張在春,楊 永

(盛安建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東 淄博 255000)

精細(xì)化工廠房的防毒設(shè)計探討

張在春,楊 永

(盛安建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東 淄博 255000)

介紹了精細(xì)化工廠房防毒設(shè)計過程中采取的一些安全設(shè)計措施，總結(jié)了作者多年來在精細(xì)化工廠房防毒設(shè)計中的一些心得，希望與廣大的工程人員探討交流。

精細(xì)化工；高毒害性；安全設(shè)計

精細(xì)化工，它是由化學(xué)合成(或從天然物質(zhì)中分離、提取)、精制加工和商品化等三個部分組成，大多以靈活性較大的多功能裝置和間歇方式進(jìn)行小批量生產(chǎn)，化學(xué)合成多數(shù)采用液相反應(yīng)、流程長、精制復(fù)雜、需要精密的工程技術(shù)[1]。 精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中使用的有機(jī)溶劑大多具有高毒害性，其生產(chǎn)過程中由于不當(dāng)接觸或使用所造成的損害和死亡并不低于火災(zāi)爆炸事故，而且對人體的長期損害所導(dǎo)致的一系列后果遠(yuǎn)遠(yuǎn)比火災(zāi)爆炸的處理更棘手。其液體排入地下直接污染水體和土壤，而有些溶劑對土壤的污染甚至是永久性不可逆轉(zhuǎn)的，給人們的生活環(huán)境會帶來極大的危害。

1 涉及有毒化學(xué)品的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

在工程設(shè)計中，對于化學(xué)品的火災(zāi)危險性、燃爆特性等一般都會高度重視，而對于化學(xué)品的毒害性則往往忽視，而事實上有毒化學(xué)品在使用、輸送、生產(chǎn)過程中如果泄露到環(huán)境中，被人體接觸或吸收，則可能造成更嚴(yán)重的后果，因此涉及有毒化學(xué)品的設(shè)計應(yīng)特別仔細(xì)，注重其工程設(shè)計的特殊要求。

現(xiàn)行的有關(guān)化學(xué)品毒性分類和接觸限值的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范主要有：《危險化學(xué)品目錄》(2015年)、《職業(yè)性接觸毒性危害程度分級》(GB5044)、《職業(yè)性接觸毒性危害程度分級》(GBZ230)、《壓力容器中化學(xué)介質(zhì)毒性危害和爆炸危險程度分類》(HG20660)、《工業(yè)場所有害因素接觸限值 化學(xué)有害因素》(GBZ2.1)等。以上標(biāo)準(zhǔn)對化學(xué)品毒性的分類和分級方法不同，在實際工作中要充分注意以上標(biāo)準(zhǔn)的一致性和區(qū)別。

有關(guān)有毒化學(xué)品的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有：《工業(yè)建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》(GB50019)、《化工采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范 》(HG/T20698)、《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50016)、《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GBZ1)、《工作場所防止職業(yè)中毒衛(wèi)生工程防護(hù)措施規(guī)范》(GBZT194)、《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警設(shè)計規(guī)范》(GB50493)等。

2 精細(xì)化工廠房防毒的安全設(shè)計要點

精細(xì)化工廠房防毒的安全設(shè)計應(yīng)從項目的工藝設(shè)計、設(shè)備布置、設(shè)備及管道材料選擇、電氣儀表設(shè)計、建筑設(shè)計、通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計、給排水設(shè)計等各個方面進(jìn)行綜合考慮，是一個系統(tǒng)工程。

2.1 工藝設(shè)計

(1)以無毒替代有毒、低毒替代高度的工藝和物料，是防毒的根本性措施。

(2)防止有毒化學(xué)品泄漏、外逸，實現(xiàn)密閉化、管道化、負(fù)壓生產(chǎn)。

(3)作業(yè)人員不接觸或少接觸有毒物質(zhì)，生產(chǎn)過程機(jī)械化、程序化和自動控制。

(4)取樣系統(tǒng)采用密閉廢氣回氣循環(huán)吸收系統(tǒng)。

(5)對排出的有毒化學(xué)品應(yīng)有經(jīng)過相應(yīng)的凈化處理裝置，以達(dá)到職業(yè)衛(wèi)生，環(huán)境保護(hù)等排放標(biāo)準(zhǔn)。常用的凈化方法有冷凝法、吸收法、吸附法、催化氧化法、燃燒法、生物處理法等。

(6)推薦采用泄漏檢測與修復(fù)技術(shù)(LDAR)設(shè)置固定或移動檢測設(shè)備，定期檢測涉毒的各類反應(yīng)釜、物料輸送管道、泵、閥門、法蘭等泄漏點，及時修復(fù)超過一定濃度的泄漏點，控制有毒化學(xué)品泄漏。

