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文檔簡(jiǎn)介
制藥工程學(xué)全冊(cè)配套完整課件3制藥工程學(xué)
第一章
制藥工程設(shè)計(jì)概述
工程設(shè)計(jì)是將工程項(xiàng)目(例如一個(gè)制藥廠、一個(gè)制藥車(chē)間或車(chē)間的GMP改造等)按照其技術(shù)要求,由工程技術(shù)人員用圖紙、表格及文字的形式表達(dá)出來(lái),是一項(xiàng)涉及面很廣的綜合性技術(shù)工作。介紹
一個(gè)工程項(xiàng)目從計(jì)劃建設(shè)到交付生產(chǎn)一般要經(jīng)歷以下基本工作程序:
項(xiàng)目建議書(shū)
批準(zhǔn)立項(xiàng)
可行性研究
審查及批準(zhǔn)
設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
初步設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)中審
施工圖設(shè)計(jì)
施工
試車(chē)
竣工驗(yàn)收
交付生產(chǎn)
上述工作程序可分為設(shè)計(jì)前期、設(shè)計(jì)期和設(shè)計(jì)后期。介紹
工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)按照設(shè)計(jì)工作的基本程序開(kāi)展工作,但由于工程項(xiàng)目的生產(chǎn)規(guī)模、所處地區(qū)、建設(shè)資金、技術(shù)成熟程度和設(shè)計(jì)水平等因素的差異,設(shè)計(jì)工作程序可能有所變化。例如,對(duì)于一些技術(shù)成熟又較為簡(jiǎn)單的小型工程項(xiàng)目(如小型制藥廠、個(gè)別生產(chǎn)車(chē)間或設(shè)備的技術(shù)改造等),工程技術(shù)人員可按設(shè)計(jì)工作的基本程序進(jìn)行合理簡(jiǎn)化,以縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。介紹1.1項(xiàng)目建議書(shū)1.4設(shè)計(jì)階段1.3設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.2可行性研究1.5施工、試車(chē)、驗(yàn)收和交付生產(chǎn)
本章主要內(nèi)容:
項(xiàng)目建議書(shū)是法人單位根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃、行業(yè)規(guī)劃、地區(qū)規(guī)劃,并結(jié)合自然資源、市場(chǎng)需求和現(xiàn)有的生產(chǎn)力分布等情況,在進(jìn)行初步的廣泛的調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,向國(guó)家、省、市有關(guān)主管部門(mén)推薦項(xiàng)目時(shí)提出的報(bào)告書(shū)。項(xiàng)目建議書(shū)是投資決策前對(duì)工程項(xiàng)目的輪廓設(shè)想,主要說(shuō)明項(xiàng)目建設(shè)的必要性,同時(shí)初步分析項(xiàng)目建設(shè)的可能性。
1.1項(xiàng)目建議書(shū)項(xiàng)目名稱(chēng)。項(xiàng)目提出的目的和意義。
產(chǎn)品方案、市場(chǎng)需求的初步預(yù)測(cè)和擬建規(guī)模。
工藝技術(shù)初步方案。
主要內(nèi)容原材料、燃料和動(dòng)力供應(yīng)情況。建設(shè)條件和建設(shè)地點(diǎn)初步方案。環(huán)境保護(hù)和污染物治理措施。項(xiàng)目實(shí)施初步規(guī)劃,包括建設(shè)工期和建設(shè)進(jìn)度的初步方案。主要內(nèi)容
工廠組織和勞動(dòng)定員估算。投資估算和資金籌措方案,包括償還貸款能力的大體測(cè)算。經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的初步評(píng)價(jià)。結(jié)論。主要內(nèi)容1.2.1可行性研究的任務(wù)和意義1.2.3可行性研究報(bào)告1.2.2可行性研究的深度和劃分階段1.2.4可行性研究的審批程序1.2可行性研究
可行性研究是設(shè)計(jì)前期工作的核心,其研究報(bào)告是國(guó)家主管部門(mén)對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)估和決策的依據(jù)。項(xiàng)目建議書(shū)經(jīng)國(guó)家主管部門(mén)批準(zhǔn)后,即可由上級(jí)主管部門(mén)組織或委托設(shè)計(jì)、咨詢(xún)單位,進(jìn)行可行性研究。1.2.1可行性研究的任務(wù)和意義
可行性研究的任務(wù)可行性研究的意義1.2.1可行性研究的任務(wù)和意義
可行性研究的深度機(jī)會(huì)研究初步可行性研究可行性研究1.2.2可行性研究的深度和階段劃分機(jī)會(huì)研究的深度較淺,其投資額一般根據(jù)類(lèi)似的工程估算,誤差較大。初步可行性研究報(bào)告提出的投資估算的偏差范圍應(yīng)在
20%以?xún)?nèi)??尚行匝芯繄?bào)告提出的投資估算的偏差范圍應(yīng)在
10%以?xún)?nèi)。1.2.2可行性研究的深度和階段劃分
可行性研究報(bào)告總論市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模工藝技術(shù)方案原料、輔助材料及燃料的供應(yīng)1.2.3可行性研究報(bào)告
建廠條件和廠址方案公用工程和輔助設(shè)施方案環(huán)境保護(hù)勞動(dòng)保護(hù)和安全衛(wèi)生1.2.3可行性研究報(bào)告工廠組織、勞動(dòng)定員和人員培訓(xùn)項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃投資估算和資金籌措社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效果評(píng)價(jià)結(jié)論1.2.3可行性研究報(bào)告
承擔(dān)可行性研究的單位,必須持有政府有關(guān)部門(mén)正式批準(zhǔn)頒發(fā)的資格證書(shū),并對(duì)項(xiàng)目的可行性研究結(jié)論負(fù)責(zé)。1.2.3可行性研究報(bào)告
可行性研究報(bào)告編制完成后,由項(xiàng)目委托單位上報(bào)審批。審批程序可分為預(yù)審和復(fù)審兩種。1.2.4可行性研究的審批程序
一般大、中型工程項(xiàng)目的可行性研究報(bào)告由國(guó)家主管部門(mén)或各省、市、自治區(qū)的主管部門(mén)負(fù)責(zé)預(yù)審,報(bào)國(guó)家發(fā)改委審批,或由國(guó)家發(fā)改委委托有關(guān)單位審批。重大項(xiàng)目和特殊項(xiàng)目的可行性研究報(bào)告,由國(guó)家發(fā)改委會(huì)同有關(guān)部門(mén)預(yù)審,報(bào)國(guó)務(wù)院審批。小型工程項(xiàng)目按隸屬關(guān)系報(bào)上級(jí)主管部門(mén)批準(zhǔn)即可。1.2.4可行性研究的審批程序
1.3.1
設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的作用1.3.2
設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的內(nèi)容1.3.3設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的審批和變更1.3設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一般由建設(shè)單位的主管部門(mén)組織有關(guān)單位編制,也可委托設(shè)計(jì)、咨詢(xún)單位或生產(chǎn)企業(yè)(改、擴(kuò)建項(xiàng)目)編制。設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)是確定工程項(xiàng)目和建設(shè)方案的基本文件,是設(shè)計(jì)工作的指令性文件,也是編制設(shè)計(jì)文件的主要依據(jù)。1.3.1設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的作用
設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)內(nèi)容:工程項(xiàng)目名稱(chēng)。建設(shè)的目的和依據(jù)。
建設(shè)規(guī)模和產(chǎn)品方案。
生產(chǎn)方法或工藝原則。
1.3.2設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的內(nèi)容原材料、燃料、動(dòng)力(水、電、汽)
等供應(yīng)情況。建設(shè)地區(qū)或地點(diǎn),以及交通運(yùn)輸、占地面積、防震等要求。
資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)的要求。1.3.2設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的內(nèi)容建設(shè)工期和建設(shè)進(jìn)度要求。投資總額。勞動(dòng)定員控制數(shù)。要求達(dá)到的技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益。有關(guān)附件。1.3.2設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的內(nèi)容設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的審批設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的變更1.3.3設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的審批和變更1.4.1設(shè)計(jì)階段的劃分1.4.2
初步設(shè)計(jì)階段1.4.3施工圖設(shè)計(jì)階段1.4設(shè)計(jì)階段
工程設(shè)計(jì)階段劃分三階段設(shè)計(jì)兩階段設(shè)計(jì)一階段設(shè)計(jì)1.4.1設(shè)計(jì)階段的劃分設(shè)計(jì)單位得到主管部門(mén)下達(dá)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)以及建設(shè)單位的委托設(shè)計(jì)協(xié)議書(shū),即可開(kāi)始初步設(shè)計(jì)工作。初步設(shè)計(jì)是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、可行性研究報(bào)告及設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料,對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行全面、細(xì)致的分析和研究,確定工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)方案和主要技術(shù)問(wèn)題,在此基礎(chǔ)上對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。初步設(shè)計(jì)階段的成果主要有初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和總概算書(shū)。1.4.2初步設(shè)計(jì)階段
在初步設(shè)計(jì)階段,工藝設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。因此,工藝專(zhuān)業(yè)是設(shè)計(jì)的主導(dǎo)專(zhuān)業(yè),其它各專(zhuān)業(yè)(如土建、運(yùn)輸、設(shè)備、電氣、自控儀表、采暖通風(fēng)、給排水等)都要圍繞工藝設(shè)計(jì)解決相關(guān)的設(shè)計(jì)原則和技術(shù)問(wèn)題。工藝設(shè)計(jì)原則確定之后,其它各專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)原則也隨之確定。1.4.2初步設(shè)計(jì)階段
初步設(shè)計(jì)的目的是保證工程項(xiàng)目投產(chǎn)后的經(jīng)濟(jì)效益。因此,初步設(shè)計(jì)不僅要有準(zhǔn)確可靠的技術(shù)資料和基礎(chǔ)數(shù)據(jù),而且設(shè)計(jì)過(guò)程中要積極采用新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備,并通過(guò)方案比較,優(yōu)選出最佳設(shè)計(jì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。1.4.2初步設(shè)計(jì)階段1.初步設(shè)計(jì)的依據(jù)2.初步設(shè)計(jì)的內(nèi)容3.初步設(shè)計(jì)的深度4.初步設(shè)計(jì)工作程序5.
