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一、概述 二、车间布置 1.平面布置 2.厂房形式 3.车间设备布置 4.车间布置的成果 5.管道设计,一、概述,1. 车间布置为工艺设计的两大环节之一（工艺流程，车间布置），关系着日后正常的生产，安全运行，车间管理，设备维修，能量利用，物料输送，人流往来等各个方面。 两者同时进行，装备布置草图是车间平面布置的前提，而最后确定的车间平面布置又是设备工艺设计定稿的依据。,制药车间布置的特殊性,制药生产包括原料药生产和制剂生产两大部分。 原料药生产属于化学工业范畴，具有一般化工的特征。因此，车间布置首先要具备化工车间的要求； 但药品具有特殊的要求（质量高），必须符合药品生产管理规范（GMP）的要求； 另外，药品品种多，更新快，产量悬殊（大多数产量高专用车间；少数产量小多功能车间）。 制剂生产：针剂、片剂、胶囊剂、冲剂的生产等。 由于药品的这些特殊的要求，必然导致车间设计的特殊性，它比一般的化工生产设计要求要高得多。,药品生产管理规范GMP,1 原名：Good Practice in the Manufacturing and Quality Control of Drugs 或 Good Manufacturing Practice 2 种类： 国际（或区域）性GMP制度 国家级的GMP制度 各国制药工业组织制定的GMP制度,3 GMP制度的中心思想,任何药品质量的形成是设计和生产出来的，而不是检验出来的。要确保药品质量，让人放心使用，必须强调预防为主，在生产过程中建立质量保证体系，实行全面质量管理。,4 GMP制度的内容,车间的组成,3.车间布置设计应该遵循有关设计的基本原则及国家有关的劳动保护、安全和卫生等规定：,GB P GB50016-2006 建筑设计防火规范 YHS01-78 炼油化工企业设计防火规定（石油化工篇） （1978年试行） GBZ 1-2007 工业企业设计卫生标准 GBJ87-85 工业企业噪声控制设计规范（1985年） HGJ21-89 化工企业爆炸和火灾危险环境电力设计规程 （1989） 中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程（1987年，试行） 药品生产质量管理规范（卫生部 2009年）,4.设计阶段和内容,初步设计：平立面布置图、布置说明书（工艺人员的主要工作）。 施工图阶段：设备安装平立面图、设备安装图、安装说明书。,5. 车间布置设计的内容,确定车间的火灾危险性类别及厂房耐火等级； 确定车间的洁净级别； 确定生产、辅助生产、行政-生活三部分布局； 确定车间场地与建筑物的平面尺寸和高度； 确定工艺设备的平、立面布置； 确定人流、物流、管理通道和设备运输通道的布置； 确定其他非工艺设计的布置。,二、车间布置,车间布置的原则： 依据GMP的规定，设计合格的布局、合理的生产场所，以防止生产中药品发生交叉污染、混杂。,交叉污染,交叉污染是指通过人流、工具传递、物料传递、空气流动等途径使不同品种药品相互干扰、污染；或因人、工具器、物料、空气等不恰当的流向使洁净级别低的区域的污染物传入洁净级别高的生产岗位，造成污染。,混 杂,混杂是指因车间平面布置不当及管理不严，造成不合格的原料、中间体及半成品误作合格品而继续加工、包装或出厂。,1. 平面布置,布置方案一般有长方形，L型，T型，型四种，其中长方形为多。 长方形：便于总面积的布置，有利于设备排列，便于安排交通和出入口自然采光和通风较好，但生产车间较多时会成一长条，会使仓库、辅助车间的配置以及整个车间的管理带来困难和不便； T、L、型：适用于较复杂的车间布置；,2 厂房形式,A 集中式和分散式厂房 集中式：组成生产车间的生产、辅助生产、生活、行政部分集中安排到一个厂房中；医药，精细化工的生产规模较小，多采用集中式厂房布置； 分散式（单体式）：组成车间的一部分或几部分相互分离并分散布置在几栋厂房中，生产规模较大，车间较多，多采用分散式厂房布置。,B 单层或多层厂房 根工艺流程的特点，厂房可以设计成单层，多层或是单层与多层相结合的形式，从建筑要求上，必须满足采光和通风的要求，医药化工工厂厂房常见剖面形式。,(a) 单层厂房 (b) 有天窗的单层厂房 (c) 多层厂房 (d)有天窗多层厂房 (e)有内走廊多层厂房 (f )有内走廊及天窗多层厂房,常见制药厂房的剖面形式,C 厂房柱网,厂房柱网与车间布置密切相关，柱网大，同样面积厂房内柱子可以减少，有利于设备灵活排列，操作，维修，但造价高，增加基建投资。 按国家规定，厂房建筑的跨度以3m的倍数为优先选用的柱网。如3m，6m，9m，12m等；门、窗洞口和墙板的尺寸等在墙水平，垂直方向均为300mm的倍数。柱网常按6-6、6-3-6、6-6-6布置。