以某煉油項(xiang)目裝(zhuang)置(zhi)作(zuo)為一個實例,列出(chu)了在已(yi)有(you)工廠中開展新裝(zhuang)置(zhi)平面(mian)布置(zhi)設計的步驟。通(tong)過例子展示(shi)了某些(xie)推薦的做法和布置(zhi)設計的原則。


一(yi)、裝(zhuang)置(zhi)設(she)備布置(zhi)設(she)計(ji)要求的(de)一(yi)般資料


 當開始做裝(zhuang)置設備(bei)平面布(bu)置圖時,需要從(cong)工程設計項目組(zu)及(ji)工藝、設備(bei)、儀(yi)表(biao)、電(dian)氣、總圖等專業(ye)得(de)到(dao)下列資料。


  ①. 新裝置(zhi)區域(yu)附近(jin)現場資料(liao)(在某些設計單(dan)位(wei),這些條件(jian)由總(zong)圖專業供(gong)給管道專業)。


   a. 工程設計資料(包括新裝置區(qu)域(yu)現場平面圖(tu),地(di)上或地(di)下設施,水(shui)、電、汽等(deng)公用工程條件,選用的(de)防(fang)火規范、安全距離(li)、噪聲控制的(de)標準等(deng))。


   b. 常(chang)年(nian)最小頻率風向。


   c. 裝置及進出管線建議的位置。


   d. 電纜進(jin)出口位置。


   e. 新裝置區附近(jin)的(de)道路、鐵(tie)路等交通條件及其詳圖(tu)。


   f. 裝置(zhi)的(de)基準點位置(zhi)。


   g. 裝置(zhi)的指北向。


   h. 檢修用吊(diao)車(che)的能力和尺寸。


   i. 消防車(che)通道(dao)。


 ②. 從其他(ta)專業得到的資料。


   a. 工藝流程圖或(huo)管道-儀表流程圖。


   b. 設(she)備(bei)表(biao)及設(she)備(bei)尺(chi)寸。例如:大型儲罐的(de)直徑、高(gao)度或容量;加熱(re)爐(lu)(lu)的(de)外形(xing)(xing)尺(chi)寸、形(xing)(xing)式,煙囪是獨立的(de)還是安裝在加熱(re)爐(lu)(lu)頂部(bu),煙囪尺(chi)寸;壓縮機(ji)的(de)形(xing)(xing)式、外形(xing)(xing)尺(chi)寸,其密封(feng)油、潤滑油系統的(de)布置,輔助設(she)備(bei)的(de)布置;泵的(de)形(xing)(xing)式、外形(xing)(xing)尺(chi)寸,驅動機(ji)的(de)形(xing)(xing)式和要求(qiu);各種非定型設(she)備(bei)的(de)規格(ge),包括塔器(qi)、換(huan)熱(re)器(qi)、容器(qi)等。


   c. 設(she)備安(an)裝(zhuang)和檢修要(yao)(yao)求(qiu)。例如:塔的(de)最小安(an)裝(zhuang)高度(du)(從地(di)面至塔底(di)(di)封頭(tou)切線處(chu));有重(zhong)力流或(huo)固體(ti)卸(xie)料的(de)立(li)式(shi)或(huo)臥式(shi)容器的(de)安(an)裝(zhuang)標高要(yao)(yao)求(qiu)(立(li)式(shi)的(de)指底(di)(di)部封頭(tou)切線處(chu)至地(di)面的(de)距離,臥式(shi)的(de)指儲(chu)槽底(di)(di)部至地(di)面的(de)距離);換熱器管束(shu)抽芯所需(xu)空(kong)間;壓縮機、泵或(huo)其他回轉(zhuan)設(she)備拆卸(xie)和更換零部件的(de)要(yao)(yao)求(qiu)。


 ③. 空冷(leng)器形(xing)式和(he)外(wai)形(xing)尺寸需要和(he)工藝專(zhuan)業協商,因為(wei)空冷(leng)器通常安(an)裝在管廊的(de)上方,管廊的(de)尺寸要和(he)空冷(leng)器的(de)規格相適(shi)應。


  通(tong)常在管廊(lang)的(de)(de)下方布(bu)置泵,需要(yao)泵的(de)(de)型號(hao)、規格、外形尺寸及泵的(de)(de)吸入口(kou)和排出口(kou)管線連接尺寸,如能提供樣本更好。



