甲醇廠防火防爆設(shè)計(jì)

1、摘要本文是對(duì)甲醇廠進(jìn)行防火防爆設(shè)計(jì)。在考慮甲醇工業(yè)生產(chǎn)的工藝流程的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)家相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)計(jì)在陜西省西安市的甲醇廠進(jìn)行防火防爆設(shè)計(jì)，并對(duì)安全重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行防爆電氣選擇和滅火器配置。通過(guò)分析工藝流程，對(duì)工廠進(jìn)行區(qū)域劃分和總平面布置，并畫出總平面布置圖。關(guān)鍵詞：甲醇；火災(zāi)危險(xiǎn)性；防火間距；耐火等級(jí)；泄爆面積目 錄1 前言12 工程概況33 工程項(xiàng)目分析43.1工藝流程介紹43.1.1生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)述43.1.2安全防火重點(diǎn)部位53.1.3安全工作重點(diǎn)63.2工藝環(huán)節(jié)劃分73.2.1生產(chǎn)區(qū)73.2.2倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施83.2.3其他設(shè)施94 區(qū)域劃分105總平面的布置125.1分區(qū)布置125.2火災(zāi)危險(xiǎn)類

2、別的確定135.2.1甲醇及其生產(chǎn)原料的理化性質(zhì)簡(jiǎn)介135.2.2生產(chǎn)工藝火災(zāi)危險(xiǎn)分類145.2.3存儲(chǔ)區(qū)火災(zāi)危險(xiǎn)分類145.3耐火等級(jí)的確定155.3.1生產(chǎn)區(qū)155.3.2儲(chǔ)存區(qū)155.3.3生活區(qū)155.3.4附屬設(shè)施區(qū)155.4防火間距165.4.1防火間距設(shè)計(jì)原則165.4.2防火間距的確定176防爆電氣的設(shè)計(jì)186.1劃分爆炸危險(xiǎn)區(qū)域186.2防爆電氣選擇196.2.1爆炸性混合物分級(jí)、分組196.2.2防爆電氣選擇197 防爆方式確定及泄爆面積計(jì)算217.1泄爆方式217.2泄爆面積計(jì)算218 滅火器配置228.1滅火器配置場(chǎng)所的火災(zāi)種類和危險(xiǎn)等級(jí)228.2滅火器的選擇228.3

3、 滅火器的配置228.3.1配置單元計(jì)算228.3.2配置設(shè)計(jì)計(jì)算239 總結(jié)25參考文獻(xiàn)26附錄1火災(zāi)危險(xiǎn)類別劃分27附錄2防火間距32附錄3防爆電氣選型33附錄4爆炸區(qū)域劃分35附錄5滅火器配置361 前言我國(guó)是世界上能源生產(chǎn)大國(guó)，也是能源消費(fèi)大國(guó)。在能源結(jié)構(gòu)中，天然氣等優(yōu)質(zhì)能源比重較低，遠(yuǎn)低于世界平均水平，能源結(jié)構(gòu)明顯不合理。用“富煤，缺油氣，少再生能源”可以概括。甲醇是重要的化工產(chǎn)品與原料，并定位于未來(lái)清潔能源之一，隨著世界石油資源的減少和甲醇生產(chǎn)成本的降低，發(fā)展使用甲醇等新的替代燃料，已成為一種趨勢(shì)。從我國(guó)能源需求及能源環(huán)境的現(xiàn)實(shí)看，生產(chǎn)甲醇為新的替代燃料，減少對(duì)石油的依賴，也是大勢(shì)

4、所趨。我國(guó)甲醇主要用于化學(xué)合成，其次是燃料和溶劑，近年來(lái)增長(zhǎng)最迅速的是化學(xué)品生產(chǎn)，甲醇衍生物生產(chǎn)發(fā)展迅速。目前，國(guó)內(nèi)甲醇主要消費(fèi)在甲醛、mtbe、農(nóng)藥、對(duì)苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、甲胺、醋酸等行業(yè)。1998 年我國(guó)甲醇消費(fèi)結(jié)構(gòu)為：衍生物占65、農(nóng)藥占8、燃料占7、醫(yī)藥占6、溶劑占5、其它占9。隨著我國(guó)有機(jī)化工和制藥的發(fā)展，甲醇在這些領(lǐng)域的需求量也在不斷增加。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有甲醇生產(chǎn)企業(yè)近150 家。2001 年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)甲醇206 萬(wàn)t，2002 年生產(chǎn)207 萬(wàn)t，需求和供應(yīng)不成正比，大型甲醇項(xiàng)目的建設(shè)迫在眉睫。合成法生產(chǎn)甲醇，以天然氣、石油和煤作為主要原料，中國(guó)是資源和能源相對(duì)匾乏的

5、國(guó)家，少氣，缺油，但煤炭資源相對(duì)豐富，大力發(fā)展煤化工，合理開發(fā)利用煤炭資源已成共識(shí)。發(fā)展煤制甲醇，以煤代替石油，是國(guó)家能源安全的需要，也是化學(xué)工業(yè)高速發(fā)展的需求。但是由于煤制甲醇工藝復(fù)雜，且原料，中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物具有易燃、易爆、易中毒等特點(diǎn)，所以煤制甲醇生產(chǎn)過(guò)程具有一定的危險(xiǎn)性。例如：2008年11月7日下午3時(shí)20分左右，福建三明永安智勝化肥有限公司的甲醇車間發(fā)生爆炸，造成兩名工人死亡，一名工人受重傷。2005年10月12日17時(shí)10分左右，一輛裝有甲醇的汽車罐車駛往山東省微山縣某處停車場(chǎng)，在倒車時(shí)突然發(fā)生爆炸，車內(nèi)包括司機(jī)在內(nèi)的2人當(dāng)場(chǎng)死亡；1名路過(guò)的老人和1名小孩也不幸遇難。甲醇工廠發(fā)

6、生的事故后果一般都十分嚴(yán)重，除了事故本身所造成的損失外，甲醇等物質(zhì)的泄漏所造成的影響往往也是十分嚴(yán)重的。因此，為了防止生產(chǎn)甲醇的工廠火災(zāi)爆炸等事故對(duì)人員和財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重的損失以及對(duì)未來(lái)的影響，必須要對(duì)化工廠進(jìn)行防火防爆設(shè)計(jì)。為了預(yù)防事故，必須在對(duì)廠區(qū)進(jìn)行設(shè)計(jì)之前了解生產(chǎn)中涉及的化學(xué)品的理化特征及所需設(shè)備的特征，并在設(shè)計(jì)時(shí)針對(duì)這些特征采取相對(duì)應(yīng)的安全措施，合理的設(shè)計(jì)防火間距、泄爆面積、廠區(qū)布置等，避免或減少事故的發(fā)生。合理布置一個(gè)化工廠的各個(gè)區(qū)域和選擇相關(guān)安全防護(hù)設(shè)備需要根據(jù)我國(guó)頒布的相關(guān)規(guī)范和工廠的實(shí)際情況。在后面的課程設(shè)計(jì)根據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范gb50016-2006、石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范g

7、b50160-2008、爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范gb50058-92以及石油化工防火防爆手冊(cè)對(duì)甲醇廠進(jìn)行防火防爆設(shè)計(jì)。根據(jù)總圖制圖標(biāo)準(zhǔn)gb/t50103-2001、房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)gb/t5001-2001進(jìn)行的相關(guān)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。2 工程概況甲醇廠廠址設(shè)在西安經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)。占地面積91200平方米，長(zhǎng)約320米，寬約240米。西安經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)成立于1993年9月，位于西安市北門外、城市南北中軸線-未央路兩側(cè)，北二環(huán)和繞城高速公路之間，地理位置優(yōu)越，交通便利。區(qū)內(nèi)20-60米寬的道路路網(wǎng)基本建成；城市供水充沛，水質(zhì)優(yōu)良；區(qū)內(nèi)日供水量10萬(wàn)噸，已建成110kv變電站6座，總?cè)萘窟_(dá)75