初步設(shè)計(jì)的審批和變更1.4.2初步設(shè)計(jì)階段項(xiàng)目建議書(shū)及有關(guān)部門(mén)的批復(fù)??尚行匝芯繄?bào)告及有關(guān)部門(mén)的批復(fù)。正式批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及建設(shè)單位委托設(shè)計(jì)協(xié)議書(shū)。有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目申請(qǐng)報(bào)告,藥品監(jiān)督局批復(fù)有關(guān)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料1.初步設(shè)計(jì)的依據(jù)初步設(shè)計(jì)的內(nèi)容:總論總平面布置及運(yùn)輸制藥工藝設(shè)計(jì)土建工程設(shè)計(jì)給排水及污水處理工程設(shè)計(jì)2.初步設(shè)計(jì)的內(nèi)容采暖通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)動(dòng)力工程設(shè)計(jì)電氣與照明工程設(shè)計(jì)儀表及自動(dòng)控制工程設(shè)計(jì)安全衛(wèi)生和環(huán)境保護(hù)工程設(shè)計(jì)工程概算有關(guān)附件2.初步設(shè)計(jì)的內(nèi)容
初步設(shè)計(jì)的深度,應(yīng)滿(mǎn)足下列要求:設(shè)計(jì)方案的比較、選擇和確定。主要設(shè)備的訂貨和加工安排。主要原材料和建設(shè)材料的安排。土地征用。建設(shè)投資的控制。3.初步設(shè)計(jì)的深度
勞動(dòng)定員和人員培訓(xùn)。主管部門(mén)和有關(guān)單位的設(shè)計(jì)審查。施工圖的設(shè)計(jì)和編制。施工準(zhǔn)備和生產(chǎn)準(zhǔn)備。不存在懸而未決的問(wèn)題。3.初步設(shè)計(jì)的深度
4.初步設(shè)計(jì)工作程序
施工圖設(shè)計(jì)是根據(jù)初步設(shè)計(jì)及其審批意見(jiàn),完成各類(lèi)施工圖紙、施工說(shuō)明和工程概算書(shū),作為施工的依據(jù)。施工圖設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)文件由設(shè)計(jì)單位直接負(fù)責(zé),不再上報(bào)審批。(1)內(nèi)容(2)程序(3)深度
1.4.3施工圖設(shè)計(jì)階段
圖紙
施工圖設(shè)計(jì)階段的圖紙包括:
施工階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖。
非標(biāo)設(shè)備制造及安裝圖。
施工階段設(shè)備布置圖及安裝圖。
1.施工圖設(shè)計(jì)的內(nèi)容
施工階段管道布置圖及安裝圖。儀器設(shè)備一覽表。
材料匯總表。
其它非工藝工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目施工圖紙。1.施工圖設(shè)計(jì)的內(nèi)容
說(shuō)明書(shū)
設(shè)備和管道的安裝依據(jù)、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及注意事項(xiàng)。對(duì)安裝、試壓、保溫、油漆、吹掃、運(yùn)轉(zhuǎn)安全等要求。如果對(duì)初步設(shè)計(jì)的某些內(nèi)容進(jìn)行了修改,應(yīng)詳細(xì)說(shuō)明修改的理由和原因。
1.施工圖設(shè)計(jì)的內(nèi)容
2.施工圖設(shè)計(jì)工作程序
施工圖設(shè)計(jì)的深度,應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)備及材料的訂貨和安排。非標(biāo)設(shè)備的訂貨、制作和安排。施工準(zhǔn)備及編制施工預(yù)算和施工組織計(jì)劃的要求。土建、安裝工程的要求。對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控和驗(yàn)收的要求。3.施工圖設(shè)計(jì)的深度
制藥工程項(xiàng)目建設(shè)單位——甲方設(shè)計(jì)單位——乙方施工單位——丙方1.5施工、試車(chē)、驗(yàn)收和交付生產(chǎn)調(diào)試與試車(chē)總的原則——從單機(jī)到聯(lián)機(jī)到整條生產(chǎn)線;從空車(chē)到以水代料到實(shí)際物料。當(dāng)以實(shí)際物料試車(chē),并生產(chǎn)出合格產(chǎn)品(藥品),且達(dá)到裝置的設(shè)計(jì)要求時(shí),制藥工程項(xiàng)目即告竣工。此時(shí),應(yīng)及時(shí)組織竣工驗(yàn)收。組織驗(yàn)收項(xiàng)目總結(jié)1.5施工、試車(chē)、驗(yàn)收和交付生產(chǎn)謝謝大家!第二章
廠址選擇和總平面設(shè)計(jì)
廠址選擇是根據(jù)擬建工程項(xiàng)目所必須具備的條件,結(jié)合制藥工業(yè)的特點(diǎn),在擬建地區(qū)范圍內(nèi),進(jìn)行詳盡的調(diào)查和勘測(cè),并通過(guò)多方案比較,提出推薦方案,編制廠址選擇報(bào)告,經(jīng)上級(jí)主管部門(mén)批準(zhǔn)后,即可確定廠址的具體位置。2.1廠址選擇
廠址選擇是基本建設(shè)前期工作的重要環(huán)節(jié),是工程項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)的前提。廠址選擇涉及到許多部門(mén),往往矛盾較多,是一項(xiàng)政策性和科學(xué)性很強(qiáng)的綜合性工作。廠址選擇是否合理,不僅關(guān)系到工程項(xiàng)目的建設(shè)速度、建設(shè)投資和建設(shè)質(zhì)量,而且關(guān)系到項(xiàng)目建成后的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益,并對(duì)國(guó)家和地區(qū)的工業(yè)布局和城市規(guī)劃,有著深遠(yuǎn)的影響。2.1廠址選擇
制藥廠因廠址選擇不當(dāng)、三廢不能治理而被迫關(guān)?;蛳奁谕.a(chǎn)治理或限期搬移的例子很多,其結(jié)果是造成人力、物力和財(cái)力的嚴(yán)重?fù)p失。因此,在廠址選擇時(shí),必須采取科學(xué)、慎重的態(tài)度,認(rèn)真調(diào)查研究,確定適宜的廠址。2.1廠址選擇
2.1.1廠址選擇基本原則2.1.2廠址選擇的程序2.1.3廠址選擇報(bào)告
2.1.4廠址選擇報(bào)告的審批
2.1廠址選擇
1.貫徹執(zhí)行國(guó)家的方針政策選擇廠址時(shí),必須貫徹執(zhí)行國(guó)家的方針、政策,遵守國(guó)家的法律、法規(guī)。廠址選擇要符合國(guó)家的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃及工業(yè)布局、國(guó)土開(kāi)發(fā)整治規(guī)劃和城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃。2.1.1廠址選擇基本原則2.正確處理各種關(guān)系選擇廠址時(shí),要從全局出發(fā),統(tǒng)籌兼顧,正確處理好城市與鄉(xiāng)村、生產(chǎn)與生態(tài)、工業(yè)與農(nóng)業(yè)、生產(chǎn)與生活、需要與可能、近期與遠(yuǎn)期等關(guān)系。2.1.1廠址選擇基本原則
3.注意制藥工業(yè)對(duì)廠址選擇的特殊要求藥品是一種防治人類(lèi)疾病、增強(qiáng)人體體質(zhì)的特殊產(chǎn)品,其質(zhì)量好壞直接關(guān)系到人體健康、藥效和安全。為保證藥品質(zhì)量,藥品生產(chǎn)必須符合GMP的規(guī)定,在嚴(yán)格控制的潔凈環(huán)境中生產(chǎn)。由于廠址對(duì)藥廠環(huán)境的影響具有先天性,因此,選擇廠址時(shí)必須充分考慮藥廠對(duì)環(huán)境因素的特殊要求。2.1.1廠址選擇基本原則
工業(yè)區(qū)應(yīng)設(shè)在城鎮(zhèn)常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向,但考慮到藥品生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的特殊要求,藥廠廠址應(yīng)設(shè)在工業(yè)區(qū)的上風(fēng)位置,廠址周?chē)鷳?yīng)有良好的衛(wèi)生環(huán)境,無(wú)有害氣體、粉塵等污染源,也要遠(yuǎn)離車(chē)站、碼頭等人流、物流比較密集的區(qū)域。2.1.1廠址選擇基本原則
4.充分考慮環(huán)境保護(hù)和綜合利用保護(hù)生態(tài)環(huán)境是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策,企業(yè)必須對(duì)所產(chǎn)生的污染物進(jìn)行綜合治理,不得造成環(huán)境污染。制藥生產(chǎn)中的廢棄物很多,從排放的廢棄物中回收有價(jià)值的資源,開(kāi)展綜合利用,是保護(hù)環(huán)境的一個(gè)積極措施。2.1.1廠址選擇基本原則
5.節(jié)約用地我國(guó)是一個(gè)山地多、平原少、人口多的國(guó)家,人均可耕地面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界平均水平。因此,選擇廠址時(shí)要盡量利用荒地、坡地及低產(chǎn)地,少占或不占良田、林地。廠區(qū)的面積、形狀和其它條件既要滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝合理布局的要求,又要留有一定的發(fā)展余地。2.1.1廠址選擇基本原則
6.具備基本的生產(chǎn)條件廠址的交通運(yùn)輸應(yīng)方便、暢通、快捷,水、電、汽、原材料和燃料的供應(yīng)要方便。廠址的地下水位不能過(guò)高,地質(zhì)條件應(yīng)符合建筑施工的要求,地耐力宜在150kN·m-2。廠址的自然地形應(yīng)整齊、平坦,這樣既有利于工廠的總平面布置,又有利于場(chǎng)地排水和廠內(nèi)的交通運(yùn)輸。此外,廠址不能選在風(fēng)景名勝區(qū)、自然保護(hù)區(qū)、文物古跡區(qū)等特殊區(qū)域。2.1.1廠址選擇基本原則
以上是廠址選擇的一些基本原則。實(shí)際上,要選擇一個(gè)理想完善的廠址是非常困難的。因此,選擇廠址時(shí),應(yīng)根據(jù)廠址的具體特點(diǎn)和要求,抓主要矛盾,首先滿(mǎn)足對(duì)藥廠的生存和發(fā)展有重要影響的要求,然后再盡可能滿(mǎn)足其它要求,選擇適宜的廠址。2.1.1廠址選擇基本原則
廠址選擇程序一般包括準(zhǔn)備、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和編制廠址選擇報(bào)告三個(gè)階段。
