压缩机厂房设计指南Word格式.docx

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10.2室内装修……………………………………………………………………13

四压缩机厂房结构设计……………………………………………………………13

1钢结构或钢筋混凝土结构设置…………………………………………………13

2厂房跨距、柱距设置………………………………………………………………13

3厂房结构设置……………………………………………………………………14

4厂房结构布置……………………………………………………………………15

5压缩机基础设置…………………………………………………………………16

6操作平台设置……………………………………………………………………17

7荷载取值计算……………………………………………………………………17

8厂房内力分析计算………………………………………………………………18

9构造设置…………………………………………………………………………21

五压缩机厂房设备布置……………………………………………………………22

1压缩机及相关设备设置…………………………………………………………22

2油站设置…………………………………………………………………………22

3高位油箱设置……………………………………………………………………23

4检修吊车设置……………………………………………………………………23

5就地控制盘设置…………………………………………………………………23

6检修通道设置……………………………………………………………………23

7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、丁、戊类厂房屋盖可采用轻质屋面板，围护结构可采用填充砌体或轻质墙体。

氨合成压缩机厂房屋顶采用轻型屋盖作为泄压屋盖，CO2压缩机、空分压缩机厂房屋顶可采用轻型压型钢板。

5防火防爆及泄爆材料选择

压缩机厂房的生产类别或火灾危险类别，按厂房内所散发气体性质划分。

多种混合气体火灾危险类别，应按混合气体中火灾危险类别最高的气体确定。

联合压缩机厂房生产类别应按多种混合气体中火灾危险类别最高的气体确定其生产类别或火灾危险类别。

压缩机厂房内灭火器设置时，应经计算选用，灭火器可采用磷酸氨盐干粉灭火器、二氧化碳泡沫灭火器等，且应符合现行国家标准的有关规定。

压缩机厂房生产类别分类见附录A。

5.1防爆泄压设施要求

压缩机厂房的耐火等级不应低于二级。

有爆炸风险的压缩机厂房应独立设置，宜选敞开或半敞开式建筑形式。

承重结构可采用钢筋混凝土排架或钢排框架结构。

因生产和维护要求需要封闭时，应考虑加设泄爆设施，泄压计算及确定比值，对甲类厂房泄压比值C不宜小于0.16；

乙类厂房泄压比值C不宜小于0.11。

泄压构造应优先采用轻质屋盖体系。

轻质墙体和门窗、泄压屋盖、泄压轻质墙体的单位质量不宜超过60kg/㎡；

泄压轻质屋盖选用金属岩棉夹芯板、金属玻璃丝棉夹芯板作为泄压屋盖板材，底板底部宜设置安全网，防止事故时板材落下。

泄压屋盖应考虑防水、防冰雪积聚措施。

泄压轻质墙体选择金属岩棉夹芯板、硅酸钙岩棉夹芯板作为泄压轻质墙体。

设计时应优先采用无二次伤害的轻质墙体作为泄压墙体（金属板爆炸泄压过程中有部分残余板存在，易产生“二次伤害”，而硅酸钙板在爆炸泄压过程中易破碎）。

夹芯材料不应采用有机合成类材料，应采用不燃材料，其厚度不应小于0.05m。

用于甲、乙类厂房时，夹芯材料厚度不应小于0.1m，耐火极限不宜低于1.0h。

泄压门窗宜采用塑钢门窗，其玻璃均应采用安全玻璃。

安全玻璃可采用不大于7mm厚的夹层玻璃或不大于4mm厚的钢化玻璃。

泄压屋盖、轻质墙体设施应采用易于脱落的连接方式。

采用泄压轻质墙体和泄压门窗时，应避开人员疏散通道和人员密集场所位置，宜靠近有爆炸危险的部位。

丁戊类压缩机厂房，如空气压缩机厂房、二氧化碳压缩机厂房等因无防爆要求，其屋盖、围护结构（墙体）均可按普通排架厂房设计，且应满足生产和维护的要求。

5.2可燃气体压缩机厂房

甲醇压缩机厂房、一氧化碳等可燃气体压缩机厂房的楼板除检修承重区外，宜采用透空钢格板，以利通风。

该透空钢格板的面积可不计入所在防火分区面积内。

透空钢格板自身强度应满足生产和维护要求，应经结构专业验算后采用。

格栅板平台设计时，应考虑组装和维修需要。

尽量采用40×

4mm的扁钢，尽量避免30×

3mm或32×

3mm规格。

扭螺纹钢筋间距≥50mm。

存在轻质可燃气体逸散的压缩机厂房，如甲烷化压缩机厂房、氢氮压缩机厂房等

宜采用轻质泄压屋盖作为泄压设施。

尽量减少屋顶窝风死角，并设排气天窗、屋顶通风器或设外墙顶部机械通风装置。

较空气重的可燃气体压缩机厂房，如甲醇压缩机厂房、一氧化碳压缩机厂房等，其地面面层材料应采用不发火花和不产生静电的面层材料，地面不宜设地沟和地坑，并采取防止可燃气体积聚的措施。

