化学工場の設備配置要件

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化学工場の設備配置に関する20問の問題がありますが、今まで誰も全問正解することができていません……配管・バルブの技術資料　配管・バルブの技術資料　昨日、化学工場にはさまざまな設備があります。設備の数が多いことや、各設備の特性から、それぞれの設備の配置には具体的な規定や要求があります。また、設備の配管配置の設計も非常に重要です。 1、タワーの配置方法にはどのようなものがありますか？ 具体的な要求としては、タワーの配置方法が挙げられる。単列配置が一般的であり、通常は単列配置が採用される。パイプラインの一方に2基以上のタワーや垂直型容器がある場合、一般的には中心線を合わせる。また、2基以上のタワーに連結プラットフォームを設置する場合も、中心線を合わせるか、接線上で合わせるのが適切である； 単列配置の場合、直径が小さく高さの大きいタワーについては、二列配置や三角形配置にすることができ、これによりプラットフォームを利用してタワー同士を結びつけ、安定性を高めることができる。しかし、プラットフォームの根付き部品には、異なる作業温度による熱膨張の影響に対応できるよう、スライド可能なガイドノードを使用すべきである； フレーム式の配置で、直径DN≤1000mmのタワーはフレーム内またはフレームの一方にも設置可能です。構造を用いて安定性を高め、プラットフォームやはしごを設置する。フレーム上に設置されたセグメントタワーにおいて、機動式起重機を使用できない場合は、フレーム上に点検用の起重機設備を設置しなければならない。 2、タワーとそれに関連する機器の配置にはどのような要求があるか？ 塔および関連機器の配置要件：塔と、給料加熱器、非火炎加熱式再沸器、塔頂凝縮冷却器、リターンタンク、塔底抽出ポンプなどの関連機器は、工程の流れに沿って近接して配置することが望ましい。必要に応じて独立した運転システムを構築し、一つのエリアに設置することで、操作管理が容易になる。 3、管廊に沿って配置されるタワーや垂直型管継手と管廊との間隔はどのように決定するか？ 管廊に沿って配置されるタワーや縦型容器と管廊との間隔は、以下の要件に従って決定する。タワーと管廊の間にポンプを配置する場合は、ポンプの運転、保守、および配管上の要件に基づいて決定する； タワーとパイプライン間にポンプを設置しない場合、タワーの外壁とパイプライン支持柱の中心線との距離は、3m未満であってはならない。 4、タワー同士やタワーと他の隣接する機器との間隔はどのように決定されるのか？ タワー同士や、タワーと他の隣接する機器との間の距離は、配管、プラットフォーム、計測機器、小型機器などの配置や設置に関する要件を満たすだけでなく、操作やメンテナンスのための通路や基礎の配置に関する要件も満たさなければならない。2つのタワー間の隙間は、2.5m未満であってはならない。 5、タワーおよび縦型容器の設置高さは、どのような要件を満たすべきか？ 内圧または流体の重力を利用して物質を他の装置や配管に送る場合、その内圧および送られる装置や配管の圧力と高さによって決定される； ポンプで送液する場合、装置の設置高さはポンプのキャビテーション余量と吸込管の圧力損失によって決定される； 非明火加熱式の重いフラスコを備えた塔の設置高さは、工程上の要求に基づく塔と重沸器との相互関係および運転上の要件に従って決定される； タワーの底部にある配管の設置および操作に必要な最小の天井高さを満たすとともに、タワーの基礎面は地面から200mm以上高くなければならない。 6、熱交換装置の配置には一般的にどのような要求があるか？ 熱交換装置の配置には一般的に以下の要件がある：（1）分留塔に関連する管殻式熱交換装置、例えば塔底再沸器や塔頂凝縮冷却器など。適切な工程の流れに従って、分留塔の近くに配置する； （2）2種類の物質が熱交換を行う熱交換器は、2種類の物質の入口・出口が接続されている配管の最も近い位置に設置することが望ましい； （3）ある一種の流体といくつかの異なる流体との間で熱交換を行う管殻式熱交換器は、グループごとに配置されるべきである； （4）水または冷却剤を用いて複数の異なる材料を冷却する冷却器は、グループごとに配置することが望ましい； （5）グループで配置される熱交換装置では、支持基礎の中心線を合わせることが望ましい。