第五章 车间布置设计
本章主要内容：
一、车间布置设计概述 二、车间设备布置设计 三、典型设备的布置方案 四、设备布置图 （简）
第一节 车间布置设计概述
一、化工车间的组成
(1) 生产设施： 包括生产工段、原料和产品仓库、控制室、露天堆场或储罐区等。
(2) 生产辅助设施： 包括除尘通风室、变电配电室、机修仪修室、化验室和贮藏室等。
的平台； (6) 平台的防护栏杆高度为1.0m，标高20 m以上的平台的防护栏杆高度应为
1.2m。
五、建 筑 物
3. 梯子的主要尺寸
(1) 斜梯的角度一般为45°，由于条件限制也可采用55°，每段斜梯的高度 ≯5m，超过5m时应设梯间平台，分段设梯子。
(2) 斜梯的宽度≮0.7m，也≯1.0m。 (3) 直梯的宽度宜为0.4~0.6m。 (4) 设备上的直梯宜从侧面通向平台，每段直梯的高度≯8m，超过8m时必
施工图阶段的车间平面布置图和立面布置图。
四、装置(车间)平面布置方案
➢ 厂房的平面布置形式主要有：长方形、L型、T型和Π型。
长方形或直线 最常用。结构简单、施工方便、设备布置灵活、采光和通
形
风效果好等优点，适用于中小型车间。
L型、T型和Π 当厂房较长或受工艺、地形等条件所限时采用。
型
应充分考虑采光、通风、交通通道、进出口等问题。
(3) 生活行政福利设施： 包括车间办公室、工人休息、更衣室、浴室、厕所等。
(4) 其它特殊用室： 如劳动保护室、保健室等。
车间平面布置就是将上述车间组成在平面上进行组合布置。
二、车间布置设计的依据
(一)应遵守的设计规范和规定 (二)基础资料
(一) 应遵守的设计规范和规定
《化工装置设备布置设计规范》（HG/T 20546-2009） 《建筑设计防火规范》(GB 50016-2006) 《石油化工企业设计防火规定》(GB 50160-2008) 《化工企业安全卫生设计 规定》(HG 20571-1995) 《工业企业厂房噪声标准》(GB 12348-2008) 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规定》(GB 50058-1992) 《中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程》（试行）（1987）等。
高应按最大设备的要求而定。 框架布置：尽可能将尺寸相近设备安排在同一层框架上以节省建筑费用。
五、建 筑 物
2. 平台
对高位设备，应为操作和检修设置平台。 主要结构尺寸应满足下列要求： (1) 平台宽度一般≮0.8m，平台上净空≮2.2m； (2) 相邻塔器的平台标高应尽量一样，并尽可能布置成联合平台； (3) 为人孔、手孔设置的平台，与人孔底部的距离宜为0.6~1.2m，≯1.5m； (4) 为设备加料口设置的平台，距加料口顶≯1.0m； (5) 直接装设在设备上的平台，不应妨碍设备的检修，否则应做成可拆卸式
非露天布置： 如往复泵、空压机、冷冻机等机械传动设备以及结晶器、釜式反应器
等易受气温影响的设备。
五、建 筑 物
(一) 几个概念
1. 建筑物模数
建筑模数（construction module），建筑设计中，为了实现工业化大 规模生产，使不同材料、不同形式和不同制造方法的建筑构配件、组合件 具有一定的通用性和互换性，统一选定的协调建筑尺度的增值单位。
➢ 是选定的标准尺度单位，作为建筑物、建筑构配件、建筑制品以及有关 设备尺寸相互间协调的基础。目前，世界各国均采用100 mm为基本模数， 用M表示，即1 M = 100 mm。同时还采用： ➢ 分数模数：1/2 M(50mm)、1/5M(20mm)、1/10 M(10mm); ➢ 扩 大 模 数 ： 基 本 模 数 的 整 数 倍 ， 3M(300mm) 、 6M(600mm) 、 12M(1200mm)、15M(1500mm)、30M(3000mm)、60M(6000mm）。 ➢ 使用3M是《中华人民共和国国家标准建筑统一模数制》中为了既能满足 适用要求，又能减少构配件规格类型而规定的。
区域 生产控 制区
管廊下 或两侧
建筑物 内部
内容 控制室、配电室至加热炉 两塔之间(考虑设置平台，未考虑基础大小) 塔类设备的外壁至管廊(或构筑物)的柱子 容器壁或换热器端部至管廊(或构筑物)的柱子
两排泵之间的维修通道 相邻两排泵之间(考虑基础及管道) 两排泵之间或单排泵至墙的维修通道
泵的端面或基础至墙或柱子
一般采用直通管廊长条布置或组合型布置，小型化工车间多采用室内 布置。
1. 直通管廊长条布置
➢ 比单侧布置占地面积小，管廊长度短，而且流程顺畅。 ➢ 露天布置的基本方案。
2. 组合型布置
➢ 露天布置、敞开 式框架布置和室内 布置三种方式相结 合。
3.室内布置和露天布置
优点
缺点
室内布置
