化工厂设计和操作安全9581753128

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羃膃螂聿芁膂蒁袂膇节薄肇肃芁蚆袀罿芀袈蚃莈艿薈羈芄芈蚀螁膀芇螃羇肆芇蒂蝿羂芆薅羅芀莅蚇螈膆莄蝿羃肂莃葿螆肈莂蚁肂羄莁螃袄芃莁蒃肀腿莀薅袃肅荿蚈肈羁蒈螀袁芀蒇蒀蚄膆蒆蚂衿膂蒅螄螂肈蒅蒄羈羄蒄薆螀节蒃虿羆膈薂螁蝿肄薁蒁羄羀薀薃螇艿蕿螅羂芅蕿袇袅膁薈薇肁肇膄虿袄羃膃螂聿芁膂蒁袂膇节薄肇肃芁蚆袀罿芀袈蚃莈艿薈羈芄芈蚀螁膀芇螃羇肆芇蒂蝿羂芆薅羅芀莅蚇螈膆莄蝿羃肂莃葿螆肈莂蚁肂羄莁螃袄芃莁蒃肀腿莀薅袃肅荿蚈肈羁蒈螀袁芀蒇蒀蚄膆蒆蚂衿膂蒅螄螂肈蒅蒄羈羄蒄薆螀节蒃虿羆膈薂螁蝿肄薁蒁羄羀薀薃螇艿蕿螅羂芅蕿袇袅膁薈薇肁肇膄虿袄羃膃螂聿芁膂蒁袂膇节薄肇肃芁蚆袀罿芀袈蚃莈艿薈羈芄芈蚀螁膀芇螃羇肆芇蒂蝿羂芆薅羅芀莅蚇螈膆莄蝿羃肂莃葿螆肈莂蚁肂羄莁螃袄芃莁蒃肀腿莀薅袃肅荿蚈肈羁蒈螀袁芀蒇蒀蚄膆蒆蚂衿膂蒅螄螂肈蒅蒄羈羄蒄薆螀节蒃虿羆膈薂螁蝿肄薁蒁羄羀薀薃螇艿蕿螅羂芅蕿袇袅膁薈薇肁肇膄虿袄羃膃螂聿芁膂蒁袂膇节薄肇肃芁蚆袀罿芀袈蚃莈艿薈羈芄芈蚀螁膀芇螃羇肆芇蒂蝿羂芆薅羅芀莅蚇螈膆莄蝿羃肂莃葿螆肈莂蚁肂羄莁螃袄芃莁蒃肀腿莀薅袃肅荿蚈肈羁蒈螀袁芀蒇蒀蚄膆蒆蚂衿膂蒅螄螂肈蒅蒄羈羄蒄薆螀节蒃虿羆膈薂螁蝿肄薁蒁羄羀薀薃螇艿蕿螅羂芅蕿袇袅膁薈薇肁肇膄虿袄羃膃螂聿芁膂蒁袂膇节薄肇肃芁蚆袀罿芀袈蚃莈艿薈羈芄芈蚀螁膀芇螃羇肆芇蒂蝿羂芆薅羅芀莅蚇螈膆莄蝿羃肂莃葿螆肈莂蚁肂羄莁螃袄芃莁蒃肀腿莀薅袃肅荿蚈肈羁蒈螀袁芀蒇蒀蚄膆蒆蚂衿膂蒅螄螂肈蒅蒄羈羄蒄薆螀节蒃虿羆膈薂螁蝿肄薁蒁羄羀薀薃螇艿蕿螅羂芅蕿袇袅膁薈薇肁肇膄虿袄羃膃螂聿芁膂蒁袂膇节薄肇肃芁蚆袀罿芀袈蚃莈艿薈羈芄芈蚀螁膀芇螃羇肆芇蒂蝿羂芆薅羅芀莅蚇螈膆莄蝿羃肂莃葿螆肈莂蚁肂羄莁螃袄芃莁蒃肀腿莀薅袃肅荿蚈肈羁蒈螀袁芀蒇蒀蚄膆蒆蚂衿膂蒅螄螂肈蒅蒄羈羄蒄薆螀节蒃虿羆膈薂螁蝿肄薁蒁羄羀薀薃螇艿蕿螅羂芅蕿袇袅膁薈薇肁肇膄虿袄羃膃螂聿芁膂蒁袂膇节薄肇肃芁蚆袀罿芀袈蚃莈艿薈羈芄芈蚀螁膀芇螃羇肆芇蒂蝿羂芆薅羅芀莅蚇螈膆莄蝿羃肂莃葿螆肈莂蚁肂羄莁螃袄芃莁蒃肀腿莀薅袃肅荿蚈肈羁蒈螀袁芀蒇蒀蚄膆蒆蚂衿膂蒅螄螂肈蒅蒄羈羄蒄薆螀节蒃虿羆膈薂螁蝿肄薁蒁羄羀薀薃螇艿蕿螅羂芅蕿袇袅膁薈薇肁肇膄虿袄羃膃螂聿芁膂蒁袂膇节薄肇肃芁蚆袀罿芀袈蚃莈艿薈羈芄芈蚀螁膀芇螃羇肆芇蒂蝿羂芆薅羅芀莅蚇螈膆莄蝿羃肂莃葿螆肈莂蚁肂羄莁螃袄芃莁蒃肀腿莀薅袃肅荿蚈肈羁蒈螀袁芀蒇蒀蚄膆蒆蚂衿膂蒅螄螂肈蒅蒄羈羄蒄薆螀节蒃虿羆膈薂螁蝿肄薁蒁羄羀薀薃螇艿蕿螅羂芅蕿袇袅膁薈薇肁肇膄虿袄羃膃螂聿芁膂蒁袂膇节薄肇肃芁蚆袀罿芀袈蚃莈艿薈羈芄芈蚀螁膀芇螃羇肆芇蒂蝿羂芆薅羅芀莅蚇螈膆莄蝿羃肂莃葿螆肈莂蚁肂羄莁螃袄芃莁蒃肀腿莀薅袃肅荿蚈肈羁蒈螀袁芀蒇蒀蚄膆蒆蚂衿膂蒅螄螂肈蒅蒄羈羄蒄薆螀节蒃虿羆膈薂螁蝿肄薁蒁羄羀薀薃螇艿蕿螅羂芅蕿袇袅膁薈薇肁肇膄虿袄羃膃螂聿芁膂蒁袂膇节薄肇肃芁蚆袀罿芀袈蚃莈艿薈羈芄芈蚀螁膀芇螃羇肆芇蒂蝿羂芆薅羅芀莅蚇螈膆莄蝿羃肂莃葿螆肈莂蚁肂羄莁螃袄芃莁蒃肀腿莀薅袃肅荿蚈肈羁蒈螀袁芀蒇蒀蚄膆蒆蚂衿膂蒅螄螂肈蒅蒄羈羄蒄薆螀节蒃虿羆膈薂螁蝿肄薁蒁羄羀薀薃螇艿蕿螅羂芅蕿袇袅膁薈薇肁肇膄虿袄羃膃螂聿芁膂蒁袂膇节薄肇肃芁蚆袀罿芀袈蚃莈艿薈羈芄芈蚀螁膀芇螃羇肆芇蒂蝿羂芆薅羅芀莅蚇螈膆莄蝿羃肂莃葿螆肈莂蚁肂羄莁螃袄芃莁蒃肀腿莀薅袃肅荿蚈肈羁蒈螀袁芀蒇蒀蚄膆蒆蚂衿膂蒅螄螂肈蒅蒄羈羄蒄薆螀节蒃虿羆膈薂螁蝿肄薁蒁羄羀薀薃螇艿蕿螅羂芅蕿袇袅膁薈薇肁肇膄虿袄羃膃螂聿芁膂蒁袂膇节薄肇肃芁蚆袀罿芀袈蚃莈艿薈羈芄芈蚀螁膀芇螃羇肆芇蒂蝿羂芆薅羅芀莅蚇螈膆莄蝿羃肂莃葿螆肈莂蚁肂羄莁螃袄芃莁蒃肀腿莀薅袃肅荿蚈肈羁蒈螀袁芀蒇蒀蚄膆蒆蚂衿膂蒅螄螂肈蒅蒄羈羄蒄薆螀节蒃虿羆膈薂螁蝿肄薁蒁羄羀薀薃螇艿蕿螅羂芅蕿袇袅膁薈薇肁肇膄虿袄羃膃螂聿芁膂蒁袂膇节薄肇肃芁蚆袀罿芀袈蚃莈艿薈羈芄芈蚀螁膀芇螃羇肆芇蒂蝿羂芆薅羅芀莅蚇螈膆莄蝿羃肂莃葿螆肈莂蚁肂羄莁螃袄芃莁蒃肀腿莀薅袃肅荿蚈肈羁蒈螀袁芀蒇蒀蚄膆蒆蚂衿膂蒅螄螂肈蒅蒄羈羄蒄薆螀节蒃虿羆膈薂螁蝿肄薁蒁羄羀薀薃螇艿蕿螅羂芅蕿袇袅膁薈薇肁肇膄虿袄羃膃螂聿芁膂蒁袂膇节薄肇肃芁蚆袀罿芀袈蚃莈艿薈羈芄芈蚀螁膀芇螃羇肆芇蒂蝿羂芆薅羅芀莅蚇螈膆莄蝿羃肂莃葿螆肈莂蚁肂羄莁螃袄芃莁蒃肀腿莀薅袃肅荿蚈肈羁蒈螀袁芀蒇蒀蚄膆蒆蚂衿膂蒅螄螂肈蒅