浅析天然气外输压缩机选型优化设计
摘要：随着社会的进步，时代的发展，天然气工业得到了较好地发展。一般情况下，对于正在开采中的气田，其气产量会随着开发的深度和广度呈现逐年递减的趋势。因此，天然气压缩机选型至关重要，这直接关系到海上气田的气产量。我们要考虑流量、二氧化碳等影响因素，综合分析不同选择方案，优选最佳天然气压缩机类型，才能进一步确保海上气田的气产量。本文主要通过分析天然气压缩机概述、选型要求、设计思路等内容，针对性优化设计方案，以期为石油开采行业工作者提供有效参考价值。
关键词：天然气管道；压缩机；驱动；选型优化
在当今经济快速发展的时代下，持续增长的能源需求拉动了海上天然气田的建设，各种类型的天然气压缩机应用广泛。主要功能是用于气体生产过程中的压缩和增压，保持天然气管道平稳安全运行，促使天然气运输符合流程应用要求。天然气压缩机型号的优化选择既可有效确保气体生产过程的稳定性和合理性，又能促进生产水平发展，降低能源损耗，提升企业实际经济效益。由此可见，如何优化天然气外输压缩机选型设计工作不容忽视，我们可以根据天然气管道实际运营情况，科学合理地选择压缩机驱动方式，确保天然气全生命周期外输压缩机能稳定可持续运行。
1.天然气外输压缩机概述
(1)压缩机驱动设备分类
海上平台上常用的外输压缩机的驱动方式有：旋转驱动、往复驱动、离心驱动和螺旋驱动四种。其中，“回转式压缩机驱动”又可细分为容积式压缩机驱动和动力式压缩机驱动。容积式压缩机驱动主要靠叶片或螺杆旋转来降低或增大气体压力。动力式压缩机驱动是通过旋转叶片组向气体传输能量，并把气体压到扩压器上，使之控制扩压器的速度，由气体动能变为静压能量；“往复式压缩机驱动”即是利用汽缸内的活塞对气体进行压缩，在气缸内部实施往复操作，不断对天然气进行吸入与排除操作，从而能不断向设备施加压力，适用于不同气压和不同流量。在使用往复式压缩机进行驱动增压时，能有效保障小流量高压力工况的安全运行，并减小电力等各种能源的损耗，轻松实现节能降耗生产目标。因此，它是海洋天然气工业中常用的压缩机驱动机型；在离心运行装置中对天然气进行压缩，就是“离心压缩机驱动”，气体流量偏小时无法实现较好的运行效果，但是适用于大气体流量工况。
在海上气田生产操作中，离心压缩机更适用在长距离的输气系统中，可获得较好的操作效果。在大排量场合可使用垂直式离心设备，反之可使用水平剖分式离心设备。“螺旋式压缩机驱动”是回转式压缩机，主要依靠螺杆施加压力在天然气体上，常作为低压气压缩机，将天然气有效预增压。总之，面对天然气外输压缩机驱动设备的优化选择，要根据不同地区的气田技术与操作标准，才能高效率、高质量地进行天然气生产。例如，当我们使用电动驱动方法时，可以优先考虑节能型压缩机，并结合变频调速工艺，尝试通过改变电源频率实现节能目的，从而确保企业资源得到合理规划。
(2)压缩机驱动操作介绍
外输压缩机驱动工作原理不复杂，主要依靠电动机带动曲轴转动，推动活塞重复运动，即曲轴一次转动，活塞一次相应转动，两者同时运转。此外，气缸吸气、压缩和排气都是压缩机驱动装置的工作过程。在具体操作中，首先，我们要严格规范操作行为，避免操作不当而引发的安全事故或者机械损坏等情况发生；其次，我们要加大设备管控力度，确保各设备、各部件正常运行。如有不当之处，应及时判断并处理，进一步保障天然气外输压缩机平稳运行。具体操作流程如下：
第一，在外输压缩机工作之前，及时检查气源压力及电力绝缘、阀门等部件是否处于正常工作状态，做好相关必要的零件润滑处理，从而延长压缩机使用寿命，达到降低运行成本的目的。
第二，执行压缩机的所有准备工作后，按下压缩机“启动”键。对于运行中的天然气外输压缩机设备，应注意观察压缩机组运行工况，严格控制气体压力和各个阀门系统力度，并记录压缩机各个设备的运行参数数据，为日后压缩机维修复检提供详细数据支撑。
第三，当需要外输压缩机停止工作时，需控制进气阀开动，根据设备实际情况按下“停止”工作按钮后，压缩机设备各系统、阀门和操作部件的检验、冷却、润滑和维修处理都需要再次检查。最后，做好设备的扫尾整理工作，为下一次外输压缩机驱动方式启动运行打下坚实基础。
2.天然气外输压缩机选型要求
就目前情况而言，离心式压缩机的优势是：排量大、操作外形小，有效减小了设备占地空间，使其能够适应更多的海上操作平台；但其不足之处表现在设备购买、维修等方面较为昂贵，需要大规模投资。并且，离心式压缩机调节压力与流量范围有一定的限制，不具备较高的性价比，会造成不必要的企业资金浪费；往复式压缩机最显著的优势是：流量与压力可调节范围大，可适应不同的海上操作平台工作需求；但其不足之处是设备整体结构较为复杂，零部件较多，后续不易维修和保养。另外，往复式压缩机相比离心式压缩机而言，尺寸和重量都偏大，一方面是运输不太方便，另一方面是占地空间较大。因此，海上天然气田的建设需要根据实际情况和主要控制点需求针对性且合理地选择最优机型，才能达到高质量地发展，从而确保企业长远的经济效益。
(1)天然气量要求
