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第三章 化工厂设计和操作安全第一节 工厂的定位、选址和布局第二节 化工工艺设计第三节 化工单元区域规划第四节 压力容器的设计、制造和检验（6）第五节 化工装置维护第六节 公用工程设施安全1第一节 工厂的定位、选址和布局 厂址选择需要考虑多方面的因素，是一项政策性、技术性都很强的工作。正确选择厂址也是保证安全生产的前提。 厂址选择要根据国民经济建设计划和工业布局的要求，按经批准的设计任务书在指定的某一地理区域里进行选址。 在某一地理区域里又要根据城市规划的要求，实地勘察调查进行综合分析。根据获得的地质、自然气候和经济等资料，诸如工程地质条件的优劣，风雨雷雪以致地震等自然灾害可能产生威胁的程度，原料燃料供应、厂际协作、水电交通等方面的资料，进行多方案的技术经济和安全性的比较，择优决策。 2一、危险和防护的一般考虑 一级危险（潜在）： 二级危险（直接）： 三道防护线 考虑的主要自然因素： 地形、水源、主导风方向人工因素： 隔开距离（或物理屏障隔离）、 危险的集中和危险的标识、 安全工具（消防水系统、急救站等）3二、工厂的定位问题（工厂地区）（经济问题、安全问题）化工厂定位一般应遵循的基本原则：有原料、燃料供应及产品销售的良好的流通条件。交通便利。 靠近水量充足、水质优良的水源。 在靠近水源时，要防止易燃液体、有毒物质污染水源，应设在江河的下游。 有贮存、公用工程和生活设施等方面良好的协作环境（有利于厂际协作）。4良好的工程地质和水文气象条件。避开断层、塌方、洪水地域。厂址不应设在流沙淤泥、土崩、断层、滑坡、溶洞暗流、山谷风及山洪侵袭地区，且要求地基承载力 较好。考虑季节风、台风、雷击及地震的影响。生产过程中有易燃、有毒、粉尘、噪音的企业不应选在居民集中的地区。避开重点文物保护区、生物保护区、名胜风景区、航空站、积雪危险区等。 考虑发展需要的用地及必要的安全距离。5三、工厂选址的安全问题（工厂与社区）化工厂释放出的有毒气体、易燃易爆气体、烟雾、粉尘等对所在社区及毗邻工厂可能的影响。工厂高构筑物可能的坍塌危险。工厂的废液排放。（对社区饮用水、渔业、农业、周围生态系统的影响。）工厂的进出口。（上下班高峰）充足水源。（消防灭火角度）地形。（低洼地危险）6四、工厂布局的安全问题 工厂布局的基本任务： 厂区总平面布置，应从全面出发合理布局，正确处理生产与安全、局部与整体、近期和远期的关系。总平面布置应符合防火、防毒等安全基本要求，满足设计规范及标准的规定。合理布置交通运输道路、管线及绿化环境。合理考虑发展、改建和扩建的要求。 71、按使用功能，合理分区布置。一般可分成六大区块：1)生产车间及生产工艺装置区：危险集中的区域v危险：有毒物质、易燃易爆物质、高温、高压、火源等；机械危险；人员失误危险。2)罐区（原料及成品储放区）：能量或毒物的贮存器3)公用工程及辅助设施区4)运输装卸区5)工厂管理区6)辅助生产区生活区 82、分区布置规划应注意的问题 （1）生产车间及生产工艺装置区v要求：应充分满足工艺流程和设备运转的要求。 不交叉原则：不交叉原则：根据工艺流程的流向和运转的顺序规划机器设备的位置，按照从原料投入到中间制品，再到成品的顺序进行布置规划； 考虑防爆泄压防爆泄压的要求：对有化工过程的工艺，通有易燃易爆物质的输送管道或生产设备装置； 明火加热炉明火加热炉宜布置在装置的边缘，且位于可燃性流体设备的全年最小频率风向的下风侧； 集中分布又不能过于拥挤集中分布又不能过于拥挤：集中分布便于标识，为防止灾害扩大和保证安全操作，装置设备之间应留有有效的空地； 安全距离：安全距离：与居民区、公路、铁路等保持一定的距离。 