王會崇，顧小雨

（天津渤化工程有限公司,天津300193）

二硫化碳是一種重要的化工原料，主要用于化學纖維、玻璃紙、四氯化碳的制造[1]。近年筆者規(guī)劃了多套二硫化碳裝置廠區(qū)，本文將以湖南某二硫化碳廠區(qū)為例，從設計的角度對二硫化碳廠區(qū)總平面布置進行分析，與大家分享且進行探討。該廠區(qū)采用天然氣制二硫化碳，主要原料為天然氣(甲類氣體)和硫磺，產(chǎn)品為二硫化碳（甲類液體），因原料產(chǎn)品均含甲類物料，因此天然氣制二硫化碳生產(chǎn)裝置及二硫化碳成品罐區(qū)火災危險性類別均為甲類。二硫化碳廠區(qū)生產(chǎn)規(guī)模一般為5萬t/a，設計為兩條2.5萬t/a的生產(chǎn)線，主要包括生產(chǎn)裝置區(qū)、公用工程及輔助生產(chǎn)設施區(qū)、倉儲區(qū)、行政辦公及生活服務設施區(qū)四個功能分區(qū)。在用地平坦且不做明溝排水的情況下，一般一套5萬t/a二硫化碳裝置需要征地約65畝（43400m2）；如果項目地形有高差或需明溝排水，應適當增大征地面積。

湖南某二硫化碳廠區(qū)位于縣級工業(yè)園區(qū)內(nèi)，廠外四周情況如下：東側為非飲用水水塘，南側隔園區(qū)道路為某化工同類企業(yè)，西側、北側為自然山體。本項目征地面積為65畝（43400 m2），南北向長約212m，東西向寬約204m，主要由生產(chǎn)裝置區(qū)（2×2.5萬t/a二硫化碳裝置）、公用工程及輔助生產(chǎn)設施、倉儲區(qū)、行政辦公及生活服務設施四部分組成，建、構筑物總占地面積為13040.83 m2，建筑面積為9036.01 m2。具體布置見圖1。

圖1 湖南某二硫化碳廠區(qū)平面布置圖

1 總平面布置

本工程總平面根據(jù)工程性質(zhì)、規(guī)模、生產(chǎn)流程、交通運輸情況，在滿足環(huán)境保護、防火、安全、衛(wèi)生、施工、檢修、生產(chǎn)、經(jīng)營管理的情況下進行布置，劃分為生產(chǎn)裝置區(qū)（2×2.5萬t/a二硫化碳裝置）、公用工程及輔助生產(chǎn)設施區(qū)、倉儲區(qū)、行政辦公及生活服務設施區(qū)四個功能分區(qū)。一般情況下各區(qū)包括子項(見表1)。

表1

該廠區(qū)將生產(chǎn)裝置（2×2.5萬t/a二硫化碳裝置）布置在廠區(qū)的東南部，即全年最小頻率風向的上風向；倉儲區(qū)布置在廠區(qū)西部南側，東側緊鄰生產(chǎn)裝置區(qū)（2×2.5萬t/a二硫化碳裝置）縮短了原料和成品的運輸距離，南側緊鄰廠區(qū)物流出入口方便物料進出，減少了對其他建筑的干擾，提高了安全性；公用工程及輔助生產(chǎn)設施位于廠區(qū)西部北側，東側距離生產(chǎn)裝置區(qū)（2×2.5萬t/a二硫化碳裝置）和行政辦公及生活服務設施均比較近；行政辦公及生活服務設施用地不超過廠區(qū)總用地面積的7%，布置在廠區(qū)東部北側，東側為人流出入口方便人流進出。整個平面功能分區(qū)明確，布置緊湊，工藝流程短捷順暢，縮短了系統(tǒng)管廊長度，節(jié)約了用地面積，降低了能耗。

2 運輸設計

本廠區(qū)原料為硫磺（固態(tài)）、天然氣（氣態(tài)），產(chǎn)品為二硫化碳（液態(tài)）。硫磺通過卡車運送到廠區(qū)硫磺庫內(nèi)，固體二硫化碳通過叉車運至裝置區(qū)的熔硫槽熔為液體硫磺，然后通過管道進入裝置內(nèi)參與生產(chǎn)。天然氣通過管道輸送到廠區(qū)內(nèi)，如果廠外輸送過來的天然氣壓力過大，需要設置調(diào)壓設施，調(diào)壓后的二硫化碳通過管道輸送到裝置內(nèi)。裝置生產(chǎn)出來的二硫化碳通過管道打到二硫化碳成品罐區(qū)，在汽車裝車臺裝槽車，通過地中衡稱重后運走。廠區(qū)汽車運輸主要集中在硫磺庫和二硫化碳成品罐區(qū)區(qū)域，該區(qū)域設置了回車場和裝車場地。

3 廠區(qū)出入口、道路設計

廠區(qū)人貨分流，在不同方位設置兩個安全出入口：人流出入口設置在本廠區(qū)東面偏北位置靠近人員集中的行政辦公及生活服務設施區(qū)，與廠外道路聯(lián)系；物流出入口設置在廠區(qū)南面偏西位置靠近倉儲區(qū)，方便原料及產(chǎn)品運輸，且與廠外道路聯(lián)系便利。

