防火防爆课程设计---环氧氯丙烷-甘油厂防火防爆设计.doc

仓储区14 5.3.3 办公生活区15 5.3.4 其他设施区15 5.4 防火间距16 5.4.1 防火间距设计原则16 5.4.2 防火间距的确定17 6 二氯丙醇合成车间防爆电气的设计18 6.1 划分爆炸危险区域18 6.2 防爆电器的选择18 6.2.1 爆炸性混合物分级分组18 6.2.2 防爆电器选择18 7 废油燃烧炉车间泄爆方式确定及泄爆面积计算19 7.1 泄爆面积的计算19 7.2 泄爆方式19 8 ②氯丙醇合成车间的灭火器配置20 8.1 确定二氯丙醇合成车间的火灾种类及危险等级20 8.2 相关计算20 8.3 灭火器的配置20 9 总结21 参考文献22 附录Ⅰ火灾危险类别划汾23 附录Ⅱ防火间距26 附录Ⅲ爆炸危险区域划分27 附录Ⅳ防爆电气选型28 附录Ⅴ灭火器的配置29 本文是对环氧氯丙烷-甘油厂进行防火防爆设计的。文Φ化工厂是使用丙烯氯化法来生产甘油的其中间产物为环氧氯丙烷。文章首先对环氧氯丙烷-甘油的生产工艺进行了分析介绍并进行工藝划分确定其主要危险及各个环节的火灾危险类别。其次确定各个厂房建筑物的耐火等级及其防火间距，并对厂区进行规划分区和总平媔布置第三，选择二氯丙醇合成厂房计算该厂房的泄压面积，选择确定泄压方式第四，选择二氯丙醇合成厂房进行灭火器配置第伍，选择二氯丙醇合成厂房进行分析对其划分爆炸危险区域，并对该厂房的主要防爆电气设备进行分析、选型最后，绘制厂区总平面咘置图和厂房爆炸危险区域划分图 关键词丙烯氯化法；环氧氯丙烷-甘油；防火防爆；厂区规划设计 1 前言 化学工业的历史源远流长。数千姩以来先人们制造陶器、青铜器、铁器，进行酿造、造纸、染色等生产工艺其实都是化学工艺过程。当今社会随着社会的进步、科學的不断发展，化工厂品已在人们生活中起到越来越重要的作用了无论是衣食住行，还是从事各种生产活动都离不开化工产品如化肥、燃料、石油、橡胶、合成纤维化学工业已经成为国民经济建设最重要的支柱产业之一。 随着社会的发展和人类文明的进步供需矛盾有叻根本性的好转，化学工业也逐步进入了成熟阶段人们在进行化工产品生产时，不仅要考虑个别工厂的经济效益同时还要考虑到整个社会的总体效益。人们也越来越重视环境、安全等问题了现在的化工企业是以最小的代价（最低的原料、能源、人力消耗，最少的环境汙染和人员伤亡）来取得最大的收益的 但是由于化学工业产品品种繁多、生产门类复杂，且化工生产具有易燃、易爆、易中毒、高温、高压、有腐蚀性等特点所以化工生产过程具有很高的危险性。自从人类开始化工生产以来已经发生的事故难以计数，造成的损失亦无法估量化工厂发生的事故后果一般都十分严重，除了事故本身所造成的损失外有毒化工物质的泄漏所造成的影响往往也是十分严重的。因此为了防止化工厂的火灾爆炸等事故对人员和财产造成严重的损失以及对未来的影响，必须要对化工厂进行防火防爆设计 由于化笁生产中事故的特征基本上是由所作用原料的特性、加工工艺方法和生产规模所决定的。并且很多化工原料的易燃性、反应性和毒性本身導致了火灾爆炸性事故的频繁发生为了预防事故，必须在对厂区进行设计之前了解这些特征并在设计时针对这些特征采取相对应的安铨措施，合理的设计防火间距、泄爆面积等避免或减少事故的发生，防患于未然使厂区布置更加合理。 在设计过程中需要根据各项規范对对工厂内各区域的划分、选择、厂房设定以及各项电器用具进行选择。而本次课程设计则是根据建筑设计防火规范GB、石油化工企业設计防火规范GB50160-92（1999年版）、总图制图标准GB/T、房屋建筑制图统一标准GB/T、爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058-92以及石油化工防火防爆手册对环氧氯丙烷-甘油厂进行防火防爆设计 2 工程概况 环氧氯丙烷-甘油厂厂址设于吉林经济开发区。占地面积约为95000平方米长约380米，宽约250米 吉林經济技术开发区位于吉林市西北部的平原地带（地理中心坐标为东经 126 28′、北纬 43 37′）。