精細(xì)化工裝置布置與防火安全間距研究

付宏昭

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精細(xì)化工裝置布置與防火安全間距研究

付宏昭

（華陸工程科技有限責(zé)任公司, 陜西 西安 710065）

精細(xì)化工裝置的布置不僅要考慮生產(chǎn)工藝、設(shè)備檢修以及前期投資等要求，更要考慮安全防火規(guī)范要求。首先分析了精細(xì)化工產(chǎn)品特性，詳細(xì)分析了精細(xì)化工裝置布置安全性和設(shè)計(jì)依據(jù)，以實(shí)際某精細(xì)化工項(xiàng)目為例，結(jié)合GB50160和GB50016標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范深入分析精細(xì)化工裝置的布置和防火間距，對(duì)露天化工生產(chǎn)裝置和有廠房化工生產(chǎn)裝置安全防火間距進(jìn)行了對(duì)比，從安全性、可操作性、經(jīng)濟(jì)性方面入手，得出精細(xì)化工設(shè)備整體布局，以及各類型裝置設(shè)備間的安全防火距離。建議根據(jù)實(shí)際情況采用合適的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，針對(duì)不同類型的精細(xì)化工裝置，急需制定相適應(yīng)的安全防火規(guī)范，靈活運(yùn)用。

精細(xì)化工；設(shè)備；防火規(guī)范；安全距離

化工是我國許多行業(yè)原材料的來源，同時(shí)在我國廣大人民群眾生活和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)著重要位置?？茖W(xué)技術(shù)水平的提高，在化工原材料的基礎(chǔ)上開展了深入加工，變成了如今的精細(xì)化工產(chǎn)品。西方精細(xì)化工占整個(gè)化學(xué)工業(yè)比重為60%~70%，但是精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)，涉及到的安全問題比大化工產(chǎn)業(yè)要大的多，于是對(duì)精細(xì)化工設(shè)備的要求提出了更為苛刻的要求。本文在精細(xì)化工設(shè)備設(shè)計(jì)和布置的研究過程中，參考了各個(gè)環(huán)節(jié)安全規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，考慮不同類型設(shè)備可能存在的安全隱患，設(shè)置相應(yīng)的安全防火間距[1-3]。根據(jù)現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，結(jié)合實(shí)際某精細(xì)化工工程，分析不同類型化工設(shè)備安全距離，制定適宜的精細(xì)化工設(shè)備布置方案，在滿足安全防火布置距離的前提下，確保化工項(xiàng)目設(shè)計(jì)安全、合理、經(jīng)濟(jì)。

1 精細(xì)化工安全因素分析

1.1 精細(xì)化工產(chǎn)品

精細(xì)化工產(chǎn)品與基本石油化工產(chǎn)品有所不同，前者是經(jīng)過深加工出來的產(chǎn)品，即在基本石油化工產(chǎn)品基礎(chǔ)上再次深加工，獲得的具有種類多、用途廣、功能性強(qiáng)、技術(shù)含量高以及附加值高等特點(diǎn)；同時(shí)也具有易燃易爆等缺點(diǎn)，在日常工作中，需要按照精細(xì)化工防火標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作使用[3,4]。

1.2 精細(xì)化工裝置布置安全性分析

精細(xì)化工產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中，對(duì)外在的設(shè)備和裝置要求比較高，一般會(huì)伴隨著高溫、高壓、有毒、易燃、易爆副產(chǎn)品析出，因此，對(duì)精細(xì)化工設(shè)備安全性設(shè)計(jì)以及布置安裝的位置有所要求，下面主要以化工設(shè)備布置安全防范要點(diǎn)進(jìn)行梳理：

（1）根據(jù)精細(xì)化工設(shè)備安置地的自然條件（風(fēng)向、氣候等）確定具體的方位。

（2）根據(jù)生產(chǎn)需求以及外界環(huán)境條件確定化工設(shè)備是否布置在場(chǎng)內(nèi)。

（3）根據(jù)生產(chǎn)需求，按照原材料特性劃分火災(zāi)危險(xiǎn)級(jí)別，在設(shè)計(jì)化工設(shè)備位置時(shí)，嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范設(shè)置生產(chǎn)裝置與其他生產(chǎn)廠房之間的安全距離。

（4）根據(jù)生產(chǎn)場(chǎng)區(qū)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域圖，合理、安全設(shè)計(jì)非防暴精細(xì)化工設(shè)備，可以增設(shè)氣體隔離墻、防爆墻，或者將非防暴精細(xì)化工設(shè)備移出防暴區(qū)域。

2 精細(xì)化工裝置設(shè)計(jì)依據(jù)

