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化工工廠的定位、選址和布局

  
評論: 更新日期:2011年03月09日


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  三、工廠選址的安全問題
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  工廠選址仍然是一種工廠相對于其環(huán)境的定位問題?;S對其所在的社區(qū)可能會有多種危險,從工廠飄逸出的有毒或有害氣體會進入居民區(qū)或其他人口稠密的地區(qū);易燃氣體會飄過如其他工廠的煅燒爐之類的火源;冷卻塔的煙霧會飄過交通繁忙的高速公路或道路等等。隔開距離,把廠址選擇在一個孤立地區(qū)可以解決上述問題。如果客觀條件不允許實現(xiàn)以上舉措,可以依據(jù)主導風,把工廠置于社區(qū)的下風區(qū)域。雖然風并不總是沿著主導的方向吹,但這至少可以部分改善上述危險產生的困擾。
  工廠高構筑物可能的坍塌是對社區(qū)的另一種潛在的危險。在許多城市,建筑法規(guī)要求,高建筑物或構筑物都要留有一定的間距,防止落體砸傷行人、汽車司乘人員或砸壞鄰近的設施。
  工廠會產生需要排除的廢液。應該確保預期的排污方法不會污染社區(qū)的飲用水。特別是對于漁業(yè),對海洋生物的毒性作用會成為嚴重問題??赡芎斜ɑ旌衔锏娜粘E盼酃艿绖毡夭豢纱┰焦驳幕蛩饺说牡亟?。
  對工廠的主要進出口點要格外小心。上下班時進,出廠的交通車量劇增,如果不適當安排或疏散,會引起嚴重的交通事故。如果工廠鄰近高速公路,會有車輛離開公路沖人工廠的危險。
  毗鄰的工廠可能會釋放出毒性或易燃氣體飄入工廠,引起人員中毒或由于火花或加熱面而起火。在這種情況下,如果可能,最好是把工廠建于上風區(qū),或是隔開一定的距離。
  充足的水源會增強滅火能力。最好是工廠附近有河流或湖泊可用作水源,使得救火水不必從地下泵取。還要考慮地方城市供水系統(tǒng)用作救火水源的可能性。
  地形也是一個要考慮的因素。參加工廠設計的每個人都會同意,廠區(qū)應該是一片平地。廠區(qū)內不應該有洼地,否則可能會形成毒性或易燃蒸氣或液體的積聚。相對于周圍地區(qū),廠區(qū)最好地勢較高而不應是低洼地。
  社區(qū)對工廠及其工作人員可能會構成某些確定的危險,即使沒有危險,也可能不具有強化工廠安全所必要的設施。從這個意義上講,工廠選址在一個孤立地區(qū)有利于工廠安全。工廠救火時往往需要社區(qū)的協(xié)助,社區(qū)協(xié)助的有效與否,有時對救火的成敗起著決定作用。還有,在急救和醫(yī)療設施方面,社區(qū)也能提供協(xié)助。綜上可以看出,在工廠選址中很難找到保證最大安全的恰當?shù)牡刂?。需要全面審核提出的帶有管線、公路、鐵路和電力線路敷設權的各種選址方案,綜合評定其對工廠存在的或潛在的危險,擇優(yōu)確定較佳的方案。
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  四、工廠布局的安全問題
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  工廠布局也是一種工廠內部組件之間相對位置的定位問題,其基本任務是結合廠區(qū)的內外條件確定生產過程中各種機器設備的空間位置,獲得最合理的物料和人員的流動路線?;S布局普遍采用留有一定間距的區(qū)塊化的方法。工廠廠區(qū)一般可劃分為以下六個區(qū)塊:工藝裝置區(qū);罐區(qū);公用設施區(qū);運輸裝卸區(qū);輔助生產區(qū);管理區(qū)。對各個區(qū)塊的安全要求如下。
  1.工藝裝置區(qū)
  加工單元可能是工廠中最危險的區(qū)域。首先應該匯集這個區(qū)域的一級危險,找出毒性或易燃物質、高溫、高壓、火源等。這些地方有很多機械設備,容易發(fā)生故障,加上人員可能的失誤而使其充滿危險。在安全方面惟一可取之處是通常過程單元人員較少。
  加工單元應該離開工廠邊界一定的距離,應該是集中而不是分散的分布。后者有助于加工單元作為危險區(qū)的識別,杜絕或減少無關車輛的通過。要注意廠區(qū)內主要的火源和主要的人口密集區(qū),由于易燃或毒性物質釋放的可能性,加工單元應該置于上述兩者的下風區(qū)。過程區(qū)和主要灌區(qū)有交互危險性,兩者最好保持相當?shù)木嚯x。
  過程單元除應該集中分布外,還應注意區(qū)域不宜太擁擠。因為不同過程單元間可能會有交互危險性,過程單元間要隔開一定的距離。特別是對于各單元不是一體化過程的情形,完全有可能一個單元滿負荷運轉,而鄰近的另一個單元正在停車大修,從而使?jié)撛谖kU增加。危險區(qū)的火源、大型作業(yè)、機器的移動、人員的密集等都是應該特別注意的事項。
  目前在化學工業(yè)中,過程單元間的間距仍然是安全評價的重要內容。對于過程單元本身的安全評價,比較重要的因素有:①操作溫度;②操作壓力;③單元中物料的類型;④單元中物料的量;⑤單元中設備的類型;⑥單元的相對投資額;⑦救火或其他緊急操作需要的空間。
