工藝流程安全設(shè)計(jì)

        從工藝流程、材料選擇、設(shè)備結(jié)構(gòu)和操作管理等方面采取措施，減少、避免靜電荷的產(chǎn)生和積累。

        對(duì)因經(jīng)常發(fā)生接觸、摩擦、分離而起電的物料和生產(chǎn)設(shè)備，宜選用在靜電起電極性序列表中位置相近的物質(zhì)(或在生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)襯配與生產(chǎn)物料相同的材料層);或生產(chǎn)設(shè)備采取合理的物質(zhì)組合，使分別產(chǎn)生的正、負(fù)電荷相互抵消，最終達(dá)到起電最小的目的。選用導(dǎo)電性能好的材料，可限制靜電的產(chǎn)生和積累。

        在攪拌過程中，適當(dāng)安排加料順序和每次加料量，可降低靜電電壓。

        用金屬齒輪傳動(dòng)代替皮帶傳動(dòng)，采用導(dǎo)電皮帶輪和導(dǎo)電性能較好的皮帶(或皮帶涂以導(dǎo)電性涂料)，選擇防靜電運(yùn)輸皮帶、抗靜電濾料等。

        在生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)上，控制輸送、卸料、攪拌速度，盡可能使有關(guān)物料接觸壓力較小、接觸面積較小、接觸次數(shù)較少、運(yùn)動(dòng)和分離速度較慢。

        生產(chǎn)設(shè)備和管道內(nèi)、外表面應(yīng)光滑平整、無棱角，容器內(nèi)避免有靜電放電條件的細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)電性突出物，管道直徑不應(yīng)有突變，避免粉料不正常滯留、堆積和飛揚(yáng)等。還應(yīng)配備密閉、清掃和排放粉料的裝置。

        帶電液體、強(qiáng)帶電粉料經(jīng)過靜電發(fā)生區(qū)后，工藝上應(yīng)設(shè)置靜電消散區(qū)(如設(shè)置緩和容器和靜停時(shí)間等)，避免靜電積累。

        盡量減少帶電液體的雜質(zhì)和水分，可燃液體表面禁止存在不接地導(dǎo)體漂浮物;氣流輸送物料系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)防止金屬導(dǎo)體混入，形成對(duì)地絕緣導(dǎo)體。

單元區(qū)域規(guī)劃

1. 設(shè)備配置的直線排列

        試圖平衡區(qū)域規(guī)劃中互相矛盾的各種因素的多年實(shí)踐，產(chǎn)生了一種為加工工業(yè)普遍接受的區(qū)域規(guī)劃方法：?jiǎn)卧写蠖鄶?shù)塔器、簡(jiǎn)體、換熱器、泵和主要管線成直線狹長(zhǎng)排列。這種設(shè)備排列方法的主要特征是：

        (1) 設(shè)備配置直線的兩邊都與廠區(qū)道路連接。這樣，在救火或其他緊急情況時(shí)，設(shè)備配置線的主要部分的兩邊都有方便的通路。連接道路可以作為阻火堤，把設(shè)備配置線與廠區(qū)其余部分隔離。

        (2) 鋼制框架與道路鄰接。熱交換器設(shè)置在框架上部，冷卻水箱設(shè)置在框架下部。吊車可以方便地駛?cè)?，安全裝運(yùn)熱交換器的管束、管件和較重的組件。冷卻水箱設(shè)置在框架上使得整個(gè)冷卻水系統(tǒng)的維修極為方便，而不必挖掘裝置周圍和裝置之下的地基。

        (3) 設(shè)備配置直線上的精餾塔、熱交換器、餾出液接受器、回流筒等裝置，一般采用框架結(jié)構(gòu)平坡式布局方式?？蚣芙Y(jié)構(gòu)在精餾塔旁邊提供了開放區(qū)域，塔板和其他塔內(nèi)件易于拆卸裝車運(yùn)至維修區(qū)。在線的塔器、回流筒、熱交換器之下的平坡低洼部分，對(duì)于易燃或毒性溢流物可以起截流的作用，防止污水管將其排凈前擴(kuò)散至單元的其他區(qū)域。

        (4) 管架也設(shè)置在設(shè)備配置直線上。管架的合理排布可以消除過頂間距太小或是僅敷設(shè)在乎坡上的管束，而且可以避免管溝，而管溝常常是危險(xiǎn)液體或蒸氣的良好的載體。

        (5) 泵排設(shè)置在設(shè)備配置直線的旁邊，與道路鄰接。泵排上面不得有任何障礙物，使得泵和傳動(dòng)裝置維修時(shí)便于移動(dòng)。

        (6) 簡(jiǎn)體、泵、裝配有觀測(cè)平臺(tái)的蒸餾塔以及需要橋式吊車鋼梁導(dǎo)軌吊人的設(shè)備，按序定在設(shè)備配置線上，從而把相關(guān)的危險(xiǎn)操作集中在一起。

