天津理工大学化工安全设计

1、第二章 化工厂厂址的选择,导语,本章主要内容,要求重点掌握,自然条件分析 厂址选择方法,选址方案评估 生产系统的类型 布置的基本类型,引例,宁夏瀛海公司盲目选址造成巨大损失案 鞍山钢铁厂、宝山钢铁厂的厂址选择实例,鞍山钢铁厂 鞍钢是我国第一代钢铁工业基地，始建于1916年，在旧中国原有钢铁工业中，是规模最大、部门最全的一个。一五时期（20世纪50年代），被列为国家建设重点，目前是我国第二大钢铁联合企业。 宝山钢铁厂 宝钢是我国第二代钢铁工业基地，被称为我国钢铁业的“航母”，是新中国建设规模最大、现代化程度最高的特大型钢铁联合企业，是我国高技术含量、高附加值钢材的重要生产基地。1999年底，世界

2、钢铁业指南将宝钢列为世界钢铁企业前三名，并认为宝钢是未来最具发展潜力的企业,1、我们按工业的投入产出模式来分析钢铁工业生产活动的投入要素有哪些？产品是什么？ 投入要素：土地（厂房）、劳动力、资金、原料（铁矿石）、燃料（煤）、机械设备、技术等； 产品：各种钢材 2、鞍钢始建于1916年，依照这个年代分析，那时，投入要素中主要要素是什么？ 原料（铁矿石）和燃料（煤）。 3、因此，那时的鞍钢按投入要素比重看是什么类型的工业？ 资源密集型。 4、所以，鞍钢的厂址选择应靠近哪里？ 原料和燃料产地,5、是选择靠近原料铁矿石产地呢？还是靠近燃料煤产地？铁矿石和煤哪个对钢铁工业而言更为需要？ 原料铁矿石 因此

3、鞍钢选择了原料铁矿石产地鞍山建厂，就地取材。 鞍山地区有得天独厚的铁矿石资源，现已探明铁矿石储量93亿吨，约占全国储量的四分之一，按现有生产规模还可开采两个世纪,鞍钢的原料可靠当地供应，燃料煤从何而来呢？ 煤炭来自黑龙江和山西等地。可以看出鞍钢的厂址距燃料地也较近。 当时鞍钢的产品各种钢材主要是向哪里提供？及其主要市场在哪里？ 首都北京、港口天津。可以看出鞍钢的厂址距市场也较近。 鞍钢既接近原料、燃料产地，又接近消费市场；该厂址选择得很好,1、宝钢的厂址是不是在原料产地？其原料铁矿石从何得来？ 从遥远的澳大利亚、印度、巴西等国进口。 2、它为什么不在乎原料地的遥远？ 有便捷、价廉的海运条件。

4、3、其燃料煤从何得来？通过那些运输方式？是否易得？ 来自安徽、淮南、山西等地。水运、铁路运输。交通便利 宝钢钢铁生产大多依靠外来资源，这主要是因为我国铁矿石数量虽然不少，但质量不佳，需要使用进口铁矿石炼钢，宝山靠海临江，十分有利发挥长江的水运优势，广泛利用国内、国外两种资源，也有利于钢厂用水。 4、宝钢不是重点考虑的原料、燃料产地，因为有便捷的交通条件给它作后盾，那么它重点考虑的因素是什么呢？ 临近市场，上海、江苏、浙江是我国钢材消费最大的省市。 宝钢接近消费市场，且有便利的交通运输条件供原料的运往和产品的运出。厂址选择也是很好的,一、危险和防护的一般考虑 危险按潜在或直接的危害分一级危险和二