1.準(zhǔn)備階段——組織準(zhǔn)備按項(xiàng)目隸屬關(guān)系,由主管部門(mén)組織勘察、設(shè)計(jì)、城市建設(shè)、環(huán)境保護(hù)、交通運(yùn)輸、水文地質(zhì)等單位的人員,及當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門(mén)的人員,共同組成選址工作組。選址工作組成員的專(zhuān)業(yè)配備應(yīng)視工程項(xiàng)目的性質(zhì)和內(nèi)容不同而有所側(cè)重。2.1.2廠址選擇的程序
(2)技術(shù)準(zhǔn)備選址工作人員根據(jù)擬建項(xiàng)目的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),以及審批機(jī)關(guān)對(duì)擬建項(xiàng)目選址的指標(biāo)和要求,制定選址工作計(jì)劃,編制廠址選擇指標(biāo)和收集資料提綱。2.1.2廠址選擇的程序
選廠指標(biāo)包括總投資、占地面積、建筑面積、職工總數(shù)、原材料及能源消耗、協(xié)作關(guān)系、環(huán)保設(shè)施和施工條件等。收集資料提綱包括地形、地勢(shì)、地質(zhì)、水文、氣象、地震、資源、動(dòng)力、交通運(yùn)輸、給排水、公用設(shè)施和施工條件等。在此基礎(chǔ)上,對(duì)擬建項(xiàng)目進(jìn)行初步的分析研究,確定工廠組成,估算廠區(qū)外形和占地面積,繪制出總平面布置示意圖,并在圖中注明各部分的特點(diǎn)和要求,作為選擇廠址的初步指標(biāo)。2.1.2廠址選擇的程序2.現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查階段現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查是廠址選擇的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其目的是按照廠址選擇指標(biāo),深入現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查研究,收集相關(guān)資料,確定若干個(gè)具備建廠條件的廠址方案,以供比較?,F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查前,選廠工作組應(yīng)首先向當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門(mén)說(shuō)明選廠工作計(jì)劃,匯報(bào)擬建廠的性質(zhì)、規(guī)模和廠址選擇指標(biāo),并根據(jù)地方有關(guān)部門(mén)的推薦,初步選擇若干個(gè)需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的可能的廠址。2.1.2廠址選擇的程序
現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的重點(diǎn)是按照準(zhǔn)備階段編制的收集資料提綱收集相關(guān)資料,并按照廠址的選擇指標(biāo)分析建廠的可行性和現(xiàn)實(shí)性。在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查中,不僅要收集廠址的地形、地勢(shì)、地質(zhì)、水文、氣象、面積等自然條件,而且要收集廠址周?chē)沫h(huán)境狀況、動(dòng)力資源、交通運(yùn)輸、給排水、公用設(shè)施等技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件。收集資料是否齊全、準(zhǔn)確,直接關(guān)系到廠址方案的比較結(jié)果。2.1.2廠址選擇的程序
3.編制廠址選擇報(bào)告階段編制廠址選擇報(bào)告是廠址選擇工作的最后階段。根據(jù)準(zhǔn)備階段和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查階段所取得的資料,對(duì)可選的幾個(gè)廠址方案進(jìn)行綜合分析和比較,權(quán)衡利弊,提出選址工作組對(duì)廠址的推薦方案,編制出廠址選擇報(bào)告,報(bào)上級(jí)批準(zhǔn)機(jī)關(guān)審批。2.1.2廠址選擇的程序
廠址選擇報(bào)告一般由工程項(xiàng)目的主管部門(mén)會(huì)同建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位共同編制,其主要內(nèi)容如下:
1.概述說(shuō)明選址的目的與依據(jù)、選址工作組成員及其工作過(guò)程。2.1.3廠址選擇報(bào)告
2.主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)根據(jù)工程項(xiàng)目的類(lèi)型、工藝技術(shù)特點(diǎn)和要求等情況,列出選擇廠址應(yīng)具有的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),如項(xiàng)目總投資、占地面積、建筑面積、職工總數(shù)、原材料及能源消耗、協(xié)作關(guān)系、環(huán)保設(shè)施和施工條件等。2.1.3廠址選擇報(bào)告3.廠址條件根據(jù)準(zhǔn)備階段和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查階段收集的資料,按廠址選擇指標(biāo),確定若干具備建廠條件的廠址,說(shuō)明其地理位置、地形、地勢(shì)、地質(zhì)、水文、氣象、面積等自然條件及土地征用、拆遷、原材料供應(yīng)、動(dòng)力、交通運(yùn)輸、給排水、環(huán)保工程和公用設(shè)施等技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件。2.1.3廠址選擇報(bào)告
4.廠址方案比較根據(jù)廠址選擇的基本原則,對(duì)擬定的若干個(gè)廠址選擇方案進(jìn)行綜合分析和比較,提出廠址的推薦方案,并對(duì)存在的問(wèn)題提出建議。2.1.3廠址選擇報(bào)告
廠址方案比較側(cè)重于廠址的自然條件、建設(shè)費(fèi)用和經(jīng)營(yíng)費(fèi)用三個(gè)主要方面的綜合分析和比較。其中自然條件的比較應(yīng)包括對(duì)廠址的位置、面積、地形、地勢(shì)、地質(zhì)、水文、氣象、交通運(yùn)輸、公用工程、協(xié)作關(guān)系、移民和拆遷等因素的比較;建設(shè)投資的比較應(yīng)包括土地補(bǔ)償和拆遷費(fèi)用、土石方工程量、以及給水、排水、動(dòng)力工程等設(shè)施建設(shè)費(fèi)用的比較;經(jīng)營(yíng)費(fèi)用的比較應(yīng)包括原料、燃料和產(chǎn)品的運(yùn)輸費(fèi)用、污染物的治理費(fèi)用、以及給水、排水、動(dòng)力等費(fèi)用的比較。2.1.3廠址選擇報(bào)告5.廠址方案推薦對(duì)各廠址方案的優(yōu)劣和取舍進(jìn)行綜合論證,并結(jié)合當(dāng)?shù)卣坝嘘P(guān)部門(mén)對(duì)廠址選擇的意見(jiàn),提出選址工作組對(duì)廠址選擇的推薦方案。
6.結(jié)論和建議論述推薦方案的優(yōu)缺點(diǎn),并對(duì)存在的問(wèn)題提出建議。最后,對(duì)廠址選擇作出初步的結(jié)論意見(jiàn)。2.1.3廠址選擇報(bào)告
7.主要附件各試選廠址的區(qū)域位置圖和地形圖。各試選廠址的地質(zhì)、水文、氣象、地震等調(diào)查資料。各試選廠址的總平面布置示意圖。各試選廠址的環(huán)境資料及工程項(xiàng)目對(duì)環(huán)境的影響評(píng)價(jià)報(bào)告。各試選廠址的有關(guān)協(xié)議文件、證明材料和廠址討論會(huì)議紀(jì)要等。2.1.3廠址選擇報(bào)告
大、中型工程項(xiàng)目,如編制設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)時(shí)已經(jīng)選定了廠址,則有關(guān)廠址選擇報(bào)告的內(nèi)容可與設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一起上報(bào)審批。在設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)批準(zhǔn)后選址的,大型工程項(xiàng)目的廠址選擇報(bào)告需經(jīng)國(guó)家城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護(hù)部門(mén)審批。中、小型工程項(xiàng)目,應(yīng)按項(xiàng)目的隸屬關(guān)系,由國(guó)家主管部門(mén)或省、市、自治區(qū)審批。2.1.4廠址選擇報(bào)告的審批2.2.2總平面設(shè)計(jì)的原則2.2.1總平面設(shè)計(jì)的依據(jù)2.2.3總平面設(shè)計(jì)的內(nèi)容和成果2.2.4總平面設(shè)計(jì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)2.2.5廠區(qū)劃分和總平面布置圖2.2總平面設(shè)計(jì)
1.上級(jí)部門(mén)下達(dá)的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。
2.建設(shè)單位提供的有關(guān)設(shè)計(jì)委托資料。2.2.1總平面設(shè)計(jì)的依據(jù)3.設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),如《工礦企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范》、《化工企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范》、《廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范》、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《化工企業(yè)供電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》、《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)定》、《化工管道設(shè)計(jì)規(guī)范》、《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》、《采暖通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《化工企業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、《國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》、《工業(yè)“三廢”排放試行標(biāo)準(zhǔn)》等。2.2.1總平面設(shè)計(jì)的依據(jù)4.廠址選擇報(bào)告。5.有關(guān)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料,如設(shè)計(jì)規(guī)模、產(chǎn)品方案、生產(chǎn)工藝流程、車(chē)間組成、運(yùn)輸要求、勞動(dòng)定員等生產(chǎn)工藝資料,以及廠址的地形、地勢(shì)、地質(zhì)、水文、氣象、面積等自然條件資料。2.2.1總平面設(shè)計(jì)的依據(jù)
