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药厂的防爆安全设计

2021年9月9日 来源:防爆云平台--防爆产业链服务平台 防爆空调 防爆电气 防爆电机 防爆风机 防爆通讯 浏览 1948 次 评论 0 次


药厂设计防爆安全管理

近年来,各行各业的粉尘爆炸事件频发,引起社会高度关注。在制药行业,粉尘爆炸事故也时有发生。制药化工生产过程具有间歇性、自动化程度高;生产设备装置具有高复杂性;生产原料及工艺具有高危性、辅助系统庞大等问题,发生危险的机率相当大,不仅关系到企业员工的生命安全以及切身利益,在很大程度上对企业的发展亦产生了制约。

药企安全事故,人祸多于天灾。制药企业安全事故频发,甚至一些药厂三番两次发生事故。失火、闪爆是历年事故中常见的事故类型。在所有的制药企业安全事故中,违章操作等“人祸”占据了相当大的比例。而生产设备的陈旧以及管理的缺失也成为了安全事故发生的潜在隐患。沈阳市某药厂便因为停产7个月而导致厂房疏于管理,未能做好防水工作,在仓库中储存的200公斤金属钠遇到雨水从而发生爆炸;江西跃华药业由于锅炉老化直接引起失火事故;天津博爱制药因为液体泄漏后高速喷溅产生静电,静电荷积聚放电,引燃引燃了提取罐周围乙醇蒸气与空气混合形成的爆炸气体,发生爆炸。

预防闪爆事故,最好的方法就是采取一切可能的措施阻断闪爆发生的条件:可燃物、助燃物和着火源。要在控制引爆源上下功夫,如:清除着火源、切断危险电源、关闭所有现场人员的通讯工具、控制好管道内及装车时的流速,防止产生静电、控制好工艺指标及温度,利用好废气回收系统,减少无组织排放的气体、做好设备、塔器及装车车辆的静电接地。

药厂设计中也有很多学问,比如药厂车间内部按照工艺流程的顺序,尽可能使生产危险性场所局部化的分隔原则,划分若干个生产工序。同时,在工艺设计中,应采取措施消除或减少易燃物质的产生和积聚。

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。


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。


制药工艺的火灾危险性


用人工化学合成方法制造的药物品种多,产量大,也是制造大自然本来不存在的新药的主要方法,是制药工业的一个重要大类。化学合成药的生产工艺复杂,并经常大量使用多种化学危险物品。许多化学反应本身有燃烧爆炸危险,反应中生产的中间体和副产品也大都易燃。固体制剂的原辅料称量、粉碎、过筛、混合制粒、干燥、整理总混等岗位均有粉尘产生,现就工艺流程中存在的危险性分述如下。

1.备料

备料生产现场,易燃、易爆、剧毒、腐蚀、强氧化剂,遇水燃烧等化学危险物品的存量原则上不得超过一天用量。易燃液体储槽的设备应符合《建筑设计防火规范》的要求,储存量应控制在三天用量以内,性质相抵触和灭火方法不同的原料应定点分开存放,不得混淆。

理化性质抵触的药料不得配伍,以防相互作用而产生危险。配料过程中往往粉尘飞扬,应装置除尘、通风设备,或在搅拌器中密闭搅拌。根据原料的理化性质制订原料安全操作法,配料时应保证做到品名、规格、数量都准确,并应复核,做好记录,防止配比失误而引起反应异常增加火灾危险性。

2.粉碎

粉碎是把材料或炮制过的材料,通过挤压、撞击、研磨、劈裂、截切等方法予以粉碎的过程。该工序往往粉尘较多,应严密隔绝火种,设备封闭,外加除尘器,以防止引起粉尘爆炸。若采用粉碎机,则应防止铁钉等硬物同药材一起进入机器,以免撞击起火。性质相抵触的药材,例如氧化性药物和还原性药物不得混合粉碎,以免发生爆炸。

3.制剂、制粒

在生产过程中,制剂车间、精制岗位都采用有机溶剂,建筑设计上通过防爆墙和其它非防爆区隔开,采用轻质屋顶作为泄爆面。防爆区与非防爆区的联络通过缓冲间进行,地面采用不发火地面。封闭防爆区与非防爆区之间的桥架孔、电缆孔等以防止易燃易爆物进入非防爆区。药物和原辅料搅匀后加入润湿剂,充分搅拌,使之成潮湿团块,再经过摇摆式颗粒机制成颗粒。氧化性物料不得使用酒精做湿润剂,应该用水。