8、萬(wàn)kva；陜北天然氣管道在區(qū)內(nèi)設(shè)置門站，可滿足入?yún)^(qū)項(xiàng)目生產(chǎn)與生活需要；采取集中供熱方式，已建成80蒸噸和300蒸噸的供熱站各一座；污水排放通暢，近期污水處理能力25萬(wàn)噸，遠(yuǎn)期50萬(wàn)噸，光纖、數(shù)字微波、衛(wèi)星、程控交換、數(shù)據(jù)與多媒體等多種通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋全區(qū)，中國(guó)四大互聯(lián)網(wǎng)中心節(jié)點(diǎn)之一的西部數(shù)據(jù)中心位于區(qū)內(nèi)?？傊撻_發(fā)區(qū)實(shí)現(xiàn)道路、供水、供電、供氣、供熱、排水、通訊“七通一平”。西安氣候?qū)倥瘻貛О霛駶?rùn)大陸性季風(fēng)氣候。四季分明，夏季炎熱多雨，冬季寒冷少雨雪，春秋時(shí)有連陰雨天氣出現(xiàn)。西安市及各郊縣年平均氣溫13.113.4。年極端最高氣溫3541.8；極端最低-16-20。全年以7月最熱，月平均氣溫26.1

9、26.3，月平均最高氣溫32左右；1月最冷，月平均氣溫-0.3-1.3，月平均最低氣溫-4左右，年較差達(dá)2627。降水年際變化很大，多雨年和少雨年雨量差別很大，兩者最大差值可達(dá)590 mm。降水的季節(jié)分配也極不均勻，有78%的雨量集中在510月，其中79月的雨量即占全年雨量的47%，且時(shí)有暴雨出現(xiàn)。年平均相對(duì)濕度70%左右。年平均風(fēng)速1.8 m/s，全年盛行風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)。3 工程項(xiàng)目分析3.1工藝流程介紹3.1.1生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)述煤是制造甲醇粗原料氣的主要固體燃料.用煤制甲醇的工藝路線包括燃料的氣化、氣體的脫硫、變換、脫碳及甲醇合成與精制。用蒸汽與氧氣(或空氣、富氧空氣)對(duì)煤進(jìn)行熱加工稱為固體燃料

10、氣化,氣化所得可燃性氣體通稱煤氣是制造甲醇的初始原料氣,氣化的主要設(shè)備是煤氣發(fā)生爐。用煤制得的粗原料氣組分中氫碳比太低,故在氣體脫硫后要經(jīng)過(guò)變換工序.使過(guò)量的一氧化碳變換為氫氣和二氧化碳,再經(jīng)脫碳工序?qū)⑦^(guò)量的二氧化碳除去。原料氣經(jīng)過(guò)壓縮、甲醇合成與精餾精制后制得甲醇。在銅觸媒的存在下在甲醇合成塔中進(jìn)行如下反應(yīng)： co + 2h2 ch3oh + q co2 + 3h2 ch3oh + h2o + q反應(yīng)過(guò)程中尚有下列副反應(yīng)： 2co + 4h2 (ch3)2o + h2o 4co + 8h2 c4h9oh + 3h2o圖3.1為甲醇合成工藝的流程框圖。水 蒸 汽造氣除塵凈化耐酸變換脫硫脫碳煙

11、煤補(bǔ)充氫氣聯(lián)合壓縮閃蒸，預(yù)蒸精 餾甲醇合成甲醇圖3.1煤低壓合成甲醇工藝的流程框圖（1）造氣及凈化：煙煤在造氣轉(zhuǎn)化爐中用水蒸汽、富氧進(jìn)行加壓連續(xù)氣化制得水煤氣，經(jīng)除塵、耐硫變換、脫硫脫碳等凈化，并調(diào)整好氫碳比后進(jìn)入甲醇合成塔。（2）甲醇合成：合成氣經(jīng)壓縮和換熱及預(yù)熱至反應(yīng)溫度，在6mpa等壓下、均溫式合成塔內(nèi)進(jìn)行催化反應(yīng)，反應(yīng)生成甲醇。合成塔出口氣經(jīng)廢鍋回收熱量后，再換熱和冷卻，然后在閃蒸槽閃蒸除去弛放氣及甲醇中溶解氣體，甲醇合成弛放氣設(shè)變壓吸附回收co+h2循環(huán)作甲醇原料氣，這樣可降低每噸甲醇原料氣消耗。（3）精餾：采用甲醇三塔精餾流程得到精甲醇，并進(jìn)行雜醇回收和熱量回收。該生產(chǎn)工藝中涉及的

12、原料，中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品都是易燃、易爆、有毒的危險(xiǎn)化學(xué)品。要用的原材料是煙煤、水、氧氣、木質(zhì)磺酸素水劑、各種催化劑、燒堿和石灰石等，中間物料為一氧化碳、氫氣和硫化氫，主要產(chǎn)品是甲醇。工藝中涉及的主要危險(xiǎn)品有：水煤氣（氫氣、一氧化碳）、硫化氫、甲醇。它們的危險(xiǎn)性質(zhì)如下：甲醇是無(wú)色澄清液體，有刺激性氣味。對(duì)人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉作用；對(duì)視神經(jīng)和視網(wǎng)膜有特殊選擇作用，引起病變；可致代射性酸中毒。具有易燃性，其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。與氧化劑接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或引起燃燒。在火場(chǎng)中，受熱的容器有爆炸危險(xiǎn)。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇火源會(huì)著火回燃。一氧

13、化碳是無(wú)色無(wú)臭氣體。具有易燃易爆氣性，與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。硫化氫是無(wú)色、有惡臭的氣體，是強(qiáng)烈的神經(jīng)毒物，對(duì)粘膜有強(qiáng)烈刺激作用。具有易燃性，與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。與濃硝酸、發(fā)煙硝酸或其它強(qiáng)氧化劑劇烈反應(yīng)，發(fā)生爆炸。氣體比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇火源會(huì)著火回燃。3.1.2安全防火重點(diǎn)部位煤制甲醇生產(chǎn)工藝主要包括造氣、凈化、合成和精制四個(gè)工藝流程。（1）造氣工藝及設(shè)備本企業(yè)的造氣設(shè)備采用固定床氣化。氣化劑與煤逆流接觸，氣化過(guò)程比較完全，灰渣殘?zhí)忌?，出口煤氣同時(shí)對(duì)上部原料煤進(jìn)行干燥和干餾，煤氣出口溫度低，現(xiàn)有加壓

14、固定床氣化最成熟的爐型是lurgi。氣化單元，事故類型為氣化單元生產(chǎn)設(shè)備破裂，管路系統(tǒng)或閥門損壞，發(fā)生泄漏事故。（2）甲醇合成工藝及設(shè)備該部分主要作用是將轉(zhuǎn)化氣中的h2、co、co2在合成塔中，在催化劑的促進(jìn)下，反應(yīng)生成粗甲醇。采用lurgi管殼等溫合成塔。在塔中，列管內(nèi)裝填催化劑，管間為沸騰水。原料氣與反應(yīng)后的氣體換熱到230 左右進(jìn)入合成塔，反應(yīng)放出的熱量經(jīng)管壁傳給管間的沸騰水，產(chǎn)生4 mpa 的蒸汽，蒸汽用于甲醇裝置。合成塔全系統(tǒng)的溫度條件用蒸汽壓來(lái)控制，從而保證催化劑層呈大致等溫的曲線。主要存在的危險(xiǎn)性為，反應(yīng)工藝控制要求嚴(yán)格，一旦泄露，發(fā)生火災(zāi)爆炸的危險(xiǎn)性大。（3）精制工藝設(shè)備精制設(shè)

