淺談制革廠的設(shè)計(jì)

吳芍君，劉易弘

（中國(guó)輕工業(yè)武漢設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430060）

引言

工廠是傳統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)維持運(yùn)營(yíng)必不可少的生產(chǎn)要素。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，對(duì)現(xiàn)代化企業(yè)提出了更加高效、更加環(huán)保的要求。現(xiàn)代工廠設(shè)計(jì)已成為一門(mén)非常專(zhuān)業(yè)的學(xué)科，本文主要介紹制革廠的特點(diǎn)及進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)考慮的幾個(gè)問(wèn)題。在此與各位讀者作以探討。

1 國(guó)內(nèi)制革企業(yè)工廠概況

近些年，中國(guó)制革企業(yè)逐漸從大中城市向小城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移，70%的企業(yè)集中在沿海一帶，如福建、浙江、廣東等省份，但以小型企業(yè)為主體，形成規(guī)模的大型企業(yè)較少，生產(chǎn)集中度較低。根據(jù)對(duì)設(shè)計(jì)的需求，將制革企業(yè)歸結(jié)起來(lái)，主要分3 類(lèi)：

(1)由家庭作坊演變而來(lái)的小型個(gè)體生產(chǎn)企業(yè)。這一類(lèi)對(duì)車(chē)間的設(shè)計(jì)并沒(méi)有過(guò)多的要求，僅需留出基本空間、可以生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品即可。多個(gè)工序需要人工操作，這在上個(gè)世紀(jì)90 年代尤為盛行。這些企業(yè)在制革行業(yè)的提檔升級(jí)過(guò)程中已逐漸合并或被市場(chǎng)淘汰。

(2)老舊企業(yè)提標(biāo)改造。這一類(lèi)企業(yè)有的需要拆掉部分老舊建構(gòu)筑物進(jìn)行改造；有的則是由于擴(kuò)產(chǎn)或研發(fā)新工藝而在原廠區(qū)空地新建部分工段車(chē)間，如鞣制車(chē)間、涂飾車(chē)間等，結(jié)合原生產(chǎn)和環(huán)保工藝，與原有工段車(chē)間重新搭建新的生產(chǎn)線(xiàn)。

(3)新建大型現(xiàn)代化工廠?；诋?dāng)前最先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合企業(yè)自身生產(chǎn)工藝和清潔生產(chǎn)的要求，統(tǒng)籌規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)現(xiàn)代化制革工廠。

2 制革廠的特點(diǎn)

由于皮革產(chǎn)品的批量小、品種多，要求一條生產(chǎn)線(xiàn)甚至一個(gè)生產(chǎn)裝置的設(shè)計(jì)盡可能達(dá)到優(yōu)化、多用的目的。我們?cè)谶M(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須根據(jù)實(shí)際情況，因地制宜地采用綜合生產(chǎn)流程與多功能生產(chǎn)裝置，力求做到“一線(xiàn)多用，一機(jī)多能”的目的，以取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益[1]。

筆者通過(guò)走訪多個(gè)制革廠，發(fā)現(xiàn)有不少經(jīng)營(yíng)者通過(guò)租用或自建通用廠房來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)，前期投入成本低，回報(bào)率高。但這一類(lèi)車(chē)間通常耐久性難以保證，隨著使用年限增加，后期會(huì)遇到諸多問(wèn)題，且不易解決。從設(shè)計(jì)角度來(lái)看，制革行業(yè)不大，并且有自己的特點(diǎn)：

(1)屬于勞動(dòng)密集型企業(yè)。組批、搭馬、繃板、修邊、手擦皮等工序人員聚集性較高，對(duì)消防和職業(yè)安全提出了更高的要求。

(2)場(chǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)量大。國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)制革企業(yè)難以做到全自動(dòng)化流水線(xiàn)生產(chǎn)，主要工段之前仍然需要通過(guò)人工轉(zhuǎn)運(yùn)在制品。同時(shí)，化工原料使用量大的特點(diǎn)也對(duì)場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸路線(xiàn)有一定要求。

(3)溫、濕度高。轉(zhuǎn)鼓出皮、去肉、剖層與內(nèi)部轉(zhuǎn)運(yùn)必然導(dǎo)致車(chē)間內(nèi)部地面處于水環(huán)境當(dāng)中；后整理階段干燥設(shè)備周?chē)鷾囟容^高；染色、加脂工序?qū)囟纫筝^高，使車(chē)間處于濕熱環(huán)境。

(4)腐蝕性。水場(chǎng)浸灰、浸酸等工序?qū)υ∫核釅A度要求較高，濕態(tài)車(chē)間、化學(xué)品庫(kù)常年處于腐蝕性環(huán)境中。

