GB 51034-2014 多晶硅工厂设计规范.pdf
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1、UDC 中华人民共和国国家标准(;EJ P GB 51034 - 2014 多晶硅工厂设计规范Code for design of polysilicon plant 2014 - 08 - 27 发布2015 -05-01 实施中华人民共和国住房和城乡建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合发布GB50046的有关规定分类。8.5.2 建(构)筑物防腐蚀处理应符合下列规定:1 地面防腐蚀应符合现行国家标准工业建筑防腐蚀设计规 37 范)GB50046的有关规定,并应符合下列规定:1)有液态介质腐蚀的地面应以块材面层或整体面层防腐蚀为主,不经常接触液态介质腐蚀的露天装置楼面的整体面层可
2、选择耐候性好的防腐蚀耐磨涂料,厚度不应小于o. 5mmlmm,室外环境下不得使用环氧涂料;2)露天装置钢结构框架楼面选用钢格板时,钢格板应采用耐腐蚀的材料制作或进行防腐蚀处理,也可对钢格板楼面采取局部承接盘引流等防泄漏措施;3)有液态介质腐蚀的底层地面排水坡度不宜小于2%,楼层不宜小于1%;4)有液态介质腐蚀的地面排水沟宜采用明沟,沟宽超过300mm时应设置耐腐蚀的算子板或沟盖板,地沟底面的纵向坡度宜为O.5%1%。2 在气态介质和固态粉尘介质作用下,墙面、顶棚、梁、板、柱等建筑构件的表面防护宜以防腐涂料为主,防腐涂料的使用情况应符合现行国家标准工业建筑防腐蚀设计规范)GB50046的有关规定
3、。3 有液态介质腐蚀的钢筋混凝土池、槽、坑的防腐蚀应符合现行国家标准工业建筑防腐蚀设计规范)GB50046的有关规定。8.6结构设计8.6.1 结构设计应根据工艺布置要求、生产特性以及工程地质条件等因素,选择技术先进、经济合理、安全适用的结构设计方案。8.6.2 多晶硅工厂建(构)筑物的设计基准期应为50年。8.6.3 多晶硅工厂建(构)筑物抗震设防划分,应根据生产规模、产品性状、生产特点、社会影响、停产损失和修复难度等因素确定,并应符合现行国家标准建筑工程抗震设防分类标准)GB50223 的有关要求。主要生产装置建(构)筑物抗震设防类别应符合表8.6.3的规定。 38 ,. 表8.6.3主要
4、生产装置建构)筑物抗震设防类别抗震设防类别建(构)筑物名称制氢站、电解厂房、液氯厂房及仓库、三氯氢硅合成厂房、氢化厂房、精馆装置、还原厂房、工艺废料废液处理、还原尾气回乙类收装置、中央控制室、化学品库、总变电站、装置变电所、消防加压泵房、消防水池、制氮站、压缩空气站、冷冻站、锅炉房、发电机房、给水泵房、酸碱罐区、三氮氧硅罐区、重要的设备基础等丙类整理厂房、脱盐水站、综合维修厂房、综合仓库、深井泵房、污水处理站、管道支架丁类地下沟、井、围墙、临时仓库、自行车棚L一一一一注2乙类建(构)筑物应按高于当地抗震设防烈度一度采取抗震措施。8.6.4 多晶硅厂房设计应说明结构用途,在设计使用年限内未经技术
5、鉴定或设计许可,不得改变结构用途和使用环境。8.6.5 设计荷载应符合下列规定:1 建(构)筑物楼面均布活荷载标准值及其组合值、频遇值、准永久值系数应按生产实际情况确定,缺乏资料时,可按表8.6.5执行。表8.6.5建构筑物楼面均布活荷载类别标准值(kN/m)组合值系数频遇值系数准永久值系数还原厂房运行层15(20) o. 7 O. 7 O. 7 还原与整理厂房之间连廊12 O. 7 0.6 0.5 其他装置4(4.5) O. 7 O. 7 O. 7 操作平台2(3.5) O. 7 O. 7 0.6 楼梯、走廊3.5 O. 7 0.5 0.3 压型钢板等轻型屋面0.5 O. 7 0.5 o .
