某稀硝酸生產(chǎn)企業(yè)防火防爆設(shè)計(終稿)

1、摘 要41前言52工程概況63工程項目分析73.1 生產(chǎn)工藝簡述73.2生產(chǎn)過程危險性分析83.3倉儲區(qū)物料危險性分析93.3.1硝酸儲存危險性分析93.3.2氨氣儲存危險分析104 總平面的布置114.1區(qū)域劃分114.1.2 倉儲設(shè)施114.1.3 其他設(shè)施124.2 分區(qū)布置134.3火災(zāi)危險類別的確定144.3.1 硝酸及生產(chǎn)原料的理化性質(zhì)簡介144.3.2 生產(chǎn)工藝火災(zāi)危險分類144.3.3 存儲區(qū)火災(zāi)危險分類144.4耐火等級的確定154.4.1生產(chǎn)區(qū)154.4.2 儲存區(qū)154.4.3 生活區(qū)154.4.4 附屬設(shè)施區(qū)154.5 防火間距174.5.1防火間距設(shè)計原則174.5.

2、2 防火間距的確定175 防爆電氣的設(shè)計185.1 劃分爆炸危險區(qū)域185.2 防爆電氣選擇185.2.1 爆炸性混合物分級、分組185.2.2 防爆電氣選擇196 泄爆方式確定及泄爆面積計算206.1 泄爆方式206.2 泄爆面積的計算207滅火器的配置227.1滅火器配置場所的火災(zāi)種類和危險等級227.2滅火器的選擇227.3 滅火器設(shè)置23總結(jié)25參考文獻26摘 要本文是對硝酸廠進行防火防爆設(shè)計。了解位于硝酸的的制作工藝過程，分析確定硫酸工藝過程中所存在的主要危險及各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)和存儲場所的火災(zāi)危險類別;設(shè)定工廠內(nèi)的生產(chǎn)場所、附屬設(shè)施、存儲區(qū)的建構(gòu)筑物的功能、構(gòu)筑的耐火等級、泄露面積計算和

3、滅火器的選擇。嚴格按照建筑設(shè)計防火規(guī)范對廠房的火災(zāi)危險性進行劃分及廠房的耐火等級、層數(shù)、最大允許建筑面積進行選擇，對廠房進行防火間距設(shè)計，爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范來進行危險區(qū)域劃分，對爆炸性物質(zhì)進行分級、分組等規(guī)范設(shè)計。關(guān)鍵詞:防火防爆;硝酸;耐火等級;防火間距;泄露面積1前言硝酸是最重要的基本化工原料之一，主要用于生產(chǎn)濃硝酸、硝酸銨、硝基復合肥、硝基苯，己二酸、硝酸鹽（硝酸鈉、硝酸鎂、硝酸鈣、硝酸鋇等）、甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二異氰酸酯（MDI）以及化學清洗等行業(yè)。近年來我國稀硝酸產(chǎn)品市場消費結(jié)構(gòu)變化很大，主要用于化學工業(yè)、冶金工業(yè)、醫(yī)藥、軍事、化學清洗和硝基復合肥等域。近年

4、來，我國的硝酸工業(yè)發(fā)展迅猛，年產(chǎn)量達到200萬噸以上，為化工業(yè)提供良好的基礎(chǔ)。然而，因硝酸而發(fā)生的事故逐年增加，造成大量的財產(chǎn)損失和人員傷亡，影響企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。為了預防事故，必須在對廠區(qū)進行設(shè)計之前了解生產(chǎn)中涉及的化學品的理化特征及所需設(shè)備的特征，并在設(shè)計時針對這些特征采取相對應(yīng)的安全措施，合理的設(shè)計防火間距、泄爆面積、廠區(qū)布置等，避免或減少事故的發(fā)生。合理布置一個化工廠的各個區(qū)域和選擇相關(guān)安全防護設(shè)備需要根據(jù)我國頒布的相關(guān)規(guī)范和工廠的實際情況。在后面的課程設(shè)計根據(jù)建筑設(shè)計防火規(guī)范GB50016-2014),石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范GB50160-2008),爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)

5、計規(guī)范GB50058-2014以及石油化工防火防爆手冊對一硝酸廠進行防火防爆設(shè)計。根據(jù)總圖制圖標準GB/T50103-2010,進行的相關(guān)圖紙設(shè)計。2工程概況本次課程設(shè)計獎硝酸廠設(shè)在成都雙流區(qū)，長約400米，寬約250米，占地面積75000平方米。地理環(huán)境優(yōu)越，交通運輸方便，便于技術(shù)交流。成都雙流區(qū)屬四川盆地中亞熱帶季風濕潤氣候區(qū)。由于東亞大陸冬夏季風交替明顯和受青藏高原東麓特殊地形的影響，以及四川盆地北面秦嶺山脈的屏障作用，形成全年皆溫和，無酷暑嚴寒，常年降水豐富，光熱水集中，春夏日照足，秋冬云霧多，四季分明，無霜期長的氣候特點。常年最多風向是靜風；次多風向：6、7、8月為北風，其余各月為東

