張傳燕,李振華

(國藥集團(tuán)重慶醫(yī)藥設(shè)計(jì)院有限公司,重慶 400042)

某原料藥基地項(xiàng)目位于湖南省常德經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū),開發(fā)區(qū)尚德路以東,民建路以北,園區(qū)優(yōu)先發(fā)展高科技、高附加值、技術(shù)密集型的工業(yè)企業(yè)。本項(xiàng)目屬于化學(xué)藥品原料藥制造,污染防治技術(shù)成熟,與東部擴(kuò)建區(qū)產(chǎn)業(yè)定位相符,擬建設(shè)用地面積約506.3畝,因該項(xiàng)目中涉及的環(huán)境影響、消防、節(jié)能、防雷、職業(yè)病危害防護(hù)設(shè)施設(shè)計(jì)等內(nèi)容繁雜,需從總平面布置、工藝系統(tǒng)、設(shè)備及管道、電氣、自控儀表及火災(zāi)報(bào)警、建構(gòu)筑物、事故應(yīng)急措施等方面進(jìn)行安全設(shè)施設(shè)計(jì),某原料藥基地項(xiàng)目效果圖如圖1所示。

圖1 某原料藥基地項(xiàng)目效果圖

該項(xiàng)目的原料藥廠家為湖南洞庭藥業(yè)股份有限公司,該公司為一家集科工貿(mào)于一體的綜合性藥業(yè)實(shí)體,止血藥和精神病藥是公司重點(diǎn)涉及的醫(yī)藥領(lǐng)域,止血藥生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)先,發(fā)展內(nèi)涵豐富,市場(chǎng)空間大,精神病藥市場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)牢固,國內(nèi)用藥方向的開發(fā)潛力巨大。主要原料藥產(chǎn)品氨甲環(huán)酸、氨甲苯酸、富馬酸喹硫平、尼群地平、勞拉西泮、鹽酸阿米替林、鹽酸硫利噠嗪等遠(yuǎn)銷十二個(gè)國家和地區(qū);主要制劑產(chǎn)品富馬酸喹硫平片、氨甲環(huán)酸針(片)、氨甲苯酸針(片)、鹽酸氯丙米嗪片、鹽酸阿米替林片、尼群地平片等在國內(nèi)享有較高的知名度。

根據(jù)湖南洞庭藥業(yè)股份有限公司近期發(fā)展需要,將“原料藥國際化產(chǎn)業(yè)基地”一期項(xiàng)目分批實(shí)施,本次主要中間體車間五(中間體車間五(205))內(nèi)建成1 000 t/a氨甲環(huán)酸1個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)線,并配套建設(shè)危險(xiǎn)品庫一、危險(xiǎn)品庫二、危廢庫一、綜合樓、污水處理站及配套的公輔工程。對(duì)照《精細(xì)化工企業(yè)工程設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》(GB 51283—2020),建設(shè)項(xiàng)目產(chǎn)品屬于精細(xì)化工產(chǎn)品分類中的“15 醫(yī)藥 化學(xué)原料藥”,因此建設(shè)項(xiàng)目屬于精細(xì)化工建設(shè)項(xiàng)目。根據(jù)《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》《危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目安全監(jiān)督管理辦法》《湖南省安全生產(chǎn)條例》等要求,建設(shè)項(xiàng)目在初步設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)當(dāng)編制安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇。

經(jīng)前期研究發(fā)現(xiàn),建設(shè)項(xiàng)目屬于原料藥配套生產(chǎn)設(shè)施,由于新藥產(chǎn)品的化學(xué)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,常需要開發(fā)特殊的有機(jī)藥物中間體以適應(yīng)環(huán)保日趨嚴(yán)格的要求,為此很多公司利用與外部資源的合作加工形式來得到所需的全部原料藥、中間體的開發(fā)和生產(chǎn),項(xiàng)目生產(chǎn)的重大疾病防治創(chuàng)新藥物和新型給藥技術(shù)及藥物新劑型等高技術(shù)產(chǎn)品均被列為鼓勵(lì)類項(xiàng)目,符合國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策,但是從國內(nèi)外相關(guān)生產(chǎn)情況來看,也存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。相關(guān)研究表明[1-5],合理的安全設(shè)施設(shè)計(jì)能夠最大限度降低風(fēng)險(xiǎn),減少災(zāi)害帶來的財(cái)物損失,避免因?yàn)楦鞣N事故引起人員傷害。因此,對(duì)某原料藥基地在安全設(shè)施設(shè)計(jì)中的一些布置方案予以重點(diǎn)研究和關(guān)注。

