李卫东 苏州中远海运化工物流有限公司 研发中心经理
尊敬的各位领导,专家,嘉宾,大家下午好!
我来自苏州中远化工物流有限公司,化学品自动化立体仓库设计规范团标于今年4月20日发布,将于7月20日正式施行,我们公司也是团标的主要参编单位。今天非常荣幸能代表编制组在本届化工物流安全环保论坛上向大家做这一标准的专题宣贯。对我而言也是一次再学习的机会,本次宣贯的主题是安全筑基石、绿领新未来、数字享生态。
接下来我将用30-40分钟的时间,从以下几方面为大家全面解读这个标准,主要包括制定背景、安全要求、自动化与信息化技术、绿色环保理念以及未来的实施展望。
首先请允许我简单介绍一下我们公司和实践基础,苏州中远海运化工物流有限公司是中远海运集团旗下专注于化工供应链的专业物流公司,沿江沿海布局覆盖全国30个省市,运营超过50万平方米的化工物流基地,特别值得一提的是2024年公司在张家港地区成功建成并运用了丙类化学品自动化立体仓库,为我们起草本标准提供了非常宝贵的实践经验和数据支撑。
正是因为在运营过程中,我们深刻体会到化学品仓储行业的三大痛点,安全风险高,土地资源紧,运营效率低,加上国内外相关标准要么有所缺陷,要么有所局限,所以我们联合行业力量起草了这部专门针对化学品自动化立体仓库的设计规范。我们的业务涵盖六大板块:危化品甲乙类仓储、液体封装、罐箱清洁与堆存,涂料以及润滑油代理销售,危化品运输以及化学品物流综合服务,正是基于这样多元深入的实践,我们更加清楚地认识到化学品自动化立体仓库的设计,绝不能简单照搬普通立体库的标准,而必须从化学品特殊属性出发,系统性地提出安全、智能、绿色的技术要求,这也是本标准最为核心的价值所在。
今天宣贯主要分为五部分,一是标准的制定背景与意义,二是全方位安全设计规范,三是自动化与信息化核心技术,四是环保与可持续发展理念,五是标准实施的行业新未来。
我们先进入第一部分,壹时代呼唤——标准制定的背景与意义,危化品仓储变革与机遇并存,目前面临三大挑战与三大机遇,当前化学品仓储行业面临三大挑战,主要是刚才说的土地资源紧、安全风险高、运营效率低,传统平面仓库占地大,利用率低,危化品特性又决定了对安全的高要求,而人工模式在效率和准确性上已经难以满足要求,同时我们也迎来了三大机遇,一个是自动化浪潮,二是智能化升级,三是绿色化发展。
比如自动存储系统,AGV搬运,WMS,WCS系统以及“双碳”战略都在推动行业加速转型,所以拥有一部专门的标准的需求非常迫切,化学品自动化立体仓储存的物品危险性高,存量大,一旦发生泄漏或火灾爆炸后果不堪设想,行业亟须统一专业的设计规范。
而现有的标准明确存在局限,国际上没有针对散装化学品自动化立体仓库的一套标准,国内有个标准如SH/T 3186-2017是石油化工自动化立体仓库设计规范,主要针对的是丙类固体和润滑油,对于甲乙类等高危化学品缺乏针对性指导,所以我们目标非常明确,首先是要填补空白,要覆盖多品类化学品自动化立体仓库设计,其实是要规范设计统一平面布置,防火分区,消防,防爆等关键技术。
同时要提升水平要强化仓库管控,全面提升行业安全与管理水平,简单说一下标准的核心价值,我们把标准核心价值概括为三句话:一是安全筑基石,本标准是保障化学品仓储安全的防火墙,从选址、布局、建筑、消防、防爆等维度提出系统性的安全要求;第二是绿领新未来,标准是引领行业绿色发展的导航仪,强调了节能、环保、少人化运营,助力双碳目标;三是数字享生态,标准是推动行业数字化转型的催化剂,明确WCS、WMS的功能要求,鼓励先进技术的应用,安全基石,全方位安全设计规范解读,这是标准的重中之重。
在这里我将从总体要求选址布局、建筑机构、消防系统、防爆与应急等五方面展开。
总体安全要求建立了全方位多层次的安全防线,强调预防为主、系统防控,并构建成一个金字塔模型,并明确了几条红线,塔基部分就是风险分类,风险分类就是按照GB 50016的要求执行,对所有化学品进行火灾的危险性分类,整体风险等级按就高不就低的原则。第二层次重大危险源管控,涉及重大危险源的仓库必须按照GB 17681的要求进行安全监控和应急措施。第三层次是规划原则,核心是分类储存,严禁混存,防止化学品反应风险,同时遵循物理承重原则做到分类分品上轻下重,均匀储存,剧毒品和易自爆还需要满足GA 1002和GA 1511的要求。 储存区内严禁设置再分包或封装实施,允许自动化打包,这样的话可以从源头上杜绝交叉风险和违规操作,这四个维度共同构成了一道全方位多层次的安全防线。