1.總平面設(shè)計(jì)應(yīng)與城鎮(zhèn)或區(qū)域的總體發(fā)展規(guī)劃相適應(yīng)每個(gè)城鎮(zhèn)或區(qū)域一般都有一個(gè)總體發(fā)展規(guī)劃,對(duì)該城鎮(zhèn)或區(qū)域的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、服務(wù)業(yè)等進(jìn)行合理布局和安排。城鎮(zhèn)或區(qū)域的總體發(fā)展規(guī)劃,尤其是工業(yè)區(qū)規(guī)劃和交通運(yùn)輸規(guī)劃,是所建企業(yè)的重要外部條件。故在進(jìn)行總平面設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員一定要了解項(xiàng)目所在城鎮(zhèn)或區(qū)域的總體發(fā)展規(guī)劃,使總平面設(shè)計(jì)與該城鎮(zhèn)或區(qū)域的總體規(guī)劃相適應(yīng)。2.2.2總平面設(shè)計(jì)的原則
在進(jìn)行總平面設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)面向城鎮(zhèn)交通干道方向作工廠的正面布置,正面的建(構(gòu))筑物應(yīng)與城鎮(zhèn)的建筑群保持協(xié)調(diào)。廠區(qū)內(nèi)占地面積較大的主廠房一般應(yīng)布置在中心地帶,其它建(構(gòu))筑物可合理配置在其周?chē)?。工廠大門(mén)至少應(yīng)設(shè)兩個(gè)以上,如正門(mén)、側(cè)門(mén)和后門(mén)等。工廠大門(mén)及生活區(qū)應(yīng)與主廠房相適應(yīng),以便職工上下班。2.2.2總平面設(shè)計(jì)的原則
2.總平面設(shè)計(jì)應(yīng)符合生產(chǎn)工藝流程的要求車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)等建(構(gòu))筑物應(yīng)盡可能按照生產(chǎn)工藝流程的順序進(jìn)行布置,以縮短物料的傳送路線,并避免原料、半成品和成品的交叉、往返??偲矫嬖O(shè)計(jì)應(yīng)將人流和物流通道分開(kāi),并盡量縮短物料的傳送路線,避免與人流路線的交叉。同時(shí),應(yīng)合理設(shè)計(jì)廠內(nèi)的運(yùn)輸系統(tǒng),努力創(chuàng)造優(yōu)良的運(yùn)輸條件和效益。2.2.2總平面設(shè)計(jì)的原則
3.總平面設(shè)計(jì)應(yīng)充分利用廠址的自然條件總平面設(shè)計(jì)應(yīng)充分利用廠址的地形、地勢(shì)、地質(zhì)等自然條件,因地制宜,緊湊布置,提高土地的利用率。廠址的地形、地勢(shì)的變化情況可用地形圖中的等高線來(lái)描述,(圖)。地面上相同高度的各點(diǎn)連接而成的曲線稱(chēng)為等高線,線上的數(shù)字表示絕對(duì)標(biāo)高,即海撥高度。等高線的彎曲情況隨地勢(shì)高度的變化而變化。等高線的間距越小,地面的坡度越大。2.2.2總平面設(shè)計(jì)的原則
若廠址位置的地形坡度較大,可采用階梯式布置,這樣既能減少平整場(chǎng)地的土石方量,又能縮短車(chē)間之間的距離。當(dāng)?shù)匦蔚刭|(zhì)受到限制時(shí),應(yīng)采取相應(yīng)的施工措施予以解決,既不能降低總平面設(shè)計(jì)的質(zhì)量,也不能留下隱患,長(zhǎng)期影響生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)。2.2.2總平面設(shè)計(jì)的原則圖2-1地形圖中的等高線
2.2.2總平面設(shè)計(jì)的原則
4.總平面設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮地區(qū)的主導(dǎo)風(fēng)向總平面設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮地區(qū)的主導(dǎo)風(fēng)向?qū)λ帍S環(huán)境質(zhì)量的影響,合理布置廠區(qū)及各建(構(gòu))筑物的位置。廠址地區(qū)的主導(dǎo)風(fēng)向是指風(fēng)吹向廠址最多的方向,可從當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)提供的風(fēng)玫瑰圖查得。2.2.2總平面設(shè)計(jì)的原則
風(fēng)玫瑰圖表示一個(gè)地區(qū)的風(fēng)向和風(fēng)向頻率。風(fēng)向頻率是在一定的時(shí)間內(nèi),某風(fēng)向出現(xiàn)的次數(shù)占總觀測(cè)次數(shù)的百分比。風(fēng)玫瑰圖在直角坐標(biāo)系中繪制,坐標(biāo)原點(diǎn)表示廠址位置,風(fēng)向可按8個(gè)、12個(gè)或16個(gè)方位指向廠址。(圖)2.2.2總平面設(shè)計(jì)的原則
(a)8個(gè)方位
(b)12個(gè)方位
(c)16個(gè)方位
圖2-2風(fēng)向方位圖2.2.2總平面設(shè)計(jì)的原則
當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)根據(jù)多年的風(fēng)向觀測(cè)資料,將各個(gè)方向的風(fēng)向頻率按比例和方位標(biāo)繪在直角坐標(biāo)系中,并用直線將各相鄰方向的端點(diǎn)連接起來(lái),構(gòu)成一個(gè)形似玫瑰花的閉合折線,這就是風(fēng)玫瑰圖。2.2.2總平面設(shè)計(jì)的原則圖2-3風(fēng)玫瑰圖2.2.2總平面設(shè)計(jì)的原則
(圖)廠址所在位置的全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南向。原料藥生產(chǎn)區(qū)應(yīng)布置在全年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè),而潔凈區(qū)、辦公區(qū)、生活區(qū)應(yīng)布置在常年主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)側(cè),以減少有害氣體和粉塵的影響。
5.總平面設(shè)計(jì)應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)規(guī)范和規(guī)定
6.總平面設(shè)計(jì)應(yīng)留有發(fā)展余地總平面設(shè)計(jì)要考慮企業(yè)的發(fā)展要求,留有一定的發(fā)展余地。分期建設(shè)的工程,總平面設(shè)計(jì)應(yīng)一次完成,且要考慮前期工程與后續(xù)工程的銜接,然后分期建設(shè)。2.2.2總平面設(shè)計(jì)的原則1.總平面設(shè)計(jì)的內(nèi)容2.總平面設(shè)計(jì)的成果2.2.3總平面設(shè)計(jì)的內(nèi)容和成果
總平面設(shè)計(jì)一般包括以下內(nèi)容:
(1)平面布置設(shè)計(jì)平面布置設(shè)計(jì)是總平面設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容,其任務(wù)是結(jié)合生產(chǎn)工藝流程特點(diǎn)和廠址的自然條件,合理確定廠址范圍內(nèi)的建(構(gòu))筑物、道路、管線、綠化等設(shè)施的平面位置。1.總平面設(shè)計(jì)的內(nèi)容
(2)立面布置設(shè)計(jì)立面布置設(shè)計(jì)是總平面設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分,其任務(wù)是結(jié)合生產(chǎn)工藝流程特點(diǎn)和廠址的自然條件,合理確定廠址范圍內(nèi)的建(構(gòu))筑物、道路、管線、綠化等設(shè)施的立面位置。1.總平面設(shè)計(jì)的內(nèi)容
(3)運(yùn)輸設(shè)計(jì)根據(jù)生產(chǎn)要求、運(yùn)輸特點(diǎn)和廠內(nèi)的人流、物流分布情況,合理規(guī)劃和布置廠址范圍內(nèi)的交通運(yùn)輸路線和設(shè)施。
(4)管線布置設(shè)計(jì)根據(jù)生產(chǎn)工藝流程及各類(lèi)工程管線的特點(diǎn),確定各類(lèi)物流、電氣儀表、采暖通風(fēng)等管線的平面和立面位置。1.總平面設(shè)計(jì)的內(nèi)容
(5)綠化設(shè)計(jì)綠化設(shè)計(jì)也是總平面設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分,應(yīng)在總平面設(shè)計(jì)時(shí)統(tǒng)一考慮。綠化設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括綠化方式選擇、綠化區(qū)平面布置設(shè)計(jì)等。由于藥品生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的特殊要求,藥廠的綠化設(shè)計(jì)就顯得更為重要。隨著制藥工業(yè)的發(fā)展和GMP在制藥工業(yè)中的普遍實(shí)施,綠化設(shè)計(jì)在藥廠總平面設(shè)計(jì)中的重要性越來(lái)越顯著。1.總平面設(shè)計(jì)的內(nèi)容
2.總平面設(shè)計(jì)的成果總平面設(shè)計(jì)的成果主要有總平面布置示意圖及說(shuō)明書(shū)、總平面設(shè)計(jì)施工圖及說(shuō)明書(shū)。其中總平面布置示意圖是根據(jù)生產(chǎn)工藝流程和廠區(qū)的自然條件繪制的建(構(gòu))筑物、道路和管線等的總平面布置方案圖,總平面設(shè)計(jì)施工圖是在總平面布置示意圖的基礎(chǔ)上,明確規(guī)定各建(構(gòu))筑物、道路、管線等的相對(duì)關(guān)系及標(biāo)高,以滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)施工的需要??偲矫嬖O(shè)計(jì)的成果
總平面設(shè)計(jì)施工圖包括建筑總平面布置施工圖、建筑立面布置施工圖、管線布置施工圖等。如果工程項(xiàng)目比較簡(jiǎn)單,且廠址的地形變化不大,總平面設(shè)計(jì)施工圖也可僅繪一張總平面布置施工圖。總平面設(shè)計(jì)的有關(guān)說(shuō)明書(shū)常以文字的形式附在相應(yīng)圖紙的一角,而無(wú)需單獨(dú)編制??偲矫嬖O(shè)計(jì)的成果
根據(jù)總平面設(shè)計(jì)的依據(jù)和原則,有時(shí)可以得到幾種不同的布置方案。為保證總平面設(shè)計(jì)的質(zhì)量,必須對(duì)各種方案進(jìn)行全面的分析和比較,其中的一項(xiàng)重要內(nèi)容就是對(duì)各種方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行分析和比較。2.2.4總平面設(shè)計(jì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
