沈陽南部污水處理廠工程 衛生專篇 1 沈陽南部污水處理廠工程 安全設計專篇 中國市政工程東北設計研究院 沈陽市市政設計研究院 2009.01.08沈陽南部污水處理廠工程 衛生專篇 I 目 錄 1 設計依據 . 1 2 遵守的國家相關法律、法規 . 1 3 設計執行的相關標準、規范 . 2 4 工程概述 . 3 4.1 工程性質、地理位置 . 3 4.2 工程規模 . 3 4.3 裝置開工時數 . 3 4.4 原料 . 3 4.5 工藝流程簡述 . 4 4.5.1 污水處理流程 . 4 4.5.2 污泥處理流程 . 4 4.5.3 臭氣處理工藝 . 4 5 氣象條件及自然條件 . 6 5.1 氣象條件 . 6 5.1.1 氣溫 . 6 5.1.2 濕度 . 6 5.1.3 降雨量 . 6 5.1.4 風 . 6 5.1.5 雪 . 6 5.2 工程地質及水文地質概況 . 7 5.2.1 裝置位置與場地地貌概述 . 7 5.2.2 工程地質 . 7 6 生產過程中主要危險、危害因素識別及其危險性分析 . 8 6.1 裝置火災爆炸危險因素識別及危險分析 . 8 6.2、生產崗位危險因素分析 . 8 6.3 有毒、有害物料識別及危險性分析 . 8 6.4 腐蝕性分析 . 9 6.5 噪聲源識別及其危害分析 . 10 沈陽南部污水處理廠工程 衛生專篇 II 6.6 雷、電危害分析 . 10 6.7 自然災害因素分析 . 10 6.8 其它 . 10 7 勞動安全衛生防范措施 . 11 7.1 裝置平面布置 . 11 7.1.1 區域位置 . 11 7.1.2 污水處理 廠內平面布置 . 11 7.1.3、消防及檢修道路 . 12 7.2 工藝安全部分 . 12 7.3 自控部分安全 . 12 7.4 供電安全 . 13 7.5 防雷及防靜電接地 . 14 7.5.1 設備接地 . 14 7.5.2、接地網的設置： . 14 7.5.3 避雷設施 . 15 7.6 爆炸危險區域的劃分及爆炸危險區域內電氣設備選型 . 15 7.7 消防措施 . 15 7.7 防腐措施 . 16 7.7.1 綱結構防腐 . 16 7.7.2 管道防腐 . 16 7.7.3 設備防腐 . 16 7.8 預防地震 . 17 7.9 標注 . 17 7.9.1 安全標志 . 17 7.9.2 安全色 . 18 7.10 衛生保護措施 . 18 7.11 噪聲控制措施 . 18 7.12 其他勞動安全衛生措施 . 19 8 勞動安全衛生機構設置及管理制度的建立 . 19 沈陽南部污水處理廠工程 衛生專篇 III 8.1 安全衛生的機構 . 19 8.2 安全衛生制度 . 20 9 安全衛生防范措施的預評價、比較及結論 . 20 10 勞動安全衛生專用投資概算 . 20 沈陽南部污水處理廠工程 安全專篇 1 1 設計依據 （ 1） 關于沈陽南部污水處理廠工程 的有關合同及 技術 要求。 （ 2） 關于沈陽南部污水處理廠工程 工程設計方案討論會的意見。 （ 3） 業主 對設計所提問題的回復函件 。 （ 4） 業主 提供的有關圖紙、資料。 （ 5）設計條件 會議 紀要。 （ 6）工程設計基礎資料。 