精细化工装置布置与防火安全间距研究

付宏昭



精细化工装置布置与防火安全间距研究

付宏昭

（华陆工程科技有限责任公司, 陕西 西安 710065）

精细化工装置的布置不仅要考虑生产工艺、设备检修以及前期投资等要求，更要考虑安全防火规范要求。首先分析了精细化工产品特性，详细分析了精细化工装置布置安全性和设计依据，以实际某精细化工项目为例，结合GB50160和GB50016标准规范深入分析精细化工装置的布置和防火间距，对露天化工生产装置和有厂房化工生产装置安全防火间距进行了对比，从安全性、可操作性、经济性方面入手，得出精细化工设备整体布局，以及各类型装置设备间的安全防火距离。建议根据实际情况采用合适的标准规范进行设计，针对不同类型的精细化工装置，急需制定相适应的安全防火规范，灵活运用。

精细化工；设备；防火规范；安全距离

化工是我国许多行业原材料的来源，同时在我国广大人民群众生活和社会经济发展中占据着重要位置。科学技术水平的提高，在化工原材料的基础上开展了深入加工，变成了如今的精细化工产品。西方精细化工占整个化学工业比重为60%~70%，但是精细化工产品的生产，涉及到的安全问题比大化工产业要大的多，于是对精细化工设备的要求提出了更为苛刻的要求。本文在精细化工设备设计和布置的研究过程中，参考了各个环节安全规范标准，考虑不同类型设备可能存在的安全隐患，设置相应的安全防火间距[1-3]。根据现行相关标准规范，结合实际某精细化工工程，分析不同类型化工设备安全距离，制定适宜的精细化工设备布置方案，在满足安全防火布置距离的前提下，确保化工项目设计安全、合理、经济。

1 精细化工安全因素分析

1.1 精细化工产品

精细化工产品与基本石油化工产品有所不同，前者是经过深加工出来的产品，即在基本石油化工产品基础上再次深加工，获得的具有种类多、用途广、功能性强、技术含量高以及附加值高等特点；同时也具有易燃易爆等缺点，在日常工作中，需要按照精细化工防火标准进行操作使用[3,4]。

1.2 精细化工装置布置安全性分析

精细化工产品在生产过程中，对外在的设备和装置要求比较高，一般会伴随着高温、高压、有毒、易燃、易爆副产品析出，因此，对精细化工设备安全性设计以及布置安装的位置有所要求，下面主要以化工设备布置安全防范要点进行梳理：

（1）根据精细化工设备安置地的自然条件（风向、气候等）确定具体的方位。

（2）根据生产需求以及外界环境条件确定化工设备是否布置在场内。

（3）根据生产需求，按照原材料特性划分火灾危险级别，在设计化工设备位置时，严格遵循相关标准规范设置生产装置与其他生产厂房之间的安全距离。

（4）根据生产场区爆炸危险区域图，合理、安全设计非防暴精细化工设备，可以增设气体隔离墙、防爆墙，或者将非防暴精细化工设备移出防暴区域。

2 精细化工装置设计依据

国家安监总局将近些年国内安全事故进行了梳理和分析，为了防范类似化工安全事故的发生，出台了安监总管三〔2013〕76 号文，将化工设备布置以及安全防范形成了相关条文。具体规范如表1所示[4-6]。

表1 精细化工设备布置与防火规范（参照）

根据《工业企业总平面设计规范》等8个规范要求，建设单位应该严格建设项目危险级别，采用适合本项目需求的标准规范，对项目建设过程中涉及到的危险源、危险品、危险隐患进行严格的监管，必须符合上述相关现行标准规范，以最为严格的安全防范条例为准。

3 化工装置布置规范案例

3.1 精细化工装置布置基本情况

精细化工装置一般要满足精细化工产品生产需要，根据精细化工产品的独特性，设计和布置相适应的精细化工装置，下面主要以GB50160和GB50016标准规范来对精细化工装置的布置和防火进行研究[5-9]。图1为某精细化工装置设计与布置示意图。各个厂区包括了不同类型的精细化工设备，每一类型的设备都有相应的布置要求。

图1 某精细化工装置设计与布置示意图

图1中有3个甲类涂料车间（A、B、C）、1个甲类灌区和1个废水处理站，各车间和相关辅助生产厂房均无直接关联，各类设备区域无直接进出原料。废水处理站与甲类灌区化工设备安全距离为27.5 m，与涂料车间A化工设备安全距离为25 m，甲类灌区与涂料车间B化工设备安全距离为30 m，各涂料车间化工设备AB、AC和BC安全距离应保持在30 m以上。

3.2 防火安全间距研究

精细化工设备种类繁多，对于各类型设备的平面布置也有相应要求，安全布置规范如下：①明火加热设备应与可燃物料设备隔离，避免可燃物质飘入明火设备；②存在爆炸隐患的设备应布置在设备区一侧，或者增加防爆墙隔离，其余类型生产设备置于另一侧；③厂区中控室、化验室、会议室、工作室以及变配电室的布置要考虑自然条件（风向等）置于设备区一侧。④根据GB50160和GB50016规范要求设计和布置各生产化工设备、建筑物之间的安全距离[6,7]。根据以上几点安全防火规范，结合GB50160和GB50016标准，对某精细化工装置安全距离设计与布置要求进行了详细分析：