支持基礎間の距離が異なる場合は、一方の端の支持基礎の中心線を合わせることが適切である。配管接続を容易にするため、地上に設置される熱交換器でも、管側の入口・出口ノズルの中心線を合わせることができる； （6）熱交換装置はできるだけ地上に設置するべきであるが、数が多い場合はフレーム上に設置してもよい。フロート型熱交換器を地上に設置する場合は、以下の要件を満たす必要がある。フロート部とチューブボックスの両側には幅0.6m以上のスペースが必要であり、フロート部の前方には幅1.2m以上のスペースが望ましい； 管箱の前方には、管箱の端から数えて、管束の長さよりも少なくとも1.5m長いスペースを確保しなければならない。 フロートタイプの熱交換器をフレーム上に設置する際は、以下の要件を満たす必要がある。フロートエンド前方のプラットフォームの天井高さは0.8m未満であってはならず、チューブボックスエンド前方のプラットフォームの天井高さも1m未満であってはならない。また、プラットフォームには取り外し可能な手すりを設置し、チューブバンドを取り出すために必要なスペースも考慮しなければならない； 構造の高さは、熱交換器のチューブボックスおよびフロートヘッドのカバーを吊り上げるための要件を満たすものでなければならない。 （7）敷地面積を節約したり、工程の操作を容易にするために、2台の熱交換装置を重ねて配置することができる。しかし、二相流媒体や、ケーシングの直径が1.2m以上の熱交換器については、重ねて配置することは適切ではない； （8）熱交換器同士、および熱交換器と他の機器との間の隙間は、0.7m未満であってはならない； （9）重質油品や環境を汚染する物質の熱交換装置は、構架上に設置すべきではない； （10）操作温度が物質の自己発火点を上回る熱交換器の上方には、床板やプラットフォームで仕切られていない場合、他の機器を設置してはならない。 7、再沸器の配置には一般的にどのような要求があるか？ 再沸器の配置に関する一般的な要求としては、（1）直接火で加熱する再沸器と塔との間隔は、防火規則に定められている加熱炉と塔との間隔の基準に従って設定しなければならない； （2）蒸気または熱媒体によって加熱される水平型再沸器は塔の近くに設置され、塔とは一定の高さ差を保つ必要がある（これはプロセス設計によって決定される）。両者の間隔は配管配置の要件を満たすものでなければならず、再沸器の抽出管束の一端には点検用のスペースおよび通路が設けられていなければならない； （3）立式再沸器は塔を支持体として塔の側面に設置し、塔と一定の高さ差を保つこと（プロセス設計によって決定）。その上方には、十分な点検スペースを確保する必要がある； （4）塔に複数の並列型垂直再沸器が必要な場合、再沸器の位置および設置高さは、プロセス上の要求を満たすだけでなく、入口・出口集管の配置要件を満たし、かつ操作や点検が容易に行えるようにしなければならない。 8、空冷器の配置には一般的にどのような要求があるか？ 空冷器の配置に関する一般的な要求としては、（1）空気冷却器（以下、空冷器と略称）は、装置の年間で最も風が少ない方向の下風側に配置することが望ましい； （2）空冷器は、主管廊の上方、構架の最上層、またはタワーの頂部に設置する； （3）空冷器は、操作温度が物質の自己発火点以上であり、かつ液化炭化水素を輸送・貯蔵する設備の上方には設置してはならない；そうでなければ、非燃焼性材料の隔壁を用いて分離保護するべきである； （4）複数の空冷器を一緒に配置する場合は、配置形態を統一し、列状に配置することが望ましい；一部を列状に、もう一部を並び状に配置することは避けるべきです； （5）傾斜型空冷器は、通風面を夏季の主な風向きに向けるべきではない。斜めの屋根を持つ空冷器は、一列に配置するのが適している。