二、對(dui)工藝流程圖(tu)的研究


  作平面(mian)布置圖時,工藝流程圖已準備好(hao)(圖5-97)。


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  請工(gong)藝(yi)設計(ji)人員介紹裝(zhuang)置的工(gong)藝(yi)流(liu)程,并研究出直接影響設備布置的若干結論(lun),例如下(xia)面所列內容。


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  ①. 設備布置(zhi)(zhi)要順流程。原油(you)加料(liao)泵P-101要緊貼裝置(zhi)(zhi)西邊界管線(xian)(xian)進出口“A”。因為(wei)原油(you)管線(xian)(xian)從“A”處進入裝置(zhi)(zhi)(圖5-98)。

 

  ②. 泵(beng)應布(bu)置(zhi)在相(xiang)應的設(she)備(bei)附近,以免泵(beng)吸入管(guan)線壓降太大(da)。


  ③. 要(yao)滿足大(da)型設(she)備(bei)布置(zhi)上的要(yao)求(qiu)。如加(jia)熱爐F-101,要(yao)保(bao)證安全(quan)距離。另外(wai),燃料管線用分(fen)配臺分(fen)配,進口接(jie)管多,故爐子(zi)周(zhou)圍要(yao)有(you)足夠的空間。


  ④. 關(guan)鍵(jian)管(guan)(guan)線(xian)的(de)(de)柔性要求,在布置(zhi)階段(duan)請應力分析人員協助,例如:加(jia)熱爐(lu)的(de)(de)轉油(you)管(guan)(guan)線(xian)是高溫合(he)金管(guan)(guan)線(xian),要盡可能(neng)短,且沒有袋形;T-101塔(ta)(ta)底(di)管(guan)(guan)線(xian)是高溫的(de)(de),要考慮(lv)管(guan)(guan)線(xian)的(de)(de)柔性以及備用泵(beng)的(de)(de)熱的(de)(de)和冷(leng)的(de)(de)工(gong)況;進出汽提(ti)塔(ta)(ta)T-102和T-103的(de)(de)管(guan)(guan)線(xian)盡可能(neng)短;汽提(ti)塔(ta)(ta)至(zhi)火(huo)炬(ju)系統的(de)(de)泄壓管(guan)(guan)線(xian)應盡可能(neng)短。


  ⑤. 設備布置要考慮配管(guan)要求(qiu),例(li)如:從(cong)T-101至E-115的(de)架空(kong)管(guan)線(xian)(xian)(xian)應(ying)避免有袋(dai)形,在滿足管(guan)線(xian)(xian)(xian)柔性和塔膨脹的(de)前提下,管(guan)線(xian)(xian)(xian)走向(xiang)應(ying)簡單些;從(cong)E-115至V-101的(de)冷凝液管(guan)線(xian)(xian)(xian)應(ying)避免有袋(dai)形;從(cong)V-101至壓縮機C-101的(de)氣(qi)體管(guan)線(xian)(xian)(xian)盡可能(neng)短,避免有袋(dai)形。



三、平面布置(zhi)圖的編制


 在完成(cheng)工(gong)藝流程圖的研究后,進一步檢查新收到的各專業的資料(liao)是否有(you)其他的要求。開始(shi)平面(mian)布置圖的設(she)計。


 ①. 如工(gong)程沒(mei)有(you)特殊的要求,裝置(zhi)的操作通(tong)道(dao)、檢修通(tong)道(dao)及(ji)平臺的設(she)置(zhi)等均按(an)設(she)計規范確定,下列各項在設(she)計中(zhong)應予(yu)遵循。


   a. 裝置檢(jian)修時,需(xu)汽(qi)車(che)(che)(吊車(che)(che))通過的(de)主要(yao)檢(jian)修通道上(shang)方最小凈空4.5m。


   b. 裝置四周環形道路上(shang)(shang)方(fang)最(zui)(zui)小(xiao)凈(jing)空5.0m,鐵軌上(shang)(shang)方(fang)最(zui)(zui)小(xiao)凈(jing)空5.5m(SH 3012-2000)。


