洗涤剂工厂的总体规划布置

王玉德

（中国中轻国际工程有限公司，北京 100026）

洗涤剂工厂的总体规划布置

王玉德

（中国中轻国际工程有限公司，北京 100026）

前言

本文所称“洗涤剂工厂”系指生产洗衣粉、液体洗涤剂、香皂、透明洗衣皂及其表面活性剂的工厂；“厂区规划布置”不等于总图运输专业设计的“总平面布置图”，只是其中前期工作的内容。

在方案设计阶段，重视和加强“厂区规划布置”工作很有必要。这首先是出于大中型项目业主的迫切要求；其次，设计人员也逐渐认识到，2000年以前建设的洗涤剂工厂的厂区布置相当一部分存在明显不足。主要体现在：生产装置与仓储设施、工艺与物流之间的有机组合不够合理；对原料和产品的包装特点（小件、固状为主）以及装卸搬运作业的优化有所欠缺，不同程度地造成工厂布局较为零散、厂内交叉运输较多、货物装卸搬运的劳动强度增加等缺憾。

“厂区规划布置”由项目工程师负责，总图、工艺、建筑等专业的主要设计人员参加。根据我们参与设计多个项目的实践体会，在进行“厂区规划布置”时，应特别关注以下几个要点：

● 当地项目主管部门及业主的“规划设计条件”和要求，建设场地的周边环境；

● 相关的设计规范及标准；

● 尽量采用生产装置和仓库等辅助设施有机组合的“联合厂房”形式；

● 原料和成品的装卸、搬运作业以机械化为主，尽可能做到简捷和节省劳动力；

● 不断总结其他洗涤剂工厂在厂区布局方面的有益经验，消化吸收国外同类工厂布局的先进理念；

● 加强与业主和当地环保、消防主管部门的交流与沟通。

中国中轻国际工程有限公司化工工程部从上世纪六十年代起至今一直在从事洗涤剂工厂的设计工作。特别是通过改革开放以来的技术引进和消化吸收再创新，到现在已经可以实现引进技术和装备全部国产化。多年来，我国洗涤剂领域和全国的整体制造业一样实现了突飞猛进的发展。在这个大发展中，我们一直跟随着、学习着、提高着，完成了多个“洗涤剂工厂”的总体设计。通过这些项目，我们对“洗涤剂工厂”的厂区布置逐渐获得了新的认识。在此，我愿意就洗涤剂工厂厂区规划布置中的内容与大家一起交流探讨。

1. 认真执行正确使用标准及规范

1.1 洗涤剂工厂设计通常使用的标准和规范

要做好厂区布置设计，首先必须熟悉有关的标准规范。洗涤剂工厂的厂区布置通常使用的标准和规范主要有：《工厂企业总平面设计规范》、《石油化工企业设计防火规范》、《建筑设计防火规范》、《化工企业总图运输设计规范》、《化工企业建设节约用地若干规定》、《化工装置设备布置设计工程规定》。此外，还有一些设计手册以及建设项目当地规划部门提出的《规划设计条件》，等等。

建设项目当地的项目主管部门（如规划、消防、环保、安全生产等）基本是按照上述“标准”、“规范”、“规定”以及项目主管部门为项目发出的《规划设计条件》进行审查和验收的。其中，《建筑设计防火规范》一般被使用的更多一些。因此，“洗涤剂工厂”厂区布置一定要严格遵守国家“标准”、“规范”的规定。

1.2 正确理解和使用“标准”和“规范”

我们在设计过程中有时会遇到这样的情况：对同一条规范，不同的人会有不同的理解；有的规范条文描述的不够具体；有些规范的规定与实际情况会有些差距。这些对设计人来说一直都是个困扰。以下举两个例子进行说明。

1.2.1 关于物料的火灾危险类别

《建筑设计防火规范》规定：闪点＜28℃的液体为甲类，闪点≥28℃但＜60℃的液体为乙类，闪点≥60℃的液体全部定义为丙类。

问题在于：闪点究竞要大于多少度才可以不属于丙类而可以把它划到为丁类？对此，《石油化工企业设计防火规范》有进一步的规定，即：60℃≤闪点≤120℃的液体划为丙A类；而闪点＞120℃的液体划为丙B类。“石化规范”之所以将丙类物料又划分为丙A和丙B类，其重要性是不言自明的。对于这一点，我的理解是：丙A类和丙B类实际上是划分危险可燃液体物料和不很危险可燃液体物料的界限。在火灾危险设防上，丙A类和丙B类有明显不同的要求。