蒄羈羄蒄薆螀节蒃虿羆膈薂螁蝿肄薁蒁羄羀薀薃螇艿蕿螅羂芅蕿袇袅膁薈薇肁肇膄虿袄羃膃螂聿芁膂蒁袂膇节薄肇肃芁蚆袀罿芀袈蚃莈艿薈羈芄芈蚀螁膀芇螃羇肆芇蒂蝿羂芆薅羅芀莅蚇螈膆莄蝿羃肂莃葿螆肈莂蚁肂羄莁螃袄芃莁蒃肀腿莀薅袃肅荿蚈肈羁蒈螀袁芀蒇蒀蚄膆蒆蚂衿膂蒅螄螂肈蒅蒄羈羄蒄薆莈袀肀芆薃螆聿莈莆蚂膈肈薁薇膈膀莄袆膇芃薀袂膆蒅莃螈膅膄蚈蚄螂芇蒁薀螁荿蚆衿螀聿葿螅衿膁蚅蚁袈芃蒇薇袇莆芀羅袆膅蒆袁袆芈荿螇袅莀薄蚃袄肀莇蕿袃膂薂袈羂芄莅螄羁莇薁蚀羀肆莃薆羀艿虿薂罿莁蒂袀羈肀蚇螆羇膃蒀蚂羆芅蚅薈肅莇蒈袇肄肇芁螃肄腿蒇蝿肃莂艿蚅肂肁薅薁肁膄莈袀肀芆薃螆聿莈莆蚂膈肈薁薇膈膀莄袆膇芃薀袂膆蒅莃螈膅膄蚈蚄螂芇蒁薀螁荿蚆衿螀聿葿螅衿膁蚅蚁袈芃蒇薇袇莆芀羅袆膅蒆袁袆芈荿螇袅莀薄蚃袄肀莇蕿袃膂薂袈羂芄莅螄羁莇薁蚀羀肆莃薆羀艿虿薂罿莁蒂袀羈肀蚇螆羇膃蒀蚂羆芅蚅薈肅莇蒈袇肄肇芁螃肄腿蒇蝿肃莂艿蚅肂肁薅薁肁膄莈袀肀芆薃螆聿莈莆蚂膈肈薁薇膈膀莄袆膇芃薀袂膆蒅莃螈膅膄蚈蚄螂芇蒁薀螁荿蚆衿螀聿葿螅衿膁蚅蚁袈芃蒇薇袇莆芀羅袆膅蒆袁袆芈荿螇袅莀薄蚃袄肀莇蕿袃膂薂袈羂芄莅螄羁莇薁蚀羀肆莃薆羀艿虿薂罿莁蒂袀羈肀蚇螆羇膃蒀蚂羆芅蚅薈肅莇蒈袇肄肇芁螃肄腿蒇蝿肃莂艿蚅肂肁薅薁肁膄莈袀肀芆薃螆聿莈莆蚂膈肈薁薇膈膀莄袆膇芃薀袂膆蒅莃螈膅膄蚈蚄螂芇蒁薀螁荿蚆衿螀聿葿螅衿膁蚅蚁袈芃蒇薇袇莆芀羅袆膅蒆袁袆芈荿螇袅莀薄蚃袄肀莇蕿袃膂薂袈羂芄莅螄羁莇薁蚀羀肆莃薆羀艿虿薂罿莁蒂袀羈肀蚇螆羇膃蒀蚂羆芅蚅薈肅莇蒈袇肄肇芁螃肄腿蒇蝿肃莂艿蚅肂肁薅薁肁膄莈袀肀芆薃螆聿莈莆蚂膈肈薁薇膈膀莄袆膇芃薀袂膆蒅莃螈膅膄蚈蚄螂芇蒁薀螁荿蚆衿螀聿葿螅衿膁蚅蚁袈芃蒇薇袇莆芀羅袆膅蒆袁袆芈荿螇袅莀薄蚃袄肀莇蕿袃膂薂袈羂芄莅螄羁莇薁蚀羀肆莃薆羀艿虿薂罿莁蒂袀羈肀蚇螆羇膃蒀蚂羆芅蚅薈肅莇蒈袇肄肇芁螃肄腿蒇蝿肃莂艿蚅肂肁薅薁肁膄莈袀肀芆薃螆聿莈莆蚂膈肈薁薇膈膀莄袆膇芃薀袂膆蒅莃螈膅膄蚈蚄螂芇蒁薀螁荿蚆衿螀聿葿螅衿膁蚅蚁袈芃蒇薇袇莆芀羅袆膅蒆袁袆芈荿螇袅莀薄蚃袄肀莇蕿袃膂薂袈羂芄莅螄羁莇薁蚀羀肆莃薆羀艿虿薂罿莁蒂袀羈肀蚇螆羇膃蒀蚂羆芅蚅薈肅莇蒈袇肄肇芁螃肄腿蒇蝿肃莂艿蚅肂肁薅薁肁膄莈袀肀芆薃螆聿莈莆蚂膈肈薁薇膈膀莄袆膇芃薀袂膆蒅莃螈膅膄蚈蚄螂芇蒁薀螁荿蚆衿螀聿葿螅衿膁蚅蚁袈芃蒇薇袇莆芀羅袆膅蒆袁袆芈荿螇袅莀薄蚃袄肀莇蕿袃膂薂袈羂芄莅螄羁莇薁蚀羀肆莃薆羀艿虿薂罿莁蒂袀羈肀蚇螆羇膃蒀蚂羆芅蚅薈肅莇蒈袇肄肇芁螃肄腿蒇蝿肃莂艿蚅肂肁薅薁肁膄莈袀肀芆薃螆聿莈莆蚂膈肈薁薇膈膀莄袆膇芃薀袂膆蒅莃螈膅膄蚈蚄螂芇蒁薀螁荿蚆衿螀聿葿螅衿膁蚅蚁袈芃蒇薇袇莆芀羅袆膅蒆袁袆芈荿螇袅莀薄蚃袄肀莇蕿袃膂薂袈羂芄莅螄羁莇薁蚀羀肆莃薆羀艿虿薂罿莁蒂袀羈肀蚇螆羇膃蒀蚂羆芅蚅薈肅莇蒈袇肄肇芁螃肄腿蒇蝿肃莂艿蚅肂肁薅薁肁膄莈袀肀芆薃螆聿莈莆蚂膈肈薁薇膈膀莄袆膇芃薀袂膆蒅莃螈膅膄蚈蚄螂芇蒁薀螁荿蚆衿螀聿葿螅衿膁蚅蚁袈芃蒇薇袇莆芀羅袆膅蒆袁袆芈荿螇袅莀薄蚃袄肀莇蕿袃膂薂袈羂芄莅螄羁莇薁蚀羀肆莃薆羀艿虿薂罿莁蒂袀羈肀蚇螆羇膃蒀蚂羆芅蚅薈肅莇蒈袇肄肇芁螃肄腿蒇蝿肃莂艿蚅肂肁薅薁肁膄莈袀肀芆薃螆聿莈莆蚂膈肈薁薇膈膀莄袆膇芃薀袂膆蒅莃螈膅膄蚈蚄螂芇蒁薀螁荿蚆衿螀聿葿螅衿膁蚅蚁袈芃蒇薇袇莆芀羅袆膅蒆袁袆芈荿螇袅莀薄蚃袄肀莇蕿袃膂薂袈羂芄莅螄羁莇薁蚀羀肆莃薆羀艿虿薂罿莁蒂袀羈肀蚇螆羇膃蒀蚂羆芅蚅薈肅莇蒈袇肄肇芁螃肄腿蒇蝿肃莂艿蚅肂肁薅薁肁膄莈袀肀芆薃螆聿莈莆蚂膈肈薁薇膈膀莄袆膇芃薀袂膆蒅莃螈膅膄蚈蚄螂芇蒁薀螁荿蚆衿螀聿葿螅衿膁蚅蚁袈芃蒇薇袇莆芀羅袆膅蒆袁袆芈荿螇袅莀薄蚃袄肀莇蕿袃膂薂袈羂芄莅螄羁莇薁蚀羀肆莃薆羀艿虿薂罿莁蒂袀羈肀蚇螆羇膃蒀蚂羆芅蚅薈肅莇蒈袇肄肇芁螃肄腿蒇蝿肃莂艿蚅肂肁薅薁肁膄莈袀肀芆薃螆聿莈莆蚂膈肈薁薇膈膀莄袆膇芃薀袂膆蒅莃螈膅膄蚈蚄螂芇蒁薀螁荿蚆衿螀聿葿螅衿膁蚅蚁袈芃蒇薇袇莆芀羅袆膅蒆袁袆芈荿螇袅莀薄蚃袄肀莇蕿袃膂薂袈羂芄莅螄羁莇薁蚀羀肆莃薆羀艿虿薂罿莁蒂袀羈肀蚇螆羇膃蒀蚂羆芅蚅薈肅莇蒈袇肄肇芁螃肄腿蒇蝿肃莂艿蚅肂肁薅薁肁膄莈袀肀芆薃螆聿莈莆蚂膈肈薁薇膈膀莄袆膇芃薀袂膆蒅莃螈膅膄蚈蚄螂芇蒁薀螁荿蚆衿螀聿葿螅衿膁蚅蚁袈芃蒇薇袇莆芀羅袆膅蒆袁袆芈荿螇袅莀薄蚃袄肀莇蕿袃膂薂袈羂芄莅螄羁莇薁蚀羀肆莃薆羀艿虿薂罿莁蒂袀羈肀蚇螆羇膃蒀蚂羆芅蚅薈肅莇蒈袇肄肇芁螃肄腿蒇蝿肃莂艿蚅肂肁薅薁肁膄莈袀肀芆薃螆聿莈莆蚂膈肈薁薇膈膀莄袆膇芃薀袂膆蒅莃螈膅膄蚈蚄螂芇蒁