   c. 泵的操作溫度340℃或340℃以上時,不能(neng)布(bu)(bu)置在(zai)管廊(lang)下,應布(bu)(bu)置在(zai)距(ju)管廊(lang)外(wai)側3m以外(wai)。泵的操作溫度在(zai)340℃以下時,可(ke)布(bu)(bu)置在(zai)管廊(lang)下,必須考慮(lv)泵和驅(qu)動機的檢修(xiu),泵上方(fang)最小(xiao)凈空3m。


   d. 通常,空冷器布置在(zai)管廊上。


   e. 儲存烴(jing)類設(she)備的支(zhi)架及輸送烴(jing)類管道(dao)的管廊(lang)支(zhi)柱應進行防火保護的處(chu)理。


 ②. 要考慮(lv)運輸、安裝(zhuang)設備的位置。道路或通道要有足(zu)夠的空間,以滿(man)足(zu)大型設備的運輸和安裝(zhuang)。


 ③. 進行初步的設備(bei)布置。如圖5-98所示,用(yong)方塊(kuai)的形式繪出管廊、加熱(re)爐、蒸餾塔(ta)、框(kuang)架、控制(zhi)室等的位(wei)置。這張布置圖討論通過,即可(ke)開始設計正式的平面布置圖。


 ④. 繪(hui)制平(ping)面布置(zhi)圖(tu)的步驟。


   a. 在裝置(zhi)設備布(bu)置(zhi)區(qu)域內(nei)確定管廊的布(bu)置(zhi)。


   b. 加熱爐的布(bu)置(zhi)。


   c. 控(kong)制室(shi)的(de)布(bu)置。


   d. 主要(yao)設備的布置(zhi),包(bao)括分餾塔、空冷(leng)器、大型(xing)容(rong)器、壓縮機、泵等。


全(quan)部設備布置(zhi)完成后(hou),經校驗,并適當調(diao)整(zheng),使用計(ji)算(suan)機繪出正式平面(mian)布置(zhi)圖。



四、裝置管廊的(de)布置


  裝置(zhi)管廊的(de)位置(zhi)必須優先考(kao)慮(lv),因(yin)為(wei)它會(hui)影響設備的(de)布置(zhi)。


  圖5-99表示了(le)新裝置(zhi)(zhi)管廊(lang)的(de)位置(zhi)(zhi)與已(yi)有管廊(lang)的(de)關(guan)系,下(xia)面敘述如何布(bu)置(zhi)(zhi)管廊(lang)。


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  ①. 首先(xian)應與土(tu)建協商確定(ding)結構材料,是使用(yong)鋼筋混凝(ning)土(tu)的還是鋼結構的。鋼筋混凝(ning)土(tu)的較為經(jing)濟。


  ②. 管(guan)廊的(de)(de)柱距6m,可滿足DN80和DN80以上的(de)(de)管(guan)線,不需要中間(jian)支(zhi)承。管(guan)廊下兩(liang)個柱距之間(jian)可布置(zhi)兩(liang)臺(tai)中型的(de)(de)泵。


  ③. 管(guan)廊(lang)(lang)的(de)(de)寬度(du),首先應(ying)明確管(guan)廊(lang)(lang)上是(shi)否安裝(zhuang)空(kong)冷器(qi)(qi)。若(ruo)安裝(zhuang)空(kong)冷器(qi)(qi),管(guan)廊(lang)(lang)的(de)(de)寬度(du)由空(kong)冷器(qi)(qi)的(de)(de)管(guan)長(chang)決(jue)定。若(ruo)管(guan)廊(lang)(lang)上沒(mei)有空(kong)冷器(qi)(qi),則作完管(guan)線走向草圖后(hou),根據管(guan)子(zi)排(pai)列寬度(du),再預(yu)留20%的(de)(de)裕量[全廠性管(guan)廊(lang)(lang)或管(guan)墩上(包括(kuo)穿越涵洞)應(ying)留有10%~30%的(de)(de)裕量,裝(zhuang)置主管(guan)廊(lang)(lang)宜留有10%~20%的(de)(de)裕量],并考(kao)慮管(guan)廊(lang)(lang)下設備檢修(xiu)的(de)(de)最小(xiao)通道,確定管(guan)廊(lang)(lang)的(de)(de)寬度(du)。


