第十七章制药车间布置设计课件.ppt
《第十七章制药车间布置设计课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第十七章制药车间布置设计课件.ppt(103页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、第六章 制药车间布置设计,第一节、概述一、制药车间布置的重要性和目的 目的是对厂房的配置和设备的排列作出合理的安排。 车间布置设计是车间工艺设计的重要环节之一,还是工艺专业向其它非工艺专业提供开展车间设计的基础资料之一。 有效的车间布置将会使车间内的人、设备和物料在空间上实现最合理的组合,以降低劳动成本,减少事故发生,增加地面可用空间,提高材料利用率,改善工作条件,促进生产发展。布置不合理的车间,基建时工程造价高,施工安装不便;车间建成后又会带来生产和管理问题,造成人流和物流紊乱,设备维护和检修不便等问题,同时也埋下了较大的安全隐患。,二、制药车间布置设计的特点原料药工业包括化学合成药、抗生素
2、、中草药和生物药品的生产。原料药作为精细化学品,属于化学工业的范畴,在车间布置设计上与一般化工车间具有共同特点。但制药产品(原料药及制剂)是特殊商品,必须保证药品的质量。所以,原料药生产的成品工序(精、烘、包工序)与制剂生产的罐封、制粒、干燥、压片等工序一样,它的新建、改造必须符合药品生产质量管理规范,这是药品生产特殊性的方面。制剂车间布置将在后续章节中专门讨论。,三、制药车间的组成 车间一般由生产部分(一般生产区及洁净区)、辅助生产部分、行政生活部分和通道四部分组成。对于制剂车间: 辅助生产部分包括物料净化用室、原辅料外包装清洁室、包装材料清洁室、灭菌室;称量室、配料室、设备容器具清洁室、清
3、洁工具洗涤存放室、洁净工作服洗涤干燥室;动力室(真空泵和压缩机室)、配电室、分析化验室、维修保养室、通风空调室、冷冻机室、原料、辅料和成品仓库等。 行政生活部分由人员净化用室(包括雨具存放间、管理间、换鞋室、存外衣室、盥洗室、洁净工作服室、空气吹淋室等)和生活用室(包括办公室、会议室、厕所、淋浴室与休息室,保健室和吸烟室等)组成。,一般化工车间的组成,制药洁净车间的组成,四、制药车间布置设计的内容 、按药品生产质量管理规范确定车间各工序的洁净等级和确定车间的火灾危险类别、爆炸与火灾危险性场所等级及卫生标准。、生产工序、生产辅助设施、生活行政辅助设施的平面、立面布置。、车间场地和建筑物、构筑物的
4、位置和尺寸。、设备的平面、立面布置。、通道、物流运输系统设计。、安装、操作、维修的平面和空间设计。,洁净厂房内空气的洁净等级,洁净厂房内采用何种等级的洁净空气主要取决于药品的类型和生产工艺要求。GMP对不同等级洁净厂房的适用范围有明确的规定。洁净等级的数值越大,空气的洁净度就越低。,五、车间布置设计应考虑的因素 、本车间与其他车间及生活设施在总平面的位置上,力求联系便捷。、满足生产工艺及建筑、安装和检修要求。、合理利用车间的建筑面积和土地。、车间劳动保护、安全卫生及防腐蚀措施。、人流、物流分别独立设置,避免交叉往返。、对原料药车间的精、烘、包工序以及制剂车间的设计,应符合GMP要求。、要考虑车
5、间发展的可能性,留有发展空间。、厂址所在区域的气象、水文、地质等情况。,六、制药车间布置设计的程序,收集有关的基础设计资料、直接资料 包括车间外部资料和车间内部资料。(1)车间外部资料包括:、设计任务书;、设计基础资料,如气象、水文和地质资料;、本车间与其他生产车间和辅助车间等之间的关系;、工厂总平面图和厂内交通运输。,(2)车间内部资料包括:、生产工艺流程图;、物料计算资料,包括原料、半成品、成品的数量和性质,废水、废物的数量和性质等资料;、设备设计资料,包括设备简图(形状和尺寸)及其操作条件,设备一览表(包括设备编号、名称、规格型式、材料、数量、设备空重和装料总重,配用电机大小、支撑要求等