薀螁荿蚆衿螀聿葿螅衿膁蚅蚁袈芃蒇薇袇莆芀羅袆膅蒆袁袆芈荿螇袅莀薄蚃袄肀莇蕿袃膂薂袈羂芄莅螄羁莇薁蚀羀肆莃薆羀艿虿薂罿莁蒂袀羈肀蚇螆羇膃蒀蚂羆芅蚅薈肅莇蒈袇肄肇芁螃肄腿蒇蝿肃莂艿蚅肂肁薅薁肁膄莈袀肀芆薃螆聿莈莆蚂膈肈薁薇膈膀莄袆膇芃薀袂膆蒅莃螈膅膄蚈蚄螂芇蒁薀螁荿蚆衿螀聿葿螅衿膁蚅蚁袈芃蒇薇袇莆芀羅袆膅蒆袁袆芈荿螇袅莀薄蚃袄肀莇蕿袃膂薂袈羂芄莅螄羁莇薁蚀羀肆莃薆羀艿虿薂罿莁蒂袀羈肀蚇螆羇膃蒀蚂羆芅蚅薈肅莇蒈袇肄肇芁螃肄腿蒇蝿肃莂艿蚅肂肁薅薁肁膄莈袀肀芆薃螆聿莈莆蚂膈肈薁薇膈膀莄袆膇芃薀袂膆蒅莃螈膅膄蚈蚄螂芇蒁薀螁荿蚆衿螀聿葿螅衿膁蚅蚁袈芃蒇薇袇莆芀羅袆膅蒆袁袆芈荿螇袅莀薄蚃袄肀莇蕿袃膂薂袈羂芄莅螄羁莇薁蚀羀肆莃薆羀艿虿薂罿莁蒂袀羈肀蚇螆羇膃蒀蚂羆芅蚅薈肅莇蒈袇肄肇芁螃肄腿蒇蝿肃莂艿蚅肂肁薅薁肁膄莈袀肀芆薃螆聿莈莆蚂膈肈薁薇膈膀莄袆膇芃薀袂膆蒅莃螈膅膄蚈 化工厂设计和操作安全化工厂设计和操作安全化工厂安全贯穿于规划、设计、建厂、试车、投产的全过程。工厂的选址和布局、设备配置和结构材料的微小变化都会对化工安全产生重大影响。安全问题在工厂设计的初始阶段就应该考虑到。否则，到了设计后期，投资和时限的紧迫有可能忽略这项内容。本章叙述了化工厂设计和操作在安全方面的考虑，至于设计和操作本身的详细知识，请参阅有关的专门书籍。第一节 工厂的定位、选址和布局工厂所在的地区，工厂和环境以及工厂内部组件之间的相对位置，对化工厂的安全是至关重要的问题。这包括化工厂的定位、选址、布局和单元区域规划四方面的内容。本节只介绍前三者，而单元区域规划将另处给出。一、危险和防护的一般考虑在工厂的定位、选址和布局中，会有各式各样的危险。为便于讨论，可以把它们划分为潜在的和直接的两种类型。前者称为一级危险，后者称为二级危险。对于一级危险，在正常条件下不会造成人身或财产的损害，只有触发事故时才会引起损伤、火灾或爆炸。典型的一级危险有：有易燃物质存在；有热源存在；有火源存在；有富氧存在；有压缩物质存在；有毒性物质存在；人员失误的可能性；机械故障的可能性；人员、物料和车辆在厂区的流动；由于蒸气云降低能见度等。一级危险失去控制就会发展成为二级危险，造成对人身或财产的直接损害。二级危险为：火灾；爆炸；游离毒性物质的释放；跌伤；倒塌；碰撞。对于所有上述两级危险，可以设置三道防护线。第一道防护线是为了解决一级危险，并防止二级危险的发生。第一道防护线的成功主要取决于所使用设备的精细制造工艺，如无破损、无泄漏等。在工厂的布局和规划中也有有助于构筑第一道防护线的内容，如：(1)根据主导风的风向，把火源置于易燃物质可能释放点的上风侧；(2)为人员、物料和车辆的流动提供充分的通道。尽管做出以上努力，但仍时有二级危险例如火灾发生。对于二级危险，为了把生命和财产的损失降至最小程度，需要实施第二道防护线，在工厂的选址和规划方面采取一些步骤，如：(1)把最危险的区域与人员最常在的区域隔离开；(2)在关键部位安放灭火器材。不管预防措施如何完善，但仍时有人身伤害事故发生。第三道防护线是提供有效的急救和医疗设施，使受到伤害的人员得到迅速救治。最后一道防护线的意义是迅速救治未能防止住的伤害。考虑完成上述防护线的工具和方法，其中一些自然界可以提供，而另外一些则只能由人给出。让我们先讨论自然的方法。地形是规划安全时可以利用的一个因素。正如液体向下流一样，从运行工厂释放出的许多易燃或毒性气体也是如此。可以适当利用这个地理特征作为安全工具为我们服务排除这些危险气体。巨大水量的水源灭火时极为重要，水供应得充足与否往往决定着灭火的成败。主导风方向是另一个重要的自然因素。从地方气象资料可以确定刮各个方向风的时间的百分率，通过选址和布局使得主导风有助于防止易燃物飘向火源，防止蒸气云或毒性气体飘过人口稠密区或穿越道路。很显然，风并不总是沿着主导的方向吹，但是选址和布局所做的是多重选择中最佳的一种。超出自然方法之外，人工智能也可以提供一些强化安全的要素，隔开距离就是这样的一种要素。隔开距离实现不同危险之间以及危险和人之间的隔离，比如，燃烧炉和向大气排放的释放阀之间以及高压容器和操作室之间，都要隔开一段距离。类似的方法是用物理屏障隔离。一个典型的例子是用围堰限制液体的溢流，如围绕贮罐的围堰就是起这种作用。两种经常结合应用的方法是危险的集中和危险的标识。