もし複数列で配置する場合は、各列の間には3m以上のスペースを確保する必要がある； （6）並列に配置された2台の加湿空冷器、または乾湿併用空冷器のフレーム柱間の距離は、3m未満であってはならない； （7）空冷器の管束の両端にある管箱および駆動機械の位置には、プラットフォームを設置する必要がある； （8）空冷器のフレームまたはメインパイプライン廊下の一方の床面には、必要な点検スペースと通路を確保しなければならない。 9、エアコンデンサーの配置は、自身または互いの間での熱風循環をどのように避けるのか？ エアコンデンサーの配置は、自身または互いの間の熱風循環をどのように避けるのか？ （1）同種類の空冷器は同一高さに配置される； （2）隣接する空冷器は密着して配置する； （3）群をなすドライ型送風式空冷器と引風式空冷器は別々に配置し、引風式空冷器はドライ型送風式空冷器の年間で最も頻度の低い風向きの下風側に配置する； （4）吸気式空冷器と送風式空冷器を一緒に配置する場合、送風式空冷器の管群は高く設置すべきである。 10、加熱炉の配置には一般的にどのような要求があるか？ 加熱炉の配置に関する一般的な要件は、（1）明火式加熱炉は装置の端に集中して配置し、消火通路に近い場所に設置すること。また、可燃性ガスや液化炭化水素、甲B類液体を扱う設備が最も頻繁に風にさらされる方向の下風側に位置させる必要がある； （2）加熱炉およびその他の明火装置は一緒に配置すべきである； （3）いくつかの加熱炉は、炉の中心線に沿って並べて配置することができる。2基の加熱炉の間隔は3m未満であってはならない； （4）機動式修理機器を用いて加熱炉の炉管を吊り上げる場合、その機動式修理機器が通行できる通路と点検用のスペースが必要である。水平な炉管を備えた加熱炉の場合、炉管を抜き取る側の点検スペースの長さは、炉管の長さに2mを加えた値以上でなければならない； （5）加熱炉の外壁と点検用道路の端との間隔は、3m未満であってはならない； （6）蒸気発生器を備えた加熱炉の場合、ドラムは加熱炉の上部または近傍の構造物上に設置することが望ましい； （7）加熱炉と、それに付属する燃料ガスの分離タンクや燃料ガスヒーターとの間隔は、6m未満であってはならない； （8）加熱炉に空気予熱器、送風機、排風機などの補助設備がある場合、その補助設備の配置は、自身および加熱炉の点検を妨げてはならない； （9）加熱炉と屋外に設置された液化炭化水素設備との間の防火間隔は22.5m以上でなければならない。設備間に不燃性材料の実壁を設置する場合、その間隔は縮小できるが、15m未満としてはならない。実体壁の高さは3m未満であってはならず、加熱炉からの距離は5mを超えてはならない。また、可燃性ガスが炉内に侵入するのを防ぐことができなければならない； 液化炭化水素設備の工場建屋またはクラスAガス圧縮機室が加熱炉側に閉鎖壁を有する場合、加熱炉と工場建屋との間隔は短縮できるが、15m未満としてはならない。 11、立式容器の配置方法にはどのような要件がありますか？ 立式容器の外形はタワーに似ているが、内部構造はタワーほど複雑ではない。立式容器の配置方法や設置高さなどは、タワーの配置要件を参考にできる。さらに、以下の要件も考慮する必要がある：（1）操作性を高めるため、立式容器は床面、床板、またはプラットフォーム上に設置することもできるし、床板やプラットフォームを貫通して、支持部を介して床板やプラットフォーム上に支えることもできる； （2）立式容器を床板やプラットフォームを貫通して設置する場合、できるだけ容器上の液面指示計や制御計器も床板やプラットフォームを貫通させないようにすべきである； （3）立式容器では、粘性の高い物質が固まったり、固体物質が沈殿したりするのを防ぐために、内部に高負荷の撹拌機が設置されている。この場合、振動の影響を避けるため、できるだけ地面から支持構造を設けるべきである； （4）上部が開いている縦型容器で、手動での給材が必要な場合、給材地点の高さは床面やプラットフォームから1mを超えないようにすべきである。もし1mを超える場合は、給材用のプラットフォームや階段を設置することを検討すべきである。 12、水平型容器の配置および設置高さにはどのような要件がありますか？ 横型容器の配置および設置高さには、以下の要件がある：（l）横型容器は、できるだけグループで配置すること。