藥廠的防爆安全設計
發布時間：
2024-12-13 11:17
藥廠設計防爆安全管理
近年來，各行各業的粉塵爆炸事件頻發，引起社會高度關注。在制藥行業，粉塵爆炸事故也時有發生。制藥化工生產過程具有間歇性、自動化程度高；生產設備裝置具有高復雜性；生產原料及工藝具有高危性、輔助系統龐大等問題，發生危險的機率相當大，不僅關系到企業員工的生命安全以及切身利益，在很大程度上對企業的發展亦產生了制約。
藥企安全事故，人禍多于天災。制藥企業安全事故頻發，甚至一些藥廠三番兩次發生事故。失火、閃爆是歷年事故中常見的事故類型。在所有的制藥企業安全事故中，違章操作等“人禍”占據了相當大的比例。而生產設備的陳舊以及管理的缺失也成為了安全事故發生的潛在隱患。沈陽市某藥廠便因為停產7個月而導致廠房疏于管理，未能做好防水工作，在倉庫中儲存的200公斤金屬鈉遇到雨水從而發生爆炸；江西躍華藥業由于鍋爐老化直接引起失火事故；天津博愛制藥因為液體泄漏后高速噴濺產生靜電，靜電荷積聚放電,引燃引燃了提取罐周圍乙醇蒸氣與空氣混合形成的爆炸氣體，發生爆炸。
預防閃爆事故，最好的方法就是采取一切可能的措施阻斷閃爆發生的條件：可燃物、助燃物和著火源。要在控制引爆源上下功夫，如：清除著火源、切斷危險電源、關閉所有現場人員的通訊工具、控制好管道內及裝車時的流速，防止產生靜電、控制好工藝指標及溫度，利用好廢氣回收系統，減少無組織排放的氣體、做好設備、塔器及裝車車輛的靜電接地。
藥廠設計中也有很多學問，比如藥廠車間內部按照工藝流程的順序，盡可能使生產危險性場所局部化的分隔原則，劃分若干個生產工序。同時，在工藝設計中，應采取措施消除或減少易燃物質的產生和積聚。
化學合成制藥或者原料藥的精烘包生產通常特點是在物料的反應過程、提取精制過程使用易燃易爆的有機溶媒。這就要求在廠房的設計過程中，認真分析爆炸危險介質的特性，綜臺考慮可能出現的不安全因素，在設計中考慮采用安全、合理、有效的防爆措施，確保生產過程中人員、廠房、設備的安全使用操作符合國家有關規范的要求，確保人身財產安全 尤其是在北方寒冷氣候條件下，工廠需要在封閉采暖的環境中進行生產操作。
在設計過程中，必須遵照有關的規范、規程安排廠房之間的防火間距，合理劃分防爆區，不同防火分區間采用防爆墻分隔，選用防爆安全的電器設備和照明設備，設備和管道采取良好的安全接地措施， 某些傳動設備中需充氮氣作保護，等等這些，未盡詳述，需在具體工程設計中充分綜合考慮，周密合理。
制藥工藝的火災危險性
用人工化學合成方法制造的藥物品種多，產量大，也是制造大自然本來不存在的新藥的主要方法，是制藥工業的一個重要大類。化學合成藥的生產工藝復雜，并經常大量使用多種化學危險物品。許多化學反應本身有燃燒爆炸危險，反應中生產的中間體和副產品也大都易燃。固體制劑的原輔料稱量、粉碎、過篩、混合制粒、干燥、整理總混等崗位均有粉塵產生，現就工藝流程中存在的危險性分述如下。
1.備料
備料生產現場，易燃、易爆、劇毒、腐蝕、強氧化劑，遇水燃燒等化學危險物品的存量原則上不得超過一天用量。易燃液體儲槽的設備應符合《建筑設計防火規范》的要求，儲存量應控制在三天用量以內，性質相抵觸和滅火方法不同的原料應定點分開存放，不得混淆。