  2.罐區(qū)
  貯存容器,比如貯罐,是需要特別重視的裝置。每個這樣的容器都是巨大的能量或毒性物質的貯存器。在人員、操作單元和貯罐之間保持盡可能遠的距離是明智的。這樣的容器能夠釋放出大量的毒性或易燃性的物質,所以務必將其置于工廠的下風區(qū)域。前面已經提到,貯罐應該安置在工廠中的專用區(qū)域,加強其作為危險區(qū)的標識,使通過該區(qū)域的無關車輛降至最低限度。罐區(qū)的布局有以下三個基本問題:
  (1)罐與罐之間的間距;
  (2)罐與其他裝置的間距;
  (3)設置攔液堤所需要的面積。
  與以上三個問題有密切關系的是貯罐的兩個重要的危險,一個是罐殼可能破裂,很快釋放出全部內容物;另一個是當含有水層的貯罐加熱高過水的沸點時會引起物料過沸。如同加工單元的情形,以上三個問題所需要的實際空間方面,化學工業(yè)還沒有具體的設計依據(jù)。
  罐區(qū)和辦公室、輔助生產區(qū)之間要保持足夠的安全距離。罐區(qū)和工藝裝置區(qū)、公路之間要留出有效的間距。罐區(qū)應設在地勢比工藝裝置區(qū)略低的區(qū)域,決不能設在高坡上。還有通路問題。每一罐體至少可以在一邊由通路到達,最好是可以在相反的兩邊由通路到達。
  3.公用設施區(qū)
  公用設施區(qū)應該遠離工藝裝置區(qū)、罐區(qū)和其他危險區(qū),以便遇到緊急情況時仍能保證水、電、汽等的正常供應。由廠外進入廠區(qū)的公用工程干管,也不應該通過危險區(qū),如果難以避免,則應該采取必要的保護措施。工廠布局應該盡量減少地面管線穿越道路。管線配置的一個重要特點是在一些裝置中配置回路管線?;芈废到y(tǒng)的任何一點出現(xiàn)故障即可關閉閥門將其隔離開,并把裝置與系統(tǒng)的其余部分接通。要做到這一點,就必須保證這些裝置至少能從兩個方向接近工廠的關節(jié)點。為了加強安全,特別是在緊急情況下,這些裝置的管線對于如消防用水、電力或加熱用蒸汽等的傳輸必須是回路的。
  鍋爐設備和配電設備可能會成為引火源,應該設置在易燃液體設備的上風區(qū)域。鍋爐房和泵站應該設置在工廠中其他設施的火災或爆炸不會危及的地區(qū)。管線在道路上方穿過要引起特別注意。高架的間隙應留有如起重機等重型設備的方便通路,減少碰撞的危險。最后,管路一定不能穿過圍堰區(qū),圍堰區(qū)的火災有可能毀壞管路。
  冷卻塔釋放出的煙霧會影響人的視線,冷卻塔不宜靠近鐵路、公路或其他公用設施。大型冷卻塔會產生很大噪聲,應該與居民區(qū)有較大的距離。
  4.運輸裝卸區(qū)
  良好的工廠布局不允許鐵路支線通過廠區(qū),可以把鐵路支線規(guī)劃在工廠邊緣地區(qū)解決這個問題。對于罐車和罐車的裝卸設施常做類似的考慮。在裝卸臺上可能會發(fā)生毒性或易燃物的濺灑,裝卸設施應該設置在工廠的下風區(qū)域,最好是在邊緣地區(qū)。
  原料庫、成品庫和裝卸站等機動車輛進出頻繁的設施,不得設在必須通過工藝裝置區(qū)和罐區(qū)的地帶,與居民區(qū)、公路和鐵路要保持一定的安全距離。
  5.輔助生產區(qū)
  維修車間和研究室要遠離工藝裝置區(qū)和罐區(qū)。維修車間是重要的火源,同時人員密集,應該置于工廠的上風區(qū)域。研究室按照職能的觀點一般是與其他管理機構比鄰,但研究室偶爾會有少量毒性或易燃物釋放進入其他管理機構,所以兩者之間直接連接是不恰當?shù)摹?br />   廢水處理裝置是工廠各處流出的毒性或易燃物匯集的終點,應該置于工廠的下風遠程區(qū)域。
  高溫煅燒爐的安全考慮呈現(xiàn)出矛盾。作為火源,應將其置于工廠的上風區(qū),但是嚴重的操作失誤會使煅燒爐噴射出相當量的易燃物,對此則應將其置于工廠的下風區(qū)。作為折中方案,可以把煅燒爐置于工廠的側面風區(qū)域。與其他設施隔開一定的距離也是可行的方案。
  6.管理區(qū)
  每個工廠都需要一些管理機構。出于安全考慮,主要辦事機構應該設置在工廠的邊緣區(qū)域,并盡可能與工廠的危險區(qū)隔離。這樣做有以下理由:首先,銷售和供應人員以及必須到工廠辦理業(yè)務的其他人員,沒有必要進入廠區(qū)。因為這些人員不熟悉工廠危險的性質和區(qū)域,而他們的普通習慣如在危險區(qū)無意中吸煙,就有可能危及工廠的安全。其次,辦公室人員的密度在全廠可能是最大的,把這些人員和危險分開會改善工廠的安全狀況。
  在工廠布局中,并不總是有理想的平地,有時工廠不得不建在丘陵地區(qū)。有幾點值得注意;液體或蒸氣易燃物的源頭從火險考慮不應設置在坡上;低洼地有可能注水,鍋爐房、變電站、泵站等應該設置在高地,在緊急狀態(tài)下,如泛洪期,這些裝置連續(xù)運轉是必不可少的,貯罐在洪水中易受損壞,空罐在很低水位中就能漂浮,從而使罐的連接管線斷裂,造成大量泄漏,進一步加重危機。甚至需要考慮設置物理屏障系統(tǒng),阻止液體流動或火險從一個廠區(qū)擴散至另一個廠區(qū)。

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