浅谈制革厂的设计

吴芍君，刘易弘

（中国轻工业武汉设计工程有限责任公司，湖北 武汉 430060）

引言

工厂是传统生产企业维持运营必不可少的生产要素。随着社会的不断发展，环保要求的日益严格，对现代化企业提出了更加高效、更加环保的要求。现代工厂设计已成为一门非常专业的学科，本文主要介绍制革厂的特点及进行工程设计时重点考虑的几个问题。在此与各位读者作以探讨。

1 国内制革企业工厂概况

近些年，中国制革企业逐渐从大中城市向小城市、乡镇转移，70%的企业集中在沿海一带，如福建、浙江、广东等省份，但以小型企业为主体，形成规模的大型企业较少，生产集中度较低。根据对设计的需求，将制革企业归结起来，主要分3 类：

(1)由家庭作坊演变而来的小型个体生产企业。这一类对车间的设计并没有过多的要求，仅需留出基本空间、可以生产出合格的产品即可。多个工序需要人工操作，这在上个世纪90 年代尤为盛行。这些企业在制革行业的提档升级过程中已逐渐合并或被市场淘汰。

(2)老旧企业提标改造。这一类企业有的需要拆掉部分老旧建构筑物进行改造；有的则是由于扩产或研发新工艺而在原厂区空地新建部分工段车间，如鞣制车间、涂饰车间等，结合原生产和环保工艺，与原有工段车间重新搭建新的生产线。

(3)新建大型现代化工厂。基于当前最先进的设计理念和国家规范标准，结合企业自身生产工艺和清洁生产的要求，统筹规划、设计、建设现代化制革工厂。

2 制革厂的特点

由于皮革产品的批量小、品种多，要求一条生产线甚至一个生产装置的设计尽可能达到优化、多用的目的。我们在进行设计时，必须根据实际情况，因地制宜地采用综合生产流程与多功能生产装置，力求做到“一线多用，一机多能”的目的，以取得最佳的经济效益[1]。

笔者通过走访多个制革厂，发现有不少经营者通过租用或自建通用厂房来进行生产，前期投入成本低，回报率高。但这一类车间通常耐久性难以保证，随着使用年限增加，后期会遇到诸多问题，且不易解决。从设计角度来看，制革行业不大，并且有自己的特点：

(1)属于劳动密集型企业。组批、搭马、绷板、修边、手擦皮等工序人员聚集性较高，对消防和职业安全提出了更高的要求。

(2)场内转运量大。国内绝大多数制革企业难以做到全自动化流水线生产，主要工段之前仍然需要通过人工转运在制品。同时，化工原料使用量大的特点也对场内运输路线有一定要求。

(3)温、湿度高。转鼓出皮、去肉、剖层与内部转运必然导致车间内部地面处于水环境当中；后整理阶段干燥设备周围温度较高；染色、加脂工序对温度要求较高，使车间处于湿热环境。

(4)腐蚀性。水场浸灰、浸酸等工序对浴液酸碱度要求较高，湿态车间、化学品库常年处于腐蚀性环境中。

(5)气体处置。原料皮仓库、污水处理车间、预处理车间部分工序均会产生恶臭气体；磨革车间、削匀车间、毛皮后整车间则会产生粉尘；干整理阶段的配料间可能有挥发性有机物产生。

(6)部分工段涉及重金属。皮革鞣剂有很多种，但目前使用最为广泛的依然是铬鞣剂。经过铬鞣工序后的浴液中会含有Cr3+，要求在车间内应进行预处理，同时污水处理站的污泥也应列为危险废物由专业公司处置。

(7)部分工艺使用有机溶剂。制革厂各车间火灾危险性分类以丙类为主，然而，涂饰所用化料种类繁多，添加有机溶剂的不在少数，因此应在干态车间内设置乙类配料间，需要格外注意。

3 制革厂设计应注意的问题

根据制革厂特点，结合设计经验，笔者总结了在设计制革厂时应注意的几点问题：

3.1 总图

(1)制革厂多建于工业园区内，根据当地雨季情况和园区管网的管理及运行情况，可将场内地坪抬高150～300mm，以避免场外雨水和废水倒灌。

(2)在制品和化料通常采用叉车、马车、液压转运车等进行场内运输。在总图设计阶段需要考虑不同车间之间的物流通道应满足人力运输的需求；车间内部以马车和液压转运车为主，物流通道不应设置台阶，不同高度的转鼓平台之间应加设坡道连接。

(3)制革厂用水量与排水量较大，在竖向设计时，尽可能利用地形，采用平坡式或阶梯式，使生产废水重力流入污水处理站。

(4)物流出入口处设置地磅，对进出车辆进行称重，门房可兼做计量间使用，因此距离地磅位置不可过远。

3.2 原皮库

(1)建议在原皮库外设置卸货月台并安装液压调节板，方便对不同规格货车作业。若采用传送带跨厂区道路输送原料皮，则应将原皮库靠近湿态车间，墙面留孔宜大于1.8 m×1.8 m，方便输送带检修。同时，在洞口两侧设置构造柱并安装预埋件，以便支撑室外过路部分的围护结构。