6、北偏北風。3工程項目分析3.1 生產(chǎn)工藝簡述生產(chǎn)稀硝酸的方法有常壓法、全中壓法、高壓法等，該廠采用世界上最先進的雙壓法制稀硝酸的工藝。流程如下：(1).氨一空氣混合氣的制備液氨經(jīng)氨蒸發(fā)器蒸發(fā)成氣氨，氣氨進人加熱器加熱，經(jīng)溫度、壓力、氨空比調(diào)節(jié)系統(tǒng)，控制氣氨濃度，經(jīng)氣氨過濾器進入氨空混合器?？諝饨?jīng)三級過濾被空壓機壓縮分為二支，一支進人氨空混合器，氨與空氣被混合均勻后進入氧化爐，另一支去二次空氣漂白塔。(2).氨的氧化及熱能回收氨、空氣混合均勻后進人氧化爐頂部，均勻分布到鉑網(wǎng)上進行氨的氧化反應(yīng):4NH3+502=4N0+6H20+Q氧化反應(yīng)所釋放出的熱量及氨一空氣混合氣的顯熱使氣體溫度升至8608

7、80，此氣流經(jīng)安裝在氨燃燒器下部的蒸汽過熱器和廢熱鍋爐以回收熱量，氣體出廢熱鍋爐的溫度降至400左右。(3).N0氧化及NO2吸收從廢熱鍋爐出來的氧化氨氣經(jīng)高溫換熱器，省煤器回收熱量，再經(jīng)過低壓反應(yīng)水冷器冷卻后進人氧化氮分離器，與漂白塔來的歡空氣混合后去氧化氮氣體壓縮機，加壓至1.1MPa。在氧化氮氣被冷卻的同時，NO在設(shè)備和管道中氧化成NO22N0+O2=2N02+Q壓縮后的氧化氮氣經(jīng)尾氣預熱器回收熱量后進人吸收塔底部，在過程中NO進一步氧化，蒸汽在冷凝器進一步冷凝。由底部進人吸收塔的氧化氮氣在吸收塔內(nèi)被水吸收生成58%60%的硝酸，稀硝酸進入漂白塔被來自二次空氣冷卻器的空氣漂白(吹除NOX

8、)后，經(jīng)酸冷卻器后成為成品酸進入硝酸中間槽，用泵送往硝酸庫。3N02+H20=2HNO3+NO+142kcal/kg(4).尾氣能量回收及排放從吸收塔頂部排放出的尾氣，經(jīng)尾氣分離器，二次空氣冷卻器，尾氣預熱器后，進入換熱器加熱至360，進人尾氣透平膨脹淚游脹做功，回收能量，做功后溫度降為I20左右，經(jīng)排放氣筒放空，尾氣中NOX含量在200ppm(V)以下。3.2生產(chǎn)過程危險性分析根據(jù)企業(yè)職工傷亡事故分類8，詳細分析生產(chǎn)過程中的主要危險性。1.灼燙指強酸、強堿濺到身體引起的灼傷；或因火焰引起的燒傷；高溫物體引起的燙傷；放射線引起的皮膚損傷等事故。適用于燒傷、燙傷、化學灼傷、放射性皮膚損傷等傷害。

9、反應(yīng)過程很多是高溫反應(yīng)，或是會放出熱量，也可能對身體造成灼燙。對企業(yè)職工具有造成物體灼燙的危險。2.火災(zāi)由于人的不安全行為或者設(shè)備不安全狀態(tài)等可能導致火災(zāi)。化工生產(chǎn)過程中由于其生產(chǎn)的特殊性，很多化學物質(zhì)是具有可燃性的，在硝酸的生產(chǎn)中，氨氣本身易燃，而且所應(yīng)用到的物料有些也是具有可燃性的，一旦發(fā)生火災(zāi)，會損失很嚴重，甚至造成人員傷亡。對企業(yè)職工具有火災(zāi)傷害的可能性。3.容器爆炸容器是指比較容易發(fā)生事故，且事故危害性較大的承受壓力載荷的密閉裝置。容器爆炸是壓力容器破裂引起的氣體爆炸，即物理性爆炸，包括容器內(nèi)盛裝的可燃性液化氣，在容器破裂后，立即蒸發(fā)，與周圍的空氣混合形成爆炸性氣體混合物，遇到火源時

10、產(chǎn)生的化學爆炸，也稱容器的二次爆炸。生產(chǎn)過程中的很多步驟是需要在密閉反映容器中進行的，如反應(yīng)釜，因此很可能發(fā)生容器爆炸事故。均可能對企業(yè)職工具有容器爆炸的危險。4.中毒和窒息指人接觸有毒物質(zhì)，如誤吃有毒食物，呼吸有毒氣體引起的人體急性中毒事故；或在廢棄的坑道、豎井、涵洞、地下管道等不通風的地方工作，因為氧氣缺乏，有時會發(fā)生突然暈倒，甚至死亡的事故稱為窒息。兩種現(xiàn)象合為一體，稱為中毒和窒息事故。氨氣有毒，具刺激性，如果液氨儲罐泄露，必將對企業(yè)職工有中毒和窒息的危險。5.其它傷害除了以上傷害外，還有機械傷害、電氣傷害、腐蝕、靜電、噪聲、振動、扭傷、跌傷、凍傷、野獸咬傷等危害。3.3倉儲區(qū)物料危險性

