第一篇：食品廠實罐車間設計及設備布置(喜格)

食品廠實罐車間設計及設備布置(喜格)實罐車間是罐頭食品廠的主要生產(chǎn)車間。一個中小型罐頭食品廠一般都要建設一至二個以上的實罐車間。車間建設投產(chǎn)以后對所生產(chǎn)的品種以及產(chǎn)品和質量關系很大‘軍間建設一經(jīng)施工就不易更改。而在建設以后一般都要考慮使用十五年以上(按耐久性規(guī)定的建筑物等級中規(guī)定，工業(yè)廠房的耐久年限是十五至四十年)。況且有些固定設施在安裝以后則不能輕易改動。所以，罐頭食品廠的設計應以生產(chǎn)車間為主。生產(chǎn)車間的設計又應以實罐車間為主。在設計時必須拿面考慮。SICOLAB以使其能在總圖布置、土建、給排水、供電、供汽、采暖、通風、制冷以及安全衛(wèi)生等方面取得統(tǒng)一和協(xié)調。

罐頭食品廠的實罐車間不同于其他行業(yè)的一般生產(chǎn)車間。因罐藏原料多取自農(nóng)副產(chǎn)品。具有品種多，生產(chǎn)季節(jié)集中和容易腐敗變質的特點。所以，罐頭食品廠的實罐車間多不是專用的。特別是以生產(chǎn)果蔬罐頭為主的中小罐頭食品廠。所建的實罐車間就應考慮它的通用性和生產(chǎn)的靈活性。以適應多品種不同產(chǎn)量的季節(jié)性生產(chǎn)。同時，實罐車間在生產(chǎn)中又散發(fā)大量水蒸汽和油氣等氣體，車間內溫度和濕度較高，在原料處理和設備清洗時又排出大量廢水，其中含有酸、堿、油脂等介質。再則，眾所周知，罐頭食品廠是專門生產(chǎn)人們吃的工廠，吃的東西就要求很衛(wèi)生，因而在設計中還應考慮防蠅、防蚊、防塵、防毒、防腐和防鼠等措施。為此，SICOLAB現(xiàn)就一般中小罐頭食品廠實罐車間的設計問題談談一些看法，以供一些正在建或打算建實罐車間的工廠參考。

一、位置的選擇

在布置實罐車間時要有總體設計的全局的發(fā)展的觀點。要考慮使一于交通運輸、給排水、供電和供汽等等，以滿足生產(chǎn)工藝上的各方面要求。一般實罐車間都位于生產(chǎn)區(qū)的中心，并要與廠區(qū)空罐車間、成品包裝車間、鍋爐房、冷庫、配電室等配合協(xié)調。車間頭部要靠近廠區(qū)主要通道，車間尾部要靠近成品保溫庫房。一罐頭食品廠消耗蒸炸最多的主要是實罐車間成品保溫庫房。所以，實罐車間還應靠近鍋爐房，但要位于鍋爐房的上風方向，也要位于冷凍機房的上風方向。

二、工藝設計

實罐車間的工藝設計是整個車間設計的重點。在設計過程中，首先要根據(jù)已確定生產(chǎn)的品種，各品種的班產(chǎn)量以及不同季節(jié)品種乏間的相互調配，進行必要的物料計算，以及耗水、耗電、耗汽量計算。車間所要采用的工藝流程，應優(yōu)先考慮先進的機械化的流水作業(yè)線，以生產(chǎn)果蔬罐頭為主的中小罐頭食品廠，還要考慮實罐車間的通用性。比如使建成后的車間既能適用于生產(chǎn)磨姑罐頭，又能適用于糖水桔子罐頭，還能適用于生產(chǎn)蘆罐、蠶罐、青刀豆等果蔬罐頭。有的資料上雖說生產(chǎn)果蔬罐頭的車間不宜生產(chǎn)肉禽水產(chǎn)類罐頭，但為了品種和季節(jié)性的調節(jié)，所以還要考慮能生產(chǎn)原汁豬肉、紅燒扣肉、紅燒排骨等肉類罐頭。而生產(chǎn)午餐肉和蕃茄醬等類罐頭的車間一般是專用車間。因它們需要專用設備進行生產(chǎn)，而且這些設備又不能隨意搬動，一般的中小罐頭食品廠在建廠初期也不具備生產(chǎn)這些罐頭的條件?！瑫r擴事物總是不斷發(fā)展變化的，因而還要估計到以后產(chǎn)品和品種的發(fā)展變化。

鑒于上述這些原因，所以在進行實罐車間設備選型.時也要考慮到通用的可能，使其所選用的設備既能保證當前的工藝要求，又能保證產(chǎn)品的產(chǎn)二最和質量，更能適應心后一段時期的發(fā)展。然而，過去有的廠卻不是這樣，他們沒有重視工藝設計的重要性。在考慮對設車間之時只是憑一時的熱情和主觀想象，沒有以科學的態(tài)度來迸行精心地工藝設計，使共所娃成的車間使用幾年就不適應生產(chǎn)工藝的要求了。有的甚至還沒有建成就要改造。在當前蓬勃發(fā)展輕紡、食品工業(yè)的大好形勢面前，對一些新興的中小罐頭食品廠在確定修建實罐車間之前應該弓起足夠的重視，工藝設計的好壞將直接影響到設備布置和建筑設計，以至可能影響到以后的生產(chǎn)，弄得不好當然也就更談不上充分發(fā)揮所建車間的經(jīng)濟效益，反而給國家造成經(jīng)濟損失。

三、設備布置

實罐車間的設備布置是以工藝設計為基礎，設計時要具體考慮所使用的設備安全可靠，管理方便，操作簡單，制造容易和投資較少。結合工藝要求和實罐車間的具體情況，為了使實罐車間達到通用的目的。還要考慮便于設備的搬遷。設備基礎一般不應突出地坪面。而應該與地坪面保持水平。設備的傳動部分也應盡量安裝在機架上，以便于搬動。為了使車間內部整齊、美觀，’所有工業(yè)管線(水管、蒸汽管、真空管、壓縮空氣管、動力線等)應沿車間外墻布置，這些管線規(guī)格的大小應著重考慮主要產(chǎn)品高峰時節(jié)要能基本上適應生產(chǎn)的需要。這樣，雖然在建廠時著來要浪費一點材料和資金，但以后使用起來就主動得多。過去有的廠在生產(chǎn)旺季時因車間缺水、缺汽而造成原料浪費是有過深刻教訓的(因制罐原料一般不易保存)所以在考慮水源和鍋爐容量時也應注意，為了縮短罐頭從封口到殺菌的時間，并減少車間內的機器噪音，又使車間看起來潔爽，封罐機和殺菌設備應布置在一起，與車間的整理、裝罐等部分隔開。對于空壓機，真空泵這些設備既要接近使用地點以減少輸送管路和阻力損失，還要盡可能與車間其他部分分隔，集中布置在一起，以便子操作管理。究竟是在實罐車間后部安裝殺菌設備，還是全廠統(tǒng)一設集中殺菌間。其中哪個方案最優(yōu)越，現(xiàn)還無統(tǒng)一定論，不過，多數(shù)小廠在建廠初期限于條件常常是在實罐車間后部安裝殺菌設備。不管怎樣，根據(jù)美國FDA對殺菌鍋操作的要求，我國有關部門已要求各出口廠限期對現(xiàn)有的殺菌鍋進行改造，所以，現(xiàn)在建廠時就要考慮殺菌的自動控制和自動記錄，在這方面，各地正在試驗和研究。

四、建筑設計

車間的建筑設計是在工藝設計和設備布置的基礎上進行的。建筑設計要適應生產(chǎn)工藝的要求。

實罐車間的長度以60米以上，70米左右為宜。過短不便于組織流水作業(yè);過長又不便于管理。

實罐車間的寬度:對中小罐頭食品廠來說，考慮到工藝上適用，結構上合理(既要符合建筑模數(shù)，便于選用構件，又便于施工，即在無機械化施工設備的條件下也可以施工)。經(jīng)濟效果較好，可以選擇18米寬，主跨12米，偏跨6米。實踐證明，這樣的車間大小適中，是可以適用于日產(chǎn)2即屯以上磨姑罐頭、蠶豆罐頭或糖水桔子罐頭生產(chǎn)的。

車間的高度，就中小罐頭食品廠而言，特別是對于初建的廠，為便于施工，使其建廠快，又便于生產(chǎn)管理，一般都先建單層廠房。并且由于車間的生活室一般都利用.分層布置在車間的端頭，綜合考慮通風、采光和外形比較整齊大方等因素。一般應在6米以上，最好取為7米左右。以后若要將這樣的車間改造為生產(chǎn)12噸/日的蕃茄醬車間還是可能的。只要將局部屋面升高就行了。如建多層廠房，一般都建議層高不宜低于6米。

車間的柱距，目前中小罐頭食品廠一般選用3.9米，4.2米，4.5米的較多。如施工條件較好，一般可選6米柱距。因6米柱距是我國目前工業(yè)廠房的基本柱距，在實際中應用較廣，經(jīng)濟效果也較好，就實用而言，擴大柱距還不僅能提高廠房的通用性，而且還能擴大生產(chǎn)面積，因每個柱子周圍都有一塊不好利用的面積。

車間的排氣，對實罐車間附屬的預煮、調味、油炸、排氣、殺菌等排出大量水蒸汽和油氣的部分應該分隔開，.設在偏跨內或車間后部，以利排氣，避免影響其它部分操作，隨著科學技術的發(fā)展，按要求實罐車間應進行空氣調節(jié)，以造成適合于實罐車車間生產(chǎn)工藝的人工氣候，這無疑是發(fā)展的方向。但搞空調所需的投資較大，操作管理技術要求較高，所以，目前已采用空調的廠不多。對于我國南方的廠，在沒有空調的情況下，在實罐車間排出大量水蒸汽和油氣部位的屋頂上的適當位置?？梢赃x用安裝全國通用通風標準圖集《筒形風帽》，這種排氣裝置不需要消耗動力，也不受風向的影響。自然通風的效果是比較好的。比起設夭窗來要優(yōu)越一些。因設天窗在結構處理上要麻煩些，尤其是在地震區(qū)。歷次地震震害均表明突出屋面的天窗系統(tǒng)是震害較普遍和嚴重的部位。

實罐車間的結構不適宜用木結構。并且采用鋼結構也不夠理想。在一般施工技術條件下可采用磚混結構。實罐車間對地坪的要求是耐磨、耐熱、耐腐蝕，不起灰和防滑，還要便于搞清潔衛(wèi)生，不易生霉菌。目前，四川的罐頭食品廠大都采用水磨石地面。在考慮今后有可能變動的地方嵌水磨石塊。水磨石地面的造價雖比水泥砂漿面層高1~2倍，但比起用花崗石做地坪(有人核算用花崗石做地面每平方米造價40元左右)來要低一半多(每平方米造價不到20元)，并且取材容易，施工比較方便，使用效果也比較好。當然，隨著科學技術的不斷發(fā)展，新型材料將不斷涌現(xiàn)，希望今后有關部門能研制出既符合實罐車間工藝要求，而價格又比花崗石做地坪的塑料地面，·那當然是很理想的。比如，現(xiàn)已研制成功一種能防酸防堿耐腐的叫被“26。:聚醋樹醋整體地坪”。

實罐車間的內墻面必須具有防腐、防霉、防油、防水，不集灰的性能，并要求潔白衛(wèi)生。所以墻裙一般都貼白瓷磚，高度應齊窗臺，以便車間整齊化一。對于其它部分墻面和頂棚面，可采用上海市建筑科學研究所最近研制成功的106內墻涂粉刷。實踐證明，用白水泥砂漿粉刷的墻面，容易脫落變色，而且價格很貴?；蛘?，采用天津某單位已研制成的耐水洗的“酸改性水玻璃內外墻涂料”。

實罐車間的出人口為防蚊蠅進入車間應安裝風幕，而水幕因要打濕衣服。一般工人不大喜歡，或者采用暗道再安裝風幕。

實罐車間的窗戶采用雙層平開窗，一層紗窗，一層玻璃窗。紗窗應采用塑料紗窗或尼龍紗窗，因它們不生銹，并且顏色最好是白色的。

另外，為了便于搞清潔或為了來賓參觀而不進入車間，有的廠在車間外面設置了可供一人通行的架空走道是可以的。顯然，有個別廠將架空走道設在室內是不符合實.罐車間衛(wèi)生的，因內走道難免積灰或掉灰。

第二篇：老廠房改造成GMP車間(喜格設計建設解決方案)

老廠房改造成GMP車間（喜格設計建設解決方案）自20世紀80年代推行GMP規(guī)范以來，藥廠幾乎同時開始了GMP改造的實踐，因為除了新建項目都會涉及改造的話題。近期又面臨了GMP換證，新增產(chǎn)品及廠房設施將需重新規(guī)劃布置，筆者在藥廠項目設計實踐中，涉及到較多的舊廠房改造的案例。從舊廠房改造趨勢來看，由于無菌制劑產(chǎn)品對生產(chǎn)環(huán)境的要求較高（1萬級），且生產(chǎn)區(qū)域布置所需面積也較大，故此類改造項目可能相對較少；而固體制劑之類產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)境相對要求較低（僅為30萬級），工藝流程相對也簡單，并可拆分為幾個單元操作，所以類似口服固體制劑等生產(chǎn)線將成為以后舊廠房改造項目的主角。下面SICOLAB結合老廠房GMP改造的各類改造項目中的一些問題和經(jīng)驗做一些探討和交流。1老廠房GMP改造的布置 1.1總圖布置

對于藥品生產(chǎn)的企業(yè)和廠房的選址建設，GMP都有相關要求，即盡量使藥品生產(chǎn)遠離周邊的污染干擾。針對不同產(chǎn)品還應有具體的要求，對于一個新建廠或車間，這一點相對容易做到，但對舊廠房改造而言，這或許成為先天的缺陷，在擬改造廠房總圖位置既定的條件下，要綜合評估周邊環(huán)境對其未來藥品生產(chǎn)的影響和其將進行的藥品生產(chǎn)對周邊環(huán)境的影響即考慮以下幾點：

（1）擬改造廠房周邊是否有對藥品生產(chǎn)產(chǎn)生干擾的污染源?污染度如何?同時結合擬生產(chǎn)產(chǎn)品是否為青霉素類高致敏性藥品、β—內酰胺類、避孕藥、激素和抗腫瘤類的藥品?評價其對周圍車間廠房乃至全場總圖布置產(chǎn)生的影響；

（2）結合全廠已有的人物流走向，按未來工藝生產(chǎn)對應的生產(chǎn)類別所需滿足的消防要求，綜合評價改建的可行性，改建應不破壞廠區(qū)既定的功能分區(qū)和公用工程的供應方便；

（3）還應適當考慮改建工程的施工場地，改建期間為避免影響正?，F(xiàn)有生產(chǎn)而采取的一些臨時措施。這一階段的工作應在項目決策階段進行，盡管這階段工作或許沒有具體成果，但筆者認為極其重要，工作做好了對企業(yè)決策、日后的項目施工驗收以及GMP審查認證都有益，也減少了日后因施工影響正常生產(chǎn)、公用工程改建復雜而引起的工程投資超支以及工期延長等令企業(yè)騎虎難下的問題。1.2車間布置