原料药厂房的宽度不宜超过30m。 -设计标准化，物件定型化，生产和施工机械化。,(a) 方格式柱网,医药-化工厂房常见柱网宽度,(b) 内廊式柱网,D 厂房宽度,厂房宽度一般由以下几个方面决定： 工艺设备所占厂房宽度之和； 各工艺设备沿厂房宽度方向间距之和； 厂房内纵向通道之和及墙的厚度； 但是，不管宽度如何，都应该符合建筑模数的柱网要求；多层厂房其总宽度不宜超过24m，单层不宜超过30m，一般车间宽度常为2-3跨，厂房长度根据生产规模及工艺要求确定。,3.车间设备布置,设备布置的任务： 确定各工艺设备在车间的空间位置（设备平面位置和立面位置）； 确定场地（露天与否）及建筑的尺寸； 确定管道、电器仪表管线及采暖通风管道的走向和位置； 设备布置考虑因素： 保证工艺流程的畅通； 保留合适的设备间距； 满足土建要求； 安全卫生和防震要求；, 保证工艺流程的畅通,设备应该按工艺流程的顺序布置，保证水平方向和垂直方向的连续性，保障生产连续正常运行。, 保留合适的设备间距,设备间距过大，管道拉长，操作管理不方便；设备间距过小，给操作安装维修带来困难 。 设备与设备、设备与建筑物之间的安全间距； 化工车间工人操作设备最小距离； 其他： a：考虑设备水平的运输通道（进出车间） b：设备垂直运输及其通道（起吊，安装孔）, 满足土建要求,A. 笨重，运转产生振动较大的设备（如离心机、压缩机、鼓风机、真空泵等）应布置在厂房底层，以减少楼面的荷载和振动。 B. 有强烈的振动或静载荷很大的设备，其操作台和设备基础等不得与建筑物的柱，墙和基础连在一起，以免影响厂房的安全。 C. 穿过横面的设备孔、安装孔和吊物孔，一律避开厂房的柱子和主梁，绝不允许穿过主梁。, 安全卫生和防震要求,A. 通风：医药生产中有毒物质的散发是不可避免的，故应考虑车间的通风； B. 防火防爆区： a 易燃易爆的生产部门布置在防火防爆区，区内防火爆，防静电等； b 防爆防火等级高的生产区，宜应独立布置在敞开或半敞开的厂房中，或布置在厂房中单层靠外墙处或多层厂房的最上层靠外墙处，并采取必要的泄压设施。 C. 防腐：使用生产腐蚀性气体、液体和固体的车间，应对产生腐蚀性介质的设备周围建筑物进行局部的特殊防腐处理； D. 远距离控制生产；,4.车间布置的成果, 车间设备平面布置图 每层厂房绘制一张 车间设备立面布置图 设备布置图的标注 A. 设备的平面定位尺寸 B. 设备的标高,A. 设备的平面定位尺寸,a.设备的平面定位尺寸以建筑物的轴线或管架、管廊的柱中心为基准线进行标注； b.卧式容器和换热器以装备中心线和管口（如人孔）中心线为基准标注； c.立式反应器、塔槽和换热器以设备中心线为基准线标注；,d.离心泵、压缩机、鼓风机、透平机以中心线和出口管中心为基准； e.往复泵、活塞泵或压缩机以缸中心线和曲轴中心线为基准； f.与主设备相连的附属设备，如再沸器、喷射器、气流冷凝器等以装备中心线为基准进行标注；,B 设备的标高,a.卧式换热器、槽、缸以中心线标高表示（ELXXXX）； b.反应器、塔、立式槽、缸以支撑点标高表示（POS ELXXXX）； c.泵、压缩机以主轴中心线标高（ELXXXX）或以底盘底面标高（即基础顶面标高）表示（POS ELXXXX）； d.对管架、管廊注出架顶的标高（TOS ELXXX）； e.同一位号设备多于三台时，在平面图上可以表示首末两台装备的外形，中间仅画出基础或用双点划线的方框表示；,5 管道设计,管道设计是化工设计的重要组成部分，据统计，化工管道的投资约占全厂化工投资的15-20%，由此可以看出管道设计在设计工作中的重要性。 医药-化工生产中，所涉及的管道规格较多，管道中流体性质也各异，安装要求也不相同，管道工艺设计是一项相当复杂、工作量也相当大的工艺。 因此，工艺设计人员必须给予重视。,A管径计算与确定,a. 经济流速操作费用低，利用算图计算然后圆整； b. 管道和管径的公称压力系列PN和公称直径系列DN（查表）；,B管道阀门和管件的选择,材质, 管道种类, 管道连接方式,焊接 螺纹连接 法兰连接 承插连接, 阀门种类,闸阀 节流阀 截止阀 球阀 高压截止阀,减压阀 考克阀 止逆阀 隔膜阀 疏水阀,C. 管道布置的原则,原则：首先在满足工艺要求的前提下，达到安装和检修的方便，管道集中敷设，布置以便于管理和操作，对易燃易爆，有毒有腐蚀性的介质要远离人群和生活区，保证安全。其次要求美观和投资最省。,D 管道布置图,管道布置图又称配管图。 一般采用1:25或1:20的比例绘制，管道少或设备过大时也可才用1:50的比例； 配管图上，设备外形用细线表示，接口只画有关部分，无关附件不必画出； 150mm及以下的管道用单粗线表示； 150mm以上的管道用双细线表示； 管道的表示方法。,
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