फैक्टरी प्लांट भवन: स्टील संरचना डिज़ाइन मार्गदर्शिका

एक अच्छी तरह से योजना बनाए गए कारखाना प्लांट के लिए स्टील के फ्रेम पर उतना ही निर्भर करना पड़ता है जितना कि उसमें रखी गई मशीनों पर। उत्पादन की इमारतों को भारी, असमान भार सहन करने होते हैं और वे दशकों तक चलते रहने चाहिए, इसलिए संरचना पर ध्यान देना आवश्यक है, जिससे पहले कोई भी उपकरण ऑर्डर किया जाए। यह गाइड उन डिज़ाइन के विकल्पों के माध्यम से आपको ले जाता है जो यह तय करते हैं कि क्या एक प्लांट दिन के पहले दिन से ही विश्वसनीय रूप से काम करेगा।

उत्पादन प्रक्रिया के आसपास की योजना बनाना

फ्रेम से पहले प्रक्रिया प्रवाह को मैप करना

किसी भी कारखाने के प्लांट प्रोजेक्ट का पहला कदम यह तय करना है कि सामग्री और लोग वास्तव में कैसे गतिमान होते हैं। एक स्टील संरचना एक तटस्थ बॉक्स नहीं है; बे की दूरी, दरवाज़ों की स्थिति और क्रेन लेन सभी प्रक्रिया के अनुसार निर्धारित होते हैं। शेनयांग के पास एक मशीनरी प्लांट में, मालिक ने पहले एकल उत्पादन लाइन का संचालन किया, जिसमें वेल्डिंग स्टेशनों पर बार-बार बोटलनेक उत्पन्न होते थे। मूल लेआउट के कारण तैयार भागों को प्रवेश बे के माध्यम से वापस यात्रा करना पड़ता था। वास्तविक प्रवाह को मैप करने के बाद, डिज़ाइन में एक सीधी-पार व्यवस्था का उपयोग किया गया, जिसमें २४ मीटर का स्पष्ट स्पैन था, ताकि फ़ॉर्कलिफ्ट और ओवरहेड क्रेन एक अविच्छिन्न पथ को साझा कर सकें। परिणामस्वरूप हैंडलिंग समय कम हुआ और फर्श पर गतिविधि सुरक्षित हो गई। फ्रेम के आरेखण से पहले प्रक्रिया को कागज़ पर लाना स्टील के टनेज में किसी भी बचत से कहीं अधिक लाभदायक है।

उपकरण द्वारा निर्धारित कॉलम की दूरी

एक कारखाने के प्लांट के अंदर, कॉलम ग्रिड की दूरी लागत और उपयोगिता दोनों को निर्धारित करती है। चौड़े बेस बार-बार कॉलम की संख्या कम कर देते हैं, लेकिन बीम की गहराई और इस्पात का वजन बढ़ा देते हैं; छोटे ग्रिड भारी उपकरणों की नींव के लिए उपयुक्त होते हैं, लेकिन फर्श के स्थान को बर्बाद कर देते हैं। प्रेस लाइनों या स्वचालित सेलों के लिए, ९ से १२ मीटर का नियमित ग्रिड मशीनरी को कॉलम के बीच बिना कस्टम फुटिंग के स्थापित करने की अनुमति देता है। जहाँ भविष्य में दूसरी लाइन की संभावना हो, वहाँ ग्रिड को एकरूप रखा जाना चाहिए ताकि बाद के बेस भी मेल खाएँ। कॉलम की दूरी झूलने वाले क्रेन के रनवे की स्थिति भी तय करती है, इसलिए इसे केवल इस्पात आपूर्तिकर्ता के बजाय उत्पादन इंजीनियर के साथ तय किया जाना चाहिए।

भार, छत और संरचनात्मक तर्क

छत के भार और बर्फ के क्षेत्र

ठंडे क्षेत्र में किसी भी कारखाने की छत पर लोड सिर्फ पैनल के वजन के बराबर होना दुर्लभ है। बर्फ का जमाव, लटकती प्रक्रिया पाइप, वेंटिलेशन यूनिट्स और भविष्य के सौर फ्रेम सभी मृत और जीवित लोड जोड़ते हैं। स्थानीय बर्फ क्षेत्र छत के पर्लिन और राफ्टर के आकार को नियंत्रित करता है, और ऊँचे पड़ोसी ब्लॉकों के विरुद्ध बर्फ के बहाव का मॉडलिंग करना आवश्यक है। ६० मीटर के स्पष्ट स्पैन वाला पोर्टल फ्रेम फर्श को खुला रखता है, लेकिन किनारों के पास गहरे राफ्टर की आवश्यकता होती है। लोड केस को सही ढंग से निर्धारित करना अतिरिक्त निर्माण को रोकता है और उस अधिक गंभीर परिणाम से बचाता है जो अपर्याप्त निर्माण के कारण होता है, जहाँ विक्षेपण भंगुर आवरण और छत के फिक्सिंग के जीवनकाल को कम कर देता है।