在沸腾干燥过程和制粒过程中有可能产生粉尘爆炸危险,应在设备上加设泄爆口。将尽量使用易燃易爆介质的设备采用封闭形式,此类设备和相应使用易燃介质的管道均作静电接地处理。对于易燃易爆有机溶剂工艺上尽量考虑回收或套用。需要设置泄爆装置的设备均应考虑使用防爆膜或安全阀等。输送易燃易爆物料设备的相对运动部件采用不发火材料,电机采用防爆电机。对外排气的管道设阻火器或呼吸阀。同时在易燃易爆生产区域内设置易燃易爆气体浓度探测器,并设置报警装置,洁净生产区和仓库区设置感温探测,并配套相应的火灾报警装置。


药厂设计防爆注意因素


对于药厂内有生产和使用爆炸物品的厂房和车间,应尽量集中布置在同一区域内,与一般厂房、车间的距离要满足安全距离的要求,这样便于对防火墙等防爆建筑结构统一处理。有爆炸危险的车间,应布置在单层厂房内,如因工艺需要厂房为多层时,则应放在最上一层。在药厂内设有局部防爆房间时,应将此房间尽量靠外墙设置,采用特制的、易于向外开启的窗,这样泄压面积容易解决,也便于灭火。


在厂房中,危险性大的车间和危险性小的车间,同样应该用坚固的防火墙隔开(砖墙或钢筋混凝土墙)。宜在外墙上开门,利用外廊或阳台进行车间相互间的工作联系;或在防火墙上作双门斗,尽量使两个门错开,用门斗来减弱爆炸冲击波的威力,缩小爆炸影响范围。


药厂的防爆安全设计

洁净区内有防爆要注的区域宜靠外墙布置,并符合国家现行《建筑设计防火规范》和《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》。


凡不同性质的危险物品的生产、存放应分开设置,如乙炔与氧气必须分开。


爆炸危险部位,不要设在地下室或半地下室内,因通风不好,发生事故时影很大,而且不利于疏散和抢救。含有易燃、易爆物质的排风系统应单独设置,并配有防火、防爆措施。在爆炸危险环境内,要求空气清洁的房间,室内应保持正压,散发爆炸危险物质的房间,应保持负压。


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,多层生产车间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。



工艺设计中应采取以下措施消除或减少易燃物质的产生及积聚:

1)首先控制易燃物质总量,生产场所仅放置必须的使用量;

2)工艺流程中宜采取较低的压力和温度,将易燃物质限制在密闭容器内;

3)在设备内可采用以氮气或其它惰性气体保护的措施;

4)及时移走生产排出的药渣;

5)易燃液体不能直接排入下水道,下水道设置水封;

6)洁净室内使用或加工易燃易爆介质的设备既要满足洁净要求又要满足防火、防爆要求,并做好设备仪器的检修和维护,消除跑、冒、滴、漏现象;

7)工艺设备管道密闭性装置宜采取露天或开敞式布置;

8)防爆车间内的电气设备 ,选用和安装均应根据不同情况采用防爆型的,如防爆开关、防爆电机、防爆灯具等,杜绝选用非防爆型的。


为了消除或控制足以点燃爆炸性气体混合物的火花、电弧或高温,可采取下列措施:  

1)散发较空气重的可燃气体或易燃、可燃液体蒸气的甲类生产车间和有粉尘,纤维爆炸危险的乙类生产车间,宜采用不发生火花的地面。为防止火花出现,地面可采用橡胶、塑料、橡胶掺石墨或沥青混凝土等。有可能沉积可燃粉尘的车间内墙面,应进行抹灰或油漆,做成容易清洗的(可擦洗涂料)内表面。

2)直接布置在有易燃液体场所设备及仪表应选用防爆型。排除有易燃液体蒸汽的通风设备和供易燃液体场所抽真空的真空泵应选用防爆型;

3)控制输送可燃液体流速,防止产生静电;

4)在有易燃液体场所避免发生摩擦和撞击;

5)高温设备管道设置保温层,防止可燃气体接触到高温设备或管道表面;

6)金属设备及管道设置静电接地装置,防止产生静电;

7)建筑材料不采用发火材料;

8)有爆炸危险房间内严禁明火。


安全报警与联锁


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。


安全连锁,空调系统的电加热器应与送机联锁,并应设无风断电、超温断电保护装置;易燃易爆环境采用气动执行器与调节水阀、风阀配套使用。


小结


药厂厂房的防爆设计比较复杂,情况各异、要求高、有一定难度,必须根据不同性质、不同要求的具体情况,严肃认真对待。在设计过程中,要按照有关现行规范、法规和要求的特殊性,精心设计,保证技术上的安全,彻底消除隐患,做到万无一失。


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