книги из ГПНТБ / Севастьянова, Т. В. Основы строительства химических предприятий учебное пособие

Перекрытие с корытными настилами (рис. 74) обладает рядом преимуществ: а) высота помещения увеличивается, так как конструктивная высота перекрытия (высота от верха на­ стила до низа ригеля) на 400 мм меньше по сравнению с пе­ рекрытием лотковыми настилами; б) ригель монолитно свя­ зан с плитой, что увеличивает несущую способность и жест­ кость ригеля.

В зданиях химической промышленности, где имеется про­ висающее оборудование и большое количество трубопроводов различного назначения, а также для устройства многоярусных этажерок под оборудование в зданиях павильонного типа и на открытых площадках, применяются междуэтажные пере­ крытия с лотковыми настилами.

Такой тип перекрытий позволяет прокладывать трубопро­ воды над ригелем в зазоре 250 мм между торцевым ребром настила и верхом ригеля, а подвесное оборудование крепить на петлях к ригелям (рис. 73, б, сечение 2—2).

100

§ 43. Окна. Двери и ворота. Лестницы

Окна промышленных зданий

Естественное освещение помещений применяется трех ви­ дов:

1)боковое — через окна (ленточное горизонтальное и вер­ тикальное остекление) в наружных стенах;

2)верхнее — через световые фонари;

3)комбинированное — через окна и верхним светом. Требования к степени освещенности определены санитар­

ными нормами СН 245-63.

Естественное освещение какой-либо точки в помещении характеризуется коэффициентом естественной освещенности

(К- Е. О .), который представляет собой отношение (в процен­ тах) освещенности в этой точке к освещенности наружной площадки. Расположение точки принимается на высоте 1 м от пола (условная рабочая плоскость).

Действующими нормами (СНиП П-А. 8-62) установлены нормативные значения К- Е. О. для производственных зданий в пределах от 0,25 до 10 в зависимости от вида освещенности

иточности выполняемых работ. (Прилож., табл. 47)

Сцелью унификации, ширина и высота оконных проемов принимается равной 600 мм.

Оконные проемы производственных зданий преимущест­ венно заполняют стальными переплетами и реже железобе­ тонными или деревянными. Для механизации открывания окон створки окон делают подвесные (вращаются по горизон­ тальной оси).

Стальные оконные переплеты подразделяются на глухие (тип ПГ), переплеты открывающиеся (тип ПО), открываю­ щиеся внутренние (тип ПОВ) и внутренние створные (тип ПВС). Например, серия ПГ-32, ПО-42. Буквенный индекс —

тип переплета, первая цифра — количество стекол по ширине, вторая — по высоте. Размер стекол принят 580X455 мм для заполнения проемов номинальной шириной 1,5; 2; 3; 4; 6 м и номинальной высотой кратной модулю 1,2 м.

При ленточном остеклении заполнение светопроемов про­ изводится оконными стальными панелями из гнутых и горяче­ катаных профилей (серия ПР-05-50), которые имеют одинако­ вые размеры со стеновыми панелями.

Вотдельных случаях оконные проемы вместо переплетов

состеклением заполняются стеклоблоками, укладываемыми

па цементном растворе.

Двери и ворота

Из производственных зданий и помещений на случай по­ жара должно быть предусмотрено не менее 2-х эвакуацион-

101

ных выходов. Устройство одной двери допускается в помеще­ ниях с площадью пола до 100 м2 при взрывоопасных и огне­ опасных производствах (категорий А, Б, В) и 200 м2 при ма­ лоогнеопасных (Г и Д). Суммарная ширина эвакуационных проходов должна отвечать пропускной способности из расче­ та 0,6 м на 100 человек но не менее: коридоры— 1,4 м\ про­ ходы между оборудованием — 1,0 м, двери — 0,8 м.

По числу дверных полотен различают двери однопольные

идвупольные. По конструкции двери могут быть филенчатые

ищитовые.

Ширина дверей при высоте 2,30 м обычно бывает 1490 1890, 1090, 890, 800, 700 мм. Ширина двупольных дверей обыч­ но бывает от 100 до 180 мм.

Размеры ворот определяют в зависимости от габаритов подвижного состава или оборудования. Основными типовыми размерами воротных проемов являются 2X2,4; 3X3; 3,6X3; 4X4,2 м — для автомобильного транспорта и 4,8X 5,4 м — для железнодорожного. Ворота могут быть деревянными, деревян­ ными со стальным каркасом и металлическими. По способу открывания ворота подразделяются на распашные, раздвиж­ ные, складчатые (многостворные), подъемные и шторные.