2 遵守的國家相關法律、法規 （ 1）中華人民共和國原勞動部 1996 年 10 月 17 日第 3 號令及其發布的建設項目（工程）勞 動安全衛生監察規定（ 1997 年 1 月 1 日起 實施 ） （ 2） 中華人民共和國安全生產法（ 2002 年 11 月 1 日起實施） （ 3） 中華人民共和國職業病防治法（ 2002 年 5 月 1 日起實施） （ 4）危險化學品安全管理條例（ 2002 年 3 月 15 日起實施） （ 5）特種設備安全監察條例（ 2003 年 6 月 1 日起實施） （ 6）衛生部衛法監發【 1999】第 620 號文：工業企業職工聽力保護規范 （ 7）關于加強建設項目安全設施 “ 三同時 ” 工作通知，發改投資20031346 號。 沈陽南部污水處理廠工程 安全專篇 2 3 設計執行的相關標準、規范 （ 1） 城 鎮污水處理廠污染物排放標準 GB18918-2002 （ 2） 室外排水設計規范 GB50014-2006 （ 3）建筑滅火器配置設計規范 GB50140-2005 （ 4）爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范 GB50058-92 （ 5）建筑設計防火規范 GB50016-2006 （ 6） 壓力 容器安全技術監察規程（ 1999 版） （ 7）工業企業設計衛生標準 GBZ.1-2002 （ 8）工業場所有害因素職業接觸限值 GBZ 2-2002 （ 9）建筑物防雷設計規范 GB50057 94（ 2000 年局部修訂 ） （ 10）防止靜電事故 通用 導則 GB12158-90 （ 11）工業企業噪聲控制設計規范 GBJ87-85 （ 12）常用危險化學品的分類及標志 GB13690-90 （ 13）安全色 GB2893-2001 （ 14）安全標志 GB2894-1996 （ 15）固定式鋼斜梯 GB4053.2-93 （ 16）固定式工業防護欄 GB4053.3-93 （ 17）固定式工業鋼平臺 GB4053.4-93 沈陽南部污水處理廠工程 安全專篇 3 4 工程概述 4.1 工程性質、地理位置 本 工程 為新建工程 ， 是 為處理沈陽南部匯水區內未處理 的污水而建設的項目。 污水處理廠位于沈陽市蘇家屯區東謨家堡村，地處沈陽市西南端，與沈陽市東陵區接壤。廠址北面毗鄰遼河，西面緊靠沈大高速公路，南鄰南環城路，西面為農田。本工程建設及運營對周邊環境影響較小，并具有明顯地理位置、交通運輸和經濟優勢。 4.2 工程 規模 工程近期污水處理規模 60 萬 m3/d，遠期處理 總 規模 80 萬 m3/d。 4.3 裝置開工時數 污水處理廠 物料平衡按年開工時數 8760 小時考慮。 4.4 原料 設計采用的原料 為污水。 沈陽南部污水處理廠工程 安全專篇 4 4.5工藝流程簡述 4.5.1 污水處理流程 污水經過城市污水截留干管首先 進入粗格柵、污水提升泵房，經過污水提升泵房提升后進入細格柵、曝氣沉砂池，在曝氣沉砂池去除砂后污水進入 生化池，在生化池曝氣處理后 污水進入二沉池，污水在二沉池 沉淀后出水進入中途提升提升泵房提升進入深度處理單元，深度處理單元包括高效沉淀池和 V 型濾池， V 型濾池出水進入紫外線消毒槽，消毒后排放。 4.5.2 污泥處理流程 污泥通過螺壓濃縮后進入離心脫水機，脫水后泥餅外運填埋。 4.5.3 臭氣處理工藝 污水處理廠預處理及泥處理部分臭氣進行集中收集后進行生物除臭。 