Материал: основы проектирования хим произв дворецкий

полуфабрикаты); подсобно-производственные (экспериментальные, инструментальные, ремонтные); энергетические (котельные, ТЭЦ, компрессорные и другие станции); складские; транспортные; санитарно-технические (насосные станции, очистные сооружения и др.); вспомогательные (заводоуправления, КБ, медпункт, помещения для учебных занятий).

Все здания и сооружения по огнестойкости подразделяют на пять степеней. Каждая степень огнестойкости здания или сооружения определяется двумя показателями: 1) группой возгораемости применяемых строительных материалов конструкций (все строительные материалы и конструкции по степени возгорае-

По взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности все производства

всоответствии со СНиП подразделяют на шесть категорий. А, Б, В, Г, Д, Е.

Ккатегории А относят производства, в которых технологический процесс наиболее пожаро- и взрывоопасен (т.е. возможно образование воздушных взрывоопасных смесей). Взрыв таких смесей может последовать от возникшей искры, резкого удара, детонации и может привести к частичному или полному разрушению конструкций здания (в производстве взрывчатых веществ, цехах многих химических и нефтехимических отраслей и др.).

Ккатегории Б относят такие производства, где в воздухе возможно накопление горючей или взрывоопасной пыли, горючих жидкостей с температурой

вспышки паров до 120 °С, взрыв которых не разрушает конструкции зданий (производства пылеугольного топлива, муки, сахарной пудры и др.).

К категории В относят производства, в которых применяют твердые сгораемые материалы и вещества, жидкости с температурой вспышки паров более 61 °С; вещества, способные гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом (деревообделочные, столярные, мебельные, хлопкообрабатывающие, трикотажные и текстильные фабрики и др.).

К категориям Г, Д и Е относят производства, связанные с обработкой несгораемых материалов (литейные, плавильные и кузнечные цехи, тепловые электростанции, механические, инструментальные цехи).

По этажности промышленные здания и сооружения подразделяют на одноэтажные, многоэтажные и комбинированные. На практике значительное распространение получили одноэтажные промышленные здания, как более экономичные, ввиду того, что горизонтальное перемещение сырья и полуфабрикатов значительно дешевле и проще многоразового вертикального. Кроме того, отпадает необходимость в проектировании дорогостоящих лестниц и подъемников, стоимость стен и фундаментов ниже, чем в многоэтажных зданиях, облегчается оздоровление воздушной среды посредством максимального использования естественной вентиляции. Однако при одноэтажной застройке дороже стоимость отопления за счет увеличения площади теплопотерь и занимаемой территории.

Многоэтажные здания (до шести, семи этажей) проектируют с вертикальной схемой технологического процесса. В этом случае средства затрачиваются только на поднятие сырья или материалов наверх, так как вниз они опускаются самотеком. Многоэтажная застройка может быть вызвана размещением предприятий на стесненных земельных участках, в районах сложившихся населенных мест или реконструкцией действующих производств без перспективы на их расширение. Следовательно, этажность промышленного предприятия выбирают в зависимости от конкретных условий, характера производства и технико-экономических данных.

По способу освещенности естественным светом промышленные здания проектируют с боковым светом, проникающим через окна, и с комбинированным. По температурному режиму промышленные здания делят на теплые и холодные.

В отапливаемых зданиях стены и покрытия подлежат теплотехническому расчету в соответствии с климатическим районом и должны обеспечивать возможность поддержания необходимой температуры внутри цеха в холодный период года.

Промышленные здания могут быть любой формы. Наиболее распространены здания, имеющие прямоугольное очертание или в виде сочетания нескольких прямоугольников.

По наличию внутрицехового кранового оборудования различают промышленные здания, оборудованные кранами и бескрановые. К внутрицеховому подъ- емно-транспортному оборудованию относят: мостовые краны, кран-балки, консольные краны, монорельсы, тельферы, конвейеры, подвесные транспортеры.

Объемно-планировочное решение промышленного здания – это целесообразные по функционально-техническим, технологическим, архитектурно-художе- ственным и экономическим требованиям расположения отдельных помещений в общем строительном комплексе.

Одноэтажные здания проектируют с фонарями или окнами [10]. Многоэтажные промышленные здания проектируют по требованиям технологического процесса, при наличии вертикальных технологических потоков, в случае строительства на территории действующих заводов. Если эти здания сооружают на одной площадке, то, как правило, они имеют единую сетку колонн. В зависимости от полезных нагрузок (массы оборудования и людей) на междуэтажные перекрытия рекомендуется применять сетки колонн 12×6 м при нагрузке до 100 МПа, 9×6 м – до 150 МПа и 6×6 м – при 200…250 МПа.

Многоэтажные производственные здания проектируют шириной 18 м и более, но при необходимости допускается ширина менее 18 м. Количество этажей обычно принимают от 2 до 6 с высотой, кратной 0,6 м и равной 3,6; 4,8 и 6 м. Для первого этажа предусмотрена дополнительная высота 7,2 м.

В случае применения обычного или провисающего оборудования верхних этажей допускается применять кран-балки, электротали, монорельсы грузоподъемностью 5 т. Для зданий с провисающим оборудованием имеется также схема с укрупненной сеткой колонн 18×6 м, с мостовым краном грузоподъемностью 10 т и высотой этого этажа 8,4 или 10,8 м.