群列配置される水平容器は、支持基礎の中心線に合わせるか、またはヘッドの接線に合わせることが望ましい。水平容器間のクリアランスは0.7mとして考慮できる。 （2）工程設計において水平型容器のサイズを決定する際は、機器の配置を容易にするため、できるだけ同じ長さで異なる直径の容器を選択する。 （3）水平型容器の設置高さを決定する際には、物質の重力による流れやポンプの吸込み高さなどの要件を満たすだけでなく、以下の要件も満たす必要がある。容器の下部に集液タンクがある場合、その集液タンクの操作や監視に必要な十分なスペースが確保されていなければならない； 容器の下部に操作用通路を設ける場合、容器底部の配管と床面との間の隙間は2.2m以上でなければならない； 異なる直径の横型容器が地面や同じ階の床、またはプラットフォーム上にグループで配置される場合、直径が小さい横型容器の中心線の高さを適宜高くして、直径が大きい横型容器の筒体上面の高さと一致させることで、共同プラットフォームの設置を容易にすることができる。 （4）横型容器を地中坑内に設置する場合、坑内の滞水および有毒・可燃性・爆発性物質の蓄積に適切に対処しなければならない。坑内の寸法は、容器の操作および点検の要件を満たすものでなければならない。多雨地域では、地中坑の上部に雨よけを設置することを検討できる。 （5）横型容器のプラットフォーム設計にあたっては、マンホールや液面計などの操作を考慮する必要がある。上部プラットフォームの標高は、上部ノズルのフランジ面より150mm低くすることが望ましい。液面計の上部インターフェースの高さが地面または操作プラットフォームから3mを超える場合、液面計は直段階の近くに設置しなければならない。集中して配置された水平型容器には、共同プラットフォームを設けることができる。 13、ポンプの配置方法にはどのようなものがありますか？ ポンプの配置方法には3種類あります：屋外配置、半屋外配置、および室内配置です。 （1）屋外配置　屋外に設置されるポンプは、通常、配管廊下の下部または側面に集中して配置されるが、吸い上げられる機器の近くに分散して配置されることもある。その利点は、換気が良く、操作やメンテナンスが容易であることです； （2）半屋外配置 半屋外配置のポンプは多雨地帯に適しており、一般的には管廊の下にポンプを設置し、その上の配管部分に雨よけを設ける。または、ポンプをフレームの下層の床に設置し、フレームのプラットフォームを雨よけとして利用する。これらのポンプは、ポンプに関する設計上の要件に応じて、単列、二列、または多列に配置することができる； （3）寒冷地や風砂の多い地域では、室内に設置することができ、ポンプも室内に配置できる。工程上、装置を室内に設置する必要がある場合、それに付属するポンプも室内に設置しなければならない。 14、ポンプの配置にはどのような具体的な要求があるか？ ポンプの配置に関する具体的な要件は以下の通りです：（1）一列に配置されるポンプは、防火上の要求、運転条件、および物質の特性に応じてグループごとに配置しなければならない；ポンプを屋外、半屋外に配置する場合；自燃点以上の温度で操作される可燃性液体ポンプは、集約して配置することが望ましい；自己発火点より低い温度で操作される可燃性液体ポンプとの間には、4.5m以上の防火距離を確保しなければならない；液体炭化水素ポンプとの間には、7.5m以上の防火距離を確保する必要がある； （2）ポンプを列に配置する場合は、ポンプの出口側を外側にすることが望ましい。人口中心線を合わせる、またはポンプ側の基礎の辺線を合わせる； （3）ポンプを二列に配置する場合は、2列のポンプの動力側を向かい合わせにし、中央に点検用通路を確保することが望ましい； （4）ポンプがメインコリドーの下方または外側に設置される場合、ポンプエリアの通路の最小有効幅は2m、最小有効高さは3mであり、ポンプの前方にある操作用通路の幅は1m未満であってはならない； （5）ポンプが管廊の下方または外側に設置される場合、1列または2列であっても、ポンプと駆動機の中心線は管廊の進行方向に対して垂直であることが望ましい； （6）ポンプを室内に設置する場合、2列のポンプ間の距離は2m未満であってはならない。