理化性質抵觸的藥料不得配伍，以防相互作用而產生危險。配料過程中往往粉塵飛揚，應裝置除塵、通風設備，或在攪拌器中密閉攪拌。根據原料的理化性質制訂原料安全操作法，配料時應保證做到品名、規格、數量都準確，并應復核，做好記錄，防止配比失誤而引起反應異常增加火災危險性。
2.粉碎
粉碎是把材料或炮制過的材料，通過擠壓、撞擊、研磨、劈裂、截切等方法予以粉碎的過程。該工序往往粉塵較多，應嚴密隔絕火種，設備封閉，外加除塵器，以防止引起粉塵爆炸。若采用粉碎機，則應防止鐵釘等硬物同藥材一起進入機器，以免撞擊起火。性質相抵觸的藥材，例如氧化性藥物和還原性藥物不得混合粉碎，以免發生爆炸。
3.制劑、制粒
在生產過程中，制劑車間、精制崗位都采用有機溶劑，建筑設計上通過防爆墻和其它非防爆區隔開，采用輕質屋頂作為泄爆面。防爆區與非防爆區的聯絡通過緩沖間進行，地面采用不發火地面。封閉防爆區與非防爆區之間的橋架孔、電纜孔等以防止易燃易爆物進入非防爆區。藥物和原輔料攪勻后加入潤濕劑，充分攪拌，使之成潮濕團塊，再經過搖擺式顆粒機制成顆粒。氧化性物料不得使用酒精做濕潤劑，應該用水。
在沸騰干燥過程和制粒過程中有可能產生粉塵爆炸危險，應在設備上加設泄爆口。將盡量使用易燃易爆介質的設備采用封閉形式，此類設備和相應使用易燃介質的管道均作靜電接地處理。對于易燃易爆有機溶劑工藝上盡量考慮回收或套用。需要設置泄爆裝置的設備均應考慮使用防爆膜或安全閥等。輸送易燃易爆物料設備的相對運動部件采用不發火材料，電機采用防爆電機。對外排氣的管道設阻火器或呼吸閥。同時在易燃易爆生產區域內設置易燃易爆氣體濃度探測器，并設置報警裝置，潔凈生產區和倉庫區設置感溫探測，并配套相應的火災報警裝置。
藥廠設計防爆注意因素
對于藥廠內有生產和使用爆炸物品的廠房和車間，應盡量集中布置在同一區域內，與一般廠房、車間的距離要滿足安全距離的要求，這樣便于對防火墻等防爆建筑結構統一處理。有爆炸危險的車間，應布置在單層廠房內，如因工藝需要廠房為多層時，則應放在最上一層。在藥廠內設有局部防爆房間時，應將此房間盡量靠外墻設置，采用特制的、易于向外開啟的窗，這樣泄壓面積容易解決，也便于滅火。
在廠房中，危險性大的車間和危險性小的車間，同樣應該用堅固的防火墻隔開(磚墻或鋼筋混凝土墻)。宜在外墻上開門，利用外廊或陽臺進行車間相互間的工作聯系;或在防火墻上作雙門斗，盡量使兩個門錯開，用門斗來減弱爆炸沖擊波的威力，縮小爆炸影響范圍。
潔凈區內有防爆要注的區域宜靠外墻布置，并符合國家現行《建筑設計防火規范》和《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》。
凡不同性質的危險物品的生產、存放應分開設置，如乙炔與氧氣必須分開。
爆炸危險部位，不要設在地下室或半地下室內，因通風不好，發生事故時影很大，而且不利于疏散和搶救。含有易燃、易爆物質的排風系統應單獨設置，并配有防火、防爆措施。在爆炸危險環境內，要求空氣清潔的房間，室內應保持正壓，散發爆炸危險物質的房間，應保持負壓。
泄爆面積的問題