При расчетной зимней температуре ниже —15°С при воро­ тах устраиваются наружные или внутренние тамбуры-шлюзы, а при невозможности их устройства — тепловые воздушные завесы. (Прилож., табл. 48).

Лестницы

Лестницы, применяемые в промышленном строительстве, по их назначению подразделяют на основные, служебные, по­ жарные и аварийные.

При наличии количества маршей в пределах этажа лест­ ницы разделяются на одномаршевые (без промежуточной площадки), двухмаршевые (с двумя маршами и одной про­ межуточной площадкой), трехмаршевые и многомаршевые. Принимается ширина проступи b = 250—300 мм, высота под­ ступенка а = 150—180 мм (соответствует уклону марша 1:2). Ширина маршей основных лестниц принимается 1,05—2,2 м, вспомогательных — 0,9 м.

§ 44. Полы зданий химических предприятий

Основными технико-экономическими характеристиками и показателями полов промышленных зданий являются их экс­ плуатационные качества в конкретных условиях. Поэтому по­ лы выбираются с учетом характера производственных воздей­ ствий на них и предъявляемых к ним эксплуатационных тре­ бований. Такими требованиями являются: жаростойкость, хи-

102

мйческая стойкость (к действию кислоты, щелочей, минераль­ ных масел, бензина и т. д.), водо- и газонепроницаемость, диэлектричность, неискримость при ударах, прочность и т. д.

К полам химических производств предъявляются дополни­ тельные требования. Они должны быть максимально устойчи­ выми при воздействии химических агрессивных сред в процес­ се эксплуатации. Кроме того, полы должны препятствовать проникновению агрессивных жидкостей в грунт к фундамен­ там, а также защищать междуэтажные перекрытия.

Химически стойкие полы рекомендуется устраивать из сле­ дующих слоев: основание, подстилающий слой, выравниваю­ щий слой, антикоррозионные прослойки и покрытия. Подсти­ лающий слой распределяет нагрузки по основанию и защища­ ет от агрессивного воздействия на пол снизу. Если на пол действует кислая или щелочная среда, подстилающий слой целесообразно устраивать из плотного бетона толщиной 100— 200 мм марки не ниже 150 (15 Мн/м2). При слабых концен­ трациях кислых жидкостей и щелочей выравнивающий слой делают из цементно-песчаного раствора или бетона, а при повышенных концентрациях применяют кислотостойкий би­ тумный или дегтевый асфальт.

Покрытие является верхним элементом пола, который не­ посредственно подвергается воздействию агрессивной среды. При выборе материала покрытия необходимо учитывать осо­ бенности воздействия агрессивных сред. В химических цехах, как элемент покрытия, помимо керамических, бетонных и ка­ менных материалов получили широкое применение полы из синтетических материалов — монолитные, листовые и плиточ­ ные (см. § 15).

В химических цехах иногда существует возможность об­ разования взрывоопасных смесей. Искры, образуемые при ударе различных предметов, могут привести к взрыву. Поэто­ му во взрывоопасных помещениях для покрытия полов при­ меняют материалы, не дающие искр при ударе, например, ас­ фальт с мелким заполнителем, ксилолит и др. Во взрывоопас­ ных помещениях с возможным образованием статического электричества полы рекомендуется устраивать из рулонной электропроводящей резины.

Открытые площадки химических предприятий обеспечива­ ются защитными покрытиями полов из битумобетона или кис­ лотоупорного кирпича и битумного асф*альта.

Для одноэтажных промышленных зданий характерными

103

ставляющей собой смесь асфальтовой мастики, битума и мел­ кого заполнителя). Для получения кислотостойких полов за­ полнитель следует применять базальтовый или диабазовый, а для щелочностойких — из кварцита или известняка. Асфаль­ товая смесь, изготовленная на каменноугольном дегте, хорошо сопротивляется действию высокоагрессивных щелочей и ми­ неральных масел); 5) каменные полы (булыжник и брусчат­ ка); 6) керамические полы (клинкерные и кирпичные, плиточ­ ные); 7) деревянные; 8) полы из синтетических материалов

(рис. 75). (Прилож., табл. 42).