5、级危险 1.典型一级危险有： 有易燃物质存在 有热源存在 有火源存在 有富氧存在 有压缩物质存在 有毒性物质存在 人员失误的可能性 机械故障的可能性 人员、物料和车辆在厂区的流动 由于蒸气云降低能见度等。 对一级危险，在正常条件下不会造成人身或财产的损害，只有触发事故时才会引起损伤、火灾或爆炸,第一节 化工厂的定位,2.典型的二级危险有 火灾 爆炸 游离毒性物质的释放 跌伤 倒塌 碰撞 二级危险是在一级危险失去控制后发展成的，会造成人身或财产的直接损失,3.防护危险的措施 对于所有上述两级危险，可设置三道防护线 (1)第一道防护线：为了解决一级危险，并防止二级危险的发生。 在工厂的布局和规划中

6、可考虑： 根据主导风的风向，把火源置于易燃物质可能释放点的上风侧； 为人员、物料和车辆的流动提供充分的通道等,2)第二道防护线：当二级危险发生时，将人身和财产损失降至最小程度。 在工厂的选址和规划方面可考虑： 把最危险的区域与人员最常在的区域隔离开； 在关键部位安放灭火器材等。 (3)第三道防护线：发生人身伤害事故时，提供有效的急救和医疗设施，使受到伤害的人员得到迅速救治,二、工厂的定位问题,工厂定位，面对的是一个计划中的工厂和一个现实的环境，要解决的问题是把工厂建于何处。 化工厂定位，一般遵循以下基本原则： (1)有原料、燃料供应和产品销售的良好的流通条件； (2)有储运、公用工程和生活设施

7、等方面良好的协作环境； (3)靠近水量充足，水质优良的水源； (4)有便利的交通条件； (5)有良好的工程地址和水文气象条件,工厂应避免定位在下列地区： 一、地震断层和设防烈度高于九度的地震区；二、有泥石流、滑坡、流沙、溶洞等直接危害的地段；三、采矿陷落（错动）区界限内； 四、爆破危险范围内；五、坝或堤决溃后可能淹没的地区；六、重要的供水水源卫生保护区； 七、国家规定的风景区及森林和自然保护区；八、历史文物古迹保护区；九、对飞机起落、电台通讯、电视转播、雷达导航和重要的天文、气象、地震观察以及军事设施等规定有影响的范围内；十、级自重湿陷性黄土、厚度大的新近堆积黄土、高压缩性的饱和黄土和级膨胀土

8、等工程地质恶劣地区；十一、具有开采价值的矿藏区。 需注意的是，工厂定位除考虑以上因素外，考虑的更多的是经济问题,三、工厂选址的安全问题,工厂选址仍然是一种工厂相对于其环境的定位问题。考虑如下方面： 隔开距离，把厂址选择在一个孤立地区。如果客观条件不允许，可以依据主导风，把工厂置于社区的下风区。 工厂的高建、构筑物要留有一定的间距，防止物体砸伤行人、汽车司乘人员或临近的设施。 工厂产生的废液要经处理后排放。 工厂的出入口要格外小心，避免严重的交通事故，或车辆离开高速公路冲入工厂。 临近有释放毒性或易燃气体的工厂，则建在其上风侧。 保证有充足的水源。最好附近有河流、湖泊，至少保证有消防管网。 地形

9、方面，厂区内不应有低洼地，否则会形成毒性或易燃蒸气或液体的积聚,第二节 化工厂选址自然及社会条件分析,一、厂址选择的要求,二、 化工厂选址自然及社会条件分析,一 地形 1. 地理位置地形图：比例尺1：25000或1：50000 2. 区域位置地形图：比例尺1：50000或1：10000等高线间距为15m 3. 厂址地形图：比例尺1：500，1：1000或1：2000等高线间距0.251m 4.厂外工程地形图：厂外铁路；道路；供水；排水管线；热力管线；输电线路；原料，成品输送廊道等带状地形图，比例尺1：5001：2000,第二节 化工厂选址自然及社会条件分析,二 气象,气 温 和 温 度 降水量