6、 屋不上人屋面0.5 O. 7 0.5 。面上人屋面2 O. 7 0.5 0.4 民用建筑按现行国家标准建筑结构荷载规范)GB50009的有关规定执行 39 注:1 表中带括号的标准值用于设备安装、检修分部件较大时g2 屋面用作楼面时,按楼面设计;3 屋面活荷载不与雪荷载同时计算;4 高低跨时,受施工影响,低跨屋面荷载可增加35 屋面荷载尚应计算管道等悬挂设施的作用;6 表中所列荷载不包括隔墙自重;7 计算地震作用时,组合值系数按现行国家标准建筑抗震设计规范)GB50011的规定执行。2 建(构)筑物的设备荷载标准值应根据设备条件确定。计算时可分解为永久荷载和可变荷载。3 当还原厂房根据工艺专
7、业要求设置多台吊车时,计算竖向和水平荷载参与组合的吊车台数不宜多于2台,其荷载标准值应根据吊车工作级别乘以o.90. 95的折减系数。4 动力设备的基础设计应按现行国家标准动力机器基础设计规范)GB50040的有关规定执行,各类动力设备的动力荷载及其分布位置应由设备制造厂商提供。5 搬运、装卸设备时的动力系数可取1.11. 2。8.6.6 材料选择应符合下列规定:1 材料选用应因地制宜,其性能应符合现行国家标准工业建筑防腐蚀设计规范)GB50046有关结构构件所处环境的要求;2 控制室、办公室等人员集中场所的建材及外加剂选用应符合现行国家标准民用建筑工程室内环境污染控制规范)GB50325的有
8、关要求。8.6.7 建(构)筑物基础宜采用天然地基。遇有下列情况之一时,应采用人工地基:1 天然地基的承载力或变形不能满足建(构)筑物的使用要求。2 地基有良好的下卧层,经技术经济比较,采用人工地基比天然地基更为经济合理。3 地震区地基存在不能满足抗液化要求的土层;当采用人工 40 l 地基时,宜对界区内进行整片处理。4 位于湿陷性黄土、膨胀土、冻胀土、盐渍土地区的建(构)筑物,应分别符合国家现行标准湿陷性黄土地区建筑规范)GB50025、膨胀土地区建筑技术规范)GB50112、冻土地区建筑地基基础设计规范)JGJ118及盐渍土地区建筑规范)SY/T 0317 的有关规定。8.6.8 基础埋深
9、应满足工艺、暖通、给排水等专业地下管道的要求;位于腐蚀区域时,应符合现行国家标准工业建筑防腐蚀设计规范)GB50046的有关要求。8.6.9 多层厂房宜采用现浇钢筋渴凝土框架结构或钢框架结构,单层厂房可采用门式刚架轻型钢结构或钢筋混凝土排架结构,大跨度屋盖宜采用轻型钢结构,设备基础可采用块式、墙式、箱形或框架式等结构形式。8.6.10 结构布置应符合下列规定:1 厂房的柱网应整齐,并应符合建筑模数;次梁布置应规则,并应受力明确;2 厂房内的大型设备基础、独立构筑物、整体地坑等,宜与厂房柱基础分开设置;3 与厂房毗邻的建筑物,宜用伸缩缝与厂房分开设置;4 在高压缩性软土地基上的厂房,建筑物室内地
10、面或附近有大面积堆料时,应计算堆料对建筑物基础的影响,并应对差异沉降采取措施;5 建(构筑物沉降观测点设置应符合现行行业标准建筑变形测量规范)JGJ8的有关规定,并应按现行行业标准建筑变形测量规范)JGJ8的有关规定进行变形观测。8.6.11 结构计算应符合下列规定:1 结构计算时应进行整体作用效应分析,对结构中受力状况特殊部位尚应进行更详细的分析;2 采用等效均布活荷载计算的生产厂房,宜采用普通结构力 41 学方法计算板、梁、柱的内力。8.6.12 构造要求应符合下列规定:1 混凝土结构梁、板、柱钢筋保护层厚度应按现行国家标准混凝土结构设计规范)GB50010的相应环境类别取值。对腐蚀环境,
11、应符合现行国家标准工业建筑防腐蚀设计规范)GB50046 的规定。构件的混凝土保护层厚度应满足厂房相应防火等级的耐火极限要求。2 设备基础周边宜配置抗裂钢筋。基础顶面宜预留30mm50mm厚度的找平层,宜采用水泥基灌浆材料二次浇灌。3 设备基础的地脚螺栓不应采用冷加工钢材。4 支撑工艺及供热外管的管架、管廊应根据电气专业划分的爆炸危险区范围确定防火区域,并应采取防火措施。 42 F -9 给水、排水和消防9.1结水9. 1. 1 给水工程设计应符合现行国家标准室外给水设计规范GB 50013和建筑给水排水设计规范)GB50015的规定。9. 1. 2 生产用水水量及水质应根据工艺要求确定;生活
12、饮用水应符合现行国家标准生活饮用水卫生标准)GB5749的水质要求,用水标准及定额应符合现行国家标准建筑给水排水设计规范GB 50015的有关规定。9. 1. 3 可能发生物料泄漏的装置区及储罐区必须设置紧急淋浴器和洗眼器。9. 1. 4 水源选择时,建设单位应对水资源进行勘察,并应提供可开采水量及水质的全分析资料;水源为地表水时,应按水体保证率为95%的可取水量对河道的影响进行论证。9. 1. 5 当采用地下水为水源时,采用管井取水应设置备用水源井,备用井的数量宜为取水井数量的20%,但不得少于1口井。9. 1. 6 水资源应实现综合回收利用,全厂水重复利用率应大于或等于95%。9. 1.
