浅谈化学品库设计
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摘要:核电厂的化学品库内存储的物质基本包络了核电厂内所有非放射性危险化学品的种类,对它的深入研究可以为其他厂房内危险化学品的储间设计提供借鉴。本文从消防、防腐和职业卫生安全防护等三个方面介绍了化学品库设计中应注意的问题及建议,可望对设计化学品库的人员有所帮助。
关键词:化学品库,消防,防腐,职业卫生安全
1、前言
随着社会的发展和文明的进步,人们对生活和工作的环境提出了越来越高的要求。相应的设计规范也与时俱进,越来越以人为本,注重对人的保护,尤其是安全方面的要求越来越严格。以核电厂的化学品库为例,由于贮存了易燃易爆、可燃、有毒、有腐蚀性的物料,而目前没有专门的化学品库设计规范,所以一般做设计的时候,也就只是考虑了消防和防腐的需求。但是在2010年8月份正式执行的《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2010中,明确提出了对工作人员保护的若干设计要求,而且都是强制执行的条目,这就要求我们设计人员在做化学品库设计时要更多的考虑对工人的职业卫生安全设计。
2、化学品库设计需关注的几个方面
2.1、消防设计
2.1.1、建筑面积要求
核电厂的化学品库用于满足在核电厂运行和检修期间存放化学品的需要,主要储存物品包括:各类气体、联氨、液氨、双氧水、酸类、碱类、油漆等。由于储存有甲类物质,所以按《建筑设计防火规范》的规定,将整座建筑的火灾危险性定义为甲类,耐火等级一级。按《建筑设计防火规范》的要求,其占地面积不得超过750m2,每个防火分区的面积不得超过250m2。各类储存物品单独储存,各储存间用防爆墙进行有效分隔,并独立对外开门。
2.1.2、建筑间距要求
按《建筑设计防火规范》的要求,核电厂内的化学品库应距离其附近的一、二级耐火等级的丙类仓库不小于12米,距离主要厂内道路路边不小于10米,距离次要厂内道路路边不小于5米。
2.1.3、防爆设计
按《建筑设计防火规范》的要求,储存有甲乙类易燃易爆物品的化学品库应设计合理的泄压设施。最好利用建筑的屋顶作为泄压面,这样不仅泄压面积能得到满足,而且爆炸对周围产生的影响也较小。但是这样设计,就只能采用轻质屋面,防水和保温效果没有钢筋混凝土现浇屋面的好,而且要经常维护和更换。如果采用钢筋混凝土现浇屋面,就只能利用轻质墙体和易于泄压的门、窗(不应采用普通玻璃)等泄压,就要求有足够大的外墙面作为泄压面。现在有成品的泄压墙板设施,采用铰链将轻质墙板与建筑主体连接起来。发生爆炸时,墙板整体脱出,既可及时泄压,又因被铰链拉着,不会溅出伤人,同时还能遮挡部分其他炸出碎片,极大地减少了爆炸对外界的影响,而且事故后还可再次安装利用。
仓库内应尽量平整、避免死角,并不宜设置地沟,以避免可燃气体等的聚集。必须设置时,可采取严密盖板、地沟内填砂等措施。如房间门口不能设置门墁而必须设置防止外溢的地沟时,则必须在地沟内设置通风口,以避免地沟内危险气体的聚集。
为了防止化学品向室外泄漏,所以化学品库室内不设置消火栓系统,仅设手提式磷酸铵盐干粉灭火器,以满足火灾初期的灭火要求。
为防止温度过高引起爆炸,夏季最高气温较高地区的化学品库宜设置架空屋面,提高建筑的隔热能力。同时设置防爆排风机通风换气,防爆空调机降温等措施,使库房隔间满足储存的温度要求。
化学品库设总配电箱,设于邻近的戊类库房里。化学品库内的用电设备(包括灯具)均采用防爆产品。储存甲乙类物品的房间地面及踢脚应做不发火耐磨环氧涂料面层,并做防静电接地。化学品库的防雷按第二类防雷建筑物设计。
