王玉德

（中國中輕國際工程有限公司，北京 100026）

洗滌劑工廠的總體規(guī)劃布置

王玉德

（中國中輕國際工程有限公司，北京 100026）

前言

本文所稱“洗滌劑工廠”系指生產(chǎn)洗衣粉、液體洗滌劑、香皂、透明洗衣皂及其表面活性劑的工廠；“廠區(qū)規(guī)劃布置”不等于總圖運輸專業(yè)設(shè)計的“總平面布置圖”，只是其中前期工作的內(nèi)容。

在方案設(shè)計階段，重視和加強“廠區(qū)規(guī)劃布置”工作很有必要。這首先是出于大中型項目業(yè)主的迫切要求；其次，設(shè)計人員也逐漸認識到，2000年以前建設(shè)的洗滌劑工廠的廠區(qū)布置相當(dāng)一部分存在明顯不足。主要體現(xiàn)在：生產(chǎn)裝置與倉儲設(shè)施、工藝與物流之間的有機組合不夠合理；對原料和產(chǎn)品的包裝特點（小件、固狀為主）以及裝卸搬運作業(yè)的優(yōu)化有所欠缺，不同程度地造成工廠布局較為零散、廠內(nèi)交叉運輸較多、貨物裝卸搬運的勞動強度增加等缺憾。

“廠區(qū)規(guī)劃布置”由項目工程師負責(zé)，總圖、工藝、建筑等專業(yè)的主要設(shè)計人員參加。根據(jù)我們參與設(shè)計多個項目的實踐體會，在進行“廠區(qū)規(guī)劃布置”時，應(yīng)特別關(guān)注以下幾個要點：

● 當(dāng)?shù)仨椖恐鞴懿块T及業(yè)主的“規(guī)劃設(shè)計條件”和要求，建設(shè)場地的周邊環(huán)境；

● 相關(guān)的設(shè)計規(guī)范及標準；

● 盡量采用生產(chǎn)裝置和倉庫等輔助設(shè)施有機組合的“聯(lián)合廠房”形式；

● 原料和成品的裝卸、搬運作業(yè)以機械化為主，盡可能做到簡捷和節(jié)省勞動力；

● 不斷總結(jié)其他洗滌劑工廠在廠區(qū)布局方面的有益經(jīng)驗，消化吸收國外同類工廠布局的先進理念；

● 加強與業(yè)主和當(dāng)?shù)丨h(huán)保、消防主管部門的交流與溝通。

中國中輕國際工程有限公司化工工程部從上世紀六十年代起至今一直在從事洗滌劑工廠的設(shè)計工作。特別是通過改革開放以來的技術(shù)引進和消化吸收再創(chuàng)新，到現(xiàn)在已經(jīng)可以實現(xiàn)引進技術(shù)和裝備全部國產(chǎn)化。多年來，我國洗滌劑領(lǐng)域和全國的整體制造業(yè)一樣實現(xiàn)了突飛猛進的發(fā)展。在這個大發(fā)展中，我們一直跟隨著、學(xué)習(xí)著、提高著，完成了多個“洗滌劑工廠”的總體設(shè)計。通過這些項目，我們對“洗滌劑工廠”的廠區(qū)布置逐漸獲得了新的認識。在此，我愿意就洗滌劑工廠廠區(qū)規(guī)劃布置中的內(nèi)容與大家一起交流探討。

1. 認真執(zhí)行正確使用標準及規(guī)范

1.1 洗滌劑工廠設(shè)計通常使用的標準和規(guī)范

要做好廠區(qū)布置設(shè)計，首先必須熟悉有關(guān)的標準規(guī)范。洗滌劑工廠的廠區(qū)布置通常使用的標準和規(guī)范主要有：《工廠企業(yè)總平面設(shè)計規(guī)范》、《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》、《建筑設(shè)計防火規(guī)范》、《化工企業(yè)總圖運輸設(shè)計規(guī)范》、《化工企業(yè)建設(shè)節(jié)約用地若干規(guī)定》、《化工裝置設(shè)備布置設(shè)計工程規(guī)定》。此外，還有一些設(shè)計手冊以及建設(shè)項目當(dāng)?shù)匾?guī)劃部門提出的《規(guī)劃設(shè)計條件》，等等。