(5)氣體處置。原料皮倉(cāng)庫(kù)、污水處理車(chē)間、預(yù)處理車(chē)間部分工序均會(huì)產(chǎn)生惡臭氣體；磨革車(chē)間、削勻車(chē)間、毛皮后整車(chē)間則會(huì)產(chǎn)生粉塵；干整理階段的配料間可能有揮發(fā)性有機(jī)物產(chǎn)生。

(6)部分工段涉及重金屬。皮革鞣劑有很多種，但目前使用最為廣泛的依然是鉻鞣劑。經(jīng)過(guò)鉻鞣工序后的浴液中會(huì)含有Cr3+，要求在車(chē)間內(nèi)應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理，同時(shí)污水處理站的污泥也應(yīng)列為危險(xiǎn)廢物由專(zhuān)業(yè)公司處置。

(7)部分工藝使用有機(jī)溶劑。制革廠各車(chē)間火災(zāi)危險(xiǎn)性分類(lèi)以丙類(lèi)為主，然而，涂飾所用化料種類(lèi)繁多，添加有機(jī)溶劑的不在少數(shù)，因此應(yīng)在干態(tài)車(chē)間內(nèi)設(shè)置乙類(lèi)配料間，需要格外注意。

3 制革廠設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題

根據(jù)制革廠特點(diǎn)，結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，筆者總結(jié)了在設(shè)計(jì)制革廠時(shí)應(yīng)注意的幾點(diǎn)問(wèn)題：

3.1 總圖

(1)制革廠多建于工業(yè)園區(qū)內(nèi)，根據(jù)當(dāng)?shù)赜昙厩闆r和園區(qū)管網(wǎng)的管理及運(yùn)行情況，可將場(chǎng)內(nèi)地坪抬高150～300mm，以避免場(chǎng)外雨水和廢水倒灌。

(2)在制品和化料通常采用叉車(chē)、馬車(chē)、液壓轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)等進(jìn)行場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸。在總圖設(shè)計(jì)階段需要考慮不同車(chē)間之間的物流通道應(yīng)滿(mǎn)足人力運(yùn)輸?shù)男枨?；?chē)間內(nèi)部以馬車(chē)和液壓轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)為主，物流通道不應(yīng)設(shè)置臺(tái)階，不同高度的轉(zhuǎn)鼓平臺(tái)之間應(yīng)加設(shè)坡道連接。

(3)制革廠用水量與排水量較大，在豎向設(shè)計(jì)時(shí)，盡可能利用地形，采用平坡式或階梯式，使生產(chǎn)廢水重力流入污水處理站。

(4)物流出入口處設(shè)置地磅，對(duì)進(jìn)出車(chē)輛進(jìn)行稱(chēng)重，門(mén)房可兼做計(jì)量間使用，因此距離地磅位置不可過(guò)遠(yuǎn)。

3.2 原皮庫(kù)

(1)建議在原皮庫(kù)外設(shè)置卸貨月臺(tái)并安裝液壓調(diào)節(jié)板，方便對(duì)不同規(guī)格貨車(chē)作業(yè)。若采用傳送帶跨廠區(qū)道路輸送原料皮，則應(yīng)將原皮庫(kù)靠近濕態(tài)車(chē)間，墻面留孔宜大于1.8 m×1.8 m，方便輸送帶檢修。同時(shí)，在洞口兩側(cè)設(shè)置構(gòu)造柱并安裝預(yù)埋件，以便支撐室外過(guò)路部分的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

(2)內(nèi)部可設(shè)置環(huán)形地溝，地面應(yīng)設(shè)不小于1%的坡度坡向地溝，門(mén)窗洞口處應(yīng)設(shè)置防鼠、防蠅、防蟲(chóng)的設(shè)施[2]。

(3)若內(nèi)部采用行車(chē)堆垛，設(shè)計(jì)倉(cāng)庫(kù)高度時(shí)應(yīng)考慮車(chē)間除臭、消防、噴淋、排煙管道與行車(chē)的關(guān)系，同時(shí)應(yīng)保證行車(chē)運(yùn)行時(shí)跨越原皮垛的凈高要求。

(4)保證自然采光的前提下盡量避免陽(yáng)光直射原料皮，夏季炎熱地區(qū)應(yīng)設(shè)計(jì)空調(diào)等降溫措施。

(5)原皮庫(kù)內(nèi)屬于高鹽環(huán)境，要求直接與原料皮接觸的墻、柱、地面、設(shè)備及部件等作防腐蝕處理。

3.2 濕態(tài)車(chē)間

(1)車(chē)間凈高應(yīng)考慮轉(zhuǎn)鼓上方輸送線(xiàn)的檢修空間、排煙管道的安裝空間等，通常情況下，凈高達(dá)9 m 以上可滿(mǎn)足使用要求。