10、 风 云雾及日照 气压,气 温 和 温 度 1. 各年逐月平均最高、最低及平均气温 2. 各年逐月极端最高、最低气温 3. 最热月的最高干球与湿球温度 4. 各年逐月平均最大最小相对湿度和绝对湿度 5. 严寒期日数（温度在-10以下时期） 6. 采暖期日数（温度在+5以下时期） 7. 不采暖地区连续最冷5天的平均温度 8. 冬季每一天结冻和春季最后一天解冻的日期 9. 历年一般及最大冻土深度 10. 土壤深度在0.71m处的最热月平均温度 11. 最热月份13时平均温度及相对湿度,降 水 量 1. 当地采用的雨量计算公式 2. 历年和逐月的平均、最大、最小降雨量 3. 一昼夜、一小时、十分钟最

11、大强度降雨量 4. 一次暴雨持续时间及其最大雨量以及连续最长降雨天数 5. 初、终雪日期、积雪日期、积雪深度、积雪密度,风 1. 历年各风向频率（全年、夏季、冬季），静风频率，风玫瑰图 2.历年的年、季、月平均及最大风速、风力 3.风的特殊情况，风暴、大风情况及其原因，山区小气候风向变化情况,风玫瑰图:在极坐标底图上点绘出的某一时段内各风向出现的频率或风向的平均风速的统计图。前者为“风向玫瑰图”，后者为“风速玫瑰图,云 雾 及 日 照 1. 历年来的全年晴天及阴天日数 2. 逐月阴天的平均、最多、最少日数及雾天日数 气 压 1. 历年逐月最高、最低平均气压 2. 历年最热三个月平均气压的平均值

12、,地面水,河 流 1. 各年逐月一遇最大、最小、平均流量及相应水位 2. 各年逐月最大、最小平均含沙量及输砂率、泥沙颗粒级配 3. 各年逐月最高、最低平均水温 4. 实测或调查的最高洪水位，百年、五十年一遇洪水位，洪水淹没范围，河道冲淤变化及最大漂浮物 5. 河床稳定性，河床、河岸变迁情况（冲刷、崩塌、冲积）以及河床特征（泥底、砂底或石底），河床深度及其断面，流速与水流方向 6. 河流上下游1015km环境卫生情况（人口密度、工厂类别、污水量、污水性质、河水污染情况、取水构筑物的分布等） 7. 有关部门对计划取水、排水地点的协议志批准文件,水 库 1. 水库主要技术经济指标，水位（正常蓄水位、

13、死水位、设计洪水位、校核洪水位等），库容（总 库容、死库容、有效库容）灌溉面积 2. 水库调节功能、其它工业用水要求 滨 海 1. 历史最高、最低潮水位，最大波浪高，近岸海流资料（实测取得） 2. 涨落潮时海域内泥砂运动数量，方向漂沙带、波浪破碎带的范围 3. 泥沙颗粒级配及天然容量，海岸变迁情况，水温情况等,地下水,深井水 1. 水井或钻孔位置、标高、水文地质割面图及涌水量，静止水位标高，钻孔不同下降时的单位流量 2. 蓄水层特征和水量，水流方向 3. 水的物理、化学和细菌分析，全年水温情况 4. 水井或钻孔的影响半径和渗透系数 5. 专门机关的结论 泉 水 1. 泉水性质、成因，最大、最小

14、流量，泉水出露标高，全年水位变化 2. 泉水位置分布，水的物理、化学和细菌分析，全年水温情况 3. 专门机关结论,给水排水,给 水 1. 地面水、地下水见地面水、地下水要求部分 2. 城市上水道供水时： 城市管网布置与供水可靠性 连接点的管径、座标、标高及保证压力 水的物理、化学和细菌分析，全年水温状况 供水方式，水分，有关部门协议 排 水 1. 排入污水的容水体除见地面水要求部分外尚需下列资料： 容水体稀释能力，污水排入适合性 环保部门对排入污水地点及处理程度的意见 利用污水灌溉和其它用途情况 2. 排入城市下水道时： 了解城市下水系统，可能连接地点具体座标、标高 连接点管道埋深、管径、坡度