由于現(xiàn)有廠房與建筑的外形已定，對新的工藝布置是一種限制，布置上有幾項要點在此與大家交流。

1.2.1充分考慮原有廠房的結構層高，明確承重墻位置

以針劑生產(chǎn)項目為例，現(xiàn)主要生產(chǎn)設備均用生產(chǎn)聯(lián)動線，對廠房的空間（長度、寬度）要求較高，磚混結構和“柱網(wǎng)”間距小的框架結構廠房內難以改建，這也是針劑改建項目不多的原因之一。再以固體制劑生產(chǎn)項目為例，其各個生產(chǎn)單元步驟相對獨立，可適當利用舊廠房的原有分隔布置，但應結合選用設備情況（如一步造粒、沸騰干燥等外形）核算層高與面積，并提請考慮這些大設備的進場安裝及維修路線。1.2.2考慮未來生產(chǎn)的特殊性

制劑生產(chǎn)一般為丙類生產(chǎn)，應該說對廠房大體影響不大，但若涉及易燃易爆介質，則另當別論。結合涉及有機溶劑包衣工段項目為例，來闡述注意要點：

（1）一般作為甲類生產(chǎn)考慮，設有專門生產(chǎn)區(qū)，并設防爆墻及防爆門斗與其他區(qū)域隔開，還要注意考慮適合的泄爆方式和方向。

（2）控制防爆生產(chǎn)區(qū)的面積應滿足《建筑防火設計規(guī)范》（2002版）第3.1.1條注2中一座廠房內或防火分區(qū)內有不同性質生產(chǎn)時，其分類應按火災危險性較大的部分確定，但火災為危險性的部分占本層或本防火分區(qū)面積的比例小于5%，且發(fā)生事故時不足以蔓延到其它部位，或采取防火措施能防止火災蔓延時，可按火災危險性較小的部分確定”的要求，控制建筑物仍為丙類廠房，特別提請注意應報有關主管單位核準。筆者在某項目設計中，自認為設計是完全按條例執(zhí)行，但企業(yè)收到的批復卻被要求按甲類廠房設計以滿足與其他廠房的防火間距，經(jīng)詳細詢問后才得知差別在于是否計入緩沖間面積，當然企業(yè)不會因幾平方米面積之差而被迫采取其他措施，最后采取修改壓縮防爆區(qū)面積的措施而告終。（3）如濕法制粒、包衣等配漿崗位有可能涉及使用少量酒精，盡管量較小，但從GMP角度，仍需考慮溶劑以何種包裝形式進入、是否暫存、在何處分配稱量等問題。最簡單的解決方法是購買小包裝溶劑，經(jīng)“物凈”程序送入生產(chǎn)區(qū)稱配，余料返回庫房，這樣可最大限度的減少由此衍生的問題。

1.2.3以現(xiàn)行的GMP為標準，不應擅自簡化或省略相應設施

坦率而言，利用舊廠房改造后生產(chǎn)產(chǎn)品，一般為經(jīng)濟效益不太好的企業(yè)，處于保有生產(chǎn)許可證的目的，或是企業(yè)想先生產(chǎn)出產(chǎn)品，利用賺來的錢再重建車間等情況，不管哪種情況，大凡利用舊廠房改造的企業(yè)投入的資金肯定是有限的。有限的資金投入和項目的各種具體要求就必然產(chǎn)生矛盾，往往企業(yè)會擅自改動和降低相關要求，自認為反正是舊廠房改建，只要主要生產(chǎn)工序設施有，能生產(chǎn)出產(chǎn)品即可，對部分輔助設施則能省則省，這一不完整性在企業(yè)自行改建項目中表現(xiàn)尤為明顯。其實，GMP規(guī)范及實施指南均明確了制劑生產(chǎn)的具體要求和相關設施，GMP認證也是按法規(guī)進行，老廠房改建與新建項目均按一個標準驗收，企業(yè)抱任何僥幸心理都是不可取的，反而會因整改的不完善而多花精力和金錢。同時設備的更新也需跟上，一些落后淘汰的設備應堅決丟棄，應適當選用先進設備有助于提升企業(yè)品牌形象和打開市場，采用新技術與優(yōu)化布置是唯一合理的減少投資的手段。2老廠房GMP改造的結構

基于擬改建的廠房多半已使用不少年月，同時原有使用功能各異，因此需對廠房的可用性做一番評價。

（1）由于近年來結構及規(guī)范已有更新，應根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范，按新的功能要求對原廠房進行復核計算，同時上海市建委已發(fā)文“滬建建規(guī)（96）第00876號”《上海市建設工程抗震鑒定管理暫行辦法》，其第9條規(guī)定：“對建筑物和工程設施進行擴建或改造的，必須進行抗震鑒定”，按實際鑒定意見后，進行必要的加固。

（2）在老廠房結構既定的條件下，一般不可能全面滿足擬改建項目的工藝布置要求（如受到較小的柱距、不可拆的沉重墻等條件的限制），因此應加強協(xié)調，使改建工作能合理地進行下去，同時擬改建項目的新布置也應兼顧原有結構的因素。例如，筆者在某改建項目中按工藝需要劃設了防爆區(qū)和防爆墻，結構專業(yè)也做了相應的設計，但在現(xiàn)場施工時發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)擬建的防爆墻基礎地梁與原結構地梁略有重疊或貼鄰，這樣肯定會加大施工難度，也不盡合理，經(jīng)協(xié)調，最終微調一下工藝布置（即調整防爆墻位置），使問題迅速得以解決。

（3）在改建項目中，一般地面都會重做。對于底層而言，一般在考慮排水管后施工不會有大問題。多層廠房地面，一般會打掉原粉刷層。如因有水磨石地面沉降引起地面裂縫而要除去水磨石層時，不得野蠻施工，以免破壞結構。此外，應結合布置分割的彩鋼板圍護結構、新設地漏、穿樓板風管或管道井等情況，統(tǒng)籌考慮協(xié)調，一般建議面層為環(huán)氧自流坪或耐磨涂層，減少荷重，方便施工。3老廠房GMP改造的空調

3.1空調機房荷重車間布置一般總是先考慮生產(chǎn)區(qū)，再視具體情況考慮機房位置。但在舊廠房改造中，由于機房的荷重要求甚至高于生產(chǎn)區(qū)，因此機房位置也必須同時考慮。一旦確定在樓層或屋頂后，應復核具體布置荷重以決定結構加固或改建方案，而不應該套用荷重以減少投資和工程量，如布置在屋面還應考慮防雷接地系統(tǒng)和設施。同時，建議在空調機組布置區(qū)設置雨棚。3.2關于留孔 空調系統(tǒng)對外采排風和送回風系統(tǒng)均會要求有較多的預留孔，對一般樓層和室內墻孔，往往考慮結構穩(wěn)定性，穿樓層的孔只需孔沿做翻邊即可。這里要提醒的是屋面孔，正因為是原有建筑，屋面開孔肯定會破壞原有防水層，因此除必須外，一般建議進排風口盡量選擇側面進出配置，對必要的屋面開孔，施工應仔細，孔沿做翻邊，認真做防水層，最好進行防水測試后再進行設備安裝，同時建議對屋面上的設備采用工字鋼基礎梁，以減少荷重及對原有屋面的破壞，并設防雨帽。

3.3關于風管在舊廠房改造中，由于層高無法改變，層高的不可變有可能局限風管走向，使之成為一大難題，一般的處理方法只能改變風管尺寸，甚至局部降低吊頂標高。現(xiàn)在有部分彩鋼板生產(chǎn)廠家已生產(chǎn)出包含風管道的彩鋼板，即利用彩鋼板的夾芯部位作為風道，同時可配風口百頁，這樣能最大程度的利用空間高度，在舊廠房改造工程中也可酌情選用。4老廠房GMP改造的工藝用水

一般固體制劑生產(chǎn)用純化水，分為配料用和工器具洗滌二類，對舊廠房改造項目，能新上純化水制備設施固然好，如無可利用原有純化水工藝管網(wǎng)，再設接受罐也花費不多。但若無現(xiàn)成外管，則建議利用純化水運送容器，將純化水送至車間，并在車間設純化水罐及輸送泵，用管道接至使用點。這樣做可最大程度節(jié)約投資，但必須明確操作程序，并作驗證工作，以設定水質監(jiān)測點測試次數(shù)和全套管路每天放凈的前提下的清洗周期等，保證工藝用水系統(tǒng)通過GMP認證。

5老廠房GMP改造的實例分析

下面以SICOLAB所設計的一個固體制劑老廠房改造項目為例，將所涉及的一些問題及采取的措施作一闡述。該固體制劑老廠房改造項目主要生產(chǎn)片劑和膠囊劑，共十幾個品種，年產(chǎn)量約3億片（粒）。擬定的老廠房位于廠區(qū)中北部，其為一幢長方形三層建筑物，東西長76.77m，南北寬21m，層高一層為5.4m，二、三層均為5.1m，建筑物最大高度18.2m，在其北側已建有部分裙房。該項目擬建老廠房周邊環(huán)境：東面為廠區(qū)廢水處理站，南面為酸、堿轉化車間（目前閑置），西面為廠區(qū)動力空壓站，北面為廠區(qū)圍墻，與別廠倉庫相鄰。目前擬定的老廠房的情況為：一層為大包裝區(qū)和中轉倉庫，二層是空置生產(chǎn)場所，三層是主要固體制劑生產(chǎn)區(qū)。隨著生產(chǎn)能力的不斷擴大，市場需求量的不斷增加，以目前該制劑廠房的生產(chǎn)設施及生產(chǎn)能力，顯然已不能滿足要求。通過對原制劑廠房進行技術改造，配套生產(chǎn)設施，擴大生產(chǎn)能力以滿足不斷增加的市場需求量，使該制劑廠房的生產(chǎn)符合GMP的要求。5.1車間工藝布置

根據(jù)上述原則和工藝流程，進行模塊化布置，其分別為：（1）三層為固體制劑中試車間、原輔料前處理區(qū)、制粒干燥區(qū)、總混區(qū)、中間貯存區(qū)、工器具洗滌區(qū)及洗衣區(qū)；（2）二層為壓片膠囊填充區(qū)、內包裝區(qū)、外包裝區(qū)；（3）一層為倉庫區(qū)、辦公區(qū)及人員總更衣區(qū)；（4）北側裙房為配套輔助設施，裙房一層設有維修、空壓站、空調機房、配電及純化水制備；裙房二層為配套空調機房。同時，在不同功能區(qū)域分別設置清洗間和模具存放間，其中洗桶間實施干濕分離并專門設置潔凈桶存放區(qū)域，對產(chǎn)塵較大房間（如粉碎過篩、膠囊填充、壓片等房間）采用除塵設施，除塵器設在單獨小機房內，機房緊靠除塵的房間。5.2改造中遇到的問題

老廠房平面呈細長形，人流、物流難以按規(guī)范布置，布置時遇到下列問題：

（1）生產(chǎn)車間產(chǎn)品較多，單層面積較小，無法在一層將全部工序布置進去，物料如何在不同樓層間進行輸送。

（2）老廠房層高低，單層層高5.1m，除去梁高后高度為4.3m，再除去吊頂高度2.5m，技術夾層只有2m，在夾層中風管、公用工程管道和動力照明管線鋪設難度較大。（3）樓板為預制槽型板，結構強度低，無法負擔重設備的結構荷載。5.3針對問題所采取的措施5.3.1合理安排人物流，防止交叉污染（1）制劑車間東側為人流進口，分為二路：一路是辦公區(qū)及倉庫人員，在一層更衣室換鞋、存包、脫去外衣，然后換上專用工作衣后進入辦公區(qū)及倉庫區(qū)；另一路是制劑生產(chǎn)操作人員，在一層總更衣室換鞋、存包、脫去外衣，然后換上制劑廠房工作衣后，經(jīng)東側樓梯至二、三層各生產(chǎn)崗位，進入二、三層30萬級潔凈生產(chǎn)區(qū)的人員還需經(jīng)過換鞋、脫衣、洗手、更潔凈衣，手消毒后經(jīng)緩沖間進入30萬級生產(chǎn)區(qū)，通過30萬級走廊至各生產(chǎn)崗位。

（2）原輔料及包裝材料由底層西南側倉庫區(qū)貨物出入口進入，在進入倉庫前必須清潔外包裝灰塵或去除一些需拆卸的外皮及捆扎帶，然后放置托盤上暫存于倉庫原料待檢處，經(jīng)抽樣化驗合格后掛上合格牌。生產(chǎn)時，通過貨運電梯運至二、三層，經(jīng)外清、緩沖后進入30萬級生產(chǎn)區(qū)。

5.3.2跨層物料輸送

由于單層廠房面積不能滿足布置所有需在30萬級潔凈區(qū)生產(chǎn)的工序，所以三層車間只完成原輔料的粉碎過篩、制粒干燥及總混，再輸送至二層車間進行壓片、膠囊填充、包衣及內外包裝。我們在潔凈生產(chǎn)區(qū)二、三層的中轉房間內設置了一臺層間提升機，工作時，三層用小車將總混好的桶裝物料推入提升平臺，關好安全護欄，將物料下送至二層工序。使用層間提升機時需注意：（1）氣流組織，由于提升機在上下輸送的時候會在二層與三層間形成一個豎直通道，若二、三層生產(chǎn)車間使用不同的空調系統(tǒng)，則跨間的二個房間風壓事實上無法做到相等，就會產(chǎn)生空氣交叉污染。所以，二、三層中轉房間必須設置為一個空調系統(tǒng)，如圖1所示，且在兩個不同空調系統(tǒng)之間設緩沖（如二層輸送間與三層生產(chǎn)車間為一個空調系統(tǒng)，則需在二層中轉間與二層生產(chǎn)車間之間設緩沖）。此外，除二、三層中轉房間各自采用上送下回風形式外，還需在提升通道周圍設側向送風口，以保持提升立柱的潔凈。

（2）安全問題，為防止工人在層間提升機工作時踏空落入提升通道，應在三層提升平臺周圍設不銹鋼圍欄加以防護。（3）管理問題，層間提升機只能用來輸送總混完畢的桶裝物料，決不能用來輸送其它物品，以防止物料的交叉及混雜，應在操作SOP中確保其輸送的單向性和唯一性，同時禁止生產(chǎn)人員搭乘提升機。5.3.3層高問題的解決

為了解決廠房高度不夠的問題，我們將公用工程主管道及動力照明電纜橋架沿生產(chǎn)車間北墻外側東西向鋪設，支管在使用點處開墻孔南北向進入。而空調風管及純化水管道充分利用車間內技術圖1層間提升機中轉間氣流示意圖吊頂三層吊頂二層吊頂層間提升機夾層2m空間布置。這是由于：

（1）本生產(chǎn)廠房北側為圍墻，一墻只隔為別廠倉庫，北立面為非主要立面（廠區(qū)道路上無法觀察到），在此立面上布管開孔非常隱蔽，不妨礙整體建筑的美觀，卻為車間技術夾層騰出了空間；

（2）固體制劑公用工程管道一般為上水、蒸汽、壓縮空氣等，外界環(huán)境對其溫度及質量影響較小，而潔凈廠房對空氣的溫濕度及塵埃粒子數(shù)控制要求較高，風管布置在技術夾層內可保證空氣溫濕度及品質，降低能耗。

5.3.4層板的加固二、三層樓板為預制槽型板，結構強度低，由于改能滿足要求，則依據(jù)設備外形尺寸，拆除有限的幾塊槽型板，改為混凝土樓板加小梁的結構。另外，槽型板為整體形式，開孔會破壞其強度，只能整塊拆除，所以車間豎管盡可能沿外墻由一層伸至三層，再通過墻孔進入車間，盡量保留原有結構形式，減少成本。SICOLAB總結：

老廠房改造過程中有許多實際問題，這些問題在新建廠房中根本不存在，因此要針對具體問題具體分析，在工藝布置和工藝設備選擇等方面多加思考，選擇合適的方案，改善生產(chǎn)環(huán)境，使其能符合GMP要求。