在选择具体的压气机驱动方式时，具体问题具体分析综合考虑气量。举例来说，当天然气的标况产量为120000m3/h、出口压力为7.9MPa时，外输压力为中等，但外输流量较大。往复式压缩机一般情况为活塞式压缩驱动方式，会改变腔体容积，适用于压力较高但流量较小的情况。离心式压缩机驱动相比往复式压缩机驱动更为适合。因此，就目前情况来看，天然气在处于120000m3/h的标准产气量、7.9MPa的出口压力时，将会产生较大的流量和适中的压力，此时选择离心压缩机驱动最为合理。这是因为往复式压缩机多是采用活塞式设备，需要通过不停运作的活塞，才能有效改变墙体内部容积，所以适用于流量较小、压力较高的天然气田。
(2)海洋平台空间要求
按照海洋平台的实际应用来看，操作空间有限，但却需要支持各种生产活动，我们需要考虑选择的压缩机驱动方式是否符合海洋平台空间要求。离心式压缩机驱动结构简单、小巧精致，占地面积不大，且在大流量外输工况下配置台数少，能大幅减少天然气外输压缩机占用海洋平台空间以及实际运营成本。
(3)海洋平台适用要求
在海洋平台中，压缩机驱动方式需要选择日常维护保养频率较低、不易磨损且运行时间较长的驱动方式。因此，离心式压缩机驱动因结构相对简单，运行平稳，能有效减少磨损程度，保障压缩机长时间运行，符合海洋平台适用要求。
(4)供电形势分析
天然气外输压缩机驱动方式的选择，应考虑电源形式、气量大小及高抽气压力装置的适用性。压缩机的驱动装置在额定功率设计时，要求比压缩机轴功率大，留出足够的空间，避免超载。此外，外输压缩机在驱动方式的选择上还要跟上具体运行环境的特点，及时调整运行功率。
(5)驱动设备分析
只有当驱动设备符合压缩机的转速需求时，才能最大限度降低机械磨损程度，进而延长压缩机的使用寿命。因此，在燃料选择时，我们应基于能源角度优先选择天然气燃料，简化发电过程中的操作流程和减少不必要的设备投入，进一步缓解海上平台供电紧张的困境。尤其是气量较大时，使用高排压力设备更为合适。总之，选择具体驱动设备时，一定要注重其设计额定功率的数值，并将其与压缩设备的轴功率相对比。具体来说，即设计额定功率要大于轴功率，且要预留出一定的调节范围，才能有效规避超载等问题。另外，在选择驱动类型时，要根据不同的操作环境，针对性调整运行功率，才能优选出最佳的驱动设备方案。因此，根据以上情况所述，目前在海上平台气田开采中，选用离心压缩机驱动是最佳的选择，既能满足天然气量、海、台空间要求及适用要求，又能最大限度降低企业成本支出，提高利润空间，促进我国石油开采行业繁荣发展。
3.压缩机整体设计思路
(1)选型基础
通常情况下，配置天然气压缩机是为了满足开发过程中的不同情况，才能确保海上气田的气产量。因此，我们一定要考虑工艺设计系数，才能满足区域全部投产后的外输压力需求。具体详见表1。
表1 工艺设计参数
图片
(2)设计思路
首先，我们要收集压缩机在不同工况下的参数信息，以此确定压缩机形式等内容；其次，要根据压缩机不同工况排除初步设计方案，提高后续工作的效率与质量；最后，深入分析不同的影响因素，才能确定最适合该地区的压缩机驱动形式。
4.海上气田天然气外输压缩机驱动优化设计
(1)优化建设基础设施
对于运行中的外输压缩机消耗大量电能的情况，需要满足安全与稳定性要求，优化基础设施建设。比如，配电网的电缆、压缩机的运行状况、实际运行工况等，分析各部分运行数据信息，发挥基础工作的作用。合理控制基础配电箱柜的容量，满足海上气田天然气外输的需求，落实环境影响因素的保护设施，规避该区域因海上特殊作业出现连接点腐蚀等情况。另外，完善噪声监管体系、电流量体系，记录相关运行参数，为准确判断外输压缩机是否故障提供数据支撑。
(2)优化配置防护系统
针对海上气田平台作业的特殊情况，综合防护系统可为压缩机、储气罐等设备提供备用保护，保护专业的电缆接口。要及时做好设备叶片、保护罩及活动杆的安装工作，避免天然气外运后期操作时发生剧烈震动。综合防护系统在联接各电缆接口区时，应充分利用现有的综合管理系统，避免接口区被海水侵蚀，降低接口强度。此外，优化配置保护系统和压缩机设备运行波动性，应及时安排专业技术人员对储气罐和固定装置的连接强度进行检测，选择专业防锈材料，连接法兰部位，避免设备发生大规模锈蚀。
(3)优化建设管理系统
在压缩机建设管理系统中最为关键的就是相关工作人员专业素养，既要保障天然气外输压缩机各专业设备平稳安全运行，又要对运行现状进行合理分析、管理和探讨。保持天然气外输压缩机长期稳定运行。例如，海上气田平台运行的压缩系统，工作人员需要根据具体设备类型、型号及工作原理为依据，对相关设备问题及管理方式展开分析、调查和归纳，不断完善工作管理体系，确保设备正常运行。若设备系统运行出现问题或者稳定性能降低时，要以最快速度找准问题所在，发挥强有力的专业素养促进天然气外输压缩机平稳运行。
(4)优化运行系统
对压缩机传动系统进行优化时，必须明确设备的型号和工作原理，并根据具体情况进行分析判断，以确定系统是否正常、安全、稳定。此外，升级人力资源管理系统，注重工作人员的专业素养培养与教育。其专业素养决定了在设备发生故障时能否第一时间发现系统运行的问题和缺陷，展开检测工作，并采取针对性的设备维修保养工作，最大限度降低企业经济损失，节约运营成本。
5.结束语
综上所述，天然气压缩机组驱动方式的优化设计是一项极具挑战性且具有开创意义的工作，对天然气管道实际运行具有很高研究价值，其重要性在外输压缩机驱动设计和优化运行工作中日益突出。因此，优化天然气外输压缩机驱动设计，考虑管道实际运输量及能源价格变化对天然气驱动比选方式的影响，因地制宜，具体问题具体分析制定出最科学合理的驱动方式优化设计方案，优化建设基础设施，满足安全与稳定性要求；优化配置防护系统，避免设备出现模锈蚀情况；优化建设管理系统，及时发现设备运行问题；优化运行系统，减少设备故障支出成本，促进天然气外输平稳经济运行。