1 全廠平面及豎向布置的主要安全設(shè)計(jì)

在平面布置方面,建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)用地略呈矩形,西北面布置危險(xiǎn)品庫(213、214)、鍋爐房(215)、北面偏西為儲(chǔ)罐區(qū)一(由防火堤分隔為兩個(gè)罐區(qū)單元)、制氫站212(旁邊兩個(gè)氫氣儲(chǔ)罐10 m3×2)、溶媒回收一～二;西南布置生產(chǎn)車間201～208、動(dòng)力站209、210;中部北面和北面中央污水處理站及預(yù)留用地、普通庫房211、311;中部南面布置綜合輔樓401和綜合樓;東北面布置預(yù)留危廢品庫312、預(yù)留特殊危險(xiǎn)品庫、預(yù)留儲(chǔ)罐區(qū)二、溶媒回收三～四、危險(xiǎn)品庫(313、314、315);東南布置原料車間301～308、動(dòng)力站309、310。廠區(qū)由中間體車間五(205)與215之間的道路旁引入一根天然氣管道,經(jīng)污水處理站東面,延污水處理站西側(cè)埋地敷設(shè)至焚燒爐裝置,總平面圖布置圖如圖2所示。

圖2 總平面圖布置圖

在出入口布置方面,按照藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(GMP)的要求及人流最短捷及物流最短捷的原則,廠區(qū)共設(shè)置3個(gè)人流出入口,2個(gè)物流出入口。廠區(qū)中控室位于綜合樓,區(qū)域控制室設(shè)置于動(dòng)力站一(209),遠(yuǎn)離生產(chǎn)車間,減少了發(fā)生事故時(shí)人員損失。動(dòng)力站布置在廠區(qū)中部位置,位于臨近用電負(fù)荷大而集中的地方,減少了電纜長(zhǎng)度、線損。倉庫與罐區(qū)集中布置于廠區(qū)邊緣地帶,便于集中管理,同時(shí)靠近廠外運(yùn)輸線路,方便運(yùn)輸。廠房集中布置,節(jié)約用地。各生產(chǎn)車間采用長(zhǎng)方形設(shè)計(jì),空間利用率高,通風(fēng)、排氣、散熱、除塵效果較好。車間樓梯間、或有爆炸危險(xiǎn)的區(qū)域與相鄰區(qū)域連通處,設(shè)置門斗或前室等防護(hù)措施并采用甲級(jí)防火門分隔。屋頂局部采用輕質(zhì)屋面板,保證泄壓面積滿足泄壓要求。廠區(qū)圍繞主體建筑設(shè)置運(yùn)輸和消防共用的環(huán)形道路,道路寬度不小于6 m,凈空高度不小于5 m,道路轉(zhuǎn)彎半徑12 m,環(huán)狀布置,確保消防車輛暢通無阻。