15、，允许排入下水道的水量 粪便污水的处理方式，排入下水道内要求污水净化程度,交通运输,铁 路 1. 邻近的铁路线，车站位置，至厂区的距离，车站机务设施，运输组织，通讯信号和养护分工 2. 可能接轨地点的座标、标高（所属系统和换算） 3. 铁路部门对设计线路的技术条件（最小曲线半径、限制坡度和道岔型号等）的规定及协议文件 4. 运输重型、大型设备及产品应了解所经过的桥梁等级和隧道大小 5. 企业接轨后是否引起车站改建或扩建,交通运输,公 路 1. 邻近公路等级、路面、路基宽度、路面结构、最大坡度、最小半径，桥梁等级，防洪标准，隧道尺寸，行车密度，冬雨季通车情况，发展与改建计划等 2. 进厂道路连接

16、位置、里程、标高、专用线走向，沿线地形、地质、占地，筑路材料来源 3. 当地公路路面结构，桥涵习惯作法及造价 水 运 1. 通航河流系统，通航里程，航道宽度、深度，通航最大船只吨位与吃水深度，航运价格，通航时间，枯水期通航情况，航运发展规划 2. 现有码头地点，装卸设施能力，码头利用可能性 3. 可建码头地点及地形，地物等有关资料 空 运 客货运量、运价，机场位置与工厂距离,矿藏,1. 建厂附近矿藏分布及蕴藏量 2. 矿物特征及其化学分析 3. 矿层深度，剥离层厚度，掘进深度 4. 开采地点，开采情况及其与工厂间距离和运输条件 5. 供给工厂使用的可能性,地质,区 域 地 质 1. 建厂地区地

17、质图、剖面图、柱状图，地质构造及新构造运动的活动迹象，对建厂的稳定性及适宜性作出评价 2. 地貌类型，地质构造，地层的成因及年代等 工 程 地 质 1. 厂区土壤类别、性质，地基土壤容许承载力，土层冻结深度等 2. 物理地质现象，如滑坡、岩溶、沉陷、崩塌等调查观测资料，人为的地表破坏现象，地下古墓，人工边坡变形等；进行必要的野外勘探工作 地 震 地 质 1. 建厂区地震基本烈度 2. 历史地震资料，震速，震源 3. 厂址附近断裂构造等 水 文 地 质 1. 建厂区水文地质构造，地下水主要类型、特征，蓄水层厚度、流向流量，地下水补给条件及变化规律，水井涌水量，抽水试验资料，开采储量评价 2. 水

18、质分析资料，地下水对建筑物基础的侵触性,供电,1. 供电电源位置及其与厂区的距离 2. 可能供电量，供电电压，电源回路数（专用或带有其它负荷） 3. 线路敷设方式（架空或电缆）及其长度 4. 最低功率因数要求 5. 电源馈电线的短路容量及系统阻抗 6. 单相短路电容电流值 7. 对工厂继电保护及整定时间的要求 8. 厂外输电线路设计、施工分工 9. 计费方式与电价 10. 供电部门协议条件,电信,电信 1. 厂区附近已有电话、电报、转播站、各种讯号设备情况，利用已有设备的可能性 2. 线路敷设方式（架空或电缆） 3. 电话系统的型式 4. 电信部门的协议条件,能源供应,热 力 1. 可能供给的

19、热源及其热煤参数，热量 2. 接管点的座标、标高、管径及其至厂区的距离 3. 热力供应价格 煤 气 1. 可能供应的煤气量、压力、发热量及其化学分析 2. 供应地点至厂区的距离，接管点标高、座标 3. 煤气供应价格 压缩空气、氧气、乙炔及其它气体 1. 供应来源及其至厂区的距离 2. 气体的特性、供应方式及供应能力 3. 气体供应价格,原料 燃料 供应 1.主要原料、燃料及其来源 2. 原料、燃料供应距离，输送方式，价格，供应量,施工条件 1. 施工场地的可能位置，面积大小，地形、地物等情况 2. 地方建筑材料、砖、瓦、灰、砂、石产量，混凝土制品产量、规格 3. 现在铁路、公路、水运及通讯设施

