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醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與節(jié)能應(yīng)用

更新時(shí)間:2023-02-21  |  點(diǎn)擊率:480
摘要:本文作者根據(jù)多年醫(yī)藥工業(yè)廠房設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),對(duì)動(dòng)力、照明、接地在潔凈廠房?jī)?nèi)的設(shè)計(jì)作了簡(jiǎn)要的論述。
關(guān)鍵字:潔凈廠房、配電、照明、接地
1.引言
自國(guó)家重新制定了《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》后,為貫徹該規(guī)范,醫(yī)藥藥品生產(chǎn)需要潔凈生產(chǎn),那么電氣設(shè)計(jì)同樣要符合藥品生產(chǎn)的潔凈要求。下面就醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房中的電氣設(shè)計(jì)作一簡(jiǎn)要論述。
醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房空氣潔凈度等級(jí),分一百級(jí)、一萬(wàn)級(jí)、十萬(wàn)級(jí)和大于十萬(wàn)級(jí)(相當(dāng)于三十萬(wàn)級(jí))。
2.配電

醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房的配電室應(yīng)設(shè)在非潔凈區(qū)便于操作管理。醫(yī)藥工業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備大多數(shù)用電功率小,但數(shù)量多,并且自帶控制箱,設(shè)計(jì)上采用直接式配電或插座式配電。從經(jīng)濟(jì)合理角度,一般選用就地設(shè)置小型組合配電箱配給。一般單相用電設(shè)備在2.5kW以下、三相用電設(shè)備在5~6kW以下由組合配電箱放射式供電。組合配電箱選用嵌入式,且放在非潔凈區(qū)。組合配電箱不得不放在潔凈區(qū)域時(shí),也應(yīng)該嵌入在低一等級(jí)潔凈區(qū)域墻內(nèi),這時(shí)組合配電箱應(yīng)選用密閉的,外殼應(yīng)光滑,便于揩拭清潔。不直接用于設(shè)備的插座均應(yīng)有漏電保護(hù)。低壓動(dòng)力箱、低壓配電柜不宜放在潔凈區(qū)域內(nèi),設(shè)備配套的控制箱也應(yīng)該選用密閉的,外殼光滑,便于揩拭清潔。

組合配電箱到設(shè)備或插座的配線采用阻燃交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電線(或阻燃聚氯乙烯絕緣銅芯電線)穿鍍鋅鋼管暗敷。

潔凈區(qū)內(nèi)一般都有吊平頂,在電氣設(shè)計(jì)前應(yīng)該與相關(guān)專業(yè)商量,確定好電纜橋架在吊頂內(nèi)的安裝高度,一般空調(diào)風(fēng)管和送排風(fēng)風(fēng)管放在吊頂內(nèi)下半部?上半部設(shè)置電纜橋架和工藝管道。

大功率用電設(shè)備、不帶控制箱的用電設(shè)備和組合配電箱、照明配電箱供電由配電室動(dòng)力箱(或低壓配電柜)放射式供給。配線均選用阻燃交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜(或阻燃聚氯乙烯絕緣電力電纜),控制線選用阻燃交聯(lián)聚乙烯控制電纜(或阻燃聚氯乙烯絕緣控制電纜)從配電室沿電纜橋架敷設(shè),出橋架后穿鍍鋅鋼管暗敷或明敷至用電設(shè)備。在設(shè)計(jì)長(zhǎng)春高斯達(dá)生物科技集團(tuán)股份有限公司技術(shù)改造項(xiàng)目中,在潔凈區(qū)內(nèi)電纜出橋架后在吊頂內(nèi)穿鍍鋅鋼管,出吊頂前至用電設(shè)備換接成不銹鋼管明敷。

為了保證醫(yī)藥產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量,防止生產(chǎn)環(huán)境對(duì)產(chǎn)品的污染,要求藥品生產(chǎn)環(huán)境需要凈化空氣,因此凈化空調(diào)系統(tǒng)、送排風(fēng)系統(tǒng)用電量有時(shí)超過(guò)藥品生產(chǎn)設(shè)備的用電量。為了節(jié)能和保證環(huán)境的溫濕度,空調(diào)系統(tǒng)、送排風(fēng)系統(tǒng)的電機(jī)采用變頻調(diào)速。根據(jù)藥品的要求和業(yè)主的投資狀況,采用手動(dòng)調(diào)頻或自動(dòng)調(diào)頻。自動(dòng)調(diào)頻用溫濕度信號(hào)或風(fēng)量信號(hào)調(diào)頻。