  ④. 根據已有管(guan)(guan)廊的位置(zhi),新(xin)裝置(zhi)管(guan)(guan)廊東、西向(xiang)布置(zhi)較為(wei)合(he)理。管(guan)(guan)廊的柱子邊緣距道路不應小于(yu)1m。


  ⑤. 加熱爐(lu)(lu)應放在(zai)常年最小頻率風向的下風側(ce),位于管廊南(nan)側(ce)(圖5-100)。爐(lu)(lu)子所占面積較大,總寬度為10m,其四周(zhou)要設置平臺(tai),從裝置南(nan)邊界線往(wang)北20m設管廊第(di)一排柱子。


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五、主要設備的布置


 1. 原油(you)加(jia)熱爐(lu)F-101的布(bu)置(圖5-101)


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  原油加(jia)熱爐是長(chang)23m寬10m的箱式爐,煙囪和加(jia)熱爐組裝在一起。


  加熱爐布(bu)置的要點如下:


   ①. 位(wei)于(yu)常年最小頻率風(feng)向(xiang)的下(xia)風(feng)側。


   ②. 加熱爐周圍保持15m的安(an)全距離。


   ③. 對流段(duan)管束抽芯所需要的空間,在布置圖(tu)上要表示出,抽芯區域內不(bu)得有任(ren)何障礙物。


   ④. 為便于(yu)施工安裝,加熱爐應(ying)位于(yu)主要道路旁。


2. 控制室的布置(zhi)(圖5-101)


  確定(ding)控制室(shi)的位置(zhi)時應(ying)考慮安全性(xing),控制室(shi)應(ying)離逸出可燃性(xing)氣體(ti)的設備有15m的距(ju)離。在有的設計單位,控制室(shi)的布置(zhi)是由總圖專業完成(cheng)的。


3. 分餾(liu)塔T-101及有關設(she)備的布置(圖(tu)5-101)


  從加(jia)熱(re)爐(lu)F-101到(dao)塔T-101的轉油(you)線(xian)是(shi)一根關鍵管(guan)(guan)線(xian),盡(jin)可能短些(xie),因為管(guan)(guan)口是(shi)在(zai)爐(lu)子的西(xi)面,所以T-101在(zai)F-101的西(xi)面是(shi)合理的。


  汽提塔T-102 和(he)T-103 緊靠T-101。


  如圖5-101所示,應按工藝流程和重力(li)流要求布置設備。從T-101來的塔頂管(guan)線(xian)經換(huan)熱器(qi)E-101至空(kong)冷(leng)器(qi)E-115,再經冷(leng)凝(ning)器(qi)E-110到(dao)儲(chu)槽V-101。


  在(zai)正式畫(hua)平(ping)面(mian)布(bu)置圖以前,先畫(hua)一張草圖。研究所有(you)設(she)備(bei)安(an)裝和檢(jian)修是否可行。


4. 空冷器的(de)布置(zhi)


  大型空冷(leng)器E-115放在中間,便于從E-101來的管線敷設(she)。


  管線的(de)走向要和流程一致。因為(wei)煤油(you)(you)和輕組分油(you)(you)管線在裝置(zhi)東邊(bian)界進出(chu)口點“B”連接,故空冷(leng)器E-116和E-117放在E-115的(de)東邊(bian)。


  便于擴建時預留(liu)空(kong)冷器的(de)安裝,預留(liu)的(de)空(kong)冷器放在E-115的(de)西邊。


5. 脫鹽水(shui)V-102及(ji)有(you)關設備的(de)布置(zhi)(圖(tu)5-101)


  V-102是一(yi)個(ge)大型(xing)設備,直徑3m,切(qie)線(xian)(xian)至切(qie)線(xian)(xian)長度(du)為11m,加上球形封頭總(zong)長為14m。因為管(guan)廊至南邊界線(xian)(xian)的(de)距離是20m,可放置(zhi)脫(tuo)鹽器,故把V-102放在管(guan)廊的(de)南邊。


  換(huan)熱(re)器E-102、E-103和E-104布置(zhi)在管廊的北面,因為原油進料管線從西面進入(ru)后,經(jing)換(huan)熱(re)器后進入(ru)脫鹽(yan)器。


  加(jia)熱爐加(jia)料泵P-102旁布置抑制(zhi)劑配制(zhi)設備。脫鹽器人口要加(jia)入抑制(zhi)劑,配制(zhi)設備放在這(zhe)里(li),袋子拆卸方便(bian)。