廠區(qū)道路設置：廠區(qū)內(nèi)四周設置6m或7m寬的環(huán)形廠區(qū)道路，所有路網(wǎng)均呈環(huán)形布置，且連通人流、物流出口。2×2.5萬t/a二硫化碳裝置、成品罐區(qū)、硫磺庫四周均設環(huán)形消防通道。路面內(nèi)緣轉彎半徑均為12m，路面上凈空高度大于5m。廠內(nèi)道路凈空滿足操作、檢修和消防車輛通行的需要,且在成品罐區(qū)東面和硫磺庫四周布置大片水泥混凝土硬化地面作為裝卸車及回車場地，滿足運輸需要。道路采用水泥混凝土路面，縱向找坡，橫坡為雙面坡。主要原料和產(chǎn)品運輸?shù)缆窞橹剌d路面。車間引道寬度一般為“門寬+1m”，除有特殊要求外，路面內(nèi)緣轉彎半徑均為3m。

2×2.5 萬t/a二硫化碳裝置區(qū)塊占地面積為8800m2，裝置南北兩側消防道路間距為111m，東西兩側消防道路間距最大為82m，裝置四周通過局部硬化地面與廠區(qū)道路銜接。

廠區(qū)出入口及道路設計與廠外公路銜接短捷、通暢，廠內(nèi)路網(wǎng)布置與總平面功能分區(qū)相結合，并與場地豎向設計和主要管線帶的走向相協(xié)調(diào)，與主要建、構筑物軸線方向平行或垂直，滿足廠區(qū)內(nèi)生產(chǎn)、交通運輸、消防、安全、施工、安裝與檢修各方面要求。

4 廠區(qū)消防、防護、安全

根據(jù)工藝流程，本廠區(qū)的二硫化碳單元、硫回收單元、脫硫單元、裝置管廊裝置為同一裝置——2×2.5萬t/a二硫化碳裝置，火災危險性類別為甲類。本廠區(qū)與園區(qū)內(nèi)廠外各建構筑物之間的防火間距，按照《石油化工企業(yè)防火標準》GB50016第4.2.11條進行布置；廠區(qū)內(nèi)個建構筑物之間的防火間距，按照《石油化工企業(yè)防火標準》GB50016第4.2.12條進行設計；二硫化碳裝置內(nèi)部各建構筑物之間的防火間距滿足《石油化工企業(yè)防火標準》GB50016第5.2.1條進行設計。

二硫化碳裝置采取的消防、安全、環(huán)保措施為：1）該裝置某些設備產(chǎn)生硫化氫氣體，為高毒氣體泄漏源（未構成重大危險源），其與人員集中場所（固定操作崗位上的人員工作時間為40人·h/d以上的場所）的安全防護距離除滿足安全預評價要求外，還應滿足《石油化工企業(yè)布置規(guī)范》相關規(guī)定。如果裝置控制室距離高度氣體泄漏源小于60m，應采取防護措施：建筑物設計成抗爆結構；建筑物設有強制通風系統(tǒng)；進風口處設有有毒氣體檢測器。抗爆控制室設計應滿足《石油化工控制室抗爆設計規(guī)范》GB 50779的規(guī)定。2）本裝置內(nèi)有腐蝕性介質(zhì)或對環(huán)境污染嚴重的介質(zhì)，該裝置區(qū)做防腐、防滲地面及圍堰、地漏，防止以上介質(zhì)滲透到土壤或者流散到其他區(qū)域污染環(huán)境，同時避免火災時消防水攜帶流淌火擴散至廠區(qū)其他區(qū)域。3）因生產(chǎn)需要，裝置內(nèi)有三個地坑位于《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》GB50058規(guī)定的爆炸危險區(qū)域內(nèi)，二硫化碳裝置產(chǎn)生較空氣重的可燃氣體，為防止可燃氣體在地坑內(nèi)積聚，根據(jù)三個坑內(nèi)生產(chǎn)設備的特點，三個坑分別采取了不同措施：充水；填砂；加裝通風換氣系統(tǒng)同時加裝可燃氣體報警器。

本廠區(qū)四周設置圍墻，高度均為2.2m：為了美觀，行政辦公及生活服務設施的東側圍墻設置鏤空圍墻；為避免外界火源引燃廠區(qū)內(nèi)生產(chǎn)裝置或罐區(qū)泄露的可燃氣體，同時對廠外一些難以控制的設施和環(huán)境可能帶來的危險進行主動防范，其余部分的圍墻設置實體圍墻。

5 結語

通過對二硫化碳廠區(qū)設計過程中遇到及施工、生產(chǎn)過程中回饋問題的不斷探索，筆者認為二硫化碳廠區(qū)的總平面布置應根據(jù)工廠的性質(zhì)、規(guī)模、生產(chǎn)流程、交通運輸、環(huán)境保護、防火、安全、衛(wèi)生、施工、檢修、生產(chǎn)、經(jīng)營管理、廠容廠貌及發(fā)展等要求，結合當?shù)刈匀粭l件進行布置，經(jīng)方案比較后擇優(yōu)確定，并針對二硫化碳生產(chǎn)專業(yè)的特點進行針對設計且采取相應的安全、環(huán)保、消防措施。這樣設計出來的廠區(qū)總平面才能更科學、合理，更好的為生產(chǎn)服務[2]。