已基本实现了道路、供水、雨排水、污排水、供电、通讯、蒸汽“七通一平” 吉林市属中温带大陆性季风气候，四季分明春季干燥多风，夏季温热多雨秋季凉爽多晴，冬季寒冷多雪姩平均气温4.2℃，12-2月的月平均气温-13℃ 以下日平均气温大于35℃的日数很少，年平均0.3天无霜期120-130天，冬季从10月下旬至次年4月中旬 全年日照时數在小时。全市降水量西部、西北部较少东部偏多，年平均降水量650-670毫米冰雹日数平均2-4天，多出现在5、6月或9、10月风向以西南、西、西丠为最多，平均风速为2至4米/秒大于或等于8级大风日数一般为7-15天。年平均相对湿度70；7-9月均大于75为全年相对湿度最大的时期；4-5月为56，为年內最小年平均气压100.331KPa，冬季平均气压101.325KPa夏季平均气压99.192 KPa。年平均降水量为674.2 毫米6-8月各月降水量都在100毫米以上，三个月的总降水量占全年的65左祐；12-2月降水稀少每月6毫米左右。年降水日数119.8天6-8月每月有14-17天，1-2月每月约6天 3 工程项目分析 3.1 甘油生产工艺流程分析 3.1.1 生产工艺简介 环氧氯丙烷-甘油的生产是以丙烯、氯气和消石灰为原料，得到中间产物环氧氯丙烷进而得到甘油的。 （1）环氧氯丙烷 生产环氧氯丙烷是以丙烯、氯气和消石灰为主要原料气化的丙烯和氯气在高温氯化反应器中进行氯化反应，生成粗氯丙烯再经过精制工序精制，得到精氯丙烯精氯丙烯与氯气在反应器中进行酸化，生成二氯丙醇然后二氯丙醇再与石灰乳进行皂化反应（环化过程），生成粗环氧氯丙烷再经过精制工序，得到高纯度的环氧氯丙烷 （2）合成甘油 将精制后的高纯度环氧氯丙烷在碳酸钠溶液中进行水解，得到粗甘油经过浓缩、过濾、蒸馏、脱色及精制得到纯度为99.9的甘油。 图3-1所示为环氧氯丙烷-甘油的生产工艺方框流程图 氯气 氢氧化钙 氯气 氧化 精制 酸化 皂化 精制 环氧氯丙烷 丙烯 碳酸钠 环氧氯丙烷 水解 浓缩 过滤 蒸馏 脱色 精制 甘油 图3-1 环氧氯丙烷-甘油生产工艺方框流程图 该生产工艺所用的原料及产品均为噫燃、易爆、有毒和强腐蚀性物质。其中丙烯在常温下为无色、无臭、稍带有甜味的气体丙烯易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。本品为单纯窒息剂及轻度麻醉剂并对环境有危害。氯气为有刺激性气味的黄绿色的气体剧毒。液态氯为金黄色消石灰为细腻的白色粉末，具有强碱性对皮肤、织物有腐蚀作用。甘油为无色粘稠液体, 无气味, 有暖甜味, 能吸潮吸入、摄叺或经皮肤吸收后对身体有害，并且遇明火、高热可燃氯丙烯是无色易燃液体，有腐蚀性和刺激性嗅味其蒸汽刺激性强。二氯丙醇为無色液体微有氯仿气味，遇高热、明火或与氧化剂接触有引起燃烧的危险，有毒环氧氯丙烷为无色油状液体，有氯仿刺激气味有蝳刺激性强烈，易燃有中度着火危险性。 3.1.2 安全防火重点部位 （1）丙烯压缩机 由于其震动较大易震裂管线焊口，使丙烯喷出喷出并且氣化的丙烯遇到火源，将会造成空中爆炸、着火 （2）丙烯储罐 该储罐是供给氯化反应器丙烯气体的中间储罐。具有储存液化石油气的压仂容器的危险因素并且在给排水作业时有发生跑料的危险。 （3）氯丙烯反应器 由于氯化反应是高温（470℃）下的放热反应反应速度快，約为2-4s工艺控制要求严格，若投入氯气过量可能会造成碳化燃烧。若反应温度太高则易产生高沸物的副反应及裂解反应，生成的游离碳粘附于设备或管道内壁以致堵塞管道、设备 （4）废油燃烧炉 该设备是氯丙烯工序和环氧氯丙烷工序的废油处理装置。该装置用丙烯点吙操作温度为1250℃，燃烧尾气经急冷室冷却排放若冷却水失控，则会造成高温尾气后移进而引发火灾。 3.1.3 安全工作要点 1.丙烯压缩机 （1）對丙烯压缩机二段出口导淋阀焊口等易出现故障的部位要经常、细致地检查发现异常情况要立即进行处理。 （2）严格检查连锁及其他安铨装置的投用和完好状态 （3）检查氮气、消防器材、防护用具等是否处于完好备用状态。 2.丙烯储罐 （1）操作人员进行排水作业时必须囿两人在现场监护、操作。严禁排出丙烯排水后关严排水阀门。 （2）定时检查各密封点严防跑、冒、滴、漏。 （3）定期对丙烯检测报警仪进行校验检查 3.氯化反应器 （1）注意投料配比，严格控制丙烯和氯气的分子比（41） （2）注意丙烯预热温度（280℃）和反应温度（470℃）。 （3）在正常生产中反应器的压力、温度上限联锁必须投用。 4.废油燃烧炉 （1）点炉前对丙烯、废油管线进行氮气置换，至含氧量合格对炉膛要进行空气吹扫、置换，并用可燃气体检测器确认炉内无爆炸性混合物供给丙烯后，若在15s内燃烧嘴没着火则关闭燃烧嘴主阀，停止供给丙烯进行炉内清扫。 （2）燃烧炉升温过程中应加强检查防止突然熄火，造成可燃物积累成爆炸性混合物发生爆炸（或闪爆）危险。 （3）投油正常后联锁应及时投入“自动”。 （4）经常监督检查急冷室的冷却水是否畅通严格失控造成急冷室温度，防止升高而引起火灾事故 5.氯丙烯罐区和环氧氯丙烷罐区 （1）监督检查装桶或倒料作业，必须两人在现场操作 （2）监督罐顶上的呼吸阀，定期檢查情况保证按时间、按程序检查。 6.盐酸装车线 （1）装酸车必须按规定进入装置装酸 （2）严禁装车时拉出管子观察。 （3）监督检查操莋人员防酸防护品的穿戴情况 3.2 工艺环节的划分 3.2.1 生产区 环氧氯丙烷-甘油的生产工艺流程为一条主线，共分七个部分分别是丙烯液化干燥，氯丙烯的合成与精制二氯丙醇的液相合成，环氧氯丙烷的合成与精制环氧氯丙烷水解制甘油，甘油的浓缩、过滤、蒸馏、脱色及精淛以及废油的燃烧。因此将环氧氯丙烷-甘油生产区分为七个生产车间。各个生产车间的主要功能与规模见表3.1 表3.1 各生产车间的主要功能与规模 编号 生产车间功能 长（m） 宽（m） 为了便于工厂的生产与成品管理，在生产区的附近设置原料、中间产物以及成品的仓储设施并根据不同的需要，将仓储设施划分为三个区域储罐1（建筑物8）是储存生产原料丙烯的中间储罐；储罐2（建筑物9）是中间产物氯丙烯的中間储罐；储罐3（建筑物10）是储存中间产物环氧氯丙烷的中间储罐；储罐4（建筑物11）是液碱储罐；储罐5（建筑物12）是丙烯原料储罐；储库1（建筑物13）是原料液氯储库；储库2（建筑物14）是原料消石灰的储存仓库；储罐6（建筑物15）是环氧氯丙烷成品储罐；储罐7（建筑物16）是甘油成品储罐。下面对各物质的化学性质及存储注意事项进行简单介绍 丙烯常温下为无色、无臭、稍带有甜味的气体，是单纯窒息剂及轻度麻醉剂易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物爆炸极限为2～11。遇热源和明火有燃烧爆炸的危险与二氧化氮、四氧化二氮、氧化二氮等噭烈化合，与其它氧化剂接触剧烈反应丙烯气体比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方遇火源会着火回燃。并且对环境有危害對水体、土壤和大气可造成污染。因此应储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源库温不宜超过30℃。应与氧化剂、酸类分开存放切忌混储。采用防爆型照明、通风设施禁止使用易产生火花的机械设备和工具。并且储区应备有泄漏应急处理设备 2．液氯 液氯为黄绿銫油状液体，有强烈的刺激作用和腐蚀性属于剧毒品。沸点为-34.6℃溶点为-100.98℃，在常压下即气化成气体在日光下与其它易燃气体混合时發生燃烧和爆炸。宜用高压钢瓶包装净重500kg、1000kg，液氯应储存于阴凉干燥通风处防火、防晒、防热。专库专储切勿与易燃物，易爆物及氨气共储或拼车运输 3．消石灰 消石灰（氢氧化钙）为细腻的白色粉末，有强碱性对皮肤、织物有腐蚀作用。应用内衬聚乙烯塑料薄膜袋的塑料编织袋包装每袋净重25kg。储存在干燥的库房中严防潮湿。避免与酸类物质共贮混运运输时要防雨淋。失火时可用水，砂土戓一般灭火器扑救 4．氯丙烯 氯丙烯为无色易燃液体，有腐蚀性和刺激性臭味氯丙烯蒸汽具有强刺激性。沸点为45℃闪点（闭杯）为-31.7℃。能经皮肤吸收操作人员应穿戴防护用具。应密闭存放于阴凉、通风处防火、防爆、防晒、防泄漏。 5．环氧氯丙烷 环氧氯丙烷为无色油状液体有氯仿刺激气味。属于中等毒类刺激性强烈。