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摘要：根据目前中药生产中醇提工艺的特点和现状，分析醇提工艺及其酒精罐区的实际火灾危险性，针对醇提取生产中防火方面存在的薄弱环节，并结合中药生产实际情况，从建筑结构、总平面布局、设备选型、消防设施等方面的设计要求进行了分析研究。为提高中药生产中醇提工艺的安全性和设备运行可靠性，提出相应的设计要求和防范措施。

关键词：醇提工艺;酒精罐区;防火设计

1醇提工艺概况

1.1  醇提主要工艺流程

来自前处理工段的中药材，按配方投料于多功能提取罐中;乙醇由泵从乙醇储罐中抽出，经流量计计量后输送至醇提工段，配制成必要的浓度;加入稀释后的乙醇在提取罐回流、过滤，滤液合并在储液罐中。负压将提取液吸入双效外循环浓缩器中，真空回收乙醇，并继续浓缩至规定密度后，在洁净气流保护下收膏。

醇沉后的酒精中乙醇浓度较低，存储在稀乙醇罐中，由进料泵抽出，并经蒸汽套管加热器预热至一定的温度后输送至精馏塔塔底。精馏塔塔底通蒸汽加热酒精溶液，根据水和乙醇蒸发温度和蒸发速度差异使其物理分离。精馏塔塔顶的气态酒精通过冷凝器自然冷却为液态后进入储液罐中。储液罐中的部分液体酒精经回流泵输送至精馏塔塔顶用作回流，其他的作为成品送往乙醇回收罐供醇提生产循环利用。分离出的水从精馏塔塔底排出。

1.2醇提工艺的火灾危险性

醇提使用的酒精存储在酒精罐区，乙醇含量在95%以上;提取时需将酒精进行稀释，稀释后的浓度在50%以上。在提取和酒精蒸馏回收过程中，需要蒸汽加热，增加了火灾危险性;加之提取作业时，提取罐不能保证绝对密封，且提取完成后排渣时酒精残液会伴随料渣排至卸料区，酒精残液挥发，若通风不良酒精蒸汽与空气混合遇明火可能发生爆炸。酒精的火灾危险性与乙醇含量有关，酒精中乙醇含量越高火灾危险性越高。乙醇含量与火灾危险性见表1[1]。

从表1可以看出醇提工艺属于甲类1项（闪点小于28℃的液体）生产和储存场所。

2  醇提生产车间的防火设计要求

2.1建筑结构和平面布局

（1）结合中药生产特点，为保证生产的连续性，醇提工段往往与水提、制膏、干燥、包装等工段布置在同一建筑内[2]，因此，作为甲类生产建筑的耐火等级不宜低于2级，与周围建筑的防火间距应符合《建筑设计防火规范 （2018版）》（GB50016-2014）表3.4.1中规定的甲类生产车间与其他建筑的要求，建筑四周设计成能通过中型消防车的环形消防车道[4]。

（2）醇提作为甲类生产车间，建筑结构为单层地上结构，提取罐、精馏塔等局部需要登高的部位，架设钢斜梯和钢平台。醇提车间与其他工段采用耐火极限不低于4.00h的防火墙隔开并作为一个单独的防火分区[4，6]，与其他工段连通处设置门斗。办公室和休息室布置在醇提车间之外，若需贴邻，其耐火等级不低于二级，与车间采用耐火极限不低于3.00h的防火墙隔开，且办公室、休息室的安全出口独立设置。

（3）醇提车间内设置两个独立的安全出口，若车间面积小于100m2且同时作业人数小于5人可设置一个安全出口。安全出口净宽度大于0.9m，疏散楼梯和走道净宽度大于1.1m，任一点距安全出口距离小于30m。

（4）提取罐及其排渣口易聚集乙醇蒸汽形成爆炸性气体混合物，需设置泄压设施，泄压设施应符合《建筑设计防火规范 （2018版）》（GB50016-2014）第3.6.2、3.6.3、3.6.4节的规定。

（5）醇提车间内排液、排渣的管沟独立设置且单独排放。

2.2 设备选型和安全附件

（1）醇提工艺涉及的设备主要有醇沉罐、储液罐、提取罐、浓缩器、冷凝器、精馏塔、泵及输液管道，根据工艺要求一般选用304或316L材质不锈钢，酒精管道采用焊接或法兰连接，不得使用承插连接。