6、),物料流程图和动力(水、电、汽等)消耗等资料;,、工艺设计部分的说明书和工艺操作规程;、土建资料,主要是厂房技术设计图(平面图和剖面图)、地耐力和地下水等资料;、劳动保护、安全技术和防火防爆等资料;、车间人员表(包括行管、技术人员、车间分析人员、岗位操作工人和辅助工人的人数,最大班人数和男女的比例);、其它资料。,、设计规范和规定 设计依据包括中华人民共和国卫生部药品生产质量管理规范(1998年修订)、国家医药管理局医药工业洁净厂房设计规范(1997)、中华人民共和国国家标准洁净厂房设计规范GBJ7384、建筑设计防火规范、工业企业照明设计规范、工业企业采暖通风和空气调节设计规范、建筑给排水
7、设计规范、工业企业噪声卫生标准、工业“三废”排放标准等。在上述规范和标准的指导下进行以下工作: (1)确定车间的防火等级;(2)确定车间的洁净度等级 (3)初步设计; (4)施工图设计,七、车间布置设计的成果 车间布置设计通常采用两阶段设计即初步设计和施工图设计。1、在初步设计阶段,主要成果是初步设计阶段的车间平面布置图和立面布置图。 2、在施工图设计阶段,主要成果是施工阶段的车间平面布置图和立面布置图 。,第二节、车间的总体布置 车间布置设计既要考虑车间内部的生产、辅助生产、管理和生活的协调,又要考虑车间与厂区供水、供电、供热和管理部分的呼应。,一、厂房与车间的组成形式(一)厂房的组成形式、
8、集中式:是指组成车间的生产、辅助生产和生活行政部分集中安排在一栋厂房中。 生产规模较小,车间中各工段联系紧密,生产特点(主要指防火、防爆等级和生产毒害程度等)无显著差异,厂区面积小,地势平坦,在符合建筑设计防火规范和工业企业设计卫生标准的前提下,可采取集中式。 、单体式:是指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,车间各工段生产特点差异显著,厂区平坦地形面积较小,可采用单体式。,(二)单层与多层厂房 工业厂房有单层、双层或单层和多层结合的形式。选用原则:主要根据工艺流程的需要综合考虑占地和工程造价而定。、单层厂房的特点(1)可设计成大跨度厂房,柱子少,分隔房间灵活
9、紧凑,节约面积,便于以后工艺变更新设备或进一步扩大产量。(2)外墙面积小,能耗少,受外界污染也少。(3)车间可按工艺流程最合理布置,做到布置紧凑而又减少交叉污染机会。(4)投资少、施工周期短,尤其对地质条件较差地区,厂房的基础容易处理。(5)原料、包装材料及成品易采用机械化运输。(6)不足的是占地面积大,适合厂区面积大的药厂。,、多层厂房的特点(1)生产在不同标高的楼层上进行其特点是生产在不同标高楼层上进行,每层之间不仅有水平的联系,还有垂直方向的联系。因此,在厂房设计时,不仅要考虑同一楼层各工段间应有合理的联系,还必须解决好楼层与楼层问的垂直联系,并安排好垂直方向的交通。(2)节约用地 多层
10、厂房具有占地面积少、节约用地的特点。例如建筑面积为10000m2的单层厂房,它的占地面积就需要10000m2,若改为5层多层厂房,其占地面积仅需要2000m2就够了,就比单层厂房节约用地五分之四。,(3)节约投资、减少土建费用:由于多层厂房占地少,从而使地基的土石方工程量减少,屋面面积减少,相应也减少了屋面天沟、雨水管及室外的排水工程等费用。、缩短厂区道路和管网:多层厂房占地少,厂区面积也相应减少,厂区内的铁路、公路运输线及水电等各种工艺管线的长度缩短,可节约部分投资。 (4)对不同产品较多的车间可减少相互干扰,物料利用位差较易输送。 (5)在疏散、消防及工艺调整等方面受到约束,竖向通道对药品