摘要：随着社会的进步，时代的发展，天然气工业得到了较好地发展。一般情况下，对于正在开采中的气田，其气产量会随着开发的深度和广度呈现逐年递减的趋势。因此，天然气压缩机选型至关重要，这直接关系到海上气田的气产量。我们要考虑流量、二氧化碳等影响因素，综合分析不同选择方案，优选最佳天然气压缩机类型，才能进一步确保海上气田的气产量。本文主要通过分析天然气压缩机概述、选型要求、设计思路等内容，针对性优化设计方案，以期为石油开采行业工作者提供有效参考价值。
关键词：天然气管道；压缩机；驱动；选型优化
在当今经济快速发展的时代下，持续增长的能源需求拉动了海上天然气田的建设，各种类型的天然气压缩机应用广泛。主要功能是用于气体生产过程中的压缩和增压，保持天然气管道平稳安全运行，促使天然气运输符合流程应用要求。天然气压缩机型号的优化选择既可有效确保气体生产过程的稳定性和合理性，又能促进生产水平发展，降低能源损耗，提升企业实际经济效益。由此可见，如何优化天然气外输压缩机选型设计工作不容忽视，我们可以根据天然气管道实际运营情况，科学合理地选择压缩机驱动方式，确保天然气全生命周期外输压缩机能稳定可持续运行。
1.天然气外输压缩机概述
(1)压缩机驱动设备分类
海上平台上常用的外输压缩机的驱动方式有：旋转驱动、往复驱动、离心驱动和螺旋驱动四种。其中，“回转式压缩机驱动”又可细分为容积式压缩机驱动和动力式压缩机驱动。容积式压缩机驱动主要靠叶片或螺杆旋转来降低或增大气体压力。动力式压缩机驱动是通过旋转叶片组向气体传输能量，并把气体压到扩压器上，使之控制扩压器的速度，由气体动能变为静压能量；“往复式压缩机驱动”即是利用汽缸内的活塞对气体进行压缩，在气缸内部实施往复操作，不断对天然气进行吸入与排除操作，从而能不断向设备施加压力，适用于不同气压和不同流量。在使用往复式压缩机进行驱动增压时，能有效保障小流量高压力工况的安全运行，并减小电力等各种能源的损耗，轻松实现节能降耗生产目标。因此，它是海洋天然气工业中常用的压缩机驱动机型；在离心运行装置中对天然气进行压缩，就是“离心压缩机驱动”，气体流量偏小时无法实现较好的运行效果，但是适用于大气体流量工况。
在海上气田生产操作中，离心压缩机更适用在长距离的输气系统中，可获得较好的操作效果。在大排量场合可使用垂直式离心设备，反之可使用水平剖分式离心设备。“螺旋式压缩机驱动”是回转式压缩机，主要依靠螺杆施加压力在天然气体上，常作为低压气压缩机，将天然气有效预增压。总之，面对天然气外输压缩机驱动设备的优化选择，要根据不同地区的气田技术与操作标准，才能高效率、高质量地进行天然气生产。例如，当我们使用电动驱动方法时，可以优先考虑节能型压缩机，并结合变频调速工艺，尝试通过改变电源频率实现节能目的，从而确保企业资源得到合理规划。
(2)压缩机驱动操作介绍
外输压缩机驱动工作原理不复杂，主要依靠电动机带动曲轴转动，推动活塞重复运动，即曲轴一次转动，活塞一次相应转动，两者同时运转。此外，气缸吸气、压缩和排气都是压缩机驱动装置的工作过程。在具体操作中，首先，我们要严格规范操作行为，避免操作不当而引发的安全事故或者机械损坏等情况发生；其次，我们要加大设备管控力度，确保各设备、各部件正常运行。如有不当之处，应及时判断并处理，进一步保障天然气外输压缩机平稳运行。具体操作流程如下：
第一，在外输压缩机工作之前，及时检查气源压力及电力绝缘、阀门等部件是否处于正常工作状态，做好相关必要的零件润滑处理，从而延长压缩机使用寿命，达到降低运行成本的目的。
第二，执行压缩机的所有准备工作后，按下压缩机“启动”键。对于运行中的天然气外输压缩机设备，应注意观察压缩机组运行工况，严格控制气体压力和各个阀门系统力度，并记录压缩机各个设备的运行参数数据，为日后压缩机维修复检提供详细数据支撑。
第三，当需要外输压缩机停止工作时，需控制进气阀开动，根据设备实际情况按下“停止”工作按钮后，压缩机设备各系统、阀门和操作部件的检验、冷却、润滑和维修处理都需要再次检查。最后，做好设备的扫尾整理工作，为下一次外输压缩机驱动方式启动运行打下坚实基础。
2.天然气外输压缩机选型要求
就目前情况而言，离心式压缩机的优势是：排量大、操作外形小，有效减小了设备占地空间，使其能够适应更多的海上操作平台；但其不足之处表现在设备购买、维修等方面较为昂贵，需要大规模投资。并且，离心式压缩机调节压力与流量范围有一定的限制，不具备较高的性价比，会造成不必要的企业资金浪费；往复式压缩机最显著的优势是：流量与压力可调节范围大，可适应不同的海上操作平台工作需求；但其不足之处是设备整体结构较为复杂，零部件较多，后续不易维修和保养。另外，往复式压缩机相比离心式压缩机而言，尺寸和重量都偏大，一方面是运输不太方便，另一方面是占地空间较大。因此，海上天然气田的建设需要根据实际情况和主要控制点需求针对性且合理地选择最优机型，才能达到高质量地发展，从而确保企业长远的经济效益。
(1)天然气量要求