建設(shè)項目當(dāng)?shù)氐捻椖恐鞴懿块T（如規(guī)劃、消防、環(huán)保、安全生產(chǎn)等）基本是按照上述“標準”、“規(guī)范”、“規(guī)定”以及項目主管部門為項目發(fā)出的《規(guī)劃設(shè)計條件》進行審查和驗收的。其中，《建筑設(shè)計防火規(guī)范》一般被使用的更多一些。因此，“洗滌劑工廠”廠區(qū)布置一定要嚴格遵守國家“標準”、“規(guī)范”的規(guī)定。

1.2 正確理解和使用“標準”和“規(guī)范”

我們在設(shè)計過程中有時會遇到這樣的情況：對同一條規(guī)范，不同的人會有不同的理解；有的規(guī)范條文描述的不夠具體；有些規(guī)范的規(guī)定與實際情況會有些差距。這些對設(shè)計人來說一直都是個困擾。以下舉兩個例子進行說明。

1.2.1 關(guān)于物料的火災(zāi)危險類別

《建筑設(shè)計防火規(guī)范》規(guī)定：閃點＜28℃的液體為甲類，閃點≥28℃但＜60℃的液體為乙類，閃點≥60℃的液體全部定義為丙類。

問題在于：閃點究競要大于多少度才可以不屬于丙類而可以把它劃到為丁類？對此，《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》有進一步的規(guī)定，即：60℃≤閃點≤120℃的液體劃為丙A類；而閃點＞120℃的液體劃為丙B類。“石化規(guī)范”之所以將丙類物料又劃分為丙A和丙B類，其重要性是不言自明的。對于這一點，我的理解是：丙A類和丙B類實際上是劃分危險可燃液體物料和不很危險可燃液體物料的界限。在火災(zāi)危險設(shè)防上，丙A類和丙B類有明顯不同的要求。

洗滌劑工廠使用的液體原料多為丙B類。然而，因為項目主管部門的審查與驗收時通常依據(jù)的是《建筑設(shè)計防火規(guī)范》，所以無論是設(shè)計單位還是建設(shè)單位要過這一關(guān)都要費盡口舌，有時甚至要被罰款。

1.2.2 關(guān)于三氧化硫磺化車間的火災(zāi)危險類別

根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》P89之規(guī)定，三氧化硫磺化車間的火災(zāi)危險類別為乙類。這一定性就與實際情況存在明顯差距。

對此，洗滌劑行業(yè)的磺化專家在幾年前就曾致信該規(guī)范的編委會，詳細說明三氧化硫磺化車間原料、生產(chǎn)過程、產(chǎn)品的性質(zhì)和多年以來的實際生產(chǎn)情況，建議將三氧化硫磺化車間的火災(zāi)危險類別定為丙類。經(jīng)過了半年時間，該規(guī)范的編委會對上述建議給予了回復(fù)，同意將三氧化硫磺化車間的火災(zāi)危險類別定為丙類，并出具了依據(jù)性文件。所以，現(xiàn)在的三氧化硫磺化車間都按照丙類進行設(shè)計。這實際上是在保證安全的基礎(chǔ)上，為建設(shè)方贏得了實際利益。

2. 洗滌劑工廠的主要建設(shè)內(nèi)容

在進行洗滌劑工廠的廠區(qū)布置設(shè)計之前，必須首先確定工廠的主要建設(shè)內(nèi)容。目前，我們國內(nèi)的洗滌劑工廠通常建設(shè)有生產(chǎn)裝置、倉儲設(shè)施、公用工程設(shè)施、廠區(qū)工程和廠前區(qū)幾個部分。

