Устройство производственных зданий

Генпланом предприятия называется часть проекта, содержащая комплекс­ное решение вопросов планировки и благоустройства территории, размещения зданий, со­оружений, транспортных коммуникаций, инженерных сетей, организации систем хозяйст­венного и бытового обслуживания. С разработки генплана начинается забота о создании здо­ровых и безопасных условий груда на предприятии.

При проектировании объекта учитывают господствующее направление ветра (розу ветров). Розу ветров строят на основе данных метеостанций или данных СНиП 2.01-82 [1]. Химические предприятия располагают с подветренной стороны по отношению к насе­ленным пунктам и ниже по течению рек.

На рисунке 2.1. схематически показана роза ветров и размещение жилого массива (правильное и неправильное) в зависимости от господствующего направления ветров для данного района. Вытянутая сторона фигуры (северное направление С) показывает господствующее направление ветра.

С

Рис.2.1. Расположение жилого массива в зависимости от господствующего направления ветров для заданного района

Розу ветров на генеральном плане строят в верхнем левом углу

(рисунок 2.2).

При выборе площадки учитывают геологическую характеристику местности, водный баланс участка, уровень грунтовых вод, требования стока атмосферных вод и климатические данные района. Особое значение для химических пред­приятий имеет рельеф местности. Предприятия с выделениями вредных газов, пыли и дыма не допускается располагать на территориях, не обеспеченных естественным проветриванием (в замкнутых долинах, котлованах, у подножья гор).

Рис.2.2. Расположение объектов на генеральном плане предприятия с учетом

господствующего направления ветров: 1- промышленный район; 2-

железная дорога; 3-зеленая зона; 4-жилой район; 5- река

Согласно санитарным нормам проектирования промышленных предприятий [2], производства, выделяющие вредные выбросы, отделяются от

жилых районов санитарно-защитными зонами (разрывами). В зависимости от характера и количества выделяемых вредных веществ установлено пять классов санитарно-защитной зоны шириной от 1000 до 50 м. Например, наибольшая зона, шириной 1000 м, установлена для производств азотной и серной кислот, полупродуктов анилинокрасочной промышленности, вискозного волокна, сажи; наименьшая зона, шириной 50 м, — для предприятий, изготовляющих механической обработкой изделия из пластмасс, неорганические реактивы и др. Санитарно-защитная зона способству­ет разбавлению вредных выбросов до допустимого уровня; ее территория благоустраивается и озеленяется, потому что зеленые насаждения очищают и освежают воздух, в такой разреша­ется располагать вспомогательные службы (пожарное депо, гаражи, склады и т, п.),

Здания и сооружения, входящие в состав химического предприятия, размещают на площадке определенным образом, исходя из технологической взаимосвязи объектов, взрыво-и пожароопасности производств, характера выделяемых ими вредных веществ, видов соеди­няющего их внешнего и межцехового транспорта. Это достигается тем, что всю территорию предприятия условно разбивают на участки, называемые зонами (функциональными зона­ми), в которых группируются производства или службы, имеющие сходство по функцио­нальному назначению, условиям безопасности, санитарным условиям, транспортному об­служиванию и т. д.

В химической промышленности организуют следующие зоны: предзаводскую (заводо­управление, проходная, столовые, пожарное депо и т. п.), производственную (производст­венные и вспомогательные здания и сооружения), подсобную (ремонтно-механические и строительные цехи, центральная заводская лаборатория, станции перекачки, насосные и т. п.), складскую (склады материальные, оборудования, химикатов и т. п.), сырьевых и товар­ных емкостей (товарные и сырьевые склады горючих и легковоспламеняющихся жидкостей и газов).

Территорию технологических установок и дорог покрывают асфальтом. Между доро­гами и производственными сооружениями располагают зеленые насаждения. Планировка общезаводских магистралей должна обеспечивать кратчайшие и удобные пути от входов на завод к цехам, удобное сообщение между отдельными зданиями и пожарную безопасность.

Трубопроводы располагают в проходных и непроходных лотках, на земле и над землей, на эстакадах; в грунте теперь не располагают, что обусловлено затруднениями, связанными с их обслуживанием. Трубопроводы, расположенные на поверхности земли, перекрывают пе­реходными площадками шириной не менее одного метра. Трубопроводы, проходящие под дорогами, укладывают в стальные кожухи, воспринимающие нагрузку транспорта. В случае течи про­дукт не попадает на дорогу, а через открытые концы кожуха вытекает в сеть канализации. В местах вынужденного совмещения материалопроводов с пешеходными тротуарами не должно быть фланцевых соединений, арматуры, взрывных мембран, предохранительных клапанов, дренажных устройств, через которые могут произойти выбросы и выделения сред, опасных для пешеходов.

