工艺专业设计中老厂扩建常见问题剖析及防治.doc

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1、工艺专业设计中老厂扩建常见问题剖析及防治中机国际工程设计研究院 言运强【摘要】 随着企业的发展，工厂设计中涉及老厂房扩建的情况愈见增多，在设计过程中，工艺专业将面临很多比新厂房设计更加复杂的问题。文章根据多年从业经验，对老厂房扩建中工艺专业设计时需要注意的一些常见问题进行了论述，可供工艺设计人员参考。【关键词】 工厂设计；牛腿；轨高；屋架下弦1 引言机械工厂设计系以工艺专业为主导，由总图、建筑、结构、给排水、暖通、动力、电气、环保及职业安全卫生、消防、节能、经济等各工种配合共同完成的复杂系统工程。工厂设计的特点是运用多种专业技术和科学方法，以保证工程建设迅速、协调地得到技术、经济、社会效益。由

2、于机械工厂设计是以工艺专业为主导，因此工艺专业人员在设计之初的调查研究则显得格外重要，特别是在老厂房扩建改造设计中，工艺人员在完成调查落实新工艺、新技术、新产品，熟悉生产纲领中的产品性质，选择了解所采用的大型、关键、精密设备的性能、供货和配套情况及收集相关的指标定额资料、国内外有关技术水平资料等工作之外，还需详细清楚地了解老厂房的建筑、结构、水、电、气等各方面的技术参数，才能准备无误地向总图、土建、公用、经济等其它各专业提出有针对性的设计条件。2 老厂扩建常见问题及防治措施近几年老厂技术改造中经常遇到厂房接跨、接长的问题处理，新厂建设中根据发展的需要考虑厂房再次扩建而需要预先预留的措施。下面分

3、述接长、接跨中工艺专业需注意的问题及防治措施。2.1老厂技术改造中因生产发展需要要求厂房接跨2.1.1有预留牛腿的问题有预留安装起重机梁牛腿的厂房对接跨有利，可节约一排柱子及基础，节省投资、节省用地面积。但受到预留牛腿的高度等主要参数及起重能力的限制。防治措施：首先需调查原设计中预留牛腿的条件，如起重吨位及起重机允许轨高和屋架下弦高度及厂房结构形式。与项目总设计师（项目负责人）及用户协商讨论决定接跨厂房的起重吨位、轨高、屋架下弦尺寸与老厂房是否一致（一般情况下都是一致的，结构专业在基础设计中应考虑沉降量），最后工艺专业根据生产需要，和建筑专业、结构专业密切配合决定起重机运行轨距，湘潭某厂接跨厂

4、房就遇到了这个问题。在设计过程中经过详细的调查研究并与各方多次协商从而解决问题。2.1.2无预留牛腿的问题在原有厂房扩建中无预留牛腿的接跨主要问题有三个（其中问题与问题为厂房扩建中均需考虑解决的问题）：在保证新老基础不碰的前提下，要求新老厂房之间距离最小；接跨后的工艺流程（产品物流）问题；接跨后新老厂房的给排水、供配电、动力系统问题。2.1.2.1在保证新老基础不碰的前提下，要求新老厂房之间距离最小，老厂房基础不受损伤。防治措施：这个问题比较复杂，在工艺设计中首先要研究接跨厂房的功能（机械加工或装配等），进而决定吊车吨位，并根据扩建场地的地形地貌、老厂房的建筑及结构参数、扩建厂房的建筑参数及结

5、构形式等，工艺、结构两专业密切配合，经详细的调查研究、收集资料、研究场地钻探资料并仔细计算，才能在老厂房基础不受损伤的前提下，确定主要结构数据并合理配置新厂房基础，以保证新老厂房之间距离最小。湘潭某厂扩建接跨75吨吊车厂房（原厂房吊车吨位10吨），经研究确定新老厂房之间距离为2.5米，老厂房基础不受损伤，已正常地运行了15年。2.1.2.2接跨后的产品物流问题厂房接跨扩建后，需保证厂房内物流顺畅，并尽可能地缩短物流路线。防治措施：设计中工艺与建筑需密切配合，接跨厂房的柱网建议与老厂房一致或者是老厂房柱网的整数倍。例如老厂房柱距6米，则接跨厂房柱距为6米或12米，以便产品的物流通过过跨平车顺利到

