湖南某二硫化碳廠區(qū)總圖設(shè)計(jì)要點(diǎn)探討

王會(huì)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(xué)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(shè)計(jì)的角度對(duì)二硫化碳廠區(qū)總平面布置進(jìn)行分析，與大家分享且進(jìn)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(zāi)危險(xiǎn)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(wàn)t/a，設(shè)計(jì)為兩條2.5萬(wàn)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(shè)施區(qū)、倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)、行政辦公及生活服務(wù)設(shè)施區(qū)四個(gè)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(wàn)t/a二硫化碳裝置需要征地約65畝（43400m2）；如果項(xiàng)目地形有高差或需明溝排水，應(yīng)適當(dāng)增大征地面積。

湖南某二硫化碳廠區(qū)位于縣級(jí)工業(yè)園區(qū)內(nèi)，廠外四周情況如下：東側(cè)為非飲用水水塘，南側(cè)隔園區(qū)道路為某化工同類企業(yè)，西側(cè)、北側(cè)為自然山體。本項(xiàng)目征地面積為65畝（43400 m2），南北向長(zhǎng)約212m，東西向?qū)捈s204m，主要由生產(chǎn)裝置區(qū)（2×2.5萬(wàn)t/a二硫化碳裝置）、公用工程及輔助生產(chǎn)設(shè)施、倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)、行政辦公及生活服務(wù)設(shè)施四部分組成，建、構(gòu)筑物總占地面積為13040.83 m2，建筑面積為9036.01 m2。具體布置見(jiàn)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(yùn)輸情況，在滿足環(huán)境保護(hù)、防火、安全、衛(wèi)生、施工、檢修、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)管理的情況下進(jìn)行布置，劃分為生產(chǎn)裝置區(qū)（2×2.5萬(wàn)t/a二硫化碳裝置）、公用工程及輔助生產(chǎn)設(shè)施區(qū)、倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)、行政辦公及生活服務(wù)設(shè)施區(qū)四個(gè)功能分區(qū)。一般情況下各區(qū)包括子項(xiàng)(見(jiàn)表1)。

表1

該廠區(qū)將生產(chǎn)裝置（2×2.5萬(wàn)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(fēng)向的上風(fēng)向；倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)布置在廠區(qū)西部南側(cè)，東側(cè)緊鄰生產(chǎn)裝置區(qū)（2×2.5萬(wàn)t/a二硫化碳裝置）縮短了原料和成品的運(yùn)輸距離，南側(cè)緊鄰廠區(qū)物流出入口方便物料進(jìn)出，減少了對(duì)其他建筑的干擾，提高了安全性；公用工程及輔助生產(chǎn)設(shè)施位于廠區(qū)西部北側(cè)，東側(cè)距離生產(chǎn)裝置區(qū)（2×2.5萬(wàn)t/a二硫化碳裝置）和行政辦公及生活服務(wù)設(shè)施均比較近；行政辦公及生活服務(wù)設(shè)施用地不超過(guò)廠區(qū)總用地面積的7%，布置在廠區(qū)東部北側(cè)，東側(cè)為人流出入口方便人流進(jìn)出。整個(gè)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(zhǎng)度，節(jié)約了用地面積，降低了能耗。

2 運(yùn)輸設(shè)計(jì)

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(guò)卡車運(yùn)送到廠區(qū)硫磺庫(kù)內(nèi)，固體二硫化碳通過(guò)叉車運(yùn)至裝置區(qū)的熔硫槽熔為液體硫磺，然后通過(guò)管道進(jìn)入裝置內(nèi)參與生產(chǎn)。天然氣通過(guò)管道輸送到廠區(qū)內(nèi)，如果廠外輸送過(guò)來(lái)的天然氣壓力過(guò)大，需要設(shè)置調(diào)壓設(shè)施，調(diào)壓后的二硫化碳通過(guò)管道輸送到裝置內(nèi)。裝置生產(chǎn)出來(lái)的二硫化碳通過(guò)管道打到二硫化碳成品罐區(qū)，在汽車裝車臺(tái)裝槽車，通過(guò)地中衡稱重后運(yùn)走。廠區(qū)汽車運(yùn)輸主要集中在硫磺庫(kù)和二硫化碳成品罐區(qū)區(qū)域，該區(qū)域設(shè)置了回車場(chǎng)和裝車場(chǎng)地。

3 廠區(qū)出入口、道路設(shè)計(jì)

廠區(qū)人貨分流，在不同方位設(shè)置兩個(gè)安全出入口：人流出入口設(shè)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(wù)設(shè)施區(qū)，與廠外道路聯(lián)系；物流出入口設(shè)置在廠區(qū)南面偏西位置靠近倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)，方便原料及產(chǎn)品運(yùn)輸，且與廠外道路聯(lián)系便利。