在选择具体的压气机驱动方式时，具体问题具体分析综合考虑气量。举例来说，当天然气的标况产量为120000m3/h、出口压力为7.9MPa时，外输压力为中等，但外输流量较大。往复式压缩机一般情况为活塞式压缩驱动方式，会改变腔体容积，适用于压力较高但流量较小的情况。离心式压缩机驱动相比往复式压缩机驱动更为适合。因此，就目前情况来看，天然气在处于120000m3/h的标准产气量、7.9MPa的出口压力时，将会产生较大的流量和适中的压力，此时选择离心压缩机驱动最为合理。这是因为往复式压缩机多是采用活塞式设备，需要通过不停运作的活塞，才能有效改变墙体内部容积，所以适用于流量较小、压力较高的天然气田。
(2)海洋平台空间要求
按照海洋平台的实际应用来看，操作空间有限，但却需要支持各种生产活动，我们需要考虑选择的压缩机驱动方式是否符合海洋平台空间要求。离心式压缩机驱动结构简单、小巧精致，占地面积不大，且在大流量外输工况下配置台数少，能大幅减少天然气外输压缩机占用海洋平台空间以及实际运营成本。
(3)海洋平台适用要求
在海洋平台中，压缩机驱动方式需要选择日常维护保养频率较低、不易磨损且运行时间较长的驱动方式。因此，离心式压缩机驱动因结构相对简单，运行平稳，能有效减少磨损程度，保障压缩机长时间运行，符合海洋平台适用要求。
(4)供电形势分析
天然气外输压缩机驱动方式的选择，应考虑电源形式、气量大小及高抽气压力装置的适用性。压缩机的驱动装置在额定功率设计时，要求比压缩机轴功率大，留出足够的空间，避免超载。此外，外输压缩机在驱动方式的选择上还要跟上具体运行环境的特点，及时调整运行功率。
(5)驱动设备分析
只有当驱动设备符合压缩机的转速需求时，才能最大限度降低机械磨损程度，进而延长压缩机的使用寿命。因此，在燃料选择时，我们应基于能源角度优先选择天然气燃料，简化发电过程中的操作流程和减少不必要的设备投入，进一步缓解海上平台供电紧张的困境。尤其是气量较大时，使用高排压力设备更为合适。总之，选择具体驱动设备时，一定要注重其设计额定功率的数值，并将其与压缩设备的轴功率相对比。具体来说，即设计额定功率要大于轴功率，且要预留出一定的调节范围，才能有效规避超载等问题。另外，在选择驱动类型时，要根据不同的操作环境，针对性调整运行功率，才能优选出最佳的驱动设备方案。因此，根据以上情况所述，目前在海上平台气田开采中，选用离心压缩机驱动是最佳的选择，既能满足天然气量、海、台空间要求及适用要求，又能最大限度降低企业成本支出，提高利润空间，促进我国石油开采行业繁荣发展。
3.压缩机整体设计思路
(1)选型基础
通常情况下，配置天然气压缩机是为了满足开发过程中的不同情况，才能确保海上气田的气产量。因此，我们一定要考虑工艺设计系数，才能满足区域全部投产后的外输压力需求。具体详见表1。
表1 工艺设计参数
图片
(2)设计思路
首先，我们要收集压缩机在不同工况下的参数信息，以此确定压缩机形式等内容；其次，要根据压缩机不同工况排除初步设计方案，提高后续工作的效率与质量；最后，深入分析不同的影响因素，才能确定最适合该地区的压缩机驱动形式。
4.海上气田天然气外输压缩机驱动优化设计
(1)优化建设基础设施
对于运行中的外输压缩机消耗大量电能的情况，需要满足安全与稳定性要求，优化基础设施建设。比如，配电网的电缆、压缩机的运行状况、实际运行工况等，分析各部分运行数据信息，发挥基础工作的作用。合理控制基础配电箱柜的容量，满足海上气田天然气外输的需求，落实环境影响因素的保护设施，规避该区域因海上特殊作业出现连接点腐蚀等情况。另外，完善噪声监管体系、电流量体系，记录相关运行参数，为准确判断外输压缩机是否故障提供数据支撑。
(2)优化配置防护系统
针对海上气田平台作业的特殊情况，综合防护系统可为压缩机、储气罐等设备提供备用保护，保护专业的电缆接口。要及时做好设备叶片、保护罩及活动杆的安装工作，避免天然气外运后期操作时发生剧烈震动。综合防护系统在联接各电缆接口区时，应充分利用现有的综合管理系统，避免接口区被海水侵蚀，降低接口强度。此外，优化配置保护系统和压缩机设备运行波动性，应及时安排专业技术人员对储气罐和固定装置的连接强度进行检测，选择专业防锈材料，连接法兰部位，避免设备发生大规模锈蚀。
(3)优化建设管理系统
在压缩机建设管理系统中最为关键的就是相关工作人员专业素养，既要保障天然气外输压缩机各专业设备平稳安全运行，又要对运行现状进行合理分析、管理和探讨。保持天然气外输压缩机长期稳定运行。例如，海上气田平台运行的压缩系统，工作人员需要根据具体设备类型、型号及工作原理为依据，对相关设备问题及管理方式展开分析、调查和归纳，不断完善工作管理体系，确保设备正常运行。若设备系统运行出现问题或者稳定性能降低时，要以最快速度找准问题所在，发挥强有力的专业素养促进天然气外输压缩机平稳运行。
(4)优化运行系统
对压缩机传动系统进行优化时，必须明确设备的型号和工作原理，并根据具体情况进行分析判断，以确定系统是否正常、安全、稳定。此外，升级人力资源管理系统，注重工作人员的专业素养培养与教育。其专业素养决定了在设备发生故障时能否第一时间发现系统运行的问题和缺陷，展开检测工作，并采取针对性的设备维修保养工作，最大限度降低企业经济损失，节约运营成本。
5.结束语