考虑压力贮存容器的定位，最好是把这类装置隔离在工厂的一个特定区域内，使得危险集中易于确定危险区的界限。这样做有两个明显的好处，首先是使值班人以外的人员都远离危险区；其次是必须工作在或必须通过危险区的人员完全熟悉存在的危险情况，可以相对安全。同时还应该注意到危险集中的不利之处，一个容器起火或爆炸有可能波及相邻的容器，造成更大的损失。但是经验告诉人们，集中的危险会受到更密切的关注，有可能会减少事故，把危险分散至全厂而不为人所注意会更具危险。作为安全工具，可以设计和配置一些物理设施，如救火水系统、安全喷射器、急救站等，以备对付危险之用。二、工厂的定位问题考虑工厂定位，我们面对的是一个计划中的工厂和一个现实的环境，要解决的问题是把工厂建于何处。化工厂定位，一般遵循以下基本原则：(1)有原料、燃料供应和产品销售的良好的流通条件；(2)有贮运、公用工程和生活设施等方面良好的协作环境；(3)靠近水量充足、水质优良的水源，(4)有便利的交通条件，(5)有良好的工程地质和水文气象条件。工厂应避免定位在下列地区：(1)发震断层地区和基本烈度9度以上的地震区；(2)厚度较大的级自重湿陷性黄土地区；(3)易遭受洪水、泥石流、滑坡等危害的山区；(4)有开采价值的矿藏地区；(5)对机场、电台等使用有影响的地区；(6)国家规定的历史文物、生物保护和风景游览地区；(7)城镇等人口密集的地区。工厂定位时除了谨遵以上禁忌外，考虑得更多的是经济问题。固然，高风速、地震、雨雪量、雷电频发率等不安全因素，在工厂定位时会给予适度考虑，但这些往往会淹没在经济考虑之中。比如，世界上多数大型石油化工企业都建立在原料产地附近，就是出于原料流通经济上的考虑。对于这方面的内容，不再赘述。三、工厂选址的安全问题工厂选址仍然是一种工厂相对于其环境的定位问题。化工厂对其所在的社区可能会有多种危险，从工厂飘逸出的有毒或有害气体会进入居民区或其他人口稠密的地区；易燃气体会飘过如其他工厂的煅烧炉之类的火源；冷却塔的烟雾会飘过交通繁忙的高速公路或道路等等。隔开距离，把厂址选择在一个孤立地区可以解决上述问题。如果客观条件不允许实现以上举措，可以依据主导风，把工厂置于社区的下风区域。虽然风并不总是沿着主导的方向吹，但这至少可以部分改善上述危险产生的困扰。工厂高构筑物可能的坍塌是对社区的另一种潜在的危险。在许多城市，建筑法规要求，高建筑物或构筑物都要留有一定的间距，防止落体砸伤行人、汽车司乘人员或砸坏邻近的设施。工厂会产生需要排除的废液。应该确保预期的排污方法不会污染社区的饮用水。特别是对于渔业，对海洋生物的毒性作用会成为严重问题。可能含有爆炸混合物的日常排污管道务必不可穿越公共的或私人的地界。对工厂的主要进出口点要格外小心。上下班时进，出厂的交通车量剧增，如果不适当安排或疏散，会引起严重的交通事故。如果工厂邻近高速公路，会有车辆离开公路冲人工厂的危险。毗邻的工厂可能会释放出毒性或易燃气体飘入工厂，引起人员中毒或由于火花或加热面而起火。在这种情况下，如果可能，最好是把工厂建于上风区，或是隔开一定的距离。充足的水源会增强灭火能力。最好是工厂附近有河流或湖泊可用作水源，使得救火水不必从地下泵取。还要考虑地方城市供水系统用作救火水源的可能性。地形也是一个要考虑的因素。参加工厂设计的每个人都会同意，厂区应该是一片平地。厂区内不应该有洼地，否则可能会形成毒性或易燃蒸气或液体的积聚。相对于周围地区，厂区最好地势较高而不应是低洼地。社区对工厂及其工作人员可能会构成某些确定的危险，即使没有危险，也可能不具有强化工厂安全所必要的设施。从这个意义上讲，工厂选址在一个孤立地区有利于工厂安全。工厂救火时往往需要社区的协助，社区协助的有效与否，有时对救火的成败起着决定作用。还有，在急救和医疗设施方面，社区也能提供协助。综上可以看出，在工厂选址中很难找到保证最大安全的恰当的地址。需要全面审核提出的带有管线、公路、铁路和电力线路敷设权的各种选址方案，综合评定其对工厂存在的或潜在的危险，择优确定较佳的方案。四、工厂布局的安全问题工厂布局也是一种工厂内部组件之间相对位置的定位问题，其基本任务是结合厂区的内外条件确定生产过程中各种机器设备的空间位置，获得最合理的物料和人员的流动路线。化工厂布局普遍采用留有一定间距的区块化的方法。工厂厂区一般可划分为以下六个区块：工艺装置区；罐区；公用设施区；运输装卸区；辅助生产区；管理区。对各个区块的安全要求如下。