我们构筑第一道安全屏障,说一下选址篇,选址篇占标准第五章,主要强调选址和布局,选址方面要符合城镇化和化工园区规划,要避开洪涝地质灾害区域,要远离人员密集,环境敏感区和重大危险源,最好是在这些区域的常年最小频率风的上风侧布置,大家注意一下表一对防火间距有一些硬性要求,仓储与居住区至少要一百米安全距离,与相邻工厂围墙要50米,与高速公路路边要30米,与架空电力线路中心线要满足1.5倍塔盖高度,并且要小于40米,这些数字都是硬杠杠不允许打折扣的。
对于储量大、周转快的货物,设计为高度要小于24米的自动化立体货架,这里兼顾了一个安全效率还有介绍成本,与内部设施的防火间距如甲类仓库与乙类仓库工艺区装置间不应小于30米,与明火地点不应小于30米,必须设置环形消防车道的路面进宽大于等于6米,进空大于等于5米,转弯半径大于等于10米,至少要两处连通其他车道。环形车道消防要求高于一般的标准,交通运输方面装卸区要考虑13.7米的集装箱、拖挂车等大型车辆的转弯场地,运输量大时应设置货运等待区或专用停车场。
建筑方面是本标准主要讲的是建筑与机构。建筑方面控制者与消防控制室,由于独立建筑有爆炸危险的甲乙类仓库应独立设置,货物的采用敞开或半敞开式,要设置限压设施要采用轻质物面板做好防冰雪积聚,甲乙丙类液体仓库要设置防止液体流散的设施,救援仓库必须正对货架通道,风口范围内均匀的设置货架,确保消防员能够方便进入。另外一个方面丙类及以上仓库推荐采用库架分离,也就是说货架与建筑主体要各自独立受力,避免共振,提升安全冗余,抗震设防类比为重点设防类,安全等级要求是一体,地坪采用的光净混凝土结构,平整度上有严格的偏差要求,货架的倾斜度、沉重等必须每三年由第三方检测一次,注意一下这里是一个强制要求。
通风与电气方面,可能突然释放大量有毒或可燃气体的场所,必须设置施工通风系统,与探测器联锁换气次数要大于等于12次每小时,爆炸危险区域电气设备按GB 3836要求进行,所有的设备外入导电设备部分与货架都需要可靠基地。
消防系统方面分两个部分一个是基础篇,一个是核心篇,就是说标准第十一章讲到的是消防,其中基本篇消防积水必须设置室外消火栓系统,这里消火栓货架及轨道运输区域的话,可以仅在消防救援口外墙上设置,这个也是考虑实用性。灭火器要求按照GB 56104需要放在人员可以到达的区域。消防系统核心篇就是自动灭火系统,针对不同类型的产品,丙类产品要采用自动喷水灭火系统,丙类液体选择闭式泡沫,水喷淋或泡沫,水雨淋系统这个是可以选用。甲乙类固体必须采用自动喷水灭火系统,但不宜采用干式或要报警系统控制的预作业系统,干式和报警预作业系统反应速度要比自动喷水灭火系统反应速度要慢一些。甲乙类液体必须设置泡沫—水雨淋系统,防火分隔无法设置的绝不开口,防火转裂等处要设置水沫系统,断电设备前需断电。
防爆与应急方面主要是为极端工况做好万全准备。标准第十章说的报警相关内容,如果储存燃点小于45度,易燃或有毒化学品的仓库必须按照GB/T 50493设置全覆盖的可燃有毒气体探测器,报警终端是在消防控制室,24小时有人值守。要求是采用二级报警,有毒气体报警优先。系统应独立于其他系统,按消防电源复核供电配UPS,可燃气体一级下限浓度是小于等于25%,大概就是相当于1.25的体积浓度,二级下限浓度小于50%,相当于2.5的体积浓度。有毒气体要求小于100%就是100PPM,二级小于等于200%,其他安全设施方面也有相关要求,集中在11.4相关条款,要求24小时不间断视频监控覆盖交通通道,装卸区,储存区,最好能用AI识别异常行为,洗眼器、淋洗器服务半径要求小于15米,货架已全覆盖设置承重柱变形及倾角监测,数据要求上传WCS,要建立禁忌物配存动态关系图,火灾自动报警系统采用几种型,同时写着两种及以上火灾参数探测器,如线型光束感+感温光纤并与视频监控应急预案联动,选择两种探测器的话,安全更有保障。爆炸危险区域内所有设备包括搬运设备和控制设备防爆等级必须匹配。
第三部分就是数字生态自动化与信息化的核心技术,仓储工艺与设备部分主要集中在标准的第九章主,要讲的是我们的工艺和设备要求遵循系统性,最优距离,弹性,能力匹配,安全性,布局上分储存区和出入库作业区。
