车间布置设计,保证质量、去除浪费的起点!#六西格玛#
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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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【环时深度|从瘟疫噩梦到德堡疑云,美国为何对生物武器如此“迷恋”?】#美国为何对生物武器如此迷恋# 编者的话:美国在俄乌爆发军事冲突前煽风点火。眼见火起,华盛顿一边火上浇油,一边尽量远离“火场”,生怕烧到自己。可是,人算不如天算,还是有一颗火星溅到美国身上,烧出一个大洞,引得大家纷纷围过来往洞里瞧,想搞清楚美国人到底在遮掩什么。俄罗斯总统普京说,乌克兰在美国军方的指导和支持下开展军事生物计划。中国外交部发言人也表示,中方呼吁美国开放在乌克兰的生物实验室供国际专家独立调查,并停止独家反对建立《禁止生物武器公约》核查机制。我们几乎可以肯定的是,这些合理要求不会被美国所接受,因为美国推动生物武器的研制、试验、开发和大规模使用,已有近百年时间了。在这段时间里,美国对这种武器的认知在持续加深。我们只有理清美国对生物武器深度认知的过程,才能透过纷纷杂杂的事件以及真真假假的信息,看清华盛顿的底层逻辑,明白美国“欲罢不能”的根本原因。

瘟疫的“可怕”与“可用”

在人类历史上,如果有一个恐怖排行榜的话,居于榜首的肯定是瘟疫。1346年,可怕的鼠疫在现在的乌克兰境内暴发,外逃的人们把这个“死神”带到了西西里岛,之后扩散到整个欧洲大陆。在短短5年时间里,第一波鼠疫就杀死了欧洲1/3到1/2的人口。其实,早在这场大灾难发生1000多年前,强大的罗马帝国就曾经5次被鼠疫攻击。这种可怕的瘟疫不仅严重削弱了罗马帝国,而且击碎了东罗马帝国的复兴之梦。另一种可怕的瘟疫就是天花。15世纪末,当欧洲殖民者登上美洲新大陆的时候,他们带去了这种最致命的“武器”。为什么当时几百名西班牙殖民者能够征服有2500万人口的阿兹台克帝国(现墨西哥)呢?因为阿兹台克人俘虏的一名西班牙士兵染上了天花。之后10年内,阿兹台克人口减少到650万人,生存者也丧失了斗志,一个强大的帝国就此消亡。

瘟疫无疑是人类的噩梦,但如何解梦有两个方向:一个是人类顽强地与病魔作斗争,不断去追求光明;另一个是研究可怕瘟疫的“可用”之处,一步步走向黑暗。瘟疫是可怕的,它对人类的攻击是无差别的,就像发动一场“全民战争”,而故意传播瘟疫的人则是全民公敌。从古至今,无论是瘟疫的传播者,还是生物武器的研发者,都在自己的脑门上深深地刻下两个字——绝密。在二战中,美国军方保密级别最高的工程有两项,一个是研制核武器的“曼哈顿计划”,另一个就是美军化学作战部特别计划处推动的生物武器工程。两个工程在人员上绝不允许交织,相关人员也不允许离开美国。

美国与生物武器:从“相知”“相恋”到“结婚”“生子”

1944年,英国制定了一个绝密轰炸计划,打算派遣重型轰炸机群携带4万多枚特制炸弹,重点轰炸包括柏林、汉堡等在内的6座德国城市。这些炸弹每枚都包括106颗重1.8公斤的“炭疽弹”。据计算,这400多万颗“炭疽弹”能杀死300万德国平民。轰炸过后,被炸过的地方将成为人类禁区。与此同时,英军还打算向德国空投几百万个“炭疽牛肉饼”。这些饼并不是牛肉做的,而是牛非常喜欢吃的亚麻籽饼。英方组织女工往这些饼中注入炭疽热孢子,这种病菌会导致牛大量死亡,并使人类患上炭疽病。肉牛和奶牛的“消亡”将直接影响德国军队和百姓的食品供应。

以上这些计划最终因过于残酷以及盟军已在战场上掌握主动权而没有付诸实施。不过,这种“炭疽弹”已经被大量生产出来。它的诞生地是美国印第安纳州维哥县的一家兵工厂。之所以英国要与美国合作,是因为生物武器的大规模研发、试验、储存和生产,需要有强大的工业实力作为后盾,美国很符合要求,而且愿意参与其中。

以上这些历史告诉我们,美国的生物武器计划始于欧洲的“需求”。生物武器研制真正上升到国家层面是从20世纪20年代开始的,法国首开其端,英美等国紧随其后。这些国家之所以对生物武器研发“趋之若鹜”,是因为这些武器与化学武器一样,能在不摧毁基础设施的情况下,对敌方进行大规模杀伤,同时保存自己的实力。与化学武器等大规模杀伤性武器相比,生物武器有几个特点更受重视:一是全面无差别杀伤,而且以针对平民为主,可以削弱敌国的参战能力;二是使用更加隐蔽,很容易被认为是战争期间“正常”的疫情暴发;三是防护困难;四是技术门槛相对低,成本要求也不高,而且杀伤力并不弱。