1工艺装置区加工单元可能是工厂中最危险的区域。首先应该汇集这个区域的一级危险，找出毒性或易燃物质、高温、高压、火源等。这些地方有很多机械设备，容易发生故障，加上人员可能的失误而使其充满危险。在安全方面惟一可取之处是通常过程单元人员较少。加工单元应该离开工厂边界一定的距离，应该是集中而不是分散的分布。后者有助于加工单元作为危险区的识别，杜绝或减少无关车辆的通过。要注意厂区内主要的火源和主要的人口密集区，由于易燃或毒性物质释放的可能性，加工单元应该置于上述两者的下风区。过程区和主要灌区有交互危险性，两者最好保持相当的距离。过程单元除应该集中分布外，还应注意区域不宜太拥挤。因为不同过程单元间可能会有交互危险性，过程单元间要隔开一定的距离。特别是对于各单元不是一体化过程的情形，完全有可能一个单元满负荷运转，而邻近的另一个单元正在停车大修，从而使潜在危险增加。危险区的火源、大型作业、机器的移动、人员的密集等都是应该特别注意的事项。目前在化学工业中，过程单元间的间距仍然是安全评价的重要内容。对于过程单元本身的安全评价，比较重要的因素有：操作温度；操作压力；单元中物料的类型；单元中物料的量；单元中设备的类型；单元的相对投资额；救火或其他紧急操作需要的空间。2罐区贮存容器，比如贮罐，是需要特别重视的装置。每个这样的容器都是巨大的能量或毒性物质的贮存器。在人员、操作单元和贮罐之间保持尽可能远的距离是明智的。这样的容器能够释放出大量的毒性或易燃性的物质，所以务必将其置于工厂的下风区域。前面已经提到，贮罐应该安置在工厂中的专用区域，加强其作为危险区的标识，使通过该区域的无关车辆降至最低限度。罐区的布局有以下三个基本问题：(1)罐与罐之间的间距；(2)罐与其他装置的间距；(3)设置拦液堤所需要的面积。与以上三个问题有密切关系的是贮罐的两个重要的危险，一个是罐壳可能破裂，很快释放出全部内容物；另一个是当含有水层的贮罐加热高过水的沸点时会引起物料过沸。如同加工单元的情形，以上三个问题所需要的实际空间方面，化学工业还没有具体的设计依据。罐区和办公室、辅助生产区之间要保持足够的安全距离。罐区和工艺装置区、公路之间要留出有效的间距。罐区应设在地势比工艺装置区略低的区域，决不能设在高坡上。还有通路问题。每一罐体至少可以在一边由通路到达，最好是可以在相反的两边由通路到达。3公用设施区公用设施区应该远离工艺装置区、罐区和其他危险区，以便遇到紧急情况时仍能保证水、电、汽等的正常供应。由厂外进入厂区的公用工程干管，也不应该通过危险区，如果难以避免，则应该采取必要的保护措施。工厂布局应该尽量减少地面管线穿越道路。管线配置的一个重要特点是在一些装置中配置回路管线。回路系统的任何一点出现故障即可关闭阀门将其隔离开，并把装置与系统的其余部分接通。要做到这一点，就必须保证这些装置至少能从两个方向接近工厂的关节点。为了加强安全，特别是在紧急情况下，这些装置的管线对于如消防用水、电力或加热用蒸汽等的传输必须是回路的。锅炉设备和配电设备可能会成为引火源，应该设置在易燃液体设备的上风区域。锅炉房和泵站应该设置在工厂中其他设施的火灾或爆炸不会危及的地区。管线在道路上方穿过要引起特别注意。高架的间隙应留有如起重机等重型设备的方便通路，减少碰撞的危险。最后，管路一定不能穿过围堰区，围堰区的火灾有可能毁坏管路。冷却塔释放出的烟雾会影响人的视线，冷却塔不宜靠近铁路、公路或其他公用设施。大型冷却塔会产生很大噪声，应该与居民区有较大的距离。4运输装卸区良好的工厂布局不允许铁路支线通过厂区，可以把铁路支线规划在工厂边缘地区解决这个问题。对于罐车和罐车的装卸设施常做类似的考虑。在装卸台上可能会发生毒性或易燃物的溅洒，装卸设施应该设置在工厂的下风区域，最好是在边缘地区。原料库、成品库和装卸站等机动车辆进出频繁的设施，不得设在必须通过工艺装置区和罐区的地带，与居民区、公路和铁路要保持一定的安全距离。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。维修车间是重要的火源，同时人员密集，应该置于工厂的上风区域。研究室按照职能的观点一般是与其他管理机构比邻，但研究室偶尔会有少量毒性或易燃物释放进入其他管理机构，所以两者之间直接连接是不恰当的。废水处理装置是工厂各处流出的毒性或易燃物汇集的终点，应该置于工厂的下风远程区域。