6、达下一道工序。例如：接跨厂房为产品装配、试验车间，那么理顺物流尤其重要，产品的零部件、外购外协件、标准件等等全部要从各车间、库房的暂存地运往装配车间。这类问题要特别注意新老厂房之间的平车道、通道、大门位置及柱间支撑的协调和干扰问题。2.1.2.3接跨后新老厂房的给排水，供配电、动力系统问题在老厂房扩建设计中，如相关技术资料把握不准，有可能会导致接跨后会形成排水不顺畅、供电困难、动力管线进入新厂房方向不明的现象。防治措施：首先要清楚新老厂房的联接方式。例如新厂房比老厂房屋架下弦高4米，则在接跨的新厂房边的柱上需安排上下二层排水沟，（上层为新厂房排水，下层为老厂房排水）以便分层排水，形成顺畅的排水

7、系统，进入厂区管道；供电系统如果是接跨厂房独立变压器供电，则只需解决厂部总变配电所引入高压线问题，如果是老厂房供电，即需统一负荷计算，并分路供电；动力管线必须调查气源进入前的方位，在新厂房边设立贮气罐供气。2.2老厂技术改造中考虑厂房接长根据企业现有厂房布局及工艺流程的需要，技术改造中考虑厂房接长，接长的厂房一般情况下有两种型式：沿老厂房长度方向接长（与老厂房跨度一致）；沿老厂房长度方向接宽（垂直发展横跨）。2.2.1沿老厂房长度方向接长2.2.1.1有预留双杯口柱基础沿老厂房长度方向接长问题（钢柱预留螺栓孔）根据近几年技术改造项目，这类厂房接长和老厂房跨度一致，起重机吨位一致，有的轨高也要求

8、一致，要求起重机在新老厂房内通行，但存在一些相关的技术问题。防治措施：拔去抗风柱；结构专业在新柱基础设计中需考虑沉降；接长后与老厂房左右前后的联接方法及排水、供电、供气要协调一致。2.2.1.2无预留双杯口柱基础厂房接长问题在此设计中，需脱开老厂房基础，重新设计新基础。一般情况下与老厂房起重机很难通行。设计时各行其道，但接长后与老厂房的左右前后联接方法及排水、供电、供气的要求协调。2.2.2沿老厂房长度方向垂直接跨的问题技术改造中遇见此问题，要处理好垂直接跨的柱基础问题及长度方向厂房内各跨中间通道与垂直接跨柱距等问题。防治措施：垂直接跨时同样要在保证新老基础不碰的前提下，要求新老厂房间距离最小

9、，老厂房基础不受损伤。在设计中需详细收集原有资料，必要时垂直接跨厂房的柱距可采用两种规格，以确保扩建后工艺流程顺畅。2.3新建厂房考虑预留发展2.3.1新建厂房考虑接跨预留发展的问题此问题和老厂房已有预留柱子牛腿相似，但必须注意预留发展要和企业长期战略目标一致，在设计中同样需和企业一道研究决定扩建厂房的功能，发展规划的产品方向，从而决定柱子牛腿的起重机吨位、轨高及柱顶高，为今后发展打下基础。2.3.2新厂房考虑接长预留发展的问题此种情况具有和技术改造中老厂房接长及老厂房垂直方向接横跨一样需处理的问题。防治措施：在设计中需根据企业发展规划及邻地用地情况，与总图专业协商解决。沿新厂房长度方向考虑预留发展，可预先设计端头柱基础为双杯口或预留基础；长度方向垂直发展横跨需重点考虑发展跨的起重机吨位及轨顶高、屋架下弦高度及厂房结构型式，为今后发展打下基础。3结语在老厂扩建设计中，工艺设计专业人员需与项目总师（项目负责人）密切配合，充分了解原有厂房的相关技术参数，结合企业的发展规划，并与建筑、结构等其它专业人员充分勾通协调，才能准确无误地完成相关的技术设计工作。作者简介：言运强，男，生于1971年10月，籍贯湖南株洲，现为中机国际工程设计研究院工程设计研究所工艺设计工程师。联系地址：湖南长沙韶山中路18号中机国际工程设计研究院工程设计研究所 邮编：联系电话：邮箱:yanyunqiang