閆建寧
(唐山三友氯堿有限責任公司,河北 唐山063305)
氯堿化工生產(chǎn)過程中要用到多種化學助劑如汞觸媒、潤滑油品、實驗室試劑等,會產(chǎn)生各種危險廢料及其包裝、廢棄的油品、分析試劑廢棄物等。 這些物料和各種危險廢棄物具有可燃或有毒有害等特性, 處置不當會影響工作人員的身體健康, 污染環(huán)境,甚至引起火災或安全事故,因此必須設(shè)置專門的倉庫存儲、轉(zhuǎn)運,嚴格管理并及時無害化處置。
唐山三友氯堿有限責任公司(以下簡稱三友氯堿)目前的生產(chǎn)規(guī)模為燒堿53 萬t/a、PVC 43.5 萬t/a、專用樹脂9 萬t/a, 生產(chǎn)過程中要用到大量的各種化學助劑、潤滑油品和各種輔料等。常用的化學助劑如十六醇、硬脂酸等需要日常存儲幾十噸,且都是可燃化學品,具有較大的危險性。
公司籌建時依據(jù)當時的法規(guī)和設(shè)計規(guī)范, 受限于當時的總圖規(guī)劃, 化學品庫按項目建設(shè)當時的需求并考慮一定的余量進行建設(shè)。公司多次擴建后,由于場地限制,又在其他位置布置了新的化學品庫,導致目前化學品庫分散在廠區(qū)的不同位置, 單庫存儲能力都比較??;化學助劑管理極為不便,效率較低,存在較大的安全隱患。 除此之外, 危險廢物存儲庫(以下簡稱危廢庫)也存在上述問題。 目前廢鉛酸電瓶、廢酸洗液、廢助劑、廢樹脂及廢離子膜等都采取了加快轉(zhuǎn)運處置速度, 提高危廢庫利用率的辦法暫時解決這些問題,但對公司的生產(chǎn)、儲運、管理等各環(huán)節(jié)的成本造成了影響。另外,公司現(xiàn)有的廢油庫存儲能力也不能滿足日常使用需求, 油脂庫難以存放生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢油漆桶、廢油桶、廢油、油脂等,只能采用增加倒運頻次, 督促危險廢物處理單位加快回收速度的辦法來解決。
為解決上述問題, 按照公司現(xiàn)有的生產(chǎn)裝置規(guī)模和生產(chǎn)需求, 考慮公司的長遠規(guī)劃并留有一定的余量, 在專用樹脂廠區(qū)建設(shè)一處化學品庫和一處危廢庫。 用于存放日常使用的化學助劑和各類危險廢物,并設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)接受政府監(jiān)管[1]。
三友氯堿專用樹脂廠區(qū)成品庫西側(cè)有預留發(fā)展用地,該處預留地面積較大,其距離周邊建筑或生產(chǎn)裝置均較遠, 經(jīng)過評估該預留地可用于新建化學品庫和危廢庫。 根據(jù)兩個新建庫房存儲的各種化學助劑、潤滑油品、各種廢舊或廢棄的危險物品的理化性質(zhì),和它們在生產(chǎn)過程中所起的作用,同時考慮這些物料的火災危險性分類, 最終確定化學品庫和危廢庫均為丙類建筑。 新建化學品庫和危廢庫的布置圖見圖1。
圖1 新建化學品庫和危廢庫布置圖
新建化學品庫和危廢庫東側(cè)為成品庫, 用于儲存專用樹脂產(chǎn)品;東南側(cè)為粉碎包裝廠房,廠房內(nèi)為專用樹脂粉碎包裝生產(chǎn)線設(shè)備; 南側(cè)為廠區(qū)運輸?shù)缆?,道路南?cè)為事故水池;西側(cè)為預留空地,該處規(guī)劃預留一產(chǎn)品儲罐位置;北側(cè)為廠區(qū)邊界,廠區(qū)圍墻外有一條貨運鐵路。經(jīng)測量,新建化學品庫和危廢庫距離周邊建筑或裝置區(qū)的安全間距都滿足法律法規(guī)的要求[2]。
根據(jù)工程地質(zhì)條件的勘查資料, 考慮公司的實際需求,新建的化學品庫和危廢庫均為一層建筑,采用水泥土攪拌樁復合地基方式。 根據(jù)建筑物所在的環(huán)境,還應考慮建筑基礎(chǔ)、鋼結(jié)構(gòu)的防腐問題。 新建化學品庫和危廢庫均采用單層門式鋼架結(jié)構(gòu), 建筑物耐火等級為二級。屋面、部分外墻采用復合壓型鋼板,內(nèi)隔墻采用蒸壓加氣混凝土砌塊墻體;地面采用抗?jié)B混凝土+耐酸磚面層 (有防腐蝕要求的房間),庫房門為鋼大門,窗戶為塑鋼雙層玻璃窗戶,門窗上的玻璃均采用安全玻璃; 新建化學品庫廠房高度約7 m,每個房間四周設(shè)置排水溝。 新建危廢庫廠房高度約6 m,每個房間設(shè)置一個液體收集池。