(2)車(chē)間內(nèi)濕熱環(huán)境明顯，應(yīng)有良好的自然采光與通風(fēng)，同時(shí)對(duì)外墻和屋面應(yīng)設(shè)計(jì)防結(jié)露措施。

(3)在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)鼓平臺(tái)時(shí)，可與框架柱結(jié)合考慮，適當(dāng)增大操作平臺(tái)寬度，將框架柱貫穿平臺(tái)。這樣既可以給地面留出完整的生產(chǎn)空間和物流通道，也可以利用柱子為后期平臺(tái)上方工藝管線(xiàn)作以支撐。

(4)根據(jù)生產(chǎn)工藝，將車(chē)間內(nèi)部生產(chǎn)廢水“分流分治”，可分別設(shè)計(jì)廢水處理與循環(huán)利用設(shè)施，達(dá)到節(jié)能減排和清潔生產(chǎn)的目的。

(5)生產(chǎn)過(guò)程中使用到的硫酸、甲酸、硫化鈉、片堿等物質(zhì)對(duì)建筑物的耐久性、安全性都有影響，浸酸鞣制之前廢水大多為堿性，之后多為酸性。因此，需對(duì)接觸該類(lèi)物質(zhì)的墻、柱、地面、屋面及設(shè)備平臺(tái)等進(jìn)行防腐設(shè)計(jì)；對(duì)該區(qū)域的邊界、變形縫兩側(cè)應(yīng)設(shè)防腐擋水線(xiàn)。

(6)制革生產(chǎn)是“看皮做皮”的過(guò)程，大多數(shù)工序都要求技術(shù)員直接接觸皮面，建議在操作平臺(tái)上多設(shè)置幾處洗手、洗眼區(qū)域。

(7)車(chē)間內(nèi)地溝建議成排布設(shè)在轉(zhuǎn)鼓下方，過(guò)物流通道處可做暗溝，或用鐵木制作溝蓋板，耐壓又經(jīng)濟(jì)。

(8)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)鼓平臺(tái)時(shí)，切記預(yù)留升降機(jī)的空間，升降機(jī)基坑內(nèi)應(yīng)設(shè)排水設(shè)施。大型轉(zhuǎn)鼓平臺(tái)較高，一般頂面標(biāo)高為3.5 m，轉(zhuǎn)鼓平臺(tái)下方凈高基本可以保證2.2 m 以上，這樣便可利用平臺(tái)下方空間設(shè)計(jì)臨時(shí)休息室，化料暫存間、取樣間等輔助用房。對(duì)于寒冷地區(qū)，還可以設(shè)計(jì)為取暖間。

(9)管線(xiàn)綜合宜整體考慮，可在轉(zhuǎn)鼓平臺(tái)上方搭設(shè)管架，物料、給水、蒸汽、空壓、循環(huán)廢液等管道及電纜橋架均可集中布設(shè)，凈高滿(mǎn)足2.2m 即可。

(10)藍(lán)濕革、胚革出鼓后的搭馬工序通常在不銹鋼馬車(chē)上完成。建議在濕態(tài)車(chē)間設(shè)置專(zhuān)用擠水搭馬區(qū)，地面找坡，坡度不小于1%，坡向四周排水溝。

(11)車(chē)間內(nèi)應(yīng)充分預(yù)留設(shè)備用水點(diǎn)和清洗水的取水點(diǎn)，為此可以將生產(chǎn)給水和循環(huán)供水設(shè)計(jì)為環(huán)網(wǎng)，后期在干管上接支管會(huì)更加方便。

3.3 干態(tài)車(chē)間

(1)可設(shè)計(jì)為單層廠房或多層廠房。單層廠房為充分利用車(chē)間上部空間及熱量，可將掛晾線(xiàn)布置于車(chē)間上方，但應(yīng)注意擋煙垂壁的影響（若有）。若為多層廠房，可將修邊、回濕、涂飾、量革等無(wú)震動(dòng)、重量輕的工序和設(shè)備置于上層，將振軟、摔軟、壓花、真空干燥等工序設(shè)計(jì)在首層，通過(guò)合理設(shè)置電梯、提升機(jī)或滑道將上下層工序有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，既可以保證工藝的連續(xù)性，也可以降低土建成本。