總平面設(shè)計(jì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)包括全廠占地面積、堆場(chǎng)及作業(yè)場(chǎng)占地面積、建(構(gòu))筑物占地面積、建筑系數(shù)、道路長(zhǎng)度及占地面積、綠地面積及綠化率、圍墻長(zhǎng)度、廠區(qū)利用系數(shù)和土方工程量等。其中比較重要的指標(biāo)有:建筑系數(shù)、廠區(qū)利用系數(shù)、土方工程量和綠化率等。2.2.4總平面設(shè)計(jì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
1.建筑系數(shù)建筑系數(shù)可按下式計(jì)算:建筑系數(shù)反映了廠址范圍內(nèi)的建筑密度。建筑系數(shù)過(guò)小,不但占地多,而且會(huì)增加道路、管線等的費(fèi)用;但建筑系數(shù)也不能過(guò)小,否則會(huì)影響安全、衛(wèi)生及改造等。制藥企業(yè)的建筑系數(shù)一般可取25~30%。2.2.4總平面設(shè)計(jì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
2.廠區(qū)利用系數(shù)建筑系數(shù)尚不能完全反映廠區(qū)土地的利用情況,而廠區(qū)利用系數(shù)則能全面反映廠區(qū)的場(chǎng)地利用是否合理。廠區(qū)利用系數(shù)可按下式計(jì)算:
廠區(qū)利用系數(shù)是反映廠區(qū)場(chǎng)地有效利用率高低的指標(biāo)。制藥企業(yè)的廠區(qū)利用系數(shù)一般為60~70%。2.2.4總平面設(shè)計(jì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
3.土方工程量如果廠址的地形凹凸不平或自然坡度太大,則需要對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整。平整場(chǎng)地所需的土方工程量越大,則施工費(fèi)用就越高。因此,要現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量挖土填石所需的土方工程量,盡量少挖少填,并保持挖填土石方量的平衡,以減少土石方的運(yùn)出量或運(yùn)入量,從而加快施工進(jìn)度,減少施工費(fèi)用。
2.2.4總平面設(shè)計(jì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
4.綠化率由于藥品生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的特殊要求,保證一定的綠地率是藥廠總平面設(shè)計(jì)中不可缺少的重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。廠區(qū)綠地率可按下式計(jì)算:
2.2.4總平面設(shè)計(jì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1.廠區(qū)劃分
2.總平面布置圖2.2.5廠區(qū)劃分和總平面布置圖
廠區(qū)劃分就是根據(jù)生產(chǎn)、管理和生活的需要,結(jié)合安全、衛(wèi)生、管線、運(yùn)輸和綠化的特點(diǎn),將全廠的建(構(gòu))筑物劃分為若干個(gè)聯(lián)系緊密而性質(zhì)相近的單元,以便進(jìn)行總平面布置。廠區(qū)劃分一般以主體車(chē)間為中心,分別對(duì)生產(chǎn)、輔助生產(chǎn)、公用系統(tǒng)、行政管理及生活設(shè)施進(jìn)行歸類(lèi)分區(qū),然后進(jìn)行總平面布置。1.廠區(qū)劃分
(1)生產(chǎn)車(chē)間生產(chǎn)成品或半成品的主要工序部門(mén),稱(chēng)為生產(chǎn)車(chē)間。如原料藥車(chē)間、制劑車(chē)間等。生產(chǎn)車(chē)間可以是多品種共用,也可為生產(chǎn)某一產(chǎn)品而專(zhuān)門(mén)設(shè)置。生產(chǎn)車(chē)間常由若干建(構(gòu))筑物(廠房)組成,是全廠主體。根據(jù)工廠生產(chǎn)情況可將其中1~2個(gè)主體車(chē)間作為廠區(qū)布置中心。1.廠區(qū)劃分
(2)輔助車(chē)間協(xié)助生產(chǎn)車(chē)間正常生產(chǎn)的輔助生產(chǎn)部門(mén),稱(chēng)為輔助車(chē)間,如機(jī)修、電工、儀表等車(chē)間。輔助車(chē)間也由若干建(構(gòu))筑物(廠房)組成。
(3)公用系統(tǒng)公用系統(tǒng)包括供水、供電、鍋爐、冷凍、空氣壓縮等車(chē)間或設(shè)施,其作用是保證生產(chǎn)車(chē)間的順利生產(chǎn)和全廠各部門(mén)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。1.廠區(qū)劃分
(4)行管區(qū)由辦公室、汽車(chē)庫(kù)、食堂、傳達(dá)室等建(構(gòu))筑物組成。
(5)生活區(qū)由職工宿舍、綠化美化等建(構(gòu))筑物和設(shè)施組成。1.廠區(qū)劃分
對(duì)廠區(qū)進(jìn)行區(qū)域劃分后,即可根據(jù)各區(qū)域的建(構(gòu))筑物組成和性質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行總平面布置。若廠址所在位置的全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng),因此,辦公區(qū)、生活區(qū)均布置在東南上風(fēng)處,多種制劑車(chē)間布置在原料藥生產(chǎn)區(qū)的上風(fēng)處,而原料藥生產(chǎn)區(qū)則布置在下風(fēng)處。庫(kù)區(qū)布置在廠區(qū)西側(cè),且原料倉(cāng)庫(kù)靠近原料藥生產(chǎn)車(chē)間,包裝材料倉(cāng)庫(kù)和成品倉(cāng)庫(kù)靠近制劑車(chē)間,以縮短物料的運(yùn)輸路線。2.總平面布置
全廠分別設(shè)有物流出入口、人流出入口和自行車(chē)出入口,人流、物流路線互不交叉。在辦公區(qū)和正門(mén)之間規(guī)劃了三片集中綠地,出入廠區(qū)的人流可在此處集散,并使人有置身于園林之感。廠區(qū)主要道路的寬度為10m,次要道路的寬度為4m或7m,采用發(fā)塵量較少的水泥路面。綠化設(shè)計(jì)按GMP的要求,以不產(chǎn)生花絮的樹(shù)木為主,并布置大面積的耐寒草皮,起到減塵、減噪、防火和美化的作用。2.總平面布置在總平面布置中,為準(zhǔn)確標(biāo)定建(構(gòu))筑物的位置,常采用地理測(cè)量坐標(biāo)系或建筑施工坐標(biāo)系。2.總平面布置
(1)地理測(cè)量坐標(biāo)系又稱(chēng)為XY坐標(biāo)系,這是國(guó)家地理測(cè)量局規(guī)定的坐標(biāo)系,該坐標(biāo)系以南北向增減為X軸,東西向增減為Y軸。在XY坐標(biāo)系中作間距為50m或100m的方格網(wǎng),并標(biāo)定出廠址和各建(構(gòu))筑物的地理位置。2.總平面布置
(2)建筑施工坐標(biāo)系若廠區(qū)和建(構(gòu))筑物的方位不是正南正北方向,即與地理測(cè)量坐標(biāo)網(wǎng)不是平行的,而存在一定的方位角
。此時(shí),用地理測(cè)量坐標(biāo)網(wǎng)對(duì)廠區(qū)或建(構(gòu))筑物進(jìn)行定位,就必須經(jīng)過(guò)繁瑣的換算,很不方便。為減少?gòu)S區(qū)和建(構(gòu))筑物定位時(shí)的麻煩,總平面設(shè)計(jì)常采用與廠區(qū)和建(構(gòu))筑物方位一致的建筑施工坐標(biāo)系。2.總平面布置
建筑施工坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸分別用A和B表示,故又稱(chēng)為AB坐標(biāo)系。在AB坐標(biāo)系中作間距為50m或100m的方格網(wǎng),并標(biāo)定出廠址和各建(構(gòu))筑物的地理位置。由于AB坐標(biāo)系以廠區(qū)或建(構(gòu))筑物的方位為坐標(biāo)軸,故在確定廠區(qū)和建(構(gòu))筑物的位置時(shí)可避免繁瑣的換算,并給現(xiàn)場(chǎng)施工放線帶來(lái)了方便。2.總平面布置
AB坐標(biāo)軸與XY坐標(biāo)軸互成一方位角
,且AB坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)與XY坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)也不一定重合。2.總平面布置2.3.1GMP對(duì)廠房潔凈等級(jí)的要求
2.3.2潔凈廠房總平面設(shè)計(jì)的目的和意義
2.3.3潔凈廠房總平面設(shè)計(jì)原則
2.3潔凈廠房的總平面設(shè)計(jì)1.空氣潔凈度
2.GMP對(duì)廠房的等級(jí)要求
2.3.1GMP對(duì)廠房潔凈等級(jí)的要求潔凈等級(jí)/級(jí)
0.5
m塵粒數(shù)/粒
m-3
5
m塵粒數(shù)/粒
m-3
100
35000
1000
35000
250
10000
350000
2500100000
3500000
25000表2-1空氣的潔凈等級(jí)1.空氣潔凈度
由于生產(chǎn)工藝等原因,需要采用空氣凈化系統(tǒng)以控制室內(nèi)空氣的含塵量或含菌濃度的廠房,稱(chēng)為潔凈廠房。GMP將潔凈廠房?jī)?nèi)的空氣劃分為四個(gè)潔凈等級(jí)。2.GMP對(duì)廠房的等級(jí)要求表2-2潔凈廠房?jī)?nèi)空氣的潔凈等級(jí)
潔凈等級(jí)/級(jí)塵粒數(shù)活微生物數(shù)/個(gè)
m-3
0.5
m塵粒數(shù)/粒
m-3
5
m塵粒數(shù)/粒
m-3
100
35000
5
10000
350000
2000
100100000
3500000
20000
500300000
10500000
60000
2.GMP對(duì)廠房的等級(jí)要求
潔凈廠房?jī)?nèi)采用何種等級(jí)的潔凈空氣主要取決于藥品的類(lèi)型和生產(chǎn)工藝要求。GMP對(duì)不同等級(jí)潔凈廠房的適用范圍有明確的規(guī)定。
100級(jí)潔凈廠房適用于生產(chǎn)無(wú)菌而又不能在最后容器中滅菌的藥品的配液(指灌封前不需要無(wú)菌過(guò)濾)及灌封;能在最后容器中滅菌的大體積(
50mL)注射用藥品的過(guò)濾、灌封;粉針劑的分裝、壓塞;無(wú)菌制劑以及粉針劑原料藥的精制、烘干和分裝。2.GMP對(duì)廠房的等級(jí)要求
10000級(jí)潔凈廠房適用于生產(chǎn)無(wú)菌而又不能在最后容器中滅菌的藥品的配液(指灌封前需要無(wú)菌過(guò)濾);能在最后容器中滅菌的大體積(
50mL)注射用藥品的配液及小體積(
50mL)注射用藥品的配液、過(guò)濾、灌封;滴眼液的配液、過(guò)濾、灌封;不能熱壓滅菌口服液的配液、過(guò)濾、灌封;不在最后容器中滅菌的油膏、霜膏、懸浮液、乳化液等藥品的制備和灌封;注射用藥品原料藥的精制、烘干和分裝。2.GMP對(duì)廠房的等級(jí)要求100000級(jí)潔凈廠房一般適用于原料藥的精制、烘干和分裝以及片劑、膠囊劑、丸劑和其它制劑的生產(chǎn)。2.GMP對(duì)廠房的等級(jí)要求300000級(jí)潔凈廠房一般適用于丸劑、片劑、膠囊劑、最終滅菌口服液劑以及顆粒劑等制劑的生產(chǎn)。2.GMP對(duì)廠房的等級(jí)要求