考慮廠區(qū)的生產(chǎn)需求及公司長遠規(guī)劃, 各種化學助劑和潤滑油品的儲量滿足生產(chǎn)需求天數(shù)的用量,以及需要較長時間存儲或特殊采購的助劑,經(jīng)計算,新建化學品庫需求面積約900 m2。根據(jù)公司日常生產(chǎn)產(chǎn)生的危險化學助劑及其包裝、 廢棄的油品油脂及其包裝、分析試劑廢棄物、廢鉛酸電瓶、廢酸洗液、廢助劑、廢樹脂及廢離子膜等各種危險廢物,考慮周轉(zhuǎn)、處理周期等因素,新建危廢庫需求面積約為300 m2。
新建化學品庫和危廢庫應按照在同類庫房中,防止不同物料之間因化學性質(zhì)的不同產(chǎn)生相互作用、相互影響的原則,將各種物料劃分不同的存放區(qū)域,按區(qū)域存放。新建化學品庫存放的各種化學助劑物料種類較多,理化性質(zhì)各異,一般存儲周期較短,按照其化學特性分區(qū),分為氧化性助劑區(qū)、還原性助劑區(qū),酸性助劑區(qū)、堿性助劑區(qū)等;潤滑油、油脂類一般理化性質(zhì)較穩(wěn)定,可長時間存儲,可按存儲周期一年考慮。 危廢庫可按照存放的危險廢物特性分為四個區(qū)域,分別為廢助劑桶區(qū)、廢機油及包裝物區(qū)、實驗室廢試劑及試劑瓶區(qū)、 其他廢電瓶和廢螯合樹脂及廢離子膜區(qū)等; 考慮到公司的實際情況和未來規(guī)劃,危廢庫內(nèi)物品存儲、處置周期按每批30 天計。
新建的化學品庫和危廢庫需要配套建設(shè)相應的給排水和消防系統(tǒng)等公用工程。 根據(jù)本項目實際用水需求,并結(jié)合廠區(qū)現(xiàn)有給排水及消防系統(tǒng)現(xiàn)狀,給水系統(tǒng)劃分為生產(chǎn)生活給水系統(tǒng)、消防給水系統(tǒng);排水系統(tǒng)劃分為生產(chǎn)污水系統(tǒng)、 雨水系統(tǒng)及事故水系統(tǒng)。
(1)生產(chǎn)生活給水系統(tǒng)由廠區(qū)內(nèi)現(xiàn)有生產(chǎn)和生活給水系統(tǒng)提供,接入現(xiàn)有管網(wǎng),為新建庫房的洗眼淋浴器和洗手盆供水。 洗眼淋浴器分別布置于化學品庫氧化劑、還原劑、酸性助劑、堿性助劑分區(qū)的一側(cè),靠近相應分區(qū)門口;洗手盆布置于化學品庫酸性助劑、 堿性助劑分區(qū)的一側(cè), 同樣靠近相應分區(qū)門口。
(2)消防給水系統(tǒng)接入廠區(qū)現(xiàn)有穩(wěn)高壓系統(tǒng),供給倉庫火災時消防冷卻水。 所有新增倉庫設(shè)置室外消火栓系統(tǒng),新建化學品庫應設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)?;瘜W品庫、 危廢庫南側(cè)及東側(cè)已有穩(wěn)高壓消防給水管網(wǎng),管徑和管網(wǎng)壓力均滿足要求;在西側(cè)及北側(cè)新建消防管線,與現(xiàn)有穩(wěn)高壓消防管道成環(huán),接點處設(shè)切斷閥,新增管網(wǎng)上設(shè)2 座室外消火栓?;瘜W品庫內(nèi)消防系統(tǒng)環(huán)狀布置,并引2 路管道與室外管網(wǎng)相連,庫內(nèi)新增10 座室內(nèi)消火栓箱, 消火栓箱內(nèi)置SNW65-Ⅱ減壓穩(wěn)壓型消火栓1 個,直流、噴霧兩用水槍1 支,DN65 麻膠水帶1 條, 長25 m 消防軟管卷盤一套,規(guī)格JPS1.6-19,長20 m[3]。
(3)生產(chǎn)污水系統(tǒng)接收新增洗眼淋浴器和洗手盆的排水, 收集后經(jīng)室內(nèi)排水溝, 通過新建排水管道, 排入現(xiàn)有事故污水池中。 排水溝接出處均設(shè)閥門及水封。