Рис. 75. Полы производственных зданий:

слой; 3 — асфальтовое покрытие; 4 — щебеночный или бетонный под­ стилающий слой; 5 — брусчатка; б — песок; 7 — подстилающий слой (бетонный); 8 — клинкер

§ 45. Сборно-разборные многоэтажные этажерки для химических производств

В настоящее время, особенно в химической промышленно­ сти, при строительстве открытых установок оборудование мон­ тируют на каркасах этажерок с крышей или без нее, с пе­ рекрытиями, без стен йли с частичным ограждением.

Многоэтажные этажерки целесообразно делать при нали­ чии большого количества аппаратов, размещенных на разной высоте.

Каркас многоэтажных этажерок изготовляют в основном из сборного железобетона по шарнирной и рамной системам. При шарнирной системе балки перекрытий крепят к колоннам

104

шарнирно. При рамной системе пространственная жесткость обеспечивается поперечной рамой с жесткими узлами. Карка­ сы многоэтажных этажерок, предназначенные под нагрузки более 1000 кгс/м2 (0,01 Мн/м2), можно выполнять с монолит­ ными узловыми сопряжениями. Это улучшает работу конст­ рукции.

105

Сборно-разборные железобетонные многоэтажные эта­ жерки, применяемые на химических производствах для раз­ мещения в зданиях павильонного типа и на открытых пло­ щадках (рис. 76), выполняются по шарнирной системе и име­ ют высоту не более 18 м при условии, что высота оборудова­ ния на верхнем перекрытии не будет превышать 4,8 м. Дли­ на и ширина этажерок ограничивается температурными шва­ ми: для этажерок внутри здания — 60 м, на открытых пло­ щадках— 48 м. Каркас этажерок состоит из сборных железо­ бетонных колонн и парных ригелей, которые опираются на съемные металлические консоли, прикрепленные стяжными болтами к колоннам. Этим достигается крепление консолей на любой высоте кратной 1,2 м. Ригели прикрепляются к ко­ лоннам на болтах. Пространственная жесткость каркасов обеспечивается металлическими связями в поперечном и про­ дольном направлениях. Ребристые плиты настилов междуэта­ жных перекрытий длиной 6 м укладываются по верху риге­ лей таврового сечения высотой 600 мм. Колонны каркаса име­ ют сечение 400X600 или 400X400 мм. Ширина ребристых плит принимается 1500 мм.

Этажерки имеют пролеты от 4,5 до 9 м, кратные 1,5 м (при высоте этажа до 6,0 м, кратные 1,2 м). В поперечном направ­ лении предусмотрено устройство консолей вылетом 1,5 и 3,0 м. Основная сетка колонн этажерок принимается размером 6Х Хб д.

На химических предприятиях колонная аппаратура уста­ навливается на собственных фундаментах вдоль этажерки, а теплообменные и емкостные аппараты — на перекрытиях этажерки.

§ 46. Подъемно-транспортное оборудование

Подъемно-транспортное оборудование в промышленности служит для перемещения обрабатываемых материалов и из­ делий, а также производственного оборудования при его мон­ таже и демонтаже.

На промышленных предприятиях подъемно-транспортное оборудование бывает следующих видов: 1) мостовые краны, мостовые кран-балки, козловые и консольно-поворотные кра­ ны; 2) подвесное оборудование — подвесные кран-балки, кон­ вейеры, монорельсы; 3) станинного типа (напольные конвейе­ ры, транспортеры, рольганги, грузовые подъемники, элевато­ ры); 4) экипажное оборудование (автопогрузчики, автокары, тележки, подвижной состав рельсовых узко- и ширококолей­ ных дорог); 5) системы трубопроводов (для перемещения жидкостей и газов); 6) наклонные плоскости, винтовые по­ верхности, желоба. (Прилож., табл. 50)

106

6 одноэтажных йромышленных зданиях к числу наиболее

распространенных видов подъемно-транспортного оборудова­ ния относятся краны. /

1 7 W

Л .

2

Рис. 77. Схемы расположения кранов:

а — схема с мостовым краном; б — схема с кранбалкой; в — схема с козловым краном

Мостовой кран представляет собой катучий стальной мост, передвигающийся вдоль пролета по рельсам, уложенным на подкрановые балки. Вдоль моста по рельсам движется тележ­

107

ка с установленными на ней электролебедками для подъема и опускания грузов. Грузоподъемность мостовых кранов на химических предприятиях обычно бывает от 5 до 50 т. В зави­ симости от интенсивности работы различают краны тяжелого, среднего и легкого режимов работы. Режим определяется продолжительностью работы цеха. Краны с тяжелым режи­ мом работы используют главным образом в металлургической промышленности (коэффициент использования 0,4).