潔凈廠房總平面設(shè)計(jì)的目的是確定藥廠與周?chē)h(huán)境之間,以及藥廠內(nèi)潔凈廠房與各建(構(gòu))筑物之間的位置關(guān)系。按照GMP的要求,藥品的全部生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)在一個(gè)潔凈的內(nèi)環(huán)境中進(jìn)行,建造潔凈廠房就是為了滿(mǎn)足這一要求。潔凈廠房可有效控制室內(nèi)的空氣質(zhì)量,潔凈室內(nèi)的含塵量和含菌濃度幾乎不受室外大氣質(zhì)量的影響,但這并不是說(shuō)無(wú)需考慮潔凈廠房周?chē)拇髿赓|(zhì)量。2.3.2潔凈廠房總平面設(shè)計(jì)的目的意義表2-3國(guó)內(nèi)不同環(huán)境的大氣含塵濃度
環(huán)境塵埃濃度/107粒
m-3(粒徑
0.5
m)地區(qū)和單位情況市區(qū)15~35北京、上海、天津三個(gè)地區(qū)的工廠、醫(yī)院、研究所等7個(gè)單位市郊8~20北京、上海、洛陽(yáng)、無(wú)錫四個(gè)地區(qū)的工廠、學(xué)校等6個(gè)單位農(nóng)村3.8~7.8西北地區(qū)的戶(hù)縣、漢中、臨潼等地的工廠、研究所等四個(gè)單位2.3.2潔凈廠房總平面設(shè)計(jì)的目的意義表2-4國(guó)外不同環(huán)境的大氣塵濃度
環(huán)境塵埃濃度/107粒
m-3(粒徑
0.5
m)資料來(lái)源環(huán)境塵埃濃度/107粒
m-3(粒徑
0.5
m)資料來(lái)源農(nóng)村3前蘇聯(lián)污染地區(qū)177日本大城市12.5普通地區(qū)17.7工業(yè)中心25潔凈地區(qū)3.5農(nóng)村10日本潔凈室設(shè)計(jì)用17.5城郊20特別干凈0.19城市50特別污染562.3.2潔凈廠房總平面設(shè)計(jì)的目的意義
若潔凈廠房周?chē)拇髿赓|(zhì)量較差,將增加空氣凈化系統(tǒng)的除塵負(fù)荷,降低高效過(guò)濾器的使用壽命。反之,若潔凈廠房周?chē)拇髿赓|(zhì)量較好,如潔凈度不低于10萬(wàn)級(jí),則空氣凈化系統(tǒng)的末級(jí)過(guò)濾器可不使用高效過(guò)濾器,而僅使用中效過(guò)濾器,即可達(dá)到理想的凈化效果。可見(jiàn),在對(duì)潔凈廠房進(jìn)行總平面設(shè)計(jì)時(shí),將潔凈廠房布置在環(huán)境較好的區(qū)域,不僅可以節(jié)省投資,降低運(yùn)行費(fèi)用,而且可以提高潔凈廠房的凈化效果。2.3.2潔凈廠房總平面設(shè)計(jì)的目的意義
根據(jù)GMP的要求,藥品生產(chǎn)企業(yè)必須具有整潔的生產(chǎn)環(huán)境;廠區(qū)的地面、路面及運(yùn)輸?shù)炔粦?yīng)對(duì)藥品的生產(chǎn)造成污染;生產(chǎn)、輔助生產(chǎn)及行政生活區(qū)的總體布局應(yīng)合理,不得互相妨礙;廠房應(yīng)按生產(chǎn)工藝流程及所要求的空氣潔凈度進(jìn)行合理布局;同一廠房?jī)?nèi)以及相鄰廠房?jī)?nèi)的生產(chǎn)操作不得相互妨礙;潔凈廠房應(yīng)與那些散發(fā)污染物的車(chē)間、輔助車(chē)間或煙囪等保持一定的距離,并居于它們的上風(fēng)向??梢?jiàn),對(duì)有潔凈廠房的藥廠進(jìn)行總平面設(shè)計(jì)時(shí),污染問(wèn)題是首要考慮的問(wèn)題。2.3.2潔凈廠房總平面設(shè)計(jì)的目的意義
潔凈廠房的總平面設(shè)計(jì)不僅要遵守一般工業(yè)廠房的總平面設(shè)計(jì)原則,而且要按照GMP的要求,遵守下列設(shè)計(jì)原則:
1.潔凈廠房應(yīng)遠(yuǎn)離污染源,并布置在全年主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)處有潔凈廠房的工廠,廠址不宜選在多風(fēng)沙地區(qū),周?chē)h(huán)境應(yīng)清潔,并遠(yuǎn)離灰塵、煙氣、有毒和腐蝕性氣體等污染源。如實(shí)在不能遠(yuǎn)離時(shí),潔凈廠房必須布置在全年主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)處。2.3.2潔凈廠房總平面設(shè)計(jì)的目的意義
工廠煙囪是典型的灰塵污染源。按照污染程度的不同,煙囪煙塵的污染范圍可分為“重污染區(qū)”、“較重污染區(qū)”和“輕污染區(qū)”。圖2-5,I區(qū)所代表的六邊形區(qū)域?yàn)橹匚廴緟^(qū),II區(qū)所代表的六邊形區(qū)域(不含I區(qū))為較重污染區(qū),其余區(qū)域?yàn)檩p污染區(qū)。因此,對(duì)有潔凈廠房的工廠進(jìn)行總平面設(shè)計(jì)時(shí),不僅要處理好潔凈廠房與煙囪之間的風(fēng)向位置關(guān)系,而且要與煙囪保持足夠的距離。2.3.2潔凈廠房總平面設(shè)計(jì)的目的意義濾膜計(jì)重法污染等值線/mg
m-3煙囪位置
0.3
m等值線/106粒
m-3粒子計(jì)數(shù)器
0.5
m等值線/106粒
m-3粒子計(jì)數(shù)器模式計(jì)算等值線/mg
m-3SketchMapofContaminatedarea
道路既是振動(dòng)源和噪聲源,又是主要的污染源。道路源強(qiáng)不僅與風(fēng)速、路面結(jié)構(gòu)、路旁綠化和自然條件有關(guān),而且與車(chē)型、車(chē)速和車(chē)流量有關(guān)。圖2-6,根據(jù)道路煙塵濃度的衰減趨勢(shì),道路兩側(cè)的污染區(qū)也可分為“重污染區(qū)”、“較重污染區(qū)”和“輕污染區(qū)”。2.3.3潔凈廠房總平面設(shè)計(jì)的原則圖2-6道路煙塵衰減趨勢(shì)圖測(cè)定條件:瀝青路面,寬15.5m,兩側(cè)無(wú)路肩和人行道,車(chē)流量較大2.3.3潔凈廠房總平面設(shè)計(jì)的原則
對(duì)一般道路而言,距路邊50m以?xún)?nèi)的區(qū)域?yàn)橹匚廴緟^(qū),50~100m的區(qū)域?yàn)檩^重污染區(qū),100m以外的區(qū)域?yàn)檩p污染區(qū)。因此,有潔凈廠房的工廠應(yīng)盡量遠(yuǎn)離鐵路、公路和機(jī)場(chǎng)。在總平面設(shè)計(jì)時(shí),潔凈廠房不宜布置在主干道兩側(cè),要合理設(shè)計(jì)潔凈廠房周?chē)缆返膶挾群娃D(zhuǎn)彎半徑,限制重型車(chē)輛駛?cè)?路面要采用瀝青、混凝土等不易起塵的材料構(gòu)筑,露土地面要用耐寒草皮覆蓋或種植不產(chǎn)生花絮的樹(shù)木。2.3.3潔凈廠房總平面設(shè)計(jì)的原則
2.潔凈廠房的布置應(yīng)有利于生產(chǎn)和管理將建(構(gòu))筑物按照生產(chǎn)工藝流程的順序和潔凈度要求的不同進(jìn)行合理組合,可給生產(chǎn)、管理、質(zhì)檢、送風(fēng)等帶來(lái)很大的方便。如目前國(guó)內(nèi)許多中小型藥廠采用的大塊式或組合式布置,既有利于生產(chǎn)和管理,又可以充分利用場(chǎng)地,縮短人流和物流路線,減少污染,降低能耗。
2.3.3潔凈廠房總平面設(shè)計(jì)的原則
3.合理布置人流和物流通道,并避免交叉往返對(duì)有潔凈廠房的藥廠進(jìn)行總平面設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)全廠的人流和物流分布情況進(jìn)行全面的分析和預(yù)測(cè),合理規(guī)劃和布置人流和物流通道,并盡可能避免不同物流之間以及物流與人流之間的交叉往返。2.3.3潔凈廠房總平面設(shè)計(jì)的原則
廠區(qū)與外部環(huán)境之間以及廠內(nèi)不同區(qū)域之間,可以設(shè)置若干個(gè)大門(mén)。為人流設(shè)置的大門(mén),主要用于生產(chǎn)和管理人員出入廠區(qū)或廠內(nèi)的不同區(qū)域;為物流設(shè)置的大門(mén),主要用于廠區(qū)與外部環(huán)境之間以及廠內(nèi)不同區(qū)域之間的物流輸送。無(wú)關(guān)人員或物料不得穿越潔凈區(qū),以免影響潔凈區(qū)的潔凈環(huán)境。2.3.3潔凈廠房總平面設(shè)計(jì)的原則
4.潔凈廠房區(qū)域應(yīng)布置成獨(dú)立小區(qū),區(qū)內(nèi)應(yīng)無(wú)露土地面藥品污染的最大危險(xiǎn)來(lái)自環(huán)境。按照GMP的要求,在總平面設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)盡可能將潔凈廠房所在的區(qū)域布置成獨(dú)立小區(qū),區(qū)內(nèi)應(yīng)無(wú)露土地面。因此,潔凈廠房周?chē)木G化設(shè)計(jì)具有非常重要的意義。2.3.3潔凈廠房總平面設(shè)計(jì)的原則
通常是以廠房建筑為中心,露土地面鋪種耐寒草皮,四周種植不產(chǎn)生花絮的樹(shù)木,或設(shè)置水池和圍墻等,形成獨(dú)立小區(qū)。由于小區(qū)內(nèi)的空氣質(zhì)量要優(yōu)于外部環(huán)境的空氣質(zhì)量,故對(duì)廠房?jī)?nèi)的潔凈環(huán)境起到明顯的保護(hù)作用。潔凈廠房室外環(huán)境的常見(jiàn)處理方法如圖2-7
所示。2.3.3潔凈廠房總平面設(shè)計(jì)的原則
(a)以不產(chǎn)生花絮的樹(shù)木圍護(hù)
(b)抬高室外空間的地坪標(biāo)高
(c)在室外空間周邊設(shè)置水池
(d)在室外空間周邊設(shè)置圍墻2.3.3潔凈廠房總平面設(shè)計(jì)的原則第一節(jié)概述
第二節(jié)工藝流程設(shè)計(jì)技術(shù)
第三節(jié)工藝流程圖第三章工藝流程設(shè)計(jì)146第三章、工藝流程設(shè)計(jì)
工藝流程圖---通過(guò)圖解形式表示化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程中由原料制得成品時(shí)物料的流向,同時(shí)表示生產(chǎn)中所采用的化工設(shè)備和反應(yīng)設(shè)備的形式、臺(tái)數(shù)、大小、高低位置等。
工藝流程的設(shè)計(jì)分為兩類(lèi):實(shí)驗(yàn)工藝流程設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)本章講述147第一節(jié)、概述一、工藝流程的作用二、工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù)和成果三、工藝流程設(shè)計(jì)的原則四、工藝流程設(shè)計(jì)的基本程序148依據(jù):確定的原料路線和技術(shù)路線
工藝流程設(shè)計(jì)---是車(chē)間工藝設(shè)計(jì)的核心。是工程設(shè)計(jì)中最重要、最基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)步驟,對(duì)后續(xù)的物料衡算、能量衡算、工藝設(shè)備設(shè)計(jì)、車(chē)間平面布置設(shè)計(jì)、管道布置設(shè)計(jì)起決定性作用。與車(chē)間布置設(shè)計(jì)一起決定了車(chē)間或裝置的基本面貌。第一節(jié)、概述一、工藝流程的作用149