(4)事故水系統(tǒng)處理倉庫在消防事故狀態(tài)下產(chǎn)生的消防水排水,通過排水溝收集后,由管道排入事故污水池中。 事故水排水自排水溝接出處均設(shè)閥門及水封。
(5)雨水系統(tǒng)用于新建倉庫區(qū)域內(nèi)雨水的收集和排放。雨水經(jīng)地面坡流向周邊道路,由道路上雨水篦子收集后,流入新建排水溝,末端設(shè)清污切換閥,清凈雨水排至現(xiàn)有雨水系統(tǒng), 事故水由管道輸送至廠區(qū)現(xiàn)有事故水池。
(6)根據(jù)消防法規(guī)相關(guān)規(guī)定,新建化學品庫和危廢庫應設(shè)置滅火器。 新建化學品庫的火災種類為B類火災和C 類火災,嚴重危險級,滅火器選用磷酸銨鹽干粉滅火器,6 kg 裝;新建危廢庫的火災種類為A 類火災和B 類火災,嚴重危險級,滅火器選用磷酸銨鹽干粉滅火器,6 kg 裝。 滅火器的擺放應固定,其銘牌應朝外,每2 具配滅火器箱一個,滅火器箱箱體及箱蓋采用鋁合金材料,顏色為消防紅[4]。
新建化學品庫和危廢庫需設(shè)置動力配電、照明、防雷、防靜電接地等。 化學品庫、危廢庫為正常環(huán)境場所,應急照明、監(jiān)控系統(tǒng)為一級負荷,其余設(shè)備為三級負荷,供配電電壓為380 VAC 和220 VAC。
2.3.1 動力配電
(1)新建倉庫設(shè)置動力配電箱,為房間內(nèi)的邊墻風機、空調(diào)、攝像機提供電源。 動力配電箱電源引自廠區(qū)變電所低壓開關(guān)柜。
(2)邊墻風機現(xiàn)場設(shè)操作柱控制啟停,進行事故通風。
(3)電源電纜沿原有及新增的電纜橋架敷設(shè),穿鍍鋅鋼管沿墻暗敷設(shè)。 電源電纜采用ZR-YJV-0.6/1 kV 型,控制電纜選用ZR-KVVP-0.45/0.75 kV型。新增電纜橋架在結(jié)構(gòu)新設(shè)立柱上安裝,電纜橋架選用熱浸鋅梯階式金屬橋架,選用規(guī)格為200 mm×600 mm,安裝支架采用熱浸鋅槽鋼。
2.3.2 照明供電
倉庫內(nèi)設(shè)置正常照明及應急照明, 選用普通LED 燈。 正常照明由新增的照明配電箱提供電源,引自廠區(qū)變電所低壓開關(guān)柜。 應急照明燈具電源引自集中控制型A 型集中電源箱。 應急照明燈具選用A 型消防應急燈具,電壓不大于DC 36 V。
正常照明燈具就地分散控制, 消防應急照明采用集中控制型,應急照明控制器安裝在消防控制室。應急照明控制器及集中控制型A 型集中電源箱引自EPS 不間斷電源, 在UPS 室內(nèi)新增1 套EPS 電源。EPS 電源為應急照明系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供電源。
燈具電纜采用ZR-BV-0.45/0.75 kV 型,穿鍍鋅鋼管暗敷設(shè)。 應急照明燈具電源電纜及通訊采用NH-RVS 型,穿鍍鋅鋼管暗敷設(shè)。
2.3.3 接地
化學品庫、危廢庫按三類建筑物采取防雷措施,屋面設(shè)20 m×20 m 或24 m×16 m 避雷網(wǎng), 利用結(jié)構(gòu)柱引下作為引下線,間距不大于25 m。 在地上0.5 m處設(shè)斷接卡子,屋頂金屬突出物均應做防雷接地。室外接地裝置由接地線熱鍍鋅扁鋼及接地極熱鍍鋅角鋼組成,埋深0.8 m。接地電阻不大于4 Ω。實測不能滿足要求時,應增設(shè)人工接地極或使用長效降阻劑。配電系統(tǒng)接地形式采用TN-S 系統(tǒng)。 正常情況下電氣設(shè)備不帶電的金屬外殼均應可靠接地。
新建化學品庫、 危廢庫需配套建設(shè)火災報警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、危廢庫房的過磅數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)和廠門地衡系統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