Мостовая кран-балка применяется при небольших проле­ тах и малой грузоподъемности. Представляет собой катучую двутавровую балку (кран-балку), по нижней полке которой передвигается электроталь, т. е. подвесная тележка с электро­ лебедкой для подъема грузов.

Размеры мостовых кранов находятся в строгой зависимос­ ти с размерами зданий (§37, рис. 58).

Пролетом мостового крана L K называется горизонталь­ ное расстояние между вертикальными осями подкрановых рельсов.

Подвесное оборудование. В химической промышленности наибольшее распространение нашли подвесная кран-балка и монорельс, грузоподъемностью до 5 т.

Подвесная кран-балка двигается по нижним полкам стальных направляющих балок, подвешенных к несущим эле­ ментам покрытия (рис. 77, б).

Монорельс представляет собой подвесную направляющую двутавровую балку, по нижней полке которой движется на катках электроталь (тельфер). Монорельс применяют для об­ служивания узкой полосы помещения.

Консольно-поворотные краны применяют для обслужива­ ния небольших зон, а также для передачи из одного пролета в другой.

Козловой кран представляет собой стальную конструкцию (мост или балку), опирающуюся на две вертикальные фер­ мы. Вдоль моста передвигается тележка с электролебедкой или электроталь. Краны передвигаются по обычным назем­ ным рельсовым путям. Козловые краны обычно применяются грузоподъемностью 1—50 т (рис. 77, в). Вследствии снятия крановой нагрузки с каркаса здания уменьшается сечение и размеры их фундаментов, а также сокращается число типо­ размеров конструкций.

108

§ 47. Особенности защиты конструкций зданий химической промышленности

При проектировании несущих элементов железобетонных каркасов и других конструкций химических промышленных зданий и сооружений кроме расчета на прочность и устойчи­ вость необходимо учитывать агрессивное, воздействие окру­ жающей среды. Способы защиты строительных конструкций от коррозии рассматриваются в строительных нормах и пра­ вилах СНиП I-B. 27-62.

Сильно агрессивными средствами для бетона являются кислоты всех концентраций и влажные кислые газы. Армату­ ра разрушается при переменном увлажнении, при наличии кислых солей и воздействии газообразного хлора.

Средние агрессивные воздействия на бетон оказывают концентрированные растворы сульфатов и горячие щелочи. К слабым воздействиям на железобетонные конструкции мож­ но отнести влияние различных газов, содержащихся в возду­ хе цеха.

Для уменьшения степени воздействия агрессивной среды необходимо снижать влажность воздуха с помощью вентиля­ ции, усилить герметизацию технологического оборудования и правильно подбирать материал для конструкций. Если на бе­ тон воздействует кислая среда, то гравий или щебень для бе­ тона рекомендуется применять из изверженных плотных по­ род с прочностью на сжатие не менее 1000 кгс/см2 (100 Мн/м2). Проницаемость бетона уменьшается путем вве­ дения добавок — замедлителей коррозии (нитрат натрия с во­ дой). Обычный тяжелый бетон с защитным слоем от 2 до 5 см достаточно хорошо защищает арматуру.

Железобетонные конструкции при наличии высокоагрес­ сивных влажных кислых газов необходимо защищать кислото­ стойкой штукатуркой на жидком стекле и кремнефтористом натрии. В некоторых условиях в качестве антикоррозийного материала могут применяться нефтяные битумы.

Под воздействием нейтральной среды кислотостойкие ра­ створы на жидком стекле разрушаются вследствии выщела­ чивания геля кремниевой кислоты, поэтому они не пригодны для работы в наружных условиях.

Противокоррозионные покрытия открытых конструкций обычно рекомендуется выполнять из бетона с битумными об­ мазками, из кислотоупорного кирпича, кислотоупорной плит­ ки и различных окрасок. Составы из перхлорвиниловых кра­ сок тип ПХВ с введением в последний слой до 12% алюми­ ниевой пудры являются хорошими защитными средствами на­ ружных поверхностей конструкций от различных воздействий.

В химических производствах необходимо учитывать так­ же возможную коррозию материала наружных стен. В наруж­

109