11、分析3.3.1硝酸儲存危險性分析硝酸貯存系統(tǒng)的危險性一是由其物質(zhì)特殊的理化特性決定，二是取決于貯存設(shè)施系統(tǒng)安全性與可靠性，三是涉及對系統(tǒng)的操作與管理，其危險性主要表現(xiàn)為：1.易揮發(fā)性硝酸受光或熱的作用或在放置中變黃。硝酸在空氣中發(fā)煙(NOx)，尤其是在貯罐下料過程及濃硝酸稀釋放熱過程中，嚴重影響著貯罐內(nèi)物料的穩(wěn)定性。在這些過程中，貯罐呼吸閥口、排放管口發(fā)煙最嚴重，易對周圍環(huán)境產(chǎn)生污染，易腐蝕周圍設(shè)施、設(shè)備。2.強腐蝕性硝酸有強腐蝕性及強氧化性，尤其是溫度超高時，腐蝕性極強。這就對管道、貯罐材質(zhì)的抗腐蝕性提出了嚴格要求，對收付料泵結(jié)構(gòu)形式亦相應(yīng)要求密封。硝酸大量泄漏時，極易對設(shè)備基礎(chǔ)、貯罐區(qū)地面

12、、下水道造成嚴重腐蝕。 3.放熱性能與水以任何比例相混溶，同時伴隨大量的熱量，需及時進行熱交換處理，降低貯存與下料溫度，盡量降低其溫度對揮發(fā)性的作用4.強氧化性遇H發(fā)孔劑、松節(jié)油立即燃燒。遇木屑強烈氧化以致起火燃燒。遇氰化物則產(chǎn)生劇毒氣體。與NH、H2S、CO2等混合時有爆炸的危險。烴類及硝基化合物溶解在硝酸中能形成一種液體炸藥。某些有機物遇到濃硝酸能引起燃燒。5.毒性吸入較大量硝酸酸霧及蒸氣時刺激呼吸道。嚴重者經(jīng)數(shù)小時至48小時產(chǎn)生肺水腫，可致死。濃硝酸可引起嚴重灼傷。3.3.2氨氣儲存危險分析氨氣易燃，有毒，具刺激性。對環(huán)境有嚴重危害，對水體、土壤和大氣可造成污染?？諝饣旌夏苄纬杀ㄐ曰旌?/p>

13、物。遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。與氟、氯等接觸會發(fā)生劇烈的化學反應(yīng)。若遇高熱，容器內(nèi)壓增大，有開裂和爆炸的危險。有害燃燒產(chǎn)物有氧化氮、氨等。操作時應(yīng)嚴加密閉，提供充分的局部排風和全面通風。操作人員必須經(jīng)過專門培訓，嚴格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴過濾式防毒面具，戴化學安全防護眼鏡，穿防靜電工作服，戴橡膠手套。遠離火種、熱源，工作場所嚴禁吸煙。使用防爆型的通風系統(tǒng)和設(shè)備。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑、酸類、鹵素接觸。搬運時輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件破損。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。 儲存注意事項： 儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30。應(yīng)與氧

14、化劑、酸類、鹵素、食用化學品分開存放，切忌混儲。采用防爆型照明、通風設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機械設(shè)備和工具。儲區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。4 總平面的布置4.1區(qū)域劃分根據(jù)工廠生產(chǎn)和生活要求，充分考慮人身財產(chǎn)安全和火災(zāi)爆炸危險等多方面因素，把整個工廠劃分為生產(chǎn)區(qū)、運輸儲存區(qū)和儲罐區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)、管理區(qū)和生活區(qū)五大區(qū)域。以生產(chǎn)區(qū)為核心，為方便生產(chǎn)，滿足生產(chǎn)、運輸、銷售、管理等要求，合理設(shè)置各個區(qū)域。本文根據(jù)石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范和硝酸生產(chǎn)的過程危險性及成都雙流區(qū)的地形與氣候特征進行區(qū)域劃分。最終將廠區(qū)劃分為如下4部分:生產(chǎn)區(qū)、存儲區(qū)、生活區(qū)、附屬設(shè)施區(qū)。其中生產(chǎn)區(qū)包括生產(chǎn)裝置和輸送管線、泵房;

15、存儲區(qū)包括儲罐、儲庫和倉庫;附屬區(qū)設(shè)施包括配電站、鍋爐房、污水處理站、水泵站;生活區(qū)包括辦公樓、食堂、活動中心和宿舍等。4.1.1生產(chǎn)區(qū)硝酸的生產(chǎn)工藝流程主要分為4個步驟，包括氨一空氣混合氣的制備、氨的氧化、NO的氧化及你NO2的吸收、尾氣處理。氨一空氣混合氣的制備、氨的氧化合并在一起，可以將這4個步驟分別獨立設(shè)置在3個車間進行，編號分別為1、2、3號，各個車間的生產(chǎn)功能與規(guī)模見表4.1.1。表4.1.1各個牛產(chǎn)車間的功能與規(guī)模編號生產(chǎn)車間功能長（m）寬（m）高（m）面積（）1氨一空氣混合氣的制備與氨的氧化40301012002NO的氧化及NO2的吸收3020106003尾氣的處理302086