2.1 生產(chǎn)裝置

根據(jù)企業(yè)的側(cè)重點不同，我國洗滌劑工廠生產(chǎn)裝置的設(shè)置也有所不同。不過，通常會有如下一些生產(chǎn)車間，或是其中的一部分：洗衣粉車間（含濃縮粉），三氧化硫磺化車間（含多種表面活性劑），液體洗滌劑車間，小批量的液洗車間，皂類成型車間，泡花堿車間及其他。

2.2 倉儲設(shè)施

倉儲設(shè)施具體包括：液體物料罐區(qū)及泵房，固體原材料倉庫，成品倉庫，特殊原料庫，五金庫，固體廢料庫，干煤棚（煤主要用于高塔洗衣粉生產(chǎn)）等。

2.3 公用工程設(shè)施

洗滌劑工廠配套的公用工程設(shè)施有：變配電所，壓縮空氣站，蒸汽鍋爐房，供水，消防水，循環(huán)冷卻水站，污水處理場等。

2.4 廠區(qū)工程

廠區(qū)主大門及門衛(wèi)，貨運大門及門衛(wèi)，地磅及地磅房，廠區(qū)綜合管線（含架空管線，給排水、電纜、照明等埋地管線），廠區(qū)道路，綠化及圍墻。

2.5 廠前區(qū)

辦公樓，食堂，浴室，倒班宿舍。

3. 主要建筑物的火災(zāi)危險類別分析

根據(jù)所處行業(yè)的特性，洗滌劑工廠建筑物也有著自己的要求。經(jīng)過多年的發(fā)展，我國洗滌劑工廠的建筑已逐漸形成了自己的特點和風(fēng)格。表1介紹了洗滌劑工廠建筑的特點及其火災(zāi)危險性分類，這對于做好廠區(qū)布置具有重要意義。

4. 洗滌劑工廠的廠區(qū)布置

曾有工廠設(shè)計專家指出：“一個優(yōu)秀的工廠總圖布置，應(yīng)該是在滿足建設(shè)項目生產(chǎn)規(guī)模的前提下，具有最簡化和便捷的生產(chǎn)流程，能量消耗最少的物料和動力輸送；最有效地利用建設(shè)場地及其空間；最節(jié)省的投資和運行費用, 最安全和最滿意的生產(chǎn)和工作環(huán)境”。這段話同樣適用于洗滌劑工廠的廠區(qū)布置。但洗滌劑工廠的廠區(qū)布置涉及到很多內(nèi)容，想要徹底講明白也真不容易。在此，我嘗試從幾個點入手來談些感受和體會供大家參考，由點到面拓展思路。

4.1 廠區(qū)的整體布置

我們都知道，工廠總圖設(shè)計一旦實施鑄成事實就具有不可變更性, 若想改變將付出巨大的代價。因此, 總設(shè)計師必須從工程項目的總體和全局著眼，把握住工程的總體布局和廠區(qū)布置。

4.1.1 廠區(qū)地面標高

廠區(qū)的地面標高最少要高于四周市政道路標高150～300mm，以防止雨季廠區(qū)被淹。在這方面，洗滌用品行業(yè)的多數(shù)項目都做得比較好，但個別項目由于各種原因做得不很理想。

表1 主要建筑物火災(zāi)危險性分類表

4.1.2 廠區(qū)大門、道路及圍墻

根據(jù)洗滌劑工廠自身的特點，廠區(qū)大門一般至少設(shè)置一個客流大門和一個物流大門。具體怎么做，還要根據(jù)建設(shè)場地的實際情況而定，有的要參照風(fēng)水學(xué)家的意見來確定大門的位置和數(shù)量。一般來說，《規(guī)劃設(shè)計條件》會要求將大門設(shè)在市政交叉路口處，廠區(qū)大門的位置距離與之垂直方向市政道路中心線應(yīng)大于70米。設(shè)計時應(yīng)注意到這一點。

