课程设计某CNG汽车加气站防火防爆设计

精选优质文档-倾情为你奉上工业火灾爆炸危险与控制课程设计 课题项目： 某CNG汽车加气站防火防爆设计 姓 名： 彭辉华 学号： 学 院： 资源及环境科学学院 专 业： 安全工程 考 生 成 绩： 任课老师 (签名) 日 期： 2011年01月09日 目录摘要 随着汽车工业的不断发展和车辆保有量的增加，汽车尾气的排放对大气环境的污染也进一步加剧。随着天然气资源的开发利用，为改善汽油、柴油燃烧后对环境造成的污染，压缩天然气(CNG)汽车得到了广泛的推广和应用，压缩天然气(CNG)汽车加气站也随之建立，以满足天然气汽车燃料的需要。然而，天然气具有火灾爆炸危险性，尤其是高压运载与储存、油气双燃料站等安全技术问题，必须引起高度重视。1995年9月29日，四川自贡富顺华油公司压缩天然气加气站因钢瓶泄漏燃烧发生爆炸，造成重大经济损失和人员伤亡事故。 针对某CNG汽车加气站可能发生爆炸的潜在危险，本人结合学习建筑设计防火规GB50016-2006、CNG汽车加气站火灾爆炸危险分析与预防、建筑灭火器配置设计规范GB50140-2005等，对工厂进行选址探讨，危险区域划分，防火防爆设计，对安全管理方面制定了必要的措施。以通过技术和管理的创新来保证安全生产的可靠性。关键词CNG汽车加气站 火灾爆炸危险分析与预防 危险区域划分 防火防爆设计第一章 工程概况及项目分析1.1 工程概况本防火防爆设计是针对某CNG汽车加气站的设计，该CNG加气站建于沙坪坝区凤天路中段，该交通方便，加气区内地面基本平整，符合CNG去、加气站的建站要求。该加气站选用天然气压缩机，分子筛脱水装置，日工作16小时生产压缩天然气10000m，设置2台售气机，日充装CNG汽车220-300辆。储气量按 1500m设计，采用储气容器50L水容积储气罐。根据对其防火防爆危险性因素的预测与分析，设计可靠的具体防火防爆措施，实现安全生产的目的。1.2加气站的选址1.2.1 加气站的分级压缩天然气加气站的等级划分，应符合表1.1的规定。表1.1压缩天然气加气站的等级划分级别贮气装置总容积(m3)一级12V163000VN4000二级6V121500VN3000三级V61500注：本表贮气装置总容积： V系指水容量；VN系指压力在101.325 kPa、温度在O状态下的体积。按该加气站的储气量为1500m，所以应该属于三级。1.2.2 加气站的选址原则一、二级压缩天然气加气站不应与加油站合建，三级压缩天然气加气站可与加油站合建。合建站的汽油、柴油贮罐总容积不应大于50 m3，单罐容积不应大于20 m3（柴油贮罐容积按0.5折算）。 在城市建成区内不应建一级加气站和一级合建站；在城市人员稠密区设置的加气站和合建站的规模宜为三级。 对重要公共建筑和涉及国计民生的其他重要建、构筑物周围100.0 m范围内不得建加气站、合建站。 在城市建成区内所建的液化石油气加气站和合建站，宜采用地下或半地下贮罐。在城市偏僻地区所建的液化石油气加气站和合建站的贮罐设置方式，应根据站址和周围环境条件确定。 在合建站内，汽油、柴油贮罐的设置除应符合现行国家标准小型石油库及汽车加油站设计规范（GB 50156）的有关规定外，对油、液化石油气合建站还应符合本规范第5.2.9条第5.2.11条的规定；对油、压缩天然气合建站还应符合本规范第6.2.5条、第6.2.6条的规定。1.2.3 加气站的选址 在进行城市加油加气站网点布局和选址定点时，首先应符合当地的城镇规划、环境保护和防火安全的要求，同时，应处理好方便加油、加气和不影响交通这样一个关系。