16、004.1.2 倉儲設(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)計有儲存設(shè)施。儲存區(qū)域劃為三部分，成品庫1(建筑物4)、成品庫2(建筑物5 )、成品庫3(建筑物6)是為了儲存產(chǎn)品硝酸，原料庫(建筑物7)是為了儲存生產(chǎn)原料液態(tài)氨氣(罐裝)，廢品車間(建筑物8)主要收集廢品.下面對各物質(zhì)的化學性質(zhì)及存儲注意事項進行簡單介紹，并根據(jù)其理化性質(zhì)和儲存要求設(shè)計儲存車間的功能和規(guī)格。表4.2.1儲存車間的功能和規(guī)格編號儲存及成品車間的功能長（m）寬（m）高（m）面積（）4成品庫1，儲存硝酸4025810005成品庫2，儲存硝酸4025810006成品庫3，儲存硝酸4025810007原料庫，儲存液氨

17、4030812008廢品庫30258750硝酸：硝酸（nitric acid）分子式為HNO3，是一種有強氧化性、強腐蝕性的無機酸，酸酐為五氧化二氮。易溶于水，在水中完全電離，常溫下其稀溶液無色透明，濃溶液顯棕色。硝酸不穩(wěn)定，易見光分解，應(yīng)在棕色瓶中于陰暗處避光保存，嚴禁與還原劑接觸。液態(tài)氨氣：無色，有毒，可燃；強腐蝕性有毒物質(zhì)，對皮膚和眼睛有強烈腐蝕作用，產(chǎn)生嚴重疼痛性灼傷。4.1.3 其他設(shè)施根據(jù)化工廠生產(chǎn)和生活需要工廠內(nèi)還包括以下附屬設(shè)施：門衛(wèi)室、食堂、活動中心、辦公樓、宿舍、技術(shù)安全處、停車場、污水處理站、鍋爐房、變配電站、消防水池、水泵站。編號為9、10、11、12、13、14、15

18、、16、17、18、19、20。 表4.3其他設(shè)施名稱及規(guī)格編號名稱長（m）寬（m）層數(shù)面積()9門衛(wèi)室1010110010食堂40303120011活動中心40302120012辦公樓50303150013宿舍50303150014技術(shù)安全處4020280015停車場150101150016污水處理站2020140017鍋爐房3015145018變、配電站2015130019消防水池2020140020水泵站201513004.2 分區(qū)布置 本硝酸工廠設(shè)在成都雙流區(qū)，氣候?qū)偎拇ㄅ璧刂衼啛釒Ъ撅L濕潤氣候區(qū)。年平均相對濕度78%左右，常年最多風向是靜風；次多風向：6、7、8月為北風，其余各月為東

19、北偏北風。因此，根據(jù)廠區(qū)地形、風向特點，及生產(chǎn)工藝、物料危險性，將工廠的生產(chǎn)區(qū)、存儲區(qū)、生活區(qū)和附屬設(shè)施區(qū)分布如下。生產(chǎn)區(qū)在工廠的西南角自西向東依此為1號車間（氨一空氣混合氣的制備和氨的氧化車間）、2號車間（NO的氧化和NO2的吸收車間）、3號車間（尾氣處理車間），有利于工藝流程的進行。存儲區(qū)在工廠的東南角自西向東依次是原料庫、成品庫、廢品庫。生活區(qū)中辦公樓、宿舍、禮堂、食堂、技術(shù)安全處被布置在工廠的東北角。生活區(qū)是工廠的管理人員辦公和員工體息娛樂的場所，從保障人員生命安全角度看，廠前區(qū)要遠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)邊緣地帶在工廠的東側(cè)和北側(cè)各設(shè)置一個入口

20、兩個入口處分別設(shè)置一個門衛(wèi)室，停車場在東門西側(cè)。附屬設(shè)施區(qū)在工廠的西北角按順時針依次是污水處理站、鍋爐房、變配電站、水泵站、消防水池。4.3火災(zāi)危險類別的確定4.3.1 硝酸及生產(chǎn)原料的理化性質(zhì)簡介1.硝酸硝酸分子式為HNO3，是一種有強氧化性、強腐蝕性的無機酸，硝酸沸點低（83）、易揮發(fā)，在空氣中遇水蒸氣而產(chǎn)生白霧無機氧化劑。與可燃物的混合物易于著火，并會猛烈燃燒。與有機物、還原劑、易燃物如硫、磷等接觸或混合時有引起燃燒爆炸的危險。高溫時分解，釋出劇毒的氮氧化物氣體。 根據(jù)GB500162014，火災(zāi)危險性為乙類。2.液態(tài)氨氣液氨，又稱為無水氨，是液化的氨氣，它是一種無色液體，極易

21、氣化，有強烈刺激性氣味，爆炸極限為16%25%，沸點為33.5，低于77.7可變成具有臭味的無色晶體，自燃點為651.11。氨作為一種重要的化工原料，為運輸及儲存便利，通常將氣態(tài)的氨氣通過加壓或冷卻得到液態(tài)氨。液氨易溶于水，溶于水后形成銨根離子NH4+、氫氧根離子OH-，呈堿性的堿性溶液。液氨多儲于耐壓鋼瓶或鋼槽中，且不能與乙醛、丙烯醛、硼等物質(zhì)共存。依據(jù)GB40016-2014，火災(zāi)危險性為乙類。4.3.2 生產(chǎn)工藝火災(zāi)危險分類 生產(chǎn)的火災(zāi)危險性應(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)量等因素進行確定。根據(jù)建筑防火設(shè)計規(guī)范表3.1.1生產(chǎn)的火災(zāi)危險性分類(見附錄A中表A1)確定生產(chǎn)工藝火災(zāi)危險