第三篇：化工企業(yè)設備、管道設計布置技術要求

化工企業(yè)設備、管道設計布置技術要求

1設備布置設計的一般要求是什么？

答：（1）滿足工藝流程要求，按物流順序布置設備；

（2）工藝裝置的設備、建筑物、構筑物平面布置的防火間距應符合安全生產(chǎn)和環(huán)境保護要求；

（3）應考慮管道安裝經(jīng)濟合理和整齊美觀，節(jié)省用地和減少能耗，便于施工、操作和維修；

（4）應滿足全廠總體規(guī)劃的要求；裝置主管廊和設備的布置應根據(jù)裝置在工廠總平面圖上的位置以及有關裝置、罐區(qū)、系統(tǒng)管廊、道路等的相對位置確定，并與相鄰裝置的布置相協(xié)調；

（5）根據(jù)全年最小頻率風向條件確定設備、設施與建筑物的相對位置；

（6）設備應按工藝流程順序和同類設備適當集中相結合的原則進行布置。在管廊兩側按流程順序布置設備、減少占地面積、節(jié)省投資。處理腐蝕性、有毒、粘稠物料的設備宜按物性分別緊湊布置；（7）設備、建筑物、構筑物應按生產(chǎn)過程的特點和火災危險性類別分區(qū)布置。為防止結焦、堵塞、控制溫降、壓降，避免發(fā)生副反應等有工藝要求的相關設備，可靠近布置；

（8）設備基礎標高和地下受液容器的位置及標高，應結合裝置的堅向布置設計確定；（9）在確定設備和構筑物的位置時，應使其地下部分的基礎不超出裝置邊界線；

（10）輸送介質對距離。角度、高差等有特殊要求的管道布置，應在設備布置設計時統(tǒng)籌規(guī)劃。

2裝置中主管廊寬度、跨度和高度的確定應考慮哪些因素？ 答：（1）管廊的寬度：

1）管廊的寬度主要由管道的數(shù)量和管徑的大小確定。并考慮一定的預留的寬度，一般主管廊管架應留有10％－20％的余量，并考慮其荷重。同時要考慮管廊下設備和通道以及管廊上空冷設備等結構的影響。如果要求敷設儀表電纜槽架和電力電纜槽架，還應考慮其所需的寬度。管廊上管道可以布置成單層或雙層，必要時也可布置三層。管廊的寬度一般不宜大于10m；

2）管廊上布置空冷器時，支柱跨距宜與空冷器的間距尺寸相同，以使管廊立柱與空冷器支柱中心線對齊；

3）管廊下布置泵時，應考慮泵的布置及其所需操作和檢修通道的寬度。如果泵的驅動機用電纜為地下敷設時，還應考慮電纜溝所需寬度。此外，還要考慮泵用冷卻水管道和排水管道的干管所需寬度； 4）由于整個管廊的管道布置密度并不相同，通常在首尾段管廊的管道數(shù)量較少。因此，在必要時可以減小首尾段管廊的寬度或將雙層管廊變單層管廊。（2）管廊的跨度： 管廊的柱距和省廊的跨距是由敷設遮其上的管道因垂直荷載所產(chǎn)生的允許彎曲撓度決定的，通常為6—9m。如中小型裝置中，小直徑的管道較多時，可在兩根支柱之間設置副梁使管道的跨距縮小。另外，管廊立柱的間距，宜與設備構架支柱的間距取得一致，以便管道通過。如果是混凝土管架，橫梁頂宜埋放一根φ20圓鋼或鋼板，以減少管道與橫梁間的摩擦力。

（3）管廊的高度可根據(jù)下面條件確定：

1）橫穿道路的空間。管廊在道路上空橫穿時，其凈空高度為： ①裝置內的檢修道不應小于4.5m;②工廠道路不應小于5.0m； ③鐵路不應小于5.5m；

④管廊下檢修通道不應小于3m。當管廊有桁架時要按桁架底高計算。

2）管廊下管道的最小高度。為有效地利用管廊空間，多在管底下布置泵?？紤]到泵的操作和維護，至少需要3.5m；管廊上管道與分區(qū)設備相接時，一般應比管廊的底層管道標高低或高600～1000mm。所以管廊底層管底標局最小為3.5m。管廊下布置管殼式冷換設備時，由于設備高度增加，需要增加管廊下的凈空。

3）垂直相交的管廊高差。若省廊改變方向或兩管廊直角相交，其高差取決于管道相互連接的最小尺寸，一般以500～750mm為宜。對于大型裝置也可采用1000mm高差。管廊的結構尺寸。在確定省廊高度時，要考慮到管廊橫梁和縱梁的結構斷面和型式，務必使梁底和架底的高度，滿足上述確定管廊高度的要求。對于雙層管廊，上下層間距一般為1.2～2.0m,主要決定于管廊上最大管道的直徑。

至于裝置之間的管廊的高度取決于管架經(jīng)過地區(qū)的具體情況。如沿工廠邊緣成罐區(qū)，不會影響廠區(qū)交通和擴建的地段，從經(jīng)濟性和檢修方便考慮，可用管墩敷設，離地面高300～500mm即可滿足要求。3塔的布置方式有哪幾種？塔與其關聯(lián)的設備的布置有什么要求？ 答：（1）塔的布置方式：

1）單排布置，一般情況下較多采用單排布置，管廊的一側有兩個或兩個以上的塔或立式容器時，一般中心線對齊，如二個或二個以上的塔設置聯(lián)臺平臺時，宜中心線對齊或切線對齊；

2）雙排布置，對于直徑較小本體較高的塔，可以雙排布置或成三角形布置，這樣，可以利用平臺將塔聯(lián)系在一起，提高其穩(wěn)定性。但對平臺生根構件應采用可以滑動的導向節(jié)點，以適應不同操作溫度的熱脹影響；

3）構架式布置，對直徑DN≤1000mm的塔還可以布置在構架內或構架的一側。對用構架提高其穩(wěn)定性和設置平臺、梯子。對于布置在構架上的分段塔，當無法使用機動吊裝機具時，應在構架上設置檢修吊裝設施。

（2）塔與其關聯(lián)設備的布置要求： 塔與其關聯(lián)設備如進料加熱器、非明火加熱的重沸器、塔頂冷凝冷卻器、回流罐、塔底抽出泵等，宜按工藝流程順序靠近布置，必要時可形成一個獨立的操作系統(tǒng)，設在一個區(qū)內，這樣便于操作管理。4沿管廊布置的塔和立式容器與管廊的間距如何確定？

答：沿管廊布置的塔和立式容器與管廊的間距，按下列要求確定：（1）在塔與管廊之間布置泵時，應按泵的操作、維修和配管要求確定；

（2）塔與管廊之間不布置泵時，塔外壁與管架立柱中心線之間的距離，不宜小于3m。

5塔與塔之間或塔與其他相鄰設備之間的距離如何確定？

答：塔與塔之間或塔與其他相鄰設備之間的距離，除應滿足管道、平臺、儀表和小型設備等布置和安裝的要求外，尚應滿足操作、維修通道和基礎布置的需耍。兩塔之間的凈距不宜小于2.5m。6塔和立式容器的安裝高度應符合哪些要求？ 答：應符合下列要求：

（1）當利用內壓或流體重力將物料送往其他設備或管道時，應由其內壓和被送往設備或管道的壓力和高度確定；

（2）當用泵抽吸時，應由泵的汽蝕余量和吸入管道的壓力降確定設備的安裝高度；

（3）帶有非明火加熱重佛器的塔，其安裝高度，應按工藝要求的塔和重沸器之間的相互關系和操作要求確定；（4）應滿足塔底管道安裝和操作所需要的最小凈空，且塔的基礎面高出地面不應小于200mm。7換熱設備的布置一般要求是什么？

答：（1）與分餾塔關聯(lián)的管殼式換熱設備，如塔底重沸器，塔頂冷凝冷卻器等。宜接工藝流程順序布置在分餾塔的附近；

（2）兩種物料進行熱交換的換熱器，宜布置在兩種物料進出口相連的管道最近的位置；

（3）一種物料與幾種不同物料進行換熱的管殼式換熱器，應成組布置；

（4）用水或冷劑冷卻幾組不同物料的冷卻器，宜成組布置；（5）成組布置的換熱設備，宜取支座基礎中心線對齊，當支座間距不相同時，宜取一端支座基礎中心線對齊。為了管道連接方便，地面上布置的換熱器也可采用管程進出口管嘴中心線對齊；

（6）換熱設備應盡可能布置在地面上，但是換熱設備數(shù)量較多可布置在構架上：

1）浮頭式換熱器在地面上布置時，應滿足下列要求：

①浮頭和管箱的兩側應有寬度不小于0.6m的空地，浮頭端前方宜有寬度不小于1．2m的空地；

②管箱前方從管箱端算起應留有比管束長度至少長1.5m的空地。2）浮頭式換熱器在構架上布置時，應滿足下列要求： ①浮頭端前方平臺凈空不宜小于0.8m； ②管箱端前方平臺凈空不宜小于1mn，平臺采用可拆卸式欄桿，并應考慮管束抽出區(qū)所需的空間；

③構架高度應能滿足換熱器的管箱和浮頭的頭蓋吊裝需要。（7）為了節(jié)約占地或工藝操作方便可以將兩臺換熱設備重疊在一起布置。但對于兩相流介質或殼體直徑大于或等于1.2m的換熱器不宜重疊布置；

（8）換熱器之間、換熱器與其他設備之間的凈距不宜小于0.7m；（9）重質油品或污染環(huán)境的物料的換熱設備不宜布置在構架上；（10）操作溫度高于物料自燃點的換熱器的上方，如無樓板或平臺隔開，不應布置其他設備。8重沸器的布置一般要求是什么？

答：（1）明火加熱的重沸器與塔的間距，應按防火規(guī)范中加熱爐與塔的間距要求布置；

（2）用蒸汽或熱載體加熱的臥式重沸器應靠近塔布置，并與塔維持一定高差（由工藝設計確定），二者之間的距離應滿足管道布置要求，重沸器抽管束的一端應有檢修場地和通道；

（3）立式重沸器宜用塔作支撐布置在塔側，并與塔維持一定高差（由工藝設計確定）。其上方應留有足夠的檢修空間；

（4）一座塔需要多臺并聯(lián)的立式重沸器時，重沸器的位置和安裝高度，除保證工藝要求外，尚應滿足進出口集合管的布置要求并便于操作和檢修。

9空冷器的布置一般要求是什么？ 答：（1）空氣冷卻器（以下簡稱空冷器）宜布置在裝置全年最小頻率風向的下風側；

（2）空冷器應布置在主管廊的上方、構架的頂層或塔頂；（3）空冷器不應布置在操作溫度等于或高于物料自燃點和輸送、儲存液化烴設備的上方；否則應采用非燃燒材料的隔板隔離保護；（4）多組空冷器布置在一起時，應布置形式一致，宜采用成列式布置；應避免一部分成列式布置而另一部分成排布置；

（5）斜頂式空冷器不宜把通風面對著夏季的主導風向。斜頂式空冷器宜成列布置，如成排布置時，兩排中間應有不小于3m的空間；（6）并排布置的兩臺增濕空冷器或干濕聯(lián)合空冷器的構架立柱之間的距離，不應小于3m；

（7）空冷器管束兩端管箱和傳動機械處應設置平臺；

（8）布置空冷器的構架或主管廊的一側地面上應留有必要的檢修場地和通道。

10空冷器的布置如何避免自身的或相互間的熱風循環(huán)？ 答：（1）同類型空冷器布置在同一高度；（2）相鄰空冷器靠緊布置；

（3）成組的干式鼓風式空冷器與引風式空冷器分開布置，引風式空冷器應布置在鼓風式空冷器的常年最小頻率風向的下風側；（4）引風式空冷器與鼓風式空冷器布置在一起時，應將鼓風式空冷器管束提高。

11加熱爐的布置一般要求是什么？ 答：加熱爐的布置應符合下列要求：

（1）明火加熱爐宜集中布置在裝置的邊緣并靠近消防通道，且應于可燃氣體、液化烴、甲B類液體設備的全年最小頻率風向的下風側；（2）加熱爐與其他明火設備應布置在一起；

（3）幾座加熱爐可按爐子中心線對齊成排布置。兩座加熱爐凈距不宜小于3m；

（4）當采用機動維修機具吊裝加熱爐爐管時，應有機動維修機具通行的通道和檢修場地。對于帶有水平爐管的加熱爐，在抽出爐管的一側，檢修場地的長度不應小于爐管長度加2m；（5）加熱爐外壁與檢修道路邊緣的間距不應小于3m；

（6）對于設有蒸汽發(fā)生器的加熱爐，汽包宜設在加熱爐頂部或鄰近的構架上；

（7）加熱爐與其附屬的燃料氣分液罐、燃料氣加熱器的間距，不應小于6m；

（8）當加熱爐有空氣預熱器、鼓風機、引風機等輔助設備時，輔助設備的布置應不妨礙其本身和加熱爐的檢修；

（9）加熱爐與露天布置的液化烴設備間的防火間距不應小于22.5m，當設備之間設置非燃燒材料的實體墻時，其間距可減少，但不得小于15m。實體墻的高度不宜小于3m，距加熱爐不宜大于5m，并應能防止可燃氣體竄入爐體；當液化烴設備的廠房或甲類氣體壓縮機房朝向加熱爐一面為封閉墻時，加熱爐與廠房的間距可減少，但不得小于15m。12立式容器布置的方式有哪些要求？

答：立式容器的外形與塔類似，只是內部結構沒有塔的內部結構復雜，立式容器的布置方式和安裝高度等可參考塔的布置要求，另外尚應考慮以下要求：

（1）為了操作方便，立式容器可以安裝在地面、樓板或平臺上，也可以穿越樓板或平臺，用支耳支撐在樓板或平臺上；

（2）立式容器穿越樓板或平臺安裝時，應盡可能避免容器上的液面指示、控制儀表也穿越樓板或平臺；

（3）立式容器為了防止粘稠物料的凝固或固體物料的沉降，其內部帶有大負荷的攪拌器時，為了避免振動影響，應盡可能從地面設置支承結構；

（4）對于頂部開口的立式容器，需要人工加料時，加料點的高度不宜高出樓板或平臺1m,，如高出lm時，應考慮設加料平臺或臺階。13臥式容器的布置和安裝高度有哪些要求？

答：（1）臥式容器宜成組布置。成組布置臥式容器宜按支座基礎中心線對齊或按封頭切線對齊。臥式容器之間的凈空可按0．7m考慮。（2）在工藝設計中確定臥式容器尺寸時，盡可能選用相同長度不同直徑的容器，以利于設備布置。

（3）確定臥式容器的安裝高度時，除應滿足物料重力流或泵吸入高度等要求外，尚應滿足下列要求：

1）容器下有集液包時，應有集液包的操作和檢測儀表所需的足夠空間； 2）容器下方需設操作通道時，容器底部配管與地面凈空不應小于2.2m；

3）不同直徑的臥式容器成組布置在地面或同一層樓板或平臺上時，直徑較小的臥式容器中心線標高可適當提高，使與直徑較大的臥式容器筒體項面標高一致，以便于設置聯(lián)合平臺。