在其他設(shè)計(jì)方面,項(xiàng)目整個(gè)場(chǎng)地基本平整,廠區(qū)按平坡式布置,不設(shè)臺(tái)階。界內(nèi)設(shè)有雨水排水系統(tǒng),排水暗渠連接排水管網(wǎng),按場(chǎng)地坡向就近排入廠區(qū)雨水管道。各生產(chǎn)車間內(nèi)布局按工藝流程的順序排列,各生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間緊密銜接,合理地組織物流,同時(shí)還有效地減少物流交叉對(duì)生產(chǎn)組織的影響;主要產(chǎn)噪設(shè)備均布置于廠房?jī)?nèi);公用工程設(shè)施和輔助設(shè)施緊鄰主要生產(chǎn)單元,以便于水,電,氣進(jìn)線,減少能耗,降低生產(chǎn)成本。噪聲與振動(dòng)較大的生產(chǎn)設(shè)備如空壓機(jī)、壓縮機(jī)等盡量安裝在底層,并采取有效的隔聲和減振措施。在安裝設(shè)備時(shí)進(jìn)行減震設(shè)計(jì),在設(shè)備底部采取隔振和減震措施;車間內(nèi)針對(duì)不同的噪聲源采取相應(yīng)的隔音降噪措施,車間四周墻壁和頂部進(jìn)行吸聲、隔聲處理;對(duì)于主要噪聲源的機(jī)械設(shè)備加裝隔聲罩。廠區(qū)出入口路面標(biāo)高高出廠外路面標(biāo)高。各建筑室內(nèi)地面標(biāo)高比室外地面設(shè)計(jì)標(biāo)高大0.3 m,室外裝置區(qū)地坪的設(shè)計(jì)標(biāo)高比相鄰場(chǎng)地高0.15 m。變配電室、控制室均布置在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域范圍以外,室內(nèi)地面高出室外地面0.6 m。

經(jīng)過合理的平面和豎向布置,能夠減少意外災(zāi)害引起的財(cái)產(chǎn)物資和人身安全損失。

2 防火、防爆保護(hù)等設(shè)施的設(shè)計(jì)

項(xiàng)目主要有中間體車間一～八、綜合輔樓、綜合樓、危險(xiǎn)品庫一、危廢庫、動(dòng)力站一～四、原料車間一～八和鍋爐房等幾個(gè)部分組成。項(xiàng)目廠房、倉庫的高度、層數(shù)和每個(gè)防火分區(qū)的最大允許建筑面積必須符合《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016的有關(guān)規(guī)定。

在此以典型的中間體車間五(205)作為研究對(duì)象?？偨Y(jié)資料發(fā)現(xiàn),中間體車間五(205)為地上三層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),建筑消防高度23.95 m。建筑耐火極限為一級(jí);生產(chǎn)火災(zāi)危險(xiǎn)性類別為丙類,車間內(nèi)設(shè)置的中間庫房?jī)?chǔ)存物品火災(zāi)危險(xiǎn)性類別為丙類2項(xiàng)。經(jīng)過研究,對(duì)其劃分為2個(gè)防火分區(qū),每個(gè)防火分區(qū)面積均小于規(guī)范規(guī)定要求的6 000 m2。丙類車間內(nèi)任一工作點(diǎn)到最近安全出口的最大距離均沒超過60 m,共設(shè)置2部封閉疏散樓梯和2部室外疏散樓梯,每個(gè)防火分區(qū)至少設(shè)有兩個(gè)疏散口。經(jīng)數(shù)據(jù)研究,中間體車間五(205)的防火分區(qū)一覽表如表1所示。

表1 中間體車間五(205)的防火分區(qū)一覽表

同時(shí),該車間有爆炸危險(xiǎn)的甲、乙類生產(chǎn)部位主要布置在廠房靠外墻的泄壓設(shè)施附近,設(shè)置側(cè)窗、輕質(zhì)外墻、輕質(zhì)屋面泄壓。泄爆窗采用安全玻璃。泄壓墻為127厚輕質(zhì)增強(qiáng)纖維硅酸鹽板,重量小于60 kg/m2。輕質(zhì)泄壓屋面采用壓型鋼板保溫屋面,重量小于60 kg/m2,泄壓面積按照《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》要求進(jìn)行計(jì)算,各防爆區(qū)域?qū)嶋H泄壓面積均大于計(jì)算泄壓面積,爆炸危險(xiǎn)區(qū)域與其他區(qū)域相連的隔墻采用240厚MU15混凝土配筋抗爆墻,連通門設(shè)置防護(hù)門斗。防護(hù)門斗使用面積大于4 m2,進(jìn)深大于1.5 m,采用甲級(jí)防火門錯(cuò)位設(shè)置。防護(hù)門斗內(nèi)設(shè)置正壓通風(fēng),送風(fēng)正壓值25～50 Pa,能夠滿足該車間的泄壓要求。