在火灾危险环境区域设置防爆型感烟探测器;爆炸性气体环境区域设置防爆型可燃气体探测器。并在各出入口外墙上设置防爆型手动报警按钮、警铃。
2.2、防腐设计
根据《工业建筑防腐蚀设计规范》 GB50046-2008的要求,储存强腐蚀性物质和高毒物质的场所应有针对性的进行防腐设计。储碱的房间应采用耐磨环氧砂浆面层,其下最好再做两遍环氧玻璃钢,并沿墙翻高做墙裙。
储间地面应平整防滑,易于冲洗清扫,地面与墙角处需抹成圆弧或斜面。
储间的门窗宜采用喷塑钢门窗,以防腐蚀。
储存强腐蚀性物质储间内的风机等设备均应采用相应防腐型的。
2.3、职业卫生安全设计
2.3.1、重大危险源辨识
在新建核电厂的可行性研究和初步设计阶段,都应对厂址内的化学品进行重大危险源辨识。根据《危险化学品重大危险源辨识》GB18218-2009的规定,同属一个生产经营单位且边缘距离小于500m的几个(套)生产装置、设施或场所,为一个评价单元。若一个单元内各种危险化学品的储量与其临界量的比值之和大于1,则该单元定为重大危险源。
重大危险源辨识公式: 1
其中, ---每种危险化学品实际存在量,单位为吨(t);
---与各危险化学品相对应的临界量,单位为吨(t)。
如厂区内存在重大危险源,应到相应主管部门进行报备,并制定应对突发事件的应急救援预案;应在使用或储存危险化学品处设置明显的警示标识,并在便于取用处配备相应的防护设备,并定期保养维护以确保其正常运行。
核电厂内可构成重大危险源的危险化学品主要包括氢气、氨、联氨、乙炔、氧气、过氧化氢等,主要存在于制氢站、汽机厂房和化学品库内。同时,根据《工业企业设计卫生标准》的要求,化学品库宜布置在主要生产区和办公区的当地全年最小频率风向的上风侧。
2.3.2、职业卫生安全防护设计
根据《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2010的要求,产生或可能存在毒物或酸碱等强腐蚀性物质的工作场所应设冲洗设施。冲淋、洗眼设施应靠近可能发生相应事故的工作地点。贮存酸、碱及高危液体物质贮罐区周围应设置泄险沟(堰)。
核电厂内的化学品库根据具体储存的物质,宜在相应的房间内分别设置复合式洗眼器(带喷淋),以满足冲洗要求;在储存酸、碱及高危液体物质储存间内部及门口设防溢地沟(设防透水层),并加设门槛,有效防止储品外流。
在有毒性物质如液氨、联氨等可能发生泄漏的储存间应设置有毒气体检测仪,并制定相应的运行规程,规定在人员进入化学品库之前应先运行通风系统,以避免储间内可能存在的挥发并积聚的有毒、有腐蚀性的气体对工作人员的伤害。
3、结论
虽然核电厂的化学品库很小(不超过750m2),但是因为其内存储了易燃易爆、可燃、有毒、有腐蚀性的物质,设计情况比较复杂。且化学品库内储存的物质基本包络了核电厂内所有非放射性危险化学品的种类,其设计可以为其他厂房内危险化学品的储间设计提供借鉴。
由于化学品库存在火灾、爆炸、毒性和腐蚀性等较大危险荷载,所以要特别重视,充分做好消防、防腐和职业卫生安全等方面的设计,疏忽了任一方面都会存在严重的安全隐患。针对单体设计,要做好防爆、泄爆和防腐设计,布置合适的洗眼和冲淋设施、通风、电气及警报设备等,并制定完善的运行规程,共同保障化学品库,乃至核电厂的安全。
4、参考文献
[1] 工业企业设计卫生标准GBZ1-2010
[2] 建筑设计防火规范GB50016-2006
[3] 工业建筑防腐蚀设计规范GB50046-2008
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