综上所述，天然气压缩机组驱动方式的优化设计是一项极具挑战性且具有开创意义的工作，对天然气管道实际运行具有很高研究价值，其重要性在外输压缩机驱动设计和优化运行工作中日益突出。因此，优化天然气外输压缩机驱动设计，考虑管道实际运输量及能源价格变化对天然气驱动比选方式的影响，因地制宜，具体问题具体分析制定出最科学合理的驱动方式优化设计方案，优化建设基础设施，满足安全与稳定性要求；优化配置防护系统，避免设备出现模锈蚀情况；优化建设管理系统，及时发现设备运行问题；优化运行系统，减少设备故障支出成本，促进天然气外输平稳经济运行。
车间布置设计，保证质量、去除浪费的起点！#六西格玛#
冠卓咨询官方客服：400-168-0525
01
一、车间布置设计的目的与重要性
1、目的：对厂房的配置和设备的排列作出合理的安排，并决定车间、工段的长度、宽度、高度和建筑结构型式，以及各车间之间与工段之间的相互联系。
2、重要性：是工艺设计的重要组成部分，关系整个车间的命运。
3、依据：
①生产工艺流程图；
②物料衡算数据及物料性质、包括原料、半成品、成品、副产品的数量及性质；三废的数量及处理方法；
③设备资料，包括设备外形尺寸、重量。支撑形式、保温情况极其操作条件，设备一览表等；
④公用系统用量，供排水、供电、供热、冷冻、压缩空气、外管资料等；
⑤土建资料和劳动安全、防火、防爆资料；
⑥车间组织及定员资料；
⑦厂区总平面布置，包括本车间与其它生产车间、辅助车间、生活设施的相互联系，厂内人流物流的情况与数量；
⑧有关布置方面的一些规范资料。
4、组成 ：
①工厂组成：生产车间、辅助车间、动力车间、仓库和堆场部分、三废治理部分、厂前区行政福利部分。
②工厂生产车间的内部组成：
生产、辅助、生活等三部分；
生产部分：原料工段、生产工段、成品工段、回收工段等；
辅助部分：通风空调室、变电配电室、车间化验室、控制室等；
生活行政部分：其中包括车间办公室、会议室、更衣室、休息室、浴室以及厕所等。
二、车间布置设计的原则与内容
1、车间布置设计的原则
要求：技术先进、经济合理、节省投资、操作维修方便、设备排列简洁、紧凑、整齐、美观。
（1）车间布置应符合生产工艺要求的原则
（2）车间布置应符合生产操作要求的原则
①每一个设备要考虑一定的位置。
②设备布置应考虑为操作工人能管理多台设备或多种设备创造条件。
③设备布置不宜过挤或过松，宜尽量对称紧凑，排列整齐，充分利用空间。
④要考虑相同设备或相似设备互相使用的可能性和方便性
⑤设备的自动测量仪表要集中控制，阀门控制集中，便于工人操作。
（3）车间布置应符合设备安装、检修要求的原则
①根据设备大小及结构，考虑设备安装、检修及拆卸所需要的空间和面积；
②满足设备能顺利进出车间的要求；
③通过楼层的设备，楼面上要设置吊装空；
④考虑设备的检修和拆卸以及运送所需要的起重运输设备。
（4）车间布置应符合厂房建筑要求的原则
①凡笨重设备或运转时会产生很大振动的设备应布置在厂房的底层；
②有剧烈振动的设备，其操作台不得与建筑物的柱子、墙连在一起；
③设备布置时，要避开建筑的柱子以及主梁；
④厂房操作台要统一考虑；
⑤设备不应该布置在建筑物的沉降缝或伸缩缝处；
⑥在厂房的大门或楼梯旁布置设备时，要求不影响开门和行人出入；
⑦在不严重影响工艺流程顺序的原则下，将较高设备尽量集中布置。
（5）车间布置应符合节约建设投资要求的原则
①可露天或半露天的设备，尽量采用半露天或露天设计；
②厂房采用非高层化设计；
③工艺管道集中布置，减少管线投资和节约能耗；
④尽量采用一般的土建结构；
⑤设备的操作面尽可能与通道安排在同一侧。
（6）车间布置应符合安全、卫生和防腐蚀的要求
①工厂车间卫生是正常生产的首要环节；
②要为工人操作创造良好的安全卫生条件；
③易燃易爆车间要考虑方便工人疏散和防火灭火措施；
④凡产生腐蚀性介质的设备，其基础、设备周围地面、墙、柱都要采取防护措施。
（7）车间布置应符合生产发展的要求。
2、车间布置设计的内容
车间布置设计的内容可分为厂房布置和设备布置。厂房布置是对整个车间的厂房和各个组成部分，按照它们在生产中和生活中所起的作用进行合理的平面布置和安排；设备布置是根据生产流程情况及各种有关因素，把各种工艺设备在一定的区域内进行排列。
（1）车间布置设计时重点考虑的问题：
①最大限度地满足工艺生产、设备维修的要求
②充分有效地利用本车间的建筑面积和建筑体积
③为将来的发展和厂房扩建留有余地
④劳动安全与工业卫生设计符合有关的规范和规定
⑤与总体设计相配合，力求做到与相关车间连接方便，布置紧凑，运输距离短
⑥避免人流和物流平面交叉
⑦充分注意建厂地区的气象、地质、水文等条件对车间工艺布置的特殊要求
⑧征求和了解其它专业对车间工艺布置的特殊要求
（2）厂房布置：
①厂房布置通常采用集中式布置和分散式布置两种形式，厂房布置主要有平面布置和立面布置
②厂房的平面布置主要是确定厂房面积和柱网布置，包括：生产区域的划分、生产线的组织、厂房面积的组成。
厂房平面布置的要求：
a、合理规划厂房出入门口、通道、楼梯和过桥的位置
b、各种地下建筑物如排水沟、电缆沟、工艺设备管道的地沟、地坑等应统一考虑。合理安排，节约基建工程量，并且避免与建筑物基础及设备基础发生矛盾。
c、厂房平面布置应力求规整。
d、根据生产过程的特点和要求，有些工序需留足必须的储存、堆放面积
e、可在露天设置设备，节约投资