經(jīng)過合理的防火、防爆等設(shè)施的設(shè)計(jì)和研究,能夠最大限度降低事故帶來的意外風(fēng)險(xiǎn)。

3 采取的其他安全措施

在針對(duì)性的安全設(shè)施以外,經(jīng)過研究所采取的其他措施,是安全設(shè)計(jì)內(nèi)容的重要補(bǔ)充。

3.1 一般性措施

在開停工、檢修過程中,可能有可燃液體泄漏、漫流的設(shè)備區(qū)周圍均設(shè)置不低于150 mm的圍堰和導(dǎo)液設(shè)施。

廠區(qū)門口、危險(xiǎn)路段、轉(zhuǎn)彎路段設(shè)置限高、限速標(biāo)牌和警示標(biāo)牌,在道路兩旁設(shè)置照明設(shè)施。

在嚴(yán)格控制場(chǎng)區(qū)綠化率的條件下,綠地的布置及植物種類的選擇符合以下原則:加強(qiáng)辦公區(qū)、主要出入口等人員較集中、活動(dòng)較頻繁地段的觀賞性及美化效果;利于減弱事故的氣浪及阻擋火災(zāi)的蔓延;利于建筑的遮陽;利于對(duì)有害氣體、粉塵及噪聲的屏蔽。不影響室外設(shè)備、裝置的生產(chǎn)和檢修安全;不影響行車視距。

在通風(fēng)排風(fēng)的安全設(shè)施設(shè)計(jì)時(shí),車間、庫房等設(shè)一般通風(fēng)和事故通風(fēng),一般通風(fēng)換氣次數(shù)6～10次,防爆區(qū)設(shè)事故排風(fēng),換氣次數(shù)設(shè)計(jì)為≥12次/h,排風(fēng)機(jī)采用防爆風(fēng)機(jī)。事故通風(fēng)根據(jù)放散物的種類,設(shè)置相應(yīng)的檢測(cè)報(bào)警及控制系統(tǒng),并與事故風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖,事故通風(fēng)的手動(dòng)控制裝置在室內(nèi)外便于操作的地點(diǎn)分別設(shè)置。排風(fēng)換氣次數(shù)如圖3所示。

防爆門斗設(shè)置正壓送風(fēng),正壓送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置備用風(fēng)機(jī),且通風(fēng)機(jī)能自動(dòng)切換。門斗內(nèi)設(shè)置正壓指示儀表和失壓報(bào)警裝置,且與正壓送風(fēng)系統(tǒng)連鎖,當(dāng)室內(nèi)正壓值低于25 Pa持續(xù)低于1 min后,應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào),并使備用風(fēng)機(jī)自動(dòng)投入運(yùn)行。

爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所設(shè)防直擊雷、防雷電感應(yīng)及防雷電波入侵等措施。防爆2區(qū)場(chǎng)所屋面設(shè)接閃帶,車間內(nèi)金屬設(shè)備,構(gòu)件及管道構(gòu)架等構(gòu)件與接地裝置相連以防感應(yīng)雷。將各裝置低壓電源電纜金屬外皮、金屬管道接地以防雷電波入侵。爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所內(nèi)所有平行管道相互距離較小時(shí),每隔一定距離用連接線相互連接,將各閥門做好跨接和接地,以防靜電積聚。各裝置的防雷接地,防靜電接地及電氣設(shè)備接地等共用接地網(wǎng),確保接地電阻小于規(guī)范要求。

3.2 防范自然災(zāi)害的措施

項(xiàng)目的室外排水采用分流制排水系統(tǒng),根據(jù)雨污分流的原則分別設(shè)置室外雨水管網(wǎng)、室外污水管網(wǎng)。其中各單體污水單獨(dú)收集至單體周圍的收集池內(nèi),然后用泵加壓上管架排入廠區(qū)環(huán)保站處理,室外雨水管網(wǎng)主要沿廠內(nèi)主干道布置,并根據(jù)總圖規(guī)劃預(yù)留雨水檢查井。項(xiàng)目生產(chǎn)污水經(jīng)廠區(qū)污水處理裝置處理達(dá)標(biāo)后再排入市政污水管網(wǎng),最后進(jìn)入相應(yīng)的城市污水處理廠處理達(dá)標(biāo)后排放。雨水則經(jīng)廠區(qū)內(nèi)的雨水管網(wǎng)收集直接排入市政雨水管網(wǎng)。