15、備共有兩個(gè)精餾塔，塔內(nèi)相關(guān)參數(shù)如下表，由于操作不穩(wěn)定等因素，2個(gè)精餾塔的操作參數(shù)也會(huì)發(fā)生變化，為了保證生產(chǎn)穩(wěn)定，需要對(duì)溫度進(jìn)行控制。表3.1精餾塔的工藝參數(shù)表設(shè)備名稱塔頂塔底塔中部溫度/壓力/mpa溫度/0c壓力/mpa溫度/壓力/mpa加壓精餾塔1220.71320.731230.7常壓精餾塔650.12100.14900.13（4）甲醇儲(chǔ)存設(shè)備該儲(chǔ)罐是儲(chǔ)存最終產(chǎn)物甲醇的儲(chǔ)罐。甲醇具有揮發(fā)性、流動(dòng)擴(kuò)散性、高易燃性、蒸汽易爆性、熱膨脹性、積聚靜電荷性，這些性質(zhì)使甲醇儲(chǔ)罐具有儲(chǔ)存易燃易爆的壓力容器的危險(xiǎn)因素，并且在給排水作業(yè)時(shí)有發(fā)生跑料的危險(xiǎn)。3.1.3安全工作重點(diǎn)1、造氣設(shè)備（1）定期檢查設(shè)備

16、管線。（2）設(shè)置氣體檢測(cè)儀。（3）注意反應(yīng)物的量和防止震動(dòng)。2、甲醇合成設(shè)備（1）檢查設(shè)備，控制物料比。（2）定期檢查管路，設(shè)置氣體檢測(cè)儀。（3）合理操作，對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行安全教育。3、精制設(shè)備（1）對(duì)加壓精餾塔用調(diào)節(jié)閥進(jìn)行溫度控制。（2）確認(rèn)流程、閥門安裝、法蘭連接完好，單設(shè)備、閥門調(diào)試完畢。（3）工藝管線設(shè)備吹掃。（4）正確按精餾塔操作規(guī)程操作。4、甲醇儲(chǔ)罐（1）采用內(nèi)浮頂，主要為了減少物料的揮發(fā)量。（2）檢查甲醇罐液位是否高于85%，倒罐及進(jìn)料是否按規(guī)定進(jìn)行。（3）檢查各儀表指示、氮封、噴淋冷卻水及呼吸閥是否好用，罐區(qū)內(nèi)外有無(wú)泄漏。（4）設(shè)備接地、設(shè)可燃有毒氣體探測(cè)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、泡沫消防

17、等等。（5）防止靜電，雷電等火源。3.2工藝環(huán)節(jié)劃分3.2.1生產(chǎn)區(qū)甲醇的工藝流程共分為四個(gè)步驟：煤炭加壓氣化、合成氣凈化、合成反應(yīng)、甲醇精制。四個(gè)部分都獨(dú)立設(shè)生產(chǎn)車間。所以將甲醇的生產(chǎn)工藝過(guò)程分為四個(gè)部分。各個(gè)生產(chǎn)車間的功能與規(guī)模見表3.1表3.1各個(gè)生產(chǎn)車間的功能與規(guī)模編號(hào)生產(chǎn)車間功能長(zhǎng)（m）寬（m）高（m）面積（）1煤在高溫常壓下，與氣化劑反應(yīng)轉(zhuǎn)化為co、h2等可燃性氣體40301012002原料氣體進(jìn)行除塵302086003除去變換氣中的h2s、cos、co2等酸性氣體302086004甲醇合成40301012005粗甲醇在常壓的精制302086006粗甲醇在加壓的精制30208600

18、3.2.2倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施為了方便工廠的生產(chǎn)與成品的管理，所以在廠內(nèi)設(shè)計(jì)有儲(chǔ)存設(shè)施。儲(chǔ)存區(qū)域劃為三部分，儲(chǔ)罐1（建筑物7）、儲(chǔ)罐2（建筑物8）、儲(chǔ)罐3（建筑物9）是為了儲(chǔ)存產(chǎn)品甲醇，儲(chǔ)庫(kù)1（建筑物10）、儲(chǔ)庫(kù)2（建筑物11）是原料煤儲(chǔ)存?zhèn)}庫(kù)；庫(kù)房主要為原料庫(kù)，存儲(chǔ)的物質(zhì)為木質(zhì)磺酸素水劑、各種催化劑、石灰石等物質(zhì)。下面對(duì)各物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)及存儲(chǔ)注意事項(xiàng)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，并根據(jù)其理化性質(zhì)和儲(chǔ)存要求設(shè)計(jì)儲(chǔ)存車間的功能和規(guī)格。表3.2儲(chǔ)存車間的功能和規(guī)格編號(hào)儲(chǔ)存及成品車間的功能長(zhǎng)（m）寬（m）高（m）面積（）7儲(chǔ)罐1，存儲(chǔ)甲醇4025810008儲(chǔ)罐2，存儲(chǔ)甲醇4025810009儲(chǔ)罐3，存儲(chǔ)甲醇402581000

19、10儲(chǔ)庫(kù)1，存儲(chǔ)煤3025870011儲(chǔ)庫(kù)2，存儲(chǔ)煤3025870012倉(cāng)庫(kù)，存儲(chǔ)原料30258700甲醇：甲醇別名叫木醇，又稱木酒精。分子量32.04。相對(duì)密度0.792(20/4)。熔點(diǎn)一97.8。沸點(diǎn)64.5。閃點(diǎn)12.22。自燃點(diǎn)463.89。蒸氣密度1.11。蒸氣壓13.33 kpa(100mmhg 21.2)。爆炸極限6一36.5(空氣中)。列入危險(xiǎn)化學(xué)品名錄(2002年版)，屬易燃液體第二項(xiàng)中閃點(diǎn)液體。危險(xiǎn)貨物編號(hào)：32058，un號(hào)：1230。是無(wú)色、透明、高度揮發(fā)、易燃液體。略有酒精氣味。能與水、乙醇、乙醚、苯、酮、鹵代烴和許多其他有機(jī)溶劑相混溶。遇熱、明火或氧化劑易著火。采

20、用浮頂罐儲(chǔ)存儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫(kù)溫不宜超過(guò)30。保持容器密封。應(yīng)與氧化劑、酸類、堿金屬等分開存放，切忌混儲(chǔ)。采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料。燒堿：化學(xué)名稱氫氧化鈉不燃，具強(qiáng)腐蝕性、強(qiáng)刺激性，可致人體灼傷與酸發(fā)生中和反應(yīng)并放熱。遇潮時(shí)對(duì)鋁、鋅和錫有腐蝕性，并放出易燃易爆的氫氣。本品不會(huì)燃燒, 遇水和水蒸氣大量放熱, 形成腐蝕性溶液。具有強(qiáng)腐蝕性。儲(chǔ)存于陰涼、干燥、通風(fēng)良好的庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫(kù)內(nèi)濕度最好不大于85。包裝必須密封，切勿受潮。應(yīng)與易（可）燃物、酸類等分開存放，切忌混儲(chǔ)。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有合適的