22、。其中生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生的NO和NO2是火災(zāi)危險性為乙類的物質(zhì)，所以確定其生產(chǎn)工藝火災(zāi)危險性為乙級，而氨一空氣混合氣的制備和氨的氧化車間又含有大量的火災(zāi)危險性為乙的液態(tài)氨氣，因而確定生產(chǎn)區(qū)廠房的火災(zāi)危險的乙級。4.3.3 存儲區(qū)火災(zāi)危險分類根據(jù)建筑設(shè)計防火規(guī)范表3.1.3（見附錄A中表A2）（貯存物品火災(zāi)危險性劃分）依據(jù)硝酸、液態(tài)氨氣的理化性質(zhì)可以確定它們的火災(zāi)危險類別為乙類。 4.4耐火等級的確定4.4.1生產(chǎn)區(qū)根據(jù)生產(chǎn)區(qū)廠房的火災(zāi)危險類別，依據(jù)建筑設(shè)計防火規(guī)范第3.3.1條表3.3.1確定各廠房的耐火等級及廠房面積。本文設(shè)計廠房全為單層廠房，耐火等級都為乙類二級，從廠房1到廠房3面積分別為

23、1200、600、600.4.4.2 儲存區(qū)根據(jù)儲罐和倉庫的火災(zāi)危險類別，依據(jù)建筑設(shè)計防火規(guī)范第3.3.2條表3.3.2確定庫房的耐火等級、層數(shù)和面積，可以確定儲存區(qū)倉庫、產(chǎn)品車間的耐火等級。原料儲庫為單層，耐火等級為乙類一級，面積為1200;廢品庫的耐火等級為乙類三級，面積為750,成品庫的耐火等級為乙類一級，面積為1000.4.4.3 生活區(qū)根據(jù)建筑設(shè)計防火規(guī)范，生活區(qū)的建筑可以依據(jù)民用建筑確定耐火等級和面積（見附錄B中表B3）。食堂和活動中心耐火等級均為一級，面積分別為1200和1200；宿舍和辦公樓耐火等級為二級，面積都為1500；門衛(wèi)室和技術(shù)安全處確定耐火等級均為三級；面積分別為10

24、0和800。4.4.4 附屬設(shè)施區(qū)根據(jù)建筑設(shè)計防火規(guī)范第3.2.5條，鍋爐房應(yīng)為一、二級耐火等級的建筑，可確定鍋爐房的耐火等級為二級，面積為450。根據(jù)建筑設(shè)計防火規(guī)范第3.2.6條，燃油油浸電力變壓器室、高壓配電裝置室的耐火等級不應(yīng)低于二級，可確定變電站的耐火等級為一級，面積為300。污水處理站的耐火等級和面積分別為二級、400，水泵站的耐火等級和面積分別為二級和200，消防水池因為是露天的，不考慮它的耐火等級，面積為400。綜上所述化工廠內(nèi)建筑物的火災(zāi)危險類別、耐火等級、層數(shù)、面積表4.4所示。表4.4化工廠內(nèi)各建筑物的火災(zāi)危險類別、耐火等級、層數(shù)、面積類別項目編號建筑物名稱火災(zāi)危險類別耐

25、火等級層數(shù)占地面積（）生產(chǎn)區(qū)1氨一空氣混合氣制備和氨氧化乙二單層12002NO的氧化和NO2的吸收乙二單層6003尾氣處理車間乙二單層600存儲區(qū)4成品庫1乙一單層10005成品庫1乙一單層10006成品庫1乙一單層10007原料庫乙一單層12008廢品庫乙三單層750生活區(qū)9門衛(wèi)室三單層10010食堂一三層120011活動中心一二層120012辦工樓二三層150013宿舍二三層150014技術(shù)安全處三二層80015停車場1500附屬設(shè)施區(qū)16污水處理站二單層40017鍋爐房二單層45018變、配電站一單層30019消防水池單層40020水泵站二單層2004.5 防火間距4.5.1防火間距設(shè)計

26、原則本次設(shè)計各建構(gòu)筑物之間的防火間距的設(shè)計主要根據(jù)建筑設(shè)計防火規(guī)范中表3.4.1（附錄表B1廠房之間及其與乙、丙、丁、戊類倉庫、民用建筑等之間的防火間距）、表3.5.2（附錄表B2乙、丙、丁、戊類倉庫之間及其與民用建筑之間的防火間距）和表5.4（附錄表B3民用建筑之間的防火間距）。廠區(qū)內(nèi)道路參照石油化工企業(yè)防火設(shè)計規(guī)范的相應(yīng)要求。4.5.2 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)、運輸、儲存過程，工廠整體布局的規(guī)范合理，以及便于消防滅火等因素。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、倉儲設(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

27、區(qū)的距離，廠區(qū)總平面布置見01號圖紙。建筑物編號防火間距（m）建筑物編號防火間距（m）1-21810-1282-32510-1184-52613-14505-61216-17104-71317-181710-13818-2030表4.5.1各建筑物之間所確定的防火間距5 防爆電氣的設(shè)計5.1 劃分爆炸危險區(qū)域根據(jù)生產(chǎn)車間的反應(yīng)原理以及反應(yīng)物質(zhì)，依據(jù)爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范第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)時間長短分級，第二級釋放源：預計在正常運行下不會釋放，即使釋放也僅是偶爾短時釋放的釋放源。類似下列情況的，可劃為第二級釋放源：1.正常運行時不能出現(xiàn)釋放易燃物質(zhì)的

