化工廠所在的地區(qū),工廠和環(huán)境以及工廠內(nèi)部組件之間的相對位置,對化工廠的安全是至關(guān)重要的問題。這包括化工廠的定位、選址、布局和單元區(qū)域規(guī)劃四方面的內(nèi)容。本節(jié)只介紹前三者,而單元區(qū)域規(guī)劃將另處給出。
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一、危險和防護的一般考慮
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在工廠的定位、選址和布局中,會有各式各樣的危險。為便于討論,可以把它們劃分為潛在的和直接的兩種類型。前者稱為一級危險,后者稱為二級危險。對于一級危險,在正常條件下不會造成人身或財產(chǎn)的損害,只有觸發(fā)事故時才會引起損傷、火災(zāi)或爆炸。典型的一級危險有:①有易燃物質(zhì)存在;②有熱源存在;③有火源存在;④有富氧存在;⑤有壓縮物質(zhì)存在;⑥有毒性物質(zhì)存在;⑦人員失誤的可能性;⑧機械故障的可能性;⑨人員、物料和車輛在廠區(qū)的流動;⑩由于蒸氣云降低能見度等。
一級危險失去控制就會發(fā)展成為二級危險,造成對人身或財產(chǎn)的直接損害。二級危險為:①火災(zāi);②爆炸;③游離毒性物質(zhì)的釋放;④跌傷;⑤倒塌;⑥碰撞。
對于所有上述兩級危險,可以設(shè)置三道防護線。第一道防護線是為了解決一級危險,并防止二級危險的發(fā)生。第一道防護線的成功主要取決于所使用設(shè)備的精細制造工藝,如無破損、無泄漏等。在工廠的布局和規(guī)劃中也有有助于構(gòu)筑第一道防護線的內(nèi)容,如:
(1)根據(jù)主導(dǎo)風(fēng)的風(fēng)向,把火源置于易燃物質(zhì)可能釋放點的上風(fēng)側(cè);
(2)為人員、物料和車輛的流動提供充分的通道。
盡管做出以上努力,但仍時有二級危險例如火災(zāi)發(fā)生。對于二級危險,為了把生命和財產(chǎn)的損失降至最小程度,需要實施第二道防護線,在工廠的選址和規(guī)劃方面采取一些步驟,如:
(1)把最危險的區(qū)域與人員最常在的區(qū)域隔離開;
(2)在關(guān)鍵部位安放滅火器材。
不管預(yù)防措施如何完善,但仍時有人身傷害事故發(fā)生。第三道防護線是提供有效的急救和醫(yī)療設(shè)施,使受到傷害的人員得到迅速救治。最后一道防護線的意義是迅速救治未能防止住的傷害。
考慮完成上述防護線的工具和方法,其中一些自然界可以提供,而另外一些則只能由人給出。讓我們先討論自然的方法。
地形是規(guī)劃安全時可以利用的一個因素。正如液體向下流一樣,從運行工廠釋放出的許多易燃或毒性氣體也是如此??梢赃m當(dāng)利用這個地理特征作為安全工具為我們服務(wù)排除這些危險氣體。
巨大水量的水源滅火時極為重要,水供應(yīng)得充足與否往往決定著滅火的成敗。
主導(dǎo)風(fēng)方向是另一個重要的自然因素。從地方氣象資料可以確定刮各個方向風(fēng)的時間的百分率,通過選址和布局使得主導(dǎo)風(fēng)有助于防止易燃物飄向火源,防止蒸氣云或毒性氣體飄過人口稠密區(qū)或穿越道路。很顯然,風(fēng)并不總是沿著主導(dǎo)的方向吹,但是選址和布局所做的是多重選擇中最佳的一種。
超出自然方法之外,人工智能也可以提供一些強化安全的要素,隔開距離就是這樣的一種要素。隔開距離實現(xiàn)不同危險之間以及危險和人之間的隔離,比如,燃燒爐和向大氣排放的釋放閥之間以及高壓容器和操作室之間,都要隔開一段距離。類似的方法是用物理屏障隔離。一個典型的例子是用圍堰限制液體的溢流,如圍繞貯罐的圍堰就是起這種作用。
兩種經(jīng)常結(jié)合應(yīng)用的方法是危險的集中和危險的標(biāo)識??紤]壓力貯存容器的定位,最好是把這類裝置隔離在工廠的一個特定區(qū)域內(nèi),使得危險集中易于確定危險區(qū)的界限。這樣做有兩個明顯的好處,首先是使值班人以外的人員都遠離危險區(qū);其次是必須工作在或必須通過危險區(qū)的人員完全熟悉存在的危險情況,可以相對安全。同時還應(yīng)該注意到危險集中的不利之處,一個容器起火或爆炸有可能波及相鄰的容器,造成更大的損失。但是經(jīng)驗告訴人們,集中的危險會受到更密切的關(guān)注,有可能會減少事故,把危險分散至全廠而不為人所注意會更具危險。
作為安全工具,可以設(shè)計和配置一些物理設(shè)施,如救火水系統(tǒng)、安全噴射器、急救站等,以備對付危險之用。
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二、工廠的定位問題
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考慮工廠定位,我們面對的是一個計劃中的工廠和一個現(xiàn)實的環(huán)境,要解決的問題是把工廠建于何處?;S定位,一般遵循以下基本原則:
(1)有原料、燃料供應(yīng)和產(chǎn)品銷售的良好的流通條件;
(2)有貯運、公用工程和生活設(shè)施等方面良好的協(xié)作環(huán)境;
(3)靠近水量充足、水質(zhì)優(yōu)良的水源,
(4)有便利的交通條件,
(5)有良好的工程地質(zhì)和水文氣象條件。
工廠應(yīng)避免定位在下列地區(qū):
(1)發(fā)震斷層地區(qū)和基本烈度9度以上的地震區(qū);
(2)厚度較大的Ⅲ級自重濕陷性黃土地區(qū);
(3)易遭受洪水、泥石流、滑坡等危害的山區(qū);
(4)有開采價值的礦藏地區(qū);
(5)對機場、電臺等使用有影響的地區(qū);
(6)國家規(guī)定的歷史文物、生物保護和風(fēng)景游覽地區(qū);
(7)城鎮(zhèn)等人口密集的地區(qū)。
工廠定位時除了謹遵以上禁忌外,考慮得更多的是經(jīng)濟問題。固然,高風(fēng)速、地震、雨雪量、雷電頻發(fā)率等不安全因素,在工廠定位時會給予適度考慮,但這些往往會淹沒在經(jīng)濟考慮之中。比如,世界上多數(shù)大型石油化工企業(yè)都建立在原料產(chǎn)地附近,就是出于原料流通經(jīng)濟上的考慮。對于這方面的內(nèi)容,不再贅述。