在火災(zāi)時(shí),通過(guò)防火閥或火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)信號(hào)切除空調(diào)系統(tǒng)和送排風(fēng)系統(tǒng)電源,以免火借風(fēng)勢(shì)。在桂林集琦藥業(yè)股份有限公司集琦科技園設(shè)計(jì)項(xiàng)目中,根據(jù)當(dāng)?shù)叵谰值囊筮€增加了排煙系統(tǒng)控制。近期合肥第六制藥廠改造項(xiàng)目設(shè)計(jì)中也設(shè)計(jì)了排煙系統(tǒng),利于火災(zāi)初期時(shí)排除煙霧、人員疏散和消防人員救火。如果火災(zāi)溫度上升到280度時(shí),應(yīng)自動(dòng)關(guān)閉排煙系統(tǒng)。

排煙風(fēng)機(jī)、消防泵的配線采用耐火電纜,疏散誘導(dǎo)燈配線采用耐火電線。凡是與消防有關(guān)的用電設(shè)備和疏散照明均應(yīng)兩路電源供電,末端自切。

在潔凈區(qū)藥品生產(chǎn)中有時(shí)要用有機(jī)溶媒乙醇、丙酮等有爆炸性危險(xiǎn)物質(zhì),設(shè)計(jì)中需要按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50058-92《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行設(shè)計(jì)。以前的規(guī)范(包括八部規(guī)范)都不應(yīng)再用,加一門斗后降為非防爆區(qū)的作法應(yīng)廢止。特別是制劑生產(chǎn)車間房間小、多,又要?jiǎng)澐址辣瑓^(qū)域是較困難,但只要藥品工藝合理安排布置,要求工藝設(shè)備容積小于95m3、壓力小于3.5 MPa、流量小于38l/s,以釋放源為中心,半徑為4.5m,至地坪以上范圍內(nèi)劃為2區(qū),是能夠滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。近幾年設(shè)計(jì)原料藥車間、制劑車間均按照此方法?即滿足了生產(chǎn),又符合了規(guī)范要求。近期在合肥第六制藥廠改造項(xiàng)目和上海雅培制藥有限公司二期工程(b)項(xiàng)目設(shè)計(jì)中,將門斗保持正壓送風(fēng),防爆區(qū)內(nèi)采用機(jī)械排風(fēng),降低爆炸濃度的方法,也能符合設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。如果潔凈區(qū)中又需要防爆,應(yīng)先考慮防爆要求同時(shí)兼顧到潔凈區(qū)的要求。電氣設(shè)備選型仍按照爆炸性介質(zhì)的級(jí)別和組別選用。配線管和防爆電氣設(shè)備應(yīng)為明敷和明裝。但管線外皮和電氣設(shè)備外殼需要光滑,便于揩拭清潔。

藥品生產(chǎn)往往粉塵環(huán)境較多,如藥粉、淀粉等。一般可以與工藝專業(yè)商量選擇帶除塵的設(shè)備、密閉生產(chǎn)的設(shè)備或者在排風(fēng)罩下進(jìn)行包裝操作。使得粉塵量不大,可劃為非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域。也可以將良好的除塵設(shè)備與工藝生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)鎖,當(dāng)除塵設(shè)備停車,工藝設(shè)備也停車,也可以劃為非爆炸危險(xiǎn)區(qū)域。但是電氣設(shè)備?如控制按鈕、燈具等仍應(yīng)選用密閉型的。

3.照明

潔凈區(qū)的照明電源要求直接從變電所用電纜引來(lái)。

原料藥、制劑藥生產(chǎn)是潔凈區(qū)的均為封閉式,人工采光尤其重要。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50034-92 《工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中的條文,不適用無(wú)窗廠房設(shè)計(jì)。根據(jù)我們對(duì)潔凈區(qū)照度的測(cè)試和長(zhǎng)期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及參照該標(biāo)準(zhǔn),我們認(rèn)為潔凈區(qū)的照度、包括潔凈走廊不低于300Lx為宜,從潔凈區(qū)到非潔凈區(qū)的照度應(yīng)逐漸減少,利于保護(hù)用眼衛(wèi)生。潔凈區(qū)的照明燈具不宜采用嵌入式,因燈具四周和吊頂材料間的縫隙難于做到密封。所以采用密閉型的吸頂凈化熒光燈,吸頂燈具與頂棚間縫隙采用密封條較易處理。潔凈區(qū)頂棚上有許多出風(fēng)口和回風(fēng)口,燈具的布置應(yīng)讓開(kāi)這些風(fēng)口。

