《压缩机厂房设计指南》

中国化学工程集团公司压缩机厂房设计指南中国化学工程集团公司二〇一四年一月目录一总则………………………………………………………………………………31适用范围……………………………………………………………………………32基本要求……………………………………………………………………………3二压缩机厂房主要设计规范………………………………………………………3三压缩机厂房建筑设计……………………………………………………………41厂房平面布置………………………………………………………………………42敞开或半敞开式、封闭厂房………………………………………………………43生产和生活辅助间…………………………………………………………………54跨度围护结构屋顶…………………………………………………………………55防火防爆及泄爆材料选择…………………………………………………………65.1防爆泄压的设施要求…………………………………………………………65.2可燃气体压缩机厂房…………………………………………………………75.3生产辅助间……………………………………………………………………75.4工艺管道和电缆桥架…………………………………………………………85.5防火保护………………………………………………………………………85.6泄爆材料选择…………………………………………………………………96排水沟、管沟和电缆沟……………………………………………………………97采光、通风…………………………………………………………………………97.1采光照明………………………………………………………………………97.2通风排气………………………………………………………………………108安全疏散…………………………………………………………………………108.1安全出口………………………………………………………………………108.2疏散楼梯………………………………………………………………119噪声控制…………………………………………………………………………1210防腐及室内装修…………………………………………………………………1210.1厂房防腐……………………………………………………………………1210.2室内装修……………………………………………………………………13四压缩机厂房结构设计……………………………………………………………131钢结构或钢筋混凝土结构设置…………………………………………………132厂房跨距、柱距设置………………………………………………………………133厂房结构设置……………………………………………………………………144厂房结构布置……………………………………………………………………155压缩机基础设置…………………………………………………………………166操作平台设置……………………………………………………………………177荷载取值计算……………………………………………………………………178厂房内力分析计算………………………………………………………………189构造设置…………………………………………………………………………21五压缩机厂房设备布置……………………………………………………………221压缩机及相关设备设置…………………………………………………………222油站设置…………………………………………………………………………223高位油箱设置……………………………………………………………………234检修吊车设置……………………………………………………………………235就地控制盘设置…………………………………………………………………236检修通道设置……………………………………………………………………237软管站及洗眼器设置……………………………………………………………24六压缩机厂房管道设计……………………………………………………………24附录A压缩机厂房生产类别分类…………………………………………………26一、总则为适应化工、煤化工和石油化工行业的发展，在工程设计中坚持贯彻国家的技术经济方针和政策，做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量，集团公司组织有关单位工程技术专家和相关人员对于新建和扩建的煤化工项目压缩机厂房的设计质量安全运行进行了现场专题研讨，形成共识，在此基础上编制了《压缩机厂房设计指南》。1适用范围本指南适用于中国化学工程集团公司系统内的设计单位工程技术人员在所承担的新建和扩建压缩机厂房的建筑设计、结构设计、压缩机基础设计、设备布置和管道设计时参考使用。2基本要求2.1压缩机厂房的设计，除应执行本指南外，尚应符合国家现行有关标准的规定，若本指南与国家现行有关标准发生冲突时，以现行国家有关标准为准。2.2压缩机厂房的总平面布置，在符合供应商或工艺包技术要求的前提下，应远离有防振要求的精密仪表和设备，远离有防燥声要求的控制室、配电室、化验室、办公室、休息室等辅助用房，远离粉尘污染和化工大气的地段。2.3压缩机厂房在满足供应商或工艺包要求的条件下，宜采用敞开或半敞开式建筑形式。设计为敞开式或半敞开式厂房时，应结合生产和维护要求及其当地环境、气候等条件采取相应围护和保温措施。2.4当供应商或工艺包要求压缩机厂房必须采用封闭建筑形式，设计的封闭厂房应满足防火防爆、保温等要求并符合国家现行有关标准的规定。