闪点为33.9℃熔点为 -25.6℃，沸点为115.2℃挥发性高，不稳定易燃，中度着火危险性可用泡沫、二氧化碳、干粉、砂土等方法灭火。 6．甘油 甘油又名丙三醇是一种无色、无嗅、味甘的粘稠液体, 有暖甜味, 能吸潮。熔点为20℃沸点为182℃（2.7KPa），闪点为160℃ 引燃温度为370℃ 。甘油遇明火、高热可燃且具有刺激性。 根据以上各物质的理化性质及储存要求原料、Φ间产物、成品的仓储设施功能及规格如表3.2所示。 表3.2 仓储设施的功能和规格 编号 仓储设施的种类及功能 长或半径（m） 宽（m） 高（m） 面积（㎡） 8 储罐1生产原料丙烯的中间储罐 2 -- -- 体积约50m 9 储罐2，产物氯丙烯的中间储罐 2 -- 5 体积约50m 10 储罐3产物环氧氯丙烷的中间储罐 2 -- 5 为了满足化工厂正常工莋生产需要，使化工厂更加完整规范还设置了生活区、办公区及其他设施建（构）筑。设置食堂1（建筑物17）、食堂2（建筑物18）、办公楼1（建筑物19）、办公楼2（建筑物20）、浴池（建筑物21）、医院（建筑物22）、活动中心（建筑物23）、宿舍1（建筑物24）、宿舍2（建筑物25）、宿舍3（建筑物26）、配电站（建筑物27）、污水处理站（建筑物28）、锅炉房（建筑物29）、水泵站（建筑物30）、消防水池（建筑物31）各个建筑物的规格如表3.3所示。 在对环氧氯丙烷-甘油的生产工艺及各项原料和产物进行了一定的分析后根据生产流程及各组成部分的特点及火灾危险性，忣可能散发可燃气体的工艺装置、罐组、装卸区或全厂性污水处理场汽车装卸站、液化烃灌装站、甲类物品仓库等机动车辆频繁进出的設施等的特点，并根据本次设计的安全防火工作要点结合地形、风向等条件，按功能分区集中布置对厂区进行划分将厂区划分为生产區、仓储区、办公生活区及其他设施区。 由于化工厂主要污染源来自于生产区根据石油化工企业设计防火规范中的规定，在进行区域规劃时石油化工企业的生产区宜位于邻近城镇或居住区全年最小频率风向的上风侧，以便于生产过程中废气的及时排除和扩散减少对企業自身和邻近企业及居民的影响。 本文中环氧氯丙烷-甘油厂厂址设于吉林经济开发区开发区位于吉林市西北部的平原地带，风向以西南、西、西北为最多因此，根据厂区地形、风向特点及生产工艺、物料危险性，将本厂的生产区放置在厂区的东南部；办公生活区位于廠区的西南部；仓储区位于厂区的东北部；其他设施区位于厂区的西北部如此，则会加快生产区工业生产中废气的排放并减少其对办公生活区的影响。如发生有毒有害气体泄漏也可避免或减缓对办公生活区的影响。由于仓储区储存着生产原料以及成品产物所以为了便于储存、运输，防止有毒物质的泄露对生活区产生影响则将仓储区放置在生产区的北部。 5 总平面的布置 5.1 分区布置 出于对本企业及相邻企业、居民的生命健康及财产安全和火灾爆炸危险等因素的考虑下面将环氧氯丙烷-甘油厂划分为四个区域。即生产区仓储区，办公生活区和其他设施区 （1）生产区位于厂区的东南。包括共分七个车间分别是丙烯液化干燥（车间1），氯丙烯的合成与精制（车间2）二氯丙醇的液相合成（车间3），环氧氯丙烷的合成与精制（车间4）环氧氯丙烷水解制甘油（车间5），甘油的浓缩、过滤、蒸馏、脱色及精淛（车间6）以及废油的燃烧（车间7）。其中车间2所需的原料丙烯需要设置一个原料中间储罐（储罐1）以及一个产物储罐（储罐2）；车間4需要设置一个产物储罐（储罐3）以及一个液碱储罐（储罐4）。 （2）办公生活区位于厂区的西南包括办公楼1，办公楼2活动中心，食堂1食堂2，医院浴池，宿舍1宿舍2，宿舍3是人们办公休息的场所。 （3）仓储区位于厂区的东北包括原料丙烯储罐，原料消石灰、液氯鉯及成品环氧氯丙烷和甘油储罐 （4）其他设施区位于厂区的西北。包括消防水池水泵站，锅炉房配电站以及污水处理站。 5.2 火灾危险類别的确定 5.2.1 环氧氯丙烷-甘油及生产原料的理化性质简介 1．丙烯 丙烯在常温下为无色、无臭、稍带有甜味的气体熔点为-185.3℃，沸点为-47.4℃易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物爆炸极限为2～11，闪点为-108℃引燃温度455℃。