1、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二一四年一月1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
2、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1424 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2634一、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
3、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
4、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
5、： GB 50016建筑设计防火规范HG/T 20674化工、石化建（构）筑物荷载设计规定GB 50011建筑抗震设计规范GB 50009建筑结构荷载规范GB 50007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GB 50914化学工业建（构）筑物抗震设防分类标准GB 50140建筑灭火器配置设计规范JGJ113建筑玻璃应用技术规程5GB 50033建筑采光设计标准GB 50037建筑地面设计规范GB 50046工业建筑防腐蚀设计规范GB 50160 石油化工企业设计防火规范HG/T 20673压缩机厂房建筑设计规定 SH 3017石油化工生产建筑设计规定 GB 5004
6、0动力机器基础设计规范HG/T 20555离心式压缩机基础设计规定HG 20554活塞式压缩机基础设计规定SH/T 3091石油化工压缩机基础设计规范SH 3011石油化工工艺装置设计规范GB 50058-92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GB 20801 压力管道规范-工业管道GB 50316工业金属管道设计规范HG/T 20546化工装置设备布置设计规定HG/T 20549化工装置管道布置设计规定SH 3012石油化工金属管道布置设计规范GB 50019采暖通风与空气调节设计规范 HG/T 20698化工采暖通风与空气调节设计规范 SH 3004石油化工
7、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/T 3146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
8、，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。62 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、
9、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
10、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，
11、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7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
12、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 1530 米，选择跨度通常
13、为 21、24、27 米。多层厂房层高一般为 45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
14、。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8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
15、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
16、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
17、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 404 mm 的扁钢，尽量避免 303 mm 或 323 mm 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9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
18、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
19、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
20、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；屋顶承重构件：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；耐火等级为二级时：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