11、增加污染的危险。,(三)厂房的高度主要决定于工艺设备布置、安装和检修要求,同时也要考虑通风、采光和安全要求。一般框架或混合结构的多层厂房,层高多采用5m6m,不得低于4.5m;走道、操作台通行部分的最小净高度不得低于2m,即使不经常通行的地方其净高度不得低于1.9m。每层高度尽量相同,不宜变化过多。层高应该采用300mm的模数。 在高温及有毒气体的厂房应适当增加净高度,利于通风。 在设计厂房空间高度时,除了设备的本身高度外,要考虑设备顶部凸出部分,如仪表、阀门和管路的附属物,以及设备安装和检修高度。有时还要考虑设备内取出物的高度(如搅拌器等)。,(四)厂房的层数 在GMP技术改造和新建工程中,
12、以两层、三层为多。且为钢筋混凝土框架结构。(五)车间的平面形式与布置厂房的平面轮廓:有长方形、正方形、L型、T型、E型、 型等。其中以长方形最常见。 长方形:适用于中小型厂房。其主要优点是便于建筑厂房的定型化和施工方便,其次在设备布置上具有较大弹性,也有利于日后的发展安排。有利于自然采光和通风。L型、T型平面厂房适用于比较复杂的车间,也比较常用,其主要优点是,外部管道可由二个或三个方向进出车间。正方形:除具备矩形平面的特点外,可节约围护结构周长约25%,通用性强,有利于抗震,应用较多。,(六)厂房宽度、长度和柱距,多层厂房的总宽度,由于受到自然采光和通风的限制,应不超过24m,一般为12m和1
13、5m。单层厂房的总宽度,不超过30m,一般为18m。宽度较小的单层厂房内一般不设立柱,即采用单跨,跨度为厂房的宽度。 常用的厂房跨度有6m,9m,12m,15m,18m,24m,30m等数种。一般有机化工车间,其宽度常为23个柱网跨度,其长度则根据生产规模及工艺要求来决定。 一般多层厂房采用66m的柱网,若柱网的跨度因生产及设备要求必须加大时,一般不应超过12m。,二、制药厂房建筑基本知识 制药车间设计与土建设计关系密切,设计人员需要经常与之打交道,为了便于相互交流,现将建筑方面的基本知识简单介绍如下:,跨度方向:跨度L18m时,采用6m的倍数增长,即18、24、30、36m。 6m柱距是基本
14、柱距,一般以6m的倍数增长,即6、12m。 设计时注意车间出入口与内部通道。,(一)建筑模数、建筑模数是建筑的标准尺寸单位。建筑物的长度、宽度、高度及立柱之间的距离应按照建筑模数协调统一标准中规定的模数进行设计。、建筑模数协调统一标准中采用的基本模数为100mm,建筑物的有关尺寸应是基本模数的倍数。建筑物在水平方向可分别按300mm、600mm、1200mm、1500mm、3000mm、6000mm尺寸进级,在垂直方向可按300mm,600mm的尺寸进级。建筑物的柱距、跨度以及门、窗洞口在墙的水平或垂直方向的尺寸等均为300mm的倍数。,(二)厂房建筑的定位尺寸 厂房建筑的定位尺寸可用柱距和跨
15、度来表示。如图所示,厂房建筑的承重柱在平面中排列所形成的网格为柱网,沿厂房长度方向的各承重柱自左向右用、依次编号,在与厂房长度方向垂直的方向上,各承重柱自下而上用A、B、C依次编号。厂房建筑的柱、墙及其他构配件均以定位轴线为基准标志尺寸。厂房建筑的定位轴线包括纵向定位轴线和横向定位轴线,相邻纵向定位轴线间的距离称为跨度,横向定位轴线间距为柱距。,厂房建筑的定位尺寸标注,三、辅助车间和行政-生活区的布置,(a) 方案I,车间非生产区布置的参考方案,一层平面,二层平面,三层平面,(b) 方案II,(a) 方案I (b) 方案II,控制室的常见布置方案,第三节、车间设备布置,一、车间设备布置的内容