園區(qū)已經(jīng)過論證,廠址已避開斷層、滑坡、泥石流、地下溶洞等發(fā)育地區(qū)。建設(shè)場(chǎng)地周邊地勢(shì)開闊,無重要建筑,周邊環(huán)境簡(jiǎn)單,地貌為河流沖積平原,位于郯廬斷裂帶中,為全新世活動(dòng)斷裂,但場(chǎng)地覆蓋層厚度大于60 m,可忽略發(fā)震斷裂錯(cuò)動(dòng)對(duì)地面建筑的影響。項(xiàng)目對(duì)直徑≥DN65 mm的管道設(shè)置抗震支吊架,抗震支吊架的設(shè)置原則為,剛性管道側(cè)向抗震支撐最大設(shè)計(jì)間距12 m,縱向抗震支撐最大設(shè)計(jì)間距24 m,柔性管道減半。

3.3 消防設(shè)施

來自園區(qū)市政給水管網(wǎng),市政給水引入管1根,管徑DN250 mm,水壓約0.10 MPa。

本工程在綜合輔樓地下室設(shè)置總有效容積2 440 m3消防水池2座并連通。綜合輔樓地下消防泵房?jī)?nèi)設(shè)置2臺(tái)XBD8.0/70-L型消火栓加壓泵,1用1備,流量70 L/s,揚(yáng)程80 m;2臺(tái)XBD8.0/60-L型噴淋加壓泵,2用1備,流量60 L/s,揚(yáng)程80 m;2臺(tái)XBD4.0/60-L型水幕加壓泵,1用1備,流量40 L/s,揚(yáng)程60 m;本工程最高一棟建筑—中間體車間一屋頂設(shè)置18 m3高位水箱(箱底標(biāo)高黃海高程55.900 m)及消防穩(wěn)壓設(shè)備2套(2臺(tái)泵,1用1備,流量2 L/s,揚(yáng)程30 m,配300 L穩(wěn)壓罐)。平時(shí)室內(nèi)消防管網(wǎng)由屋頂水箱保證系統(tǒng)壓力,消防時(shí),由消火栓加壓泵、噴淋泵和水幕泵加壓供水。

因市政水源供水壓力不足,市政水源僅供生活水箱、消防水池補(bǔ)水及綠化用水,其他生產(chǎn)、生活給水采用變頻泵+水箱的方式供給:廠區(qū)動(dòng)力站二、四給水泵房?jī)?nèi)分別設(shè)置有變頻給水裝置(Q=150 m3/h,H=40 m)及一座成品不銹鋼水箱(有效容積200 m3)供水,共兩套,下行上給,分區(qū)壓力不大于0.35 MPa。

廠區(qū)室外設(shè)置DN250 mm的消火栓給水環(huán)網(wǎng),DN300 mm的噴淋給水,DN200 mm的水幕給水環(huán)網(wǎng)。

消火栓距路沿的距離不超過2 m,布置間距不超過120 m。

各建筑從室外消火栓環(huán)網(wǎng)上引入2根DN100 mm的進(jìn)水管,接入點(diǎn)壓力0.70 MPa, 消防立管管徑為DN100 mm,消火栓栓口動(dòng)壓不小于0.35 MPa,消防水槍充實(shí)水柱按13 m計(jì),能夠滿足應(yīng)急狀態(tài)下消防用水的需求。

4 結(jié)論

(1)合理的平面和豎向布置,能夠減少意外災(zāi)害引起的財(cái)產(chǎn)物資和人身安全損失。

(2)防火、防爆等設(shè)施的設(shè)計(jì)和研究,能夠最大限度降低事故帶來的意外風(fēng)險(xiǎn)。

(3)研究所采取的其他措施,能夠作為安全設(shè)計(jì)內(nèi)容的重要補(bǔ)充。