（4）臥式容器在地坑內布置時，應妥善處理坑內的積水和有毒、可燃易爆介質的積聚?？觾瘸叽鐟獫M足容器的操作和檢修要求。對多雨地區(qū)可考慮在地坑上部設置雨棚。

（5）臥式容器的平臺的設置要考慮人孔和液面計等操作。頂部平臺標高宜比頂部管嘴法蘭面低150mm。當液面計上部接口高度距地面或操作平臺超過3m時，液面計應裝在直梯附近。對于集中布置的臥式容器可設聯(lián)合平臺。

14泵的布置方式有哪幾種？其布置有何具體要求？

答：（1）泵的布置方式有三種：露天布置、半露天布置和室內布置： 1）露天布置：露天布置的泵，通常集中布置在管廊的下方惑側面，也可分散布置在被抽吸設備的附近。其優(yōu)點是通風良好，操作和檢修方便；

2）半露天布置半露天布置的泵適用于多雨地區(qū)，一般在管廊下方布置泵，在上方管道上部設雨棚。或將泵布置在構架的下層地面上，以構架平臺作為雨棚。這些泵可根據(jù)與泵有關設計布置要求，將泵布置成單排、雙排或多排； 3）室內布置在寒冷或多風沙地區(qū)可將泵布置在室內。如果工藝過程要求設備布置在室內時，其所屬的泵也應在室內布置。（2）泵的布置具體要求如下：

1）成排布置的泵應按防火要求、操作條件和物料特性分組布置；泵露天、半露天布置時；操作溫度等于或高于自燃點的可燃液體泵宜集中布置；與操作溫度低于自燃點的可燃液體泵之間應有不小于4.5m的防火間距；與液體烴泵之間應有不小于7.5m的防火間距； 2）泵成排布置時，宜將泵端出、入口中心線對齊，或將泵端基礎邊線對齊；

3）泵雙排布置時，宜將兩排泵的動力端相對，在中間留出檢修通道； 4）泵布置在主管廊下方或外側時，泵區(qū)通道的最小凈寬為2m，最小凈高為3m，泵端前面操作通道的寬度，不應小于1m； 5）泵布置在管廊下方或外側時，不論是單排或雙排，泵和驅動機的中心線宜與管廊走向垂直；

6）泵布置在室內時，兩排泵凈距不應小于2m。泵端或泵側與墻之間的凈距應滿足操作、檢修要求且不宜小于lm；

7）除安裝在聯(lián)合基礎上的小型泵外，兩臺泵之間的凈距不宜小于0.7m；

8）泵的基礎面宜高出地面200mm。最小不得小于100mm；在泵吸入口前安裝過濾器時，泵基礎高度應考慮過濾器能方便清洗和拆裝； 9）立式泵布置在主管廊下方或構架下方時，其上方應留出泵體安裝和檢修所需的空間；

10）輸送極度危害物質（如丙烯？氫氰酸等）的泵房與其他泵房應分隔設置；

11）消防水泵房應設雙動力源；

12）公用備用泵宜布置在相應泵的中間位置； 13）泵的布置應考慮管道柔性設計要求。15壓縮機的布置一般要求是什么？

答：（1）壓縮機組及其附屬設備的布置，應滿足制造廠的要求；（2）壓縮機宜布置在被抽吸的設備附近，其附屬設備宜靠近機組布置；

（3）可燃氣體壓縮機的布置應符合下列要求：

1）與明火設備、非防爆的電氣設備的間距，應符合現(xiàn)行國家標準《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》GB50028和《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》GB50160的規(guī)定；

2）宜露天布置或半敞開布置。在寒冷或多風沙地區(qū)可布置在廠房內； 3）單機驅動功率等于或大于150kw的甲類氣體壓縮機廠房，不宜與其他甲、乙、丙類房間共用一幢建筑物；壓縮機的上方，不得布置甲、乙、丙類液體設備，但自用的高位潤滑油箱不受此限。（4）單層布置的壓縮機，當基礎較高時，宜按需要設置操作平臺；當附屬設備較多時，宜兩層布置。16壓縮機的安裝高度應符合什么要求？ 答：壓縮機的安裝高度，應根據(jù)其結構特點確定。進出口都在底部的壓縮機的安裝高度，應符合下列要求：（1）進出口連接管道與地面的凈空要求；

（2）進出口連接管道與管廊上管道的連接高度要求；（3）吸入管道上過濾器的安裝高度與尺寸的要求；（4）為了減少振動應降低往復式壓縮機的安裝高度。17吊車的選用應符合什么要求？

答：（1）壓縮機的最大檢修部件重量超過1.0t時，應設吊車： 1）起重量小于1.0t，宜選用移動式三角架，配電動葫蘆或手拉葫蘆； 2）起重量1.0～3.0t，宜選用手動梁式吊車； 3）起重量大于3.0～10.0t，宜選用手動橋式吊車； 4）起重量大于10.0t，宜選用電動橋式吊車。（2）按壓縮機臺數(shù)和用途選用吊車： 1）壓縮機露天布置，可不設固定吊車；

2）壓縮機布置在單層廠房內數(shù)量超過4臺或雖然數(shù)量少于4臺，但基礎在2m以上，宜選用手動橋式吊車；

3）壓縮機數(shù)量超過4臺或檢修次數(shù)頻繁、吊運行程較長時，宜選用電動橋式吊車。

18承重鋼構架、支架、裙座、管架，覆蓋耐火層有哪些要求？ 答：《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》GB50160對承重鋼構架、支架、裙座、管架，覆蓋耐火層要求、覆蓋耐火層的部位、耐火極限要求如下：（1）下列承重鋼構架、支架、裙座、管架，應覆蓋耐火層： 1）單個容積等于或大于5m3的甲、乙A類液體設備的承重鋼構架、支架、裙座；

2）介質溫度等于或高于自燃點的單個容積等于或大于5m3的乙B、丙類液體設備承重鋼構架、支架、裙座； 3）加熱爐的鋼支架；

4）在爆炸危險區(qū)范圍內的主管廊的鋼管架；

5）在爆炸危險區(qū)范圍內的高徑比等于或大于8，且總重量等于或大于25t的非可燃介質設備的承重鋼構架、支架和裙座。

（2）承重鋼構架、支架、裙座、管架的下列部位，應覆蓋耐火層：設備承重鋼構架：單層構架的梁、柱；多層構架的樓板為透空的算子板時，地面以上10m范圍的梁、柱；多層構架的樓板為封閉樓板時，該層樓板面以上的梁、柱：

1）設備承重鋼支架或加熱爐鋼支架：全部梁、柱； 2）鋼裙座外側未保溫部分及直徑大于1.2m的裙座內側； 3）鋼管架：底層主管廊的梁、柱，且不宜低于4.5m；上部設有空氣冷卻器的管架，其全部梁柱及斜撐均應覆蓋耐火層。

（3）涂有耐火層的構件，其耐火極限不應低于1.5h。當耐火層選用防火涂料時，應采用厚型無機并能適用于烴類火災的防火涂料。19裝置的控制室、變配電室、化驗室的布置應符合哪些防火規(guī)定？ 答：（1）控制室、變配電室宜設在建筑物的底層，若生產(chǎn)需要或受其他條件限制時，可將控制室、變配電室布置在第二層或更高層；（2）在可能散發(fā)比空氣重的可燃氣體的裝置內，控制室、變配電室、化驗室的室內地面，應至少比室外地坪高0.6m；

（3）控制室朝向具有火災危險性的設備側的外墻，應為無門窗、洞口的非燃燒材料實體墻；

（4）控制室或化驗室的室內，不得安裝可燃氣體、液化烴、可燃液體的在線分析一次儀表。當上述儀表安裝在控制室、化驗室的相鄰房間時，中間隔墻應為防火墻。

20一般的多層輔助廠房跨度、柱距、進深、層高和開間為多少？ 答：建筑物的跨距、柱距、層高等除有特殊要求者外，一般應按照建筑統(tǒng)一模數(shù)設計。常用模數(shù)如下：

（1）跨度：6.0，7.5，9.0，10.5，12.0，15.0，18.0（m)；（2）柱距：4.0，6.0，9.0，12.0(m)；鋼筋混凝土結構廠房柱距多用6m；

（3）進深：4.2，4.8，5.4，6.0，6.6，7.2（m）；（4）居高：2.4＋0.3的倍數(shù)（m）；（5）開間：（2.7），3.0,3.3,3.6,3.9（m)。

21在什么情況下需設圍堰？圍堰設計應符合什么要求？

答：（1）在操作或檢修過程中有可能被油品、腐蝕性介質或有毒物料污染的區(qū)域應設圍堰；處理腐蝕性介質的設備區(qū)尚應鋪設防腐蝕地面。

（2）圍堰應符合下列要求：

1）圍堰應比堰區(qū)地面的高出150－200mm； 2）圍堰內應有排水設施；

3）圍堰內地面應坡向排水設施，坡度不宜小于3‰。

22生產(chǎn)裝置的通道設置應符合哪些要求？裝置內通道的最小寬度和最小凈高是多少？

答：進行設備布置時，應根據(jù)施工、維護、操作和消防的需要，綜合考慮設置必要的通道和場地。在裝置內部，應用道路將裝置分隔成占地面積不大于10000m2的設備、建筑物區(qū)。當合成纖維裝置的酯化聚合、抽絲與后加工廠房的占地面積大于10000m2時，應在其兩側設置通道。裝置內主要車行通道，應與工廠道路銜接。（1）裝置消防通道的設置應符合下列要求：

1）當裝置寬度大于60m時，應在裝置內設貫通式消防通道； 2）裝置寬度小于或等于60m、且裝置外兩側有消防通道時，可不設貫通式消防通道。裝置內的不貫通式道路應設有回車場地。3）道路的寬度不應小于4m，道路路肩上管架與路面邊緣凈距不應小于lm，路面內線轉彎半徑不宜小于7m，路面上的凈空高度不應小于4.5m。

（2）檢修通道應滿足機動檢修用機具對道路的寬度、轉彎半徑和承受荷載的要求、并能通向設備檢修的吊裝孔。

（3）裝置內主要車行通道、消防通道、檢修通道應合并設置。（4）操作通道，應根據(jù)生產(chǎn)操作、巡回檢查、小型維修等的頻繁程度和操作點的分布決定。

（5）裝置內通道的最小寬度和最小凈高要求如表5.1.47。23設備的構架或平臺的安全疏散通道，應符合哪些防火規(guī)定？ 答：（1）可燃氣體、液化烴、可燃液體的塔區(qū)平臺、設備的構架平臺或其他操作平臺，應設置不少于兩個通往地面的梯子，作為安全疏散通道。但長度不大干8m的甲類氣體或甲、乙A類液體設備的平臺或長度不大于15m的乙B、丙類液體設備的平臺，可只設一個梯子；

（2）相鄰的構架、平臺宜用定橋連通，與相鄰平臺連通的走橋可作為一個安全疏散通道;（3）相鄰安全疏散通道之間的距離，不應大于50m。24裝置布置和發(fā)展趨勢歸結為“四個化”是指什么？

答：裝置布置和發(fā)展趨勢歸結為“四個化”即：露天化、流程化、集中化和模塊化。

（1）露天化：從近幾年實際設計中可以看出，除大型壓縮機布置在半敞開的廠房內以外、其他設備給大多數(shù)布置在滾天。其優(yōu)點是節(jié)約占地，減少建筑物，有利于防爆，便于消防；

（2）流程化:以管廊為紐帶按工藝流程順序將緊湊設備布置在管廊的上下和兩側；

（3）集中化：將幾個裝置合理地集中在一個大型街區(qū)內組成聯(lián)合裝置，按防火設計規(guī)范用通道將各裝置分開，此通道可作為兩側裝置設備的檢修通道，也可作為消防通道。設中央控制室，且朝著設備的墻不開門窗，用電子計算機控制操作；（4）模塊化：裝置的工藝單元可采用模塊布置。如泵、汽輪機、壓縮機及其輔助設備采用模塊布置，配管也可以模塊布置；又如加熱爐的燃料油、燃料氣管道系統(tǒng)，裝置內軟管站管道也可以模塊布置。甚至整個裝置采用模塊化設計，用于不同地區(qū)僅作局部修改即可重復利用。

25管道布置設計的要求有哪些？ 答：（1）管道布置設計的一般要求有；

1）管道布置設計應符合工藝管道及儀表流程圖的要求；

2）管道布置應統(tǒng)籌規(guī)劃，做到安全可靠、經(jīng)濟合理、滿足施工、操作、維修等方面的要求，并力求整齊美觀；

3）在確定進出裝置（單元）的管道的方位與敷設方式時，應做到內外協(xié)調；

4）廠區(qū)內的全廠性管道的敷設，應與廠區(qū)內的裝置（單元）、道路、建筑物。構筑物等協(xié)調，避免管道包圍裝置（單元），減少管道與鐵路、道路的交叉；

5）管道應架空或地上繳設；如確有需要，可埋地或敷設在管溝內； 6）管道宜集中成排布置。地上的管道應敷設在管架或管墩上； 7）在管架、管墩上布置管道時，宜使管架或管墩所受的垂直荷載、水平荷載均衡；

8）全廠性管架或管墩上（包括穿越涵洞）應留有1O％－3O％的裕量，并考慮其荷重。裝置主管廊管架宜留有10％－20％的裕量，并考慮其荷重； 9）輸送介質對距離、角度、高差等有特殊要求的管道以及大直徑管道的布置，應符合設備布置設計的要求；

10）管道布置不應妨礙設備、機泵及其內部構件的安裝、檢修和消防車輛的通行；

11）管道布置應使管道系統(tǒng)具有必要的柔性。在保證管道柔性及管道對設備、機泵管口作用力和力矩不超出過允許值的惰況下，應使管道最短，組成件最少；

12）．應在管道規(guī)劃的同時考慮其支承點設置。宜利用管道的自然形狀達到自行補償；

13）管道布置宜做到“步步高”或“步步低”，減少氣袋或液袋。不可避免時應根據(jù)操作、檢修要求設置放空、放凈。管道布置應減少“盲腸”；

14）氣液兩相流的管道由一路分為兩路或多路時，管道布置應考慮對稱性或滿足管道及儀表流程圖的要求。

（2）管道除與閥門。儀表、設備等需要用法蘭或螺紋連接者外，應采用焊接連接。

下列惰況應考慮法蘭、螺紋或其他可拆卸連接： 1）因檢修、清洗、吹掃需拆卸的場合； 2）襯里管道或夾套管道；

3）管道由兩段異種材料組成且不宜用焊接連接者； 4）焊縫現(xiàn)場熱處理有困難的管道連接點； 5）公稱直徑小于或等于100mm的鍍鋅管道； 6）設置盲板或“8”字盲板的位置。（3）氣體支管宜從主管的頂部接出。

（4）有毒介質管道應采用焊接連接，除有特殊需要外不得采用法蘭或螺紋連接。有毒介質管道應有明顯標志以區(qū)別于其他管道，有毒介質管道不應埋地撤設。

（5）布置固體物料或含固體物料的管道時，應使管道盡可能短。少拐彎和不出現(xiàn)死角：

1）固體物料支管與主管的連接應順介質流向斜接，夾角不宜大于45°；

2）固體物料管道上彎管的彎曲半徑不應小于管道公稱直徑的6倍； 3）含有大量固體物料的漿液管道和高粘度液體管道應有坡度。（6）需要熱補償?shù)墓艿?，應從管道的起點至終點則”整個管系進行分析以確定合理的熱補償方案。

（7）敷設在管廊上要求有坡度的管道，可采用調整管托高度。在管托上加型鋼或鋼板墊枕的辦法來實現(xiàn)。對于放空氣體總管（或去火炬總管）宜布置在管廊立柱的項部，以便于調整標高。