ポンプの端面または側面と壁との間の隙間は、操作や点検のための要件を満たし、1m未満であってはならない； （7）共同基礎上に設置される小型ポンプを除き、2台のポンプ間の隙間は0.7m未満であってはならない； （8）ポンプの基礎面は、地面より200mm高くすることが望ましい。最小で100mm以上でなければならない；ポンプの吸入口の前にフィルターを取り付ける場合、フィルターが容易に洗浄・取り外しができるように、ポンプの基礎高さを考慮する必要がある； （9）立式ポンプをメインコリドーの下またはフレームの下に設置する場合、その上方にはポンプ本体の取り付けおよび点検に必要なスペースを確保しなければならない； （10）極度に危険な物質の輸送（例：アクリレン？シアン化水素などのポンプ室は、他のポンプ室とは分離して設置すべきである； （11）消防ポンプ室には二重の動力源を設けるべきである； （12）公共用予備ポンプは、対応するポンプの中間位置に配置することが望ましい； （13）ポンプの配置にあたっては、配管の柔軟性設計上の要件を考慮しなければならない。 15、圧縮機の配置には一般的にどのような要求があるか？ 圧縮機の配置に関する一般的な要求は、（1）圧縮機ユニットおよびその付属機器の配置は、製造元の要求を満たすものでなければならない、というものです； （2）圧縮機は吸引対象の機器の近くに配置し、付属機器は機械ユニットの近くに配置することが望ましい； （3）可燃性ガス圧縮機の配置は、以下の要件を満たすものでなければならない。すなわち、明火を使用する機器や防爆仕様でない電気機器との間隔は、現行の**規格である「爆発および火災の危険がある環境における電力設備の設計基準」GB 50028および「石油化学企業の設計における防火基準」GB 50160の規定に従うものでなければならない；屋外または半開放型で設置するのが適しています。寒冷地や風砂の多い地域では、工場内に設置できる；単機駆動出力が150kw以上の甲種ガス圧縮機工場は、他の甲種、乙種、丙種の部屋と同一建物内で共用することは適切ではない；圧縮機の上方には、甲種、乙種、丙種の液体を使用する機器を設置してはならないが、自家使用の高所にある潤滑油タンクはこの限りではない。 （4）単層配置の圧縮機で、基礎が高い場合は、必要に応じて操作プラットフォームを設置すること；付属機器が多い場合は、2層に配置するのが適している。 16、圧縮機の設置高さはどのような要件を満たすべきか？ 圧縮機の設置高さは、その構造上の特徴に基づいて決定する必要があります。吸排気口が底部にある圧縮機の設置高さは、以下の要件を満たす必要がある：（1）吸排気口の接続配管と地面との間の隙間の要件 ；（2）輸入出接続配管と管廊内配管の接続高さの要求事項；（3）吸気管路上のフィルターの設置高さと寸法の要求；（4）振動を低減するためには、往復式圧縮機の設置高さを下げる必要がある。 17、装置の制御室、変電配電室、検査室の配置は、どのような防火規定に適合しなければならないか？ 装置の制御室、変電配電室、検査室の配置は、どのような防火規定に準拠すべきか？ （1）制御室および変電配電室は建物の最下階に設置することが望ましい。ただし、生産上の必要やその他の制約がある場合は、制御室および変電配電室を2階またはそれ以上の階に配置することができる； （2）空気より重い可燃性ガスが発生する可能性のある装置内の制御室、変電室、検査室の床は、屋外の地面より少なくとも0.6m高くしなければならない； （3）制御室は火災の危険がある機器側に面した外壁に設置し、ドアや窓、開口部のない非燃材の実壁でなければならない； （4）制御室または検査室の室内には、可燃性ガス、液化炭化水素、可燃性液体用のオンライン分析一次計器を設置してはならない。上記の計器が制御室や試験室の隣接する部屋に設置される場合、その間の仕切り壁は防火壁でなければならない。 18、生産装置の通路設定はどのような要件を満たすべきか？装置内の通路の最小幅と最小天井高はいくらですか？ 設備の配置を行う際には、工事、メンテナンス、操作、消火のニーズに基づき、必要な通路やスペースを総合的に考慮して設けるべきである。