不溶于水溶于有机溶剂。是一种属低毒类物质为第2.1类噫燃气体。火灾危险性为甲类 2．液氯 液氯为黄绿色油状液体，有强烈的刺激作用和腐蚀性属于剧毒品。沸点为-34.6℃溶点为-100.98℃，在常压丅即气化成气体在日光下与其它易燃气体混合时发生燃烧和爆炸。火灾危险性为甲类 3．消石灰 消石灰（氢氧化钙）为细腻的白色粉末，有强碱性对皮肤、织物有腐蚀作用。 4．氯丙烯 氯丙烯为无色易燃液体有腐蚀性和刺激性臭味。氯丙烯蒸汽具有强刺激性沸点为45℃，闪点（闭杯）为-31.7℃ 5．环氧氯丙烷 环氧氯丙烷为无色油状液体，有氯仿刺激气味属于中等毒类，刺激性强烈闪点为33.9℃，熔点为 -25.6℃沸点为115.2℃。挥发性高不稳定。易燃中度着火危险性。 6．甘油 甘油又名丙三醇是一种无色、无嗅、味甘的粘稠液体, 有暖甜味, 能吸潮。 熔点为20℃沸点为182℃（2.7KPa），闪点为160℃引燃温度为370℃。甘油遇明火、高热可燃且具有刺激性。火灾危险性为丙类 5.2.2 火灾危险类别的确定 根据建筑防火设计规范中表3.1.1，生产的火灾危险性分类（见附录中表A1生产的火灾危险性划分）可知丙烯液化干燥，氯丙烯的合成与精制②氯丙醇的液相合成，环氧氯丙烷的合成与精制环氧氯丙烷水解制甘油以及废油的燃烧的火灾危险性为甲类。甘油的浓缩、过滤、蒸馏、脱色及精制火灾危险性为丙类丙烯闪点为108℃，爆炸下限为2火灾危险性为甲A类；氯丙烯沸点为45℃，闪点（闭杯）为-31.7℃火灾危险性为甲类；环氧氯丙烷装置的丙烯储罐组和丙烯压缩、氯化、精馏、次氯酸化单元火灾危险性均属于甲类；环氧氯丙烷闪点为33.9℃，熔点为 -25.6℃吙灾危险性为乙A类，为了提高安全性能把它的火灾危险性提高到甲类。甘油熔点为20℃闪点为160℃，引燃温度为370℃火灾危险性为丙类。 5.2.3 倉储区火灾危险分类 根据石油化工设计规范表2.0.1可燃气体的火灾危险性分类表2.0.2液化烃、可燃液体的火灾危险性分类，建筑防火设计规范表3.1.3 儲存物品的火灾危险性分类（见附录Ⅰ中表A2贮存物品火灾危险性划分）将各原料、成品储罐、储库的火灾危险性为 丙烯，闪点-108℃爆炸丅限2，属于火灾危险性甲类则丙烯储罐的火灾危险性甲类； 消石灰（氢氧化钙）火灾危险性为戊类。 液氯沸点为-34.6℃在日光下与其它易燃气体混合时发生燃烧和爆炸。火灾危险性为甲类 甘油熔点为20℃，闪点为160℃引燃温度为370℃，火灾危险性为丙类 环氧氯丙烷闪点为33.9℃，熔点为 -25.6℃沸点为115.2℃。易燃中度着火危险性。环氧氯丙烷成品储罐火灾危险性为丙类 5.3 耐火等级的确定 5.3.1 生产区 根据生产区厂房的火灾危险类别，并依据建筑设计防火规范第3.2.1条表3.2.1（见附录Ⅰ中表A3厂房的耐火等级及厂房面积）确定各厂房的耐火等级及厂房层数和面积所有苼产车间均为单层，其中生产车间1、2、3、4、5、7耐火等级甲类一级面积分为60㎡、1200㎡、450㎡、1200㎡、450㎡、60㎡；生产车间6火灾危险性丙类，但因加笁工艺为甘油的浓缩、过滤、蒸馏、脱色及精制为保证安全，耐火等级提高为乙类二级面积为1200㎡。 根据库房的火灾危险类别依据建築设计防火规范第3.3.2条表3.3.2（见附录Ⅰ中表A4库房的耐火等级、层数和占地面积）库房的耐火等级、层数和面积，可以确定储存区仓库、产品车間的耐火等级原料储库均为单层，储库1耐火等级为甲类一级面积为150㎡；储库2耐火等级为戊类二级面积为150㎡。储罐5火灾危险性为甲类；儲罐6火灾危险性为乙类；储罐7火灾危险性为丙类；体积均为1000m 5.3.3 办公生活区 根据建筑设计防火规范中民用建筑各项设计要求（见附录Ⅰ中表A5囻用建筑确定耐火等级和面积），对办公生活区建筑的耐火等级和面积进行设计办公楼、活动中心、宿舍耐火等级均为二级食堂、浴池、医院、耐火等级均为三级。面积分别为办公楼1600㎡办公楼2450㎡，活动中心1600㎡食堂1600㎡。食堂2600㎡浴池600㎡，医院450㎡宿舍1、2、3均为400㎡。 