廠區(qū)主要貨運道路的寬度可根據(jù)工廠的規(guī)模，選擇12米或9米寬，一般道路可為6米寬，消防通道可為4.5米寬。

對于廠區(qū)圍墻，近些年的《規(guī)劃設(shè)計條件》通常要求做成通透式圍墻，就是隔幾米立一個柱，柱之間是鐵欄桿。高度為2.2米左右。

4.1.3 廠前區(qū)布置

洗滌劑工廠的廠前區(qū)一般設(shè)有辦公樓、食堂、浴室、倒班宿舍等設(shè)施，是人員集中的區(qū)域。因此，應(yīng)盡可能地將廠前區(qū)布置在廠區(qū)內(nèi)地勢相對較高、上風(fēng)向的位置。這樣，可以避免積水和受不良環(huán)境因素的影響。

盡管近些年來我國洗滌劑工廠的生產(chǎn)、生活環(huán)境與以前相比已經(jīng)有了質(zhì)的改變，各項環(huán)境保護指標均優(yōu)于國家規(guī)定的指標，但考慮到停產(chǎn)檢修期間和故障期間的環(huán)境因素，廠前區(qū)的布置不合理還是會影響到員工們的生產(chǎn)、生活。廠前區(qū)如果有足夠的地方，應(yīng)盡量設(shè)置一塊活動場地，如一個籃球場、一個羽毛球場，這樣可以豐富員工的工余生活。另外，食堂、浴室、活動中心既可以組合在一棟樓里，也可以單獨設(shè)置。

4.1.4 公用工程設(shè)施布置

洗滌劑工廠的公用工程設(shè)施一般情況會有變配電所、壓縮空氣站、蒸汽鍋爐房、供水、消防水、循環(huán)冷卻水站、污水處理場等。其中，變配電所、壓縮空氣站、蒸汽鍋爐房、供水、消防水、循環(huán)冷卻水站等應(yīng)盡量布置在公用工程負荷的中心區(qū)域，還要盡量靠近最大負荷的裝置布置。

以循環(huán)冷卻水站為例，洗滌劑工廠多處需要循環(huán)冷卻水，但磺化車間是循環(huán)冷卻水用量最大的裝置。如果該工廠有兩套或三套磺化系統(tǒng)，那么就更是如此。所以，循環(huán)冷卻水站就應(yīng)該盡量靠近磺化車間布置。

對于循環(huán)冷卻水站、壓縮空氣站等公用工程，必要時可以設(shè)置兩套。

污水處理場則應(yīng)盡量布置在廠區(qū)地勢較低的下風(fēng)向處，并方便于與市政（園區(qū)）污水管網(wǎng)相連接。

4.1.5 生產(chǎn)裝置的布置

如上所述，生產(chǎn)裝置常常是布置在公用工程設(shè)施的周圍。

洗滌劑工廠生產(chǎn)裝置的特點是：有些裝置是上下游的關(guān)系（例如，洗衣粉車間和液體洗滌劑車間就是磺化車間的下游裝置）；另一些裝置是平行關(guān)系（例如，洗衣粉車間和液體洗滌劑車間就屬于平行關(guān)系）；還有就是生產(chǎn)裝置與公用工程設(shè)施及生產(chǎn)裝置與倉庫之間的位置關(guān)系，不僅是平面布置而且在豎向布置時。這些因素都要予以充分考慮。其中，考慮的重點主要是，各種原料、產(chǎn)品、動力供應(yīng)管線應(yīng)盡量短捷流暢。