在二战中,英国认为德国可能用轰炸机对英发动生物战,因此大力开发生物武器,以随时对德国进行报复,而向英国提供“弹药”的重任就落在了美国身上。1943年,美军的化学作战部组建了高度保密的特别计划处,这个机构以马里兰州弗雷德里克的德特里克营为中心,而德特里克营就是后来在生物武器方面“驰名全球”的德特里克堡。特别计划处建立后,甚至在美国军队内部都高度保密,相关技术人员直接听命于化学作战部官员和华盛顿。美国当时的态度是不在战场上首先使用化学和生物武器,但生产大量的化学战剂和生物弹药提供给英国。为此,化学作战部把位于维哥县的一家兵工厂作为秘密试验和生产的据点。据点中有铁路专线,有1.8万平方米的爆炸试验场地,有46个弹药库和3个大型地下储藏设施,还有厂房和上千人的兵营。美军在这里大量生产炭疽孢子、特制炸弹和炸弹填充物。德特里克营则于1944年开办生物战学校,这所学校培养的大批军官被派往欧洲和太平洋战场。在更大的范围内,特别计划处与包括哈佛大学在内的很多美国名校进行科研合作。

到二战结束前,美国在生物武器研发方面投入的资金达到了恐怖的4亿美元,而耗资巨大的原子弹项目只是它的5倍。在日本快要投降时,美国计划终止特别计划处的工作,将战时形成的生产力逐渐转向和平用途,但当时的美军作战部部长斯蒂姆逊下令,生物战的研究活动不能停。这才有了后来美国为臭名昭著的日军731部队军官提供庇护的丑闻,以及在朝鲜战场上对中朝军队使用生物武器的事件。

冷战的到来彻底改变了美国对生物武器的态度。生物战构想达到顶峰,因为美方希望生物武器的攻击力达到核武器级别,或者在使用核弹之后,马上使用生物武器,以彻底摧毁对方的军事目标和人们的抵抗意志。此外,在冷战两大阵营进行高度紧张的军事对峙情况下,使用生物武器“不着痕迹”的特点受到重视。事实上,美国一直在“生化并举”,不仅在朝鲜战争中使用过生物武器,也在越南战争中用过脱叶剂和针对农作物的抑制剂。古巴导弹危机发生时,美军做好了播撒委内瑞拉马脑炎病毒的准备。

虽然美国在暗中干得很欢,但生物和化学武器始终是不被国际社会所接受的。1969年,美国媒体曝光了曾被掩盖的生化武器事故,美国国内哗然,而美军在越南使用化学武器也受到国际谴责。美苏之间开始筹备军控谈判。在各方压力下,时任美国总统尼克松于1969年11月25日发表讲话,宣布美国放弃生物武器,并限制化学武器的生产。然而,所谓的“放弃”是指美国将生物武器的研发限定在防卫范畴内。后来,美国认为苏联是一个生物武器领域的庞然大物,所以华盛顿有意模糊防卫和进攻之间的区别,在极端保密的情况下始终没有放弃相关研发。

美国版“生化危机”为何“生生不息”

1991年,苏联轰然倒塌。之后,美国国防部国防减灾局制定了一项旨在销毁俄罗斯和独联体国家核武器、化学武器及其他大规模杀伤性武器的计划,其中就包括“减少生物威胁计划”。与此同时,美国军方乘虚而入,以防止生物威胁为幌子“猎取”苏联生物武器专家和技术,并对苏联遗留在独联体各国的生物设施进行升级改造,建立高级别防护的生物实验室,同时还获得苏联在生物武器领域的许多研究成果。

最大对手“突然死亡”,美国人本以为可以高枕无忧了,但很快笑容就从他们的脸上消失了。因为美国人发现,一个苏联倒下去,还有更多敌人冒出来。巴尔干、中东和非洲的战乱国家、各种极端组织,甚至一些个人,从国际市场上获得大国研制的非常规武器都变得更容易了。如果说核武器门槛较高、化学武器打击能力有限的话,那么生物武器不仅“易得”,而且“好用”,因为它针对的是没有防护能力的平民。

冷战结束后的前十年,美国的目光紧紧盯着几个反美国家。转折点是2001年的“9·11”事件,在恐怖分子劫持飞机发起自杀式袭击后,出现了大规模的炭疽邮件攻击。当时,数百人接触到了炭疽孢子。在此之前,美国在执行《禁止生物武器公约》方面已经有所后退,此后更是态度消极。它在国内建立强大民防系统的同时,在国际上大量部署由军方控制的生物实验室。美国人意识到,能威胁到美国的生物武器,如果与美国的强大科技和军事实力“嫁接”,一定能成为自己手中的撒手锏。

纵观美国历史,从建国到现在,240多年只有16年没打仗。这充分说明,美国人才是名副其实的“战斗民族”。中国明代思想家、文学家、军事家王守仁也就是王阳明说过一句名言——破山中贼易,破心中贼难。美国就是典型的“心贼太盛”、贪欲横行。美国脑海中有太多的敌人,只要有敌人在,华盛顿对生物武器的“迷恋”就不会停止。(《环球时报》3月22日7版文章,作者: 李 剑)


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