        設(shè)備以安裝在地平面上為宜。但是由于過程原因，如蒸餾或吸收塔，噴霧干燥塔或立式反應(yīng)器，需要提供重力自流或泵的負(fù)壓壓頭的設(shè)備等，設(shè)備提升是不可避免的。重的設(shè)備應(yīng)盡量避免高位安裝，最好和其他設(shè)備在同一水平線上或者有堅(jiān)實(shí)的基座。

        把直線排列的原理用于集成化過程單元的規(guī)劃，可以把前述的區(qū)域規(guī)劃發(fā)展成為一系列平行的、并排的設(shè)備配置直線。各過程單元的其余組件分布在這些直線簇相鄰的區(qū)域，沿著設(shè)備配置直線的端點(diǎn)向外延伸。管線配置也分成了兩部分：整個(gè)過程區(qū)的主管線以及由主管線引出的各條設(shè)備配置線的支管線。

2.非直線排列設(shè)施的配置

        直線排列的設(shè)備構(gòu)成了單元區(qū)域的骨架，單元的其他組件，如控制室、壓縮機(jī)、反應(yīng)器、溢流槽、加熱爐等，可以設(shè)置在直線排列的兩邊。應(yīng)用這種方法一般可以達(dá)到近乎方形的最大面積規(guī)劃。

        控制室是單元的神經(jīng)中樞，是單元中最重要的部位。從操作本身考慮，似乎應(yīng)該把控制室置于單元區(qū)域的中心，做到控制室離各操作觀測(cè)點(diǎn)的距離最短。但是這樣設(shè)置，控制室會(huì)有較大的潛在危險(xiǎn)：?jiǎn)卧幸坏┌l(fā)生重大事故，極易波及控制室。所以，最好是把控制室設(shè)置在單元的周邊區(qū)域。對(duì)于處理毒性物質(zhì)的單元，控制室應(yīng)該設(shè)置在單元的上風(fēng)區(qū)域。最后，控制室應(yīng)該和高溫或高壓容器、盛有相當(dāng)量的易燃或毒性液體的容器隔離。

        加熱爐有兩個(gè)基本問題，作為明顯的火源，加熱爐應(yīng)該設(shè)置在單元其余部分的上風(fēng)區(qū)域，但是這會(huì)引起煙道氣飄過塔器的高架平臺(tái)或其他建筑物的問題。最好的解決辦法是采取折中方案，把加熱爐設(shè)置在側(cè)面風(fēng)區(qū)域。應(yīng)該盡量保持加熱爐與其他危險(xiǎn)設(shè)備的適度分離。

        壓縮機(jī)劇烈運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)該注意與其他危險(xiǎn)設(shè)備適當(dāng)隔離。壓縮機(jī)容易泄漏氣體，應(yīng)該置于單元的下風(fēng)區(qū)域。在現(xiàn)代工業(yè)實(shí)踐中，由于泄漏的原因，很少把壓縮機(jī)或泵安裝在室內(nèi)。即使在必須預(yù)防風(fēng)雨的極少數(shù)情況下，這些設(shè)備也只是安裝在只有屋頂而無側(cè)墻的亭閣式建筑物中。

        對(duì)于反應(yīng)器，主要考慮的是提供充分的空間、反應(yīng)器內(nèi)件安全操作的設(shè)施以及有關(guān)的催化劑。有些高熱運(yùn)轉(zhuǎn)的反應(yīng)器，可以作為火源來處理。

        非直線排列設(shè)備的配置還包括諸多的公用工程設(shè)施。電力線路必須從地下進(jìn)入加工單元，適當(dāng)安排人口點(diǎn)，避免在整個(gè)單元的電力系統(tǒng)設(shè)置人孔。如果單元裝配有緊急釋放閥或煙氣管線，這些設(shè)施應(yīng)靠近控制室，遠(yuǎn)離火險(xiǎn)或其他危險(xiǎn)區(qū)域。消防火栓或監(jiān)控器必須與危險(xiǎn)點(diǎn)足夠近，從而能有效發(fā)揮作用，但也不能離的太近，危機(jī)時(shí)無法靠近。注意可能會(huì)阻止水流到達(dá)危險(xiǎn)點(diǎn)的障礙物，檢查有無必要時(shí)迅速撤退的通路。水龍帶拖車或安全噴射器也作類似的配置。

        除非絕對(duì)必要，鐵路支線才引入單元區(qū)。當(dāng)鐵路支線引入單元區(qū)時(shí)，應(yīng)該提供貨車可能脫軌的充分的空間。不宜把裝卸設(shè)備設(shè)置在鐵路支線終點(diǎn)的延伸方向，以避免貨車的過沖、扯脫貨車擋與裝卸設(shè)備碰撞。