6. 原油預(yu)熱器(qi)群(qun)的布置(zhi)(圖5-100和(he)圖5-101)


  換熱(re)(re)器E-105、E-106、E-107放在(zai)管廊的北面換熱(re)(re)器區域內,和E-102、E-103、E-104排成一行(xing)。


  這(zhe)些換熱(re)(re)器(qi)的布(bu)置,不(bu)能妨礙換熱(re)(re)器(qi)周圍的檢修通道(dao),并要提(ti)供足夠的管束(shu)抽芯空間(jian)。在管廊和換熱(re)(re)器(qi)之間(jian)要有足夠的距離,以便于接(jie)近換熱(re)(re)器(qi)封頭。


  完成(cheng)換熱器E-108、E-113和E-114的(de)定位:蒸汽發生器E-108布置在E-107的(de)東邊,它靠(kao)近(jin)泵(beng)P-107及相對(dui)地接近(jin)F-101。


  要符合流程圖的流向,水冷(leng)卻(que)器E-113緊靠E-104布置,使得E-101來的配(pei)管距離(li)最短。冷(leng)卻(que)器E-114位于E-108的東(dong)邊,在控(kong)制室最小安全距離(li)之外。


7. 壓縮機(ji)C-101及附屬(shu)設備的布置(圖(tu)(tu)5-100和(he)圖(tu)(tu)5-101)


  壓縮機為往復式(shi)、兩(liang)段、電機驅動的雙缸對置式(shi)壓縮機,帶一、二(er)段冷卻器,一臺,占地面(mian)積約(yue)5㎡。


  甲方沒有(you)提出(chu)建(jian)造壓(ya)(ya)縮機廠房的要求時,則壓(ya)(ya)縮機露天安裝。它和(he)吸入罐V-104及V-105一起布置在裝置的最西端。


  因(yin)為(wei)氣體和二(er)段冷凝液管線(xian)在“A”處進(jin)出裝置(zhi),壓縮機(ji)C-101布置(zhi)在裝置(zhi)邊(bian)界線(xian)附近是很理想(xiang)的(de)。


8. 泵的布置(zhi)


  圖5-100示出了管廊下(xia)泵(beng)的布置。


  當管廊(lang)柱間距(ju)為(wei)6m時,可安(an)裝兩(liang)臺(tai)中型泵,并有供(gong)電纜(lan)的足夠(gou)空間。泵的排(pai)出口位于管廊(lang)柱中心(xin)線外側(ce)600mm(見圖5-102)。


  原(yuan)油加料泵P-101位于裝置西邊界管線進出口附近。


  泵P-103、P-105和P-108靠(kao)近有關設(she)備(bei)T-101布置,分餾(liu)塔T-101及泵的吸(xi)入管線要有一(yi)定的柔性。


  泵P-104、P-106布置在框架下。


9. 油水分(fen)離(li)器(qi)的(de)布置(圖(tu)5-100)


  油水分(fen)離器是把(ba)烴類(lei)和(he)雨水、消防水分(fen)離,然后用泵將烴送至廢油罐(在(zai)裝置以外(wai))處(chu)理,分(fen)離器排出的污(wu)(wu)水送至全廠污(wu)(wu)水處(chu)理系統(tong)。


  場地西(xi)南角的(de)尺寸(cun)和位置布置油(you)水分離(li)(li)(li)器合(he)適,理由(you)如下(xia):裝置污水管(guan)(guan)(guan)要接至(zhi)工(gong)廠已(yi)有污水總管(guan)(guan)(guan),正好(hao)在油(you)水分離(li)(li)(li)器的(de)南面;廢油(you)管(guan)(guan)(guan)線理想的(de)引出(chu)位置在“A”點,離(li)(li)(li)加熱(re)爐(lu)F-101的(de)距離(li)(li)(li)最遠。