4.2 原料、成品庫房的布置

4.2.1 原料、成品庫房的設(shè)計

原料、成品庫房的布置是洗滌劑工廠廠區(qū)布置的重要環(huán)節(jié)。經(jīng)過多年的實踐和不斷總結(jié)，我們認為：只要用地條件允許，采用大面積單層的輕鋼結(jié)構(gòu)形式作為原料、成品庫房是最為適宜的。

輕鋼結(jié)構(gòu)的造價相對較低，施工周期短。而采用單層結(jié)構(gòu)的另一個好處是避免了原料、成品的垂直運輸。洗滌劑工廠的原料、成品的運送量較大，采用平面運送要比垂直運送節(jié)約很多能源和勞動力。把每天節(jié)約下來的能源和勞動力累加起來，一年能夠節(jié)省一筆可觀的開支。

實際上，從廠區(qū)的合理布置中，我們可以獲得很多平時沒有注意到的經(jīng)濟效益。我們了解到，洗滌用品行業(yè)的一些跨國公司，如寶潔和聯(lián)合利華也是這樣設(shè)計的?，F(xiàn)在，有些廠家已開始采用全自動化立體倉庫作為原料、成品庫，但目前還不普遍，也需要經(jīng)過實踐檢驗。

4.2.2 原料、成品庫房的布置

以10萬噸/年洗衣粉車間和15萬噸/年液體洗滌劑車間為例，原料、成品庫房的面積估算分別為：洗衣粉裝置用原料、包裝材料及成品庫房面積約22000m2；液洗裝置用原料、包裝材料及成品庫房面積約16000m2。

此外，空瓶庫的面積不宜太大，因為空瓶的體積量大，不方便儲存，如果做空瓶庫，其火災(zāi)危險類別是丙類，要求比較高。所以，有一些生產(chǎn)廠家根本就不單獨設(shè)置空瓶庫，而采用隨用隨運的方式或只做少量臨時儲存。

因此，這樣規(guī)模的一個洗滌劑廠，其原料、成品庫的面積就大約需要38000～40000m2。

從物流輸送流暢、輸送距離短捷方面的要求考慮，原料、成品庫房應(yīng)盡可能地與生產(chǎn)車間組合在一起布置。例如，洗衣粉車間盡可能與洗衣粉原料、成品庫房組合布置；液體洗滌劑車間盡可能與液體洗滌劑原料、成品庫房組合布置，或者將洗衣粉原料、成品庫和液體洗滌劑原料、成品庫房組合布置。這樣安排的目的是努力做到原料、成品一次出入庫，避免在廠區(qū)內(nèi)交叉搬運，從而在很大程度上可降低產(chǎn)品的成本。

4.3 原料以及成品裝卸站臺的設(shè)計與布置

原料、成品裝卸站臺的布置和設(shè)計也是洗滌劑工廠廠區(qū)布置的重要環(huán)節(jié)，對日后工廠的日常運行和管理將起到重要的作用，也影響到工廠的運營成本。

以上面所說的洗滌劑工廠為例，規(guī)模為年產(chǎn)10萬噸洗衣粉和15萬噸液體洗滌劑的工廠，其每年的總運輸量約為48～50萬噸，其中運入量19萬噸、運出量30萬噸。這樣，平均每天就有1600噸的物料要在這個站臺進行裝卸作業(yè)，量相當(dāng)?shù)拇?。同時，原料、產(chǎn)品的包裝特點是：除洗衣粉部分為噸袋外，其他大部分包裝單件重量輕、數(shù)量多（成品8～15kg/件，原料20～50kg/件）。所以，裝卸站臺的設(shè)計與布置就很重要，直接關(guān)系到日后工廠的運營成本和勞動強度。

從2005年實施的某個項目開始，我們與業(yè)主就怎樣設(shè)計和布置原料、成品裝卸站臺的事宜做了認真、細致、深入的研究和討論，充分地交換了思想，達成了共識。在后來的一系列項目的裝卸站臺設(shè)計中，我們都沿襲了這一思路。經(jīng)過多年生產(chǎn)實踐的檢驗，證明這一思路是正確的，用戶也很滿意。項目投產(chǎn)后，廠區(qū)物料裝卸、搬運的費用比其他生產(chǎn)基地都有明顯的節(jié)約。