21、材料收容泄漏物。3.2.3其他設(shè)施作為一個(gè)化工廠，除了基本生產(chǎn)儲(chǔ)存需要之外還要有相關(guān)的生活區(qū)、辦公區(qū)及其他設(shè)施建（構(gòu)）筑。為此設(shè)置辦公樓1（建筑物13）、食堂1（建筑物14）、食堂2（建筑物15）、浴池（建筑物16）、活動(dòng)中心（建筑物17）、宿舍1（建筑物18）、宿舍2（建筑物19）、污水處理站（建筑物20）、鍋爐房（建筑物21）、水泵站（建筑物22）、配電站（建筑物23）、消防水池（建筑物24）。各個(gè)建筑物的規(guī)格如表3.3所示。表3.3 其他設(shè)施名稱及規(guī)格編號(hào)名稱長(zhǎng)（m）寬（m）層數(shù)面積（）13辦公池3015345016活動(dòng)中心302026

22、0017宿舍24040245019污水處理站4010340020鍋爐房4010340021水泵站4010340022配電站2010120023消防水池202014004 區(qū)域劃分化工企業(yè)總平面布置是企業(yè)進(jìn)行一切生產(chǎn)設(shè)計(jì)的前提，它的優(yōu)劣直接關(guān)系到企業(yè)的總體規(guī)劃及生產(chǎn)流程的順暢與否，安全生產(chǎn)等等?？偲矫娌贾猛紤]國(guó)家規(guī)范及地方性法規(guī)，結(jié)合自然條件和周邊環(huán)境等因素,最終根據(jù)綜合需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。只有對(duì)總平面布置中涉及的諸多因素進(jìn)行細(xì)致周密的研究和論證,才能為企業(yè)創(chuàng)造安全、高效、和諧、合理的平面布置。根據(jù)化工企業(yè)的特點(diǎn)化工企業(yè)的原料、成品或半成品大多是可燃?xì)怏w、可燃液體，生產(chǎn)

23、大多是在高溫、高壓條件下進(jìn)行的，可燃物質(zhì)可能泄露的幾率多，火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)性較大。一般對(duì)工廠總平面布置從安全防火的角度加以論述。工藝裝置和全廠儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施占地面積較大，是全廠防火、防爆的重點(diǎn)；水、電、蒸汽、壓縮空氣等公用設(shè)施，需靠近工藝裝置；工廠管理及生活服務(wù)設(shè)施是全廠生產(chǎn)指揮中心,人員集中，要求安靜、污染少等。本文根據(jù)石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范和甲醇生產(chǎn)的過(guò)程危險(xiǎn)性及西安經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的地形與氣候特征進(jìn)行區(qū)域劃分。最終將廠區(qū)劃分為如下4部分：工藝裝置區(qū)、貯運(yùn)設(shè)施區(qū)、公用設(shè)施區(qū)、工廠管理和生活區(qū)。其中工藝裝置區(qū)包括生產(chǎn)裝置和輸送管線、泵房；貯運(yùn)設(shè)施區(qū)包括儲(chǔ)罐、儲(chǔ)庫(kù)和倉(cāng)庫(kù)；公用設(shè)施區(qū)包括配電站、鍋爐房、污水

24、處理站、水泵站；工廠管理和生活區(qū)包括辦公樓、食堂、浴池和宿舍。其中工藝裝置區(qū)和貯運(yùn)設(shè)施區(qū)是主要的潛在危險(xiǎn)區(qū)，必須慎重考慮合理布置，以保安全。石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范中規(guī)定：在進(jìn)行區(qū)域規(guī)劃時(shí)，應(yīng)根據(jù)石油化工企業(yè)及其相鄰工廠或設(shè)施的特點(diǎn)和火災(zāi)危險(xiǎn)性，結(jié)合地形、風(fēng)向等條件，合理布置。生產(chǎn)區(qū)宜位于鄰近城鎮(zhèn)或居民區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。在進(jìn)行總平面布置時(shí)應(yīng)根據(jù)工廠的生產(chǎn)流程及各組成部分的生產(chǎn)特點(diǎn)和火災(zāi)危險(xiǎn)性，結(jié)合地形、風(fēng)向等條件，按功能分區(qū)集中布置?？赡苌l(fā)可燃?xì)怏w的工藝裝置、罐組、裝卸區(qū)或全廠性污水處理場(chǎng)等設(shè)施宜布置在人員集中場(chǎng)所及明火或散發(fā)火花地點(diǎn)的全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。本工廠設(shè)在西安經(jīng)濟(jì)開

25、發(fā)區(qū)內(nèi)，西安氣候?qū)倥瘻貛О霛駶?rùn)大陸性季風(fēng)氣候。年平均相對(duì)濕度70%左右。年平均風(fēng)速1.8 m/s，全年盛行風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)。因此，根據(jù)廠區(qū)地形、風(fēng)向特點(diǎn)，及生產(chǎn)工藝、物料危險(xiǎn)性，將工廠作如下劃分。將工廠管理和生活區(qū)設(shè)置在東北方向，公用設(shè)施區(qū)設(shè)在西北方向，工藝裝置無(wú)疑是整個(gè)工廠的心臟部分；從安全角度看，工藝裝置是一個(gè)易燃、易爆、有毒的特殊危險(xiǎn)的地區(qū)，為了盡量減少其對(duì)相鄰廠礦、企業(yè)、村莊、國(guó)家鐵路、公路等外部影響，將工藝裝置區(qū)設(shè)在西南方向而貯運(yùn)設(shè)施區(qū)設(shè)在東南方向。這樣的布置充分考慮工廠的安全性。區(qū)域劃分必須符合防火、安全、衛(wèi)生、檢修和施工等規(guī)范、規(guī)定的要求，以利于保障人身安全和改善作業(yè)環(huán)境，同時(shí)為企業(yè)

26、的安全生產(chǎn)創(chuàng)造必要的條件。5總平面的布置5.1分區(qū)布置本文根據(jù)石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范和甲醇生產(chǎn)的過(guò)程危險(xiǎn)性及西安經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的地形與氣候特征進(jìn)行區(qū)域劃分。最終將廠區(qū)劃分為如下4部分：工藝裝置區(qū)、貯運(yùn)設(shè)施區(qū)、公用設(shè)施區(qū)、工廠管理和生活區(qū)。(1)工藝裝置區(qū)位于廠區(qū)西南方向，包括6車間，分別是煤轉(zhuǎn)化為水煤氣的造氣車間（車間1），水煤氣的除塵凈化車間（車間2），水煤氣脫硫車間（車間3），甲醇的合成車間（車間4），低壓精餾車間（車間5），加壓精餾車間（車間6），。其中，車間1所需的原料煤需要設(shè)置一個(gè)原料中間儲(chǔ)庫(kù)（儲(chǔ)庫(kù)1）以及一個(gè)原料倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)各車間所需的原料。（2）工廠管理和生活區(qū)設(shè)置在東北方向，包括辦公

27、樓1，活動(dòng)中心，食堂1，食堂2，浴池，宿舍1，宿舍2，。是工廠的管理人員辦公和員工休息娛樂(lè)的場(chǎng)所。從保障人員生命安全角度看，廠前區(qū)要遠(yuǎn)離工藝裝置和油罐區(qū)布置。以便于管理、保持環(huán)境潔凈，且最好是在廠區(qū)邊緣地帶。（3）貯運(yùn)設(shè)施區(qū)設(shè)在東南方向，包括儲(chǔ)罐1、儲(chǔ)罐2、儲(chǔ)罐3、儲(chǔ)庫(kù)1、儲(chǔ)庫(kù)2和倉(cāng)庫(kù)。 罐組不應(yīng)毗鄰布置在高于工藝裝置、全廠性重要設(shè)施或人員集中場(chǎng)所的階梯上。以防止可能泄漏的可燃?xì)怏w漫流到下一個(gè)臺(tái)階，而造成更大的事故。罐區(qū)儲(chǔ)量大，罐數(shù)多，占地比率高，又散發(fā)易燃易爆氣體，在布置上要力求遠(yuǎn)離火源，且在火源全年最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。要設(shè)置在道路運(yùn)輸頻繁地段之外和外來(lái)人員經(jīng)常往來(lái)地區(qū)之外。罐組不能緊靠排