20、的情况及利用的可能性 4. 当地有的施工技术力量及技术水平，建筑机械数量，最大超重能力预制构件和预应力构件等制作能力 5. 劳动力来源、人数及生活安排 6. 施工用水、用电、用地可提供的地点、距离、数量可靠性,邻近地区概况,工业布局与城镇规划 1. 邻近企业现有状况、名称、所属单位、规模、产品、职工人数等 2. 邻近企业改建、扩建及发展规划情况 3. 各企业相对位置包括本厂厂址 4. 现在企业与本厂在生产等方面协作的可能性 5. 三废有害情民况及治理措施，特别是厂址附近有无毒害气体 居点居住建筑 1. 居民点的位置，现在居住面积定额，人口和主要职业 2. 建筑特点 文化福利设施 1. 现有文化

21、福利设施的数量、位置、面积 2. 发展规划及利用的可能性,市政工程建设 1. 现有市政设施状况和发展计划 2. 消防设施的情况 农 业 1. 粮食与经济作物种类，种植面积，土地数量 2. 农业人口，人均亩数，产量，平均亩产量 3. 农田水利情况，灌溉设施，用水量，农业收入，农业产品加工情况，副业产品产量乡镇企业 状况 4. 农业用电情况，农业发展规划 5. 利用污水作为灌溉、养鱼或其它用途的可能性 土地利用情况 1. 城市行政区划，居住用地，公共绿地，交通运输用地，仓库用地，文教卫生用地 2. 水面及不宜修建地区（沼泽地等）农田、菜地等面积及范围 搬迁工程 1. 厂址范围内土地分属镇乡村名称及

22、数量，建构筑物类型及数量，高低压输电线路、通讯线路、坟墓、渠道、果木、树林等数量 2. 拆除与搬迁条件，赔偿费用估算等,环保人防其它,环境保护 1. 当地环保部门对建厂有何要求及对厂址的意见 2. 地区本底浓度情况（必要时应进行测量，包括陆域和水域） 3. 邻近地区有何特殊要求，如经济作物、水产物，对生态的影响等 4. 邻近企业生产有何污染及三废治理情况 5. 当地大气中有无逆温层，以及其高度、厚度（必要时实测） 文物古迹 1. 本地区文物情况及保护范围 2. 当地文物部门对在附近建厂有何要求，并应取得同意建厂的书面意见 人 防 1. 当地人防部门对建厂的意见和要求 其 它 1. 建厂地区有何

23、特殊建（构）筑物，如机场、电台、电视转播、雷达导航、天文观察以及重要军事设施 2. 上述特殊建（构）筑物与厂址相对关系，相互有无影响 3. 建厂地区地方病情况 4. 在少数民族地区建厂时，少数民族的风俗习惯 5. 对建厂有何意见与要求,二、 化工厂选址自然及社会条件分析,第三节 选址方法,引言: 厂址选择可分两个阶段：首先确定建厂选址的范围,然后具体确定厂址最后位置的比较方案,提出选址报告。不论单独选厂或联合选厂，都应对比选的各个地点，认真细致地收集有关的自然环境、社会经济情况，有关的厂矿企业的现状和发展规划等方面资料，经过实地查勘，综合研究，进行充分的论证，再比较确定,一、选址方案 通常有四

24、种方案。 1、扩充现有工厂； 2、保持现有地点并增加新地点； 3、放弃现有地点而迁至新地点； 4、组织可以选择什么都不做。通过对备选方案进行评估后，维持现有状态更佳。 二、选址决策的一般程序 一个组织的选址决策常取决于其规模、运作的方式和范围。新组织和小组织往往倾向于非正式方式。新公司选址往往选在所有者的居住的，小公司往往选在其住所旁。一些大型公司选址决策往往采用正式方式。正式方式的选址决策通常包括以下几个步骤： 1、决定评估地点好坏的标准； 2、鉴别重要的因素； 3、找出可供选择的地点 （1） 确定选址的一般地区； （2） 确定少量可供选择的社区； （3） 从供选择的社区中找出可供选择的地点