（1）以GB50016标准设计：对各类建筑之间的防火距离进行了规定，但是对化工设备未做明确安全距离规定，精细化工设备一般均有厂房围栏，是按照厂房围栏来界定安全距离，还是以精细化工设备之间的防火间距为准，倘若以厂房围栏安全距离设计，图2中AB、AC和BC厂房围栏防火距离只需保持在12 m以上即可满足安全要求。

（2）以GB50016和GB50160标准设计：在考虑危险源安全防范距离时，必须满足上述相关条例，并且以最为严格的安全防范条例进行设计。以GB50016标准来设计在满足安全防火要求的同时，可降低化工设备建设占地面积，缩小投资。以GB50160标准来设计，对于化工装置之间的防火安全距离较高，虽然在防火安全方面得到保障，在精细化工设备厂区大小要求较高，项目建设占地面积较大，相对投资较高，因此，精细化工装置在具体设计和布置场地的时候，可以根据实际需要来采用相应的规范标准。

（3）GB50160标准规范对厂区内精细化工设备、中控室、变配电室、会议室以及化验房等安全防火距离有要求，两者之间的净距必须达到9 m，如果按照这一严格标准来执行，项目个厂区占地面积将扩大，设计周期变长，前期研究工作也势必加长，参与精细化工生产作业人员将增加，投资压力变大。因此，在设计化工设备整体布局时，要根据实际情况，在满足安全防火要求的情况下，选择合适的标准规范进行设计和规划，灵活运用。

图2 精细化工装置防火间距

3.3 补充建议

（1）精细化工设备品种较多，对其进行定性分析的同时，还应该针对灌区总容量、单罐容量进行定量界定，借鉴可燃气体、液化烃和可燃液体储罐设备安全设置经验，储罐间安置只是两个安全疏散通道，相邻通道之间的安全距离应小于50 m。

（2）精细化工设备位置的设计，涉及到不同的布置模式，进而对各类型的设备安全间距又有不同规定，根据《工业项目建设用地控制指标》要求，甲类厂房之间的安全防火间距不应小于12 m。开敞式生产建筑与厂房之间的安全防火间距，可以根据GB50016和GB50160相关防火规范设定，一般两者之间安全距离不小于15 m。

（3）在设计完精细化工设备区防火间距的同时，也要对精细化工设备区与区外公共场所安全间距进行半定量分析，确保周边人们生活环境安全。

4 结束语

安全是企业生产作业的前提条件，精细化工产品生产与生产设备设计、布置紧密不可分，精细化工设备有别于常见的化工设备，应根据精细化工装置特点，制定相适应的标准规范，出台更为合理的安全防火规范条例，解除现有标准规范对精细化工设置布置的制约，在满足精细化工生产要求的基础上，合理地设计整个项目占地面积，有效利用现有面积，科学、合理、经济地推动精细化工健康平稳发展。

［1］李毅.石化装置现场管道常见问题及解决办法[J].化工机械,2012,39 (4):526-528.

［2］Billinge, Moodie, Beckett. Efficacy of water spray protection against propane and butane jet fires impinging on LPG storage tanks [J].Journal of Loss prevention in the process Industries, 2004(17):111-118.

［3］孙秀敏,张敏.石油化工装置设计与安全[J].甘肃科技,2009,25(3):37-40.

［4］郭春生.精细化工装置工程设计特点[J].石油化工设计,1997,14(2):21-22.

［5］许娟,贾彦杰,徐丽,等.输气干线放空系统火灾爆炸事故后果评估[J].化工机械，2016，43(3) :329-333．

［6］王林.对炼油化工装置电气、仪表专业管理的认识[J].化工自动化及仪表,2013,40 (11):1444-1446.

［7］武宇. 石油化工装置设计与安全性评价[J].当代化工,2015,44(12):2903-2909.

［8］B.W.Cherry et al.Calculationg of the Potential Field Near corroding Bi-electro[J].Corrosion Australasia,1985,21 (8):29-36.

［9］蔡尔辅.石油化工管道设计[M].北京:化学工业出版社,2001．

Study on Arrangement of the Fine Chemical Plants and the Fire Safety Distance

（Hualu Engineering Science and Technology Co., Ltd., Shaanxi Xi 'an 710065，China）

The fine chemical plant layout should not only consider the production process, equipment maintenance and initial investment requirements, but also consider safety requirements of the code for fire protection. In this paper, characteristics of fine chemical products were analyzed, security and design basis of fine chemical plant arrangement were analyzed in detail, taking an actual fine chemical project as an example, based on GB50160 GB50016 standards, layout and fire safety distance of the fine chemical plant were analyzed, the fire safety distances of open chemical production unit and chemical production unit in workshop were compared. From the aspects of safety, feasibility, economy, fine chemical equipment overall layout was obtained as well as the fire safety distance between various types of devices. It’s suggested that fine chemical equipment overall layout should be designed according to actual circumstances based on appropriate standards.

Fine chemical industry; Equipment;The code of fire protection; Safe distance

TQ 081

A

1671-0460（2017）08-1633-03

国家科技重大专项，项目号：2009ZX05038-002

2016-12-28

付宏昭（1982-），男，陕西省西安市人，工程师，2006年毕业于中北大学化工与环境学院化学工程与工艺专业，主要从事石油化工，精细化工装置的工程设计工作。邮箱：fhz2240@chinahualueng.com。