洗涤剂工厂使用的液体原料多为丙B类。然而，因为项目主管部门的审查与验收时通常依据的是《建筑设计防火规范》，所以无论是设计单位还是建设单位要过这一关都要费尽口舌，有时甚至要被罚款。

1.2.2 关于三氧化硫磺化车间的火灾危险类别

根据《石油化工企业设计防火规范》P89之规定，三氧化硫磺化车间的火灾危险类别为乙类。这一定性就与实际情况存在明显差距。

对此，洗涤剂行业的磺化专家在几年前就曾致信该规范的编委会，详细说明三氧化硫磺化车间原料、生产过程、产品的性质和多年以来的实际生产情况，建议将三氧化硫磺化车间的火灾危险类别定为丙类。经过了半年时间，该规范的编委会对上述建议给予了回复，同意将三氧化硫磺化车间的火灾危险类别定为丙类，并出具了依据性文件。所以，现在的三氧化硫磺化车间都按照丙类进行设计。这实际上是在保证安全的基础上，为建设方赢得了实际利益。

2. 洗涤剂工厂的主要建设内容

在进行洗涤剂工厂的厂区布置设计之前，必须首先确定工厂的主要建设内容。目前，我们国内的洗涤剂工厂通常建设有生产装置、仓储设施、公用工程设施、厂区工程和厂前区几个部分。

2.1 生产装置

根据企业的侧重点不同，我国洗涤剂工厂生产装置的设置也有所不同。不过，通常会有如下一些生产车间，或是其中的一部分：洗衣粉车间（含浓缩粉），三氧化硫磺化车间（含多种表面活性剂），液体洗涤剂车间，小批量的液洗车间，皂类成型车间，泡花碱车间及其他。

2.2 仓储设施

仓储设施具体包括：液体物料罐区及泵房，固体原材料仓库，成品仓库，特殊原料库，五金库，固体废料库，干煤棚（煤主要用于高塔洗衣粉生产）等。

2.3 公用工程设施

洗涤剂工厂配套的公用工程设施有：变配电所，压缩空气站，蒸汽锅炉房，供水，消防水，循环冷却水站，污水处理场等。

2.4 厂区工程

厂区主大门及门卫，货运大门及门卫，地磅及地磅房，厂区综合管线（含架空管线，给排水、电缆、照明等埋地管线），厂区道路，绿化及围墙。

2.5 厂前区

办公楼，食堂，浴室，倒班宿舍。

3. 主要建筑物的火灾危险类别分析

根据所处行业的特性，洗涤剂工厂建筑物也有着自己的要求。经过多年的发展，我国洗涤剂工厂的建筑已逐渐形成了自己的特点和风格。表1介绍了洗涤剂工厂建筑的特点及其火灾危险性分类，这对于做好厂区布置具有重要意义。

4. 洗涤剂工厂的厂区布置

曾有工厂设计专家指出：“一个优秀的工厂总图布置，应该是在满足建设项目生产规模的前提下，具有最简化和便捷的生产流程，能量消耗最少的物料和动力输送；最有效地利用建设场地及其空间；最节省的投资和运行费用, 最安全和最满意的生产和工作环境”。这段话同样适用于洗涤剂工厂的厂区布置。但洗涤剂工厂的厂区布置涉及到很多内容，想要彻底讲明白也真不容易。在此，我尝试从几个点入手来谈些感受和体会供大家参考，由点到面拓展思路。

4.1 厂区的整体布置

我们都知道，工厂总图设计一旦实施铸成事实就具有不可变更性, 若想改变将付出巨大的代价。因此, 总设计师必须从工程项目的总体和全局着眼，把握住工程的总体布局和厂区布置。

4.1.1 厂区地面标高

厂区的地面标高最少要高于四周市政道路标高150～300mm，以防止雨季厂区被淹。在这方面，洗涤用品行业的多数项目都做得比较好，但个别项目由于各种原因做得不很理想。

表1 主要建筑物火灾危险性分类表

4.1.2 厂区大门、道路及围墙

根据洗涤剂工厂自身的特点，厂区大门一般至少设置一个客流大门和一个物流大门。具体怎么做，还要根据建设场地的实际情况而定，有的要参照风水学家的意见来确定大门的位置和数量。一般来说，《规划设计条件》会要求将大门设在市政交叉路口处，厂区大门的位置距离与之垂直方向市政道路中心线应大于70米。设计时应注意到这一点。

