药厂设计中防爆安全问题点滴探讨

上海医药设计院
王斌 1999

1、简述
2、对布置的考虑
3、泄爆面积的问题
4、通风设施
5、安全报警与通风联锁问题
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1、简述

    药厂设计需根据不同的生产品种，不同的工艺步骤、不同的原辅材料使用， 以及动力需求，综合考虑车间布置、设备安排，充分重视安全、环保、消防等技术问题，使工程设计技术合理、安全可靠。设计所涉及专业众多，综合性强。本文仅对防爆厂房设计中一些具体的技术问题作些探讨。

    化学合成制药或者原料药的精烘包生产通常特点是在物料的反应过程、提取精制过程使用易燃易爆的有机溶媒。这就要求在厂房的设计过程中，认真分析爆炸危险介质的特性，综台考虑可能出现的不安全因素，在设计中考虑采用安全、合理、有效的防爆措施，确保生产过程中人员、厂房、设备的安全使用操作符合国家有关规范的要求，确保人身财产安全 尤其是在北方寒冷气候条件下，工厂需要在封闭采暖的环境中进行生产操作。

近来在设计某制药厂过程中有以下几个特点：

    (1)地处西北严寒地区，冬季极端气温-30℃ ；

    (2)原料药生产和精烘包使用易燃易爆有机溶剂；

    (3)工厂组成布局中由于某些生产技术、厂区地块面积限制等原因，致使多层厂房的底层被非防爆的仓库、实验室所围。

    (4)精烘包中同时存在防爆和净化要求。

    在设计过程中，必须遵照有关的规范、规程安排厂房之间的防火间距，合理划分防爆区，不同防火分区间采用防爆墙分隔，选用防爆安全的电器设备和照明设备，设备和管道采取良好的安全接地措施， 某些传动设备中需充氮气作保护，等等这些，未尽详述，需在具体工程设计中充分综合考虑，周密合理。以下着重探讨几个具体问题。

[某药厂洁净防爆区照片，左侧为洁净防爆门斗，右侧玻璃窗为泄爆窗，电器管线及开关均符合防爆要求]

2、对布置的考虑

    在厂房布置安排时，按照规范要求，搂上楼下同时存在防爆区和非防爆区的情况下，建筑防火规范指出宜将防爆区布置在上层，非防爆区布置在下层，这样有利于泄爆和减少关联破坏。但考虑到生产中使用甲醇，其气体密度比空气重，会在空气中下沉积聚， 电气规范指出，爆炸性气体重于空气时，稀放源以下空间一定范围内均属防爆区，也就是说二层为比重大于空气的气体防爆区，其所属区域的一层也属防爆区。

    因而，非防爆区置于上层，更为安全。面对这一矛盾，设计优先考虑防止危险性气体进入非防爆区，消除爆炸隐患，将防爆区布置下层，该层楼板按防爆楼板设计。

3、泄爆面积的问题

    由于引进生产的技术及厂区地块面积限制等因素，多层生产车问的底层防爆生产区的周围被非防爆的仓库、实验室所围，致使底层生产区的泄爆面无法直接对外，因而没有足够的泄爆面积，在设计开展中带来了困难。经对一、二层生产功能进行分析，由于其生产性质完全相似，技术上可将一、二层作为一个整体防爆区域进行考虑，即一层空间台并后利用二层对外空间作为泄爆面积。因而必须要求一、二层之间有足够一层泄爆的敞开面积通向二层，二层对外必须有足够一、二层总体积泄爆的面积。故设计最终采取在二层楼板上开孔，总面积大于规范要求的一层泄爆面积，二层对外开窗，总面积大于规范要求的一、二层泄爆要求。

4、通风设施

    通风设施包括一般防爆生产区冬季采暖通风和精烘包区的净化通风系统及部分局部送排风。

    (1)一般生产区的采暖通风为使生产区溶媒气体不产生积聚，通风系统采取全新风直排方式，其换气次数符合规范要求，由于溶媒气重度大于空气，风管送风歪车间内部后，排风口布置要根据内部布局，在贴地低处设置排风收集口，配合上部部分排风口上，使气流分布均匀通畅，避免局部死角积聚。

    (2)精烘包的净化通风系统，净化要求的换气次数要远高于防爆通风换气次数，设计以两者之高取值，为保证净化区的洁净度要求，操作室内的换气次数以净化要求为基准。为了避免吊顶内可能积聚的溶媒气体，又要保持低于净化室内压力，因而在技术夹层内以保证安全为依据的换气次数要求来设计通风机的大小。

    (3)在暴露操作岗位可能散发气体的操作点设置局部排风，而将生产岗位中人员经常停靠留的操作记录区， 安排布量送风管在其附近，对操作人员的保护更为有利。

5、安全报警与通风联锁问题

    在防爆生产区的安全保障措施中，必须考虑事故状态时的爆炸性气体迅速驱散和火警状况通风系统的关闭， 以防火势扩展。因而在设计考虑通风联锁系统时其联锁关系必须明确无误，否则将适得其反。

    在生产车间最有可能发生泄漏的场所设置爆炸危险气体浓度探头，一旦发生浓度超警线，自动发出信号联锁启动通风系统中事故排风装置，加大排风量，迅速降低浓度。而万一发生火警时，自动感烟探测系统或按动手动火灾报警钮，将自动联锁关闭运行中的通风系统，以阻止火势扩散。

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