13、7 当给水管道穿越厂房洁净区时,应满足现行国家标准洁净厂房设计规范)GB50073的有关规定。9.2排水9.2.1 排水工程设计应符合现行国家标准室外排水设计规范GB 50014和建筑给水排水设计规范)GB50015的有关规定。9.2.2 室外排水系统应采用雨污分流制,前期雨水应收集处理;在缺水地区,宜设置雨水利用系统。 43 9.2.3 雨水管、渠设计重现期应符合现行国家标准室外排水设计规范GB50014的有关规定。9.2.4 生产废水的排水系统应根据废水的性质、水质、水量以及废水处理工艺确定,宜采用自流方式排水。9.2.5 厂区应设事故收集池,其容积应包括装置区露天部分雨水、事故泄漏量及事
14、故时消防用水量。9.2.6 高浓度含氟废液输送管宜明装敷设。架空敷设时,在管件或接口处宜采取防腐措施;管沟内敷设时,排水管支架应采取防腐处理,并应设事故排水贮存功能的措施。9.2.7 当排水管道穿越厂房洁净区时,应符合现行国家标准洁净厂房设计规范GB50073的有关规定。9.3废水处理9.3.1 废水处理应遵循节水优先、分质处理、优先回用的原则。9.3.2 废水处理设施的位置应满足工艺总体布局要求。9.3.3 废水处理设施应根据工艺生产排出的废水种类、浓度及水量确定,处理后的出水水质应符合国家和地方的有关排放要求。9.3.4 高浓度含氟庭液必须采取预处理措施。9.3.5 距废水处理设施构筑物的
15、10m50m的区域宜设置地下水监测点。9.4 循环冷却水系统9.4.1 多晶硅工厂设备冷却水系统的设计应符合现行国家标准工业循环水冷却设计规范GBjT50102和工业循环冷却水处理设计规范GB50050的有关规定。9.4.2 循环水系统应根据水温、水压、水质及设备运行要求设置,分设不同循环水系统。9.4.3 硅芯控制炉、单晶炉和还原炉电极的循环水系统必须采取相应的保安措施。 44 ,. 9.4.4 循环水系统应根据水质情况,合理设置水质稳定处理装置,稳定循环水水质,减少系统排污量。9.5消防9.5.1 多晶硅工厂应设置消防设施,并应符合现行国家标准建筑设计防火规范)GB50016、石油化工企业
16、设计防火规范)GB50160和建筑灭火器配置设计规范)GB50140的有关规定。9.5.2 多晶硅工厂装置区、储罐区必须设置独立的稳高压消防给水系统,其压力应为O.5MPa-1, 2MPa。其他场所应设置低压消防给水系统。9.5.3 装置区、储罐区应设置固定式消防水炮,并应符合现行国家标准固定消防炮灭火系统设计规范)GB50338的有关规定。9.5.4 储罐区应配置灭火毯及灭火砂,灭火毯的数量不应少于2块,灭火砂的数量不应少于2m309.5.5 全厂分散型控制系统(DCS)机柜室应设置气体灭火系统,并应符合现行国家标准气体灭火系统设计规范)GB50370的有关规定。9.5.6 厂房的洁净区内不
17、宜采用干粉灭火器。 45 -10 采暖、通风与空气调节10.1 -般规定10. 1. 1 采暖、通风、空调与空气净化系统设计应满足生产工艺对生产环境的要求,主要建筑物空气洁净度、温度、湿度的设计要求宜符合本规范附录C的规定。10. 1. 2 8级以上洁净室(区)不应采用散热器采暖,其他厂房或房间的采暖系统设置应符合现行国家标准采暖通风与空气调节设计规范)GB50019的有关规定。10. 1. 3 严寒地区还原车间的管道夹层采用热凤采暖时,不应回凤。10.2通风10.2.1 通风系统设置应满足生产工艺、劳动卫生、人员安全以及环境保护等方面的要求。10.2.2 有负压要求的房间采用机械方式送风时,