因为一级站储罐容积大，加油、加气量大，对周围建、构筑物及人群的安全和环保方面的有害影响也较大，还易因站前车流大造成交通堵塞等问题。所以本条规定“在城市建成区内不应建一级加油站、一级液化石油气加气站和一级加油加气合建站”。加油加气建在交叉路口附近，容易造成车辆堵塞，会减 少路口的通行能力，因而做出本条规定。 本CNG加气站（周家湾加气站）位于沙坪坝区凤天路中段（如下图1，图2），符合其习惯规定。图1 图21.3 工艺流程1.3.1 工作原理加气站的工作原理是将通过管线输送到加气站的天然气，先进行净化处理，再通过压缩系统使其压力达到25MPa，最后由高压储气瓶组和售气机将压缩天然气加入车辆储气瓶。压缩天然气加气站通常由六个系统组成，即调压计量系统，净化干燥系统，气体压缩系统，气体储存系设备控制系统和售气系统。1.3.2 生产工艺流程低压原料气进入CNG加气站后，经调压计量、脱硫、脱水、加压、储存、充装等环节，最后输出高压压力大于(20MPa)车用压缩天然气。流程图如下所示：过滤，分离，调压，计量，缓冲脱硫脱水原料天然气售气储气压缩图3.压缩天然气生产工艺流程图1原料天然气城市输配管网供气的CNG加气站、其低压原料气压力等于或大于03MPa、与压缩机要求的进气压力相 匹配。川西地区有丰富的天然气资源，供应CNG加气 站的原料天然气有两种：一种来自川渝供气环网(北环输气干线与南环输气干线)，有一定量的硫化氢含量； 另一种为西油局系统供气，其天燃气组份中无硫化氢。2进气调压计量系统 低压原料天然气进入CNG加气站后，首先进入调 比计量系统、这个系统包括过滤、分离、调压、计量、 缓冲等装置。若原料气组份中含有超标硫化氢成份时， 应设置脱硫装置、进行脱硫处理。3深度脱水 原料天然气进入脱水装置的吸附塔、塔内的4A型 分子筛能有效吸附天然气中的水份，使天然气中的水 含量达到车用压缩天然气水含量的要求。深度脱水装 置及其设置有两种 (1)低压脱水装置，设置在压缩机前，原料天然气 经调压计量系统后，即进入深度脱水装置，经过脱除 水份的天然气进入压缩机，对压缩机亦有一定的保 护作用；(2)高压脱水装置，设置在压缩机后，原料天然气 经调压计量系统后即进入压缩机，压缩后的天然气压 力升高至25MPa，然后进入深度脱水装置脱除水份。4压缩机装置 低压天然气经压缩机加压后，天然气压力升高到 25MPa。我省使用比较普遍的压缩机是：V1553 250一III、L一253250、L一73250等三种 型号。目前、四川省建设的CNG加气站生产规模多为 10000Nmd和15000Nmd，一般配备3台压缩机， 通常有3种组合方式：3台V型压缩机、3台L型压缩 机、或1台L型压缩机与2台V型压缩机组合。 5储气系统为了满足汽车不均衡加气的需要，CNG加气站必须设置高压储气系统、以储存压缩机加压的高压气。储气系统采用的储气方式有以下几种 (1)小气瓶储气，单个小气瓶水容积仅50升，需要气瓶数量多、接点多、泄漏点多、维护与周检工作量大。 (2)管井储气，使用API进口石油套管加装高压封头，立式深埋地下100米、形成水容积19m3的储气管井。这种储气管井的有关技术，如全程固井、联接密封、维护。与检验等尚需进一步深入与提高。 (3)大型容器储气、常用的有以下几种：多层包扎的天然气储气罐、公称直径为DN800、水容积规格为2、3、4m3。分卧式与立式两种；柱型(球型)单层结构高压储气罐、水容积规格为2、3、4m3或以上；引进美国CPI公司制造的高压储气瓶，单个储气瓶水容积13m3，系无缝锻造，按需要由多个气瓶组合使用。