堆垛机选型分两种,如果是高度大于12米的话必须用巷道堆垛机,如果小于12米的话可以用侧向叉车,甲乙类仓库中有些特殊要求,比如说针对甲乙类仓库堆垛机速度要限制在小于等于120米每分钟,加速度的话小于等于0.3,提升速度小于等于12.5米每分钟,针对可能摩擦碰撞的部位要采用铜基不锈钢或不产生火花的材料,堆垛机要采用拖链供电,电池要求符合GB 3836防爆相关的系列标准。充电设施要设在户外独立区域,机械表面最高温度小于等于130度,这个表面温度小于等于130度。大家应该知道防爆T4是135度,T5是100度。堆垛机强制性配置自动灭火装置。
自动化控制系统WCS,我们把它誉为仓库的“小脑”,标准第七章主要说的WCS,就是说我们仓库小脑负责执行设备运行的部分,应开通与属地监管单位的数据接口,甲乙类仓库已设置爆炸危险区域电子安全防护边界,自动识别系统主要包括二维码、TFRD、AR视觉、这批货物信息以及安全数据。有一组关键报警的数据,就是说堆垛机和控制系统报警参数主要包括危险化学品泄漏,组成位置偏差如果大于等于10毫米会报警,搬运时间如果大于等于10也会报警,如果超速大于等于10%会报警,储存量超临界值会报警,货物储存期限如果大于等于24小时也会报警信息需要上报属地应急监管系统,这些系统要覆盖堆垛机状态,输出系统状态,货物状态等。
信息化管理系统WMS,我们把它比喻为仓库的“大脑”,标准第八章主要讲的是WMS相关的标准要求。负责业务管理和智慧决策,WMS的核心功能主要是基础信息管理,全流程业务管理,智能规则定制,为实现高效运营和智能决策提供了系统保障。
随着数字化程度的提高,信息安全要求至关重要。标准要求网络安全等级防护不低于六级,就是说要满足GB/ T22239—2019,这是一个信息安全技术、网络安全等级保护基本要求是一个推进性的国家标准。保护等级要求包括WMS和WCS子系统都要达到一个不低于二级的要求。WMS基本功能包括物料信息管理,这里面还包括SBS的识别, 资料表、动态管理、任务优化、日志管理等相关内容。WCS基本功能指令转换与交互,设备控制与监控,应急处置,任务调度,可视化监控等,两者协同实现货找人的柔性物流和全流程数字化管理。智能感知与监控构建了一个全天候无死角的安全网络,智能感知与监控系统是窗户的安全哨兵,标准要求建立包括气体检测、火灾报警、视频监控、应急火灾监控在内的全方位安全网络,特别是采用多种火灾探测器并与视频联动,鼓励使用AR技术,大幅提升预警的准确性和及时性。
第四部分是绿色未来,环保与可持续发展理念的践行,标准是11.5条款主要讲的是环保方面的要求,主要是集中在地面防渗,要求通过地面与墙角必须采用防腐、防渗措施与储存的化学品要相溶,废水废液收集要求事故状态下必须收集至全场,废气处理,储存有毒、有害及刺激性气味的化学品仓库,应设计废气收集和净化设施,相关要求要符合GB 16297,GB 16297—1996是大气污染物综合排放标准。
可持续方面构建低碳高效储存新模式,借助节能方面采用节能维护结构,照明节能方面要求采用LED,以及智能感应控制,运营节能方面要求实施自动化节能增效,WMS、WCS优化路径减少空时,不要放空,立体仓库要求基于土地资源,这些措施直接响应国家“双碳”战略也是绿领新未来的具体体现。
第五部分是总结和展望就是标准实施与行业新未来,利用这个机会跟大家交流一下标准的核心要点,主要是以下方面,适应范围覆盖甲、乙、丙、丁、戊类液体和固体化学品等高风险类别,但是不适用冷库,冷库有专门的标准,安全红线就是严格防火间距,防爆设计,消防系统,库架分离优先适用于库架分离的方案,堆垛机速度限制防静电、防爆、强制自动灭火。智能核心强制配置WMS、WCS并明确功能模块与信息安全等级要求。环保是底线,主要强调防渗、“三废”处理和节能设计。
最终标准落地引领我们行业的升级,我们计划通过以下方式推动标准落地,一是加强宣贯培训,线上线下结合组织专项培训;二是开展对标评估,专家现场指导提供改进方案;三是培育示范单位培育标杆企业发挥引领作用;四是强化地方合作,推动标准纳入地方监管。
各位领导,专家,同仁,化学品仓库行业的未来必然是安全、绿色、数字三位一体的新生态,这部标准的发布只是一个起点,真正实现安全筑基石,绿领新未来,数字享生态,需要我们在座的每一位共同努力把标准的要求转化为设计图纸,施工方案,运营规范和安全文化,让我们携手并进,共同开启化学品行业高质量发展的新篇章。
谢谢大家!敬请批评指正。