化工厂房的建筑结构设计特点分析

化工厂房的建筑结构设计特点分析

姜鹏 ,王毓  ,王辅森

中钢集团鞍山热能研究院有限公司，单位省市：辽宁省鞍山市，单位邮编：114000

摘要：化工厂房主要是为化工生产提供场所，而由于化工生产过程较为特殊，因

此化工厂房建筑结构也具有独特的设计特点。化工厂房还需要储存各种产品、原料、设备，因此在建筑结构设计中，需要考虑作业环境。就现实情况来看，化工厂房建筑结构设计需要考虑多方面的因素，同时设备荷载量较大，生产过程有强腐蚀性，生产过程容易发生爆炸、火灾、泄漏等事故，也涉及到预埋件和留洞的问题，都具有比较独特的设计特点。

关键词：化工厂房；建筑结构；设计特点

前言：在化工厂房的使用当中，存在着较高的安全性要求。所以在建筑结构设计当中，需要遵循生产条件、工艺流程等，保证专业性设计。设计规程应符合相关的技术规程和条例规范，也要对土建设计标准要求加以满足。在化工建筑结构设计中，涉及到较多的领域，要求设计人员的工作经验、专业素养过硬。化工厂房建筑结构设计需要对使用要求加以满足，要将建筑质量不断提升，为化工生产提供良好的支持和保障。

一、化工厂房建筑结构设计考虑因素较多

    在化工厂房建筑的结构设计中，需要考虑很多方面的因素。例如，化工建筑类型比较多，需要按照空间形式、生产用途等做出划分，建筑结构设计也要符合生产用途的要求。在具体设计中，需要对工艺生产条件加以满足，并尽可能选取经济实惠的结构类型，保证对生产环境相满足。化工建筑在使用用途上和民用建筑有很大区别，所以在内部平面布置方面，也要考虑实际情况[1]。化工建筑生产中容易发生安全事故，涉及到易燃易爆、强腐蚀性的物品。所以在建筑结构设计中，应考虑其存放房间和存放方式，确保房间与值班室人员相邻，以便及时检查和发现问题。同时中间应使用防爆墙隔离，以确保工作人员的安全。厂房结构设计中要满足设计要求，对于跨度和空间要求较高的厂房，应选择钢结构。而普通化工厂房，可使用钢筋混凝土框架结构。同时还要考虑采光性要求，如果不能满足，也要设计足够的人工照明。此外还有通风方面的问题，要能够及时处理化工生产中的有害气体。

二、化工厂房建筑内部设备荷载量比较大

    在化工厂房建筑结构设计中，由于设备荷载一般比较大，所以必须对建筑内设备布置要求加以满足。化工生产工序一般比较繁琐，应当根据生产工序选择好设备布置的位置及大小。此外，设备布置位置也要考虑设备自身特点，确保设备能够良好稳定的运行。对于动力设备，也要对其类型差异、功率大小加以考虑。有些蒸发罐等动力设备，可能引起结构共振，所以在建筑结构设计中，应在高层为其预留位置，以减少振动对结构刚度强度的影响。此外，设备荷载结构振动，对于容器内物料的化学反应也可能产生影响。所以在建筑结构设计中，需要确保设备荷载结构振动不超过有效范围。在荷载计算中，应以行业标准为基础，根据行业要求及经验获取动力系数，确定合理的动力系数值，以确保准确计算荷载。

三、化工厂房建筑内生产过程腐蚀性较强

    化工生产过程中，往往具有较强的腐蚀性，很多化工原料中都有腐蚀性成分。所以，在化工厂房建筑结构设计中，要注重防腐部分的设计。此外，化工生产的时候可能有腐蚀性气体、液体泄漏，如果处理不当，容易影响设备的安全性。所以，在化工厂房建筑结构设计中，也要考虑到对腐蚀性物质的有效处理[2]。防腐蚀设计是化工厂房建筑结构设计中的重要内容，应当考虑具体腐蚀性成分的结构构成，同时考察腐蚀浓度、介质形态、腐蚀介质等相关因素。还要发现不同温度对腐蚀性物质的影响和作用。以调查结果数据为基础，开展建筑结构设计，对于顶棚、地槽、地沟等容易接触腐蚀性物质的部分，都要进行专业的防腐蚀处理。此外，还要考虑到设备选择问题，应当符合腐蚀性物质的具体特性，开展有效的保养维护。

四、化工厂房建筑生产存在较多安全隐患

    化工生产过程一般具有较高的风险性，可能存在诸多安全隐患。例如，化工生产中，很容易会发生泄漏、火灾、爆炸等严重的安全事故。其中引起火灾的主要原因，包括使用爆炸危险性的甲类或乙类产品。因而在化工厂房建筑结构设计中，需要对规范条例严格遵守，注重将建筑的防火防灾性能全面提升。为保证减少火灾爆炸等安全事故及造成的负面影响，需要在建筑结构设计中开展有效的预防性设计建设。预防性建设中，应当仔细考虑化工生产容易发生火灾的影响因素，按照危险性判定等级，在建筑设计中准确计算防火间距，并对防火分区合理划分。在预防性设计中，对于墙体、门窗、屋顶等部分，应当尽可能选择轻质材料作为建筑原材料。此类材料在出现突发性爆炸事故时，能够发挥自动泄压的作用，还可不断扩大泄压面积，进而最大限度的降低爆炸对化工厂房的冲击和影响。化工厂房地面建设中，需要使用高防火性水泥，以隔绝火势的蔓延。

五、化工厂房建筑结构预埋件及留洞情况

    在化工生产过程中，由于空间因素、设备安置、生产工序等原因的影响，在建筑结构设计中，需要应用到预埋件及留洞的施工过程。其中，预埋件对于管线安排、管线走向等能产生直接的影响。在化工厂房内的设备安装当中，一般都需要有很高的精确度要求

[3]。目前化工厂房建筑结构设计中，对于预埋件及留洞安排，除了在地面之外，也要在墙体中有所设计。化工设备中的管架、管线等，需要在地面、梁柱、楼板、墙体中交错穿梭。而化工厂房内的预埋件和留洞是否准确，将直接影响后期化工设备的安装情况。此外，预埋件及留洞设计的合理性和施工中的精确性，对于后期化工设备安装及运行效果，也都会产生直接影响。

六、结论

    在化工生产过程中，具有一定的特殊性，因此对于化工厂房的建筑结构设计，也要考虑满足相关要求，进而体现出了不同的特点。在设计过程中，需要对多方面因素加以考虑，满足各种生产及安全要求。准确把握建筑结构设计特点，使化工厂房满足生产要求，进而保障生产安全。

参考文献：

[1]华康,孙斌.工业厂房的建筑结构设计优化策略分析[J].市场周刊·理论版,2020,48(37):149-150.

[2]刘丽.石油化工厂房的建筑结构设计特点[J].中国石油和化工标准与质量,2020,24(13):252-254.

[3]张健超,刘明洲.石油化工厂房的建筑结构设计特点[J].中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术,2021,16(5):208-209.

一作：姜鹏，男，满族，籍贯：辽宁省抚顺市，生于：1989-10，工作单位：中钢集团鞍山热能研究院有限公司，单位省市：辽宁省鞍山市，单位邮编：114000，职称：中级工程师