厂区主要货运道路的宽度可根据工厂的规模，选择12米或9米宽，一般道路可为6米宽，消防通道可为4.5米宽。

对于厂区围墙，近些年的《规划设计条件》通常要求做成通透式围墙，就是隔几米立一个柱，柱之间是铁栏杆。高度为2.2米左右。

4.1.3 厂前区布置

洗涤剂工厂的厂前区一般设有办公楼、食堂、浴室、倒班宿舍等设施，是人员集中的区域。因此，应尽可能地将厂前区布置在厂区内地势相对较高、上风向的位置。这样，可以避免积水和受不良环境因素的影响。

尽管近些年来我国洗涤剂工厂的生产、生活环境与以前相比已经有了质的改变，各项环境保护指标均优于国家规定的指标，但考虑到停产检修期间和故障期间的环境因素，厂前区的布置不合理还是会影响到员工们的生产、生活。厂前区如果有足够的地方，应尽量设置一块活动场地，如一个篮球场、一个羽毛球场，这样可以丰富员工的工余生活。另外，食堂、浴室、活动中心既可以组合在一栋楼里，也可以单独设置。

4.1.4 公用工程设施布置

洗涤剂工厂的公用工程设施一般情况会有变配电所、压缩空气站、蒸汽锅炉房、供水、消防水、循环冷却水站、污水处理场等。其中，变配电所、压缩空气站、蒸汽锅炉房、供水、消防水、循环冷却水站等应尽量布置在公用工程负荷的中心区域，还要尽量靠近最大负荷的装置布置。

以循环冷却水站为例，洗涤剂工厂多处需要循环冷却水，但磺化车间是循环冷却水用量最大的装置。如果该工厂有两套或三套磺化系统，那么就更是如此。所以，循环冷却水站就应该尽量靠近磺化车间布置。

对于循环冷却水站、压缩空气站等公用工程，必要时可以设置两套。

污水处理场则应尽量布置在厂区地势较低的下风向处，并方便于与市政（园区）污水管网相连接。

4.1.5 生产装置的布置

如上所述，生产装置常常是布置在公用工程设施的周围。

洗涤剂工厂生产装置的特点是：有些装置是上下游的关系（例如，洗衣粉车间和液体洗涤剂车间就是磺化车间的下游装置）；另一些装置是平行关系（例如，洗衣粉车间和液体洗涤剂车间就属于平行关系）；还有就是生产装置与公用工程设施及生产装置与仓库之间的位置关系，不仅是平面布置而且在竖向布置时。这些因素都要予以充分考虑。其中，考虑的重点主要是，各种原料、产品、动力供应管线应尽量短捷流畅。

4.2 原料、成品库房的布置

4.2.1 原料、成品库房的设计

原料、成品库房的布置是洗涤剂工厂厂区布置的重要环节。经过多年的实践和不断总结，我们认为：只要用地条件允许，采用大面积单层的轻钢结构形式作为原料、成品库房是最为适宜的。

轻钢结构的造价相对较低，施工周期短。而采用单层结构的另一个好处是避免了原料、成品的垂直运输。洗涤剂工厂的原料、成品的运送量较大，采用平面运送要比垂直运送节约很多能源和劳动力。把每天节约下来的能源和劳动力累加起来，一年能够节省一笔可观的开支。

实际上，从厂区的合理布置中，我们可以获得很多平时没有注意到的经济效益。我们了解到，洗涤用品行业的一些跨国公司，如宝洁和联合利华也是这样设计的。现在，有些厂家已开始采用全自动化立体仓库作为原料、成品库，但目前还不普遍，也需要经过实践检验。

4.2.2 原料、成品库房的布置

以10万吨/年洗衣粉车间和15万吨/年液体洗涤剂车间为例，原料、成品库房的面积估算分别为：洗衣粉装置用原料、包装材料及成品库房面积约22000m2；液洗装置用原料、包装材料及成品库房面积约16000m2。

此外，空瓶库的面积不宜太大，因为空瓶的体积量大，不方便储存，如果做空瓶库，其火灾危险类别是丙类，要求比较高。所以，有一些生产厂家根本就不单独设置空瓶库，而采用随用随运的方式或只做少量临时储存。