二、压缩机厂房主要设计规范下面列出了压缩机厂房各专业设计涉及的主要标准规范，应依据项目情况选用适宜的标准规范进行设计,所执行的必须为最新版本：GB50016《建筑设计防火规范》HG/T20674《化工、石化建（构）筑物荷载设计规定》GB50011《建筑抗震设计规范》GB50009《建筑结构荷载规范》GB50007《建筑地基基础设计规范》CECS102《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》GB50914《化学工业建（构）筑物抗震设防分类标准》GB50140《建筑灭火器配置设计规范》JGJ113《建筑玻璃应用技术规程》GB50033《建筑采光设计标准》GB50037《建筑地面设计规范》GB50046《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50160《石油化工企业设计防火规范》HG/T20673《压缩机厂房建筑设计规定》SH3017《石油化工生产建筑设计规定》GB50040《动力机器基础设计规范》HG/T20555《离心式压缩机基础设计规定》HG20554《活塞式压缩机基础设计规定》SH/T3091《石油化工压缩机基础设计规范》SH3011《石油化工工艺装置设计规范》GB50058-92《爆炸和火灾危险环境电力设计规范》SH3097《石油化工静电接地设计规范》GB20801《压力管道规范-工业管道》GB50316《工业金属管道设计规范》HG/T20546《化工装置设备布置设计规定》HG/T20549《化工装置管道布置设计规定》SH3012《石油化工金属管道布置设计规范》GB50019《采暖通风与空气调节设计规范》HG/T20698《化工采暖通风与空气调节设计规范》SH3004《石油化工采暖通风与空气调节设计规范》GBZ1《工业企业设计卫生标准》GBJ87《工业企业噪声控制设计规范》SH/T3146《石油化工噪声控制设计规范》三、压缩机厂房建筑设计1厂房平面布置平面布置是压缩机厂房设计的重要内容，由于压缩机厂房平面布置与全厂总平面布置有关，而总平面布置应以满足工艺生产流程为依据。要充分考虑总体平面布局、竖向设计、公用设施配置、运输道路和管网分布与压缩机厂房之间的相互关系和次序。在确定全厂装置功能分区的基础上确定压缩机厂房的合理布置，其关键是要合理解决全厂各工艺装置与压缩机厂房之间的分隔和联系，从生产的角度考虑全厂布置的问题。压缩机厂房在总平面布置中涉及面广，因素复杂，常采用多种方案比较，从而选出最佳的压缩机厂房布置方案，以此来满足生产工艺对压缩机厂房的各项功能要求。2敞开或半敞开式、封闭厂房确定压缩机厂房的围护形式（敞开或半敞开式、封闭厂房）时，既要考虑建设项目所在地的环境条件，如西北地区气候冬天寒冷，春秋季节风沙较多和压缩机噪音等不利因素，又要考虑压缩机的安装建设、压缩介质理化特性（火灾危险类别、毒性分级等）、生产操作运行和检修等要求。需多角度的综合分析研判，从而确定压缩机厂房的建筑型式。压缩机厂房设计应贯彻落实化工建设项目工厂布置一体化、生产装置布置露天化、建构筑物轻型化、公用工程社会化、技术装备国产化的五化设计原则，并结合项目情况确定设计方案。使其在生产、运行、操作、环境等方面达到最佳的效果。当供货商提供的合成气离心式压缩机在建设和生产过程中有特定环境条件的性能要求时，应该尽量满足。如在-5℃不能安装，-10℃不能运行的机组。在西北地区存在最低-40℃环境温度，且机间管道及节流装置运行噪音超标（尽管已采取了降噪措施），存在甲类火灾危险和低毒性的介质特性，项目所在地风沙干旱严重且冬季温度极低，员工运行水平普遍较低，且维修工作量较大等实际情况下，选择全围护封闭结构的压缩机厂房是比较合理的选择。在封闭压缩机厂房设计时应加强通风，对屋内（屋顶）危险介质泄漏点采取多点探测等安全措施，确保压缩机安全运行和检修。3生产和生活辅助间在生产、生活辅助间设计过程中，应该充分考虑人员安全、劳动保护和操作便利等因素的影响，鉴于大多数工艺介质的火灾和爆炸危险性对人身安全的潜在威胁、压缩机运行噪音对操作人员身心健康的严重影响，在不影响操作便利的前提下，尽量将生产、生活辅助间与易燃、易爆及有毒的压缩机厂房分开布置。尽量不在压缩机厂房内布置生产和生活辅助间。当生产要求辅助用房（控制室、配电室、化验室、办公室、休息室等）与压缩机厂房布置在一起时，宜集中将辅助用房布置在厂房山墙的一侧，中间隔墙应为无门窗洞口的防火墙，生产和生活辅助间的门窗应位于爆炸危险区范围之外。当生产要求必须沿厂房纵向布置时，可集中布置在厂房一侧，但毗邻长度不应超过本侧厂房长度的1/3。当操作介质为氯气时，氯气压缩机厂房应设隔离操作室，操作室应设有直通室外的安全出口，观察窗应采用固定的密闭窗，并采用钢化玻璃。氨合成、空分压缩机联合厂房内的生产、生活辅助间可以分设，选择在其附近设置一个联合服务的功能性建筑（分配电室，附带巡检室、休息间等）。满足操作便利亦兼顾员工职业健康；CO2压缩机厂房内的生产、生活辅助间也可以分设配电室、操作间、更衣室、卫生间，并在功能房间与压缩机厂房之间设置操作走廊作为隔离带，尽量将噪音、震动等影响降至最低程度。4跨度、围护结构、屋顶压缩机厂房的跨度、围护结构、屋顶设计应充分考虑建筑模数,采暖节能要求,以及防火防爆等因素的影响。往复式压缩机（单层）厂房一般按水平方向布置生产线。这种厂房结构简单，可以采用大跨度布置。可以充分利用天窗采光和通风，由于单层厂房适应性强，既可建成大跨度、大面积的厂房，也可建小跨度、小面积的厂房。该类厂房多呈矩形，辅助用房通常沿柱边或利用吊车的死角处布置。也有集中贴建于厂房四周，但不宜过多，以免妨碍厂房采光和通风。跨度应根据压缩机厂商提供的建议设备布置图确定，同时满足操作检修要求，适应吊车及结构标准件的模数。由于占地面积大，相应地增加了室外道路、管线和运输线路的长度。多层（二层）厂房是在单层厂房基础上发展起来的。这类厂房有利于安排竖向工艺流程，管线集中，管理方便，占地面积小。多层厂房以自然采光为主，宽度为15～30米，选择跨度通常为21、24、27米。多层厂房层高一般为4～5米，有时可达6米。多层厂房通常采用钢筋混凝土框架结构体系，预制或现浇。楼面荷载应考虑工艺变更或设备安装以及大修留有吊孔。可燃气体压缩机厂房可采用压型钢板墙及轻钢屋顶。散发较空气轻的可燃气体的甲、乙类压缩机厂房，应采用轻型屋盖作为泄压屋盖。作为泄压设施的轻质屋面和轻质墙体，其质量不应大于60kg/㎡。厂房上部应设计天窗，高侧窗或其它通风措施等。压缩机厂房屋盖、围护结构的设计应根据厂房生产类别、生产和维护要求确定其材料和构造。甲、乙类厂房屋盖和围护结构应采用防爆泄压轻质材料，丙