4.3.1 裝卸站臺的設(shè)計

裝卸站臺宜采用高站臺設(shè)計：裝卸站臺的地面標高與原料、成品倉庫的標高相同，比停車場地面的標高應(yīng)高出1.3～1.4m。車輛停靠站臺時，車艙底面與站臺基本同高，大車和小車的高度有所不同，可以通過一個升降調(diào)節(jié)板調(diào)節(jié)過度到等高。這樣，手推車或叉車可以進入車艙內(nèi)裝卸貨物，從而實現(xiàn)了貨物的水平方向裝卸，最大限度地避免了垂直方向的裝卸量，大大減少了勞動強度。

裝卸站臺的寬度一般為5～6m。這樣，叉車可以在站臺轉(zhuǎn)彎，叉車進出倉庫也很方便，有利于產(chǎn)品的配貨和配好貨產(chǎn)品的臨時停放。

裝卸站臺的長度應(yīng)根據(jù)原料、成品倉庫的長度和實際需要而定。一般來說，從原料、成品倉庫的兩端各縮進一跨的位置起都可以作為裝卸站臺使用，這個長度可以是幾十米，也可以是一百幾十米。我們承擔(dān)設(shè)計過的項目，小一點的有80～90m長，大一點的有140～150m長，視產(chǎn)量規(guī)模酌情確定。

裝卸位可以根據(jù)倉庫的建筑跨距，每跨或每隔一跨設(shè)一個裝卸位。

4.3.2 裝卸站臺的布置

根據(jù)廠區(qū)的地形和總體布置，裝卸站臺宜布置在原料、成品倉庫的一側(cè)，距離貨運大門比較近、方便貨車進入的位置上。

裝卸站臺和臨時停車場一起構(gòu)成裝卸作業(yè)區(qū)，停車場則應(yīng)盡量布置在地勢較低的位置上。停車場可以布置在兩座原料、成品倉庫的中間，即兩座倉庫共用一個停車場，這時的停車場寬度可以在30m左右；停車場也可以布置在兩座原料、成品倉庫的同一側(cè)，這時的停車場也要有足夠的面積，其寬度也宜在30m左右，以車輛在車場內(nèi)掉頭、轉(zhuǎn)彎比較自如為準。

總之，裝卸作業(yè)區(qū)的設(shè)計和布置要以節(jié)約裝卸運輸成本和降低勞動強度為基本準則。

5. 結(jié)束語

1. 按照原料和產(chǎn)品的包裝規(guī)格的特點，采用“高站臺”的做法是可取的，暢順、短捷的物流設(shè)計有利于提高裝卸效率、降低勞動強度和裝卸運輸成本。

2. 根據(jù)洗衣粉、液體洗滌劑產(chǎn)品的工藝和物流特點，把生產(chǎn)裝置和倉庫等輔助設(shè)施有機組合成“聯(lián)合廠房”的形式很有必要。這是避免廠內(nèi)交叉運輸、縮短水平搬運距離的有效方法。“聯(lián)合廠房”體量大，建筑外形高低有別，錯落有致，有利于提升企業(yè)的外觀形象。

3. 洗滌劑工廠的廠區(qū)布置最終將體現(xiàn)在總圖運輸專業(yè)的“總平面布置圖”上?？倛D運輸專業(yè)作為總圖設(shè)計的主體專業(yè)，要考慮的問題涉及到方方面面，需綜合考慮。做出一張令業(yè)主完全滿意的“總平面布置圖”不是一件簡單的事，需要我們從事這項工作的工程師們不斷思考、不斷學(xué)習(xí)、熟悉工廠、經(jīng)常與業(yè)主方交流，豐富自己的知識。