污水處理廠流程如下： 沈陽南部污水處理廠工程 安全專篇 5 回收水池渾河投加次氯酸鈉出水提升泵房改 良 A 2 / O 生 化 池排泥至污泥貯池二次提升泵房排泥至污泥貯池V 型 濾 池反沖洗水池 高效沉淀池消毒水反沖洗氣反沖洗投加混凝劑投加助凝劑砂水分離器排砂排渣排渣原水污水提升泵房粗格柵 細格柵曝氣沉砂池缺氧缺氧池 好氧池 二沉池出水好氧混合液回流（1 0 0 % - 3 0 0 % ）回 流 污 泥 （ 5 0 % - 1 0 0 % ）剩余污泥厭氧調節厭氧池80%-90%10%-20%污水處理廠工藝流程圖 沈陽南部污水處理廠工程 安全專篇 6 5 氣象條件及自然條件 5.1 氣象條件 5.1.1 氣溫 年平均溫度 8.1 極端最 高 溫度 38.3 極端最低溫度 -30.60 5.1.2 濕度 年平均相對濕度 79 5.1.3 降雨量 年平均降雨量 621.70mm 5.1.4 風 全年主導風向 西南 冬季主導風向 西北 夏季主導風向 南風 5.1.5 雪 最大積雪深度 200 mm 沈陽南部污水處理廠工程 安全專篇 7 5.2 工程地質及水文地質概況 5.2.1 裝置位置與場地地貌概述 污水處理廠位于沈陽市蘇家屯區東謨家堡村，地處沈陽市西南端，與沈陽市東陵區接壤。廠址北面毗鄰遼河，西面緊靠沈大高速公路，南鄰南環城路，西面為農田。本工程建設及運營對周邊環境影響較小，并具有明顯地理位置、交通運輸和經濟優勢。 5.2.2 工程地質 1、各土層分布 擬建場地地貌為渾河河床、漫灘地貌，水文地質受渾河控制影響。 根據工程地質勘察資料，廠區內的土層構成及特性自上而下分述如下： 層雜填土：雜色，主要由粘性土和垃圾、碎石等組成，結構松散。該層連續分布，厚度 0.7-0.8m。 層粉質粘土：黃褐色，呈硬塑狀態，含有鐵錳結核，有光澤，搖振反應無，干強度中等。該層場地連續分布，層厚度 4.9-6.3m。地基承載力 fak=150-170kpa。 層砂礫：黃褐色，濕 飽和，密實狀態，顆粒不均勻。礦物成分以長石、石英為主，混粒結構，圓礫含量約為 40-50%，粒徑 2-40mm，最大 90-100mm。可見最大厚度為 9.3m， fak=400-450kpa。 2、場地水文地質條件 該場地地下水埋深較大，穩定水位埋深在 1011 米。因此，可不考慮地下水的影響。 3、場地類別及地震效應 沈陽南部污水處理廠工程 安全專篇 8 場區地震基本烈度 7 度，設計基本加速度為 0.10g，設計地震分組為第一組，反應譜特征周期值 0.35s。 6 生產過程中主要危險、危害因素識別及其危險性分析 6.1裝置火災爆炸危險因素識別及危險分析 污水處理廠在污水處理過程中投加甲醇，甲醇為易燃、易爆物質，因此甲醇投配間火災危險性分類為甲類；而其它車間分別 為單層或二層車間，其它生產車間 火災危險性分類別為 丁 類 或戊類。 生產過程中易燃、易爆物料物性分析見下表： 特 性 物料名稱 性 質 爆炸極限 (%) 閃 點 （ ） 燃 點 （ ） 火 災 危 險性類別 上限 下限 甲醇 易 燃 易 爆液體 上限 下限 12.22 463.89 甲 6.2、生產崗位危險因素分析 1、主要危險場所 場所 危害性質 污水預處區 氣味、 噪音 污水生化處理區 氣味、 噪音 污水深度處理區 氣味、 噪聲 泥處理區 氣味、 噪聲 甲醇投配間 爆炸、噪聲 6.3 有毒、有 害物料識別及危險性分析 生產過程產生 甲烷、乙烷、乙烯等 氣體 ，這些物質的性質如下： 沈陽南部污水處理廠工程 安全專篇 9 1、甲烷（ CH4）：甲烷為無色、無臭的氣體，比重 0.55，分子量16.03，沸點 -161.58 （ 760mmHg） ,甲烷與空氣混合達 5.8 15%濃度遇火就會爆炸，甲烷濃度達 25 30%以上就會使人缺氧導致呼吸困難。 