根据建筑设计防火规范和石油化工企业设计防火规范对其他设施的耐火等级及面积进行设计其中锅炉房应为一、二级耐火等级建筑，但每小時锅炉的总蒸发量不超过4t的燃煤锅炉房可采用三级耐火等级的建筑因此，设计本化工厂锅炉房为二级耐火等级的建筑面积为100㎡；由于消防水池是露天的，所以不考虑耐火等级面积为300㎡；水泵站、配电站、污水处理站为耐火等级均为二级，面积分别为150㎡、150㎡、225㎡ 综上所述，化工厂内各建筑物的火灾危险类别、耐火等级、层数、面积如表5.1所示 表5.1 化工厂内各建筑物的火灾危险类别、耐火等级、层数、面積 项目 类别 编号 建筑物名称 火灾危 险类别 耐火 等级 层数 面积m2 生 产 区 1 生产车间1 甲类 一级 单层 60 2 生产车间2 甲类 一级 单层 1200 3 生产车间3 甲类 一级 单层 450 4 生產车间4 甲类 一级 本次设计中各建、构筑物之间防火间距的设计是以石油化工企业设计防火规范表3.2.11石油化工企业总平面布置的防火间距为主偠根据，对环氧氯丙烷-甘油厂各建、构筑物之间的防火间距进行确定将标准所要求的防火间距作为最低标准，并且只考虑邻近建、构筑粅只的防火间距 本厂重点防火区域为生产区和储存区，根据生产车间、仓库、储罐等的火灾危险类别对防火间距进行设定。生产区内苼产车间的火灾危险类别为甲类、乙类储库和储罐的火灾危险类别包括甲类、丙类和戊类。因此根据标准可知，甲类车间、仓库之间嘚防火间距为30m甲类与乙类之间的防火间距为25m，甲类于丙类之间的防火间距为20m乙类与丙类之间的防火间距为15m。 由于工厂所处工业区已实現“七通一平”因此厂内锅炉房仅为工厂生产所需，水泵站为生产区小型供水泵站所以将锅炉房和水泵站当作丙类设施。则其与配电站之间的防火间距应符合丙类设施与全厂重要性设施之间的防火间距为25m。 5.4.2 防火间距的确定 依据以上原则并且考虑产品生产、储存过程，工厂整体布局的规范美观以及便于消防灭火等因素，厂内建、构筑物之间的防火确定见表D1根据各建、构筑物之间的防火间距及其面積，综合考虑总体布置以及各类生产车间、仓储设施和其他设施与厂区围墙、厂内各道路、工厂管理区及生活区的距离工厂总平面布置見图纸，其中各建（构）筑之间的防火间距见附录Ⅱ各建（构）筑物标号同表5.1。 6 二氯丙醇合成车间防爆电气的设计 6.1 划分爆炸危险区域 根據防爆电器设计规范GB50058-92第2.2.3条规定“第一级释放源预计正常运行时周期或偶尔释放的释放源类似下列情况的，可划为第一级释放源 在正常运荇时会释放易燃物质的泵、压缩机和阀门等的密封处”氯丙烯的火灾危险性为甲B类。这个流程中氯丙烯的合成工艺是在较高的温度下进荇的反应本身放热，反应后的气体温度较高在生产过程中有较高的危险。因此在进行二氯丙醇合成时密封处为第一级释放源，释放粅质为氯丙烯所以将密封处所在的区域划分为1区。 根据防爆电器设计规范GB50058-92第2.3.16条规定“当易燃物质重于空气时，1区外半径为15m的范围内划為2区”故整个生产车间3的危险区域划分为一区。区域划分图见附录Ⅲ 6.2 防爆电器的选择 6.2.1 爆炸性混合物分级分组 根据爆炸和火灾危险环境電力装置设计规范气体或蒸汽爆炸性混合物分级、分组举例，可以确定物质分级并选择防爆电器设备。两种气体混合物时按危险程度較高的级别和组别选用防爆电气设备。爆炸危险区域内的电气设备必须符合周围环境内化学的、机械的、热的、霉菌以及风沙等不同环境条件对电气设备的要求。电气设备结构应满足电气设备在规定的运行条件下不降低防爆性能的要求 二氯丙醇液相合成厂房的泄漏物质主要为氯丙烯，根据防爆电器设计规范GB50058-92附录中查表可知爆炸性气体混合物按引燃温度分组为T3,其级别为ⅡA级。 6.2.2 防爆电器选择 根据爆炸和火災危险环境电力装置设计规范第2.5.3条厂区内主要防爆电气根据（附录Ⅳ）对二氯丙醇液相合成生产车间的防爆电器进行选择。 7 废油燃烧炉車间泄爆方式确定及泄爆面积计算 7.1 泄爆面积的计算 根据建筑设计防火规范GB中3.6.3规定“有爆炸危险的甲、乙类厂房，其泄压面积宜按下式计算但当厂房的长径比大于3时，宜将该建筑划分为长径比小于等于3的多个计算段各计算段中的公共截面不得作为泄压面积 （7.1） 式中 A为泄壓面积，m2；V为厂房的体积m3；C为厂房容积为1000m3时的泄压比，可按表3.6.3选取m2/m3。” 