由于引進生產的技術及廠區地塊面積限制等因素，多層生產車問的底層防爆生產區的周圍被非防爆的倉庫、實驗室所圍，致使底層生產區的泄爆面無法直接對外，因而沒有足夠的泄爆面積，在設計開展中帶來了困難。經對一、二層生產功能進行分析，由于其生產性質完全相似，技術上可將一、二層作為一個整體防爆區域進行考慮，即一層空間臺并后利用二層對外空間作為泄爆面積。因而必須要求一、二層之間有足夠一層泄爆的敞開面積通向二層，二層對外必須有足夠一、二層總體積泄爆的面積。故設計最終采取在二層樓板上開孔，總面積大于規范要求的一層泄爆面積，二層對外開窗，總面積大于規范要求的一、二層泄爆要求。
工藝設計中應采取以下措施消除或減少易燃物質的產生及積聚：
1)首先控制易燃物質總量，生產場所僅放置必須的使用量;
2)工藝流程中宜采取較低的壓力和溫度，將易燃物質限制在密閉容器內;
3)在設備內可采用以氮氣或其它惰性氣體保護的措施;
4)及時移走生產排出的藥渣;
5)易燃液體不能直接排入下水道，下水道設置水封;
6)潔凈室內使用或加工易燃易爆介質的設備既要滿足潔凈要求又要滿足防火、防爆要求，并做好設備儀器的檢修和維護，消除跑、冒、滴、漏現象;
7)工藝設備管道密閉性裝置宜采取露天或開敞式布置;
8)防爆車間內的電氣設備 ,選用和安裝均應根據不同情況采用防爆型的,如防爆開關、防爆電機、防爆燈具等,杜絕選用非防爆型的。
為了消除或控制足以點燃爆炸性氣體混合物的火花、電弧或高溫，可采取下列措施：
1)散發較空氣重的可燃氣體或易燃、可燃液體蒸氣的甲類生產車間和有粉塵,纖維爆炸危險的乙類生產車間,宜采用不發生火花的地面。為防止火花出現,地面可采用橡膠、塑料、橡膠摻石墨或瀝青混凝土等。有可能沉積可燃粉塵的車間內墻面,應進行抹灰或油漆,做成容易清洗的(可擦洗涂料)內表面。
2)直接布置在有易燃液體場所設備及儀表應選用防爆型。排除有易燃液體蒸汽的通風設備和供易燃液體場所抽真空的真空泵應選用防爆型;
3)控制輸送可燃液體流速，防止產生靜電;
4)在有易燃液體場所避免發生摩擦和撞擊;
5)高溫設備管道設置保溫層，防止可燃氣體接觸到高溫設備或管道表面;
6)金屬設備及管道設置靜電接地裝置，防止產生靜電;
7)建筑材料不采用發火材料;
8)有爆炸危險房間內嚴禁明火。
安全報警與聯鎖
在防爆生產區的安全保障措施中，必須考慮事故狀態時的爆炸性氣體迅速驅散和火警狀況通風系統的關閉，以防火勢擴展。因而在設計考慮通風聯鎖系統時其聯鎖關系必須明確無誤，否則將適得其反。
在生產車間最有可能發生泄漏的場所設置爆炸危險氣體濃度探頭，一旦發生濃度超警線，自動發出信號聯鎖啟動通風系統中事故排風裝置，加大排風量，迅速降低濃度。而萬一發生火警時，自動感煙探測系統或按動手動火災報警鈕，將自動聯鎖關閉運行中的通風系統，以阻止火勢擴散。
安全連鎖，空調系統的電加熱器應與送機聯鎖，并應設無風斷電、超溫斷電保護裝置;易燃易爆環境采用氣動執行器與調節水閥、風閥配套使用。
小結
藥廠廠房的防爆設計比較復雜，情況各異、要求高、有一定難度，必須根據不同性質、不同要求的具體情況，嚴肅認真對待。在設計過程中，要按照有關現行規范、法規和要求的特殊性，精心設計，保證技術上的安全，徹底消除隱患，做到萬無一失。
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