國家安監(jiān)總局將近些年國內(nèi)安全事故進(jìn)行了梳理和分析，為了防范類似化工安全事故的發(fā)生，出臺(tái)了安監(jiān)總管三〔2013〕76 號(hào)文，將化工設(shè)備布置以及安全防范形成了相關(guān)條文。具體規(guī)范如表1所示[4-6]。

表1 精細(xì)化工設(shè)備布置與防火規(guī)范（參照）

根據(jù)《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范》等8個(gè)規(guī)范要求，建設(shè)單位應(yīng)該嚴(yán)格建設(shè)項(xiàng)目危險(xiǎn)級(jí)別，采用適合本項(xiàng)目需求的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對(duì)項(xiàng)目建設(shè)過程中涉及到的危險(xiǎn)源、危險(xiǎn)品、危險(xiǎn)隱患進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管，必須符合上述相關(guān)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，以最為嚴(yán)格的安全防范條例為準(zhǔn)。

3 化工裝置布置規(guī)范案例

3.1 精細(xì)化工裝置布置基本情況

精細(xì)化工裝置一般要滿足精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)需要，根據(jù)精細(xì)化工產(chǎn)品的獨(dú)特性，設(shè)計(jì)和布置相適應(yīng)的精細(xì)化工裝置，下面主要以GB50160和GB50016標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來對(duì)精細(xì)化工裝置的布置和防火進(jìn)行研究[5-9]。圖1為某精細(xì)化工裝置設(shè)計(jì)與布置示意圖。各個(gè)廠區(qū)包括了不同類型的精細(xì)化工設(shè)備，每一類型的設(shè)備都有相應(yīng)的布置要求。

圖1 某精細(xì)化工裝置設(shè)計(jì)與布置示意圖

圖1中有3個(gè)甲類涂料車間（A、B、C）、1個(gè)甲類灌區(qū)和1個(gè)廢水處理站，各車間和相關(guān)輔助生產(chǎn)廠房均無直接關(guān)聯(lián)，各類設(shè)備區(qū)域無直接進(jìn)出原料。廢水處理站與甲類灌區(qū)化工設(shè)備安全距離為27.5 m，與涂料車間A化工設(shè)備安全距離為25 m，甲類灌區(qū)與涂料車間B化工設(shè)備安全距離為30 m，各涂料車間化工設(shè)備AB、AC和BC安全距離應(yīng)保持在30 m以上。

3.2 防火安全間距研究

精細(xì)化工設(shè)備種類繁多，對(duì)于各類型設(shè)備的平面布置也有相應(yīng)要求，安全布置規(guī)范如下：①明火加熱設(shè)備應(yīng)與可燃物料設(shè)備隔離，避免可燃物質(zhì)飄入明火設(shè)備；②存在爆炸隱患的設(shè)備應(yīng)布置在設(shè)備區(qū)一側(cè)，或者增加防爆墻隔離，其余類型生產(chǎn)設(shè)備置于另一側(cè)；③廠區(qū)中控室、化驗(yàn)室、會(huì)議室、工作室以及變配電室的布置要考慮自然條件（風(fēng)向等）置于設(shè)備區(qū)一側(cè)。④根據(jù)GB50160和GB50016規(guī)范要求設(shè)計(jì)和布置各生產(chǎn)化工設(shè)備、建筑物之間的安全距離[6,7]。根據(jù)以上幾點(diǎn)安全防火規(guī)范，結(jié)合GB50160和GB50016標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)某精細(xì)化工裝置安全距離設(shè)計(jì)與布置要求進(jìn)行了詳細(xì)分析：

（1）以GB50016標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)：對(duì)各類建筑之間的防火距離進(jìn)行了規(guī)定，但是對(duì)化工設(shè)備未做明確安全距離規(guī)定，精細(xì)化工設(shè)備一般均有廠房圍欄，是按照廠房圍欄來界定安全距離，還是以精細(xì)化工設(shè)備之間的防火間距為準(zhǔn)，倘若以廠房圍欄安全距離設(shè)計(jì)，圖2中AB、AC和BC廠房圍欄防火距離只需保持在12 m以上即可滿足安全要求。

（2）以GB50016和GB50160標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)：在考慮危險(xiǎn)源安全防范距離時(shí)，必須滿足上述相關(guān)條例，并且以最為嚴(yán)格的安全防范條例進(jìn)行設(shè)計(jì)。以GB50016標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)在滿足安全防火要求的同時(shí)，可降低化工設(shè)備建設(shè)占地面積，縮小投資。以GB50160標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)，對(duì)于化工裝置之間的防火安全距離較高，雖然在防火安全方面得到保障，在精細(xì)化工設(shè)備廠區(qū)大小要求較高，項(xiàng)目建設(shè)占地面積較大，相對(duì)投資較高，因此，精細(xì)化工裝置在具體設(shè)計(jì)和布置場(chǎng)地的時(shí)候，可以根據(jù)實(shí)際需要來采用相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