根據(jù)藥品生產(chǎn)的要求,有時(shí)房間需要安裝紫外線殺菌燈,一般20㎡的范圍安裝一只30W的紫外線殺菌燈。

因?yàn)闈崈魠^(qū)是封閉式,所以應(yīng)急照明顯得更加重要。每間房間均要設(shè)應(yīng)急照明,一般放在靠門處,大房間和走廊要多設(shè)幾盞,應(yīng)急時(shí)間不小于90分鐘。疏散走廊每隔15~20m設(shè)置一只紅色應(yīng)急誘導(dǎo)燈(安裝高度1米以下)。消防安全門上和出入口門上均設(shè)置紅色安全出口應(yīng)急誘導(dǎo)燈標(biāo)志,以便火災(zāi)時(shí)人員能有方向的順利撤離現(xiàn)場(chǎng)。

另外,在車間通向潔凈區(qū)的各出入口,門外的兩側(cè)各安裝一只電擊式殺蟲(chóng)燈?防止蚊蟲(chóng)進(jìn)入車間。在門內(nèi)兩側(cè)各安裝一只驅(qū)蟲(chóng)器(即滅鼠器),防止老鼠和蟑螂。殺蟲(chóng)燈和驅(qū)蟲(chóng)器一般配置插座連接,安裝高度1.5米左右。

照明配電箱與組合配電箱一樣不宜放在潔凈區(qū)內(nèi)。目前潔凈區(qū)內(nèi)照明燈的控制為兩種,一種為分散控制,燈開(kāi)關(guān)安裝在潔凈區(qū)內(nèi);另一種在照明配電箱上集中控制。

4.接地

潔凈區(qū)內(nèi)有爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所和有粉塵的場(chǎng)所均要防靜電設(shè)計(jì)和防雷電設(shè)計(jì)。

在設(shè)計(jì)中我們將重復(fù)接地、防靜電接地、防雷接地連成一體,接地電阻小于1歐姆。近幾年藥品生產(chǎn)廠房設(shè)計(jì)低壓配電系統(tǒng)的接地型式采用TN-C-S或TN-S系統(tǒng)。

根據(jù)國(guó)標(biāo)GB50054-95 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》中第四節(jié)接地故障保護(hù)第4.4.4條規(guī)定要作等電位聯(lián)結(jié),以往設(shè)計(jì)僅在電氣設(shè)計(jì)及施工說(shuō)明中書寫一條。按照該規(guī)范,我認(rèn)為應(yīng)該設(shè)計(jì)等電位連接平面圖和系統(tǒng)圖?再書寫說(shuō)明為宜。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集97SD567 《等電位聯(lián)結(jié)安裝》第6頁(yè)<總等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)圖示例>中未畫出工藝管道的等電位聯(lián)結(jié),該圖集適用民用設(shè)計(jì),工業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)該加上工藝管道更加明了。黑龍江烏蘇里江制藥有限公司工程項(xiàng)目和今年上海雅培制藥有限公司二期工程(b)項(xiàng)目都設(shè)計(jì)了等電位聯(lián)結(jié)圖。

5.AcrelEMS--BP生物制藥能效管理平臺(tái)
5.1 平臺(tái)概述

AcrelEMS-BP能效管理系統(tǒng),集變電站綜合自動(dòng)化、電力監(jiān)控、能源管理、電能質(zhì)量、電氣安全、設(shè)備運(yùn)維于一體。平臺(tái)采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式,對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實(shí)行集中扁平化的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理,監(jiān)測(cè)企業(yè)電、水、氣、冷熱量及壓縮空氣等各類能源的消耗情況,通過(guò)數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢(shì)分析,幫助企業(yè)針對(duì)各種能源需求及用能情況、能源質(zhì)量、產(chǎn)品能源單耗、各工序能耗、工藝、車間、產(chǎn)線、班組、重大能耗設(shè)備等的能源利用情況等進(jìn)行能耗統(tǒng)計(jì)、同環(huán)比分析、能源成本分析、碳排分析,為企業(yè)加強(qiáng)能源管理,提高能源利用效率、挖掘節(jié)能潛力、節(jié)能評(píng)估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支持。