（8）布置與轉動機械設備連接的管道時，應使管系具有足夠的柔性，以滿足設備管口的允許受力要求。必要時可采用以下措施： 1）改變管道走向，增強自然補償能力； 2）選用彈簧支吊架； 3）選用金屬波紋管補償器； 4）在適當位置設置限位支架。（9）布置與往復式壓縮機相連的管道時，應使管系的機械振動固有頻率和管道的氣柱固有頻率避開機器的激振頻率．必要時可采用以下措施：

1）增設防振支架； 2）適當擴大管徑； 3）增設脈動衰減器或孔板；

4）合理設置緩沖器，避開共振管長，盡可能減少彎頭。（10）不應在振動管道上彎矩大的部位設置分支管。

（11）在易產(chǎn)生振動的管道（如往復式壓縮機、往復泵的出口管道等）的轉彎處，應采用彎曲半徑不小于1．5倍公稱直徑的彎頭。分支管直順介質流向外接。

（12）從有可能發(fā)生振動的管道上接出公稱直徑小于或等于40mm的支管時，不論支管上有無閥門，連接處均應采取加強措施。（13）自流的水平管道應有不小于3‰的順介質流向坡度。（14）管道穿過建筑物的樓板、屋頂或墻面時，應加套管，套管與管道門的空隙應密封。套管的直徑應大于管道隔熱層的外徑。并不得影響管道的熱位移。管道上的焊縫不應在套管內，并距離套管端部不應小于150mm。套管應高出樓板、屋頂面50mm。管道穿過屋頂時應設防雨罩。管道不應穿過防火墻或防爆墻。

（15）布置腐蝕性介質、有毒介質和高壓管道時，應避免由于法蘭、螺紋和填料密封等泄漏而造成對人身和設備的危害。易泄漏部位應避免位于人行通道或機泵上方，否則應設安全防護。（16）有隔熱層的管道，在管墩、管架處應設管托。無隔熱層的管道，如無要求，可不設管托。當隔熱層厚度小于或等于80mm時，選用高100mm的管托；隔熱層厚度大于80mm時，選用高150mm的管托；隔熱層厚度大于130mm時，選用高200mm的管托；保冷管道應選用保冷管托。

（l7）廠區(qū)地形高差較大時，全廠性管道敷設應與地形高差保持一致。在適當位置調整管廊標高。管道的最小坡度宜為2‰。管道變坡點宜設在轉彎處或固定點附近。

（18）對于跨越、穿越廠區(qū)內鐵路和道路的管道，在其跨越段或穿越段上不得裝設閥門、金屬波紋管補償器和法蘭、螺紋接頭等管道組成件。

（19）有熱位移的埋地管道，在管道弧度允許的條件下可設擋墩，否則應采取熱補償措施。

（20）管道布置時管道焊縫的設置，應符合下列要求：

1）管道對接焊口的中心與彎管起彎點的距離不應小于管子外徑：且不小于100mm;2）管道上兩相鄰對接焊口的中心間距：

a.對于公稱直徑小于150mrn的管道，不應小于外徑，且不得小于50mm；

b.對于公稱直徑等于或大于150m的管道，不應小于150mm； 3）環(huán)焊縫距支、吊架邊緣凈距不應小于50mm；需要熱處理的焊縫距支、吊架邊緣的最小凈距，應大于焊縫寬度的5倍，且不得小于100mm。

26可燃液體、可燃氣體、液化烴的管道設計的原則是什么？ 答：原則是：

（l）管道不得穿越與其無關的建筑物；（2）管道應架空或沿地敷設；

（3）必須采用管溝敷設時，應采取防止氣體或液體在管溝內積聚的措施，并在進、出裝置及廠房處密封隔斷；

（4）管溝內的污水，應經(jīng)水封并排入生產(chǎn)污水管道；（5）取樣管道不應引入化驗室；

（6）金屬管道除特殊需用法蘭連接外，應采用焊接連接。27哪些介質管道須靜電接地？管網(wǎng)的接地連接點和接地電阻值有何要求？

答：可燃氣體、液化烴、可燃液體、可燃固體的管道在下列部位應設靜電接地設施：

（1）裝置區(qū)中各個相對獨立的建（構）筑物內的管道，可通過與工藝設備金屬外殼的連接（法蘭連接），進行靜電接地；（2）管網(wǎng)內的泵、過濾器、緩沖器等處應設置接地連接點；（3）管網(wǎng)在進出裝置區(qū)處、不同爆炸危險環(huán)境的邊界、管道分岔處的管道應進行接地，對于長距離的無分支管道，應每隔80－100m與接地體可靠連接；（4）對金屬管道中間的非導體管段（如聚氯乙烯管），除需做屏蔽保護外，兩端的金屬管應分別與接地干線相接，或用6mrn多股銅芯絕緣電線跨接后接地；

（5）非導體管段上的金屬件應接地。

每組專設的靜電接地體的接地電阻值，宜小于100?；在山區(qū)土壤電阻率較高的場所，接地電阻值應小于1000?。28管道敷設的方式有哪幾類？其優(yōu)、缺點是什么？ 答：管道敷設方式有地面以上和地面以下兩大類：

（l）地而以上通稱架空敷設。是工業(yè)生產(chǎn)裝置管道敷設的主要方式。具有便于施工、操作、檢查、維修及經(jīng)濟等優(yōu)點；（2）地下敷設

1）埋地敷設：其優(yōu)點是利用地下的空間，使地面以上空間較為簡潔，并不需支承措施；其缺點是管道腐蝕性較強，檢查和維修困難，在車行道處有時需特別處理以承受大的載荷，低點排液不便及易凝油品凝固在管內時處理困難，帶隔熱層的管道很難保持其良好的隔熱功能等，故只有不可能架空敷設時，才予以采用；

2）管溝敷設；可充分利用地下空間，并提供了較方便的檢查維修條件；還可敷設有隔熱層的高溫、易凝介質或腐蝕性介質的管道；其缺點是費用高，占地面積大，需設排水點，易積聚或單入油氣增加不安全因素，易積聚污物清理困難等。因此在裝置內只在必要時，才采用管溝敷設。

29符合哪些條件的管道．允許將管道直接埋地布置？ 答：（1）輸送介質無腐蝕性、無毒和無爆炸危險的液體、氣體管道，由于某種原因無法在地上敷設的；

（2）與地下儲槽或地下泵房有關的工藝介質管道；（3）冷卻水及消防水或泡沫消防管道；（4）操作溫度小于150℃的熱力管道。30埋地敷設管道的埋設深度有哪些要求？

答：埋地敷設管道的埋設深度應以管道不受損壞為原則，并應考慮最大凍土深度和地下水位等影響。管頂距地面不宜小于0.5m；在室內或室外有混凝土地面的區(qū)域，管項距地面不宜小于0.3m。通過機械車輛的通道下不宜小于0.7m或采用套管保護。31管廊上管道布置的原則是什么？

答：（1）大直徑管道應靠近管廊柱子布置；

（2）小直徑、氣體管道、公用工程管道直布置在省廊中間；（3）工藝管道宜布置在與省廊相連接的設備一側；工藝管道視其兩端所連接的設備管口標高可以布置在上層或下層；

（4）需設置“Ⅱ”型補償器的高溫管道，應布置在靠近柱子處，且‘Ⅱ”型補償器宜集中設置；

（5）低溫介質管道和液化烴管道，不應靠近熱管道布置；也不要布置在熱管道的正上方；

（6）對于雙層管廊，氣體管道、熱管道、公用工程管道、泄壓總管、火炬干管、儀表和電氣電纜糟架等宜布置在上層；一般工藝管道、腐蝕性介質管道、低溫管道等直布置在下層；（7）管廊上管道設計時，應留10％－20％裕量。32治塔管道布置設計時應如何考慮？

答：沿塔管道的布置設計應注意如下幾個方面：（1）應滿足工藝管道及儀表流程圖的要求；

（2）管道布置應從塔頂部到塔底部自上而下進行規(guī)劃，并且應首先考慮塔頂管道和大直徑的管道的位置和自流管道的走向，再布置壓力管道和一般管道，最后考慮塔底管道和小直徑管道；（3）應考慮方便操作、維修和安全可靠，經(jīng)濟合理；

（4）每一條管道按照它的起止點都應盡可能短，但必須滿足管道柔性的要求；

（5）每一條管道應盡量沿塔體布置，并且注意有一個“好的外觀”；1）有兩種惰況可考慮：一是每一條管道分別布置；二是按管道成組布置（這種方式加管道的集中荷載較大時，應取得設備設計人員的同意）；2）在管道側沿塔外壁呈同心圓布置，或沿塔外壁呈切線布置。33塔頂管道設計的要點是什么？

答：（1）塔頂管道一般有塔頂油氣、放空和安全閥出口管道。塔頂放空管道一般安裝在塔頂油氣管道最高處的水平管段的頂部，并應符合防火規(guī)范的要求；

（2）塔頂油氣管道內的介質一般為氣相，管徑較大，管道盡可能短，要“步步低”，不宜出現(xiàn)袋形管，且具有一定的柔性；

（3）每一根沿塔管道，需在上部設承重支架，并在適當位置設導向支架，以免管嘴受力過大；（4）分餾塔頂油氣管道一般不隔熱，只防燙；如該管道至多臺冷換設備，為避免偏流，應對稱布置；

（5）塔頂為兩級冷凝時，其管道布置應使冷凝液逐級自流，油氣總管與冷凝路入口支管應對稱布置，使流量均勻；

（6）當塔頂壓力用熱旁路控制時，熱套路管應保溫，盡最短，其調節(jié)閥應安裝在回流罐”上部，且管道不得出現(xiàn)“袋形”，以避免積液；（7）減壓塔頂油氣管道與塔開口直接焊接而不采用法蘭連接，以減少泄漏。

34塔體側面管道設計有何具體要求？

答：（1）塔體側面管道一般有回流、進料、側線抽出、汽提蒸汽、重沸器入口和返回管道等，為使閥門關閉后無積液，上述管道上的閥門宜直接與塔體管口直接相接，進（出）料管道在同一角度有兩個以上的進（出）料開口時，管道應考慮一定的柔性；

（2）分餾塔側線到汽提塔的管道上如有調節(jié)閥其安裝位置應靠近汽提塔．以保證調節(jié)同前有一段液住．其液柱的高度應滿足工藝的要求。35塔底管道設計有何特點？

答：（1）塔底的操作溫度一般較高，因此在布置塔底管道時，其柔性應滿足有關標準或規(guī)范的要求。尤其是塔底抽出管道和泵相連時，管道應短且少拐彎，又需有足夠的柔性以減少泵嘴受力。塔底抽出線應引至塔裙或底座外，塔裙內嚴禁設置法蘭成儀表接頭等管件。塔底到塔底泵的抽出管道在水平管段上不得有“袋形”，應是“步步低”，以免塔底泵產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象，抽出管上的隔斷閥應盡最靠近塔體，并便于操作；

（2）除非是輔助重沸器，或者是兩個以上并聯(lián)的重沸器同時操作，而且要求在較寬的范圍內調節(jié)其熱負荷，塔底到重沸器的管道一般不宜設閥門。塔底釜式重佛器帶有離心泵時，重沸器的標高應滿足離心泵所需要的有效汽蝕余量，同時使塔底液面與重沸器液面的高差所形成的靜壓頭足以克服降液管、重沸器和升氣管的壓力損失。因此，管道的布置應在滿足柔性要求的同時，管道應短，彎頭應少。36塔上人孔的布置應符合哪些要求？

答：（1）塔的人孔應設在塔的操作區(qū)內，進、出塔比較方便、安全、合理的地方，并宜設在同一方位上。

（2）設置人孔的部位必須注意塔的內部構件，一般應設在塔板上方的鼓泡區(qū)，不得設在塔的降液管或受液槽區(qū)域內；

（3）塔體上的人孔（或手孔），一般每3－8層塔板布置一個；（4）人孔中心距平臺面的高度一般為600mm至1000mm之間，最適宜高度為750mm；

（5）一座塔上的人孔宜布置在同一垂直線上，使其整齊美觀。37塔的管口方位有何要求？

答：（1）塔的管口方位應滿足塔內件工作原理及結構的要求，設計時應注意設備內件整體結構與管口的相對方位；塔頂氣相開口布置在塔頂頭蓋中部；塔的回流開口，一般布置在塔板上方的管道側；氣相進料開口在塔板上方，與降液管平行；氣液混相進料開口在塔板上方，并設分配管；汽提蒸汽開口在汽提塔板下方，并加氣體分配管。側線產(chǎn)品抽出口在降液管下方的公弧范圍內，宜設抽出斗，對于中間降液管的雙溢流塔板，其抽出口可布置在該處任意角度，設抽出斗；塔底抽出口設在塔底頭蓋的中部，并設防渦流板，抽出口應延伸到塔的裙座外；

（2）對于有塔板的塔，人孔宜布置在與塔板溢流堰平行的塔直徑上，條件不允許時可以不平行，但人孔與溢流堰在水平方向的凈距應不大于50mm；

（3）人孔吊裝的方位，與梯子的設置應統(tǒng)一布置，在事故時，人蓋順利關閉的方向與人疏散的方向應一致；

（4）液位計接口可通過根部閥與液位計直接連接，也可通過根部閥與液位計連通管相接。不得把液位計接口布置在進料口的對面60°角的范圍內，除非進料口有內擋板保護。與塔直連的外浮筒式液位控制接管應加擋板。液位計、液位控制浮筒、報警等裝置常位于塔平臺內或局部平臺端部，以便于維修；

（5）壓力計接口應布置在塔的氣相區(qū)內，使壓力計讀數(shù)不受液位壓頭的影響；

（6）取樣口和測溫口的布置，氣相取樣口和測溫口應避開塔板降液槽的氣相區(qū)，液相取樣口和測溫口應設在降液管區(qū)域的塔板持液層內；對于易結晶的液相取樣管應被向塔板；

（7）塔頂部吊柱的定位應使旋轉時可達到平臺外起吊點上方，以及平臺所有人孔的位置。38設備管口方位圖除表示管口外，還表示什么方位？ 答：除表示工藝及公用介質管口外，還應該表示：（1）儀表接管的方位，包括溫度、壓力、液位；（2）人孔、手孔和吊柱的方位，裙座排氣孔的方位；（3）設備地腳螺栓孔的方位或支耳的方位；（4）吊耳、接地板和銘牌的方位；（5）內部爬梯、裙座底部加強支撐的方位。39如何確定臥式容器支座的固定側？

答：從該容器所需連接的管道中找出對柔性計算最重要的（難度或要求最高的）一根管道，例如補償量大，管徑大的管道，作為決定支座型式的依據(jù)。固定側支座位置應有利于該管道的柔性計算。40臥式容器的管口方位有什么要求？

答：（1）在設備殼體上的液體入口和出口間距應盡量遠。液體入口管應盡量遠離容器液位計接口；

（2）液位計接口應布置在操作人便于觀察和方便維慘的位置。有時為減少設備上的接管口，可將就地液位計、液位控制器、液位報警等測量裝置安裝在聯(lián)箱上。波位計管口的方位，應與液位調節(jié)閥組布置在同一側；

（3）鉸鏈（或吊柱）連接的人孔蓋，在打開時應不影響其他管口或管道等；

（4）安全閥接管口應設在容器頂部。41臥式容器的管道布置的一般要求是什么？ 答：容器（罐）的管道比較簡單；立式容器的管道布置大體上與塔的管道布置相似，也采取沿罐壁進行設計，管道上的閥門也要求直接與開口相接；這樣可避免積液。臥式容器設備布置時，一般將罐與管廊的長方向相垂直所以其管道如氣體出口管道、安全閥出口管道、液體出口管道等都朝向管廊，并與管廊上的有關；主管相連接。容器頂部開口接出的管道，其標高宜高于與管廊上相接的主管，以便于接在主管的頂部。容器底部的液體出口管道與管底下的泵相連接時，其管底標高應不影響人的通行。

