化工固體倉庫的設計要點分析

（惠生工程（中國）有限公司 上海 200120）

某些化工固體物料在受熱、受潮、摩擦、震動、撞擊、接觸火源、曝曬、接觸空氣、相互接觸的情況下可能會發生化學變化，并引起燃燒爆炸、灼傷、腐蝕、中毒等事故。因此化工固體物料在設計存儲方式時，必須在類別上嚴格限制，并進行必要的物理隔離，以保證存儲的固體物料的安全狀態。不同的化工固體物料對存放倉庫提出了不同的要求，需要按產品類別，采取不同儲存措施。依據規范要求該隔離的必須進行隔離，要求采取恒溫措施的一定要有恒溫措施，要求隔離火源的一定要杜絕一切火種和可能產生火花的根源。并且，對于大宗易燃、易爆、有毒的固體產品，應專門設計和修建存儲倉庫，并要按照國家和有關部門頒發的規范、規定建造相應的儲存和安全設施。對分裝、整裝的危險化工固體物料，要符合危險化學品管理條例的要求，設計有適合產品特點的密閉、防震、防壓、防摔等包裝措施。同時編制操作說明時，也應根據物料的特征，確保搬運、堆放、碼放也必須按各產品的不同具體要求進行，避免招致嚴重的后果。

1.概述

化工項目中，固體的原料和成品均需要在廠區內單獨設計固體倉庫進行存儲。在設計過程中，應從存儲需求、儲存方式、安全衛生、物流管理等幾個要點進行設計。

本文以某丙類固體倉庫為例，介紹該固體倉庫的整體設計思路以及相關做法。該倉庫占地面積2700m2，建筑結構為單層鋼結構，耐火等級二級。存儲物料為原料對苯二甲酸（PTA）和癸二胺，以及產品高性能改性聚酰亞胺（PA10T），以上所存儲的物料均為可燃物，存儲方式為貨架存儲。

2.儲存需求

在化工生產裝置中，往往會有固體的原料或者成品需要儲存，如PE、PA、PP、PVC等。所存儲的物料有粉體、顆粒料以及塊狀。在不同的生產裝置中，根據原料的消耗量、運輸方式以及運距等因素的不同，原料的儲存天數也不同?？筛鶕藴蔋G/T 20518-2008化工粉體工程設計通用規范中第5.1節確定原料的儲存天數，同時結合HG/T 20518-2008第8.3節，確定成品的存儲天數，最終根據每天原料的消耗量和成品的產量確定總的儲存需要。此外，根據以往的項目經驗，設計人員也應聽取業主單位的意見，由業主根據管理需要對儲存天數提出相關建議。最終綜合考慮，確定整個項目對固體倉庫的儲存量需求。同時，根據規范中倉庫的利用系數，并結合存儲需求最終確定倉庫的建筑面積。

3.儲存方式

化工固體倉庫的存儲方式主要可分為普通堆垛、貨架存儲、自動化立體倉庫等方式。

(1)普通堆垛

普通堆垛即料桶、垛盤、噸袋等由叉車運輸到倉庫，并堆成2-3層的料堆完成堆料作業。取料時，再使用叉車取出運走。普通堆垛的優點在于堆取料簡單，投資低，缺點在于倉庫面積利用率低，在物流管理上，難以實現物料的有序存儲，并且上層堆垛會對下層堆垛形成擠壓，造成破袋、物料壓碎的情形，影響物料的品質和垛形外觀。

(2)貨架存儲

貨架存儲即采用貨架和堆高叉車結合的形式。這種方式，可根據實際需要確定貨架的堆高，再選用相應堆高行程的堆高叉車。貨架的布置需考慮足夠的通道用于堆高叉車堆取料，通道寬度根據叉車的最小轉彎半徑和貨物的寬度決定。具體計算方法可參考HG/T 20568-2014化工粉體物料堆場及倉庫設計規范。貨架存儲的優點在于倉庫的利用率較高，每垛物料單獨放置，避免物料之間的擠壓，可降低破袋的可能性。并且在物流管理上可以實現物料的有序存儲。缺點是隨著貨架層數的提高，對地坪載荷的要求提高。并且物料進出需使用普通叉車，而堆取料需使用堆高叉車來實現，生產中需要兩種叉車互相配合完成物料的進出庫，操作上較為復雜。

(3)自動化立體倉庫

自動化立體倉庫主要包括高層貨架、巷道堆垛機、出入庫垛盤輸送系統等。物料垛盤經垛盤輸送機輸送到倉庫內，由巷道堆垛機自動將垛盤堆入計算機設定的垛位，同時取料時，可自動從相應設定的垛位取出垛盤，并由垛盤輸送機完成出庫。即自動化立體倉庫可以實現指定貨物的自動有序、快速準確、高效的入庫和出庫作業。自動化立體倉庫的優點在于提高倉庫面積利用率，存儲過程自動化，并且物流管理系統更加智能、更為先進。缺點是自動化立體倉庫的一次性投資較大，并且碼好的垛盤需要整形、套膜以確保輸送過程中垛盤袋子不出現偏移甚至托盤傾覆。同時，由于自動化立體倉庫的機械傳動部件較多，故障率較高，對生產的影響較大，也會增加運行成本。