28、泵、壓縮機和閥門的密封處；2.正常運行時不能釋放易燃物質(zhì)的法蘭、連接件和管道接頭；3.正常運行時不能向空間釋放易燃物質(zhì)的安全閥、排氣孔和其它孔口處；4.正常運行時不能向空間釋放易燃物質(zhì)的取樣點。第2.2.5條 爆炸危險區(qū)域的劃分應(yīng)按釋放源級別和通風條件確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定。按下列釋放源的級別劃分區(qū)域：1.存在連續(xù)級釋放源的區(qū)域可劃為0區(qū)；2.存在第一級釋放源的區(qū)域可劃為1區(qū)；3.存在第二級釋放源的區(qū)域可劃為2區(qū)。 根據(jù)反應(yīng)生產(chǎn)車間1的反應(yīng)過程以及反應(yīng)物質(zhì)，依據(jù)爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范對生產(chǎn)區(qū)域存在的釋放源為第二級釋放源。根據(jù)規(guī)范2.2.5爆炸危險區(qū)域的劃分應(yīng)按釋放源級別和通風條件確

29、定，存在第二級釋放源的區(qū)域可劃為2區(qū)。5.2 防爆電氣選擇5.2.1 爆炸性混合物分級、分組廠房內(nèi)主要爆炸危險性蒸氣為氨氣，根據(jù)爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范附錄C表C氣體或蒸汽爆炸性混合物分級、分組，氨屬于A級T1組。第237條 對于易燃物質(zhì)輕于空氣，通風良好且為第二級釋放源的主要生產(chǎn)裝置區(qū)，其爆炸危險區(qū)域的范圍劃分，宜符合下列規(guī)定：當釋放源距地坪的高度不超過45m時，以釋放源為中心，半徑為45m，頂部與釋放源的距離為75m，及釋放源至地坪以上的范圍內(nèi)劃為2區(qū)。5.2.2 防爆電氣選擇根據(jù)爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范第5.4.1條 除本質(zhì)安全系統(tǒng)的電路外，在爆炸性氣體環(huán)境1區(qū)、2區(qū)內(nèi)電纜

30、配線的技術(shù)要求，應(yīng)符合表5.1的規(guī)定。根據(jù)爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范第2.5.3條，各種電氣設(shè)備防爆結(jié)構(gòu)的選型應(yīng)符合下列規(guī)定：一、旋轉(zhuǎn)電機防爆結(jié)構(gòu)的選型應(yīng)符合表5.2的規(guī)定；二、低壓變壓器防爆結(jié)構(gòu)的選型應(yīng)符合表5.3的規(guī)定；三、低壓開關(guān)和控制器類防爆結(jié)構(gòu)的選型應(yīng)符合表5.4的規(guī)定；四、信號報警裝置等電氣設(shè)備防爆結(jié)構(gòu)的選型應(yīng)符合表5.5的規(guī)定。 根據(jù)表5.1，選擇照明、控制和電力使用電纜應(yīng)是橫截面積不小于1.5mm2的銅芯電纜，接線盒為隔爆、增安型，移動電纜為中型；根據(jù)表5.2，選擇防爆電機為隔爆型d即可；根據(jù)表5.3，選擇變壓器、電感線圈和儀表用互感器均選擇隔爆型d即可；根據(jù)表5.4，

31、選擇廠房內(nèi)照明燈具，移動式燈和攜帶式電池燈只能選擇隔爆型d，其他燈具可以選擇隔爆型d和增安型e；根據(jù)表5.5，選擇信號報警裝置和電氣測量表計可以選擇隔爆型d、正壓型p和增安型e，插接裝置只能選擇隔爆型d，接線盒可以選擇隔爆型d或者增安型e。 6 泄爆方式確定及泄爆面積計算6.1 泄爆方式本次對工廠的1號車間，氨一空氣混合氣的制備和氨的氧化車間進行泄爆面積計算，根據(jù)建筑設(shè)計防火規(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)避開人員密集場所和主要交通道路，并宜靠近有爆炸危險的部位。采用絕緣材料作整體面層時，應(yīng)采取防靜電措施。6.2 泄爆面積

32、的計算本次對工廠的1號車間（氨一空氣混合氣的制備和氨的氧化車間）進行泄爆面積計算。根據(jù)建筑設(shè)計防火規(guī)范表3.6.3有爆炸危險的甲、乙類廠房，其泄壓面積宜按下式計算，但當廠房的長徑比大于3時，宜將該建筑劃分為長徑比小于等于3的多個計算段， 各計算段中的公共截面不得作為泄壓面積： A=10×C×V2/3 （6.1）式中，A為泄爆面積(m2）； C為泄壓比值（m2/ m³）； V為廠房體積（m³）。表6.1廠房內(nèi)爆炸性危險物質(zhì)的類別與泄壓比值（m2/ m³）廠房內(nèi)爆炸性危險物質(zhì)的類別C值氨以及糧食、紙、皮革、鉛、鉻、銅等K塵10MPa·m&