（2）醇提车间内电线电缆的导体材料选用铜芯线缆，线缆宜暗敷;明敷时选用防爆型线缆;照明灯具、照明开关、接线盒采用密闭性，防爆等级宜为ExdⅡAT2[9]。

（3）醇提车间供电系统采用TN-S保护接地;金属设备及工艺管道进行静电接地处理，材料为铜线编织带，跨接于阀门、法兰等设备上（连接螺栓少于5根时），防止集聚静电荷;防静电接地与建筑物防雷接地共用，接地电阻≤4 欧姆[7]。

（4）提取罐人孔、排渣口、放空口、经常拆卸的法兰和经常操作的阀门组等易于挥发酒精蒸汽的位置设置点型可燃气体报警探测器，可燃气体探测器距释放源水平距离小于5m，探测器安装高度距地坪高度宜为0.3～0.6m;酒精蒸汽的一级报警浓度值不大于0.825%，二级报警浓度值不大于1.65%[8，10];在现场区域设置一体化声光报警器，报警值设置为一级报警值，报警器距地面2.2m且其位置易于被人察觉[8];可燃气体报警控制器设置在值班室或消防控制室[3]，报警信号引至消防联动控制器，并与醇提车间紧急通风换气系统联动，醇提车间的紧急通风换气次数不小于12次/h。

（5）醇提车间配备专门的蒸汽管道，检维修或动火时用于置换管道和容器内的酒精。

2.3 消防设施

（1）包含醇提工艺的建筑需设置室外和室内消火栓，给水管网布置成环状，消防给水采用临时高压给水系统。

参照同类中药生产车间的建筑体量，建筑体积普遍在5000m3～20000m3之间，室外消火栓设计流量不小于25L/s，室内消火栓设计流量不小于10L/s[5]。

（2）醇提车间需按严重危险级配备建筑灭火器。单具灭火器的最低灭火级别不低于89B，灭火器保护面积不得大于0.5m2/B;手提式灭火器保护距离不得大于9m，推车式灭火器保护距离不得大于18m;可选用干粉灭火器、泡沫灭火器或二氧化碳灭火器。若使用泡沫灭火器，需采用抗溶灭火剂。

（3）可燃气体报警系统用电、防爆轴流风机用电、应急照明系统用电负荷为一级。

消防报警控制系统、可燃气体报警系统系统采用UPS不间断电源供电;消防水泵设置两路供电回路，主电源故障时，可切换到备用电源起动水泵;消防供电线路及信号传输线路建议为耐火电线和线缆。

3酒精罐区的防火设计要求

3.1平面布局

（1）酒精储罐可设置成地上式或埋地式，埋地式酒精储罐安全系数较地上式高，一般建议采取埋地式。

（2）酒精储罐区与周围建筑的防火间距应符合《建筑设计防火规范 （2018版）》（GB50016-2014）表4.2.1、4.2.8、4.2.9中规定的甲类液体储罐与其他建筑的要求，建筑四周设计成能通过中型消防车的环形消防车道。

（3）埋地式酒精储罐之间的距离不小于相邻最大储罐直径的0.40倍。若为地上立式储罐，两罐之间的距离不小于相邻最大储罐直径的0.75倍;若为地上卧式储罐，两罐之间的距离不小于3m。

地上式储罐需设置不燃性防护提，防护提高度宜为1.0～1.2m，并设置进出防护提的踏步，防护提可容纳最大2个储罐泄漏时的酒精量。

（4）储罐泵房独立设置，泵房与储罐之间距离大于15m，鹤管与储罐之间距离大于20m。

3.2 设备选型和安全附件

（1）参照同类醇提工艺，酒精回收率在90%以上。因此，配备5-10m3酒精储罐和酒精回收罐各2-3个，可满足半年到一年的用量。

地上式酒精罐及其输液管道一般选用304或316L材质不锈钢，酒精管道采用焊接或法兰连接。

埋地酒精管道需进行防腐蚀处理，管沟沟底敷设砂子或稀土，厚度大于100mm;埋地酒精储罐可采用牺牲阳极保护方式，牺牲阳极分组埋设，每组三支阳极组成，每个储罐各用1组。

（2）酒精储罐区和酒精泵房内电线电缆导体材料选用铜芯线缆，线缆暗敷;照明灯具、照明开关、接线盒采用密闭性，防爆等级宜为ExdⅡAT2，且室外的防护等级不低于IP54。

（3）酒精储罐区供电系统采用TN-S保护接地;泵房等金属设备及工艺管道进行静电接地处理，材料为铜线编织带，跨接于阀门、法兰等设备上（连接螺栓少于5根时），防止集聚静电荷;防静电接地与罐区防雷接地共用，接地电阻≤4 欧姆。

