сталь ных листов с легким утеплителем и т. п.; к легкосбрасываемым покрытиям — сборные покрытия массой не более 120 кг/м2. Легкосбрасываемые участки покрытий проектируют при недостаточной площади оконных проемов и других легких ограждений. Конструк тивно эти покрытия выполняют из железобетонных ребристых плит серии ПК-01-118 с отверстиями, перекрываемыми после монтажа мелкими листами из хрупкого материала (асбестоцемента, пласт масс и др.). В случае взрыва эти плиты взрывной волной выбива ются наружу, вследствие чего основные несущие конструкции оста ются неповрежденными (рис. 85, 86). Железобетонные плиты с от верстиями можно заменять металлическими прогонами. В кон струкции покрытия иногда проектируют противовзрывные клапана. Допускается применять одновременно трудносбрасываемые и легкосбрасываемые ограждающие конструкции, но при соблюдении следующих условий: если площадь легкосбрасываемых наружных ограждающих конструкций не менее 0,05 м2 для категорий А и Е и не менее 0,03 м2 для категории Б на 1 м3 взрывоопасного поме щения или в многоэтажных зданиях необходимо рассчитывать площадь легкосбрасываемых конструкций каждого этажа с учетом проемов в междуэтажных перекрытиях (не считая площади -прое мов в перекрытии нижележащего этажа).
Если площадь проемов в междуэтажных перекрытиях перекры вают решетчатыми настилами, то расчет ведут без учета уменьше ния ее конструкциями самой решетки при наличии не менее 85% площади живого сечения проема. Открытые проемы в междуэтаж ных перекрытиях промышленных зданий выполняют функции аэра ции их и противовзрывной профилактики, а также создают усло вия для монтажа и демонтажа технологического оборудования. Та кие проемы следует размещать в центральной части междуэтаж ных перекрытий или на участках у глухих стен.
В междуэтажных перекрытиях многоэтажных зданий с произ водствами категорий А, Б и Е, не связанными с применением легко воспламеняющихся и горючих жидкостей, а также пыли, проекти руют аэрационные противовзрывные проемы. Эти проемы препят ствуют застою взрывоопасных газов под перекрытиями и умень шают условия для их концентрации, а в случае возможного взрыва ослабляют давление на основные строительные конструкции.
Площади для указанных проемов принимают: на производст вах, выделяющих газы -с плотностью менее 0,8 (по отношению к воздуху),— не менее 15% площади пола перекрытия каждого эта жа, включая площадь, занимаемую проемами; с плотностью более 1—не менее 10% площади пола перекрытия каждого этажа.