（1）對臥式容器的液體出口與泵吸入口連接的管道，若在通道上架空配管時，最小凈空高度為2200mrn；

（2）與臥式容器底部管口連接的管道，其低點排液口距地坪最小凈空為150mm；

（3）安全閥的出口排入密閉管道系統(tǒng)時，應避免積液，并滿足安全閥出口管道順介質流向成45°向下與密閉總管頂部相接，且無“袋形”。若安全閥安裝在遠離容器時，要校核從容器至安全閥入口管道的壓力降；

（4）儲罐頂部管道的調節(jié)閥組布置在平臺上；（5）應根據(jù)設備及管道布置惰況設置平臺。42加熱爐管道布置設計的一般要求是什么？

答：（1）加熱爐管道布置隨加熱爐的爐型不同而異，在加熱爐管道布置時，應對其進、出料管道、燃料系統(tǒng)管道、吹灰氣管道、滅火蒸汽管道等統(tǒng)一考慮；（2）對圓筒爐進、出料總管，通常采用環(huán)形布置于爐體周圍，可支承在地面或爐體上。環(huán)形總管應布置在看火門以上，以便于看火門的正常操作和維修；

（3）必要時在爐出口管道彎頭。三通或變徑較大之外，或者從爐頂垂直向下的底部位置，設置防震支架；

（4）如果在管道設置爆破片，其方向不得朝向操作或設備；（5）主要調節(jié)閥組通常布置在管廊與爐體之間并注意通道要求；（6）蒸汽、燃料油或燃料氣管道上的閥門宜布置在看火門附近的垂直管道上，并滿足調節(jié)和檢修的要求；

（7）在寒冷地區(qū)，應根據(jù)規(guī)定對燃料油管道采用蒸汽伴熱；（8）靠近噴嘴處的管道應采用便于拆卸的接連結構，以便清掃和維修；

（9）應在經(jīng)常操作的在較高位置的閥門和觀察部位設置平臺和梯子；（10）燃料管道的排放點，應遠高爐子至少15m，并應排入收集系統(tǒng)，不得直接排入下水道；

（11）與爐子連接的管道，盡量集中排列，以便于支撐，達到協(xié)調。美觀的目的；

（12）對加熱爐的進料管道，應保持各路流量均勻；對于全液相進料管道，一般各路都設有流量調節(jié)閥調節(jié)各路流量，否則應對稱布置管道，氣液兩相的進出管道，必須采用對稱布置，以保證各路壓降相同；（13）環(huán)形油線應以最高溫度計算熱補償量，并利用管道自然補償來吸收其熱膨脹量。

43對加熱爐的燃料氣管道布置的一般要求是什么？

答：（1）燃料氣要設分配主管，使每個噴嘴的燃料氣都能均勻分布；燃料氣支管由分配主管上部引出，以保證進噴嘴的燃料氣不攜帶水或凝縮油。在燃料氣分配主管末端裝有DN20的排液閥，便于試運沖洗及停工掃線后排液，以及開工時取樣分析管道內的氧含量，排液管上應設兩道排液閥以免泄漏，該閥能在地面或平臺上操作。燃料氣切斷總閥應設在距加熱爐15m以外。

（2）在燃料氣管道上設置阻火器，就可以阻止火焰蔓延，阻火器按作用原理可分為干式阻火器和安全水封兩種。工業(yè)生產(chǎn)裝置中加熱爐的燃料氣管上一般采用多層銅絲網(wǎng)的干式阻火器。阻火器應放置在靠近噴嘴的地方。管道阻火器與燃燒器距離不宜大于12m。這樣，阻火器就不致于處在嚴重的爆炸條件下，使用壽命可以延長。44管殼式和套管式換熱設備的管道布置應如何考慮？

答：（1）工藝管道布置應注意冷、熱物流的流向，一般冷流自下而上，熱流由上而下；

（2）管道布置應方便操作，并不妨礙設備的檢修；

（3）換熱設備的基礎標高，應滿足其下部排液管距地面或平臺面不小于150mm；

（4）換熱設備的管道，只能出現(xiàn)一個高點和一個低點，避免中途出現(xiàn)“氣袋”或“液袋”，并設高點放空，低點放凈；在換熱設備區(qū)域內應盡量避免管道交叉和繞行；盡量減少管道架空的層數(shù)，一般為2－3層；

（5）兩臺或兩臺以上并聯(lián)的換熱設備入口管道直對稱布置，對氣液兩相流換熱設備則必須對稱布置，才能達到良好的傳熱效果；（6）換熱設備的進出口管道上測量儀表，應靠近操作通道及易于觀測和檢修的地方安裝；

（7）與換熱設備相接的易凝介質的管道或含有固體顆粒的管道副線，其切斷閥應設在水平管道上，并應防止形成死角積液；

（8）在寒冷地區(qū)，室外的換熱設備的上、上水管道應設置排液閥和防凍連通管。

45成組布置的換熱設備其管道布置應如何設計？

答：（1）成組布置的換熱設備區(qū)域內，可在地面或平臺面上敷設管道，但不應妨礙通行和操作；

（2）當管道上無調節(jié)閥或排液管時，管底距地面凈空應大于或等于150mm；

（3）調節(jié)閥組應平行于冷換設備布置;（4）成組布置的換熱設備之間管道布置的凈距應大于或等于650mm；

（5）管道布置應考慮各換熱設備的管箱和頭蓋的拆卸空間；（6）并聯(lián)多組換熱設備的進出口管道應對稱布置。46立式重沸器的管道布置有何要求？ 答：（1）管道必須有足夠的柔性，以補償在各種工況下設備和管道的熱膨脹；

（2）當重沸器管口同塔的管口對接時，如荷載條件允許，則最好在塔體上設支架支承重沸器，而且支架的位置及形式應能滿足塔體及管道膨脹所產(chǎn)生的位移及荷載要求；

（3）配管時應留出重沸管束在原地拆卸所需的空間；

（4）對殼體上帶膨脹節(jié)的單程固定管板式換熱器，在進行配管，柔性分析及設備的支撐設計時，應考慮該膨脹節(jié)的影響；

（5）當重沸器的長度與直徑之比（L/D）大于6.0時，宜設導向支架；

（6）當重沸器的閥門和盲板離地評3m以上，應在塔上設置平臺。47管殼式臥式臥式重沸器的管道布置有何要求？

答：（1）在熱脹許用應力范圍內，重沸器的降液管和升汽管，應盡可阻短而直、減少彎頭數(shù)里，以減少壓降；

（2）當重沸器有2個升汽口時，為使其管內流綠相等，升汽省應對稱布置。若升汽管管徑不同和布置不對稱時，應盡量使這二根管段的阻力相等。否則，阻力大的升汽管的流量小會使熱量分配不勻；（3）從重沸器內抽出的液體為飽和液體，如果管道系統(tǒng)產(chǎn)生壓降，液體就將開始閃蒸，產(chǎn)生氣液兩相流體流動，影響控制和測量儀表的操作和精度。因此在布置飽和液體管道時，其基本原則是使壓力降最小，并在測量或控制儀表前不出現(xiàn)垂直上升管段；（4）重沸器管程加熱介質的進口管道上通常裝有溫度調節(jié)閥及其閥組，這些閥門一般布置在靠近重沸器管程進口的地面或平臺面上。48空冷器的管道設計有何具體要求？

答：（1）分餾塔頂至空冷器油氣管道，一般不宜出現(xiàn)“液袋”。當空冷器進出口無閥門或為兩相流時，管道必須對稱布置，使各片空冷器流量均勻；

（2）空冷器的入口集合管應靠近空冷器管嘴連接，如因應力或安裝需要，出口集合管可不靠近管嘴連接，集合管的截面積應大于分支管截面積之和；

（3）空冷器人口為氣液兩相流時，各根支管應從下面插入人口集合管內；以使集合管底的流體分配均勻；同時在集合管下方設置停工排液管道，接至空冷器出口管道上；

（4）空冷器人口管道較高；如距離較長，需在中間設置專門管架以支承管道；

（5）濕式空冷器的軟化水回水系統(tǒng)為自流管道，因此，應注意管系的布置，并拐彎不宜過多?；厮偣軕许樈橘|流向的坡度；（6）空冷器的操作平臺上設有半固定蒸汽吹掃接頭，其閥門宜設在易接近處，并應注意蒸氣接頭方向，保證安全操作。49泵類的管道設計一般要求是什么？

答：（l）泵的進、出口管道應設切斷網(wǎng)，管道一定要有足夠的柔性，以減少管道作用在泵管口處的應力和力矩；（2）泵的吸入管道應滿足泵的“汽蝕余量”的要求，管道應盡可能短、少拐彎不得有氣袋。如難以避免，應在高點設放氣閥；（3）當泵吸入管較長時，宜設計成一定的坡度（i＝5‰）；泵比容器低時宜坡向泵，泵比容器高時宜坡向容器；

（4）在緊靠泵人口管道切斷閥下游，應設過濾器或臨時過濾器，為防止泵的流體倒流引起泵的葉輪倒轉，泵出口應裝有止回閥；（5）在滿足工藝要求的前提下，泵的管道。閥門手輪不得影響泵正常運行及維修檢查所需空間；

（6）往復泵進、出口管道設計應考慮流體脈動的影響。50泵的保護線有哪幾種？其作用是什么？

答：泵的保護線有6種，其作用是為了使泵體不受損害和正常運轉，根據(jù)使用條件設置泵的保護管線。

（1）暖泵線--在輸送介質溫度大于200℃的高溫油品時，有備用泵的情況下應設置DN20～25暖泵線；

（2）小流量線--當泵的工作流量低于泵的額定流量30％時，應設置泵在最低流量下正常運轉的小流量線；

（3）平衡線--對于輸送常溫下飽和蒸汽壓高于大氣壓的液體或處于泡點狀態(tài)的液體，為防止進泵液體產(chǎn)生蒸汽或有氣泡進入泵內引起汽蝕應加平衡線；

（4）旁通線--用于泵的試運轉或非正常操作狀態(tài)下出口主閥關閉時，仍能使泵處于運轉。一般在閥前后壓差非常高的場合設置帶有限流孔極的旁通閥；（5）防凝線--輸送在常溫下凝固的高傾點或高凝固點的液體時，其備用泵和管道應設防凝線，以免備用泵和管道堵塞；

（6）安全閥線--對于電動往復泵、齒輪泵和螺軒泵等容積泵，在出口側設安全閥線，當出口壓力超過定壓值時，安全閥起跳，流體返回泵人口管。

第四篇：藥物制劑生產(chǎn)設備及車間工藝設計

2011-2012學年第2學期復習題

一、基本概念

1.GMP(Good Manufacturing Practice)

系指在藥品生產(chǎn)過程中，以科學、合理、規(guī)范化的條件和方法保證生產(chǎn)全過程的藥品生產(chǎn)質量管理規(guī)范。

2.CIP（Cleaning In Place）

是指設備在不移動的情況下在原位進行的清洗操作。

3.EDI(Electrodeionization)

是將電滲析與離子交換有機地結合在一起的膜分離脫鹽工藝又稱填充床電滲析 4.SCFE(supercritical fluid extraction)

在超臨界狀態(tài)下，將超臨界流體與待分離的物質接觸，使其有選擇性地把極性大小、沸點高低和分子量大小的成分依次萃取的技術。

5.SOP(Standard Operating Procedure)

對某項操作作出書面的指示性說明并經(jīng)批準的文件。6.RO(Reverse osmosis)在高于溶液滲透壓的壓力下，借助于只允許水分子透過的反滲透膜的選擇截留作用，將除水以外的陰陽離子分離，從而達到純化水的目的。

7.Unidirectional Flow

以均勻的截面速度，沿著平行或垂直流線以單一方向流過潔凈室的氣流

8.Falling Film Evaporator

物料液體沿加熱管壁呈膜狀至上而下流動而進行傳熱和蒸發(fā)過程 9.HVAC(Heating, Ventilating and Air Conditioning)

是包含溫度、濕度、空氣清凈度以及空氣循環(huán)的空氣調節(jié)系統(tǒng)

10.ISPE(International Society for Pharmaceutical Engineering)即國際制藥工程師協(xié)會，是致力于培訓制藥領域專家并提升制藥行業(yè)水準的世界非官方非盈利性組織

11.FDA（Food and Drug Administration）

即美國食品藥物管理局，是由美國國會即聯(lián)邦政府授權，專門從事食品與藥品管理的最高執(zhí)法機關。

12.OSD（Oral solid dosage）

即口服固體制劑，包括片劑、膠囊、顆粒劑等機型

二、填空題

1.純化水的制法有離子交換法、電滲析法、電法去離子、反滲透法

和

蒸餾法。

2.空氣凈化系統(tǒng)（HVAC）中，一般采用三級過濾器，即粗效過濾器、中效過濾器

、高效過濾器。

3.制劑車間工程設計是一項綜合性技術很強的工作，通常是由 工藝設計

和

非工藝設計

兩項工作組成。

4.空氣潔凈級別不同的相鄰房間之間的靜壓差應大于 10Pa

，溫度控 制在 18-26℃，相對濕度控制在 45-65%。

5.鋁塑泡罩包裝機一般可分為三種，即 滾筒式、平板式、滾板式

。6.真空制膏機有三組攪拌，分別是 主攪拌、溶解攪拌、均質攪拌

。7.物料、產(chǎn)品的待驗、合格、不合格狀態(tài)應醒目標識；一般以三種顏色

以示區(qū)別，這三種顏色分別是 黃、綠

、和

紅

。8.高速壓片機壓力單元分為 預壓、和 主壓 兩部分，其中 預壓 是為了顆粒在受壓時空氣的溢出。9.在粉針劑生產(chǎn)工藝過程中，加塞工序一般又分 半加塞 和 全加塞，分別在冷凍干燥前和冷凍干燥后進行。

10.中藥制劑生產(chǎn)過程一般可分為三個基本過程即 前處理、提取精制

和

制劑加工。

三、選擇題

1.流能磨的粉碎原理是

A.高速氣流沖擊使物料顆粒之間或顆粒與器壁之間相互作用

B.不銹鋼齒或T型小錘的沖擊作用

C.瓷球或鋼球的研磨或撞擊作用

D.切割刀的剪切作用

2.純化水、注射用水的制備、貯存和分配應當能夠防止微生物的滋生。純化水可采用循環(huán)，注射用水可采用

A.50℃以上保溫循環(huán) B.80℃以上保溫循環(huán) C.70℃以上保溫循環(huán) D.60℃以上保溫循環(huán)

3.沸騰床流化制粒的工作原理是

A.將物料粉末直接壓縮成片材后，再粉碎成顆粒

B.是將粉末與粘合劑混合均勻后，再用熱空氣干燥

C.是通過攪拌器及高速切割刀的攪拌剪切作用將濕物料制成顆粒

D.用熱空氣流將粉末懸浮呈流化態(tài)，再噴霧粘合劑使粉末凝結成顆粒

4.潔凈廠房最好建在城市最大頻率風向的E.上風側 F.左風側

G.右風側

H.下風側

5.板框壓濾機是由

A.濾板排列組成濾室 B.多塊濾板與濾框交替重疊排列組成 C.濾葉和罐體所組成 D.濾網(wǎng)和集液盤組成

6.拉絲封口火焰使用的燃燒方式為

A.氧-天然氣火焰 B.氧-煤氣火焰 C.氧-氫氣火焰 D.氧-乙炔火焰 7.容器回轉型混合機有

A.V型混合機 B.槽型混合機 C.三維運動混合機 D.螺旋錐形混合機

8.哪些藥物的生產(chǎn)區(qū)域應設置獨立的專用凈化空調系統(tǒng)