③厂房立面布置即空间布置，主要确定厂房的高度和层数，厂房立面布置应力求简单，避免层数过多和层高过高，厂房的立面布置应注意整齐、美观。
（3）设备布置：
设备布置就是把车间内的各种设备按照工艺流程要求加以定位，除了主机设备外，还包括附属设备，工艺管道，检修设备。
主要设备要与厂房建筑的主要柱网相对定位，设备与设备之间也要相对定位，设备布置主要取决于生产流程和设备安装和操作检修的需要，同时也要考虑其它专业对布置的要求。
设备布置要求：
a、重型设备以及在运转中产生较大振动的设备要有一段间隔
b、工艺管道应尽量集中布置，力求管线最短，转弯最少且布置整齐
c、设备沿墙布置时，应注意不要影响门窗的开启，不妨碍厂房的采光和通风
d、为安装与检修时调运设备或部件或在日常生产中吊运其它物件，通常在楼板上设置吊物孔，各层楼板的吊物孔一般上下对正，可贯通吊运
e、在设备上方不设置永久性起重设施时，应预留足够的空间和面积，以架设临时起重装备。
02
1、车间布置设计的步骤与方法
（1）准备资料
①管道仪表流程图；
②设备一览表（包括设备外形尺寸、重量、支撑形式及保温情况）；
③厂区总平面布置图（包括本车间同其他生产车间、辅助车间、生活设施的相互联系，厂内人流物流的情况与数量）。
④有关规划和标准
（2）确定各工段的布置方式
①露天布置
优点：建筑投资少、用地少省，利于安装和检修，通风、防火、防爆等。化工厂的设备布置优先考虑露天布置。
缺点：操作条件差，自控要求高，受大气影响等。
②室内布置
优点：气候影响小，劳动条件好，适应于小型化工装置、间歇操作、操作频繁、在气温较低的 地区或有特殊要求的设备。
缺点：建筑造价较高。
（3）确定厂房布置和设备布置方案
采用按流程布置和同类设备集中布置的方案。同时注意车间内交通、运输和人行通道以及维修场地与空间的安排。
（4）绘制车间布置草图
将厂房和所有设备按1:100或1：50绘于图上，经反复调整确定最经济合理的方案。
（5）绘制车间设备布置图
2、厂房布置设计
车间整体布局根据生产规模、生产特点、厂区面积、厂区地形及地址条件，可采用以下两种方式布置：
①规模较小的车间，各工段联系紧密，生产特点无显著差异时，可将车间的生产、辅助、生活部门集中布置在一幢厂房内。
②生产规模较大，各工段生产有显著差异，需要严格分开，应采用分散式厂房。
（1）厂房平面设计方案
①直通（I型）管廊长条布置
②L形、T形管廊布置
③厂房的宽度
•单层厂房不宜超过30m，多层厂房不宜超过24m，常用宽度有9m、12m、14.4 m、15m、18m、24m、30m等。
•单层厂房常为单跨，即跨度等于厂房宽度，厂房内没有柱子。
•多层厂房宽度为6m时，可不设柱子，跨度为9m以上时，厂房中间需要立柱，两柱间距离为跨度，常用跨度为6m。
•如宽度为12m、14.4m、15m、18m的厂房，常分为6-6、6-2.4-6、6-3-6、6-6-6的形式。
•一般车间的短边（即宽度）常为2~3跨，长边则根据生产规模及工艺要求决定。
•车间布置还要考虑厂房安全出入口，一般不应少于两个。
（2）厂房立面布置方案
①厂房高度：考虑设备高低、安装位置、检修要求及安全卫生。
②框架或砖混多层厂房，多用 5m、6m，最低≮ 4.5m，每层尽量相同。
③有高温、有毒气体厂房，应适当加高或设置拔风式气楼(天窗)，以利于自然通风，采光及散热。
（3）厂房布置设计注意问题
①厂房设计首先应满足生产工艺的要求，顺应生产工艺的顺序；路线最短，占地最少，投资最低。
②厂房设计时应考虑到重型设备或震动性设备如：压缩机、大型离心机等，尽量布置在底层，在必须布置在楼上时，应布置在梁上。
③操作平台应尽量统一设计，以免平台较多时，平台支柱零乱繁杂，厂房内构筑物过多，占用过多的面积。
④厂房的进出口、通道、楼梯位置要安排好，大门宽度要比最大设备宽出0.2米以上，当设备太高、太宽时，可与土建专业协商，预留安装孔解决，当需要有运输设备进出厂房时，厂房必须有一个门的宽度比满载的运输设备宽0.5米，高0.4米以上。
⑤注意安全，一般层高不宜少于3.2米（单层），楼层、平台要有安全出口。
2、设备布置设计的步骤
（1）熟悉掌握有关图纸、资料 在进行设备布置设计前，通过有关图纸资料（工艺流程图、厂房建筑图、设备一览表等），熟悉工艺过程的特点，设备的种类和数量、设备的工艺特性和主要尺寸、设备安装高低位置的要求、厂房建筑的基本结构等等情况，以便着手设计。
（2）确定厂房的整体布置（分离式或集中式）。根据设备的形状、大小、数量确定厂房的轮廓、跨度、层数、柱间距等。确定生产用厂房及部位。
（3）认真考虑设备布置的原则，应满足各方面的要求。
（4）绘制设备布置草图。从第一层的平面布置入手。先绘出厂房外形轮廓，再在轮廓内进行布置。
在设备较多时用硬纸剪成装置外形，以便随意移动，反复布置，也可采用立体模型布置法。在进行设备布置时，可搞出几个方案，反复评比，选出较理想的方案，绘出设备草图。
（5）绘制正式设备布置图。根据设备布置草图，考虑以下因素加以修改：总管排列的位置，做到管路短而顺；检查各设备基础大小，设备安装、起重、检修的可能性；设备支架的外形、结构，常用设备的安全距离；外管及上、下水管进、出车间的位置；操作平台、局部平台的位置大小等。