（4）乙醇储罐内的进液管线设置防满溢阀，储罐单独设置液位计。当酒精量到达罐容量 90%时，能触发设置在现场的高液位报警仪。当物料达到储罐容量 95%时，防满溢阀能自动停止物料继续进罐。

每个储罐至少设置1根带阻火器的呼吸管。为保证酒精卸液安全，酒精卸液管口需通至酒精罐底部250mm以下，酒精卸液口需设置人体静电消除器和静电接地报警器以供卸车使用。

（5）酒精储罐人孔、放空口、卸液口、泵房内易于挥发酒精蒸汽的位置设置点型可燃气体报警探测器，可燃气体探测器距释放源水平距离小于10m，探测器安装高度距地坪高度宜为0.3～0.6m;酒精蒸汽的一级报警浓度值应不大于0.825%，二级报警浓度值应不大于1.65%;在酒精罐区和泵房设置一体化声光报警器，报警值设置为一级报警值;可燃气体报警控制器设置在值班室或消防控制室。

（6）酒精罐区配备专门的蒸汽管道，以便检维修或动火时用于置换管道和容器内的酒精。

3.3 消防设施

（1）酒精储罐区室外消火栓沿防火堤四周布置且距罐区大于15m，给水管网应布置成环状。地上储罐室外消火栓设计流量不小于15L/s;埋地式酒精储罐区室外消火栓设计流量按最大酒精罐周长和喷水强度确定，喷水强度不小于0.30L/（s·m）且不小于15L/s。

（2）地上式酒精储罐需采取遮阳措施，并设置固定喷淋降温设施。

酒精储罐冷却水系统保护范围为罐壁表面积和临近罐壁表面积的1/2之和。立式酒精储罐喷水强度不小于2.5L/（min·m2）且不小于15L/s;卧式酒精储罐喷水强度不小于6.0L/（min·m2）且不小于15L/s。

（3）酒精储罐区设置光栅式感温火灾探测器，并与喷淋降温设施联动。

（4）酒精储罐采用半固定式液上喷射泡沫灭火系统，灭火剂可采用抗溶性氟蛋白泡沫。泡沫灭火系统供给强度不小于12L/（min·m2），连续供给时间不小于25min。

（5）罐区的可燃气体报警系统、泵房的通风换气风机、应急照明系统用电负荷为一级。消防报警控制系统、可燃气体报警系统系统采用UPS不间断电源供电，消防供电线路及信号传输线路建议为耐火电线和线缆。

4结论

（1）中药生产中醇提工艺是防火防爆的重点环节，其生产车间属于甲类生产车间，酒精储罐区属于甲类可燃液体储存区，火灾荷载较大且有较大的火灾危险性，稍有疏忽即会发生火灾和爆炸事故。

（2）本文从建筑结构、平面布局、设备选型和消防设施方面分别对醇提车间和酒精罐区进行防火设计分析，提出降低降低其火灾危险性的措施和意见，为提升中药生产行业的安全管理水平提供参考。

（3）本文仅从硬件设施方面提出降低火灾危险性的措施和要求，而实际运行时发生的事故往往与人员素质和管理措施有很大关系。因此，企业同时应从制定符合实际要求的规章制度、提高生产管理水平、加强重点防火部位管理和提升员工安全素质方面入手，进一步降低事故风险。

参考文献

1张洪宝，权向科.谈白酒行业火灾危险性和防火设计要求[J].武警学院学报，2013，29（006）：71-73.

2钱桂芬.中药生产工艺的研究[J].江西化工报，2017，000（003）：36-37.

3中华人民共和国住房和城乡建设部.火灾自动报警系统设计规范：GB50116-2013[S].北京：中国计划出版社.

4中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑设计防火规范 （2018版）：GB50016-2014[S] .北京：中国计划出版社.

5中华人民共和国住房和城乡建设部.消防给水及消火栓系统技术规范：GB50974-2014[S] .北京：中国计划出版社.

6中华人民共和国住房和城乡建设部.医药工业洁净厂房设计标准：GB50457-2019[S] .北京：中国计划出版社.

7中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑物防雷设计规范：GB50057-2010[S].北京：中国计划出版社.

8中华人民共和国住房和城乡建设部.石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准：GB/T50493-2019[S].北京：中国计划出版社.

9中华人民共和国住房和城乡建设部.爆炸危险环境电力装置设计规范：GB50058-2014[S].北京：中国计划出版社.

10国家安全生产监督管理总局化学品登记中心.危险化学品安全技术说明书（第3版，通用卷）.北京，化学工业出版社，2017.

作者简介：杨志，出生：1986.09  ，性别：男，民族：汉，籍贯：山西省代县，学历：本科，研究方向：安全工程。