探究空分压缩机厂房及其管道的布置

2022-09-11

本文主要针对空分压缩机厂房及其管道的设计进行探讨, 结合典型的化工厂房设计, 提出优化建议。

一、空分压缩机厂房设计

1. 厂房整体设计。

(1) 平面设计。空分压缩机厂房平面设计在满足日常生产的基础上, 符合总厂区的设计规划, 促进生产工艺流程的顺利开展。压缩机厂房的位置选定限制因素较为复杂多样, 需综合考虑公用设施设置、管网分布、运输道路以及厂房之间的合理布局, 确定厂房的建设位置。其中, 解决厂内生产工艺装置与压缩机厂房的联系和分割是设计的首要问题。 (2) 样式设计。空分压缩机厂房有多种形式, 如敞开式、半敞开式或者全封闭式, 设计时既要充分考虑当地的气候因素、介质的化学特征 (毒性分级、火灾危险类别等) , 又要考虑压缩设备的安装组建工作和生产运行中的检修口预留。例如, 西北地区春秋季常见风沙天气, 冬天气温较低, 加之机器设备本身的噪音和消防隐患等因素的影响, 适宜选择全封闭式且通风性较好的厂房。结合厂区面积和整体规划, 制定厂房设计方案, 选择合适的生产设备, 最终达到环境、操作、运行和生产相统一的结果。 (3) 生产和生活辅助间设计。化工企业生产有较大的危险性, 为了减小爆炸、火灾、噪音污染等潜在危险因素对工人身体造成危害, 在设计厂房时, 应尽量将生产和生活辅助间远离有毒、易爆的压缩机厂房。当车间内部需要设置操作室、休息室和化验室时, 隔挡墙应采用防火防毒性的材料, 另外设立单独的安全出口, 以保证工作人员的处于危险范围之外。

2. 空分压缩机厂房结构及功能。

(1) 常用的厂房结构主要有钢排架结构和钢筋混凝土排架结构, 后者具有较强的防火和防腐性, 但是构件截面大、施工周期长, 对于高大的厂房可采用钢排结构。另外, 厂房建筑构造时应着重考虑房屋的跨度问题。单层厂房一般呈矩形建造, 通风和采光条件便利, 由于厂房的适应性较强, 其面积和跨度的大小可以根据产线的和设备的布置图进行规划。多层厂房依据单层厂房为基础, 通常纵向方向发展, 房屋的占地面积较小, 层高为4~6米, 跨度为21~27米, 以自然采光为主。 (2) 设计和修建空分压缩机厂房围栏和屋顶时应充分考虑防火、防爆、防积水和安全疏散等功能。根据消防要求, 厂房的屋架、支撑、梁、柱等需涂刷防火漆, 另外, 根据耐火等级设定梁和柱的高度;有爆炸性危险的厂房应设置成敞开式或半敞开式, 如果生产要求厂房封闭时, 则要考虑增设泄爆设施, 如泄压墙体采用无二次伤害的硅酸钙石棉夹芯板和金属夹芯板;厂房排水沟的设置与否主要由可能泄漏的气体种类决定, 比如泄漏气体密度大于空气, 排水沟易成为可燃性气体的大量堆积地从而引发安全事故, 这种情况下, 通常在排水的地方设置地漏, 达到排水的目的;厂房各层的安全出口应分散布置, 且每层不少于2个, 安全出口之间的距离大于5m, 禁止在消防通道处堆放物品, 保持进出口畅通。

二、压缩机厂房的管道配置

压缩机厂房的管道尽量设置在操作平台下方。 (1) 入口管设计。入口管嘴到入口分液管间的管道短, 压力损失小, 且管道内无凝液。当管道内需有液体流通时, 应在低点排净。入口分液罐与压缩机厂房分别在管桥的两侧, 设置在厂房外。压缩机入口管道通过管桥, 并采用蒸汽伴热, 连接分液罐与压缩机厂房, 构成管道流通路线。 (2) 出口管设计。当液体流通时, 出口产生振动, 伴随压缩介质升温, 导致管道内产生热力膨胀从而引发超范围热应力。为了减小脉冲振动, 在管嘴处设置缓冲罐, 并且在沿地处敷设管墩、弯头和阀门等载荷点设置管卡、止推或限位支架, 将管道置于管墩之上并进行固定, 减少管道传递管嘴的力矩和受力。 (3) 阀门设计。压缩机的出入口阀门均分布在压缩机附近的操作平台处或附近的地面上, 由于阀门承受的载荷受自重的影响, 易发生振动。为了防止这种情况的发生, 在阀门最低处的地面设置支架。该装置管道走向较为简单, 阀门易操作, 并且有利于减少管道的振动。但管道阀门多沿地敷设, 占用地上面积, 为了增加厂区的活动空间, 通常在管道上方设置过桥平台。 (4) 支架设计。要保持管道的稳定性, 在不接触建筑物、平台或者楼板的情况下, 独立设置支架。在刚性较大的管墩上设置抗震支架, 支架可错开安装, 但要避免相邻支架搭接;在三通、弯头等载荷比较集中的位置, 采用支架将管道固定于管墩上面;对于并排布置的管道要集中设置支架, 尽量减少管墩的使用数量。

结束语

综上所述, 空分压缩机厂房设计主要从总平面设计、样式设计和生活辅助间设计等三个方面考虑, 在满足厂区规划需求的基础上, 保证工厂设备正常运作和生产活动的顺利进行。因地制宜地设计厂房样式, 有利于符合当地的环境的条件下开展工作, 保证厂房和设备安全。化工厂区的危险性较大, 由于生活辅助间是工人的集中活动场所, 在设计和建造时要充分考虑到消防、防爆、防毒等因素, 保证产区内广大劳动的安全。打牢厂房的主体结构, 增加安全防护功能, 合理设计管道的入口、出口、阀门以及支架, 保证生产过程中的气流畅通, 受力均匀, 减少管体在传输气体过程中的振动, 保证生产安全。

摘要：随着社会工业的不断发展, 各行业对氮、氧、氩等气体的需求量不断增加, 促使空分动力装置更新升级。空分压缩机厂房及其管道的设计要与现代装置的规模化、巨型化、低能耗等特点相适应, 合理规划各个生产系统。在厂房建设中, 通常使用混凝土结构主体, 空间大, 部分管道要求较高的承压能力和受热性。科学的厂房和及其管道布置能够降低设备损耗, 提高生产效率。

关键词：空分压缩机厂房,洗涤塔,管道,布置