2、乙烯（ C2H4）：乙烯為無色氣體，有特殊的香味。比重 0.61，分子量 28.05，沸點 -104 ，爆炸極限為 2.70 36%，乙烯與空氣混合物在接觸任何火源時都可燃燒。在空氣中，乙烯是一種窒息劑，濃度為 50%而 氧含量低于 11%能使人昏迷，更低則使人死亡。 3、硫化氫（ H2S）：屬于神經性毒物，對呼吸道和眼有明顯刺激作用，低濃度時作用明顯，高濃度時，表現為中樞神經系統癥狀，嚴重時可引起死亡。車間最高允許濃度 10mg/m3。危害程度屬于 II 級。 裝置中 H2S 均以與烴類、氫氣混合氣體形式出現，不需按 H2S 管線管理。 4、其它：乙烷、丙烷等與烴類氣體均為易燃、易爆氣體，濃度高時都使人因缺氧而導致呼吸困難。 6.4 腐蝕性分析 污水具有輕度的酸堿性 ，因此對管道設備、管道、閥門、法蘭及鋼結構等會產生一定程度的化學腐蝕。此外， 埋地管道也會受到不同程度的電化學腐蝕。 沈陽南部污水處理廠工程 安全專篇 10 6.5 噪聲源識別及其危害分析 本裝置的主要噪聲源包括機組、 水 泵， 鼓 風機、調節閥及放空口等。長期在噪聲環境下工作和生活容易引起聽力損傷，甚至引起心理或生理的疾病。 6.6 雷、電危害分析 （ 1）雷擊不僅會造成設備、房屋的毀壞和人員受傷，而且可能引起火災或爆炸的發生。全年雷暴日數為 26.6d。 （ 2）生產過程中，當設備、管線，構架、建筑物等的靜電積聚到一定程度或其電位高于周圍介質的擊穿場強時就會發生靜電放電現象并產生火花，從而可能引起火災或爆炸的發生或觸電等事故的發生 。 6.7 自然災害因素分析 （ 1） 50 年一遇風壓 ： 0.55kPa，因此高大 房間 的水平方向風力的作用較大，因此水平荷載較大，如果處理不當容易引起設備或框架的傾斜甚至倒塌等事故。 （ 2）地震基本烈度： 7 度，所以地震危害較大。 6.8 其它 （ 1）在生產區的高處進行作業時，存在高空墜落的危險。 沈陽南部污水處理廠工程 安全專篇 11 （ 2）高溫設備和管線及其它熱表面，可能對作業人員造成燙傷，此外高溫表面還容易引發閃點低于其表面溫度的可燃或易燃氣體燃燒或爆炸。 7 勞動安全防范措施 7.1 裝置平面布置 7.1.1 區域位置 污水處理廠位于沈陽市蘇家屯 區東謨家堡村，地處沈陽市西南端，與沈陽市東陵區接壤。廠址北面毗鄰遼河，西面緊靠沈大高速公路，南鄰南環城路，西面為農田。本工程建設及運營對周邊環境影響較小，并具有明顯地理位置、交通運輸和經濟優勢。 污水處理廠 距周圍的裝置及單元的防火間距滿足 防火規范要求 。 7.1.2 污水處理廠 內平面布置 污水處理廠 按流程布置，并考慮同類設備相對集中，達到便于安全生產操作和檢修管理，實現本質安全的目的。 甲醇投配間設置于水廠的邊緣 。高、低壓配電所新建。 污水處理廠 內 設備、建筑物間的布置充分 考慮了有防火、防爆安全間距的要求，并且確保安 全距離滿足防火規范 的 要求。 沈陽南部污水處理廠工程 安全專篇 12 7.1.3、消防及檢修道路 污水處理廠內 設有環行消防道路，路面上凈空不小于 5m； 污水處理廠 內亦設有消防檢修道路將裝置劃分為不同的消防區域。 污水處理廠 內道路與廠區道路形成完整的消防道路網，從而保證了消防作業的可達性和可操作性。 7.2 工藝安全部分 1、 污水處理廠 采用了先進、成熟、可靠的工藝流程。其工藝流程的先進性和整體設計水準達到了目前的國內先進水平，具有很高的可靠性。 2、工藝生產中的關鍵部位設置了必要的在線分析和報警聯鎖設施。