6售气 售气机是用来给CNG加气汽车添加高压天然气。它由科里奥利质量流量计、微电脑控制售气装置和压缩天然气气路系统组成。其屏幕显示售气单价、累计金额和售气总量。1.3.3压缩天然气的简介压缩天然气（Compressed Natural Gas,简称CNG）是天然气加压并以气态储存在容器中。它与管道天然气的组分相同,主要成分为甲烷（CH4）。CNG可作为车辆燃料使用。LNG（Liquefied Natural Gas）可以用来制作CNG，这种以CNG为燃料的车辆叫做NGV（NaturalGasVehicle）。液化石油气（Liquefied Petroleum Gas,简称LPG）经常容易与LNG混淆，其实它们有明显区别。LPG的主要组分是丙烷（超过95%），还有少量的丁烷，LPG在适当的压力下以液态储存在储罐容器中，被用作民用燃料和车辆燃料。 压缩天然气是一种最理想的车用替代能源，其应用技术经数十年发展已日趋成熟。它具有成本低，效益高，无污染，使用安全便捷等特点，正日益显示出强大的发展潜力。一般分为三个基本类型，即快速充装型，普通（慢速）充装及两者的混合型。 用CNG做为，虽减轻了对大气的污染，但由于天然气本身就是开采时日不多的资源加上现在城市生活的主要能源，本来就不丰富，再用在汽车上，就更加不足了。这样做还不如充分利用这匮乏的石油资源。也许现阶段石油作为汽车等的能源的现象不能改变。 另一方面，压缩天然气本身就含有大量甲烷，甲烷是造成温室效应的气体之一，同时也会破坏臭氧（O3，也是温室效应气体之一），如果泄露危害也是极大的。甲烷燃烧生成水和二氧化碳，水虽然无害，但从化学式上看生成的二氧化碳数量相当可观，二氧化碳又是温室效应气体之一。1.3.4 压缩天然气质量 引入加气站的天然气质量不得低于现行国家标准天然气（GB 17820）的类气质指标。 汽车用压缩天然气质量应符合现行国家标准车用压缩天然气的规定。第二章 总平面布置根据建筑设计防火规范GB50016-2006，CJJ 84-2000汽车用燃气加气站技术规范，在进行区域规划时，应根据石油化工企业及其相邻的工厂或设施的点和火灾危险性，结合地形，风向等条件，合理布置。总平面布置详见平面设计图。2.1区域划分2.1.1生产区根据生产需要，每个环节单独设置一个车间，相互独立，减小发生事故时的连锁反应的概率。各生产车间编号分别为1、2、3、4、5，且各个生产车间的功能与规模见（表2-1）。（表2-1）各个生产车间的功能与规模编号车间名称生产车间功能长(m)宽(m)高(m)面积()1调压车间过滤，分离，调压，计量，缓冲35301010502脱硫车间除去S302066003脱水车间除去水，干燥302567504压缩车间 给天然气加压302567505加气机车间为客户提供加气25206500 2.1.2存储区库房主要存储的物质为压缩天然气，一般用储气瓶或储气井，并且宜存放在阴凉干燥处。具体功能和规模见(表2-2)。(表2-2)储存库的功能与规模编号储存库名称储存库功能长(m)宽(m)高(m)面积()6储气组区存储压缩天然气201543002.1.3其他设施根据化工厂生产和生活需要，工厂内还包括以下附属设施：门卫室、办公楼、技术安全处、停车场、污水处理站、锅炉房、变配电站和消防水池。编号分别为7、8、9、10、11、12、13、14。具体功能和规模见（表2-3）。