因此，这样规模的一个洗涤剂厂，其原料、成品库的面积就大约需要38000～40000m2。

从物流输送流畅、输送距离短捷方面的要求考虑，原料、成品库房应尽可能地与生产车间组合在一起布置。例如，洗衣粉车间尽可能与洗衣粉原料、成品库房组合布置；液体洗涤剂车间尽可能与液体洗涤剂原料、成品库房组合布置，或者将洗衣粉原料、成品库和液体洗涤剂原料、成品库房组合布置。这样安排的目的是努力做到原料、成品一次出入库，避免在厂区内交叉搬运，从而在很大程度上可降低产品的成本。

4.3 原料以及成品装卸站台的设计与布置

原料、成品装卸站台的布置和设计也是洗涤剂工厂厂区布置的重要环节，对日后工厂的日常运行和管理将起到重要的作用，也影响到工厂的运营成本。

以上面所说的洗涤剂工厂为例，规模为年产10万吨洗衣粉和15万吨液体洗涤剂的工厂，其每年的总运输量约为48～50万吨，其中运入量19万吨、运出量30万吨。这样，平均每天就有1600吨的物料要在这个站台进行装卸作业，量相当的大。同时，原料、产品的包装特点是：除洗衣粉部分为吨袋外，其他大部分包装单件重量轻、数量多（成品8～15kg/件，原料20～50kg/件）。所以，装卸站台的设计与布置就很重要，直接关系到日后工厂的运营成本和劳动强度。

从2005年实施的某个项目开始，我们与业主就怎样设计和布置原料、成品装卸站台的事宜做了认真、细致、深入的研究和讨论，充分地交换了思想，达成了共识。在后来的一系列项目的装卸站台设计中，我们都沿袭了这一思路。经过多年生产实践的检验，证明这一思路是正确的，用户也很满意。项目投产后，厂区物料装卸、搬运的费用比其他生产基地都有明显的节约。

4.3.1 装卸站台的设计

装卸站台宜采用高站台设计：装卸站台的地面标高与原料、成品仓库的标高相同，比停车场地面的标高应高出1.3～1.4m。车辆停靠站台时，车舱底面与站台基本同高，大车和小车的高度有所不同，可以通过一个升降调节板调节过度到等高。这样，手推车或叉车可以进入车舱内装卸货物，从而实现了货物的水平方向装卸，最大限度地避免了垂直方向的装卸量，大大减少了劳动强度。

装卸站台的宽度一般为5～6m。这样，叉车可以在站台转弯，叉车进出仓库也很方便，有利于产品的配货和配好货产品的临时停放。

装卸站台的长度应根据原料、成品仓库的长度和实际需要而定。一般来说，从原料、成品仓库的两端各缩进一跨的位置起都可以作为装卸站台使用，这个长度可以是几十米，也可以是一百几十米。我们承担设计过的项目，小一点的有80～90m长，大一点的有140～150m长，视产量规模酌情确定。

装卸位可以根据仓库的建筑跨距，每跨或每隔一跨设一个装卸位。

4.3.2 装卸站台的布置

根据厂区的地形和总体布置，装卸站台宜布置在原料、成品仓库的一侧，距离货运大门比较近、方便货车进入的位置上。

装卸站台和临时停车场一起构成装卸作业区，停车场则应尽量布置在地势较低的位置上。停车场可以布置在两座原料、成品仓库的中间，即两座仓库共用一个停车场，这时的停车场宽度可以在30m左右；停车场也可以布置在两座原料、成品仓库的同一侧，这时的停车场也要有足够的面积，其宽度也宜在30m左右，以车辆在车场内掉头、转弯比较自如为准。

总之，装卸作业区的设计和布置要以节约装卸运输成本和降低劳动强度为基本准则。

5. 结束语

1. 按照原料和产品的包装规格的特点，采用“高站台”的做法是可取的，畅顺、短捷的物流设计有利于提高装卸效率、降低劳动强度和装卸运输成本。

2. 根据洗衣粉、液体洗涤剂产品的工艺和物流特点，把生产装置和仓库等辅助设施有机组合成“联合厂房”的形式很有必要。这是避免厂内交叉运输、缩短水平搬运距离的有效方法。“联合厂房”体量大，建筑外形高低有别，错落有致，有利于提升企业的外观形象。

3. 洗涤剂工厂的厂区布置最终将体现在总图运输专业的“总平面布置图”上。总图运输专业作为总图设计的主体专业，要考虑的问题涉及到方方面面，需综合考虑。做出一张令业主完全满意的“总平面布置图”不是一件简单的事，需要我们从事这项工作的工程师们不断思考、不断学习、熟悉工厂、经常与业主方交流，丰富自己的知识。