上述安全聯鎖系統可確保在生產過程中一旦出現不正常狀 態時，可使裝置局部或全部自動停車，以防事故發生，保證人員和設備安全。 3、關鍵轉動設備（如 水泵、風機 等）均設備機，以確保裝置安全生產。 4、公用工程管道與易燃、易爆介質管道相連時，均設置切斷閥、止回閥或盲板，以防止易燃、易爆介質串入公用工程管道。 7.3 自控部分安全 （ 1）安全控制 本裝置要求設計的控制系統技術先進、成熟可靠，具有較高的安全等級。據此，本設計的控制系統為先進成熟 PLC 系統，其核心部沈陽南部污水處理廠工程 安全專篇 13 分如 CPU,電源 ,通訊以及重要參數的 I/O 卡等考慮了雙重化冗余結構 ,使控制系統的可靠性得到了很大的提高 .并根據 工藝要求及安全等級設置必要的安全儀表系統 (下稱 SIS)，以保證裝置的人員及設備安全。 （ 2）工況下的安全控制 根據裝置的特點以及工藝狀況 , 在檢測點和控制回路的設置方面充分考慮了裝置的生產安全性 .操作靈活性。 7.4 供電安全 1、裝置中爆炸危險區域內電力裝置的設計嚴格按照爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范 GB 50058 92 的要求進行。 2、 水廠供電為二類負荷， 用電負荷采取雙回路供電方式。 3、裝置中的爆炸危險場所的電機、按鈕、照明燈具等均選用相應的防爆電器設備。 4、中控室與待建制氫裝置合用，配 置不間斷電源裝置，以確保供電的可靠性。裝置內的各建筑物、廠棚和重要的操作點設有供安全操作和緊急疏散用的事故照明設施。 5、裝置內電氣線路采用阻燃鎧裝電纜，電纜采用電纜敷設為主，進入設備采用鋼管埋地或小槽盒，電纜溝中采取填砂措施，防止在其中形成爆炸性環境。 6、高低壓配電間及值班室內的電氣設備均采用非防爆設備。 7、配備完善的繼電保護系統，一旦生產裝置或輔助設施的電氣設備和電氣配線發生故障時，不會損傷設備，并能避免對操作人員造沈陽南部污水處理廠工程 安全專篇 14 成傷害。 8、設防爆檢修動力箱，供停工時檢修用電。 9、為確保夜間生產的安全，裝置區 低層及建筑物內設分散照明，以保證達到規定的照度要求。 10、裝置區設手動報警按鈕及專用電話，報警系統接入聯合裝置主控室。 7.5 防雷及防靜電接地 7.5.1 設備接地 裝置區內的構筑物、塔類的防雷措施按照建筑物防雷設計規范進行設計。所有電氣設備正常不帶電的金屬外殼，所有工藝設備（包括轉動機組、框架、管線等設備）均應可靠接地。 7.5.2、接地網的設置： (1)接地系統情況： 工作、防雷、保護及防靜電的接地裝置應可靠地相連或共用，整個裝置區的接地裝置構成一個封閉的接地網。選用鍍鋅鋼材為接地系統用料，并在變 電所與裝置間的接地網交接處設接地井。 (2)特殊設備的接地： 儀表控制室設置單獨信號接地系統。 (3)接地電阻： 工作接地裝置、保護或重復接地裝置、二類建筑物接地裝置及儀沈陽南部污水處理廠工程 安全專篇 15 表裝置的接地裝置，接地電阻均要求不大于 4 歐姆。儀表單獨信號接地電阻要求不大于 1 歐姆。 7.5.3 避雷設施 避雷針及接地裝置與道路、建筑物出入口及其它接地體的距離均大于 3m。 7.6 爆炸危險區域的劃分及爆炸危險區域內電氣設備選型 污水處理廠 爆炸危險區域的劃分和電力設備的選型及安裝，遵循國標 GB50058-92爆炸和火災危險環境電力裝置設計 規范。爆炸危險區域的劃分圖詳見爆炸危險區域劃分圖。爆炸危險區域內安裝的電氣設備主要為 dIIBT4,dIICT4 或 eIIT IT3。 