18、各房间的送风量与岗位送风量之和应小于排风量,房间应保证微负压。10.2.3 还原炉室与非防爆区相邻应保持微负压,其局部排风与整体排风应符合下列规定:1 还原炉室应设局部排风、整体排风与事故排风系统,总排风量不得小于6次/h的换气次数;2 排风机应设置在单独的机房内,并应按防爆要求采用防爆风机,电源应接入应急电源,应与氢气浓度检测探头连锁;3 事故排风机宜设置备用风机;4 事故吸风口上缘至顶板的距离不应大于O.lm;5 风管应采取防静电接地措施。 46 ,. 10.2.4 还原车间的管道夹层四周不宜设外墙,管道夹层上部结构梁内应设防止氢气聚集的导流管,导流管上边缘至楼板的距离不应大于O.lm;当
19、管道夹层四周设有外墙时,应设置整体通风与事故排风系统,并应符合本规范第10.2.3条的有关规定。10.2.5 生产工艺排出的酸性废气应符合下列规定:1 腐蚀清洗设备、配酸柜等设备排出的酸性废气应采用局部排风,所含酸性废气应采用酸雾净化塔进行处理;2 实验室通风柜排出酸性废气宜采用活性炭吸附装置进行处理。10.2.6 喷砂、硅棒破碎等生产工艺产生的粉尘应设置袋式过滤器除尘系统。10.2.7 硅芯炉泵房、石墨般烧炉泵房等应设置整体排风系统,通风换气次数应大于或等于6次/h。10.2.8 排除酸性废气及粉尘的系统设计应符合下列规定:1 酸性废气、粉尘等的净化处理装置宜设置在负压段;2 酸性废气净化系
20、统宜设置备用风机,电源应接人应急电源;3 风机宜设置变频装置;4 酸性废气及粉尘应处理达标后排入大气,排气筒高度应符合现行国家标准大气污染物综合排放标准)GB16297的有关规定;5 2台及以上废气处理设备并联运行时,宜在每台设备的人口设置电动或气动密闭风阀。10.2.9 排风系统风管材料应符合下列规定:1 排除有爆炸性气体或余热宜采用镀钵铜板风管;2 排除酸性、碱性废气宜采用难燃型耐腐蚀玻璃钢风管或阻燃型塑料风管;3 排除有机废气宜采用不锈钢风管;4 排除含有粉尘的空气宜采用碳钢风管。 47 -一一一10.2.10 洁净区排风管上应采取防止室外空气倒灌的措施。10.2.11 各动力站房应有良
21、好的通风措施,宜采用自然通风;当自然通风不能满足生产或安全、卫生要求时,应设置机械通风或自然通风与机械通风的联合通风方式。10.2.12 现场分析室应设置正压通风,正压通风系统应设置中效过滤。10.3 空气调节与净化10.3.1 厂房空气洁净度等级、温度、湿度的设计应满足生产工艺要求。10.3.2 存在下列情况之一时,空调系统应分开设置:1 净化空调系统与般空调系统;2 空气中含有易燃、易爆物质z3 容易产生交叉污染,对其他工序的产品质量造成影响;4 对温、湿度控制要求差别大;5 工艺设备散热量相差悬殊。10.3.3 保证空气洁净度等级的送风量应符合下列规定:1 5级8级洁净室送风量应符合现行
22、国家标准洁净厂房设计规范)GB50073的有关规定;2 生产太阳能级多晶硅的还原炉室,当空调系统为三级过滤时,其送风量应按换气次数大于或等于6次/h计算。10.3.4 空调系统新凤量应取下列两项中的较大值:1 补偿室内排凤量和保持室内正压值所需新凤量之和;2保证供给童内每人每小时的新凤量,洁净区不应小于40旷,非洁净区不应小于30旷。10.3.5 洁净室送风可采用集中送风或风机过滤机组送风的方式。10.3.6 洁净室与周围区域的压差应符合下列规定:1 不同等级的洁净区之间的压差不应小于5Pa;2 洁净区与非洁净区之间的压差不应小于5Pa;,. 3 洁净区与室外的压差不应小于10Pa。10.3.
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