क्रेन रनवे और मेज़ानाइन

एक कारखाने के प्लांट की क्रेन क्षमता पूरी तरह से फ्रेम को बदल देती है। क्रेन लोड गतिशील और असममित होते हैं, इसलिए रनवे बीम्स को अपना अलग से ब्रेसिंग चाहिए और स्तंभों को झुकाव को सीमित करने के लिए अतिरिक्त दृढ़ता की आवश्यकता होती है। एक १०-टन क्रेन और एक ५०-टन क्रेन में पूरी तरह से अंतर होता है, और फाउंडेशन को पहियों के लोड के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए, न कि अनुमान से। कार्यालयों या हल्के असेंबली के लिए मेज़ानाइन्स स्थानीय फर्श लोड जोड़ते हैं और संवेदनशील उपकरणों तक कंपन न पहुँचे, इसके लिए उन्हें स्वतंत्र समर्थन की आवश्यकता होती है। क्रेन को बाद में सोचा गया विचार मानना प्लांट डिज़ाइन में सबसे आम और महंगी गलती है।

सामग्री, कोटिंग्स और मानक

प्लांट के उपयोग के लिए स्टील ग्रेड्स

एक कारखाने के प्लांट के लिए स्टील का चुनाव करते समय उसके ग्रेड को उसके उपयोग के अनुसार मिलाना होता है। Q355B अधिकांश सामान्य उपयोगों के लिए उपयुक्त है, जबकि Q355D कम तापमान पर टफनेस बनाए रखता है और Q355B-Z35 मोटी प्लेटों के वेल्डिंग के दौरान परतदार फटने (लैमेलर टियरिंग) का प्रतिरोध करता है। भारी भार वाले सदस्यों के लिए Q420B उच्च-शक्ति वाली स्टील का उपयोग किया जाता है, जो क्षमता को बनाए रखते हुए वजन कम करती है। कनेक्शन के लिए अधिकांशतः 10.9S उच्च-शक्ति बोल्ट्स का उपयोग किया जाता है, जिससे पूर्ण-बोल्टेड असेंबली संभव होती है; यह इंस्टालेशन को तेज़ करता है और वेल्डिंग को नियंत्रित शॉप स्थानों तक ही सीमित रखता है। ग्रेड का चुनाव लोड पाथ के आधार पर किया जाता है, आदत के आधार पर नहीं।

दीर्घकालिक संक्षारण सुरक्षा

तट के निकट एक कारखाना संयंत्र या रासायनिक प्रक्रिया में इस्पात पर लगातार हमला होता रहता है। गर्म-डुबोए गए जस्तीकरण (हॉट-डिप गैल्वनाइज़िंग) का उपयोग आर्द्र या रासायनिक वातावरण में लंबे समय तक काम करने के लिए किया जाता है, जबकि ग्लास फ्लेक कोटिंग अम्लों और लवणों के प्रति प्रतिरोधी होती है, जहाँ केवल जस्तीकरण धीरे-धीरे कमज़ोर हो जाता है। १५० मिमी पीआईआर सैंडविच दीवार और छत के पैनल्स इमारत के आवरण को ऊष्मारोधित रखते हैं और संरचना को शुष्क बनाए रखते हैं, जिससे जंग को बढ़ावा देने वाला संघनन कम हो जाता है। शुरुआत में सही प्रणाली का चयन करने से बार-बार रंगाई के लिए बंद करने की आवश्यकता समाप्त हो जाती है। कोटिंग का चयन वास्तविक प्रक्रिया वातावरण के आधार पर किया जाना चाहिए, जो स्थल पर मापा गया हो, सामान्य कैटलॉग मान के आधार पर नहीं।