装置の内部では、アプリケーション道路によって装置が、面積が10000m2を超えない機器や建物のエリアに分けられている。合成繊維装置のエステル化重合、紡糸、および後加工工場の床面積が10000m2を超える場合、その両側に通路を設けなければならない。装置内の主要な車両通行路は、工場の道路と接続されるべきである。 （1）装置の消防通路の設置は、以下の要件を満たすものでなければならない。装置の幅が60mを超える場合は、装置内に貫通式の消防通路を設けなければならない； 装置の幅が60m以下で、かつ装置の両側に消防通路がある場合は、貫通式の消防通路を設ける必要はない。装置内の非貫通式道路には、Uターン用のスペースを設けるべきである。 道路の幅は4m未満であってはならず、道路の法面にある管架と路面の端との間の距離は1m未満であってはならない。また、路面内での曲がり半径も7m未満であってはならず、路面の天井高さも4.5m未満であってはならない。 （2）点検通路は、機動点検用の機具が要求する道路の幅、曲がり半径、および負荷耐力を満たし、かつ機器の点検用吊り込み口へと通じていなければならない。 （3）装置内の主要な車両通行路、消防通路、点検通路は一緒に設置すべきである。 （4）操作通路は、生産操作、巡回点検、小規模な修理などの頻度や操作ポイントの配置に応じて決定する。 19、タワー沿いの配管配置設計においては、どのように考慮すべきか？ タワー内の配管配置を設計する際には、以下の5点を考慮する必要があります：（1）プロセス配管および計装フローチャートの要求を満たすこと； （2）配管の配置は、タワーの頂部から底部へと上から下に向かって計画すべきであり、まずタワーの頂部にある配管や大径の配管の位置、および自然流下式配管の配列を考慮し、次に圧力配管や一般的な配管を配置し、最後にタワーの底部にある配管や小径の配管を考慮する； （3）操作性、メンテナンスの容易さ、安全性と信頼性、そして経済的合理性を考慮すべきである； （4）各配管は、その起点と終点においてできるだけ短くすべきであるが、配管の柔軟性の要件を満たさなければならない； （5）各配管はできるだけタワー本体に沿って配置し、かつ「良い外観」を保つように注意する必要がある。考慮できるのは2つのケースがある：一つは各配管を別々に配置すること、もう一つは…；二つ目は、配管をグループごとに配置する方法です（この方法では配管による集中荷重が大きくなるため、機器設計者の承認を得る必要があります）； パイプは、タワーの外壁に沿って同心円状に配置されるか、またはタワーの外壁に沿って接線方向に配置される。 20、タワー頂部の配管設計のポイントは何ですか？ タワー頂部の配管設計のポイントは：（1）タワー頂部の配管には、一般的にタワー頂部の油ガス配管、放散配管、および安全弁出口配管がある。タワー頂部の放散パイプラインは、一般的にタワー頂部の石油・ガスパイプラインの最も高い位置にある水平な部分の上に設置され、防火規格の要求を満たす必要があります； （2）タワー頂部の石油・ガス配管内の媒体は一般的に気相であり、管径は大きく、配管はできるだけ短くし、「段階的に低く」する必要がある。袋状の管は避け、一定の柔軟性を持たせるべきである； （3）タワー内を通る各配管には、上部に荷重を支える支持架を設置し、適切な位置にガイド支持架を設けて、管口に過度な負荷がかからないようにする； （4）分留塔の頂部にある油ガス配管は、一般的に断熱処理はされず、熱傷を防ぐだけである；その配管が複数の冷却交換装置に接続されている場合、偏流を避けるために対称的に配置する必要がある； （5）タワーの頂部で2段階の凝縮が行われる場合、配管の配置は凝縮液が段階的に自然流下できるようにしなければならず、油ガス用の主管と凝縮液用の入口支管は対称的に配置され、流量が均一になるようにする； （6）タワー頂部の圧力を熱バイパスで制御する場合、熱バイパス配管は断熱処理を行い、できるだけ短くする必要がある。また、調節弁はリフラックスタンクの上部に設置し、液が溜まらないように配管には「袋状」の部分がでてきてはならない； （7）漏れを減らすため、減圧塔の頂部にある油ガス配管はフランジ接続を用いず、塔の開口部に直接溶接されている