气候影响小，劳动条件好，适 用于小型化工装置、间歇操作、 操作频繁、在气温较低的地区 或有特殊要求的设备。
操作位置和通道
设备在厂房内的排列方法
2. 设备排列方法
✓ 中等宽度(12~15 m)的车间：布置两排设备。 集中布置在厂房中间，两边留出操作位置和通道。 分别布置在厂房两边，中间留出操作位置和通道。
操作位置和通道
操作位置和通道 操作位置和通道
设备在厂房内的排列方法
2. 设备排列方法
✓ 宽度超过18m的车间： 厂房中间留出3 m左右的通道 两边分别布置两排设备 (每排设备各留出1.5~2 m的操作位置)
3. 操作间距
➢ 操作间距 考虑相应的操作位置和运输通道。 考虑堆放一定数量的原料、半成品、成品和包装材料所需的面积和空间。
700~900
>500
>500
>800
1200~1500
700
≥
3. 操作间距
>500
>b+400
>700
b
< 2000 1000~1200
> 2000
900
800~1000
1000 600
卧式换热器封头前面(轴向)的净距
1000
卧式换热器法兰边周围的净距
450
表5-1 设备之间或设备与建、构筑物之间的净距（续）
区域 任意区
内容 换热器管束抽出净距(L：管束长)
设备布置的最终成果：设备布置图。
二、车间设备布置的要求
(一) 满足生产工艺要求 (二) 满足安装和检修要求 (三) 满足土建要求 (四) 满足安全、卫生和环保要求
(一) 满足生产工艺要求
1. 设备排列顺序 2. 设备排列方法 3. 操作间距 4. 安全距离
1. 设备排列顺序
(1) 按照工艺流程的顺序进行布置； (2) 保证水平方向和垂直方向的连续性； (3) 避免物料的交叉往返； (4) 充分利用厂房的垂直空间布置设备。
一、车间设备布置设计的内容 二、车间设备布置的要求
一、车间设备布置设计的内容
确定各个设备在车间平面与立面上的位置；确定场地与建、构筑物的 尺寸；确定管道、电气仪表管线、采暖通风管道的走向和位置。
主要包括： (1) 确定各个工艺设备在车间平面和立面的位置。 (2) 确定某些在工艺流程图中一般不予表达的辅助设备或公用设备的位置。 (3) 确定供安装、操作与维修所用的通道系统的位置与尺寸。 (4) 在上述各项的基础上确定建筑物与场地的尺寸。 (5) 其它。
须设梯间平台，分段设梯子，超过2 m的直梯应设安全护笼。 (5) 甲、乙、丙类防火的塔区联合平台及其他工艺设备和大型容器或容器组
的平台，均应设置不少于两个通往地面的梯子作为安全出口，各安全 出口的距离≯25m。但平台长度不大于8 m的甲类防火平台和不大于 15 m的乙、丙类平台，可只设一个梯子。
第二节 车间设备布置设计
计量罐、高位槽、回流冷凝器等设备：较高层 反应设备：较低层 过滤设备、贮罐等设备：最底层。 多层厂房内的设备：既保证垂直方向的连续性，又要减少操作人员在 不同楼层间的往返次数。
2. 设备排列方法
➢ 设备排列方法 根据厂房宽度和设备尺寸确定。
✓ 宽度不超过9m的车间：一边为设备，另一边作为操作位置和通道。
➢ 主要成果： 初步设计阶段的车间平面布置图和立面布置图。
(二)施工图设计阶段的车间布置设计内容及程序
根据初步设计的审查意见，对初步设计进行修改、完善和深化。 ➢ 任务： ① 确定设备管口、操作台、支架及仪表等的空间位置； ② 确定设备的安装方案； ③ 确定与设备安装有关的建筑结构尺寸； ④ 确定管道及电气仪表管线的走向等。 ➢ 主要成果：
建筑造价较高。
露天布置
建筑投资少、用地省，利于安 装和检修，通风、防火、防燥 等。化工厂的设备布置优先考 虑露天布置。
操作条件差，自控要求高， 受大气影响等
一般情况可采用室内与露天联合布置。
3.室内布置和露天布置
露天或半露天布置： 生产中一般不需要经常操作的或可用自动化仪表控制的设备及需要
大气调节温湿度的设备。 如大型贮罐、精馏塔、吸收塔、凉水塔、喷淋式冷却器等设备。
车间布置分初步设计和施工图设计两个阶段，配管设计属于施工图设 计的内容。
(一) 初步设计阶段的车间布置设计内容及程序
(二) 施工图设计阶段的车间布置设计内容及程序
(一) 初步设计阶段的车间布置设计内容及程序
➢ 任务： ① 确定生产、辅助生产及行政生活等区域的布局； ② 确定车间场地及建(构)筑物的平面尺寸和立面尺寸； ③ 确定工艺设备的平面布置图和立面布置图； ④ 确定人流及物流通道； ⑤ 安排管道及电气仪表管线等； ⑥ 编制初步设计布置设计说明。
分类及应用范围
2. 跨度、开间、进深
跨度：跨度是梁式构件的一种尺寸，用于板、梁、屋架等。建筑物中， 梁两端的承重结构之间的距离，两支点中心之间的距离。
开间：两横墙间距离， 进深：两纵墙间距离。 一般根据房间门的朝向来 区分，房门进入的方向的距离为进深，左右两边距离为开间。