भविष्य की वृद्धि और खरीद सलाह

विस्तार के लिए डिज़ाइन करना
अधिकांश संयंत्र विकसित होते हैं, और एक का भविष्य कारखाना संयंत्र पहले बे के साथ ही एक ही शीट पर आरेखित किया जाना चाहिए। भविष्य के विस्तार के लिए अभी से डिज़ाइन करने का अर्थ है कि एक गैबल पर फ्रेम को निरंतर छोड़ा जाए, अतिरिक्त स्पैन के लिए फाउंडेशन का आकार निर्धारित किया जाए, और सेवाओं को अतिरिक्त क्षमता के साथ निर्देशित किया जाए। एक पूर्व-इंजीनियर्ड भवन प्रणाली बाद में एक के विस्तार को संभव बनाती है उत्पादन संयंत्र सीधा-सादा है क्योंकि कनेक्शन की ज्यामिति मानक है। शुरुआत में ही स्पष्ट विस्तार जोड़ का विवरण छोड़ने से भविष्य के निर्माण को एक बोल्ट-ऑन कार्य बना दिया जाता है, न कि विध्वंस का कार्य। कोई भी औद्योगिक संरचना जो इस चरण को छोड़ देते हैं, आमतौर पर तब दोगुना भुगतान करते हैं जब लाइन को प्लांट भवन .

निरीक्षण एवं रखरोट योजना
ए स्टील प्लांट फ्रेम कम रखरोट वाला है, लेकिन शून्य रखरोट वाला नहीं है। बोल्ट्स को पहले वर्ष के बाद और किसी भी क्रेन अतिभार घटना के बाद पुनः टॉर्क किया जाना चाहिए। कोटिंग्स की प्रत्येक वर्ष दृश्य जाँच की जानी चाहिए और जंग प्राइमर से आगे फैलने से पहले उनकी टच-अप की जानी चाहिए। ड्रेनेज और गटर्स साफ़ रहने चाहिए ताकि पानी कभी भी डेक पर न ठहरे। खरीदारों को आपूर्तिकर्ता से मिल प्रमाणपत्र, EN 1090 निष्पादन वर्ग, ISO 3834 वेल्डिंग गुणवत्ता और ISO 9001 गुणवत्ता प्रणाली, साथ ही यूरोपीय बाज़ार के लिए सीई मार्किंग माँगनी चाहिए। AISC और MBMA दिशा-निर्देश तथा स्थानीय IBC अनुपालन दुकान ड्राइंग्स की जाँच करते समय एक मज़बूत संदर्भ प्रदान करते हैं। उत्पादन संयंत्र या प्लांट भवन .

एक सफल कारखाना प्लांट का निर्माण संरचना और प्रक्रिया के साथ-साथ डिज़ाइन करने का परिणाम होता है, न कि अलग-अलग। इस्पात काटने से पहले फ्रेम, भार, ग्रेड, कोटिंग और विस्तार योजना को संरेखित करना आवश्यक है। सही मानकों के साथ, एक इस्पात प्लांट भवन लंबे समय तक चलने वाली और अनुकूलन के लिए उपयुक्त सेवा जीवन प्रदान करता है तथा उस उत्पादन की रक्षा करता है जिसे वह आश्रय देता है। यह प्रत्येक औद्योगिक संरचना के लिए सत्य है, चाहे वह एकल-बे उत्पादन प्लांट हो या बहु-बे प्लांट भवन।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न
कौन सी कॉलम स्पेसिंग मशीनरी के लिए उपयुक्त है उत्पादन संयंत्र ?

उत्तर: अधिकांश मशीनरी प्लांट के लिए ९ से १२ मीटर की नियमित ग्रिड सुविधाजनक होती है, जिससे उपकरण कॉलम के बीच स्थित हो सकते हैं बिना कस्टम फुटिंग के। चौड़े बे कॉलम की संख्या कम करते हैं, लेकिन बीम को गहरा कर देते हैं और इस्पात के भार में वृद्धि करते हैं। स्पेसिंग को उत्पादन लाइन और क्रेन रनवे के अनुसार निर्धारित करना चाहिए, कोई डिफ़ॉल्ट मॉड्यूल नहीं। एकसमान ग्रिड भविष्य में अतिरिक्त बे को भी मैच करने में सहायता करते हैं जब प्लांट विस्तारित होता है। किसी भी प्लांट में, यह प्रारंभिक ग्रिड निर्णय भविष्य की लेआउट स्वतंत्रता को निर्धारित करता है। कारखाना संयंत्र प्लांट प्लांट भवन प्लांट