25、； （4） 评估并选择一地点,三、选址方案评估 1、量、本、利分析。量本利分折法可以用来评价不同的选址方案。任何选址方案都有一定的固定成本和变动成本，图2.21表示两种不同的选址方案的成本和收入随产量变化的情况,2、因素分析法 （1） 含义：对影响选址的因素进行评分，把每一地址各因素的得分按权重累计，比较各地址的累计得分来判断各地址的优劣。 （2） 步骤 a：确定有关因素； b：确定每一因素的权重 c：为每一因素确定一统一的数值范围,并确定每一地点各因素的得分； d：累计各地点每一因素与权重相乘的和，得到各地点的总评分； e： 选择总评分值最大的方案,对于多目标决策问题，如有多个备选方案(厂址

26、)，可以采取以下办法进行决策。 (1)淘汰法。如果多个备选方案中有一些方案的每项指标值(点数)都不优于某一方案对应的指标值，则这些备选方案都可以淘汰，如同表2.21中的厂址C。 (2)设置最低指标值。对某些评价指标设置最低值，任何方案的相应指标若低于这个最低值，则该方案被淘汰，这种方法在入学考试中经常采用，某门功课低于某一分数线，则不予录取。在厂址选址中有些因素也是不能太差的。比如水源，达不到一个最低标准，则不能建厂。 (3)加权和法。将每个方案的各项指标分值乘以各项指标的权重之后求和，取加权和最大者。在表2.21所示的例子中，比较厂址A和厂址B就是采用的这种方法，只不过将权重体现在分数设置上

27、,第四节 选址报告基本内容,1. 厂址选择的依据和建设地区概况以及选厂过程 2. 选厂标准 3. 厂址方案比较： 主要技术条件比较：厂址位置，厂区面积，外形、地势和坡度，总图布置条件（风向、日照等），地质条件（土壤、地下水、地基承载力等），土石方工程量，厂址现在使用情况，现有建构筑物情况，所的权、拆迁及赔偿数量，交通运输条件，现城市规划的关系和影响，对大气、河流、居民点等的影响，以及外部环境对本厂的影响，与近邻企业协作可能性，施工条件等 基建费比较：区域开拓费（土石方工程与场地平整、拆除原有建构筑物、迁移费、购置土地、青苗赔偿等），厂外铁路道路工程，给水、排水、动力工程，居住及文化福利设施，施

28、工用水、电、临时住房、临时线路等 经营费比较：原燃料与成品运输和装卸费，供排水设施，供电设施，排污排渣设施等费用 4. 对各厂址方案的综合分析和结论 5. 当地领导部门对厂址的意见 6. 附件： 各项协议文件 厂址区域位置图、比例尺1：50001:1000 厂区总平面布置草图、比例尺1：5001：2000,案例 邻苯二甲酸酐工厂的选址,项目描述：邻苯二甲酸酐简称苯酐,苯酐主要用作生产邻苯二甲酸酯类,是聚氯乙烯树酯的主增塑剂。另外还用作涤纶树脂、醇酸树脂的原料，也是制造油漆、染料及有机化合物的重要中间体。苯酐也是生产糖精的原料，在农药、医药等行业也有应用。市售状态可以是熔融状态或者白色粉末。目前，邻二甲苯是其主要生产原料，由于所有的邻二甲苯几乎都消耗在邻苯二甲酸酐的生产上，因此在可行性研究的前期，找到合适的高纯邻二甲苯的供应是至关重要的,化学结构和物理性质,邻苯二甲酸酐（苯酐）是一种无水酸衍生物，可以由邻二甲苯经过部分氧化得到，反应式如下： 在室温下苯酐是一种白色结晶固体，在131度时融化，在284度时沸腾。冷凝是倾向于凝华，