В связи с автоматизацией и дистанционным управлением производственными процес­сами в настоящее время широко применяется расположение технологического оборудования вне зданий, на открытых наружных установках. Это в значительной степени удешевляет и убыстряет строительство химических заводов и улучшает условия производства монтажных работ. Для производств повышенной взрывоопасности (например, синтетического этилового спирта, синтетических каучуков и др.), в которых применяют или получают вещества с крайне низким нижним пределом взрывоопасности (0,85—2,3 объемн. %), расположение оборудования под открытым небом значительно менее опасно, чем в замкнутых объемах зданий, где легко могут образоваться местные и общие взрывоопасные концентрации. Это особенно важно для производств, где применяют или получают сжиженные горючие газы (бутан, бутилен, пропан, пропилен, дивинил и др.), которые кипят при низких температурах и образуют с воздухом взрывоопасные смеси.

Опасность образования таких смесей под открытым небом резко снижается, хотя, как показывает опыт, не исключается, если этому благоприятствуют атмосферные явления и плохая проветриваемость площадки.

Опасность же распространения пожара из-за отсутствия локализирующих пожарогра­ждающих конструкций возрастает.

Поэтому взаимное расположение наружных установок, компоновку зданий с наружны­ми установками, их ширину и площадь необходимо проектировать с учетом ряда противо­пожарных требований.

Наружные установки производств категории А следует, как правило, располагать с од­ной стороны здания, преимущественно со стороны глухой стены. Если необходимо размес­тить установки с обеих сторон здания, то одну из них (со стороны оконных проемов) распо­лагают с разрывом от здания не менее 12 м

Если наружную установку необходимо разместить между двумя зданиями, с которыми она технологически связана, то разрыв между ней и зданием с оконными проемами также принимают не менее 12 м.

Для борьбы с распространением пожара и лучшего его тушения ограничивают ширину и площадь каждой наружной установки. До возможного минимума ограничивают также объ­ем и количество емкостей с легковоспламеняющимися жидкостями, особенно со сжиженны­ми газами, располагая их преимущественно в промежуточных складах. Кроме того, для по­дачи воды устраивают сухотрубопроводы с пожарными кранами на каждой площадке лест­ницы и подводят инертный газ или пар для тушения загораний газов и паров при пропуске их из аппаратов и коммуникаций.

Планировка производственных помещений

Практически установлено, что для луч­шей аэрации помещения и облегчения работ при смене оборудования во время ремонтов (что для химических цехов вполне закономерно) при строительстве производственных цехов сле­дует избегать сплошных междуэтажных перекрытий. В зависимости от технологического процесса и его аппаратурного оформления все оборудование размещается на первом этаже и боковых площадках или на междуэтажных перекрытиях с устройством проемов по всей вы­соте производственного здания. Высота производственных помещений от пола до потолка должна быть не менее 3,2 м, адо низа выступающих конструкций — не менее 2,6 м. На площадках, предназначенных для обслуживания оборудования, при регулярном проходе ра­ботающих высота должна быть не менее 2 м, а при нерегулярном проходе работающих— не менее 1,9 м. Такая же высота принимается для проходов под галереями и эстакадами.

Следует иметь в виду, что приведенные размеры производственных помещений при­нимаются только при отсутствии значительных выделений тепла, влаги или газов. В против­ном случае высота помещений устанавливается с учетом обеспечения удаления избыточного тепла, влаги и газа из рабочей зоны. Разрывы между отдельными машинами и аппаратами должны составлять не менее 1 м. Если устанавливают аппараты или машины с движущимися частями (двигатели, центрифуги, компрессоры) или оборудование для процессов с повышенной опасностью (печи, нитраторы, автоклавы и т. п.), разрывы между отдельными видами оборудования следует увеличивать до 1,5—2 м. Между рядами установленного оборудования должны быть проходы шириной не менее 2,5 м.

Площадь рабочего места не включается в разрывы между оборудованием. Для прове­дения периодических ремонтов со снятием оборудования или его отдельных частей устраи­вают дополнительные площади с таким расчетом, чтобы во всех случаях была обеспечена возможность свободного доступа ко всем частям аппаратов и машин.

При наличии в производственных помещениях средств внутрицехового транспорта между габаритами подвижного состава (вагонов, вагонеток, транспортеров, тележек) и вы­ступающими частями конструкций (стены, колонны) должен быть проход шириной не менее 1 м.

Над проходами, предназначенными для постоянного движения людей, не допускается передвижение грузов на крапах, транспортерах и т. и.

Технологическое оборудование, при работе которого могут выделиться газы и пары тяжелее воздуха, следует по возможности располагать в первых этажах зданий; при выделе­нии газов и паров легче воздуха целесообразно располагать установки на верхних площад­ках.

Подвальные помещения и цокольные этажи могут оказаться местом скопления ядови­тых или взрывоопасных газов и паров, поэтому устройство подвальных и цокольных помещений в производствах, отнесенных к категории Д, не допускается, а в других случаям разрешается только, если это вызвано особыми условиями проведения технологического процесса; в таких помещениях не должно быть постоянных рабочих мест, необходимо устраивать дополнительные выходы наружу и соответствующую вентиляцию.

Производственные здания также не должны иметь чердаков.

Технологическое оборудование, при работе которого могут выделяться особо вредные вещества, необходимо по возможности размещать вне производственного здания — на от­крытых площадках и этажерках или в изолированных помещениях; оборудование, работаю­щее с сильным шумом и сотрясениями, следует располагать в отдельных зданиях или в изо­лированных помещениях.