5.2 平臺(tái)組成

安科瑞生物制藥能效管理系統(tǒng)是一個(gè)深度集成的自動(dòng)化平臺(tái),它集成了35KV/10KV 的變電站綜自系統(tǒng)、10KV/O.4KV電力監(jiān)控系統(tǒng)、變電所環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、智能馬達(dá)監(jiān)控系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、消防設(shè)備電源系統(tǒng)、消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)。用戶可通過(guò)瀏覽器、手機(jī)APP獲取數(shù)據(jù),通過(guò)一個(gè)平臺(tái)即可對(duì)制藥廠區(qū)全局的用電和用電安全進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度,同時(shí)滿足用戶用電可靠、安全、穩(wěn)定、高效、有序的要求。

5.3 平臺(tái)拓?fù)鋱D
圖5-1  廠區(qū)能效管理平臺(tái)拓?fù)鋱D
5.4 平臺(tái)子系統(tǒng)
(1)電力監(jiān)控

電力監(jiān)控主要針對(duì)10/0.4kV地面或地下變電所,對(duì)變電所高壓回路配置微機(jī)保護(hù)裝置及多功能儀表進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控,對(duì)0.4kV出線配置多功能計(jì)量?jī)x表,用于測(cè)控出線回路電氣參數(shù)和用能情況,可實(shí)時(shí)監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開(kāi)關(guān)柜、變壓器微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置、發(fā)電機(jī)控制柜、ATS/STS、UPS,包括遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào)、事故報(bào)警及記錄等。

(2)環(huán)境監(jiān)測(cè)

環(huán)境監(jiān)測(cè)包括溫濕度、煙感溫感、積水浸水、可燃?xì)怏w濃度、門禁、視頻、空調(diào)、消防數(shù)據(jù)的采集、展示和預(yù)警,同時(shí)也可接入管廊艙室內(nèi)的水泵和通風(fēng)排煙風(fēng)機(jī)等設(shè)備集成的第三方系統(tǒng)完成管廊環(huán)境綜合監(jiān)控。

(3)馬達(dá)監(jiān)控

馬達(dá)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)對(duì)生物制藥電機(jī)的保護(hù)、遙測(cè)、遙信、遙控功能,實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)過(guò)載、短路、缺相、漏電等異常情況的保護(hù)、監(jiān)測(cè)和報(bào)警。在需要的情況下可以設(shè)置聯(lián)動(dòng)控制。

(4)電氣安全

AcrelEMS-BP能效管理系統(tǒng)針對(duì)配電系統(tǒng)的電氣安全隱患配置相應(yīng)的電氣火災(zāi)傳感器、溫度傳感器,消防設(shè)備電源傳感器,接入消防疏散照明以及指示燈具的狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示,并且對(duì)UPS的蓄電池溫度、內(nèi)阻進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視,發(fā)生異常時(shí)通過(guò)聲光、短信、APP及時(shí)預(yù)警。

5.5 相關(guān)平臺(tái)部署硬件選型清單
6.結(jié)束語(yǔ)

醫(yī)藥潔凈房的電氣設(shè)計(jì)不僅內(nèi)容多,涉及面廣,而且與制藥工藝,給排水,暖通及建筑場(chǎng)地,裝修等有著密切的關(guān)系。醫(yī)藥工業(yè)廠房的設(shè)備眾多、專業(yè)技術(shù)復(fù)雜、要求嚴(yán)格,合理的供配電設(shè)計(jì)不僅能提供連續(xù)可靠的電源,對(duì)維持醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房正常功能,對(duì)廠房中的工作人員的安全和正常生產(chǎn)也會(huì)起到重要作用。本文通過(guò)設(shè)計(jì)中遇到的情況進(jìn)行分析,總結(jié)出一些設(shè)計(jì)方法,為今后相關(guān)項(xiàng)目設(shè)計(jì)提供了一些參考經(jīng)驗(yàn)。