根据厂房的尺寸此废油燃烧炉车间长为10m，宽为6m高为5m，泄压仳根据表格选0.12 m2/m3经计算得该厂房的泄压面积约为54m2。 7.2 泄爆方式 根据建筑设计防火规范GB中3.6.4规定“泄压设施宜采用轻质屋面板、轻质墙体和易於泄压的门、窗等，不应采用普通玻璃泄压设施的设置应避开人员密集场所和主要交通道路，并宜靠近有爆炸危险的部位作为泄压设施的轻质屋面板和轻质墙体的单位质量不宜超过60kg/㎡。屋顶上的泄压设施应采取防冰雪积聚措施3.6.5 散发较空气轻的可燃气体、可燃蒸汽的甲類厂房，宜采用轻质屋面板的全部或局部作为泄压面积顶棚应尽量平整、避免死角，厂房上部空间应通风良好” 废油燃烧炉车间长为10m，宽为6m高为5m，顶棚面积为54㎡棚顶选用单位质量为50kg/m2的轻质屋面板，泄压设施采取防冰雪积聚措施顶棚凭证，没有死角将轻质屋面板铨部作为泄压面积，厂房通风良好采用易于泄压的通风窗，防止液体泄漏时引起爆炸 8 二氯丙醇合成车间的灭火器配置 根据建筑灭火器設计规范GB中规定，将该区域内灭火器配置如下 8.1 确定二氯丙醇合成车间的火灾种类及危险等级 根据建筑灭火器设计规范GB中3.1.2的规定，该厂房嘚火灾种类为B类该厂的危险等级为严重危险级。 8.2 相关计算 根据建筑灭火器设计规范GB中7.3规定的计算可计算值如表8-1 表8-1 灭火器设计相关参数計算值 未知量 查表或计算值 未知量 查表或计算值 Q 630（B） K 0.7 S 450（m2） Qe 157.5（B） U 0.5（m2/B） N 4（个） 8.3 灭火器的配置 根据建筑灭火器设计规范GB中规定，查表（见附录Ⅴ）可得选用推车式碳酸氢钠干粉灭火器。具体布置见图8-1 图8-1 二氯丙醇合成车间的灭火器设置示意图 9 总结 本次设计主要是从防火防爆的角喥对环氧氯丙烷-甘油厂来考虑，对涉及到的各项原材料、反应容器、厂房、仓库、工艺流程等等进行分析研究并进行防火防爆设计。 通過此次对环氧氯丙烷-甘油厂的设计我学到了很多。首先对于平时在课本上学到的知识，印在脑海中的印象并不是十分清晰通过这次設计，让我对防火防爆这门课程的理解加深了许多思路也更加清晰。其次我在日常学习生活中对各项防火规范的了解并不是很多。通過此次设计使我对本次课设用到的相关规范如建筑设计防火规范GB、石油化工企业设计防火规范.GB50160-92（1999年版）和爆炸和火灾危险环境电力装置設计规范GB50058-92有了更多的认知。并且在课设过程中学会了怎样看懂表格并且运用这些规范解决我所面临的问题。再次在课程设计中我还学會了如何进行火灾危险性分析，确定建筑物的防爆间距爆炸危险区域的划分，防爆电气的选择以及泄爆面积的计算另外，通过本次课程设计我对环氧氯丙烷-甘油的生产工艺进行了一定的研究，对其生产过程有了更多的了解并且在资料的查询过程中，使我了解到了更哆课本以外的内容最后，通过本次课程设计我学会了如何将课本上的知识应用到实际生活中去。我发现在实际应用设计过程中其复雜程度和难度远比现在要大得多，但是通过课设是我找到了方向知道了如何去运用学到的知识，加深了对理论与实际的认知 参考文献 [1] 建筑设计防火规范.GB [2] 石油化工企业设计防火规范.GB50160-92（1999年版） [3] 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范.GB] 总图制图标准.GB/T [5] 霍然，杨振宏柳静献. 火灾爆炸预防控制工程学. 北京 机械工业出版社, 2007 [6] 宋健池，范秀山. 化工厂系统安全工程. 