28、洪溝布置，因儲(chǔ)罐一旦泄露，很難防止可燃液體入排洪溝，而排洪溝一般順廠區(qū)延伸，難免有明火落入，引發(fā)火災(zāi)，后果不堪設(shè)想，會(huì)形成連環(huán)火災(zāi)。（4）公用設(shè)施區(qū)設(shè)在西北方向，包括配電站、鍋爐房、污水處理站、水泵站和消防水池。其中消防站應(yīng)布置在責(zé)任區(qū)的適中位置。即保證發(fā)生爆炸事故時(shí)，消防設(shè)備和消防人員的安全，也使消防車能迅速、安全、不受任何干擾的及時(shí)到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。而污水處理場(chǎng)宜位于廠區(qū)邊緣，且地勢(shì)及地下水位較低處并應(yīng)布置在廠區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。使各類污水管線盡可能多地采用自流方式流入處理場(chǎng)，也防止污水處理場(chǎng)經(jīng)常散發(fā)的油氣和有味氣體對(duì)廠區(qū)環(huán)境造成污染?？傋冸娝贾迷趶S區(qū)邊緣，但也應(yīng)盡量靠近用電負(fù)荷中心

29、，避免引線過(guò)長(zhǎng)造成的電能損耗。還應(yīng)防止電器設(shè)備受到煙塵污染或受到有害氣體的腐蝕，而造成短路事故。5.2火災(zāi)危險(xiǎn)類別的確定5.2.1甲醇及其生產(chǎn)原料的理化性質(zhì)簡(jiǎn)介1、一氧化碳一氧化碳在常溫常壓下為無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)味、無(wú)刺激性的窒息性有毒氣體。其熔點(diǎn)-205.1，沸點(diǎn)-191.5，相對(duì)密度0.967，空氣中可燃范圍12.5%74%，空氣中最低燃點(diǎn)630，最易引燃濃度30%，產(chǎn)生最大爆炸壓力的濃度35.2%，最大爆炸壓力6.3kg/cm3，毒性級(jí)別2，易燃性級(jí)別4，易爆性級(jí)別0 。gb 13690-92將其劃為第2.1 類易燃?xì)怏w。火災(zāi)危險(xiǎn)性為乙類。2、氫氣氫無(wú)色無(wú)嗅無(wú)味無(wú)毒,是一種易燃易爆氣體.熔點(diǎn)

30、-259.2;相對(duì)密度(水=1)0.07(-252)，沸點(diǎn)-252.8，飽和蒸汽壓13.33kpa;閃點(diǎn)-50，爆炸下限4.1v%，爆炸上限74.1v%，自燃溫度500。與空氣混合能形成爆炸混合物,遇明火、高熱極易引起燃燒爆炸。氣體比空氣輕，在室內(nèi)使用和儲(chǔ)存時(shí)，漏氣上升滯留屋頂不易排出，遇火星會(huì)引起爆炸。與氟、氯等能發(fā)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)。建筑火險(xiǎn)分級(jí)為甲類。3、硫化氫硫化氫是無(wú)色、有惡臭的氣體易燃，與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。與濃硝酸、發(fā)煙硝酸或其它強(qiáng)氧化劑劇烈反應(yīng)，發(fā)生爆炸。氣體比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇火源會(huì)著火回燃。熔點(diǎn)-85.5，沸點(diǎn)-60.

31、4，相對(duì)密度（空氣=1）1.19，燃爆下限4.0%，爆炸上限46.0%，引燃溫度260。gb 13690-92將該物質(zhì)劃為第2.1 類易燃?xì)怏w?；馂?zāi)危險(xiǎn)性為甲類。4、甲醇甲醇在常態(tài)下為液體,沸點(diǎn)64.5,2.0時(shí)的飽和蒸氣壓為12.8(96),溫度愈高,蒸氣壓愈高,揮發(fā)性越強(qiáng)。甲醇的粘度0.5945.(2.0),并隨溫度升高而降低,有較強(qiáng)的流動(dòng)性。同時(shí)由于甲醇蒸氣的密度比空氣密度略大(10%),有風(fēng)時(shí)會(huì)隨風(fēng)飄散,即使無(wú)風(fēng)時(shí),也能沿著地面向外擴(kuò)散,并易積聚在地勢(shì)低洼地帶。甲醇的閃點(diǎn)11.1(閉杯),甲醇的沸點(diǎn)為645,自燃點(diǎn)為473.(空氣中)、461(氧氣中),開杯試驗(yàn)閃點(diǎn)為16。甲醇蒸氣與空

32、氣混合達(dá)到甲醇的爆炸濃度范圍6.7%3.6%時(shí),遇火源就會(huì)發(fā)生爆炸。甲醇的介電常數(shù)為3.2.62.,電阻率為5.8106,說(shuō)明有一定的帶電能力。因此,甲醇在管輸和灌裝過(guò)程中能產(chǎn)生靜電,當(dāng)靜電荷聚積到一定程度則會(huì)放電,故有著火或爆炸的危險(xiǎn)。gb 13690-92將該物質(zhì)劃為第3.2 類中閃點(diǎn)易燃液體?；馂?zāi)危險(xiǎn)性為甲類火災(zāi)危險(xiǎn)性可燃液體。5.2.2生產(chǎn)工藝火災(zāi)危險(xiǎn)分類生產(chǎn)的火災(zāi)危險(xiǎn)性應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)中使用或產(chǎn)生的物質(zhì)性質(zhì)及其數(shù)量等因素進(jìn)行確定。根據(jù)建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范表3.1.1生產(chǎn)的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類（見附錄1）確定生產(chǎn)工藝火災(zāi)危險(xiǎn)。其中造氣、除塵、脫硫工藝中含有硫化氫等火災(zāi)危險(xiǎn)性為甲類的物質(zhì)，所以確定其生產(chǎn)

33、工藝火災(zāi)危險(xiǎn)性為甲級(jí)，而合成、常壓精餾、加壓精餾工藝中又含有大量的火災(zāi)危險(xiǎn)性為甲的甲醇，因而確定這三個(gè)廠房的火災(zāi)危險(xiǎn)性為甲級(jí)。5.2.3存儲(chǔ)區(qū)火災(zāi)危險(xiǎn)分類儲(chǔ)存物品的火災(zāi)危險(xiǎn)性應(yīng)根據(jù)儲(chǔ)存物品的性質(zhì)和儲(chǔ)存物品中的可燃物數(shù)量等因素確定。根據(jù)石油化工設(shè)計(jì)規(guī)范表3.0.1可燃?xì)怏w的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類，表3.0.2液化烴、可燃液體的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類，建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范表3.1.3 儲(chǔ)存物品的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類（見附錄1），將各原料、成品儲(chǔ)罐、儲(chǔ)庫(kù)的火災(zāi)危險(xiǎn)性為：甲醇，閃點(diǎn)-11.1，屬于火災(zāi)危險(xiǎn)性甲類，則甲醇儲(chǔ)罐的火災(zāi)危險(xiǎn)性甲類；燒堿火災(zāi)危險(xiǎn)性為戊類；煤火災(zāi)危險(xiǎn)性為乙類。5.3耐火等級(jí)的確定5.3.1生產(chǎn)區(qū)根據(jù)生產(chǎn)區(qū)