33、#183;s-1的粉塵0.030木屑、炭屑、煤粉、銻、錫等10MPa·m·s-1K塵30MPa·m·s-1的粉塵0.055丙酮、汽油、甲醇、液化石油氣、甲烷、噴漆間或干燥室以及苯酚樹脂、鋁、鎂、鋯等K塵30MPa·m·s-1的粉塵0.110乙烯0.16乙炔0.20氫0.25長徑比為建筑平面幾何外形尺寸中的最長尺寸與其橫截面周長的積和4.0倍的該建筑橫截面積之比。30104030 圖6.2廠房立面圖 圖6.1廠房平面圖 首先求長徑比，已知車間長寬高分別為40m、30m、10m，其橫截面周長為(30+10) ×2=80m,橫截面

34、積30×10=300m2。 長徑比=(40×80)/(300×4.0)=2.67（m2/ m³） 根據(jù)式 A=10×C×V2/3來計算。其中V=40×30×10=12000m³，根據(jù)表6.1 C取0.030，則可得： 泄爆面積A=10×0.030×120002/3=157.24m2 因為屋頂?shù)拿娣e為40×30=1200m2大于泄爆面積，采用輕質(zhì)屋頂泄爆即可。7滅火器的配置根據(jù)建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范5 GB50140-2005原料庫（氨氣儲存庫）進行滅火器的配置。7.1滅火器配

35、置場所的火災(zāi)種類和危險等級根據(jù)建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范GB 50140-2005中3.1.1滅火器配置場所的火災(zāi)種類應(yīng)根據(jù)該場所內(nèi)的物質(zhì)及其燃燒特性進行分類和3.1.2滅火器配置場所的火災(zāi)種類劃分可知液態(tài)氨的火災(zāi)類型為C類火災(zāi)。 根據(jù)建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范GB 50140-2005中3.2.1工業(yè)建筑滅火器配置場所的危險等級，應(yīng)根據(jù)其生產(chǎn)、使用、儲存物品的火災(zāi)危險性，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。查建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范可知液氨儲存庫的危險等級為嚴重危險級。表7.1.1配置場所與危險等級對應(yīng)關(guān)系配置場所危險等級嚴重危險級中危險級輕危險級廠房甲、乙類物品生產(chǎn)場所丙類物品

36、生產(chǎn)場所丁、戊類物品生產(chǎn)場所庫房甲、乙類物品儲存場所丙類物品儲存場所丁、戊類物品儲存場所7.2滅火器的選擇根據(jù)建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范4.2.3C類火災(zāi)場所應(yīng)選擇磷酸按鹽干粉滅火器、碳酸氫鈉干粉滅火器、二氧化碳滅火器或鹵代烷滅火器。本廠選擇碳酸氫鈉干粉滅火器。7.3 滅火器設(shè)置1配置單元計算由于液氨儲庫的危險等級和火災(zāi)種類相同，根據(jù)建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范中7.2.1條滅火器配置設(shè)計的計算單元劃分，將儲庫1作為一個計算單元。液氨儲庫長為40m寬為30m。2配置設(shè)計計算（1）計算各單元的保護面積單元保護面積S=40×30=1200m2（2）計算各單元的所需的滅火級別根據(jù)建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)

37、范第7.3.1條，對儲存液氨庫房的最小需配滅火級別應(yīng)按下式計算： （7.1）式中Q 計算單元的最小需配滅火級別（A或B）； S 計算單元的保護面積（m2）； U A類或B類火災(zāi)場所單位滅火級別最大保護面積（m2/A或 m2/B）； K 修正系數(shù)。修正系數(shù)應(yīng)按表7.2的規(guī)定取值。7.3.1修正參數(shù)計算單元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可燃物露天堆場甲、乙、丙類液體儲罐區(qū)可燃氣體儲罐區(qū)0.3根據(jù)建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范中6.2.2條B、C類火災(zāi)場所滅火器的最低配置基準應(yīng)符合表7.3的規(guī)定表7.3.2B、C類火災(zāi)場所滅火

38、器的最低配置基準危險等級嚴重危險級中危險級輕危險級單具滅火器最小配置滅火級別89B55B21B單位滅火級別最大保護面積 (m2/B)0.51.01.5該儲庫屬于C類火災(zāi)場所，根據(jù)建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范中6.2.2條B、C類火災(zāi)場所滅火器的最低配置基準應(yīng)符合表7.4的規(guī)定。表B、C類火災(zāi)場所的滅火器最大保護距離（m）危險等級滅火器型式手提式滅火器推車式滅火器嚴重危險等級918中危險級1224輕危險級1530所以U=0.5/B，儲庫內(nèi)未設(shè)室內(nèi)消火栓系統(tǒng)和滅火系統(tǒng)K=1.0，單元面積S=1200，計算得Q=2400B。（3）確定各單元的滅火器設(shè)置點采用手提式滅火器N=（40/18）×(30

39、/918)=4（4）計算每個滅火器設(shè)置點的滅火級別計算單元中每個滅火器設(shè)置點的最小需配滅火級別應(yīng)按下式計算： (7.2)式中 Qe 計算單元中每個滅火器設(shè)置點的最小需配滅火級別（A或 B） ； N 計算單元中的滅火器設(shè)置點數(shù)（個）。 把Q=2400B和N=4帶入 Qe=600B，（5）確定每個滅火器設(shè)置點滅火器的類型、規(guī)格與數(shù)量根據(jù)建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范，由表查，液氨存儲庫設(shè)置4個點，每個設(shè)置點設(shè)置3個推車式滅火器，其中2個滅火級別是183B，沖裝量為20kg,規(guī)格代碼為MFT20，1個滅火級別為297B，沖裝量為50kg，規(guī)格代碼為MFT50?？偨Y(jié)本次課設(shè)從選題開始，到查資料查規(guī)范，合理運用

