工厂设计中关于选址的安全考虑

崔宁波

(贵阳铝镁设计研究院有限公司，贵州 贵阳 550081)

0 引 言

要建设工业企业，就必须把它落实到特定的空间，厂址就是企业存在和发展的空间形式。厂址选择的优劣，对于工业发展有着重大的影响：①影响工业企业的建设速度、基建投资和投产后的经济效益；②影响地区产业结构、地区协作、地区经济发展和环境保护；③影响工业企业的生产要素的保持或发展；④影响工业企业的生产运营是否安全。

在企业工厂建设史上，有很多因厂址选择不当导致发生安全事故的案例。厂址的选择与规划是工厂建设工作的重要内容，在厂址的选择中要根据国家相关标准，分析工厂的区位限制因素和导向因素，将经济、环境、安全等多方面因素综合起来，进行合理设计，最大限度地减少安全隐患。

1 厂址限制因素

1.1 地质地形地貌

在厂址的选择之前要调查、勘探候选厂址及周边地区的地质情况，进行合理的勘测工作，并提供勘测报告。规划选厂阶段，根据现有资料对候选厂址进行实地考察，对重工业工厂选择需了解厂址区域地质地貌资料，对拟选厂址的稳定性进行评价。工程选厂阶段，还应根据厂址复杂程度和工程要求，选择工程地质测绘、勘探、现场测试、室内试验等方法，确定工程地质条件，了解主要岩土工程问题，并对厂址的稳定性和工程地质条件进行评价。对于排放物中含有有害物质的工厂企业不得将其设在空气流通不良的地方，且应避开洼地，避免有毒、易燃气体或液体的聚集，对生产带来巨大隐患。或可利用地形高度差，整体规划厂区内单体建构筑物布局，避免威胁性较高的物料过于集中。场地除了要考虑到当下工厂建设所需要的面积及坡度，还应考虑到企业发展需要和远期规划，保留发展腹地。

在位于山区的厂址，宜选择缓坡或丘陵地，在工厂设计时注意保护自然地势，避免选在地基稳定性较差和易发生泥石流、滑坡等地质灾害地区。对于地质灾害的防范，还应按照国家现行的《中国地震烈度区划图》和《中华人民共和国防震减灾法》确定厂址地震基本烈度。对经常发生地震的地区，通过反应谱计算建筑底部剪力，并按照相应规则进行分配，与其他荷载组合，然后进行建筑结构强度设计，这样各部分构件才能具备承载能力，最后通过验算得出结论。对于位于地震带复杂地区的重要工厂，应作地震安全性评价，结合该地区的地震频率、强度和地质与地理位置特征，建立合理完整的抗震体系，根据建筑结构特点，选用经济合理、易于施工、抗震性能较好的结构体系，以提高建筑工程结构的抗震性能。

1.2 水文及洪涝灾害

工厂应设在无洪涝灾害威胁的地区，在无法避免的情况下，必须设计建设合格可靠的防洪排涝工程。若厂址位于湿地区内或在洪涝威胁区内，应该根据现行的国家防洪标准进行防洪设计。对于有洪涝灾害地区建厂时，应按相关要求和经水利部门同意，建设防洪堤或防涝围。若有地下建筑结构，应考虑地下水对工厂地下建筑结构单位的腐蚀和侵蚀作用，考虑相应防腐措施的设计。

1.3 环境污染

由于工业的迅速发展和高度集中，使排放的“三废”对水源、土壤、和大气产生污染，使自然环境和生态平衡遭到破坏，危害和威胁着人类的生命安全。消除污染，保护环境已成为突出的问题。

工厂及企业在生产过程中产生的废气废水废渣会存在一定毒害性，要确保排放物不能对饮用水水源地、自然保护区造成污染，对于工业废水能回收再利用的进行充分利用，难以利用或者无法直接排放则进行单独处理或排入污水管并入污水处理厂。某些生产企业在生产过程中会产生废渣，有害废弃物的堆放区需要做防渗漏设计，可选择粘性土壤区作为堆放区，就地取材分层夯实粘性土，并对废物产生的渗析液进行收集和处理，在其自然包容性能基础上，采用工程措施，尽可能将废物与环境隔离，并对堆放区及附近的土壤和地下水进行检测。对于有废气排放的要考虑厂址的风向问题，应位于常年风向的下风向，并且对于拟选厂址是否为酸雨区进行调查，避免恶化当地大气环境。对于高污染行业应划定一定范围作为污染重点控制区。以电解铝厂为例，其生产时排放的氟化物扩散性较强，对环境及人体都有较强危害性。国家发改委发布的了《铝行业准入条件》明确提出铝冶炼企业及生产装备不得建于保护地区及对环境质量要求较高的区域1 km内。