16、、确定各个工艺设备在车间平面的、立面的相对位置;、确定某些在工艺流程图中一般不予表达的辅助设备或公用设备的位置;、确定供安装、操作与维修的通道系统的位置与尺寸;、在上述各项的基础上确定建筑物与场地的尺寸;、其他(如升降间等)。,二、设备布置的基本要求(一)满足GMP的要求 1、设备设计、选型、安装应符合生产要求,易于清洗、消毒或灭菌,便于生产操作和维修、保养,并防止差错或减少污染。 2、设备布置应易于清洗、灭菌和检查、维修。 3、生产设备应有明显的状态标志,并定期维修、保养和验证。设备安装、维修、保养的操作不得影响产品的质量。不合格的设备如有可能应搬出生产区,未搬出应有明显标志。 4、防止设备
17、间物料的交叉污染。 5、生产、检验设备均应有使用、维修、保养记录,并由专人管理。,(二)满足工艺要求、必须满足生产工艺要求是设备布置的基本原则,即车间内部的设备布置尽量与工艺流程一致,并尽可能利用工艺过程使物料自动流送,避免中间体和产品有交叉往返的现象。为此,一般可将计量设备布置在最高层,主要设备(如反应器等)布置在中层,贮槽及重型设备布置在最低层。 2、设备的布置应尽可能对称,在布置相同或相似设备时应集中布置,并考虑相互调换使用的可能性和方便性,以充分发挥设备的潜力。,3、在操作中相互有联系的设备应布置得彼此靠近,并保持必要的间距。除了要照顾到合理的操作地位、行人的方便、物料的输送外,还应考
18、虑在设备周围留出堆存一定数量原料、半成品、成品的空地,必要时可作一般的检修场地。如果附近有经常需要更换的设备,必须考虑设备搬运通道应该具备的最小宽度,同时还应留有车间扩建的位置。 、设备布置时必须保证管理方便和安全。关于设备与墙壁之间的距离,设备之间的距离的标准以及运送设备的通道和人行道的标准都有一定规范,设计时应予遵守(如塔与塔间距离1.02.0m,换热器与换热器间距离不小于1.0m )。表5-4/156 (P139140),表示墙壁或邻近设备的最外缘表面,设备的最小操作距离(mm),(三)满足建筑要求、在使用上、操作上可以露天的设备,尽量布置在厂房外面,这样可大大节约建筑物的面积和体积,减
19、少设计和施工的工作量,节约基建投资。但是,设备的露天化必须考虑该地区自然条件和生产操作的可能性。、在不影响工艺流程的原则下,将较高的设备集中布置,可简化厂房的立体布置,避免由于设备高低悬殊造成建筑体积的浪费和操作人员过多地往返于楼层之间。、笨重设备或在生产中能产生很大震动的设备,如压缩机、巨大的通风机及离心机等尽可能布置在厂房的地面层,设备基础的重量等于机组毛重的三倍,以减少厂房的荷载和震动。,这些设备应避免设置于操作台上,在个别场合必须布置在二、三楼时,应将设备安置在梁的上侧(尽量避免这种方案)。剧烈震动的机械,其基础和操作台等切勿与建筑物的柱、墙连在一起,以免影响建筑物的安全。 、设备穿孔
20、必须避开主梁,次梁在必要时可以移动。、操作台必须统一考虑,避免平台支柱零乱重复,以节约厂房类构筑物所占用的面积。、厂房出入口,交通道路,楼梯位置都要安排恰当,一般厂房大门宽度要比所通过的设备宽度大0.2m左右,要比满载的运输设备宽度大0.61.0m。,(四)满足安装和检修要求、由于原料药制药厂的物料腐蚀性大,因此需要经常对设备进行维护、检修和更换,因此在设备布置时,必须考虑设备的安装、检修和拆卸的问题。、必须考虑设备运入或搬出车间的方法及通道。当设备运入厂房后,很少需要再整体搬出时或对体积庞大而又不需经常更换的设备,可在外墙预留孔道,待设备运入后再砌封。、设备通过楼层或安装在二层楼以上时,可在