因此，在項目設計初期需要綜合評審各方面的需求和利弊，最終確認物料的存儲方式，做出合理的選擇。本項目中，考慮裝置為新材料裝置，產品的規模較小并且產品的銷售存在較大的不確定性，為保證生產的連續性和倉庫存儲的便捷性，故綜合比較，確定采用貨架儲存。該倉庫內的貨架共設置4層，倉庫內的設計凈空高度為9m，確保倉庫的高度滿足貨架的安裝和操作需要。倉庫內配備2臺電瓶叉車和1臺堆高叉車，用于日常生產操作的裝卸和物料的堆取。

4.安全衛生

在固體倉庫的設計時，安全和衛生方面的考慮尤為重要。本項目中，存儲的固體物料具有可燃燒的特性，根據GB 50058-2014爆炸危險環境電力裝置設計規范的規定，并結合實際操作中有可能出現的包裝袋破損，造成物料泄露，故將整個倉庫劃分為粉塵爆炸危險區域。因此，倉庫內所有電氣設備，燈具、排風機等設備均采用粉塵防爆型，充電叉車和堆高叉車均選用粉塵防爆型。并且，倉庫內設置強制機械通風，6次/小時，用于改善倉庫內的空氣條件，降低粉塵濃度，減小粉塵集聚和粉塵云的形成。

倉庫內設沖洗水龍頭和排水地溝，用于及時清掃倉庫內粉塵和沖洗水排水。倉庫內必須遠離火種、熱源，附近不得存放鹽酸、硝酸等散發酸霧的物品。存儲的物品不得與其他類危險化學品，特別是酸類、氧化劑、含水物質、潮濕物質混儲混運，亦不得與消防方法相抵觸的物品同庫存放及同車裝卸。

(1)防火要求

根據GB 50016-2018建筑設計防火規范表3.3.2，丙類廠房存儲可燃固體，耐火等級為二級時，每座倉庫的最大允許占地面積和每個防火分區的最大允許建筑面積分別為6000m2和1500m2。但在第3.3.3條中描述，倉庫內設置自動滅火系統時，每座倉庫的最大允許占地面積和每個防火分區的最大允許建筑面積可按本規范第3.3.2條的規定增加1倍。因此，該丙類可燃固體倉庫設置自動噴淋設施，最大允許占地面積可做到12000m2，防火分區的最大允許建筑面積為3000m2，因此該倉庫占地面積滿足規范要求，并且可作為一個防火分區。該倉庫中需設置辦公室，更衣室以及衛生間。根據GB 50016-2018建筑設計防火規范第3.3.5節的要求，需將相應的房間的門設置在倉庫的外側，并且采用耐火極限不低于2.5h的防火墻和1h的樓板，與倉庫的其他部位分隔。經過以上措施，確保設計方案滿足使用要求和規范要求。

(2)衛生要求

由于該固體倉庫內存儲的對苯二甲酸（PTA）和癸二胺均為粉末狀，對人體具有一定的刺激性，不慎入眼后需立即使用大量清水沖洗，并且考慮到洗眼器的應急作用范圍為15m，故倉庫相應物料的存放區所對應的南北面各設計有洗眼器一個，用于緊急情況下的眼睛沖洗和淋浴。此外，倉庫內的更衣室設有淋浴設施，用于生產人員上下班后及時清潔和更換衣物，避免生產操作中接觸的刺激性物料給身心健康帶來危害。

5.物流管理

化工固體倉庫，應設置明顯的物流路線，人員行走通道與叉車行走通道應盡量隔離。貨架拐角、梁、柱及主要進出口處應設置剛性防撞柱，避免叉車操作失誤而撞擊，造成損壞車輛，貨架倒塌等安全事故。并且，在倉庫內如果叉車的行走路線上存在盲區，應設置反光鏡，方便叉車司機觀察和操作。

本項目中的固體倉庫實施24h視頻監控管理，故在物流進出口以及倉庫主要通道處設置攝像頭，對倉儲操作和物料裝卸車進行監控。本項目中的倉庫的室內標高高于室外標高1m，方便叉車進出集裝箱進行裝卸車操作，同時避免雨天雨水倒灌，確保物料的安全。固體的物料裝卸車區域設置固定式液壓登車橋，方便叉車上下車廂裝卸物料。同時，在倉庫的主要物流進出口設置辦公室，用于記錄物流動態和倉庫的倉儲管理。實際生產時，倉庫管理員需對到貨經驗收合格的物資，核對物料的規格型號、生產日期、數量、類別，確保物料的整潔，存放有序。不同物料應堆放在不同的區域，對物料生產證明、質保書等資料妥善保存，以備查閱。

6.結語

綜上所述，化工固體倉庫是化工建設項目中的一個重要組成部分，具有易燃易爆的特點。在固體倉庫的設計中，應根據項目的實際情況確定貯存方式、存儲量、安全衛生設施、采暖通風和物流管理等。同時，固體倉庫的設計應滿足規范和用戶的使用需要，從本質上確保固體倉庫的設計合理，方便管理、安全和環保。