企业布点应遵循“全面规划、合理布局、综合利用、化害为利、保护环境、造福人民”的环境保护方针。

1.4 与周围的关系

厂址的选择还要考虑到周边环境，应该避免以下地区：①有开采价值的矿藏区；②对飞机起落、电磁波传输、军事设施等有影响的范围；③风景名胜区及自然保护区，历史文物保护区。

2 厂址选择因素

2.1 能源

供电充足是保证生产持续稳定的基础，供电等级根据生产工艺情况的不同考虑。其中涉及变电所的设计和建设、设备选型等一系列问题，因此需要慎重考虑。以电解铝厂为例，每生产1吨铝需要综合电耗约14 000 kW，且电解铝的生产流程具有连续性，在生产过程中，若供电不正常，电压忽高忽低，甚至断电，不仅影响产量、增加原料损耗，还会对电解槽造成破坏，缩短电解槽的使用寿命，甚至破坏电解槽。电力价格对电解铝的生产成本有着直接关系，据研究推算，依据目前的平均生产技术，电费每度降0.01元，则每吨铝的生产成本会降低140元，500 kt/a的铝厂每年成本可降低约7 000 万元。对于电力供应需求更大的工业厂家，应在厂址选择上更倾向与靠近有廉价电力的地方，比如靠近大型水电站或电力输送距离短、损耗少且直供电力的地方。所以拥有充足、稳定、廉价的能源供应条件，是厂址选择要考虑的因素。

2.2 交通

厂址最好靠近港口、公路和铁路沿线，这样既方便了运输，降低了装卸成本，减少了部分原料和产品的贮存周期和空间，达到降低运输事故发生率、节约土地、降低生产成本的目的。以3 200 kt/a产能的氧化铝厂为例，工厂年总运输量约18 709.4 kt/a，其中精矿石、褐煤、石灰石、液碱等共计运入量13 474.1 kt/a，运出量5 235.3 kt/a，见表1。

表1 3 200 kt/an产能氧化铝厂厂外货物运输量Tab.1 Volumes of transport outside the aluminum oxide smelter with capacity of 200 kt/a

对于如此大量的运输量，因保证厂址选择在交通便利的地方，且交通干道条件较好，有条件可靠近和接轨国家铁路干线。在工业园区内的各工业企业可以相互作为原料的供货商，减少危害性物料在运输、贮存过程中的危害，但对于园区内需要生产和使用易燃易爆有毒有害等气、液体的，应考虑铺设专用管道进行运输，不仅能降低该物料运输过程中的危险性，而且还能降低运输成本，运输连续性更强更稳定。

2.3 供水

厂址应选择能满足工业生产、员工生活的所需水资源的地方。例如以拜尔法生产氧化铝的过程中，需要大量的工业用水，1 200 kt/a产能的氧化铝厂生产日耗水量约为13 000 t/日。且在水资源相对不平衡的地区，还要考虑到当地的水资源时间分配是否均衡，评估枯水期是否能不对流域内居民生活和工农业生产发展造成影响，不仅要考虑企业自身的用水量，还要保证下游的用水需求。并且在生产过程中，水不仅是原料的必需品，还涉及到冷却循环等过程。举例来说，电厂或核电厂多建在海边，就是考虑使用循环海水的冷却设备，以免设备温度过高而引起爆炸。在灭火过程中，应考虑到城市供水系统作为救火水源的可能性，以及周围是否存在河流，湖泊作为天然水源取水，使救火水无需从地下抽水。

3 工厂园区设计

一些石油化工等行业的工厂，厂房所在的位置以及周边环境设施，都会对火灾的发生和蔓延起到关键影响，因此此类厂址的设计不仅要考虑其自身的安全，还要考虑周边其他建筑物的安全。对工厂防火的规划和设计，同样要考虑到所处地区的风向、水源、地势和周边绿化。对于有多个生产单元或位于工业园区中的工厂，应根据各单位各单元的火灾危险性分类划分防火区，确定防火距离，对园区、厂区各生产单元进行整体化设计，对于工业园区内重大危险源应划分相对独立、安全的范围，划定重大危险源安置区，并据火灾风险评估配置消防资源。

厂区内和工业园区人员密集，在进行设计时要确保在发生安全事故后，员工能尽快有序远离事故发生地，救援人员能快速便捷进入事故发生地，所以对于内部的疏救援散通道和避难场所的规划设计需要有所考虑和设计，可以选取现有绿地、公园作为避难场所，但应注意避免河流水道阻断避难人员的疏散路线。

4 结 语

厂址选择的影响因素众多，出于经济、安全、协同发展的需求，各行业都有其自身规定不尽相同。总之，厂址选择要结合城市和工业园的整体规划，要从生产工艺、地形地貌、气候、水源、电力、污水处理、消防设施等方面存在的危险因素进行综合评价，选择合理安全的工厂地址。