2.4.1 火災報警系統(tǒng)
公司原有消防控制室內(nèi)有火災報警控制系統(tǒng),該系統(tǒng)剩余容量可用于本項目。因此,可在廠區(qū)消防控制室內(nèi)現(xiàn)有火災報警系統(tǒng)的基礎(chǔ)上, 增加火災報警設(shè)備來實現(xiàn)。 在新建化學品庫和危廢庫入口處布置火災報警按鈕、 聲光報警器, 室內(nèi)布置感煙探測器。 新增的火災報警系統(tǒng)見圖2[5]。
圖2 火災報警系統(tǒng)圖
所有倉庫內(nèi)的主要出入口設(shè)置手動報警按鈕和聲光報警器。手動報警按鈕安裝在墻面,距地1.5 m,從一個防火分區(qū)內(nèi)的任何位置到最鄰近的一個手動報警按鈕的距離不大于30 m。 聲光報警器安裝在墻面上,一般安裝高度為距地2.5 m。 感煙探測器吸頂安裝?;馂膱缶刂破髋c應急照明控制器聯(lián)動,發(fā)生火情時,輸出火災報警信號點亮應急燈具。倉庫內(nèi)的空調(diào)及通風設(shè)備均與火災報警系統(tǒng)聯(lián)動, 發(fā)生火情時,切斷電源。倉庫內(nèi)的火災報警信號通過現(xiàn)場的消防接線箱送至消防控制室內(nèi)的火災報警控制器。
2.4.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)
新建倉庫內(nèi)、 出入口及廠門地衡處新增監(jiān)控攝像機,對倉庫內(nèi)外的情況進行實時監(jiān)控,新增監(jiān)控信號接入廠區(qū)內(nèi)分析室4 樓倉儲部辦公室監(jiān)控機柜。危廢庫房內(nèi)外及進出廠門地衡處的視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)與政府監(jiān)管平臺聯(lián)網(wǎng)。 監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖3。
圖3 監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
化學品庫、 危廢庫內(nèi)及倉庫外的攝像機選用紅外球型攝像機,200 萬像素、23 倍光學變焦。 進出廠門的地衡系統(tǒng)增加4 套監(jiān)控攝像機,2 套車輛識別攝像機、1 套車輛頂部攝像機,1 套稱重記錄攝像機。倉庫外的攝像機立桿安裝,室內(nèi)的攝像機掛墻安裝。攝像機配設(shè)備箱, 用于放置光纖收發(fā)器和攝像機電源燈。 危廢庫、觸媒專用庫、廠門口地衡處的攝像機電源由監(jiān)控機柜提供, 其余攝像機的電源由現(xiàn)場配電箱提供。視頻監(jiān)控信號線纜選用單模4 芯光纖,電源電纜選用ZR-KVVP-0.45/0.75 kV 型, 光纖及電源纜沿儀表原有及新增電纜橋架敷設(shè)。 在分析室4樓倉儲部辦公室內(nèi)新增監(jiān)控機柜,放置硬盤錄像機、網(wǎng)絡(luò)交換機、監(jiān)控硬盤等設(shè)備。同時將危廢庫房內(nèi)外及進出廠門地衡處的視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)統(tǒng)一上傳至市級環(huán)保監(jiān)控平臺。新增監(jiān)控設(shè)備前端均應可靠接地,各網(wǎng)絡(luò)機柜應與原有接地網(wǎng)可靠連接。
2.4.3 過磅數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)
在危廢庫安裝電子秤及標簽系統(tǒng), 為小型包裝的危廢物稱重并制作標簽, 自動記錄稱重結(jié)果并同步打印電子標簽或?qū)懭隦FID 射頻卡, 標簽數(shù)據(jù)自動上傳至政府固廢平臺。
新建化學品庫和危廢庫需設(shè)置供暖、通風、空調(diào)及室外供暖管道等設(shè)施。
2.5.1 采暖方案