При проектировании внутрицехового транспорта следует ограничивать применение мостовых кранов, используя напольный (автокраны, автопогрузчики, электрокары, транспортеры и др.) и подвесной транспорт. Монтаж и демонтаж оборудования необходимо выполнять самоходными безрельсовыми кранами и такелажными приспособлениями. Транспортировать и укладывать грузы (материалы и полуфабрикаты) в складских зданиях следует с применением экипажного оборудования в виде авто- и электрокар, вильчатых погрузчиков, штабелеукладчиков и т.п. Сыпучие материалы транспортируют пневмотранспортерами, шнеками, элеваторами и другими закрытыми устройствами.

Внутреннее пространство здания на предприятиях слагается из строительных конструкций, технологического оборудования, подъемно-транспортных устройств, коммуникаций. Строительные конструкции создают объемно-планировочное решение здания, а остальные элементы составляют его эксплуатируемый объем.

Типизация и унификация объемно-планировочных решений промышленных зданий снижает стоимость промышленного строительства, способствует индустриализации, ускоряет ввод промышленных комплексов в эксплуатацию, повышает темпы строительного производства и экономическую эффективность, сокращает сроки проектирования и т.д.

Для предприятий химической промышленности разработаны и утверждены габаритные схемы и унифицированные типовые секции и типовые пролеты промышленных зданий [10]. На основе габаритных схем разработаны следующие конструкции заводского исполнения: железобетонные фундаментные блоки, колонны, балки, фермы, плиты перекрытий и покрытий, стеновые панели и другие элементы.

Основным материалом для несущих конструкций одно- и многоэтажных промышленных зданий является сборный железобетон. Стальные конструкции могут быть запроектированы лишь для высоких многоярусных зданий, в которых необходимо смонтировать тяжеловесное технологическое оборудование, а также для разборных этажерок в зданиях павильонного типа. Для химических предприятий с очень агрессивной средой (заводы серной и соляной кислоты, производства по переработке калийных солей, минеральных удобрений и др.) целесообразно применять в качестве несущих элементов зданий деревянные клеенные конструкции. Их масса в пять раз меньше железобетонных, а приведенные затраты на изготовление на 30…40% сокращаются по сравнению с железобетонными и стальными конструкциями. При этом срок службы клеенных конструкций в 4–5 раз больше, чем у сборного железобетона.

При размещении самого химического оборудования различают три варианта компоновки: закрытый (в промышленных зданиях), открытый (на открытых железобетонных постаментах) и смешанный.

В закрытом варианте большое значение имеют правильно запроектированные объемно-планировочные и конструктивные решения промышленных зданий, так как от них в значительной степени зависят возможности расположения технологического оборудования, уровень организации технологических процессов, комплексной механизации и автоматизации производства. При проектировании необходимо предвидеть развитие предприятия (совершенствование технологических процессов и оборудования) на достаточно длительную перспективу.

Для гибких химических производств рекомендуются для строительства высокие одноэтажные корпуса павильонного типа. В таком цехе технологическое оборудование располагают на сборно-разборных этажерках, не связанных с не-

сущим каркасом здания, а в случае производственной необходимости аппараты легко переместить или заменить.

Взависимости от характера оборудования и климатических условий технологическое, энергетическое и санитарно-техническое оборудование рекомендуется размещать на открытых площадках, применяя при необходимости местные укрытия. Перечень технологического оборудования химической промышленности, устанавливаемого на открытых площадках, приведен в литературе [10].

Взакрытом варианте компоновки производства важной задачей является обеспечение в промышленных зданиях необходимых климатических, светотехнических и акустических условий, которые отвечали бы характеру производства. На предприятиях таких отраслей промышленности как производство сверхчистых веществ, искусственного волокна, пленок, оргстекла и других технология производства требует постоянно поддерживать на заданном уровне температуру, влажность, чистоту воздуха внутри помещений и достаточную освещенность.

Промышленные здания таких производств проектируют бесфонарными (в отдельных случаях без окон), с герметизацией и искусственным освещением. Поддержание требуемых параметров (температуры, влажности, давления, чистоты воздуха) обеспечивается вентиляцией и кондиционированием воздуха, созданием искусственного климата. Производственные помещения (с постоянным пребыванием работающих) без естественного освещения должны быть оборудованы установками ультрафиолетового излучения и фотариями.

Большое влияние на компоновку оказывают требования ремонта:

−чистка реакторов, колонн, сборников шлама и смол, а также теплопередающих поверхностей от накипи связано со снятием крышек, открытием люков, что требует дополнительной рабочей площади вокруг этих аппаратов и установки кран-балок, монорельсов с талями;

−устранение неплотностей фланцевых соединений, подтяжка сальников и замена их набивки и тому подобные требуют соответствующие площадки для выполнения данных работ;

−замена изношенных деталей компрессоров, дробилок, мельниц, транспортеров требует также дополнительной площади и установки упомянутых выше подъемно-транспортных механизмов;

−восстановление футеровки, изоляции, покраски связано с устройством приспособлений для подъема изоляции, плитки, а также со строительством лесов, что требует дополнительных производственных объемов.

Размещая технологическое оборудование, стремятся снизить капитальные вложения за счет уменьшения объема строительных сооружений, сокращения трубопроводных коммуникаций. Это можно достичь, располагая оборудование на минимальном расстоянии друг от друга. Минимальное расстояние между аппаратами, а также между аппаратами и строительными элементами – 0,8 м. При этом основные проходы по фронту обслуживания и между рядами машин (ком-