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01
一、车间布置设计的目的与重要性
1、目的：对厂房的配置和设备的排列作出合理的安排，并决定车间、工段的长度、宽度、高度和建筑结构型式，以及各车间之间与工段之间的相互联系。
2、重要性：是工艺设计的重要组成部分，关系整个车间的命运。
3、依据：
①生产工艺流程图；
②物料衡算数据及物料性质、包括原料、半成品、成品、副产品的数量及性质；三废的数量及处理方法；
③设备资料，包括设备外形尺寸、重量。支撑形式、保温情况极其操作条件，设备一览表等；
④公用系统用量，供排水、供电、供热、冷冻、压缩空气、外管资料等；
⑤土建资料和劳动安全、防火、防爆资料；
⑥车间组织及定员资料；
⑦厂区总平面布置，包括本车间与其它生产车间、辅助车间、生活设施的相互联系，厂内人流物流的情况与数量；
⑧有关布置方面的一些规范资料。
4、组成 ：
①工厂组成：生产车间、辅助车间、动力车间、仓库和堆场部分、三废治理部分、厂前区行政福利部分。
②工厂生产车间的内部组成：
生产、辅助、生活等三部分；
生产部分：原料工段、生产工段、成品工段、回收工段等；
辅助部分：通风空调室、变电配电室、车间化验室、控制室等；
生活行政部分：其中包括车间办公室、会议室、更衣室、休息室、浴室以及厕所等。
二、车间布置设计的原则与内容
1、车间布置设计的原则
要求：技术先进、经济合理、节省投资、操作维修方便、设备排列简洁、紧凑、整齐、美观。
（1）车间布置应符合生产工艺要求的原则
（2）车间布置应符合生产操作要求的原则
①每一个设备要考虑一定的位置。
②设备布置应考虑为操作工人能管理多台设备或多种设备创造条件。
③设备布置不宜过挤或过松，宜尽量对称紧凑，排列整齐，充分利用空间。
④要考虑相同设备或相似设备互相使用的可能性和方便性
⑤设备的自动测量仪表要集中控制，阀门控制集中，便于工人操作。
（3）车间布置应符合设备安装、检修要求的原则
①根据设备大小及结构，考虑设备安装、检修及拆卸所需要的空间和面积；
②满足设备能顺利进出车间的要求；
③通过楼层的设备，楼面上要设置吊装空；
④考虑设备的检修和拆卸以及运送所需要的起重运输设备。
（4）车间布置应符合厂房建筑要求的原则
①凡笨重设备或运转时会产生很大振动的设备应布置在厂房的底层；
②有剧烈振动的设备，其操作台不得与建筑物的柱子、墙连在一起；
③设备布置时，要避开建筑的柱子以及主梁；
④厂房操作台要统一考虑；
⑤设备不应该布置在建筑物的沉降缝或伸缩缝处；
⑥在厂房的大门或楼梯旁布置设备时，要求不影响开门和行人出入；
⑦在不严重影响工艺流程顺序的原则下，将较高设备尽量集中布置。
（5）车间布置应符合节约建设投资要求的原则
①可露天或半露天的设备，尽量采用半露天或露天设计；
②厂房采用非高层化设计；
③工艺管道集中布置，减少管线投资和节约能耗；
④尽量采用一般的土建结构；
⑤设备的操作面尽可能与通道安排在同一侧。
（6）车间布置应符合安全、卫生和防腐蚀的要求
①工厂车间卫生是正常生产的首要环节；
②要为工人操作创造良好的安全卫生条件；
③易燃易爆车间要考虑方便工人疏散和防火灭火措施；
④凡产生腐蚀性介质的设备，其基础、设备周围地面、墙、柱都要采取防护措施。
（7）车间布置应符合生产发展的要求。
2、车间布置设计的内容
车间布置设计的内容可分为厂房布置和设备布置。厂房布置是对整个车间的厂房和各个组成部分，按照它们在生产中和生活中所起的作用进行合理的平面布置和安排；设备布置是根据生产流程情况及各种有关因素，把各种工艺设备在一定的区域内进行排列。
（1）车间布置设计时重点考虑的问题：
①最大限度地满足工艺生产、设备维修的要求
②充分有效地利用本车间的建筑面积和建筑体积
③为将来的发展和厂房扩建留有余地
④劳动安全与工业卫生设计符合有关的规范和规定
⑤与总体设计相配合，力求做到与相关车间连接方便，布置紧凑，运输距离短
⑥避免人流和物流平面交叉
⑦充分注意建厂地区的气象、地质、水文等条件对车间工艺布置的特殊要求
⑧征求和了解其它专业对车间工艺布置的特殊要求
（2）厂房布置：
①厂房布置通常采用集中式布置和分散式布置两种形式，厂房布置主要有平面布置和立面布置
②厂房的平面布置主要是确定厂房面积和柱网布置，包括：生产区域的划分、生产线的组织、厂房面积的组成。
厂房平面布置的要求：
a、合理规划厂房出入门口、通道、楼梯和过桥的位置
b、各种地下建筑物如排水沟、电缆沟、工艺设备管道的地沟、地坑等应统一考虑。合理安排，节约基建工程量，并且避免与建筑物基础及设备基础发生矛盾。
c、厂房平面布置应力求规整。
d、根据生产过程的特点和要求，有些工序需留足必须的储存、堆放面积
e、可在露天设置设备，节约投资
③厂房立面布置即空间布置，主要确定厂房的高度和层数，厂房立面布置应力求简单，避免层数过多和层高过高，厂房的立面布置应注意整齐、美观。
（3）设备布置：
设备布置就是把车间内的各种设备按照工艺流程要求加以定位，除了主机设备外，还包括附属设备，工艺管道，检修设备。
主要设备要与厂房建筑的主要柱网相对定位，设备与设备之间也要相对定位，设备布置主要取决于生产流程和设备安装和操作检修的需要，同时也要考虑其它专业对布置的要求。
设备布置要求：
a、重型设备以及在运转中产生较大振动的设备要有一段间隔