(2)内部可设置环形地沟，地面应设不小于1%的坡度坡向地沟，门窗洞口处应设置防鼠、防蝇、防虫的设施[2]。

(3)若内部采用行车堆垛，设计仓库高度时应考虑车间除臭、消防、喷淋、排烟管道与行车的关系，同时应保证行车运行时跨越原皮垛的净高要求。

(4)保证自然采光的前提下尽量避免阳光直射原料皮，夏季炎热地区应设计空调等降温措施。

(5)原皮库内属于高盐环境，要求直接与原料皮接触的墙、柱、地面、设备及部件等作防腐蚀处理。

3.2 湿态车间

(1)车间净高应考虑转鼓上方输送线的检修空间、排烟管道的安装空间等，通常情况下，净高达9 m 以上可满足使用要求。

(2)车间内湿热环境明显，应有良好的自然采光与通风，同时对外墙和屋面应设计防结露措施。

(3)在设计转鼓平台时，可与框架柱结合考虑，适当增大操作平台宽度，将框架柱贯穿平台。这样既可以给地面留出完整的生产空间和物流通道，也可以利用柱子为后期平台上方工艺管线作以支撑。

(4)根据生产工艺，将车间内部生产废水“分流分治”，可分别设计废水处理与循环利用设施，达到节能减排和清洁生产的目的。

(5)生产过程中使用到的硫酸、甲酸、硫化钠、片碱等物质对建筑物的耐久性、安全性都有影响，浸酸鞣制之前废水大多为碱性，之后多为酸性。因此，需对接触该类物质的墙、柱、地面、屋面及设备平台等进行防腐设计；对该区域的边界、变形缝两侧应设防腐挡水线。

(6)制革生产是“看皮做皮”的过程，大多数工序都要求技术员直接接触皮面，建议在操作平台上多设置几处洗手、洗眼区域。

(7)车间内地沟建议成排布设在转鼓下方，过物流通道处可做暗沟，或用铁木制作沟盖板，耐压又经济。

(8)设计转鼓平台时，切记预留升降机的空间，升降机基坑内应设排水设施。大型转鼓平台较高，一般顶面标高为3.5 m，转鼓平台下方净高基本可以保证2.2 m 以上，这样便可利用平台下方空间设计临时休息室，化料暂存间、取样间等辅助用房。对于寒冷地区，还可以设计为取暖间。

(9)管线综合宜整体考虑，可在转鼓平台上方搭设管架，物料、给水、蒸汽、空压、循环废液等管道及电缆桥架均可集中布设，净高满足2.2m 即可。

(10)蓝湿革、胚革出鼓后的搭马工序通常在不锈钢马车上完成。建议在湿态车间设置专用挤水搭马区，地面找坡，坡度不小于1%，坡向四周排水沟。

(11)车间内应充分预留设备用水点和清洗水的取水点，为此可以将生产给水和循环供水设计为环网，后期在干管上接支管会更加方便。

3.3 干态车间

(1)可设计为单层厂房或多层厂房。单层厂房为充分利用车间上部空间及热量，可将挂晾线布置于车间上方，但应注意挡烟垂壁的影响（若有）。若为多层厂房，可将修边、回湿、涂饰、量革等无震动、重量轻的工序和设备置于上层，将振软、摔软、压花、真空干燥等工序设计在首层，通过合理设置电梯、提升机或滑道将上下层工序有机地结合起来，既可以保证工艺的连续性，也可以降低土建成本。

(2)干态车间整体洁净度要远高于湿态车间，且设备布置更加灵活。为方便工艺变更或后期增减设备，在设计地面荷载时，可对首层地面整体考虑，无需单独设计设备基础；若首层面积很大，则建议分区域按照不同荷载进行设计。面层可以采用环氧地坪，即经济又美观。

(3)磨革、剪毛、铲软等工序宜设置在独立的房间内，加强通风换气，控制室内含尘量[1]。

(4)涂饰设备宜靠墙布置，墙外侧留出环保设备布置空间。因产品订单需要，工艺中不可避免地会选用有机溶剂涂饰剂，届时可将配套环保设施布置于墙外侧绿化带中。

(5)绷板干燥机、通过式干燥机、熨平等设备周围温度较高，应加强局部通风降温。

(6)干态车间内人员较为密集，建议设置更衣、洗手、取水、休息等辅助用房。同时，应设置乙类配料间，配备相应消防设施。

(7)在制品在干态车间内部转运量较大，多是通过马车和液压转运车人力完成。因此，车间内部通道和电梯的设计应结合转运设备和转运量综合考虑。

3.4 仓库

(1)化学品库。应按照国家相关标准分类、分垛储存，分别设置固体存放区和液体存放区，各类化料分类存放，液体存放区设计地沟坡向积液池。危化品库应增设洗眼器。

(2)蓝皮库。属于重点防渗区，应设计在厂区高处，远离水源，仓库内部注意保湿，不可过于干燥。通常与蓝湿革量革车间合建，四周设置地沟坡向集液池。

(3)成品库。典型的丙类仓库，常规设计即可，推荐使用货架，对于频繁进出货的仓库建议设置自动化堆放、取货装置。室内空间区分为储存区、量革区、打包区和包材暂存区。

如果由于地形、容积率或其他原因，需要设计多层仓库，那么可供叉车进出的电梯或升降机是必不可少的，建议轿厢尺寸大于2.5 m×3.5 m，载重量达到8 吨以上。

4 总结

制革行业专业性较强，工艺复杂，从原料皮到成品革需经历几十道工序，不同生产阶段对车间及公共配套的要求不尽相同。这样便对制革厂的设计人员提出了更高的要求。我国的制革行业经历了几十年的快速发展，由古老的地池泡皮演变为家庭作坊式的粗放生产，再发展到现代化规模企业清洁生产。这一步步体现着制革工艺的进化和企业的更新迭代。随着人们环保意识的增强、法律法规的日趋严格、精细化工厂设计的不断推进，更加环保、绿色、高效是制革企业发展的必然方向，这也就要求制革行业的工程设计人员认真实践，不断提高设计水平，争取将“工艺”与“工程”更完美地结合起来。