（3）GB50160標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)廠區(qū)內(nèi)精細(xì)化工設(shè)備、中控室、變配電室、會(huì)議室以及化驗(yàn)房等安全防火距離有要求，兩者之間的凈距必須達(dá)到9 m，如果按照這一嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行，項(xiàng)目個(gè)廠區(qū)占地面積將擴(kuò)大，設(shè)計(jì)周期變長，前期研究工作也勢(shì)必加長，參與精細(xì)化工生產(chǎn)作業(yè)人員將增加，投資壓力變大。因此，在設(shè)計(jì)化工設(shè)備整體布局時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況，在滿足安全防火要求的情況下，選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃，靈活運(yùn)用。

圖2 精細(xì)化工裝置防火間距

3.3 補(bǔ)充建議

（1）精細(xì)化工設(shè)備品種較多，對(duì)其進(jìn)行定性分析的同時(shí)，還應(yīng)該針對(duì)灌區(qū)總?cè)萘俊喂奕萘窟M(jìn)行定量界定，借鑒可燃?xì)怏w、液化烴和可燃液體儲(chǔ)罐設(shè)備安全設(shè)置經(jīng)驗(yàn)，儲(chǔ)罐間安置只是兩個(gè)安全疏散通道，相鄰?fù)ǖ乐g的安全距離應(yīng)小于50 m。

（2）精細(xì)化工設(shè)備位置的設(shè)計(jì)，涉及到不同的布置模式，進(jìn)而對(duì)各類型的設(shè)備安全間距又有不同規(guī)定，根據(jù)《工業(yè)項(xiàng)目建設(shè)用地控制指標(biāo)》要求，甲類廠房之間的安全防火間距不應(yīng)小于12 m。開敞式生產(chǎn)建筑與廠房之間的安全防火間距，可以根據(jù)GB50016和GB50160相關(guān)防火規(guī)范設(shè)定，一般兩者之間安全距離不小于15 m。

（3）在設(shè)計(jì)完精細(xì)化工設(shè)備區(qū)防火間距的同時(shí)，也要對(duì)精細(xì)化工設(shè)備區(qū)與區(qū)外公共場(chǎng)所安全間距進(jìn)行半定量分析，確保周邊人們生活環(huán)境安全。

4 結(jié)束語

安全是企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)的前提條件，精細(xì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)與生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)、布置緊密不可分，精細(xì)化工設(shè)備有別于常見的化工設(shè)備，應(yīng)根據(jù)精細(xì)化工裝置特點(diǎn)，制定相適應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，出臺(tái)更為合理的安全防火規(guī)范條例，解除現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)精細(xì)化工設(shè)置布置的制約，在滿足精細(xì)化工生產(chǎn)要求的基礎(chǔ)上，合理地設(shè)計(jì)整個(gè)項(xiàng)目占地面積，有效利用現(xiàn)有面積，科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)地推動(dòng)精細(xì)化工健康平穩(wěn)發(fā)展。

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Study on Arrangement of the Fine Chemical Plants and the Fire Safety Distance

（Hualu Engineering Science and Technology Co., Ltd., Shaanxi Xi 'an 710065，China）

The fine chemical plant layout should not only consider the production process, equipment maintenance and initial investment requirements, but also consider safety requirements of the code for fire protection. In this paper, characteristics of fine chemical products were analyzed, security and design basis of fine chemical plant arrangement were analyzed in detail, taking an actual fine chemical project as an example, based on GB50160 GB50016 standards, layout and fire safety distance of the fine chemical plant were analyzed, the fire safety distances of open chemical production unit and chemical production unit in workshop were compared. From the aspects of safety, feasibility, economy, fine chemical equipment overall layout was obtained as well as the fire safety distance between various types of devices. It’s suggested that fine chemical equipment overall layout should be designed according to actual circumstances based on appropriate standards.

Fine chemical industry; Equipment;The code of fire protection; Safe distance

TQ 081

A

1671-0460（2017）08-1633-03

國家科技重大專項(xiàng)，項(xiàng)目號(hào)：2009ZX05038-002

2016-12-28

付宏昭（1982-），男，陜西省西安市人，工程師，2006年畢業(yè)于中北大學(xué)化工與環(huán)境學(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè)，主要從事石油化工，精細(xì)化工裝置的工程設(shè)計(jì)工作。郵箱：fhz2240@chinahualueng.com。