根據(jù)新建庫房內(nèi)存放的物料, 危廢庫對庫房溫度沒有要求,不需供暖系統(tǒng)?;瘜W品庫內(nèi)存放的物料對庫房溫度要求較高, 且?guī)旆克诘囟酒骄鶜鉁剌^低,屬于寒冷地區(qū),因此需設(shè)置集中熱水供暖。
化學品庫的熱水供暖系統(tǒng)熱媒為95/70 ℃熱水, 由廠區(qū)內(nèi)事故水池北側(cè)管廊上供暖水主管道上接出。 化學品庫室內(nèi)供暖溫度為10 ℃,供暖系統(tǒng)形式為上供上回同程式系統(tǒng)。 供暖設(shè)備采用鋼制四柱散熱器,落地安裝;室內(nèi)的采暖管道采用熱鍍鋅焊接鋼管,閥門采用內(nèi)螺紋截止閥,材質(zhì)為碳鋼。
室外供暖熱水管道采用架空敷設(shè)方式, 沿新做管架與電氣橋架共架敷設(shè)至化學品庫。 管道采用輸送流體用無縫鋼管,材質(zhì)為20,標準為GB/T 8163-2018。 保溫材料選用巖棉,外保護層采用0.5 mm 厚鋁錳板。除管道與閥門的連接方式為法蘭連接,其余均為焊接。 切斷閥選用型法蘭閘閥;管道低點放水,高點放氣。
2.5.2 通風與空調(diào)方案
通風以自然通風為主、機械通風為輔。危廢庫和化學品庫均不滿足自然通風要求, 需設(shè)置機械通風和事故通風系統(tǒng),通風換氣次數(shù)為8 次/h。通風設(shè)備選用JSF-GA 機翼型軸流風機,風機設(shè)在梁下,采用下排風方式, 有害氣體經(jīng)下部排風區(qū)域的單層百葉風口、豎向風管、干管、風機排除室外。風管選用鍍鋅鋼板制作。
為滿足夏季工況下物品儲存溫度的要求, 化學品庫內(nèi)的潤滑油庫房,保證庫房內(nèi)溫度≤28 ℃。 制冷設(shè)備選用風冷型單元式空調(diào)機, 空調(diào)與火災報警系統(tǒng)連鎖,當發(fā)生火災時,切斷空調(diào)電源。
項目不產(chǎn)生生產(chǎn)污水, 主要廢水為倉庫區(qū)域內(nèi)初期雨水、洗手盆與洗眼器排水,無廢氣、固體廢物及廢液,暖通設(shè)備噪聲≤85 dB(A),不會對周邊環(huán)境造成影響。
排水系統(tǒng)根據(jù)清污分流、污污分流的原則,劃分為生活污水系統(tǒng)、 生產(chǎn)污水系統(tǒng)、 雨水及事故水系統(tǒng)。 生活污水、 生產(chǎn)污水和事故水經(jīng)污水處理站處理合格后排放;新建洗手盆、洗眼器排水排入現(xiàn)有事故污水池;消防事故狀態(tài)下產(chǎn)生的事故水,通過排水溝收集后排入廠區(qū)內(nèi)現(xiàn)有事故污水池; 雨水收集后輸送至廠區(qū)內(nèi)現(xiàn)有雨水排水系統(tǒng)。
為保護地下水環(huán)境采取防滲措施, 化學品庫地面采用P8 抗?jié)B混凝土+耐酸磚面層(有防腐蝕要求的房間), 危廢庫地面采用P8 抗?jié)B混凝土+細石混凝土面層或者耐腐蝕地磚面層。
安全方面設(shè)置消防系統(tǒng), 按照爆炸危險區(qū)選用相應防爆等級的電氣設(shè)備, 對設(shè)備及管道設(shè)置可靠的防雷及防靜電接地等措施, 選用可靠的設(shè)備和材料,防止泄漏、燃燒等條件的形成,物料按理化性質(zhì)分區(qū)存放管理并備有泄漏應急處理設(shè)備, 設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng),設(shè)置明顯的警示標志,配備勞保用品和器具,嚴格物料和人員管理等。
新建化學品庫和危廢庫按照GB18597《危險廢物貯存污染控制標準》進行設(shè)計,嚴格執(zhí)行《危險化學品安全管理條例》,保證生產(chǎn)安全。 在廠區(qū)預留空地建設(shè),利用原有公用工程,功能分工明確,儲存周期合理。 項目的建設(shè)遵循資源綜合利用與企業(yè)發(fā)展相結(jié)合,與污染防治相結(jié)合,經(jīng)濟、社會與環(huán)境效益相統(tǒng)一的原則,努力提高資源的綜合利用水平。