        在完成區(qū)域規(guī)劃時(shí)，應(yīng)該充分考慮將來發(fā)展擴(kuò)建添加設(shè)備的可能性。在建設(shè)時(shí)一個(gè)完美排列的單元，硬擠進(jìn)一些附加的設(shè)備，由于沒有充足的空間而變得壅塞。應(yīng)用成直線排列，在泵區(qū)中會(huì)為二些附加的泵，甚至是二兩個(gè)附加的簡(jiǎn)體，找到合適的充足的空間。但是對(duì)于換熱器、塔器、加熱爐、反應(yīng)器等，需要在工廠設(shè)計(jì)時(shí)為這些裝置的添加留有一定的裕度。

3.室內(nèi)裝置的配置

        對(duì)于需要精確的溫度控制或需要操作者經(jīng)常觀察的情形，必須把加工單元的部分或全部置于室內(nèi)。對(duì)于室內(nèi)裝置，主導(dǎo)風(fēng)和隔開距離這兩個(gè)工具的重要性大大降低。在室內(nèi)無主導(dǎo)風(fēng);隔開距離會(huì)增加建筑物的建筑面積而使財(cái)政負(fù)擔(dān)加重。即使隔開距離不會(huì)增加建筑費(fèi)用，在室內(nèi)距離的作用也會(huì)降低。在室內(nèi)釋放出的毒性或易燃蒸氣會(huì)留存在建筑物內(nèi)，而不會(huì)像室外那樣迅速擴(kuò)散。然而仍然可以采用其他一些方法，如物理屏障等，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)裝置的隔離。如果火源和易燃物源兩者都必須設(shè)在室內(nèi)，最好把它們分置在建筑物的分隔間內(nèi)。火源和易燃物源隔離墻的門或開口，易燃蒸氣或液體能夠從中通過接近火源，應(yīng)該保持在最小數(shù)量。

        特別易于起火、爆炸或釋放毒物的設(shè)施，如高溫、高壓或大容量的容器，應(yīng)該與像控制中心這樣的經(jīng)常有人員的區(qū)域隔離開。實(shí)現(xiàn)隔離目的的墻壁也應(yīng)該有最小數(shù)量的開口，同時(shí)這些墻壁還應(yīng)該進(jìn)行強(qiáng)度和耐火設(shè)計(jì)。容易經(jīng)受爆炸的隔離間可以有一面或多面有意設(shè)計(jì)的強(qiáng)度較弱的墻壁，以便在避開人員或其他設(shè)施的方向卸掉爆炸力。

        多層或階梯式建筑有本身特有的地勢(shì)問題。易燃或毒性液體源不應(yīng)該設(shè)置在火源或人員之上。如果包含蒸氣，火源或人員的位置則取決于蒸氣的密度比空氣大還是比空氣小。

        如前所述，危險(xiǎn)的集中有助于確定特別危險(xiǎn)區(qū)的界限。此外，危險(xiǎn)的集中會(huì)增進(jìn)提供具體安全設(shè)施的可行性?？梢蕴峁┑陌踩O(shè)施有：

        (1) 高容量的通風(fēng)系統(tǒng)，有助于保持空氣-蒸氣或空氣-粉塵混合物在其爆炸極限之下;

        (2) 高容量的排水系統(tǒng)，很快排除泄漏的液體;

        (3) 遙控操作加工裝置;

        (4) 自動(dòng)滅火裝置，如水噴霧、蒸氣覆蓋、泡沫或惰性氣體系統(tǒng)。

        對(duì)于幾個(gè)危險(xiǎn)裝置集中于室內(nèi)某個(gè)區(qū)域或分隔間的情形，只有上述安全設(shè)施是不夠的。這些裝置，由于其與人或其他裝置的靠近，還必須考慮它們復(fù)合的危險(xiǎn)作用。

        與室外設(shè)施相比，需要更加嚴(yán)格地規(guī)范從室內(nèi)裝置撤退的通路。在室內(nèi)，很難過分強(qiáng)調(diào)精細(xì)設(shè)計(jì)的平臺(tái)、扶梯、人行道、出入口或滑運(yùn)斜道系統(tǒng)的需要。永久平臺(tái)應(yīng)該供作單元中所有無法拾階而上的操作點(diǎn)的進(jìn)出口，所有操作平臺(tái)(塔器平臺(tái)可能例外)都應(yīng)該有兩種下行方法，防止緊急狀態(tài)時(shí)截流操作人員。從高架平臺(tái)向下的所有扶梯和滑梯孔道，都應(yīng)設(shè)在最小可能遭受火險(xiǎn)或毒物泄漏的地點(diǎn)。扶梯或滑梯的著陸點(diǎn)應(yīng)該接近易于從單元撤退的通路。塔器的人孔平臺(tái)應(yīng)該有塔內(nèi)件安全維護(hù)的充分的工作空間，打開人孔的方向應(yīng)該避開從平臺(tái)向下的扶梯。