34、廠房的火災(zāi)危險(xiǎn)類別，并依據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范第3.3條表3.3.1 廠房的耐火等級(jí)、層數(shù)和防火分區(qū)的最大允許建筑面積（見附錄1）確定各廠房的耐火等級(jí)及廠房層數(shù)和面積。最后決定所有廠房都為單層，耐火等級(jí)都為甲類二級(jí)，從廠房1到廠房6面積分別為1200、600、600、1200、600、600。5.3.2儲(chǔ)存區(qū)根據(jù)儲(chǔ)罐和倉(cāng)庫(kù)的火災(zāi)危險(xiǎn)類別，依據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范第3.3.2條表3.3.2（見附錄1）庫(kù)房的耐火等級(jí)、層數(shù)和面積，可以確定儲(chǔ)存區(qū)倉(cāng)庫(kù)、產(chǎn)品車間的耐火等級(jí)。原料儲(chǔ)庫(kù)為單層，儲(chǔ)庫(kù)1、儲(chǔ)庫(kù)2的耐火等級(jí)為乙類一級(jí)，面積為100；倉(cāng)庫(kù)的耐火等級(jí)為戊類二級(jí)面積為100。儲(chǔ)罐1、儲(chǔ)罐2、儲(chǔ)罐3、火災(zāi)危險(xiǎn)性

35、為甲類，體積為1000m。5.3.3生活區(qū)根據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范中民用建筑各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求民用建筑的耐火等級(jí)、最多允許層數(shù)和防火分區(qū)最大允許建筑面積應(yīng)符合表5.1.7民用建筑的耐火等級(jí)、最多允許層數(shù)和防火分區(qū)最大允許建筑面積的規(guī)定（見附錄1）。對(duì)辦公管理生活區(qū)建筑的耐火等級(jí)和面積進(jìn)行設(shè)計(jì)：辦公樓、活動(dòng)中心、宿舍耐火等級(jí)均為二級(jí)，食堂、浴池耐火等級(jí)均為三級(jí)。面積分別為辦公樓：600，辦公樓活動(dòng)中心：600，食堂600，浴池：450，宿舍1、2均為450。其中辦公樓為三層，宿舍為1、2均為三層，食堂也為三層，浴池和活動(dòng)中心都為二層。5.3.4附屬設(shè)施區(qū)附屬設(shè)施區(qū)的設(shè)計(jì)根據(jù)石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范和建筑設(shè)

36、計(jì)防火規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范和建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范對(duì)其他設(shè)施的耐火等級(jí)及面積都有相關(guān)要求。其中消防水池是露天的，所以不考慮耐火等級(jí)，面積為400；鍋爐房應(yīng)為一、二級(jí)耐火等級(jí)建筑，但每小時(shí)鍋爐的總蒸發(fā)量不超過(guò)4t的燃煤鍋爐房可采用三級(jí)耐火等級(jí)的建筑。因此，設(shè)計(jì)本化工廠鍋爐房為二級(jí)耐火等級(jí)的建筑，面積為400；水泵站、配電站、污水處理站為耐火等級(jí)均為二級(jí)，面積分別為400、200、400?，F(xiàn)將工廠內(nèi)各建筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)類別、耐火等級(jí)、層數(shù)、面積列為如下表（表5.1）。表5.1 化工廠內(nèi)各建筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)類別、耐火等級(jí)、層數(shù)、面積項(xiàng)目類別編號(hào)建筑物名稱火災(zāi)危險(xiǎn)類別耐火等級(jí)層數(shù)面積(m2)生

37、產(chǎn)區(qū)1生產(chǎn)車間1甲類二級(jí)單層12002生產(chǎn)車間2甲類二級(jí)單層6003生產(chǎn)車間3甲類二級(jí)單層6004生產(chǎn)車間4甲類二級(jí)單層12005生產(chǎn)車間5甲類二級(jí)單層6006生產(chǎn)車間6甲類二級(jí)單層6007儲(chǔ)庫(kù)1乙類一級(jí)單層7508儲(chǔ)庫(kù)2乙類一級(jí)單層7509倉(cāng)庫(kù)戊類二級(jí)單層750儲(chǔ)存區(qū)10儲(chǔ)罐1甲類體積約900m11儲(chǔ)罐2甲類體積約900m12儲(chǔ)罐3甲類體積約900m辦公生活區(qū)13辦公樓二級(jí)三層60014食堂三級(jí)三層60015浴池三級(jí)二層45016活動(dòng)中心二級(jí)二層60017宿舍1二級(jí)三層45018宿舍2二級(jí)三層450附屬設(shè)備區(qū)19配電站二級(jí)單層20020污水處理站二級(jí)單層40021鍋爐房二級(jí)單層40022水泵

38、站二級(jí)單層40023消防水池單層4005.4防火間距5.4.1防火間距設(shè)計(jì)原則本工廠的防火間距是按石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范中對(duì)各建筑物之間的防火間距要求設(shè)計(jì)的。石油化工企業(yè)總平面布置的防火間距不應(yīng)小于表4.2.12石油化工廠總平面布置的防火間距的規(guī)定。工藝裝置或設(shè)施（罐組除外）之間的防火距離應(yīng)按相鄰最近的設(shè)備、建筑物或構(gòu)筑物確定，其防火間距起止點(diǎn)應(yīng)符合石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范中附錄a的規(guī)定。將標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定定為最低值，只考慮鄰近建筑物的防火間距。本廠重點(diǎn)防火區(qū)域?yàn)楣に嚿a(chǎn)區(qū)和儲(chǔ)存設(shè)施區(qū)，根據(jù)生產(chǎn)車間、倉(cāng)庫(kù)、儲(chǔ)罐等的火災(zāi)危險(xiǎn)類別，對(duì)防火間距進(jìn)行設(shè)定。生產(chǎn)區(qū)內(nèi)生產(chǎn)車間的火災(zāi)危險(xiǎn)類別為甲類，儲(chǔ)庫(kù)和倉(cāng)庫(kù)

39、的火災(zāi)危險(xiǎn)類別包括乙類和戊類。因此，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)可知，甲類車間與甲類車間的防火間距為30m，甲類與乙類之間的防火間距為25m，廠區(qū)圍墻（中心線）或用地邊界線與甲類廠房防火間距為30m，與乙類廠房防火間距為25m。廠內(nèi)鍋爐房?jī)H為工廠生產(chǎn)所需，水泵站為生產(chǎn)區(qū)小型供水泵站，所以將鍋爐房和水泵站當(dāng)作丙類設(shè)施。則其與配電站之間的防火間距應(yīng)符合丙類設(shè)施與全廠重要性設(shè)施之間的防火間距為25m。污水處理廠與配電站的防火間距符合污水處理與全廠重要設(shè)施之間的防火間距為25m。根據(jù)石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范表6.2.8罐組內(nèi)相鄰可燃液體地上儲(chǔ)罐的防火間距浮頂、內(nèi)浮頂罐的防火間距為0.4d，而本廠采用的浮頂罐的體積為100