按確定的原料和技術(shù)路線,通過(guò)圖解和必要文字說(shuō)明將原料變成產(chǎn)品(包括污染物治理)的全部過(guò)程表示出來(lái)。具體:(1)、確定流程的組成確定這些單元反應(yīng)和單元操作的具體內(nèi)容及順序以及它們之間的相互連接,是流程設(shè)計(jì)的基本任務(wù)。(2)、確定載能介質(zhì)的技術(shù)規(guī)格和流向明確水蒸氣、水、冷凍鹽水、壓縮空氣和真空等載能介質(zhì)的種類(lèi)、規(guī)格和流向。(3)、確定生產(chǎn)控制方法對(duì)需要控制的工藝參數(shù)應(yīng)確定其檢測(cè)點(diǎn)、檢測(cè)儀表安裝位置及其功能。(4)、確定污染物的治理方法(4)、確定安全技術(shù)措施(5)、繪制不同深度的工藝流程圖1、設(shè)計(jì)任務(wù)二、工藝流程設(shè)計(jì)的任務(wù)和成果150
(1)、在初步設(shè)計(jì)階段---是初步設(shè)計(jì)階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖和初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū);
(2)、在施工圖設(shè)計(jì)階段---是施工圖階段的帶控制點(diǎn)工藝流程圖(即管道儀表流程圖)。
兩者的要求和深度不同,施工圖階段的帶控制點(diǎn)流程圖是根據(jù)初步設(shè)計(jì)的審查意見(jiàn),并考慮到施工要求,對(duì)初步設(shè)計(jì)的帶控制點(diǎn)工藝流程圖進(jìn)行修改完善而成。2、設(shè)計(jì)成果兩者都要作為正式設(shè)計(jì)成果編入設(shè)計(jì)文件中兩者區(qū)別151(1)、保證產(chǎn)品質(zhì)量符合藥品標(biāo)準(zhǔn);(2)、盡量采用成熟、先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備;(3)、滿(mǎn)足GMP要求;(4)、使用盡可能少的消耗;(5)、盡量減少三廢排放量;(6)、具備開(kāi)車(chē)、停車(chē)條件,易于控制;(7)、具有柔韌性,即在不同條件下能正常操作的能力;(8)、具有良好的經(jīng)濟(jì)效益;(9)、確保安全生產(chǎn),以保證人身和設(shè)備的安全。三、工藝流程設(shè)計(jì)的原則1521、工藝路線的選擇;確定一條最優(yōu)的工藝路線2、確定工藝流程的組成;確定全部單元反應(yīng)和單元操作,明確其主要設(shè)備、操作條件和基本操作參數(shù)。3、確定工藝流程的順序。確定設(shè)備之間連接順序、載能介質(zhì)的技術(shù)規(guī)格和流向。一、對(duì)工藝進(jìn)行工程分析和處理四、工藝流程設(shè)計(jì)的基本程序153對(duì)氨基苯乙醚生產(chǎn)工藝流程框圖
硫磺硫化鈉水配料還原分離蒸餾純堿回收污水處理對(duì)硝基苯乙醚水產(chǎn)品粗氨還原母液刷罐水二、繪制工藝流程框圖154三、繪制工藝流程示意圖阿司匹林生產(chǎn)工藝流程示意圖155四、繪制物料流程圖氯苯硝化工藝流程示意圖156序號(hào)物料名稱(chēng)流量/kg
h-1HNO3H2SO4H2O氯苯硝基氯苯總計(jì)1補(bǔ)充硫酸2.40.22.62硝酸2304.7234.73回收廢酸237.614.7252.34配制混酸23024019.6489.65萃取氯苯403.418.7422.16硝酸損失2.32.37硝化液909.48粗硝基苯2.40.26.1569.3578.09分離廢酸5.2237.682.95.7331.410氯苯416.8416.811萃取廢酸237.684.44.1326.112濃縮蒸汽73.813冷凝液73.814廢水69.769.715回收氯苯4.14.1氯苯硝化物料流程圖157以框圖表示的氯苯硝化物料流程圖158
根據(jù)設(shè)備、管道工藝計(jì)算以及儀表自控設(shè)計(jì),繪制---初步設(shè)計(jì)階段的帶控制點(diǎn)流程圖。五、繪制帶控制點(diǎn)的工藝流程圖159帶控制點(diǎn)的中藥提取工藝流程圖160
初步設(shè)計(jì)流程圖經(jīng)批準(zhǔn)后,根據(jù)意見(jiàn)對(duì)所選用的設(shè)備、管道,閥門(mén),儀表等進(jìn)行修改完善,進(jìn)行繪制施工帶控制點(diǎn)圖紙。六、繪制帶控制點(diǎn)的施工階段工藝流程圖161162第二節(jié)、工藝流程設(shè)計(jì)技術(shù)一、工藝流程方案比較二、以單元操作和反應(yīng)為中心,完善工藝流程三、工藝流程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的技術(shù)問(wèn)題163
對(duì)于給定的工藝路線,工藝方法所規(guī)定的基本操作條件或參數(shù),如反應(yīng)溫度、壓力、流量、流速等,設(shè)計(jì)人員是不能隨意改變的。為實(shí)現(xiàn)工藝所規(guī)定的基本操作條件或參數(shù),設(shè)計(jì)人員往往可以采用不同的技術(shù)方案,此時(shí),應(yīng)通過(guò)方案比較來(lái)確定一條最優(yōu)的技術(shù)方案,進(jìn)行工藝流程的設(shè)計(jì)。
許多技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),如產(chǎn)物收率、原料單耗、能量單耗、產(chǎn)品成本、設(shè)備投資、操作費(fèi)用等均可作為方案比較的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。此外,環(huán)保、安全、占地面積等也是方案比較時(shí)應(yīng)考慮的重要因素。第二節(jié)、工藝流程設(shè)計(jì)技術(shù)一、工藝流程方案比較164例3-1在藥品精制中,粗品常先用溶劑溶解,然后加入活性炭脫色,最后再濾除活性炭等固體雜質(zhì)。假設(shè)溶劑為低沸點(diǎn)易揮發(fā)溶劑,試確定適宜的過(guò)濾流程。(以過(guò)濾速度和溶劑收率作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn))圖3-1常壓過(guò)濾圖3-2真空抽慮165圖3-4加壓過(guò)濾圖3-3真空抽慮-冷凝166例3-2用混酸硝化氯苯制備混合硝基氯苯。已知混酸的組成為:HNO347%、H2SO449%、H2O4%;氯苯與混酸中HNO3的摩爾比為1:1.1;反應(yīng)開(kāi)始溫度為40~55oC,并逐漸升溫至80oC;硝化時(shí)間為2h;硝化廢酸中含硝酸小于1.6%,含混合硝基氯苯為獲得混合硝基氯苯量的1%。試通過(guò)方案比較,確定適宜的硝化及后處理工藝流程??梢曰旌舷趸缺降氖章室约傲蛩?、硝酸及氯苯的單耗作為方案比較的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。167方案1:硝化-分離方案168方案2:硝化-分離-萃取方案169方案3:硝化-分離-萃取-濃縮方案170
已知苯與混酸中HNO3的摩爾分?jǐn)?shù)比為1:1.1。反應(yīng)壓力為0.46Mpa,反應(yīng)溫度為130°C。反應(yīng)后的硝化液進(jìn)入連續(xù)分離器,分離出的酸性硝基苯和廢酸的溫度約為120°C。
酸性硝基苯經(jīng)---冷卻---堿洗---水洗等處理工序后送精制工段。
實(shí)例3-3、混酸制備硝基苯171方案一間接水冷-常壓濃縮方案
172方案二原料預(yù)熱-閃蒸濃縮方案
173第二節(jié)、工藝流程設(shè)計(jì)技術(shù)二、以單元操作和反應(yīng)為中心,完善工藝流程實(shí)例3-5、硝化混酸的配制工業(yè)生產(chǎn)中,硝化混酸的配制常在間歇攪拌釜中進(jìn)行,試以攪拌釜為中心,完善硝化混酸配制過(guò)程的工藝流程。174(1)配制混酸需有一臺(tái)攪拌釜,并考慮到混酸配制過(guò)程是一個(gè)放熱過(guò)程,攪拌釜還應(yīng)帶有夾套,以便操作時(shí)在夾套中通入冷卻水冷卻。(2)混酸配制采用間歇操作,是間歇過(guò)程。為保證硫酸與硝酸的配比,應(yīng)設(shè)置硫酸計(jì)量罐和硝酸計(jì)量罐。(3)在工業(yè)生產(chǎn)中,要配制一定濃度的混酸,通常并不加水調(diào)節(jié),而是用硝化后回收的廢酸來(lái)調(diào)節(jié)。因此,還應(yīng)設(shè)置廢酸計(jì)量罐。(4)在工業(yè)生產(chǎn)中,配制硝化混酸所用的原料硫酸和硝酸須有一定的貯存量,因此,要設(shè)置硫酸貯罐和硝酸貯罐。此外,還需設(shè)置廢酸貯罐以貯存硝化后回收的廢酸。(5)在實(shí)驗(yàn)室配制硝化混酸時(shí),可將有關(guān)原料直接倒入燒杯中。但在配制工業(yè)混酸時(shí)就需要考慮將硫酸、硝酸和廢酸由貯罐送入計(jì)量罐的方式。如采用泵輸送時(shí),則應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的送料泵。此外,為防止工作人員失誤使硫酸、硝酸或廢酸溢出計(jì)量罐,可在計(jì)量罐和貯罐之間設(shè)置溢流管。(6)為了貯存配制好的硝化混酸,應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的混酸貯罐。175176第二節(jié)、工藝流程設(shè)計(jì)技術(shù)三、工藝流程設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的技術(shù)問(wèn)題177
根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品品種、換產(chǎn)次數(shù)、設(shè)備能力等因素,決定采用一條還是幾條生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)。
一、生產(chǎn)線數(shù)目的確定178
根據(jù)物料性質(zhì)、反應(yīng)特點(diǎn)、生產(chǎn)規(guī)模、工業(yè)化條件是否成熟等因素,決定采用連續(xù)、間歇還是聯(lián)合的操作方式。
二、操作方式的選擇簡(jiǎn)單間歇過(guò)程
179
設(shè)備的有效利用---是間歇操作過(guò)程設(shè)計(jì)的目標(biāo)之一。生產(chǎn)過(guò)程的間歇性質(zhì),使得設(shè)備無(wú)法完全利用,時(shí)間最長(zhǎng)的操作步驟控制著生產(chǎn)周期,不是控制步驟的生產(chǎn)設(shè)備則在每一個(gè)生產(chǎn)周期中都有一定的閑置時(shí)間。為實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的銜接和能力平衡,常采用中間儲(chǔ)罐進(jìn)行緩沖。三、提高設(shè)備利用率180
有些原料有季節(jié)性,有些產(chǎn)品市場(chǎng)需求有波動(dòng)。因此要通過(guò)調(diào)查研究和生產(chǎn)實(shí)踐來(lái)確定生產(chǎn)流程的彈性。
四、考慮全流程的彈性181
一般將化學(xué)原料藥的工藝流程分為:原料預(yù)處理過(guò)程反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)物后分離過(guò)程產(chǎn)品的精制烘干包裝“三廢”處理過(guò)程五個(gè)部分
圍繞這些部分有物料的輸送和能量的交換在流程設(shè)計(jì)中反應(yīng)是核心,因而要以反應(yīng)為中心進(jìn)行流程設(shè)計(jì)五、以化學(xué)反應(yīng)為中心,完善生產(chǎn)流程182
只有在極個(gè)別情況下,反應(yīng)轉(zhuǎn)化率才達(dá)到100%。