廠區(qū)道路設(shè)置：廠區(qū)內(nèi)四周設(shè)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(wàn)t/a二硫化碳裝置、成品罐區(qū)、硫磺庫(kù)四周均設(shè)環(huán)形消防通道。路面內(nèi)緣轉(zhuǎn)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(kù)四周布置大片水泥混凝土硬化地面作為裝卸車及回車場(chǎng)地，滿足運(yùn)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(yùn)輸?shù)缆窞橹剌d路面。車間引道寬度一般為“門(mén)寬+1m”，除有特殊要求外，路面內(nèi)緣轉(zhuǎn)彎半徑均為3m。

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

廠區(qū)出入口及道路設(shè)計(jì)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(jié)合，并與場(chǎng)地豎向設(shè)計(jì)和主要管線帶的走向相協(xié)調(diào)，與主要建、構(gòu)筑物軸線方向平行或垂直，滿足廠區(qū)內(nèi)生產(chǎn)、交通運(yùn)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(hù)、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(wàn)t/a二硫化碳裝置，火災(zāi)危險(xiǎn)性類別為甲類。本廠區(qū)與園區(qū)內(nèi)廠外各建構(gòu)筑物之間的防火間距，按照《石油化工企業(yè)防火標(biāo)準(zhǔn)》GB50016第4.2.11條進(jìn)行布置；廠區(qū)內(nèi)個(gè)建構(gòu)筑物之間的防火間距，按照《石油化工企業(yè)防火標(biāo)準(zhǔn)》GB50016第4.2.12條進(jìn)行設(shè)計(jì)；二硫化碳裝置內(nèi)部各建構(gòu)筑物之間的防火間距滿足《石油化工企業(yè)防火標(biāo)準(zhǔn)》GB50016第5.2.1條進(jìn)行設(shè)計(jì)。

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(shè)備產(chǎn)生硫化氫氣體，為高毒氣體泄漏源（未構(gòu)成重大危險(xiǎn)源），其與人員集中場(chǎng)所（固定操作崗位上的人員工作時(shí)間為40人·h/d以上的場(chǎng)所）的安全防護(hù)距離除滿足安全預(yù)評(píng)價(jià)要求外，還應(yīng)滿足《石油化工企業(yè)布置規(guī)范》相關(guān)規(guī)定。如果裝置控制室距離高度氣體泄漏源小于60m，應(yīng)采取防護(hù)措施：建筑物設(shè)計(jì)成抗爆結(jié)構(gòu)；建筑物設(shè)有強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)；進(jìn)風(fēng)口處設(shè)有有毒氣體檢測(cè)器?？贡刂剖以O(shè)計(jì)應(yīng)滿足《石油化工控制室抗爆設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50779的規(guī)定。2）本裝置內(nèi)有腐蝕性介質(zhì)或?qū)Νh(huán)境污染嚴(yán)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(shí)避免火災(zāi)時(shí)消防水?dāng)y帶流淌火擴(kuò)散至廠區(qū)其他區(qū)域。3）因生產(chǎn)需要，裝置內(nèi)有三個(gè)地坑位于《爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50058規(guī)定的爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)，二硫化碳裝置產(chǎn)生較空氣重的可燃?xì)怏w，為防止可燃?xì)怏w在地坑內(nèi)積聚，根據(jù)三個(gè)坑內(nèi)生產(chǎn)設(shè)備的特點(diǎn)，三個(gè)坑分別采取了不同措施：充水；填砂；加裝通風(fēng)換氣系統(tǒng)同時(shí)加裝可燃?xì)怏w報(bào)警器。

本廠區(qū)四周設(shè)置圍墻，高度均為2.2m：為了美觀，行政辦公及生活服務(wù)設(shè)施的東側(cè)圍墻設(shè)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?xì)怏w，同時(shí)對(duì)廠外一些難以控制的設(shè)施和環(huán)境可能帶來(lái)的危險(xiǎn)進(jìn)行主動(dòng)防范，其余部分的圍墻設(shè)置實(shí)體圍墻。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)二硫化碳廠區(qū)設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到及施工、生產(chǎn)過(guò)程中回饋問(wèn)題的不斷探索，筆者認(rèn)為二硫化碳廠區(qū)的總平面布置應(yīng)根據(jù)工廠的性質(zhì)、規(guī)模、生產(chǎn)流程、交通運(yùn)輸、環(huán)境保護(hù)、防火、安全、衛(wèi)生、施工、檢修、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)管理、廠容廠貌及發(fā)展等要求，結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀粭l件進(jìn)行布置，經(jīng)方案比較后擇優(yōu)確定，并針對(duì)二硫化碳生產(chǎn)專業(yè)的特點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)設(shè)計(jì)且采取相應(yīng)的安全、環(huán)保、消防措施。這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的廠區(qū)總平面才能更科學(xué)、合理，更好的為生產(chǎn)服務(wù)[2]。