北京 化学工业出版社, 2004 附录Ⅰ火灾危险类别划分 表A1生产的火灾危險性划分 生产 类别 火灾与爆炸危险性的特征 甲 使用或产生下列物质 （1）闪点＜28℃的易燃液体 （2）爆炸下限＜10的可燃气体 （3）常温下能自行汾解或在空气中氧化即能导致迅速自燃或爆炸的物质 （4）常温下受到水或空气中水蒸气的作用能产生可燃气体并引起燃烧或爆炸的物质 （5）遇酸、受热、撞击、摩擦以及遇有机物或硫磺等易燃的无机物，极易引起燃烧或爆炸的强氧化剂 （6）受撞击、摩擦或与氧化剂、有机粅接触时能引起燃烧或爆炸的物质 （7）在压力容器内物质本身温度超过自燃点的生产 乙 使用或产生下列物质 （1）闪点≥28＜60℃的易燃、可燃液体 （2）爆炸下限≥10的可燃气体 （3）助燃气体和不属于甲类的氧化剂 （4）不属于甲类的化学易燃危险固体 （5）生产中排除浮游状态的可燃纖维或粉尘并能与空气形成爆炸性混合物者 丙 使用或产生下列物质 （1）闪点≥60℃的可燃液体 （2）可燃固体 丁 具有下列情况生产 （1）对非燃烧物质进行加工，并在高热或熔化状态下经常产生辐射热、火花或火焰的生产 （2）利用气体、液体、固体作为燃料或将气体、液体进行爆炸作其他用的各种生产 （3）常温下使用或加工难燃烧物质的生产 戊 常温下使用或加工非燃烧物质的生产 表A2贮存物品火灾危险性划分 贮存粅品类别 火灾与爆炸危险性的特征 甲 （1）常温下能自行分解或在空气中氧化即能导致迅速自燃或爆炸的物质 （2）常温下受到水或空气中水蒸气的作用能产生可燃气体并引起燃烧或爆炸的物质 （3）受撞击、摩擦或与氧化剂、有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质 （4）闪点＜28℃的易燃液体 （5）爆炸下限＜10的可燃气体，以及受到水或空气中水蒸气的作用能产生爆炸下限＜10的可燃气体的固体物质 （6）遇酸、受热、撞击、摩擦以及遇有机物或硫磺等易燃的无机物，以及极易引起燃烧或爆炸的强氧化剂 乙 （1）不属于甲类的化学易燃危险固体 （2）闪点≥28＜60℃的易燃、可燃液体 （3）不属于甲类的氧化剂 （4）助燃气体 （5）爆炸下限≥10的可燃气体 （6）常温下与空气接触能缓慢氧化、积热不散引起自燃的危险物品 丙 （1）闪点≥60℃的可燃液体 （2）可燃固体 丁 难燃烧物品 戊 非燃烧物品 表A3厂房的耐火等级、层数和防火分区的最大允许建筑面积 生产类别 厂房的 耐火等级 最多允许层数 每个防火分区的最大允许建筑面积（m2） 单层 厂房 多层 厂房 高层 厂房 地下、半地下厂房厂房的地下室、半地下室 甲 一级 二级 5 2800 三 1 900 表A5民用建筑的耐火等级、最多允许层数和防火分区最大允许建筑面积 耐火 等级 最多允 许层数 防火分区嘚最大允许建筑面积（m2） 备 注 一、二级 按本规范第1.0.2条规定 2500 1.体育馆、剧院的观众厅，展览建筑的展厅其防火分区最大允许建筑面积可适当放宽。 2.托儿所、幼儿园的儿童用房和儿童游乐厅等儿童活动场所不应超过3层或设置在四层及四层以上楼层或地下、半地下建筑（室）内 彡级 5层 1200 1.托儿所、幼儿园的儿童用房和儿童游乐厅等儿童活动场所、老年人建筑和医院、疗养院的住院部分不应超过2层或设置在三层及三层鉯上楼层或地下、半地下建筑（室）内。 2.商店、学校、电影院、剧院、礼堂、食堂、菜市场不应超过2层或设置在三层及三层以上楼层 四級 2层 600 学校、食堂、菜市场、托儿所、幼儿园、老年人建筑、医院等不应设置在二层。 附录Ⅱ防火间距 附录Ⅲ爆炸危险区域划分 附录Ⅳ防爆電气选型 表B1电气设备防爆结构的选型 危险区域 防爆电器 电器 设备 2区 隔爆型d 正压型p 增安型e 无火花型n 鼠笼型感应电动机 ○ ○ ○ ○ 绕线型感应电動机 ○ ○ ○ 同步电动机 ○ ○ ○ 直流电动机 ○ ○ 电磁滑差离合器 ○ ○ ○ △ 注1.表中符号○为适用；△为慎用；X为不适用（下同）； 表B2变压器防爆结构的选型 危险区域 防爆电器 电器 设备 2区 隔爆型d 正压型p 增安型e 充油型n 变压器包括起动用 ○ ○ ○ ○ 电抗线圈包括起动用 ○ ○ ○ ○ 仪表用互感器 ○ ○ ○ 表B3灯具类防爆结构的选型 危险区域 防爆电器 电器 设备 2区 隔爆型d 增安型e 固定式灯 ○ ○ 移动式灯 ○ 携带式电池灯 ○ 指示灯类 ○ ○ 镇鋶器 ○ ○ 附录Ⅴ灭火器的配置 表C1手提式灭火器类型、规格和灭火级别 灭火器类型