A.青霉素類 B.激素及抗腫瘤藥物 C.抗高血壓藥物 D.避孕藥

9.注射劑在配料過程中添加針用活性炭的目的在于

A.脫色 B.助濾 C.吸附雜質 D.穩(wěn)定劑 10.初步設計階段的工藝流程圖有

A.生產(chǎn)工藝流程圖 B.物料流程圖 C.帶控制點的工藝流程圖 D.設備布置圖

四、判斷題

1.電法去離子（EDI）的最大優(yōu)點是樹脂再生不用消耗酸堿。（√）、2.對生產(chǎn)中發(fā)塵量較大的設備應附設防塵裝置。（√）

3.多效蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力是單效蒸發(fā)器的若干倍。（×）

4.制粒與整粒所用篩網(wǎng)目數(shù)是相同的，以便使顆粒規(guī)整化，大小一致。（×）

5.滾壓法干法制粒中的軋輥轉速越快物料受壓時間越長。（×）

6.真空制膏機中有三組攪拌分別是主攪拌、溶解攪拌、均質攪拌，其中 主攪拌轉速最快。（×）

7.在潔凈室中最大的污染源是生產(chǎn)設備。（×）8.干燥設備的進風口應有過濾裝置，排風口應設防止尾氣倒灌裝置。（√）

9.最終滅菌制劑在熱壓滅菌后應立即打開滅菌柜門，以防產(chǎn)品受熱時間 過長。（×）

10.A級層流區(qū)一般使用的是非單向流，通過稀釋環(huán)境的空氣達到凈化的目的。（×）

五、簡答題

1、簡述制劑車間布置的原則。

2、簡述全自動硬膠囊機生產(chǎn)過程。

3、簡述片劑生產(chǎn)工藝過程。

4、簡述粉針劑生產(chǎn)工藝過程。

第五篇：加熱設備及車間設計復習總結

加熱設備及車間設計復習總結

第一章熱處理設備常用材料及基礎構件

熱處理設備常用的材料有砌筑爐墻用的耐火材料、保溫材料，爐內金屬構件所需的耐熱金屬材料，電熱原件所需的電熱材料，爐殼所需的金屬材料。

耐火材料——凡是能夠抵抗高溫、并能承受高溫物理和化學作用的材料。耐火材料的主要性能：

耐火度：是耐火材料抵抗高溫作用的性能，指耐火材料受熱后軟化到一定程度時的溫度。

（反映的是一種高溫抗軟化性能，耐火度不是材料的熔點。）?普通耐火材料 1580-1770℃ ?高級耐火材料 1770-2000℃ ?特級耐火材料≥2000℃

荷重軟化溫度：是指耐火材料試樣在0.2 MPa壓力下，以一定的升溫速度加熱至開始軟化變形0.6%的溫度，此外也標注4%和40%的軟化點。荷重軟化點反應材料的高溫結構強度。熱穩(wěn)定性: 是指耐火制品抵抗耐急冷急熱而不破壞的能力 標準測定方法：加熱850 ℃，保溫40 min，然后在流動的冷水中冷卻3 min，重新加熱冷卻，直至試樣破壞。

高溫化學穩(wěn)定性：是指在高溫下抵抗爐氣、熔鹽、金屬氧化物等侵蝕的能力。重燒線變化（體積穩(wěn)定性）：耐火制品加熱至高溫，制品尺寸（長度）發(fā)生的不可逆變化，以%表示，正值表示膨脹，稱重燒線膨脹；負值表示收縮，稱重燒線收縮。

它是將耐火制品加熱到規(guī)定溫度，保溫一定時間，冷卻至室溫后其長度所產(chǎn)生的殘余膨脹或收縮。

常用的耐火制品（定型）：）粘土質耐火磚：是以耐火粘土作原料。特點：熱穩(wěn)定性好（10-15次），耐火度1580-1770℃，中性、偏弱酸，荷重軟化溫度不高，使用溫度不超過1350 ℃。

使用范圍：各種加熱爐、熱處理爐和干燥爐的爐體，不宜做電熱元件的擱磚，不宜做高碳氣氛爐的內襯。）高鋁磚：是有高鋁礬土、硅線石、天然或人造剛玉、工業(yè)氧化鋁等經(jīng)配料、混合、成形等工序最后經(jīng)高溫焙燒而成。

特點：耐火度、荷重軟化溫度都高于粘土磚，使用溫度可達1400-1650℃（高于粘土磚），中性，抗渣性和熱震穩(wěn)定性較好。重燒收縮較大，價格較貴。使用范圍：高溫爐的（1000 ℃以上）內襯，電熱元件的擱磚。4）石墨制品: 普通石墨制品：是用天然石墨做原料，添加耐火粘土做結合劑制成的產(chǎn)品

優(yōu)質石墨、高強石墨、高純石墨等可制作電熱元件，使用溫度可達2200-3000℃。特點：高的耐火度和荷重軟化溫度；機加工性能好，強度隨著溫度的升高而加強，1700 ℃時，強度超過所有氧化物和金屬材料；大氣中加熱易氧化。使用范圍：具有保護氣氛或真空系統(tǒng)的高溫爐。

5）抗?jié)B碳磚：用于砌筑滲碳磚，可以為粘土質也可以為高鋁質，嚴格控制氧化鐵含量（Fe 2 O 3 低于1%，H 2 和CO使Fe 2 O 3 還原產(chǎn)生Fe、Fe 2 C、C等產(chǎn)物，使體積膨脹）用途：可控氣氛爐內襯材料。

重質抗?jié)B碳磚：爐膛內表面和負荷大、易磨損部位 輕質抗?jié)B碳磚：隔熱層

耐熱金屬材料

熱處理設備用耐熱金屬材料有耐熱合金鋼、耐熱鑄鐵等

耐熱合金鋼：高于450 ℃條件下工作，并具有足夠高的強度、抗氧化、耐腐蝕性能和長期的組織穩(wěn)定性。

在選擇和使用電熱材料時應考慮以下性能： 1）耐熱性和高溫強度 2）電阻系數(shù) 3）電阻溫度系數(shù) 4）熱膨脹系數(shù) 5）機械加工性能

電阻溫度系數(shù)（1/ ℃）：表示電阻當溫度改變1度時，電阻值的相對變化。電阻溫度系數(shù)小的元件，功率穩(wěn)定；

電阻溫度系數(shù)大的元件，以工作溫度的電阻值作為功率計算依據(jù)； 電阻溫度系數(shù)很大的元件，需配備調壓器。熱膨脹系數(shù)（1 /℃）：電熱元件受熱伸長后的長度由下式確定L T =L 0（1+ βT）對熱膨脹系數(shù)較大的電熱元件，設計安裝時必須留有充分的膨脹余地。常用電熱元件材料：金屬電熱元件、非金屬電熱元件、紅外電熱元件 金屬電熱元件：常用的金屬電熱材料有鎳鉻合金、鐵鉻鋁合金，真空和保護氣氛中也使用鉬、鎢、鉭。

非金屬電熱元件：常用的非金屬電熱材料有碳化硅（硅碳棒）、硅鉬棒，石墨等。

第二章熱處理爐的傳熱原理

傳熱的基本方式: 傳導、對流、輻射 傳導傳熱：熱量由物體的一部分傳至另一部分，或由一物體傳至與其相接觸的另一物體的傳熱現(xiàn)象。固、液、氣態(tài)中都能發(fā)生，要求物體相互接觸，無能量形式的變化。對流傳熱：流體中不同部分的相對位移時不同部分的質點相互混合，或者在運動質點與一相接處的固體表面之間所進行的熱交換，只能在流體宏觀運動時才能發(fā)生，無能量形式的變化。輻射傳熱：受熱物體將熱能部分轉化成輻射能，以電磁波的形式向外放射，當投射到另一物體時部分被吸收轉化成熱能，無需中間介質，既有熱量的交換，也有能量形式的轉化，不論溫度高低任何物質都向四周放射輻射能。

熱流：單位時間內由高溫物體傳給低溫物體的熱量叫熱流或熱流量Q。

熱流密度：單位時間內通過單位傳熱面積的熱流，稱為熱流密度，用q表示。傳導傳熱的基本方程式：

熱導率：反應了物體導熱能力的大小。其數(shù)值為導熱物體中相距1 1 m 處的溫差為1℃時，單位面積上單位時間內傳遞的熱量 單層爐墻的穩(wěn)定態(tài)導熱計算：

單層圓筒爐墻的穩(wěn)定導熱

式中字母的含義：

簡單描述應用:

自然對流：由于流體內存在溫度（濃度）差，造成流體各部分密度不同而引起的流動稱為自然流動（自然對流換熱）。強制對流：流體受外力(如風機、攪拌機等)作用而發(fā)生的流動稱為強制流動（強制對流換熱）。層流和紊流可用一個無量綱數(shù)，即雷諾準數(shù)(Re)來判別 當流體在光滑圓管中流動時：(1)雷諾數(shù)小于2100為層流

(2)雷諾數(shù)大于2300為紊流

(3)雷諾數(shù)在2100--2300之間時，可能為層流，也可能為紊流。

透熱體：到達物體表面的熱輻射的能量全部透過物體，此物體稱為透熱體。

白體：到達該物體表面的熱輻射能量全部被反射。當這種反射是規(guī)則的，此物體稱為鏡體；如果是亂反射，則稱為白體。

絕對黑體：達該物體表面的熱輻射的能量完全被吸收，此物體稱為絕對黑體,簡稱黑體。所有投射到物體上的輻射能，不論其波長大小，全部被吸收，這類物體就叫做絕對黑體。理想灰體：若某物體在任何溫度下的輻射能力，都等于同溫度下絕對黑體輻射能力乘以同一系數(shù)，這種物體叫做理想灰體。

第三章熱處理電阻爐

一、箱式電阻爐（RX）

箱式電阻爐按其工作溫度可分為： 高溫箱式爐(>1000℃)中溫箱式爐(650～1000℃)低溫箱式爐(<650℃)? 命名方式為：RX□-□-□，RX3-30-9(設計序號功率（kW）最高溫度)中溫箱式電阻爐可用于退火、正火、淬火、回火或固體滲碳等（結構圖見課件）高溫箱式爐用于高速鋼或高合金鋼模具的淬火加熱，其結構與中溫箱式爐相似，但電熱原件布置在工作室內。（結構圖看課件）

低溫箱式爐大多用于回火，主要靠對流換熱。

圓體箱式電阻爐是近幾年國內廠家參照國外先進技術制造而成，產(chǎn)品外形、爐膛為圓形，而爐膛尺寸、爐底板、電熱元件等均保留原有箱式爐特點及互換性。外表面積小，蓄熱少，熱損失比RX系列產(chǎn)品減少20％以上，節(jié)能顯著。

二、井式電阻爐

井式電阻爐外形為圓形，一般置于地坑中，適用于加熱細長工件，以減少加熱過程中的變形（吊掛）。井式電阻爐爐膛較深，上下散熱條件不一樣，為使爐膛溫度均勻，常分區(qū)布置電熱元件，各區(qū)單獨供電井控制溫度。

中溫井式電阻爐適用于軸類等長形零件的退火、正火、淬火及預熱等。與箱式爐相比，裝爐量少，生產(chǎn)效率低，常用于質量要求較高的零件

低溫井式電阻爐最高工作溫度為650℃，廣泛用于零件的回火。

三、臺車式電阻爐

臺車式爐適用于大型和大批量鑄、鍛件的退火、正火和回火處理。其結構特點是爐子由固定的加熱室和在臺車上的活動爐底兩大部分組成。與箱式爐相比增加了臺車電熱元件、通電裝置、臺車與爐體間密封裝置及臺車行走驅動裝置臺車爐密封性較差，加熱室與活動臺車接觸邊緣采用砂封裝置密封。

四、轉筒式爐

轉筒式爐是在爐內裝有旋轉爐罐的爐子，爐罐內工件隨爐罐的轉動而翻動，以改善加熱和接觸氣氛的均勻度，主要用于處理滾珠等小尺寸標準件。

爐型選擇的具體基本原則：

1）多品種、小批量：周期性作業(yè)的箱式爐 2）批量大、品種少：各種連續(xù)式機械化作業(yè)爐 3）零件表面要求高：密封性好的箱式爐、井式爐、4）可控氣氛多用爐、真空爐

5）大尺寸型鑄鍛毛坯件（質量重）：臺車式爐 6）小型軸承鋼球：轉筒式爐 7）對變形要求嚴（細長）：井式爐

8）化學熱處理：井式滲碳爐、氮化爐、可控氣氛爐 9）大批量的化學熱處理：貫通式氣體滲碳爐

爐膛尺寸的確定： 爐膛長度和寬度的確定

實際排料法：按照工件實際擺放面積作為爐底的有效面積，再根據(jù)爐子溫度均勻性的情況，確定實際爐底面積。

有效寬度、有效長度、有效面積：

爐架的作用是承受爐襯和工件載荷以及支撐爐拱，一般采用型鋼焊接而成，型鋼型號隨爐子大小、耐火材料和結構而異。爐殼的作用是保護爐襯，加固爐子結構和保持爐子的密封性，通常用鋼板在爐架上焊接而成，厚度一般取2-6mm 爐襯的作用是保持爐膛溫度，使爐膛的溫度均勻、減少爐內熱量的散失；同時爐襯本身也應減少自身的蓄熱，確定其厚度的基本原則是保證爐外殼溫度不超過許可的溫升（50-60 ℃）爐底的作用是保持爐內熱量和承載工件。

爐頂結構形式主要有拱頂和平頂兩種。熱處理爐大都采用拱頂。拱頂?shù)钠龇ㄓ绣e砌和環(huán)砌兩種。錯砌比較常用，但拆修不方便，一般用于爐內工作溫度一致，不須經(jīng)常拆修的熱處理爐及煙道的拱頂；環(huán)砌多用于各段溫度不一致的連續(xù)式爐或工作溫度較高，拱頂易損壞的拱頂

拱角：拱頂?shù)膱A心角稱為拱角，標準拱角為60°。

電阻爐功率的確定：

電阻爐功率計算列線圖，過A線對應點與D線對應點，做直線交于E線O點，過O點與C線對應點做直線，延長交B線于一點，該點即為所求功率。

電熱元件的表面負荷：是指單位表面積上所發(fā)出的電功率

電熱元件的計算：主要包括元件的截面積、長度、重量以及一些結構尺寸的計算，必須滿足爐子功率和一定的使用壽命

（一）金屬電熱元件的理論計算

（1）元件尺寸及重量

1）直徑為d 的線狀電熱元件

2）帶狀電熱元件

(3)電熱元件壽命計算：通常把電熱元件截面積氧化率達到20%，或元件的電阻增加 25%、功率降低20%時的使用時間作為電熱元件的使用壽命。

電熱元件的引出端

電熱元件穿過爐壁引出爐外的部分稱為引出端。對金屬電熱元件常另外焊接不銹鋼引出棒，其截面積應為元件的3倍以上。對硅碳棒引出端，其截面應為其工作部分的1.5倍以上

第四章熱處理燃料爐 無焰燒嘴：當空氣與煤氣在燒嘴內預先完全混合后再噴出燃燒時，其燃燒過程屬于動力燃燒，無明顯火焰，故這種燒嘴稱為內混式燒嘴或無焰燒嘴。

有焰燒嘴：當空氣與煤氣在燒嘴外邊混合邊燃燒時，燃燒過程屬于擴散燃燒，有明顯火焰，稱為外混式燒嘴或有焰燒嘴。

利用離爐煙氣的余熱對助燃空氣和煤氣進行加熱的裝置稱為預熱器。爐子排煙分為上排煙和下排煙兩種方式。

理論空氣消耗量：理想條件下燃料完全燃燒所需最少空氣量稱為理論空氣消耗量?？諝膺^剩系數(shù)：實際空氣消耗量與理論空氣消耗量之比為空氣過剩系數(shù)α。高發(fā)熱量Q高：燃燒產(chǎn)物冷卻到燃燒物質的原始溫度，且燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣冷凝成0℃的水蒸氣時，單位燃料完全燃燒所放出的熱量。