21、楼板上设置安装孔。安装孔分有盖及无盖两种,后者需沿其四周设置可拆卸的栏杆。对需穿越楼板安装的设备(如反应器、塔设备等),可直接通过楼板上预留的安装孔来吊装。吊装孔不宜开得过大(一般控制在2.7m以内)。,、厂房中要有一定的供设备检修及拆卸用的面积和空间,设备的起吊运输高度应大于在运输线上的最高设备高度。 、必须考虑设备的检修、拆卸以及运送物料的起重运输装置,若无永久性起重运输装置,也应该考虑安装临时起重运输装置的位置。设备的起吊运输高度应大于运输过道上最高设备高度400mm以上。,(五)满足安全和卫生要求、要创造良好的采光条件,设备布置时尽可能做到工人背光操作。高大设备避免靠窗设置,以免影响采
22、光。如必须布置在窗前时,设备与墙的净距离应大于0.6m。,背 光 操 作 示 意 图,有中央通风孔的厂房,、对于高温及有毒气体的厂房,要适当加高建筑物层高,以利通风散热。 、必须根据生产过程中有毒物质、易燃、易爆气体的逸出量及其在空气中允许浓度和爆炸极限,确定厂房每小时通风次数,对产生大量热量的车间,也需作同样考虑。在厂房楼板上设置中央通风孔,可加强自然对流通风和解决厂房中央采光不足的问题。 4、对于接触腐蚀性介质的设备,除设备本身的基础须加防护外,对于设备附近的墙、柱等建筑物,也必须采取防护措施,必要时可加大设备与墙、柱间的距离。 5、设备不应布置在建筑物的沉降缝和伸缩缝处。,6、如有一定量
23、有毒气体逸出的设备,即使设有排风装置,亦应将此设备布置在下风的地位;对特别有毒的岗位,应设置隔离的小间(单独排风)。处理大量可燃性物料的岗位,特别是在二楼、三楼,应设置消防设备及紧急疏散等安全设施。 7、对防爆车间,工艺上必须尽可能采用单层厂房,避免车间内有死角,防止爆炸性气体及粉尘的积累,建筑物的泄压面积一般为0.05m2/m3。若用多层厂房,楼板上必须留出泄压孔,防爆厂房与其它厂房连接时,必须用防爆墙(防火墙)隔开;加强车间通风,保证易燃、易爆物质在空气中的浓度不大于允许极限浓度;采取防止引起静电现象及着火的措施。,(六)设备的露天布置(建筑投资的要求)设备露天或半露天布置是大型制药企业发
24、展的方向,优点是节约建筑面积和土建工程量。缺点是受气候影响大,操作条件差,设备护养要求高,自控要求高。对于制药车间,应结合生产工艺的可能和地区的气候条件具体考虑。、凡下列情况的设备,可以考虑露天布置(1)生产中不需要经常看管的设备,其贮存或处理的物料不会因气温的变化而发生冻结和沸腾的,如吸收塔、地位水流泵、贮槽、气柜、真空缓冲罐、压缩空气贮罐等。(2)直径较粗,高度很大的塔类设备。(3)需要大气来调节温度、湿度的设备,如凉水塔、空气冷却器、直接冷却器和喷淋冷却器等。,、凡下列情况的设备,一般不能露天布置(1)不能受大气影响、不允许有显著温度变化的设备(如反应器),特别是间歇操作的反应器和液相过
25、程的反应器;使用冷冻剂的设备。(2)各种有机械传动的设备和机器,如空压机、冷冻机、往复泵等。 (3)生产控制和操作台。,三、车间设备布置的方法与步骤 1、根据工艺要求与土建专业共同拟定各车间的结构形式、柱距、跨度、层高、间隔等初步方案,并画成150或1100比例的车间建筑平面图。 2、将确定的设备按照其数量的多少及最大的外形尺寸剪成相同比例的硬纸块(一般为1 50或1 100,与建筑物比例相同),并标明设备名称。 3、将设备的硬纸块按工艺流程布置在相同比例的车间建筑平面图上,布置形式可有多种,一般23个方案,以便加以比较。选择一个最佳方案,绘成平面、立面草图。,4、根据设备布置草图,考虑总管排
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第十七 制药 车间 布置 设计 课件
链接地址:https://www.31ppt.com/p-1452481.html