高温煅烧炉的安全考虑呈现出矛盾。作为火源，应将其置于工厂的上风区，但是严重的操作失误会使煅烧炉喷射出相当量的易燃物，对此则应将其置于工厂的下风区。作为折中方案，可以把煅烧炉置于工厂的侧面风区域。与其他设施隔开一定的距离也是可行的方案。6管理区每个工厂都需要一些管理机构。出于安全考虑，主要办事机构应该设置在工厂的边缘区域，并尽可能与工厂的危险区隔离。这样做有以下理由：首先，销售和供应人员以及必须到工厂办理业务的其他人员，没有必要进入厂区。因为这些人员不熟悉工厂危险的性质和区域，而他们的普通习惯如在危险区无意中吸烟，就有可能危及工厂的安全。其次，办公室人员的密度在全厂可能是最大的，把这些人员和危险分开会改善工厂的安全状况。在工厂布局中，并不总是有理想的平地，有时工厂不得不建在丘陵地区。有几点值得注意；液体或蒸气易燃物的源头从火险考虑不应设置在坡上；低洼地有可能注水，锅炉房、变电站、泵站等应该设置在高地，在紧急状态下，如泛洪期，这些装置连续运转是必不可少的，贮罐在洪水中易受损坏，空罐在很低水位中就能漂浮，从而使罐的连接管线断裂，造成大量泄漏，进一步加重危机。甚至需要考虑设置物理屏障系统，阻止液体流动或火险从一个厂区扩散至另一个厂区。第二节 化工工艺设计一、工艺流程图工艺流程图绘制是化工厂设计初始阶段的工作。这些流程线图经过提炼和修改，最后成为管线配置图、平面图、设备图等绘制的基础。因为早期阶段做出的决定严重影响着后续阶段，在流程图绘制中始终都要对安全给予充分注意。在设计程序中，凭借文献、实验室实验和中试工厂模试的有关资料进行设计是惯常的做法。从放大设计到满负荷的工厂，工艺设计者需要考虑已经研讨过的工艺过程和操作中的许多放大问题：(1)工业原料和不太纯的化学品的应用；(2)传质、传热和物质传递方法的放大效应；(3)不同停留时间的影响；(4)原料、中间产物和产品贮存量的影响；(5)连续操作对残余物积累的影响；(6)结构材料差异的影响；(7)操作监控等级差异及较高程度自动控制的应用。如果操作方式由零批或间歇变化为完全连续，则需要做更多更详尽的考虑。工艺流程图的绘制是从基本的过程计算开始的。过程每一阶段的设计都必须满足安全要求，一切可能的危险都必须鉴别和估算出来，将其排除或采取预防措施对其进行限制。但是，过程是高度整体化的，过程的每一步骤都影响着其他步骤的操作。所以，过程可以划分为若干个子区间，对每一子区间内部的安全操作及其对其他子区间安全的影响都要进行分析。方便的子区间划分是：(1)反应(决定整个系统的动力学)；(2)分离，如蒸馏、吸收、吸附、液体萃取、过滤、干燥、粉碎等；(3)贮存，如固体、液体和气体物料的贮存。工艺流程图是描述过程的主要文件，它表示出了主要设备、主要物流路线和控制点。对于正常操作预期的主要温度和压力，物料的流动和组成以及主要设备的设计能力都做了说明。二、管线配置图管线配置图是指管路和仪表的线路图，又称作工程线路图，是设计和施工的基本工作文件，一般包括：(1)开启、关闭、紧急和普通操作需要的所有过程设施，如阀门、盲板、可移动的柱塞等；(2)施工材料的鉴定序号和鉴定人，每条管路的直径和绝热要求；(3)物流的方向；(4)主要过程和起始管路的识别；(5)所有仪表、控制点和有仪表失灵显示功能的连锁装置；(6)所有设备的主要尺寸和负荷；(7)容器、反应器的操作和设计温度、压力；(8)装置的标高；(9)释放阀、安全膜等的设定压力；(10)排水要求；(11)必要时要有管路配置的特殊备忘录。三、过程物料的安全评价过程物料的选择，应该就物料的物性和危险性进行详细地评估，对一切可能的过程物料做总体考虑。过程物料可以划分为过程内物料和过程辅助物料两大类型。过程内物料是指从原料到产品的整个工艺流程线上的物料，如原料、催化剂、中间体、产物、副产物、溶剂、添加剂等。而过程辅助物料是指实现过程条件所用的物料，如传热流体、重复循环物、冷冻剂、灭火剂等。在过程设计中，需要汇编出过程物料的目录，记录下过程物料在全部过程条件范围内的有关性质资料，作为过程危险评价和安全设计的重要依据。过程物料所需的典型资料如下。(1)一般性说明资料物料名称和别名、分子结构式和相对分子质量、物理状态、纯度、外观、气味或味道、腐蚀性、主要用途、危险性和防护措施、污染因素等。