40、0 m，罐直徑d=11.5m，罐身高度h1=11.91m。所以防火間距為5m。5.4.2防火間距的確定依據(jù)上面的防火間距確定原則，并且考慮產(chǎn)品生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存過(guò)程，工廠整體布局的規(guī)范合理，以及便于消防滅火等因素。廠內(nèi)建、構(gòu)筑物之間的防火間距確定見附錄2。根據(jù)各建、構(gòu)筑物之間的防火間距及其面積，綜合考慮總體布置以及各類生產(chǎn)車間、倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施和其他設(shè)施與廠區(qū)圍墻、廠內(nèi)各道路、工廠管理區(qū)及生活區(qū)的距離，工廠總平面布置見圖紙，其中各建（構(gòu)）筑之間的防火間距見附錄2，各建（構(gòu)）筑物標(biāo)號(hào)見表5.1。6防爆電氣的設(shè)計(jì)6.1劃分爆炸危險(xiǎn)區(qū)域在化工企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,由于使用大量揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì),使工廠內(nèi)的某些區(qū)域成為爆

41、炸危險(xiǎn)區(qū)域。廠房的電氣設(shè)計(jì)必須把防爆安全作為設(shè)計(jì)方案的首要因素來(lái)慎重對(duì)待。構(gòu)成爆炸的三個(gè)基本條件為釋放源、點(diǎn)燃源、爆炸濃度?？舍尫懦瞿苄纬杀ㄐ曰旌衔锏奈镔|(zhì)所在的位置或地點(diǎn)稱為釋放源。釋放源應(yīng)按易燃物質(zhì)的釋放頻繁程度和持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短進(jìn)行分級(jí)。煙頭、撞擊火花、明火、化學(xué)反應(yīng)熱、熱物體表面等都可以起到點(diǎn)燃作用,成為點(diǎn)燃源。而電器控制設(shè)備,如燈開關(guān)、磁力起動(dòng)器等在分合過(guò)程中產(chǎn)生的電弧以及電器設(shè)備表面的熱積累都是可能的點(diǎn)燃源。在電氣設(shè)計(jì)中最重要的是要防止因電氣設(shè)備導(dǎo)致點(diǎn)燃的問(wèn)題。爆炸性氣體、蒸氣、粉塵等要與空氣混合成一定比例,才能形成爆炸性混合物,這種比例稱作爆炸濃度。釋放源、點(diǎn)燃源和爆炸濃度構(gòu)成了爆

42、炸的三個(gè)基本條件,缺少其中任何一個(gè)條件時(shí),均夠不成爆炸。因此,電氣設(shè)計(jì)中的防爆措施應(yīng)當(dāng)從這三個(gè)方面來(lái)考慮。根據(jù)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范gb5005892第2.2.1條 爆炸性氣體環(huán)境應(yīng)根據(jù)爆炸性氣體混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時(shí)間，按下列規(guī)定進(jìn)行分區(qū)：一、0區(qū)：連續(xù)出現(xiàn)或長(zhǎng)期出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境； 二、1區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境; 三、2區(qū)：在正常運(yùn)行時(shí)不可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境，或即使出現(xiàn)也僅是短時(shí)存在的爆炸性氣體混合物的環(huán)境。 注：正常運(yùn)行是指正常的開車、運(yùn)轉(zhuǎn)、停車，易燃物質(zhì)產(chǎn)品的裝卸，密閉容器蓋的開閉，安全閥、排放閥以及所有工廠設(shè)備都在其設(shè)計(jì)參數(shù)

43、范圍內(nèi)工作的狀態(tài)。 按第2.2.3條釋放源應(yīng)按易燃物質(zhì)的釋放頻繁程度和持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短分級(jí)，將甲醇儲(chǔ)存區(qū)劃為連續(xù)級(jí)釋放源。再根據(jù)第2.3.5條 對(duì)于易燃物質(zhì)重于空氣的貯罐，其爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的范圍劃分，確定浮頂式貯罐在浮頂移動(dòng)范圍內(nèi)的空間劃為區(qū)； 以放空口為中心，半徑為1.5的空間和爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)地坪下的坑、溝劃為區(qū)；距離貯罐的外壁和頂部3的范圍內(nèi)劃為2區(qū)；當(dāng)貯罐周圍設(shè)圍堤時(shí)，貯罐外壁至圍堤，其高度為堤頂高度的范圍內(nèi)劃為2區(qū)圖6.1易燃物質(zhì)重于空氣，設(shè)在戶外地坪上的浮頂式儲(chǔ)罐6.2防爆電氣選擇6.2.1爆炸性混合物分級(jí)、分組根據(jù)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范附錄三氣體或蒸氣爆炸性混合物分級(jí)分組可查

44、出甲醇為iia級(jí)t2組，所以甲醇儲(chǔ)存區(qū)的防爆電氣類型應(yīng)選擇a級(jí)t2組,具體規(guī)格根據(jù)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范第2.5.3條廠區(qū)內(nèi)主要防爆電器根據(jù)(附錄3)要求進(jìn)行選則。6.2.2防爆電氣選擇爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范gb5005892第2.5.2條 中規(guī)定爆炸性氣體環(huán)境電氣設(shè)備的選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：一、根據(jù)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的分區(qū)、電氣設(shè)備的種類和防爆結(jié)構(gòu)的要求，應(yīng)選擇相應(yīng)的電氣設(shè)備。二、選用的防爆電氣設(shè)備的級(jí)別和組別，不應(yīng)低于該爆炸性氣體環(huán)境內(nèi)爆炸性氣體混合物的級(jí)別和組別。當(dāng)存在有兩種以上易燃性物質(zhì)形成的爆炸性氣體混合物時(shí)，應(yīng)按危險(xiǎn)程度較高的級(jí)別和組別選用防爆電氣設(shè)備。三、爆炸危險(xiǎn)

45、區(qū)域內(nèi)的電氣設(shè)備，應(yīng)符合周圍環(huán)境內(nèi)化學(xué)的、機(jī)械的、熱的、霉菌以及風(fēng)沙等不同環(huán)境條件對(duì)電氣設(shè)備的要求。電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足電氣設(shè)備在規(guī)定的運(yùn)行條件下不降低防爆性能的要求。綜上所述，該儲(chǔ)存區(qū)域的防爆電氣類型應(yīng)選擇a級(jí)，t2組。具體規(guī)格根據(jù)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范第2.5.3條廠區(qū)內(nèi)主要防爆電氣根據(jù)附錄3要求進(jìn)行選擇。7 防爆方式確定及泄爆面積計(jì)算7.1泄爆方式本次對(duì)工廠的4號(hào)車間，甲醇合成車間進(jìn)行泄爆面積計(jì)算，根據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范3.6.4 泄壓設(shè)施宜采用輕質(zhì)屋面板、輕質(zhì)墻體和易于泄壓的門、窗等，不應(yīng)采用普通玻璃。泄壓設(shè)施的設(shè)置應(yīng)避開人員密集場(chǎng)所和主要交通道路，并宜靠近有爆炸危險(xiǎn)的部位。作

46、為泄壓設(shè)施的輕質(zhì)屋面板和輕質(zhì)墻體的單位質(zhì)量不宜超過(guò)60kg/m2。屋頂上的泄壓設(shè)施應(yīng)采取防冰雪積聚措施。3.6.6散發(fā)較空氣重的可燃?xì)怏w、可燃蒸氣的甲類廠房以及有粉塵、纖維爆炸危險(xiǎn)的乙類廠房，應(yīng)采用不發(fā)火花的地面。采用絕緣材料作整體面層時(shí)，應(yīng)采取防靜電措施。7.2泄爆面積計(jì)算根據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范3.6.1有爆炸危險(xiǎn)的甲、乙類廠房宜獨(dú)立設(shè)置，并宜采用敞開或半敞開式。其承重結(jié)構(gòu)宜采用鋼筋混凝土或鋼框架、排架結(jié)構(gòu)。3.6.2有爆炸危險(xiǎn)的甲、乙類廠房應(yīng)設(shè)置泄壓設(shè)施。3.6.3有爆炸危險(xiǎn)的甲、乙類廠房，其泄壓面積宜按下式計(jì)算，但當(dāng)廠房的長(zhǎng)徑比大于3時(shí)，宜將該建筑劃分為長(zhǎng)徑比小于等于3的多個(gè)計(jì)算段，各計(jì)算