(2)干態(tài)車(chē)間整體潔凈度要遠(yuǎn)高于濕態(tài)車(chē)間，且設(shè)備布置更加靈活。為方便工藝變更或后期增減設(shè)備，在設(shè)計(jì)地面荷載時(shí)，可對(duì)首層地面整體考慮，無(wú)需單獨(dú)設(shè)計(jì)設(shè)備基礎(chǔ)；若首層面積很大，則建議分區(qū)域按照不同荷載進(jìn)行設(shè)計(jì)。面層可以采用環(huán)氧地坪，即經(jīng)濟(jì)又美觀。

(3)磨革、剪毛、鏟軟等工序宜設(shè)置在獨(dú)立的房間內(nèi)，加強(qiáng)通風(fēng)換氣，控制室內(nèi)含塵量[1]。

(4)涂飾設(shè)備宜靠墻布置，墻外側(cè)留出環(huán)保設(shè)備布置空間。因產(chǎn)品訂單需要，工藝中不可避免地會(huì)選用有機(jī)溶劑涂飾劑，屆時(shí)可將配套環(huán)保設(shè)施布置于墻外側(cè)綠化帶中。

(5)繃板干燥機(jī)、通過(guò)式干燥機(jī)、熨平等設(shè)備周?chē)鷾囟容^高，應(yīng)加強(qiáng)局部通風(fēng)降溫。

(6)干態(tài)車(chē)間內(nèi)人員較為密集，建議設(shè)置更衣、洗手、取水、休息等輔助用房。同時(shí)，應(yīng)設(shè)置乙類(lèi)配料間，配備相應(yīng)消防設(shè)施。

(7)在制品在干態(tài)車(chē)間內(nèi)部轉(zhuǎn)運(yùn)量較大，多是通過(guò)馬車(chē)和液壓轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)人力完成。因此，車(chē)間內(nèi)部通道和電梯的設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備和轉(zhuǎn)運(yùn)量綜合考慮。

3.4 倉(cāng)庫(kù)

(1)化學(xué)品庫(kù)。應(yīng)按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)、分垛儲(chǔ)存，分別設(shè)置固體存放區(qū)和液體存放區(qū)，各類(lèi)化料分類(lèi)存放，液體存放區(qū)設(shè)計(jì)地溝坡向積液池。?；穾?kù)應(yīng)增設(shè)洗眼器。

(2)藍(lán)皮庫(kù)。屬于重點(diǎn)防滲區(qū)，應(yīng)設(shè)計(jì)在廠區(qū)高處，遠(yuǎn)離水源，倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部注意保濕，不可過(guò)于干燥。通常與藍(lán)濕革量革車(chē)間合建，四周設(shè)置地溝坡向集液池。

(3)成品庫(kù)。典型的丙類(lèi)倉(cāng)庫(kù)，常規(guī)設(shè)計(jì)即可，推薦使用貨架，對(duì)于頻繁進(jìn)出貨的倉(cāng)庫(kù)建議設(shè)置自動(dòng)化堆放、取貨裝置。室內(nèi)空間區(qū)分為儲(chǔ)存區(qū)、量革區(qū)、打包區(qū)和包材暫存區(qū)。

如果由于地形、容積率或其他原因，需要設(shè)計(jì)多層倉(cāng)庫(kù)，那么可供叉車(chē)進(jìn)出的電梯或升降機(jī)是必不可少的，建議轎廂尺寸大于2.5 m×3.5 m，載重量達(dá)到8 噸以上。

4 總結(jié)

制革行業(yè)專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)，工藝復(fù)雜，從原料皮到成品革需經(jīng)歷幾十道工序，不同生產(chǎn)階段對(duì)車(chē)間及公共配套的要求不盡相同。這樣便對(duì)制革廠的設(shè)計(jì)人員提出了更高的要求。我國(guó)的制革行業(yè)經(jīng)歷了幾十年的快速發(fā)展，由古老的地池泡皮演變?yōu)榧彝プ鞣皇降拇址派a(chǎn)，再發(fā)展到現(xiàn)代化規(guī)模企業(yè)清潔生產(chǎn)。這一步步體現(xiàn)著制革工藝的進(jìn)化和企業(yè)的更新迭代。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)、法律法規(guī)的日趨嚴(yán)格、精細(xì)化工廠設(shè)計(jì)的不斷推進(jìn)，更加環(huán)保、綠色、高效是制革企業(yè)發(fā)展的必然方向，這也就要求制革行業(yè)的工程設(shè)計(jì)人員認(rèn)真實(shí)踐，不斷提高設(shè)計(jì)水平，爭(zhēng)取將“工藝”與“工程”更完美地結(jié)合起來(lái)。