(7)對有毒化學(xué)品泄漏可能造成重大事故的設(shè)備和工作場所應(yīng)設(shè)置可靠的應(yīng)急防護(hù)設(shè)施和事故處理裝置。包括：事故安全排放裝置(包括儲罐)、自動檢測報警裝置、聯(lián)鎖事故排毒裝置，還應(yīng)配備事故泄漏時的解毒裝置[2]。在可能泄漏局部部位設(shè)置可移動式彈性軟管負(fù)壓抽氣系統(tǒng)，將有毒氣體送至破壞處理系統(tǒng)。

2.2 設(shè)備布置

(1)最好設(shè)計成多層建筑，散發(fā)有毒化學(xué)品的設(shè)備應(yīng)布置在建筑物上層，毒物易逸散的設(shè)備設(shè)單間，可能發(fā)生劇毒物質(zhì)泄露的設(shè)備應(yīng)有隔離措施。

(2)工作場所粉塵、毒物的發(fā)生源應(yīng)布置在工作地點的自然通風(fēng)或進(jìn)風(fēng)口的下風(fēng)側(cè)；放散不同有毒物質(zhì)的生產(chǎn)過程所涉及的設(shè)施布置在同一建筑內(nèi)時，使用或產(chǎn)生高毒物質(zhì)的工作場所應(yīng)與其他工作場所隔離[3]。

2.3 設(shè)備及管道材料選擇

(1)設(shè)備、管道不宜帶有易泄露的薄弱環(huán)節(jié)，例如璃管液面計、視鏡、視管等部件。

(2)劇毒物質(zhì)儲罐的設(shè)計應(yīng)控制設(shè)備數(shù)量和儲量：單臺設(shè)備的裝料系數(shù)控制在75%以下；設(shè)有相應(yīng)系統(tǒng)容量的事故槽，設(shè)置液位、溫度、壓力等檢測。

(3)有毒化學(xué)品通過重力、惰性氣體加壓或者無軸封的泵(如屏蔽泵或磁力泵)進(jìn)行輸送。

(4)最好避免采用螺紋連接，盡量減少使用膨脹節(jié)和連接法蘭，減少泄露點。

(5)A1類流體的閥門應(yīng)采用防止閥桿填料處泄漏的閥門，包括波紋管密封的截止閥、旋塞閥或其他可靠的密封結(jié)構(gòu)型式的閥門，閥蓋應(yīng)為法蘭連接，至少四根螺栓。不應(yīng)采用平焊(平板式)法蘭，法蘭公稱壓力的選用宜留有大于或等于25%的裕量，且不應(yīng)低于工程壓力2.0MPa[4]。

(6)有毒化學(xué)品管道系統(tǒng)的選型、設(shè)計等應(yīng)符合《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程-工業(yè)管道》(TSG D0001-2009)、《壓力管道規(guī)范 工業(yè)管道》(GB/T20801-2006)及《工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)范》(GB50316-2000)(2008年版)等的要求。

2.4 電氣儀表設(shè)計

(1)根據(jù)HAZOP、LOPA的等危險性分析，確定設(shè)計安全儀表控制系統(tǒng)(SIS)。

(2)按照《石油化工企業(yè)可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警設(shè)計規(guī)范》(GB50493-2009)設(shè)置有毒物監(jiān)測報警儀和報警系統(tǒng)，應(yīng)具備聲光報警功能，及時發(fā)現(xiàn)危害。

(2)監(jiān)測系統(tǒng)與尾氣處理系統(tǒng)和應(yīng)急破壞處理系統(tǒng)聯(lián)鎖，事故狀態(tài)下自動啟動。

(3)尾氣處理系統(tǒng)和應(yīng)急破壞處理系統(tǒng)與生產(chǎn)裝置的供電等級一致或更高，必要時設(shè)置獨立的備用電源。

2.5 建筑設(shè)計

(1)車間墻壁、頂棚和地面等內(nèi)部結(jié)構(gòu)的表面，采用不吸附、不吸收有毒物的材料，必要時加設(shè)保護(hù)層，便與清洗。車間地面應(yīng)平整光滑。