低發(fā)熱量Q低：燃燒產(chǎn)物冷卻到燃燒物質的原始溫度，且燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣冷卻成20℃的水蒸氣時，單位燃料完全燃燒所放出的熱量。

著火溫度：燃料和空氣的可燃混合物可自行正常燃燒的最低溫度?；鼗穑嚎扇蓟旌蠚怏w從燒嘴噴出的速度若小于火焰的傳播速度，造成火焰或其根部返回到燒嘴里去的現(xiàn)象。

脫火：可燃混合氣體的噴出速度大于火焰的傳播速度，則會將火焰吹散，使燃燒不穩(wěn)定，甚至引起熄滅的現(xiàn)象。

預熱裝置：離爐煙氣溫度一般為500-1000℃，帶走熱量占爐內供熱量的30%-50%。

第五章熱處理浴爐及流態(tài)粒子爐

浴爐：利用熔融液體作為介質進行加熱工件的熱處理爐。特性：1）綜合傳熱系數(shù)大，工件加熱速度快

2）工件加熱均勻，變形小

3）浴爐的熱容大，溫度波動小，易實現(xiàn)恒溫加熱 4）鹽液保持中性，易實現(xiàn)無氧化無脫碳加熱

5）熱損失大、啟動較難、勞動條件差、消耗鹽堿量大、6）不易實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)

1、按熱源分類：

2、按工作溫度分類：

3、按浴液分類：

鹽浴爐：低溫鹽浴爐用于550℃以下的等溫淬火、分級淬火、和回火；

中、高溫鹽浴爐用于600～1300℃范圍內工模具零件加熱和液態(tài)化學熱處理。

堿浴爐：

油浴爐：使用溫度低于230℃的低溫回火和分級淬火。鉛浴爐：傳熱速度快但毒性大。

4、按照加熱方式分類：

二、內熱電極鹽浴爐（加熱方式）

電極布置在熔鹽內，直接通電，以熔鹽為發(fā)熱體產(chǎn)生熱量。熱量主要發(fā)生在熔鹽內部，交流電通過兩電極間熔鹽時產(chǎn)生較強的電磁力，驅使熔鹽在電極附近循環(huán)流動，升溫快，可采用非金屬浴槽，熔鹽內的溫度場與電極的布置有很大關系，電極間的熔鹽易過熱而分解。

1、插入式電極鹽浴爐 結構和原理：

電極從坩堝上方直接插入熔鹽，通入低電壓（6~17.5）大電流（幾千安培）的交流電，由熔鹽電阻熱效應，將熔鹽加熱到工作溫度。

優(yōu)點

①結構簡單

②坩堝和電極可單獨更換 ③電極制造、裝卸方便 ④電極間距可調 缺點

①爐口只有2/3面積能使用，其它被電極占據(jù)，效率低，耗電量大

②由于電極自上方插入，與鹽面交界處易氧化產(chǎn)生縮頸，電極壽命短，損耗大 ③電極在一側，遠離電極側溫度低（爐溫均勻性差）④工件易接觸電極，產(chǎn)生過熱和過燒缺陷

電極鹽浴爐的啟動

固態(tài)鹽電阻值很大，無法在工作電壓（低電壓）下使其導通，因此在浴爐開始工作時需使電極間鹽熔化，電極鹽浴爐啟動方法很多，最常用的是的啟動電阻法。

將電極之間的鹽加熱到熔點以上100~250℃，然后再用電極繼續(xù)加熱使坩堝內鹽全部融化。啟動所需功率按照熔化1/3鹽量計算 啟動方法

空爐啟動：將啟動電阻體放在爐膛底部電極區(qū)域內，加入能將電阻體覆蓋的鹽并使其熔化；然后將電阻體取出，再用高檔位電極通電加熱，將隨后加入的鹽全部融化。

二次啟動：由于開始啟動時啟動電阻處于冷態(tài)，其電阻值比熱態(tài)小很多，為使啟動電流不過載，應低檔啟動。當啟動電阻的溫度升高后，再調至高檔，加快鹽的熔化速度，縮短升溫時間。鹽基本熔化后就可脫開啟動電阻，直接用電極加熱。啟動注意事項： 1）啟動電阻安裝在電極附近或電極之間的坩堝底部，加入一定數(shù)量的鹽，將啟動電阻覆蓋，逐漸加鹽，當熔鹽升高接觸電極后，再將啟動電阻取出。

2）在生產(chǎn)結束停爐前，再將啟動電阻重新置于坩堝，備下次啟動用。注意不能靠近電極，不能過高。

3）對插入式鹽浴爐還可采用碳棒接通兩極直接啟動。4）啟動電阻和電壓要配合好，否則會燒壞。5）爐膛深的電極浴爐采用雙層啟動電阻。

流態(tài)粒子爐：爐膛內具有流動狀態(tài)粒子的間歇式熱處理爐 工作原理 ? 爐罐底部安放布風板，氣體通過布風板進入爐膛，是爐罐內的固態(tài)粒子（石英砂、剛玉砂、石墨粒子或其他粒子）形成流態(tài)床，工件在流態(tài)床中加熱、冷卻或進行化學熱處理。第六章連續(xù)作業(yè)爐

連續(xù)作業(yè)爐：借助某些機械機構（皮帶、推桿等）連續(xù)地或間歇地進行裝料和出料，連續(xù)、順序地進行加熱、保溫和冷卻的全過程。特性：

1）適合大批量生產(chǎn)，效率高 2）產(chǎn)品質量穩(wěn)定，勞動條件好 3）易于進行自動化設計

爐膛有效長度按生產(chǎn)率和推料周期來計算：

爐膛寬度按下式計算：

爐膛高度H的確定方法與箱式爐相同。有時爐膛高度不等高，兩端較低，中部較高，一般情況下取值(0.52-0.9)B

預處理爐: 滲碳零件表面預處理，脫脂并形成氧化膜 ? 溫度在450-500℃之間，頂部設置離心風扇

振底式爐

振底式爐設有振動機構，使裝載工件的活動底板在爐膛內往復運動，借慣性力使工件連續(xù)向前移動。依據(jù)振動機構的不同分為機械式、氣動式和電磁振動式。

振動原理：

實際工件移動距離：

S=L2-L

1滾筒式爐: 爐內裝有旋轉爐罐，爐罐不斷旋轉，爐內的爐料也隨之旋轉、翻倒和前進，小型物料不至于堆積，有利于均勻加熱和均勻接觸爐氣氛。處理滾主類等小標準件。

第七章真空熱處理爐及等離子熱處理爐

真空熱處理是隨著精密機械制造業(yè)、國防等尖端工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展起來的新型熱處理方法 按照真空度分類： ? 低真空（～ 10-1 Pa）? 高真空（10-2 ～ 10-4 Pa）? 超高真空（10-4 Pa～）按照工作溫度分類： ? 低溫爐（～ 650℃）? 中溫爐（650℃～1000℃）? 高溫爐（1000℃～）

第八章可控氣氛爐

在一般空氣介質電阻爐中加熱鋼件時，容易發(fā)生氧化和脫碳兩種缺陷。要使鋼件加熱時不氧化和脫碳，可以采用兩種方法： 1）向爐膛內送入保護氣體，使鋼件在保護氣氛下加熱；為了使工件表面不發(fā)生氧化、脫碳、燒損現(xiàn)象或對工件進行化學熱處理，向爐內通以可進行控制成分的氣氛，稱可控氣氛。2）把爐膛內空氣抽除，使鋼件在真空狀態(tài)下加熱。

脫碳：是鋼加熱時表面碳含量降低的現(xiàn)象。

脫碳的過程：鋼中的碳在高溫下與氫或氧發(fā)生作用生成甲烷或一氧化碳。氧、氫和二氧化碳（水）使鋼脫碳，而一氧化碳和甲烷則使鋼增碳。

可控氣氛加熱的基本原理：

通過鋼在可控氣氛中加熱所發(fā)生的化學反應，了解可控氣氛中各種組分的性質與作用以及對鋼在加熱過程中發(fā)生氧化還原、脫碳增碳反應的影響，進而確定可控氣氛中的控制對象 常用的可控氣氛：CO、H 2 和少量的CO 2、CH 4 和H 2 O等氣體 在熱處理溫度條件下，氣體與鋼進行化學反應。

鋼在爐氣中的氧化、還原反應

1、鋼在CO-CO 2 氣氛中的反應

鋼在空氣中加熱與氧發(fā)生氧化反應，在560℃以下生成Fe3O4，在560℃以上形成三種氧化物，內層為FeO，中層為Fe3O4，外層為Fe2O3，通常認為氧氣對鋼的氧化過程不可逆，無法控制。

鋼在CO-CO2氣氛中的氧化還原反應則有所不同，是可逆的，其反應速度和反應方向決定于CO/CO2比值和溫度。其反應方程式：

反應方向由平衡常數(shù)（壓力商）來判斷。在一定溫度下，反應達平衡時，氣氛中各種氣體濃度不再改變，其平衡常數(shù)為：

制備氣氛的種類

1、吸熱式氣氛

1）制備原理

吸熱式氣氛：原料氣與理論需要空氣量的一半(n≤0.5)在高溫及催化劑的作用下，不完全燃燒生成的氣氛

2、放熱式氣氛

1）制備原理

放熱式氣氛：是原料氣與較多的空氣(n=0.5?~0.95)的不完全燃燒產(chǎn)物，所產(chǎn)生的熱量足以維持反應進行

8.4 可控氣氛碳勢及氧勢

8.4.1碳勢的控制(以吸熱式氣氛為例)

1、碳勢的控制原理

碳勢的控制：控制可控氣氛的碳勢，使之與鋼的表面確定的含碳量相平衡。

控制原則：控制氣氛中CO/?CO 2、H 2 /?H 2 O組分的相對含量，使爐中氣氛的碳勢與鋼表面要求的含碳量相平衡。

在吸熱式氣氛中CO 2 和H 2 O的含量很低，少量的變化即可影響氣氛的碳勢。因此，控制CO 2 和H 2 O的含量即可控制碳勢。、碳勢的控制方法

1）紅外分析儀法：基于各種氣體對紅外線的不同吸收效應而測定氣體成分，常以測定、控制氣氛中的CO 2 含量，來控制碳勢。

2）露點儀法：通過露點（氣體中水蒸氣凝結成水霧的溫度，即在低壓力下氣體中水蒸氣達到飽和狀態(tài)下的溫度）來控制碳勢。露點越低，氣氛的碳勢越高。

3）電阻探頭：奧氏體狀態(tài)的滲碳溫度下，一段細鐵絲很快被滲碳，其電阻值與含碳量之間存在函數(shù)關系，從而通過測量細鐵絲的電阻值便能感知爐氣的碳勢。8.4.2 氧勢控制

1、氧勢的控制原理

在滲碳氣氛中，還有如下反應：

2、方法：Po 2 通過氧探頭測定

氧化鋯傳感器基本原理：氧化鋯具有高溫下傳導氧離子的特性。當兩側的氧濃度不同時，高濃度側的氧分子會奪取鉑電極上的自由電子，以離子的形式通過氧化鋯到達低濃度側，經(jīng)鉑電極釋放多余電子，從而形成氧離子流，在氧化鋯管兩側產(chǎn)生氧濃度差電勢。

第九章熱處理感應加熱及火焰加熱裝置

一、中、高頻電流的特點：

1．集膚效應

2.鄰近效應

3.圓環(huán)效應

4.尖角效應

渦流：由于工件內存在著電動勢，從而產(chǎn)生閉合電流，稱之為渦流。

交流電流通過導體時，在導體表面電流最大，越向內部電流密度越小的現(xiàn)象稱為集膚效應

電流透入深度：電流頻率越高，集膚效應越顯著。在工程上規(guī)定，當渦流強度從表面向內層降低到其數(shù)值等于表面最大渦流強度的0.368倍時，該處到表面的距離就稱做電流透入深度。

感應熱處理設備的選擇

二、感應熱處理設備的分類及特點

感應加熱可用于淬火、回火、正火、調質、透熱等

透熱：快速加熱時，為了獲得性能均勻的工件，其首要條件就是使金屬透熱，即表里溫度均勻。

三、感應式加熱的主要優(yōu)點和缺點 優(yōu)點：

1）無需整體加熱，可有選擇性地進行局部加熱 2）加熱速度快，工件表面氧化、脫碳比較輕

3）可根據(jù)需要調整設備的工作頻率和功率，控制表面淬硬層

4）經(jīng)感應加熱熱處理的工件，表面硬層下有較厚的韌性區(qū)域，具有較好的壓縮內應力，使工件具有更高的抗疲勞和破斷能力

5）加熱設備便于安裝在生產(chǎn)線上，易于實現(xiàn)機械化和自動化，便于管理，可有效地減少運輸，提高生產(chǎn)效率

6）一機多用?？赏瓿纱慊?、退火、回火、正火、調質等，又可完成焊接、熔煉、熱裝配、熱拆卸等工作。

7）使用方便、操作簡單、可隨時開啟或停止，無須預熱。

8）即可手動操作，也可半自動和全自動操作；即可長時間地連繼工作，亦可即用即停隨機使用。有利于設備在供電低谷電價優(yōu)惠期的使用。

缺點：設備比較復雜，一次投入的成本較高，感應部件（感應圈）互換性和適應性較差，不宜在形狀復雜的工件上應用等。

★但它的綜合指標好，優(yōu)點明顯多于缺點

感應加熱是目前金屬加工的一種主要工藝。是取代煤炭加熱、油料加熱、燃氣加熱，及電爐加熱、電烘箱加熱等的理想選擇? 應用：

感應器設計概要

感應器設計的是否合理，會影響到加熱層的形狀和深度以及設備功率能否正常發(fā)揮等

一、感應器結構尺寸的設計

? 感應器的設計：根據(jù)工件形狀、尺寸以及熱處理技術要求設計，由施感導體(感應圈)和匯流板兩部分組成。感應圈用壁厚1.0-1.5mm紫銅管制成，多為矩形內通冷卻水。匯流板用厚2-3mm紫銅板制成，一端焊在感應圈上，另一端接到變壓器次級線圈上，向感應圈輸人電流。

? 感應器的設計：包括感應圈的形狀、尺寸、圈數(shù)，感應圈與工件的間隙，匯流板的尺寸與連接方法，冷卻方式等。其結構尺寸主要根據(jù)中、高頻電流的特點以及感應線圈的使用壽命等綜合考慮。

淬火機床分類：按生產(chǎn)方式分，淬火機床有通用、專用、生產(chǎn)線三大類型。

一、小車淬火

可進行各種直線、平面、回轉體表面及斜面零件的淬火與回火，如機床導軌、大型軸承圈、滾道、鐵軌等。

設備簡單、操作靈活、移動方便、調速幅度大。