40、資料數(shù)據(jù)，創(chuàng)新設(shè)置內(nèi)容格式等等，都是一個摸索、自我學習的過程，其中，其中很多生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)的化學物質(zhì)和使用規(guī)范對于我來說都是非常陌生的，逐漸對它們的熟悉，使我不僅強化了專業(yè)知識，也提升了自己的學習能力、查找資料的能力和創(chuàng)新能力。很多細節(jié)方面自己感覺不是很滿意，感覺自己解決問題的效率和能力還需要有很大的提高，但是所設(shè)計的化工廠功能設(shè)置上基本滿足了要求。通過兩周的防火防爆課程設(shè)計，我從中受益匪淺。從查資料、大家討論、老師答疑，到自己動手操作，畫圖、寫報告等，雖然經(jīng)歷了一個很痛苦的過程，但從這個過程當中我學會了如何利用資料，如何真正地學習。在這個過程中，我把學過的課本知識重新輸理了一遍，將學到的東西應(yīng)

41、用到實際中去，做到了理論與實際相結(jié)合，也提高了自己的動手能力。同時，也讓我認識到了要學以致用的道理，也明白了怎么去用一個安全人的眼光去看問題，去發(fā)現(xiàn)問題，然后去解決問題。參考文獻1建筑設(shè)計防火規(guī)范.GB50016-20062總圖制圖標準.GB/T50103-20103常用危險化學品的分類及標志.GB 13690-924建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范.GB50140-20055化學技術(shù)說明書MSDS6企業(yè)職工傷亡事故分類.GB6441-867石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范.GB50160-2008附錄A火災(zāi)類別劃分生產(chǎn)的火災(zāi)危險性類別使用或產(chǎn)生下列物質(zhì)生產(chǎn)的火災(zāi)危險性特征甲1.閃點小于28的液體2.爆炸下限小

42、于10%的氣體3.常溫下能自行分解或在空氣中氧化能導致迅速自燃或爆炸的物質(zhì)4.常溫下受到水或空氣中水蒸氣的作用，能產(chǎn)生可燃氣體并引起燃燒或爆炸的物質(zhì)5.遇酸、受熱、撞擊、摩擦、催化以及遇有機物或硫磺 等易燃的無機物，極易引起燃燒或爆炸的強氧化劑6.受撞擊、摩擦或與氧化劑、有機物接觸時能引起燃燒或爆炸的物質(zhì)7.存密閉設(shè)備內(nèi)操作溫度不小于物質(zhì)本身自燃點的生產(chǎn)乙1.閃點不小于28 0C，但小于60的液體2.爆炸下限不小于10%的氣體3.不屬于甲類的氧化劑4.不屬于甲類的易燃固體5.助燃氣體6.能與空氣形成爆炸性混合物的浮游狀態(tài)的粉塵、纖維、閃點不小于60的液體霧滴丙1.閃點不小于60的液體2.可燃固

43、體丁1.對不燃燒物質(zhì)進行加工，并在高溫或熔化狀態(tài)下經(jīng)常產(chǎn)生強輻射熱、火花或火焰的生產(chǎn)2.利用氣體、液體、固體作為燃料或?qū)怏w、液體進行燃燒作其他用的各種生產(chǎn)3常溫下使用或加工難燃燒物質(zhì)的生產(chǎn)戊常溫下使用或加工不燃燒物質(zhì)的生產(chǎn)表A1.生產(chǎn)的火災(zāi)危險性分類表A2.儲存物品的火災(zāi)危險性分類儲存物品的火災(zāi)危險性類別儲存物品的火災(zāi)危險性特征甲1.閃點小于28的液體2.爆炸下限小于10%的氣體，受到水或空氣中水蒸氣的作用能產(chǎn)生爆炸下限10%氣體的固體物質(zhì)3.常溫下能自行分解或在空氣中氧化能導致迅速自燃或爆炸的物質(zhì)4.常溫下受到水或空氣中水蒸汽的作用，能產(chǎn)生可燃氣體并引起燃燒或爆炸的物質(zhì)5.遇酸、受熱、撞擊

44、、一摩擦以及遇有機物或硫磺等易燃的無機物，極易引起燃燒或爆炸的強氧化劑6.受撞擊、摩擦或與氧化劑、有機物接觸時能引_起燃燒或爆炸的物質(zhì)乙1.閃點不小子28，但小于60的液體2.爆炸下限不小于10%的氣體3.不屬于甲類的氧化劑4.不屬于甲類的易燃固體5.助燃氣體6.常溫下與空氣接觸能緩慢氧化，積熱不散引起自燃的物品丙1.閃點不小于60的液體2.可燃固體丁難燃燒物品戊不燃燒物品附錄B防火間距表B1廠房之間及其與乙、丙、丁、戊類倉庫、民用建筑等之間的防火間距（m）名稱甲類廠房單層、多層乙類廠房（倉庫）單層、多層丙、丁、戊類廠房（倉庫）高層廠房（倉庫）民用建筑耐火等級耐火等級一、二級三級四級一、二級三級四級甲類廠房12.012.012.014.016.013.025.0單層、多層乙類廠房12.010.010.012.014.013