精細化工廠房的防毒設(shè)計探討

張在春,楊 永

(盛安建設(shè)集團有限公司，山東 淄博 255000)

精細化工廠房的防毒設(shè)計探討

張在春,楊 永

(盛安建設(shè)集團有限公司，山東 淄博 255000)

介紹了精細化工廠房防毒設(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。

精細化工；高毒害性；安全設(shè)計

精細化工，它是由化學合成(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行小批量生產(chǎn)，化學合成多數(shù)采用液相反應、流程長、精制復雜、需要精密的工程技術(shù)[1]。 精細化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中使用的有機溶劑大多具有高毒害性，其生產(chǎn)過程中由于不當接觸或使用所造成的損害和死亡并不低于火災爆炸事故，而且對人體的長期損害所導致的一系列后果遠遠比火災爆炸的處理更棘手。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 涉及有毒化學品的標準規(guī)范

在工程設(shè)計中，對于化學品的火災危險性、燃爆特性等一般都會高度重視，而對于化學品的毒害性則往往忽視，而事實上有毒化學品在使用、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，則可能造成更嚴重的后果，因此涉及有毒化學品的設(shè)計應特別仔細，注重其工程設(shè)計的特殊要求。

現(xiàn)行的有關(guān)化學品毒性分類和接觸限值的標準規(guī)范主要有：《危險化學品目錄》(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 化學有害因素》(GBZ2.1)等。以上標準對化學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準的一致性和區(qū)別。

有關(guān)有毒化學品的設(shè)計標準規(guī)范有：《工業(yè)建筑供暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》(GB50019)、《化工采暖通風與空氣調(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)生標準》(GBZ1)、《工作場所防止職業(yè)中毒衛(wèi)生工程防護措施規(guī)范》(GBZT194)、《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設(shè)計規(guī)范》(GB50493)等。

2 精細化工廠房防毒的安全設(shè)計要點

精細化工廠房防毒的安全設(shè)計應從項目的工藝設(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、通風系統(tǒng)設(shè)計、給排水設(shè)計等各個方面進行綜合考慮，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)防止有毒化學品泄漏、外逸，實現(xiàn)密閉化、管道化、負壓生產(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)對排出的有毒化學品應有經(jīng)過相應的凈化處理裝置，以達到職業(yè)衛(wèi)生，環(huán)境保護等排放標準。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釜、物料輸送管道、泵、閥門、法蘭等泄漏點，及時修復超過一定濃度的泄漏點，控制有毒化學品泄漏。

(7)對有毒化學品泄漏可能造成重大事故的設(shè)備和工作場所應設(shè)置可靠的應急防護設(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)有毒化學品的設(shè)備應布置在建筑物上層，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)備應有隔離措施。

(2)工作場所粉塵、毒物的發(fā)生源應布置在工作地點的自然通風或進風口的下風側(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，閥蓋應為法蘭連接，至少四根螺栓。不應采用平焊(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，且不應低于工程壓力2.0MPa[4]。

(6)有毒化學品管道系統(tǒng)的選型、設(shè)計等應符合《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)可燃氣體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)保護層，便與清洗。車間地面應平整光滑。

(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、壓縮機填函附近)、不連續(xù)生產(chǎn)的生產(chǎn)過程的設(shè)備進料、卸料及包裝口設(shè)置局部排風裝置，當局部排風裝置不能保證室內(nèi)工作環(huán)境滿足衛(wèi)生要求時，輔以全面通風系統(tǒng)，機械通風裝置的進風口位置，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)置事故通風設(shè)施，其換氣次數(shù)不小于12次/h。事故通風與自動報警裝置聯(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。劇毒液體不應直接排入下水道及大氣中，應排入封閉系統(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)不應采用明渠排放含有揮發(fā)性有毒品的廢液。有毒化學品設(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)計人員的目標和職責。鑒于精細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慎。本文只是針對精細化工涉毒廠房設(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、應急救援、防毒教育培訓、個人防護用品、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．中國精細化工的現(xiàn)狀和發(fā)展前景[C].中國化工學會精細化工專業(yè)委員會學術(shù)會議暨全國皮革化學品學術(shù)交流會，2005:455-460.

[2] 辛 晶，陳 華，李向欣，等.有毒化學品泄漏事故應急防護行動決策探討[J].中國安全生產(chǎn)科學技術(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)生標準[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.

(本文文獻格式：張在春,楊 永.精細化工廠房的防毒設(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，主要從事精細化工、醫(yī)藥工程、環(huán)保工程設(shè)計。

TQ086.4

A

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