b、工艺管道应尽量集中布置，力求管线最短，转弯最少且布置整齐
c、设备沿墙布置时，应注意不要影响门窗的开启，不妨碍厂房的采光和通风
d、为安装与检修时调运设备或部件或在日常生产中吊运其它物件，通常在楼板上设置吊物孔，各层楼板的吊物孔一般上下对正，可贯通吊运
e、在设备上方不设置永久性起重设施时，应预留足够的空间和面积，以架设临时起重装备。
02
1、车间布置设计的步骤与方法
（1）准备资料
①管道仪表流程图；
②设备一览表（包括设备外形尺寸、重量、支撑形式及保温情况）；
③厂区总平面布置图（包括本车间同其他生产车间、辅助车间、生活设施的相互联系，厂内人流物流的情况与数量）。
④有关规划和标准
（2）确定各工段的布置方式
①露天布置
优点：建筑投资少、用地少省，利于安装和检修，通风、防火、防爆等。化工厂的设备布置优先考虑露天布置。
缺点：操作条件差，自控要求高，受大气影响等。
②室内布置
优点：气候影响小，劳动条件好，适应于小型化工装置、间歇操作、操作频繁、在气温较低的 地区或有特殊要求的设备。
缺点：建筑造价较高。
（3）确定厂房布置和设备布置方案
采用按流程布置和同类设备集中布置的方案。同时注意车间内交通、运输和人行通道以及维修场地与空间的安排。
（4）绘制车间布置草图
将厂房和所有设备按1:100或1：50绘于图上，经反复调整确定最经济合理的方案。
（5）绘制车间设备布置图
2、厂房布置设计
车间整体布局根据生产规模、生产特点、厂区面积、厂区地形及地址条件，可采用以下两种方式布置：
①规模较小的车间，各工段联系紧密，生产特点无显著差异时，可将车间的生产、辅助、生活部门集中布置在一幢厂房内。
②生产规模较大，各工段生产有显著差异，需要严格分开，应采用分散式厂房。
（1）厂房平面设计方案
①直通（I型）管廊长条布置
②L形、T形管廊布置
③厂房的宽度
•单层厂房不宜超过30m，多层厂房不宜超过24m，常用宽度有9m、12m、14.4 m、15m、18m、24m、30m等。
•单层厂房常为单跨，即跨度等于厂房宽度，厂房内没有柱子。
•多层厂房宽度为6m时，可不设柱子，跨度为9m以上时，厂房中间需要立柱，两柱间距离为跨度，常用跨度为6m。
•如宽度为12m、14.4m、15m、18m的厂房，常分为6-6、6-2.4-6、6-3-6、6-6-6的形式。
•一般车间的短边（即宽度）常为2~3跨，长边则根据生产规模及工艺要求决定。
•车间布置还要考虑厂房安全出入口，一般不应少于两个。
（2）厂房立面布置方案
①厂房高度：考虑设备高低、安装位置、检修要求及安全卫生。
②框架或砖混多层厂房，多用 5m、6m，最低≮ 4.5m，每层尽量相同。
③有高温、有毒气体厂房，应适当加高或设置拔风式气楼(天窗)，以利于自然通风，采光及散热。
（3）厂房布置设计注意问题
①厂房设计首先应满足生产工艺的要求，顺应生产工艺的顺序；路线最短，占地最少，投资最低。
②厂房设计时应考虑到重型设备或震动性设备如：压缩机、大型离心机等，尽量布置在底层，在必须布置在楼上时，应布置在梁上。
③操作平台应尽量统一设计，以免平台较多时，平台支柱零乱繁杂，厂房内构筑物过多，占用过多的面积。
④厂房的进出口、通道、楼梯位置要安排好，大门宽度要比最大设备宽出0.2米以上，当设备太高、太宽时，可与土建专业协商，预留安装孔解决，当需要有运输设备进出厂房时，厂房必须有一个门的宽度比满载的运输设备宽0.5米，高0.4米以上。
⑤注意安全，一般层高不宜少于3.2米（单层），楼层、平台要有安全出口。
2、设备布置设计的步骤
（1）熟悉掌握有关图纸、资料 在进行设备布置设计前，通过有关图纸资料（工艺流程图、厂房建筑图、设备一览表等），熟悉工艺过程的特点，设备的种类和数量、设备的工艺特性和主要尺寸、设备安装高低位置的要求、厂房建筑的基本结构等等情况，以便着手设计。
（2）确定厂房的整体布置（分离式或集中式）。根据设备的形状、大小、数量确定厂房的轮廓、跨度、层数、柱间距等。确定生产用厂房及部位。
（3）认真考虑设备布置的原则，应满足各方面的要求。
（4）绘制设备布置草图。从第一层的平面布置入手。先绘出厂房外形轮廓，再在轮廓内进行布置。
在设备较多时用硬纸剪成装置外形，以便随意移动，反复布置，也可采用立体模型布置法。在进行设备布置时，可搞出几个方案，反复评比，选出较理想的方案，绘出设备草图。
（5）绘制正式设备布置图。根据设备布置草图，考虑以下因素加以修改：总管排列的位置，做到管路短而顺；检查各设备基础大小，设备安装、起重、检修的可能性；设备支架的外形、结构，常用设备的安全距离；外管及上、下水管进、出车间的位置；操作平台、局部平台的位置大小等。
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咱们的地暖不热，常见的就以下几个原因。
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第二，内阀门堵了。
第三，地暖管理存有大量的空气。
第四，媳妇儿忘记关窗户了，这一条最容易被忽略，如果经常忘记关窗户，那就得送回丈母娘家重新回炉了。
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