反應(yīng)回收和套用形成循環(huán)流程。
1、考慮物料回收、循環(huán)套用183
設(shè)備通常采用三層布置:計(jì)量槽在上,反應(yīng)器在中間,過(guò)濾、離心機(jī)在下。
2、提高能源的利用率,降低能耗(1)、合理安排設(shè)備間的相對(duì)高度并采用物料自流,節(jié)約輸送物料能耗184
研究換熱流程及換熱方案,改進(jìn)傳熱方式,提高設(shè)備的傳熱效率。
(2)、充分利用余熱和余能185
帶壓操作結(jié)束以后,在放料時(shí)仍有一定的壓力,可充分利用這部分余壓輸送物料,以降低能耗。(3)、充分利用余壓186
對(duì)每個(gè)單元的流程方案、設(shè)備類(lèi)型以及設(shè)備的安排順序等,都要正確選擇和評(píng)估、合理設(shè)計(jì),達(dá)到系統(tǒng)最優(yōu)。六、合理設(shè)計(jì)單元操作1871、整個(gè)流程確定后,還要全面檢查、分析各個(gè)過(guò)程的操作手段和相互連接方法;
2、要考慮到開(kāi)停車(chē)以及非正常狀態(tài)下的預(yù)警、防護(hù)措施,增添必要的備用設(shè)備,增補(bǔ)遺漏的管線、管件、閥門(mén)和采樣、放凈、排空、連通等裝置;
3、要盡可能的減少物料循環(huán)量;
4、盡可能采用單一的供氣系統(tǒng)、冷凍系統(tǒng);
5、盡可能簡(jiǎn)化流程管線。七、簡(jiǎn)化和完善工藝流程188
工藝流程圖------是以圖解的形式表示工藝流程。工藝流程設(shè)計(jì)的不同階段,工藝流程圖的深度有所不同。
工藝流程框圖工藝流程示意圖物料流程圖帶控制點(diǎn)的工藝流程圖。工藝流程圖分為---工藝流程圖的分類(lèi)第三節(jié)、工藝流程圖189
工藝流程框圖------以圓框表示單元反應(yīng),以方框表示的單元操作,反之亦可。以箭頭表示物料的流向,用文字說(shuō)明單元反應(yīng)、單元操作及物料名稱(chēng)。是一種定性圖紙。一、工藝流程框圖環(huán)合離心分離水原料A單元操作單元反應(yīng)190
設(shè)備工藝流程圖---以設(shè)備的幾何圖形表示單元反應(yīng)和單元操作,以箭頭表示物料和載能介質(zhì)的流向,用文字表明設(shè)備、物料和載能介質(zhì)的名稱(chēng)。
二、設(shè)備工藝流程圖191
物料衡算完畢---可繪制物料流程圖。
物料流程圖有三縱行---左邊的表示原料、中間體和成品;中間的表示單元反應(yīng)和單元操作;右邊的表示副產(chǎn)品和“三廢”排放物。每一框表示出過(guò)程名稱(chēng)號(hào)及物料組成和數(shù)量,物料流向及其數(shù)量分別用箭頭和數(shù)字表示。為了突出單元過(guò)程,通常把中間縱行的圖框匯成雙線。
三、物料流程圖物料流程圖是初步設(shè)計(jì)的成果,編入初步設(shè)計(jì)書(shū)中192物料流程圖示例193氯苯硝化工藝流程示意圖194序號(hào)物料名稱(chēng)流量/kg
h-1HNO3H2SO4H2O氯苯硝基氯苯總計(jì)1補(bǔ)充硫酸2.40.22.62硝酸2304.7234.73回收廢酸237.614.7252.34配制混酸23024019.6489.65萃取氯苯403.418.7422.16硝酸損失2.32.37硝化液909.48粗硝基苯2.40.26.1569.3578.09分離廢酸5.2237.682.95.7331.410氯苯416.8416.811萃取廢酸237.684.44.1326.112濃縮蒸汽73.813冷凝液73.814廢水69.769.715回收氯苯4.14.1氯苯硝化物料流程圖195
帶控制點(diǎn)的工藝流程圖------是用圖示的方法把工藝流程所需要的全部設(shè)備、管道、閥門(mén)、管件和儀表及其控制方法等表示出來(lái)。
工藝設(shè)計(jì)中必須完成的圖樣,是施工、安裝和生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)備操作、運(yùn)行和檢修的依據(jù)四、帶控制點(diǎn)的工藝流程圖
196(1)表示出生產(chǎn)過(guò)程中全部工藝設(shè)備,包括設(shè)備圖例、位號(hào)和名稱(chēng);(2)表示出生產(chǎn)過(guò)程中的全部工藝物料和載能介質(zhì)的名稱(chēng)、技術(shù)規(guī)格及流向;(3)表示出全部物料管道和各種輔助管道(如水、冷凍鹽水、蒸汽、壓縮空氣及真空等管道)的代號(hào)、材質(zhì)、管徑及保溫情況。(4)表示出生產(chǎn)過(guò)程中的全部工藝閥門(mén)以及阻火器、視鏡、管道過(guò)濾器、疏水器等附件,但無(wú)需繪出法蘭、彎頭、三通等一般管件。(5)表示出生產(chǎn)過(guò)程中的全部?jī)x表和控制方案,包括儀表的控制參數(shù)、功能、位號(hào)以及檢測(cè)點(diǎn)和控制回路等。1、基本要求197
采用一號(hào)圖幅,流程簡(jiǎn)單的可用二號(hào)圖幅,但一套圖紙的圖幅宜一樣。若流程很復(fù)雜,可分幾部分繪制。2、圖面要求(1)圖紙尺寸198
按相對(duì)比例繪制。對(duì)于過(guò)大的設(shè)備比例適當(dāng)縮小;對(duì)于過(guò)小的設(shè)備比例適當(dāng)放大,但設(shè)備間的相對(duì)大小不能改變。并相對(duì)示意出各設(shè)備位置的相對(duì)高低。對(duì)同一車(chē)間或裝置的流程,繪制時(shí)應(yīng)采用統(tǒng)一比例。(2)比例199
設(shè)計(jì)中所畫(huà)出的有關(guān)管線、閥門(mén)、設(shè)備附件、計(jì)量-控制儀表等圖形符號(hào),用文字予以說(shuō)明,以便了解流程圖內(nèi)容。
圖例一般包括:流體代號(hào)、設(shè)備名稱(chēng)和位號(hào)、管道標(biāo)注、管道等級(jí)號(hào)及管道材料等儀表、管件閥門(mén)及管道附件、檢測(cè)和控制系統(tǒng)的符號(hào)、代號(hào)等。
(3)圖例圖例要位于第一張流程圖的右上方200
工藝物料、主產(chǎn)品管道和設(shè)備位號(hào)線---用粗實(shí)線(0.9~1.2mm);輔助物料管道用---中粗線(0.5~0.7mm);設(shè)備輪廓、閥門(mén)、管件、儀表線等---細(xì)實(shí)線(0.15~0.3mm)。
圖紙和表格中所有文字寫(xiě)成---長(zhǎng)仿宋體。(4)圖線和字體201a設(shè)備外形
設(shè)備和機(jī)器按管道及儀表流程圖上的設(shè)備、機(jī)器圖例繪出。b設(shè)備的位置
機(jī)器、設(shè)備的位置一般按流程順序從左至右排列,其相對(duì)位置一般考慮便于管道的聯(lián)結(jié)和標(biāo)注。
c設(shè)備的標(biāo)注
需要標(biāo)注設(shè)備位號(hào)、位號(hào)線、設(shè)備名稱(chēng)。設(shè)備位號(hào)從初步設(shè)計(jì)到施工圖,在所有的文件中都一致。3、繪制方法(1)、設(shè)備202例:R1202A表示第01車(chē)間第02工段序號(hào)02組反應(yīng)器
位號(hào)應(yīng)標(biāo)注在設(shè)備內(nèi)或附近空白處,位號(hào)和名稱(chēng)用粗實(shí)線分開(kāi),位號(hào)寫(xiě)在上面如:設(shè)備的標(biāo)注方法12345相同設(shè)備尾號(hào)設(shè)備序號(hào)工段或工序序號(hào)車(chē)間或裝置序號(hào)設(shè)備分類(lèi)代號(hào)例:R1203A、B表示第01車(chē)間第02工段序號(hào)03組反應(yīng)器,有AB兩臺(tái)203204205206常用設(shè)備字母代號(hào)序號(hào)設(shè)備符號(hào)設(shè)備名稱(chēng)1C壓縮機(jī)2E換熱器3F加熱爐4P泵5R反應(yīng)器6T塔7V容器8Z其它設(shè)備9S分離器10M計(jì)量罐207(2)、管道、管件和閥門(mén)208209(A)、繪制要求
(1)流程圖中采用的管道、管件和閥門(mén)圖例應(yīng)在流程圖或首頁(yè)圖(將設(shè)計(jì)中所采用的部分規(guī)定以圖表的形式繪制成首頁(yè)圖,包括圖紙目錄、設(shè)備一覽表以及各種圖例、符號(hào)、代號(hào)和說(shuō)明等)中加以說(shuō)明。(2)在初步設(shè)計(jì)階段,應(yīng)繪出主要管道、閥門(mén)、管件和控制點(diǎn);而在施工圖設(shè)計(jì)階段,則應(yīng)繪出全部管道、閥門(mén)、管件和控制點(diǎn)。(3)物料管線用粗線表示,其它管線用中粗線,控制回路用細(xì)線表示。(4)為安裝和檢修等原因所加的法蘭、螺紋連接件等需繪出和標(biāo)注。(5)(2)、管道、管件和閥門(mén)210(6)當(dāng)流程圖中的管道需與另一流程圖中的管道相連時(shí),可在管道斷開(kāi)處用箭頭注明至某設(shè)備或管道的圖號(hào),即(7)在帶控制點(diǎn)的工藝流程圖中,應(yīng)對(duì)每一根管道進(jìn)行標(biāo)注。管道的標(biāo)注方法可按HG20519的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,也可根據(jù)本單位的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行211(B)、管道標(biāo)注
(2)、管道、管件和閥門(mén)212表3-2常見(jiàn)介質(zhì)代號(hào)介質(zhì)名稱(chēng)代號(hào)介質(zhì)名稱(chēng)代號(hào)介質(zhì)名稱(chēng)代號(hào)空氣A中壓蒸汽MS循環(huán)冷卻水(供)CWS放空氣VG高壓蒸汽HS循環(huán)冷卻水(回)CWR壓縮空氣CA蒸汽冷凝液C冷凍鹽水(供)BS儀表空氣IA蒸汽冷凝水SC冷凍鹽水(回)BR工藝空氣PA水W排污BD氮?dú)釴精制水PW排液、排水DR氧氣OX飲用水DW廢水WW工藝氣體PG雨水RW生活污水SS工藝液體PL軟水SEW化學(xué)污水CS蒸汽S鍋爐給水BW含油污水OS伴熱蒸汽TS熱水(供)HWS油OL低壓蒸汽LS熱水(回)HWR工藝固體PS213
(1)管道編號(hào)可用設(shè)備位號(hào)加管道順序號(hào)表示,其中管道順序號(hào)可用兩位數(shù)字(01~99)表示。如R120303即可表示位號(hào)為R1203的反應(yīng)器上編號(hào)為3的管道。
(2)管道尺寸以mm為單位,只注數(shù)字,不注單位。管道尺寸一般只標(biāo)注管徑,可用公稱(chēng)直徑表示,也可用外徑和壁厚表示,如
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3.5等。
(3)管道等級(jí)由管材代號(hào)、單元順序號(hào)和公稱(chēng)壓力等級(jí)代號(hào)組成,如圖所示。管道等級(jí)的標(biāo)注方法214管道材質(zhì)名稱(chēng)代號(hào)管道材質(zhì)名稱(chēng)代號(hào)鑄鐵A不銹鋼E碳鋼B有色金屬F普通低合金鋼C非金屬G合金鋼D襯里及內(nèi)防腐H壓力等級(jí)/MPa1.01.62.54.06.410.016.020.022.025.032.0代號(hào)LMNPQRSTUVW隔熱或隔聲功能名稱(chēng)代號(hào)隔熱或隔聲功能名稱(chēng)代號(hào)保溫H蒸汽伴熱S保冷
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