प्रश्न
क्रेन क्षमता फ्रेम को क्यों प्रभावित करती है स्टील प्लांट फ्रेम

उत्तर: क्रेन के भार गतिशील और असममित होते हैं, इसलिए रनवे बीम्स को स्वतंत्र ब्रेसिंग की आवश्यकता होती है और स्तंभों को झुकाव को सीमित करने के लिए अतिरिक्त दृढ़ता की आवश्यकता होती है। एक 10-टन क्रेन एक 50-टन इकाई से काफी भिन्न होता है, और नींवों को पहियों के भार को सहन करने में सक्षम होना चाहिए। क्रेन के आसपास फ्रेम का डिज़ाइन शुरू से ही करने से बाद में महंगे मजबूतीकरण से बचा जा सकता है। एक स्टील प्लांट केवल छत और दीवार के भार के लिए आकारित किया गया है, जो बार-बार उठाने के कार्य के तहत विफल हो जाएगा, जिसके कारण क्रेन के डेटा को फ्रेम के डिज़ाइन को अंतिम रूप देने से पहले निश्चित करना आवश्यक है। औद्योगिक संरचना केवल छत और दीवार के भार के लिए आकारित किया गया है, जो बार-बार उठाने के कार्य के तहत विफल हो जाएगा, जिसके कारण क्रेन के डेटा को फ्रेम के डिज़ाइन को अंतिम रूप देने से पहले निश्चित करना आवश्यक है। प्लांट भवन डिज़ाइन को अंतिम रूप देने से पहले निश्चित करना आवश्यक है।

प्रश्न
क्षरणकारी उत्पादन संयंत्र ?

उत्तर: के लिए कोटिंग का चयन कैसे किया जाता है? कोटिंग का चयन मापे गए प्रक्रिया वातावरण के आधार पर किया जाता है, न कि कैटलॉग मान के आधार पर। गर्म-डुबोया गैल्वेनाइज़िंग नम या रासायनिक वायु के लिए अच्छी तरह काम करता है, जबकि ग्लास फ्लेक कोटिंग ऐसे क्षेत्रों में अम्ल और लवण का प्रतिरोध करती है जहाँ गैल्वेनाइज़िंग कमजोर हो जाता है। एक 150 मिमी पीआईआर पैनल आवरण को शुष्क रखता है और जंग को बढ़ाने वाले संघनन को कम करता है। शुरुआत में सही प्रणाली का निर्दिष्ट करने से बार-बार रीपेंटिंग के लिए बंद करने की आवश्यकता से बचा जा सकता है और स्टील प्लांट और प्लांट भवन जिसे यह बनाता है, उसके सेवा जीवन को बढ़ाया जा सकता है।

प्रश्न
भारी कारखाना संयंत्र कार्य के लिए कौन सा स्टील ग्रेड उपयुक्त है?

उत्तर: क्यू355बी अधिकांश सामान्य कार्यों को कवर करता है, जबकि क्यू355डी कम तापमान पर टफनेस बनाए रखता है और क्यू355बी-जेड35 मोटी प्लेटों के वेल्डिंग के दौरान परतदार फटने का प्रतिरोध करता है। क्यू420बी उच्च-शक्ति इस्पात भारित सदस्यों पर वजन कम करता है, बिना क्षमता खोए। कनेक्शन में पूर्ण-बोल्टेड असेंबली के लिए 10.9एस उच्च-शक्ति बोल्ट का उपयोग किया जाता है, जो उठाने की प्रक्रिया को तेज़ करता है। ग्रेड को लोड पाथ और प्रक्रिया वातावरण के आधार पर निर्धारित किया जाता है, कभी भी आदत के आधार पर नहीं। एक स्टील प्लांट , इस ग्रेड तर्क से औद्योगिक संरचना कुशल बनाया जाता है, बिना सुरक्षा के बलिदान के।

प्रश्न
कब विस्तार की योजना बनानी चाहिए? कारखाना संयंत्र ?

उत्तर: विस्तार की योजना पहले डिज़ाइन के दौरान बनाई जानी चाहिए, न कि लाइन भर जाने के बाद। एक गैबल पर फ्रेम को निरंतर छोड़ना, अतिरिक्त स्पैन के लिए फाउंडेशन का आकार निर्धारित करना और सेवाओं को अतिरिक्त क्षमता के साथ मार्गनिर्देशित करना, भविष्य के निर्माण को एक बोल्ट-ऑन कार्य में बदल देता है। एक पूर्व-इंजीनियर्ड भवन प्रणाली विस्तार के लिए कनेक्शन ज्यामिति को मानक बनाए रखती है। कोई भी उत्पादन संयंत्र जो इसे छोड़ देता है, उसे विकास अंततः आने पर दोगुना भुगतान करना पड़ता है, क्योंकि प्लांट भवन को तब काटा और पुनर्निर्मित किया जाना पड़ता है, बजाय सरलता से विस्तारित किए जाने के।