47、段中的公共截面不得作為泄壓面積： 式中 a泄壓面積，m2；v廠房的容積，m3；c廠房容積為1000m3時(shí)的泄壓比，可按附錄4廠房?jī)?nèi)爆炸性危險(xiǎn)物質(zhì)的類別與泄壓比值（m2/m3）選取，m2/m3。根據(jù)附錄3廠房?jī)?nèi)爆炸性危險(xiǎn)物質(zhì)的類別與泄壓比值（m2/m3）選取c=0.12，廠房的容積v=8400 m3,所以泄爆面積a=495.87 m2廠房面積為1200 m2所以選擇頂棚泄爆。8 滅火器配置根據(jù)建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范gb 50140-2005對(duì)4號(hào)車間甲醇合成車間進(jìn)行滅火器的配置。8.1滅火器配置場(chǎng)所的火災(zāi)種類和危險(xiǎn)等級(jí)根據(jù)建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范gb 50140-2005中3.1.1滅火器配置場(chǎng)所

48、的火災(zāi)種類應(yīng)根據(jù)該場(chǎng)所內(nèi)的物質(zhì)及其燃燒特性進(jìn)行分類和3.1.2滅火器配置場(chǎng)所的火災(zāi)種類劃分可知甲醇合成車間的火災(zāi)類型為b類火災(zāi)：液體火災(zāi)或可熔化固體物質(zhì)火災(zāi)。根據(jù)建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范gb 50140-2005中3.2.1工業(yè)建筑滅火器配置場(chǎng)所的危險(xiǎn)等級(jí)，應(yīng)根據(jù)其生產(chǎn)、使用、儲(chǔ)存物品的火災(zāi)危險(xiǎn)性，可燃物數(shù)量，火災(zāi)蔓延速度，撲救難易程度等因素，劃分為三級(jí)。查建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范附錄3表c工業(yè)建筑滅火器配置場(chǎng)所的危險(xiǎn)等級(jí)舉例(見附錄5)可知甲醇合成車間的危險(xiǎn)等級(jí)為嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)。8.2滅火器的選擇根據(jù)建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范gb 50140-2005中4.1.1條滅火器的選擇應(yīng)考慮下列因素：滅火器配置

49、場(chǎng)所的火災(zāi)種類、滅火器配置場(chǎng)所的危險(xiǎn)等級(jí)、滅火器的滅火效能和通用性、滅火劑對(duì)保護(hù)物品的污損程度、滅火器設(shè)置點(diǎn)的環(huán)境溫度、使用滅火器人員的體能。根據(jù)建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范gb 50140-2005中4.2.2條b類火災(zāi)場(chǎng)所應(yīng)選擇泡沫滅火器、碳酸氫鈉干粉滅火器、磷酸銨鹽干粉滅火器、二氧化碳滅火器、滅b類火災(zāi)的水型滅火器或鹵代烷滅火器。本廠選擇泡沫滅火器。8.3 滅火器的配置8.3.1配置單元計(jì)算由于廠房4的危險(xiǎn)等級(jí)和火災(zāi)種類相同時(shí)，根據(jù)建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范gb 50140-2005中7.2.1條滅火器配置設(shè)計(jì)的計(jì)算單元?jiǎng)澐?，將廠房4作為一個(gè)計(jì)算單元。8.3.2配置設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)

50、范gb 50140-2005中7.3條配置設(shè)計(jì)計(jì)算。計(jì)算單元的最小需配滅火級(jí)別應(yīng)按下式計(jì)算： 式中 q 計(jì)算單元的最小需配滅火級(jí)別（a或b）； s 計(jì)算單元的保護(hù)面積（m2）； u a類或b類火災(zāi)場(chǎng)所單位滅火級(jí)別最大保護(hù)面積（m2/a或 m2/b）； k 修正系數(shù)。修正系數(shù)應(yīng)按表8.1的規(guī)定取值。表8.1 修正系數(shù)計(jì)算單元k未設(shè)室內(nèi)消火栓系統(tǒng)和滅火系統(tǒng)1.0設(shè)有室內(nèi)消火栓系統(tǒng)0.9設(shè)有滅火系統(tǒng)0.7設(shè)有室內(nèi)消火栓系統(tǒng)和滅火系統(tǒng)0.5可燃物露天堆場(chǎng)甲、乙、丙類液體儲(chǔ)罐區(qū)可燃?xì)怏w儲(chǔ)罐區(qū)0.3該車間屬于b類火災(zāi)場(chǎng)所，根據(jù)建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范gb 50140-2005中6.2.2條b、c類火災(zāi)場(chǎng)所滅

51、火器的最低配置基準(zhǔn)應(yīng)符合表6.2.2（附錄5）的規(guī)定。所以u(píng)=0. 5 m2/b，工廠內(nèi)設(shè)有室內(nèi)消火栓系統(tǒng)和滅火系統(tǒng)k=0.5，單元面積s=1200 m2，計(jì)算的q=1200b.計(jì)算單元中每個(gè)滅火器設(shè)置點(diǎn)的最小需配滅火級(jí)別應(yīng)按下式計(jì)算： 式中 qe 計(jì)算單元中每個(gè)滅火器設(shè)置點(diǎn)的最小需配滅火級(jí)別（a或 b） ； n 計(jì)算單元中的滅火器設(shè)置點(diǎn)數(shù)（個(gè)）。表8.2b、c類火災(zāi)場(chǎng)所的滅火器最大保護(hù)距離(m) 滅火器型式 危險(xiǎn)等級(jí)手提式滅火器推車式滅火器 嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí) 918 中危險(xiǎn)級(jí)1224 輕危險(xiǎn)級(jí)1530根據(jù)建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范，由表8.2可查得，嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)的b類場(chǎng)所的手提式滅火器的保護(hù)距離取9m。

52、而廠房4的規(guī)格為40m30m的，所以單元中的滅火器設(shè)置點(diǎn)數(shù)為15個(gè)，計(jì)算的 =80b，而單具滅火器最小配置滅火級(jí)別為89b，所以每個(gè)設(shè)置點(diǎn)設(shè)置2個(gè)滅火器，沖裝量為9l，規(guī)格代碼為mp9、mp/ar9。（見附錄5表a.0.1手提式滅火器類型、規(guī)格和滅火級(jí)別）。圖8.1 滅火器設(shè)置點(diǎn)9 總結(jié)在這兩個(gè)星期的防火防爆課程中，我對(duì)化工企業(yè)的防火防爆設(shè)計(jì)有了一定的了解。我深入了解了甲醇廠的防火防爆設(shè)計(jì)。本次課設(shè)我選取了甲醇廠進(jìn)行防火防爆設(shè)計(jì)，從工藝過(guò)程到相關(guān)設(shè)備直至整個(gè)工廠的設(shè)計(jì)。甲醇的工業(yè)制法有很多，本廠采用原料煤制取甲醇。其工藝過(guò)程主要由造氣、凈化、合成、精餾四個(gè)工序組成。通過(guò)了解工藝過(guò)程及相關(guān)設(shè)備，有針對(duì)性的對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行防火防爆的設(shè)計(jì)，根據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范、石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范、爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范gb5005892，對(duì)防火間距，