(2)基础物性资料蒸气密度、相对密度、熔点、沸点、溶解度和互溶性、黏度、粒度及其分布、临界参数、膨胀系数、表面张力、Joule-Thompson系数等。(3)易燃性资料闪点、着火点、燃烧极限、自热、蒸气压。介电常数，、电阻、粉尘爆炸性质、火灾中的毒性热分解产物等。(4)反应性资料高速量热、差热分析、撞击实验、热稳定性、热分解试验、爆燃引起的爆炸扩散、自燃性等。(5)毒性资料毒性危险等级、卫生标准、最大允许浓度、半致死浓度或半致死剂量等。(6)暴露作用吸入或食入危险、呼吸刺激、皮肤刺激、眼睛刺激、皮肤或呼吸的敏感度等。(7)放射性资料放射性测试，、中子射线暴露及其危害等。四、过程路线的选择过程路线的选择是在工艺设计的最初阶段完成的。过程路线的安全评价，应该考虑过程本身是否具有潜在危险，以及为了特定目的把物料加入过程，是否会增加危险。1有潜在危险的过程有一些化学过程具有潜在的危险。这些过程一旦失去控制就有可能造成灾难性的后果，如发生火灾、爆炸或毒性物质的释放等。有潜在危险的过程有：(1)爆炸、爆燃或强放热过程；(2)有粉尘或烟雾生成的过程；(3)在物料的爆炸范围或近区操作的过程；(4)在高温、高压或冷冻条件下操作的过程；(5)含有易燃物料的过程；(6)含有不稳定化合物的过程；(7)含有高毒性物料的过程；(8)有大量贮存压力负荷能的过程。2反应过程的安全分析实现物质转化是化工生产的基本任务。物质的转化反应常因反应条件的微小变化而偏离预期的反应途径，化学反应过程有较多的危险性。充分评估反应过程的危险性，有助于改善过程的安全。(1)对潜在的不稳定的反应和副反应，如自燃或聚合等进行考察，考虑改变反应物的相对浓度或其他操作条件是否会使反应的危险程度减小。(2)考虑较差混合、反应物和热源的低效配置、操作故障、设计失误、发生不需要的副反应、热点、反应器失控、结垢等引起的危险。(3)评价副反应是否生成毒性或爆炸性物质，是否会有危险垢层形成。(4)考察物料是否吸收空气中的水分变潮，表面粘附形成毒性或腐蚀性液体或气体。(5)确定所有杂质对化学反应和过程混合物性质的影响。(6)确保结构材料彼此相容并与过程物料相容。(7)考虑过程中危险物质，如痕量可燃物、不凝物、毒性中间体或副产物的积累。(8)考虑催化剂行为的各个方面，如老化、中毒、粉碎、活化、再生等。3有潜在危险的操作完成每一过程都要实施一些具体的操作，有些操作本身具有潜在的危险。分析和确定这些操作的危险性，是过程安全评价的重要内容。下面列出了一些常见的有潜在危险的操作。(1)易燃或毒性液体或气体的蒸发和扩散；(2)可燃或毒性固体的粉碎和分散；(3)易燃物质或强氧化剂的雾化；(4)易燃物质和强氧化剂的混合；(5)危险化学品与惰性组分或稀释剂的分离；(6)不稳定液体的温度或压力的升高。4间歇过程和连续过程比较在工艺设计中，需要在间歇过程和连续过程之间做出选择。对于大批量的操作，从经济上考虑，后者更具有优势。然而，单一或复合物流的抉择严重影响着过程安全、个别装置的载荷以及生产中断的潜能。对于间歇反应，往往需要在两个连续批次之间清洗反应器，这可能会由于清洗准备不充分、清洗程序不完善或没有完全移除清洗液，而引入新的危险。下面就间歇和连续两种过程方式进行具体比较。(1)间歇过程各操作单元之间易于隔绝，单元设备过程物料持有量较大。连续过程各操作单元连通，过程物料持有量较少。(2)间歇过程劳动强度较大，紧急状态下操作者有较多的机会介入。连续过程更多地依靠自动控制。(3)间歇过程产物纯度容易控制，过程物料易于识别。连续过程不稳状态或周期性波动(如开车或停车)较少。(4)间歇过程有详尽的指令和操作规程，可以减少操作失误或设备的损坏。连续过程的容器或设备很少需要清洗，不稳态的物料输入也较少。(5)间歇过程有较长的暴露时间。在连续过程中，有潜在危险的中间体无需贮存直接加工。五、工艺设计安全校核工艺设计必须满足安全要求。机械设计、过程和布局的微小变化都有可能出现预想不到的问题。工厂和其中的各项设备是为了维持操作参数允许范围内的正常操作设计的，在开车、试车或停车操作中会有不同的条件，因而会产生与正常操作的偏离。为了确保过程安全，有必要对设计和操作的每一细节逐一校核。1物料和反应的安全校核(1)鉴别所有危险的过程物料、产物和副产物，收集各种过程物料的物质信息资料。(2)查询过程物料的毒性，鉴别进入机体的不同入口模式的短期和长期影响，以及不同的允许暴露限度。