(2)在有毒液體容易泄露的場所，設(shè)置圍堰，并用不易滲透的建筑材料鋪砌地面。圍堰內(nèi)設(shè)置排水設(shè)施。

2.6 通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計

(1)車間內(nèi)有毒物質(zhì)的生產(chǎn)設(shè)備(泵、壓縮機(jī)填函附近)、不連續(xù)生產(chǎn)的生產(chǎn)過程的設(shè)備進(jìn)料、卸料及包裝口設(shè)置局部排風(fēng)裝置，當(dāng)局部排風(fēng)裝置不能保證室內(nèi)工作環(huán)境滿足衛(wèi)生要求時，輔以全面通風(fēng)系統(tǒng)，機(jī)械通風(fēng)裝置的進(jìn)風(fēng)口位置，設(shè)在室外空氣潔凈的地方[5]。

(2)合理設(shè)計局部排風(fēng)罩，將有毒物源放散的有毒物予以捕集，以較小的能耗捕集有害物，不使其放散到作業(yè)環(huán)境中。

(3)在生產(chǎn)中可能突然逸散大量有害物質(zhì)的作業(yè)場所，必須設(shè)置事故通風(fēng)設(shè)施，其換氣次數(shù)不小于12次/h。事故通風(fēng)與自動報警裝置聯(lián)鎖。

2.7 給排水設(shè)計

(1)在車間合理設(shè)置地漏，防止有毒廢水流散。根據(jù)廢水的成分和毒害性設(shè)置不同的收集系統(tǒng)，用最合理的處理工藝去對待不同的廢水。劇毒液體不應(yīng)直接排入下水道及大氣中，應(yīng)排入封閉系統(tǒng)中。

(2)易揮發(fā)有毒、惡臭等物質(zhì)的污水隔油池、調(diào)節(jié)池應(yīng)加阻燃性蓋板密閉。

(3)生產(chǎn)過程中接觸易經(jīng)皮膚吸收的毒物和腐蝕品(丙烯腈、四乙級鉛、濃硫酸、液堿等)的場所，現(xiàn)場設(shè)置噴淋洗眼設(shè)備。

(4)不應(yīng)采用明渠排放含有揮發(fā)性有毒品的廢液。有毒化學(xué)品設(shè)備的地面設(shè)置圍堰、其廢水排至污水處理池。

3 結(jié)語

將生產(chǎn)性毒物危害控制在現(xiàn)行的國家法律、法規(guī)所允許的范圍內(nèi)，保證車間的安全生產(chǎn)，改善工人的勞動環(huán)境，保障車間人員的安全、健康，是設(shè)計人員的目標(biāo)和職責(zé)。鑒于精細(xì)化工涉毒廠房安全設(shè)計的特殊性，設(shè)計人員需要更加小心和謹(jǐn)慎。本文只是針對精細(xì)化工涉毒廠房設(shè)計中的安全問題作了一些探討，其他措施如：廠區(qū)總體布局要求、安全管理、應(yīng)急救援、防毒教育培訓(xùn)、個人防護(hù)用品、衛(wèi)生設(shè)施等未做論述，諸如此類問題在設(shè)計和生產(chǎn)中也要全面考慮。

[1] 王大全．中國精細(xì)化工的現(xiàn)狀和發(fā)展前景[C].中國化工學(xué)會精細(xì)化工專業(yè)委員會學(xué)術(shù)會議暨全國皮革化學(xué)品學(xué)術(shù)交流會，2005:455-460.

[2] 辛 晶，陳 華，李向欣，等.有毒化學(xué)品泄漏事故應(yīng)急防護(hù)行動決策探討[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2012，08(2)：93-96.

[3] 中華人民共和國衛(wèi)生部. GBZ1-2010.工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[S].北京.人民衛(wèi)生出版社，2010.

[4] 中華人民共和國建設(shè)部. GB50316-2000(2008年版) 工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)范[S].北京.中國計劃出版社，2008.

[5] 中華人民共和國工業(yè)和信息化部. HG/T20698-2009.化工采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范[S].北京.人民出版社，2010.

(本文文獻(xiàn)格式：張在春,楊 永.精細(xì)化工廠房的防毒設(shè)計探討[J].山東化工，2017，46(08)：130-131.)

Discussion on Antivirus Design of Fine Chemical Plant

ZhangZaichun,YangYong

(Sheng，An Construction Group Co., Ltd.，Zibo 25500,China)

This paper introduces some safety design measures taken in the process of anti - virus design of fine chemical plant, and talked about some experiences of the author in the anti - virus design of fine chemical plant for many years, hoping to discuss the communication with the vast number of engineering personnel.

fine chemical; high toxicity; safety design

2017-03-02

張在春(1984—)，山東沂水人，工程師，碩士，主要從事精細(xì)化工、醫(yī)藥工程、環(huán)保工程設(shè)計。

TQ086.4

A

1008-021X(2017)08-0130-02