Галереи и тоннели для перехода людей должны иметь кратчайшую трассу, по возмож­ности без лишних поворотов, переходных ступеней и площадок, расположенных на разных планировочных отметках с тем, чтобы исключить излишнюю утомляемость и возможность падения и ушиба людей [2].

Конструкции зданий

При проектировании производственных и вспомогательных зданий следует обращать особое внимание на огнестойкость строительных материалов и конструкций, а также на их газо- и влагонепроницаемость. Кроме того, должна быть устра­нена возможность образования конденсата на внутренних поверхностях ограждающих кон­струкций (стен, перекрытий и т. п.).

В процессе проектирования несущих и ограждающих конструкций зданий

необходимо также исключить образование непроветриваемых или невентилируемых пространств и скоп­ление производственной пыли.

Для защиты внутренних поверхностей конструкций от действия токсических и агрес­сивных веществ (ртуть, свинец, мышьяк, кисло ты) применяют глазурованные керамические плитки, кислотоупорные штукатурки, масляные краски и тому подобные покрытия, легко поддающиеся чистке.

Окна и световые фонари отапливаемых зданий делаются одинарными или двойными в зависимости от расчетного перепада температур наружного и внутреннего воздуха, причем с таким расчетом, чтобы потери тепла из здания соответствовали нормальным метеорологическим условиям в производственных помещениях.

Независимо от степени выделения вредных веществ и наличия вентиляционных уст­ройств в каждом производственном помещении для проветривания предусматриваются отк­рывающиеся створки (фрамуги) оконных переплетов или световых фонарей.

Полы производственных помещений делают из влаго-, газонепроницаемых материалов.

При работе с агрессивными и ядовитыми веществами (кислоты, щелочи) для изготов­ления полов применяют химически стойкие материалы, не способные абсорбировать агрес­сивные вещества.

Например, в кислотных цехах полы делают из кислотоупорных плиток на диабазовой замазке или покрывают кислотостойким цементом или асфальтом. Устройство полов в таких помещениях (уклоны, стоки, канализационные трапы) должно быть таким, чтобы при всех условиях можно было систематически мыть их водой. При этом материал, из которого сдела­ны полы, не должен разрушаться.

При проектировании ограждающих конструкций производственных помещений, в ко­торых создается сильный шум (дробилки, мельницы и т. п.), производят расчет также на зву­коизолирующую способность по формуле:

,( 2.1.)

где Итр—требуемая звукоизолирующая способность; дб; Гр—фактический уровень громкости в помещении, дб; Г_д—допустимый уровень громкости в соседних помещениях, дб.

Требуемая звукоизолирующая способность должна соответствовать расчетной, кото­рую можно для акустически однородных конструкций определить по формулам:

И _расч = 13,5 1g P + 13 дб (при Р ≤ 200 кг/см²),(2.2)

И _расч = 23 lg Р - 9 дб (при Р > 200 кг/см² ), (2.3)

где Р — вес конструкции.

При наличии воздушных прослоек в конструкции звукоизолирующая

способность ее повышается на 1—7 дбпри толщине прослойки соответствен-

но от 3 до 10 см.

Через дверные и оконные проемы в стенах может проникать сильный шум. Звукоизо­лирующая способность дверей и окон, в зависимости от конструкции и тщательности вы­полнения (обивка дверных полотен тканью по войлоку, одинарное или двойное остекление и т. п.), составляет 20—30 дб (ниже звукоизолирующей способности стены). Поэтому в звуко­изолирующих стенах избегают делать двери и окна. Для повышения (на 4—6 дб)звуко­изолирующей способности междуэтажных перекрытий полы покрывают линолеумом, листо­вой резиной; применяют засыпку из шлака, асбоцементные и другие плиты из пористых ма­териалов; в производственных помещениях делают зазоры шириной 1—1,5 см в местах при­мыкания полон к стенам и заполняют их упругими материалами, балки пола опираются на стены или колонны через упругие прокладки.

Широкое применение находят также такие звукопоглощающие материалы, как порис­тый известняк, древесно-волокнистые плиты, плиты из минеральной пробки, пористые аку­стические штукатурки (акустический асбошифер, асбестит и др.), которые повышают звуко­изолирующую способность конструкции на 10—15 дб.

Бытовые помещения

На любом предприятии должны быть вспомогательные здания и помещения для отдыха, приема пищи, хранения, стирки, ремонта и обезвреживания одежды.

Состав и устройство бытовых помещений определяются в соответствии с санитарными нормами [3,4].

Для всех производств химической промышленности предусматриваются гардеробные, душевые, умывальные и, в зависимости от характера производства, сушилки, камеры обезвреживания, обеспыливания одежды или дозиметрические камеры.

Для группы производственных процессов с резко выраженными факторами вредности (применение анилина, свинца ртути, мышьяка, фосфора, радиоактивных и др. веществ) гардеробные и душевые устраиваются в виде пропускника.

Бытовые помещения изолируют от производственных, особенно от пожаро-взрыво- и газоопасных помещений, размещают их в отдельных зданиях или в пристройках к основному зданию.