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化工厂布局的安全问题

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人气:-发表时间:2015-09-14 10:15【

化工厂布局也是一种工厂内部组件之间相对位置的定位问题,其基本任务是结合厂区的内外条件确定生产过程中各种机器设备的空间位置,获得最合理的物料和人员的流动路线。化工厂布局普遍采用留有一定间距的区块化的方法。工厂厂区一般可划分为以下六个区块:工艺装置区;罐区;公用设施区;运输装卸区;辅助生产区;管理区。对各个区块的安全要求如下。

1工艺装置区

加工单元可能是工厂中最危险的区域。首先应该汇集这个区域的一级危险,找出毒性或易燃物质、高温、高压、火源等。这些地方有很多机械设备,容易发生故障,加上人员可能的失误而使其充满危险。在安全方面惟一可取之处是通常过程单元人员较少。

加工单元应该离开工厂边界一定的距离,应该是集中而不是分散的分布。后者有助于加工单元作为危险区的识别,杜绝或减少无关车辆的通过。要注意厂区内主要的火源和主要的人口密集区,由于易燃或毒性物质释放的可能性,加工单元应该置于上述两者的下风区。过程区和主要灌区有交互危险性,两者最好保持相当的距离。

过程单元除应该集中分布外,还应注意区域不宜太拥挤。因为不同过程单元间可能会有交互危险性,过程单元间要隔开一定的距离。特别是对于各单元不是一体化过程的情形,完全有可能一个单元满负荷运转,而邻近的另一个单元正在停车大修,从而使潜在危险增加。危险区的火源、大型作业、机器的移动、人员的密集等都是应该特别注意的事项。

目前在化学工业中,过程单元间的间距仍然是安全评价的重要内容。对于过程单元本身的安全评价,比较重要的因素有:①操作温度;②操作压力;③单元中物料的类型;④单元中物料的量;⑤单元中设备的类型;⑥单元的相对投资额;⑦救火或其他紧急操作需要的空间。

2罐区

贮存容器,比如贮罐,是需要特别重视的装置。每个这样的容器都是巨大的能量或毒性物质的贮存器。在人员、操作单元和贮罐之间保持尽可能远的距离是明智的。这样的容器能够释放出大量的毒性或易燃性的物质,所以务必将其置于工厂的下风区域。前面已经提到,贮罐应该安置在工厂中的专用区域,加强其作为危险区的标识,使通过该区域的无关车辆降至最低限度。罐区的布局有以下三个基本问题:

(1)罐与罐之间的间距;

(2)罐与其他装置的间距;

(3)设置拦液堤所需要的面积。

与以上三个问题有密切关系的是贮罐的两个重要的危险,一个是罐壳可能破裂,很快释放出全部内容物;另一个是当含有水层的贮罐加热高过水的沸点时会引起物料过沸。如同加工单元的情形,以上三个问题所需要的实际空间方面,化学工业还没有具体的设计依据。

罐区和办公室、辅助生产区之间要保持足够的安全距离。罐区和工艺装置区、公路之间要留出有效的间距。罐区应设在地势比工艺装置区略低的区域,决不能设在高坡上。还有通路问题。每一罐体至少可以在一边由通路到达,最好是可以在相反的两边由通路到达。

3公用设施区

公用设施区应该远离工艺装置区、罐区和其他危险区,以便遇到紧急情况时仍能保证水、电、汽等的正常供应。由厂外进入厂区的公用工程干管,也不应该通过危险区,如果难以避免,则应该采取必要的保护措施。工厂布局应该尽量减少地面管线穿越道路。管线配置的一个重要特点是在一些装置中配置回路管线。回路系统的任何一点出现故障即可关闭阀门将其隔离开,并把装置与系统的其余部分接通。要做到这一点,就必须保证这些装置至少能从两个方向接近工厂的关节点。为了加强安全,特别是在紧急情况下,这些装置的管线对于如消防用水、电力或加热用蒸汽等的传输必须是回路的。

锅炉设备和配电设备可能会成为引火源,应该设置在易燃液体设备的上风区域。锅炉房和泵站应该设置在工厂中其他设施的火灾或爆炸不会危及的地区。管线在道路上方穿过要引起特别注意。高架的间隙应留有如起重机等重型设备的方便通路,减少碰撞的危险。最后,管路一定不能穿过围堰区,围堰区的火灾有可能毁坏管路。

冷却塔释放出的烟雾会影响人的视线,冷却塔不宜靠近铁路、公路或其他公用设施。大型冷却塔会产生很大噪声,应该与居民区有较大的距离。

4运输装卸区

良好的工厂布局不允许铁路支线通过厂区,可以把铁路支线规划在工厂边缘地区解决这个问题。对于罐车和罐车的装卸设施常做类似的考虑。在装卸台上可能会发生毒性或易燃物的溅洒,装卸设施应该设置在工厂的下风区域,最好是在边缘地区。

原料库、成品库和装卸站等机动车辆进出频繁的设施,不得设在必须通过工艺装置区和罐区的地带,与居民区、公路和铁路要保持一定的安全距离。

5辅助生产区

维修车间和研究室要远离工艺装置区和罐区。维修车间是重要的火源,同时人员密集,应该置于工厂的上风区域。研究室按照职能的观点一般是与其他管理机构比邻,但研究室偶尔会有少量毒性或易燃物释放进入其他管理机构,所以两者之间直接连接是不恰当的。

废水处理装置是工厂各处流出的毒性或易燃物汇集的终点,应该置于工厂的下风远程区域。

高温煅烧炉的安全考虑呈现出矛盾。作为火源,应将其置于工厂的上风区,但是严重的操作失误会使煅烧炉喷射出相当量的易燃物,对此则应将其置于工厂的下风区。作为折中方案,可以把煅烧炉置于工厂的侧面风区域。与其他设施隔开一定的距离也是可行的方案。

6管理区

每个工厂都需要一些管理机构。出于安全考虑,主要办事机构应该设置在工厂的边缘区域,并尽可能与工厂的危险区隔离。这样做有以下理由:首先,销售和供应人员以及必须到工厂办理业务的其他人员,没有必要进入厂区。因为这些人员不熟悉工厂危险的性质和区域,而他们的普通习惯如在危险区无意中吸烟,就有可能危及工厂的安全。其次,办公室人员的密度在全厂可能是最大的,把这些人员和危险分开会改善工厂的安全状况。

在工厂布局中,并不总是有理想的平地,有时工厂不得不建在丘陵地区。有几点值得注意;液体或蒸气易燃物的源头从火险考虑不应设置在坡上;低洼地有可能注水,锅炉房、变电站、泵站等应该设置在高地,在紧急状态下,如泛洪期,这些装置连续运转是必不可少的,贮罐在洪水中易受损坏,空罐在很低水位中就能漂浮,从而使罐的连接管线断裂,造成大量泄漏,进一步加重危机。甚至需要考虑设置物理屏障系统,阻止液体流动或火险从一个厂区扩散至另一个厂区。

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