六(liu)、管線(xian)走向研究圖


 平面(mian)布置(zhi)圖供給(gei)各有關專業前,根據(ju)管道-儀表流程圖畫管線走向圖以校驗平面(mian)布置(zhi)圖。


  ①. 管線走(zou)向(xiang)圖(tu)的用途有:決定(ding)管廊的寬度和層數;校核設備布置和物料流(liu)向(xiang)。


  ②. 管(guan)線走(zou)向(xiang)圖由裝置設(she)備布(bu)置設(she)計者負責繪制。管(guan)線走(zou)向(xiang)圖由一根(gen)根(gen)管(guan)線組成,管(guan)線走(zou)向(xiang)盡可能使距離縮短,減少不(bu)必(bi)要(yao)的繞行。通常,管(guan)廊的走(zou)向(xiang)改變的,要(yao)改變標高,圖上不(bu)必(bi)表示管(guan)子的上升和下降。


 管廊上的調節閥組、孔板(ban)和主要(yao)管線中的特殊配件應表(biao)示出位(wei)置,以便校核所需(xu)要(yao)的空間。


 當(dang)管(guan)線走向圖(tu)完(wan)成后,應校(xiao)核管(guan)廊(lang)(lang)的寬度(du),為今(jin)后的擴建,每一層(ceng)管(guan)廊(lang)(lang)預留一定(ding)的余(yu)量。如果管(guan)廊(lang)(lang)的寬度(du)超過10m,通常(chang)改為雙(shuang)層(ceng)管(guan)廊(lang)(lang)。


  ③. 管線走向圖應做到如下各點。


   a. 管(guan)廊的寬度一般(ban)不超過10m。


   b. 只有(you)安裝空(kong)冷器組的一段管廊需(xu)要雙層的。


   c. 為加(jia)熱(re)爐F-101轉油線的支承,需設一(yi)單層(ceng)管廊。


   d. 在(zai)管廊上敷設(she)電(dian)氣(qi)和儀(yi)表電(dian)纜,兩電(dian)纜槽之間要(yao)有(you)1m的凈(jing)距(ju)。


   e. 確(que)定管廊(lang)橫(heng)梁的標高。


   f. 在(zai)(zai)管線進出(chu)(chu)口(kou)(kou)“A”處(chu)(chu)若(ruo)為(wei)單(dan)層(ceng)管廊時,需(xu)增加管廊的(de)寬度,在(zai)(zai)管線進出(chu)(chu)口(kou)(kou)“B”處(chu)(chu)為(wei)單(dan)層(ceng)管廊時,也需(xu)增加管廊的(de)寬度(去(qu)火炬干管除外)。


   g. 確(que)定(ding)從(cong)控制(zhi)室來的電纜架(jia)的位置。


   h. 確定(ding)冷卻水、循環水在(zai)裝置進(jin)出口的位置。


   i. 完(wan)成裝置(zhi)進(jin)出口管線表,包括管線尺(chi)寸和(he)流動介質。



七、修(xiu)改(gai)并完成建議(yi)的平面布(bu)置(zhi)圖


將建(jian)議(yi)的(de)平面(mian)(mian)布(bu)置圖(tu)(tu)修改了,把管(guan)(guan)廊北面(mian)(mian)的(de)換熱器群南移,使換熱器殼(ke)體(ti)的(de)一部分和封頭位(wei)于管(guan)(guan)廊下,因(yin)為附近沒有泵。圖(tu)(tu)5-103中(zhong)還表示了空冷器管(guan)(guan)束(shu)抽芯所需的(de)吊車通道。


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  為(wei)了保(bao)證(zheng)裝(zhuang)置檢(jian)修時吊車(che)能(neng)吊裝(zhuang)各(ge)種(zhong)負荷,要校(xiao)核吊車(che)的荷載能(neng)否(fou)達(da)到要求。


  圖5-102是裝置的剖(pou)視圖,這張圖需(xu)要(yao)與(yu)甲方及施工單位結合(he),它進一步驗證(zheng)了(le)通道(dao)等檢修條件是否(fou)滿足要(yao)求。


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  圖5-104為用(yong)坐標(biao)(biao)標(biao)(biao)注(zhu)平面布置圖的(de)實例:建、構筑物(wu)的(de)尺(chi)寸(cun)(cun)要以坐標(biao)(biao)標(biao)(biao)注(zhu),設備的(de)安裝尺(chi)寸(cun)(cun)從有坐標(biao)(biao)的(de)柱(zhu)號標(biao)(biao)注(zhu)相對(dui)尺(chi)寸(cun)(cun)。


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