精细化工装置布置与防火安全间距分析​

中小型化工企业在进行总图布置时首先要明确其应该执行的规范。对于精细化工企业有两点明确规定：

第一是产品，即精细化工企业必须是《精细化工企业设计防火标准》GB 51283—2020 第2.0.1 条规定的21类精细化工产品；

第二是厂区内储罐区的总容量，这里又分为“液化烃、甲B、乙类储罐、丙类储罐、液化烃储罐”它们分别不大于标准第1.0.2 条规定的储量时才能适用于《精细化工企业设计防火标准》。在实际运用过程中需要注意的是：储罐之间不能互相折算，应分别对应总储量和单罐储量，其次罐区储罐总容积应该不包含车间储罐组的储罐容积。

2.1 化工产品

在化工产品生产加工过程中，不同的化工产品对应不同的化工原材料，由于化工产品的种类相对较多造成原辅材料的品种更加繁多。在实际生产加工时，整体的工序较为复杂，从而在生产加工中容易产生较大的风险。化工产品及其原辅材料通常较为特殊，由较多的化学物质组成，大多数具有易燃、易爆、腐蚀等特性。由此在生产加工过程中容易存在较大的安全隐患，装置布置时若未能对各个环节加以重视，则可能会留下严重的安全隐患，无法保证操作人员的自身安全，影响产品的生产。因此在装置布置过程中就要结合产品特点有针对性地进行合理布置。如针对腐蚀性较强的装置尽可能采用混凝土框架结构，减少钢结构的使用量，防止腐蚀性环境对钢结构造成重大影响；针对毒性较大的装置则尽可能采用封闭结构同时加强机械排风，事故时启动事故风机将有毒气体收集到处理设施处理后排放，防止散发出来的有毒气体进入环境，进而破坏周围生态环境，对于对环境影响不大且易散发可燃气体的装置则尽量采用敞开式框架结构，利用自然通风来减少可燃气体聚集，减少发生火灾爆炸的概率。

2.2 自然条件

化工厂生产过程中，通常会使用大量的生产设备，在机械设备的运用下，可有效提高产品生产效率，加快生产速度，不断增加产品产量，为各个领域提供充足的原材料。但是，在设备的使用过程中，也经常会存在不同程度的危险性，设备在长时间使用下会出现高温、高压等情况，致使化工产品在生产时出现有毒或可燃气体散发出来的风险。因此，对装置布置提出较多的要求，设计人员需对布置的各项要点进行明确。在设备装置布置过程中，需充分考虑自然条件，对风向以及气候进行详细分析，由此确定布置的实际方位。并且，设计人员需对通风情况进行把握，明确生产作业位置的通风情况，确保在化工产品的生产环境下，具有良好的通风效果，保证化工产品生产过程中产生的相关气体快速散出，保障工作人员的安全。

2.3 生产需求

在精细化工装置布置过程中，工作人员还需明确化工产品的具体生产需求，对生产情况进行详细分析，了解各装置的主要生产过程。并对原辅材料的特点进行深入探究，掌握原辅材料的实际特性，根据不同原辅材料的火灾危险性和毒害性进行合理划分。在布置化工装置时，需对装置内各单元的位置进行充分考虑，要求设计人员严格按照标准规定和生产的实际需求对装置进行合理布置，并确保装置之间保持合理的距离，可有效提高化工装置的安全性。同时，设计人员还应当在装置布置过程中，对生产装置的各个区域进行科学划分，明确各个区域的危险有害因素及危害程度，在布置过程中，采取有效合理的布置手段使危险等级较高的区域做到预先设防，减少事故率，事故后果可控。比较典型的生产需求举例如下：

（1）六氟丙烯生产过程中的六氟裂解炉会产生微量剧毒化学品八氟异丁烯，在六氟丙烯装置主体采用了敞开式框架结构，以便生产过程泄漏的可燃有毒气体快速散发到空气中，该裂解炉布置时则采用了封闭式结构，室内设置了相应的有毒气体检测器及机械通风设施，外排的气体经过吸附处理后高空排放。这个布置方案就是采用了预先控制范围和事故时控制污染区域相结合的办法，来达到预先设防和事故后果可控的效果。