当必须设置时，地沟和地坑内应填充砂。

地沟穿外墙处应采用不燃烧物体材料封堵，沟盖板应固定密封至本厂房外1m的位置。

氯气压缩机和氢气压缩机不应布置在同一厂房内，单机驱动功率等于或大于150KW的甲类气体压缩机厂房不宜与其他甲、乙和丙类房间共用一座建筑物。

5.3生产辅助间

专用控制室或不大于10KV专用配电室及其它辅助房间，如化验室、办公室、休息室等不应设置在可燃气体压缩机厂房内。

必须与本厂房毗邻布置时，其耐火等级不应低于二级。

应用耐火极限不能低于4.0h的不燃烧体防爆墙隔开并设置独立的安全出口，防爆墙上不得设置门窗等洞口。

控制室、配电室及其它辅助房间外门窗应位于爆炸危险区域范围之外。

压缩机专用控制室或不大于10KV的专用配电室，若与压缩机布置在同一建筑物时，其门窗应位于爆炸危险区域范围外。

与压缩机房的隔墙应为无门窗洞口、耐火极限不低于3.0h的实体防火墙。

位于爆炸危险区域范围内毗邻压缩机厂房的专用控制室、配电室，其设备层地面应高出室外地面，且最小高差不小于0.6m。

5.4工艺设备、管道和电缆桥架

压缩机厂房上方不得布置甲、乙和丙类的工艺设备，高位油箱不得布置在厂房屋架部位，尽量布置在厂房外钢支架上，且考虑保温措施。

甲、乙类压缩机厂房内管线和电缆宜架空敷设。

5.5防火保护

甲、乙类压缩机厂房或受到甲、乙、丙类液体或可燃气体火焰影响部位，如柱、梁、屋架、支撑等应采用涂刷防火涂料或其它保护措施（含其它附属钢构件）。

耐火极限应符合下列要求，耐火等级为一级时：

柱3.0h，梁2.0h。

屋顶承重构件：

1.5h；

耐火等级为二级时：

柱2.5h（单层2h）；

梁1.5h；

1.0h。

压缩机厂房钢梯、钢平台等构件采用涂刷防火涂料保护措施时，其耐火极限应符合下列要求：

耐火等级为一级时：

疏散楼梯梁、平台1.5h；

疏散楼梯梁、平台1.0h。

楼梯及平台应采用不燃烧物体材料制作，其平台不应采用钢格板。

为避免现场施工时发生歧义和减少无谓费用。

设计不能笼统标以防火时间。

施工图须注明涂料型号及施工工艺，应注明是超薄型、薄型、厚浆型，超薄型要并注明涂刷遍数，薄型时要注明喷涂，厚浆型时注明刮涂。

在爆炸危险区域范围内毗邻压缩机厂房的室外管廊的钢构件，应采用防火涂料保护。

其措施如下：

底层支承管道的梁、柱；

地面以上4.5m内的支承管道的梁、柱、支撑；

管廊上部设有空冷器的管架，其全部梁、柱及支撑；

管廊下部设有液化烃或可燃液体泵的管架，地面以上10m范围的梁、柱、支撑。

5.6泄爆材料选择

按照相关计算公式进行计算所需最小泄压面积后，合理选择门窗或是轻质墙体、轻质屋面作为泄压构造。

作为泄压构造的屋顶和墙体，其面积密度不宜超过60kg／㎡。

其建筑构造应利于泄压，泄压屋顶下面宜加保护网。

用于泄压的门窗材料，选用易于脱落的构造，玻璃采用安全玻璃，尽量减少二次伤害。

目前，新型的泄爆材料使用也越来越广泛，虽然一次性投入大，但其各方面使用性能均优于压型钢板，设计时可根据当地消防和安全审查具体要求确定其选择方案。

6排水沟、管沟和电缆沟

压缩机厂房通常不设置排水沟、管沟，部分空压机厂房除外。

电缆沟极少设置，一般设置电缆桥架，管线与电缆应尽可能架空。

排水沟的设置主要看厂房可能泄漏气体的种类，如果泄漏的是比空气重的甲乙类危险介质，压缩机厂房内不宜设置地沟。

除非常必要，管道和桥架尽可能架空敷设，便于检修和维护。

如必须设管沟和电缆沟时，应采取防止可燃气体沉积在沟内的措施。

通往变电间、配电室和控制室的管沟或电缆沟的出口处，沟内及穿墙孔洞均应用不燃材料填塞密封。

室外管沟和电缆沟与压缩机厂房相通时，从厂房外墙面算起，在1m长的范围内用砂子填塞。

散发比空气重的可燃气体压缩机厂房地面不宜设置排水沟，防止可燃气体积聚。

一般通常的做法是在排水的地点设置地漏。

由于压缩机检修、运输荷载较大，宜采用钢筋混凝土地沟及地坪。

