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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：①有易燃物质存在；②有热源存在；③有火源存在；④有富氧存在；⑤有压缩物 质存在；⑥有毒性物质存在；⑦人员失误的可能性；⑧机械故障的可能性；⑨人员、物料和 车辆在厂区的流动；⑩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： ①火灾；②爆炸；③游离毒性物质的释放；④跌伤；⑤倒塌；⑥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