(3)考察过程物料气味和毒性之间的关系，确定物料气味是否令人厌倦。(4)鉴定工业卫生识别、鉴定和控制所采用的方法。(5)确定过程物料在所有过程条件下的有关物性，查询物性资料的来源和可靠性。(6)确定生产、加工和贮存各个阶段的物料量和物理状态，将其与危险性关联。(7)确定产品从工厂到用户的运输中，对仓储人员、承运员、铁路工人、公众等呈现的危险。(8)向过程物料的供应商咨询有关过程物料的性质和特征，贮存、加工和应用安全方面的知识或信息。(9)鉴别一切可能的化学反应，对预期的和意外的化学反应都要考虑。(10)考察反应速率和有关变量的相互依赖关系，确定阻止不需要的反应、过度热量产生的限度。(11)鉴别不稳定的过程物料，确定其对热、压力、振动和摩擦暴露的危险。(12)考察改变反应物的相对浓度或其他反应操作条件，可否降低反应器的危险。2过程安全的总体规范(1)过程的规模、类型和整体性是否恰当。(2)鉴定过程的主要危险，在流程图和平面图上标出危险区。考虑选择特殊过程路线或其他设计方案是否更符合安全。(3)考虑改变过程顺序是否会改善过程安全。所有过程物料是否都是必须的，可否选择较小危险的过程物料。(4)考虑物料是否有必要排放，如果有必要，排放是否安全以及是否符合规范操作和环保法规。(5)考虑能否取消某个单元或款项并改善安全。(6)校核过程设计是否恰当，正常条件的说明是否充分，所有有关的参数是否都被控制。(7)操作和传热设施的设计、安装和控制是否恰当，是否减少了危险的发生。(8)过程的放大是否正确。(9)过程能否自动防止关于热、压力、火险和爆炸的过程故障。(10)考虑是否采用了二次概率设计。3非正常操作的安全问题(1)考虑偏离正常操作会发生什么情况，对于这些情况是否采取了适当的预防措施。(2)当工厂处于开车、停车或热备用状态时，能否迅速畅通而又确保安全。(3)在重要紧急状态下，工厂的压力或过程物料的负载能否有效而安全地降低。(4)对于一经超出必须校正的操作参数的极限值是否已知或测得，如温度、压力、流速、浓度等的极限值。(5)工厂停车时超出操作极限的偏差到何种程度，是否需要安装报警或自动断开装置。(6)工厂开车和停车时物料正常操作的相态是否会发生变化，相变是否包含膨胀、收缩或固化等，这些变化可否被接受。(7)排放系统能否解决开车、停车、热备用状态、投产和灭火时大量的非正常的排放问题。(8)用于整个工厂领域的公用设施和各项化学品的供应是否充分。(9)惰性气体一旦急需能否在整个区域立即投入使用，有否备用气供应。(10)在开车和停车时，是否需要加入与过程物料接触会产生危险的物料。(11)各种场合的火炬和闪光信号灯的点燃方法是否安全。第三节 化工单元区域规划化工单元区域规划是定出各单元边界内不同设备的相对物理位置。完成既降低建设和操作费用又有充分安全保证的区域规划不是一件容易的事。一般来说，单元排列越紧密，配管、泵送和地皮不动产的费用越低。但是出于安全考虑，需要把危险隔开，单元排列应该比较分散，同时也为救火或其他紧急操作留有充分的空间。综合考虑表明，留有自由活动空间的开放的区域规划更合理一些。过分拥挤严重影响施工和维修效率，会增加初始的和继续的投资费用。一、加工单元区域的规划1设备配置的直线排列试图平衡区域规划中互相矛盾的各种因素的多年实践，产生了一种为加工工业普遍接受的区域规划方法：单元中大多数塔器、简体、换热器、泵和主要管线成直线狭长排列。这种设备排列方法的主要特征是：(1)设备配置直线的两边都与厂区道路连接。这样，在救火或其他紧急情况时，设备配置线的主要部分的两边都有方便的通路。连接道路可以作为阻火堤，把设备配置线与厂区其余部分隔离。(2)钢制框架与道路邻接。热交换器设置在框架上部，冷却水箱设置在框架下部。吊车可以方便地驶入，安全装运热交换器的管束、管件和较重的组件。冷却水箱设置在框架上使得整个冷却水系统的维修极为方便，而不必挖掘装置周围和装置之下的地基。(3)设备配置直线上的精馏塔、热交换器、馏出液接受器、回流筒等装置，一般采用框架结构平坡式布局方式。框架结构在精馏塔旁边提供了开放区域，塔板和其他塔内件易于拆卸装车运至维修区。在线的塔器、回流筒、热交换器之下的平坡低洼部分，对于易燃或毒性溢流物可以起截流的作用，防止污水管将其排净前扩散至单元的其他区域。(4)管架也设置在设备配置直线上。管架的合理排布可以消除过顶间距太小或