为考虑施工方便，天沟处理不宜采用彩板形式。

宜以3mm厚钢板制作水沟。

为防止溢水，水沟设计深度最好大于250mm。

7采光、通风

7.1采光照明

压缩机厂房应充分利用自然采光，当自然采光不能满足生产要求时，应辅以人工照明，厂房内工作面采光应符合下表1所示。

表1压缩机厂房采光系数标准值

工作场所

采光等级

室内天然光临界照度（lx）

采光系数最低值Cmin（%）

窗地面积比

压缩机

V

25

0.5

1/10

仪表控制盘的屏前垂直面

Ⅲ

100

2

1/4

压缩机厂房自然采光应根据设计要求，设置各层外窗，窗玻璃采用普通本色玻璃，玻璃厚度不宜小于5mm。

其尺寸应根据“窗地比”计算确定，窗洞口宽度不宜小于3m。

各层低窗窗台离楼地面高度不宜大于1.2m,宜采用水平推拉窗或平开窗。

各层高窗宜采用固定窗。

当压缩机厂房外窗满足不了室内采光要求时，宜在厂房屋顶均匀布置采光带，窗玻璃宜采用夹层玻璃或树脂采光带，其尺寸应根据“窗地比”计算确定，采光带洞口宽度不宜大于2m,宜顺屋顶坡度方向设置，应考虑防水措施。

7.2通风排气

压缩机厂房室内应有良好的自然通风，减少屋顶位置窝风死角。

符合下列条件之一的压缩机厂房，其屋顶应设置通风天窗、风帽、通风器或外墙顶部设置机械通风机：

厂房内可能逸散氯、氧化氮等有毒、有害气体；

厂房内可能逸散较空气轻的、有燃爆风险气体；

封闭式厂房或操作平台以上为封闭的厂房，且跨度大于或等于18m时；

炎热地区的封闭式厂房；

压缩机机组散发热量比较大的封闭式厂房或操作平台以上为封闭厂房。

散发较空气重的有害气体的封闭式压缩机厂房，沿外墙底部宜设置百叶窗或外墙底部设置机械通风机。

位于爆炸危险区域内毗邻压缩机厂房设置的专用控制室、配电室应采取正压送风措施。

散发有毒害和有害气体、有爆炸危险气体封闭式或操作平台以上封闭压缩机厂房，当自然通风无法满足工艺要求时，应设置机械通风措施。

8安全疏散

8.1安全出口

压缩机厂房各层安全出口（或疏散楼梯）不应少于2个，应分散布置，其2个安全出口最近边缘之间水平距离不应小于5m，安全出口的门一律向疏散方向开启，安全出口内外应避免设置有碍逃逸的设施。

当符合下列条件的可设置1个安全出口（或疏散楼梯）：

甲类厂房操作平台面积不大于100㎡，且同一时间生产人数不超过5人；

乙、丙、丁、戊类厂房操作平台面积不大于150㎡，且同一时间生产人数不超过10人。

压缩机厂房（含操作平台）内任一点到安全出口（或疏散楼梯）的距离应符合：

甲类厂房不大于25m；

乙类厂房不大于50m；

丙类厂房不大于60m；

丁、戊类厂房不限。

8.2疏散楼梯

压缩机厂房内的疏散楼梯、走道、安全出口的各自最小净宽度应符合下列要求：

疏散楼梯不宜小于1.1m；

疏散走道不宜小于1.4m；

安全出口不宜小于0.9m。

操作平台疏散楼梯可采用钢梯，钢梯净宽不应小于0.9m，钢梯倾斜角度不应大于45°

。

操作平台上设有设备检修平台时，可设置1个疏散楼梯，可采用钢梯，钢梯净宽不小于0.8m，钢梯倾斜角度不应大于51°

甲、乙和丙类压缩机厂房应设置封闭楼梯间或室外疏散楼梯。

封闭楼梯间不宜布置在爆炸危险区域范围内，在此条件下宜考虑设置室外疏散楼梯。

丁、戊类压缩机厂房可设置敞开楼梯或室外楼梯，其第二安全出口的楼梯可采用钢梯，钢梯净宽度不应小于0.9m，钢梯倾斜角度不应大于45°

压缩机厂房室外楼梯（含钢梯）设置应符合：

栏杆扶手的高度不应小于1.1m，楼梯净宽度不应小于0.9m；

楼梯倾斜角度不应大于45°

；

梯段、平台均采用不燃烧体材料制作，平台耐火极限不应低于1.0h，梯段耐火极限不应低于0.25h；

通向室外疏散门处除疏散门外，楼梯周围2m范围内的外墙面上不应设置门窗洞口；

疏散门不应正对楼梯段，并应有足够的疏散宽度，且不小于