（2）聚偏氟乙烯生产过程中聚合工段的操作温度和压力都比较高，生产过程存在的火灾爆炸的可能性并且爆炸后果非常严重，可是目前的工艺水平无法使操作温度和压力降低，因此工艺布置时这个工段采取了各聚合釜分开布置，单台聚合釜与其他生产部位采用防爆墙分隔的手段来达到事故后果可控的目的。当然在工艺设计过程通过其他自控手段和安全泄放手段来做到预先设防和减少事故概率。

2.4 防爆区域

在化工产品生产过程中，往往使用到大量的易燃易爆物质，经常在装置周围会出现爆炸危险区域。因此，为了提高生产作业的安全性，在精细化工装置布置过程中，应当合理控制爆炸危险区域，并且在爆炸危险区域内采用防爆的化工设备，对靠运输道路的化工装置尤其要注意其包装危险区域不能进入运输道路。同时，在装置布置过程中，还应当设计相应的安全通道，由于安全事故不可预测，安全通道则为人们逃生提供良好的条件，让工作人员尽量避免受到较大的伤害。有效提高工作人员生产工作的安全性，促使化工产品得以顺利生产。

在化工装置布置过程中，通常有着明确的规定。

为了避免安全事故的发生，我国不断出台相应的政策，对化工产品生产以及化工装置布置均提出合理的要求，对精细化工设备布置与防火间距进行全面分析，提出一系列的设计规范。如《石油化工企业设计防火标准》《石油化工储运系统罐区设计规范》《石油化工储运系统泵区设计规范》《石油化工工厂布置设计规范》《精细化工企业工程设计防火标准》等。逐渐完善各项设计规范内容，并结合化工产品生产情况，对各项规范内容进行改善以及优化。在精细化工装置布置过程中，应当严格按照相关规范标准要求结合产品及工艺特点采用有针对性的布置方案，从而做到既满足各项安全防范条例又满足化工厂实际使用要求。

以某化工生产企业为例，在对化工装置进行布置过程中，首先要充分遵循GB 50160、GB 50016 及GB 51283 的相关规范内容，并对精细化工装置布置要点进行详细研究，进而完成一个合规、合理的布置方案。

某精细化工厂的主要产品是叔丁醇钠，生产过程对环境要求比较严格（尽量避免潮湿环境），因此尽管工艺过程存在着易燃易爆气体散发到空气中的情况，设计过程中依然采用了封闭式厂房作为生产主体单元，即首先考虑拿到合格产品以达到最终设计目的，而易燃易爆气体容易在封闭式厂房内聚集的问题可以通过加强机械通风，合理设置可燃有毒气体检测器等措施加以解决。任何一个装置布置都是在遵循强制性条文的前提下，以拿到最终产品为第一目标，在第一目标完成的情况下合理有序地去解决其他问题。同样装置布置时还遇到了另外一个问题，即设备布置完成后发现厂房（甲类）的建筑面积超过了3 000m2（《建筑设计防火规范》规定甲类多层车间建筑耐火等级一级时单个防火分区的面积不应超过3 000m2）经与业主沟通无法通过在车间内设置防火墙来划分防火分区，最后设计人采取了将部分辅助设备（干燥工段、回收工段）单独设置一座厂房的办法来解决建筑面积超标且无法设置防火墙的问题，而此时一个装置内出现了两座甲类厂房，这两座厂房的防火间距如何控制呢？设计过程中考虑了三种方案，第一种是两座厂房间距6m，设置理由两座厂房是一个装置满足《建筑设计防火规范》第3.4.7 条规定即可；第二种方案是两座厂房间距12m，设置理由两座厂房是根据《建筑设计防火规范》第3.4.1 条要求；第三种方案是两座厂房间距15m，设置理由是两座厂房的爆炸危险区域（15m）互不影响。经过与业主沟通并且为防止今后各级专家检查时提出不同意见，最后采取了第三种最为稳妥的方案。生产装置示意如图1 所示。