7.7 消防措施 （ 1）沿裝置周圍環行道路設置環狀消防水管道及 地 下 式消火栓，消火栓間距不大于 60 米，滿足消防車滅火系統的要求。 （ 2）在 污水處理廠生產車間內 設有一定數量的小型滅火器。變配電所各房間均配置 MT5 型手提式 二氧化碳滅火器。 （ 3）變電所的建筑設計嚴格按照建筑設計規范中有關防火、安全衛生的要求設計。火災危險類別為：丙類；耐火等級為二級。 （ 4）在變配電所低壓配電室、高壓配電室電纜夾層防止熱量積聚導致火災事故的發生，設有機械排風措施。 沈陽南部污水處理廠工程 安全專篇 16 7.7 防腐措施 7.7.1 綱結構防腐 本裝置所有鋼結構均需做防腐處理；本裝置鋼結構的防腐處理采用防腐涂料。 7.7.2 管道防腐 （ 1）埋地管道防腐均按特加強級處理 ,采用環氧煤瀝青防腐涂層結構 ,具體要求按石油化工設備和管道涂料防腐蝕技術規范SH3022-1999 執行。 （ 2）地上部分的工藝管道涂料防腐按石油化工設備和管道涂料防腐蝕技術規范 SH3022-1999 執行。不保溫管道，管道介質溫度120 或需要蒸汽吹掃的管道采用無機富鋅底漆 +銀粉面漆；介質溫度 120 或不需要蒸汽吹掃的管道采用鐵紅環氧有機硅耐熱底漆 +銀粉面漆；保溫管道：當管道介質溫度 120 時，選用鐵紅酚醛防銹底漆；當管道介質溫度 120t400 時 ,選用無機富鋅底漆；當管道介質溫度 400t700 時 ,選用 W30A-有機硅鋅底漆。 7.7.3 設備防腐 （ 1）凡化學腐蝕嚴重部位 ,一般應選用不銹 鋼或不銹鋼復合鋼板。 （ 2）凡選用的材料在使用中有可能發生應力腐蝕開裂的情況，設備制造完畢后必須進行消除應力熱處理。 沈陽南部污水處理廠工程 安全專篇 17 7.8 預 防地震 1 、建筑、結構的抗震設計按照建筑抗震設計規范 GB50011 2001 進行。 2、重要設備抗震 (1)各類儲罐、大型機泵等，在主體結構、與基礎固定方式、接管等方面采取必要的抗震措施。 3、鋼制非埋地管道（工藝和熱力管道）主要在構造上采取了抗震措施。 (1)閥門及鋼制管件之間設置管道補償器。 (2)管道連接除特殊需要外均采取焊接。 4、戶外給排水、可燃氣體埋地管道抗 震，參照室外給水排水和煤氣熱力工程抗震設計規范 TJ32 78 執行。 7.9 標注 7.9.1 安全標志 凡容易發生事故危及生命安全的場所和設備設置安全警示標志，并在生產場所、作業場所的緊急通道和出入口，設置醒目的標志和指示箭頭。對閥門布置比較集中，易因誤操作而引發事故的地方，在閥門的附近均有標明輸送介質的名稱、符號等標志。 沈陽南部污水處理廠工程 安全專篇 18 7.9.2 安全色 對需要迅速發現并引起注意，以防發生事故的設備、管道涂有安全色。 7.10 衛生保護措施 設計中按照有關規范的要求，針對可能存在的危害因素的部位及程度，在防塵、防毒 、防暑、防寒等諸方面采取不同措施，確保操作人員的安全。 （ 1）總平面布置中充分考慮到采光、通風、日曬情況及有害有毒氣體與主導風向的關系。 （ 2）有毒有害物質的裝卸及檢修時，為便于操作人員的安全在裝置內配備有防毒面具。 （ 3）為了利于防暑在休息室、低壓配電室、高壓配電室、高壓電容補償室、監控室、 UPS 室等人員等房間設有空氣調節措施。 （ 4）生產過程中所需注入的化學藥劑均采取密閉或隔離操作，加料時操作人員應穿戴防毒面具，以防止對人體的危害。設置密閉式采樣器，以減少可燃有害介質的擴散。 7.11 噪聲控制措施 裝