9（2）原料及成品储放区 避免各种装置之间的原料、中间产品和制成品之间的交叉运输，且应规划成最短的运输路线； 对化工原料和产品，要注意其燃烧、爆炸和毒害的危险性，加强危险标识； 与其它功能区之间有足够的距离； 可燃气体或液体的罐区，不应设在排洪沟上游，或高于相邻工艺装置及人员集中场所，必须布置时，应采取防流散的有效措施； 设在工厂的下风区域； 通道畅顺。 10（3）辅助及公用工程区 与生产区和罐区要保持一定的安全距离 紧急情况时，不致受到影响发生故障而被迫停工； 对于锅炉设备、总配变电所等，因有成为引火源的危险，所以要设置在处理可燃流体设备的上风向。 11（4）运输装卸区 设在工厂的下风区域，最好边缘地带。（5）辅助生产区 维修车间和研究室要远离工艺装置区和罐区； 废水处理装置应位于工厂的下风远程区域。（6）工厂管理区 工厂的边缘区域，尽可能与工厂的危险区隔离。123、厂内交通路线的规划 工厂交通路线的设置应结合生产，根据生产作业线和工艺流程的要求合理组织流线、流量，使厂内外运输经常保持畅通，合理分散人流和物流。 工厂道路出入口至少应设两处，且设于不同方位。 厂内不同区块，至少应有两个不同方向接近道路。 厂内道路应尽可能作环形布置，道路的宽度原则上应能使两辆汽车对开错车。 工厂、仓库应设消防车道。 134、防火间距 在设计总平面布置时，留有足够的防火间距，目的在防止火灾的蔓延以减少灾害损失。 防火间距，一般是指两座建筑物之间的水平距离。在此距离之间不得再建任何建筑物和堆放危险品。其计算方法是以建筑物外墙凸出部分算起。 防火间距的确定，应以生产的火灾危险性大小及其特点来综合评定。原则是： 1)发生火灾时，直接与其相邻的装置或设施不会受到火焰加热； 2)邻近装置中的可燃物(或厂房)，不会被辐射热引燃； 3) 燃烧着的液体从火灾地点溅不到或飞移不到其他地点的距离。 14案 例深圳清水河危险化学品仓库特大爆炸火灾事故15第二节 化工工艺设计一、工艺流程图 二、管线配置图 三、过程物料的安全评价 基本性质、物性参数、易燃易爆性、反应性、毒性和腐蚀性、刺激性、放射性等。四、过程路线的选择 有潜在危险的过程 反应过程安全性分析 有潜在危险的操作 间歇过程与连续过程比较五、工艺设计安全校核 （略）161718第三节 化工单元区域规划 单元排列应较分散以把危险隔开，也为救火及紧急操作留下充分空间。一、加工单元区域的规划 1、直线排列 塔器、筒体、换热器、泵、主要管线。2、非直线排列 控制室、加热炉、压缩机、反应器、公用设施。3、室内装置的配置19二、单元区域的管线配置 管线长度分支数目排放口数量法兰数目充分支撑密封性一定的伸缩性等三、单元装置和设施的安全设计 20蒸馏装置图21第四节 压力容器的设计、制造和检验(6)第五节 化工装置维护一、化工维护的必要性 二、预防维护 按照明确计划的时间表检验、维修和更换设备，防止因设备故障造成的事故。 其功能是确定装置或设施故障的可能频率，在其失效前前进行检验、维修和更换。 最佳维护日程和时间应与设备的利用率、材料的利用率、应用的设施和人力匹配。 预先计划，明确的日程表。22三、非常规运行和有关作业的维护 1、停车和开车 排空、冲洗、吹扫、易燃气检验等。 升温或降温程序、升压或降压程序等。 明确的操作规程，严格执行、准确无误。2、容器内作业 或称限定空间内作业，如塔、釜、槽、罐、炉、器、机、筒仓、地坑及其它。氧含量降到1316%人会晕倒，降到13%以下时人会死亡。v其它检修作业：动火作业、动土作业、高处作业、起重作业、检修用电、运输与检修等。四、设备的维护：试压、化学污染处理、作业维护等。23第六节 公用工程设施安全 1、电气设施2、水和蒸汽设施3、供氧空气和辅助气体设施4、废料处理设施24