（表2-3）工厂内其他设施的功能及规模编号名称功能介绍长（m）宽（m）层数面积（）7门卫室负责维护厂区正常秩序，检查人员出入551258办公楼供厂区主要负责人办公进行决策6020612009技术安全处负责厂区各项工作安全问题2020140010停车场停放各种车辆 100201200011污水处理站处理污水2020140012锅炉房为整个企业的各项生产与生活提供动力、蒸汽和热水3015145013变、配电站负责企业的生产与生活供电1515122514消防水池负责企业消防用水1515-2252.2火灾危险类别的分类火灾危险性分类的目的是为了在建筑防火要求上便于区别对待，使厂房和库房安全又经济。生产与贮存的火灾危险性分类原则是在综合考虑全面情况的基础上，确定生产过程和贮存的火灾危险性类别。主要根据生产和贮存中物料的燃爆性质及其火灾爆炸危险程度，反应中所用物质的数量，采取的反应温度、压力以及使用密闭的还是敞开的设备进行生产操作等条件来进行分类的。如附录I表1和表2所示。建筑防火设计采取的措施，是根据生产和存储物品的火灾危险类别提出的。生产类别决定了厂房应有的耐火等级，存储物品的类别决定了库房应有的耐火等级。生产和贮存物品的火灾危险性分类，是确定建（构）筑物的耐火等级、布置工艺装置、选择电器设备型式等，以及采取防火防爆措施的重要依据，而且依此确定防爆泄压面积、安全疏散距离、消防用火、采暧通风方式以及灭火器设置数量等，举例见附录I表3。如果一座厂房或者防火墙间，有许多不同的火灾危险性的生产时，它的级别就要按其中火灾危险性较大的部分来确定。但是如果火灾危险性较大的部分所占面积小于厂房或者防火分隔间总面积的5时，且又不足以蔓延到其它部位，或采取某种措施能阻止火势蔓延的，也可以按照火灾危险性较小的部分来确定。在生产过程中使用或者产生易燃、可燃物质数量较少、不足以构成爆炸或火灾危险时，可以按实际情况确定它的火灾危险性类别。2.2.1生产和贮存中的火灾危险性分类根据生产车间内所存在的物质的火灾危险性的特征确定该厂房的火灾危险类别，且当同一房间内，布置有不同火灾危险性类别的设备时，应按火灾危险性类别最高的设备确定。根据建筑设计防火规范中的生产的火灾危险性分类，生产过程中主要是天然气，其主要成分为甲烷，甲烷的各性质如下表2-4. 表2-4性质物质自然点/爆炸极限最低引爆能量/mJ燃烧温度/临界量/t空气氧气生产区储存区甲烷CH46325564.9%-15%0.281800110可确定：根据储存库内所储存的物质的火灾危险性的特征确定该储存区的火灾危险类别，且当同一储存库内，布置有不同火灾危险性类别的设备时，应按火灾危险性类别最高的设备确定。根据建筑设计防火规范中储存物品的火灾危险性分类，存储区主要存储的是压缩天然气，所以可以确定：车间名危险类别储气组区甲类车间名危险类别调压车间甲类脱硫车间甲类脱水车间甲类压缩车间甲类加气机车间甲类 2.3 耐火等级2.3.1耐火极限建筑构件的耐火极限是指按照规定的火灾温升曲线，对建筑构件进行耐火试验，从受到火的作用开始到失去支持能力，发生穿透裂缝或背火面温度升高到220时为止的这一段对火的抵抗时间，一般用小时计。建筑构件耐火极限可以按以下三个条件之一进行确定：构件失去支持能力、稳定性而引起构件毁坏，或者产生的不可逆饶度太大，这种构件已失去使用价值；火烧时构件发生穿透性裂缝，使构件背火面易燃物着火（主要是薄壁构件容易产生这种情况）；背火面表面温度达到220，可以使易燃的棉花、纸张等物起火，一般是指薄壁构件。针对每一个具体的构件，应根据不同情况进行具体分析，有所侧重，有所取舍，如梁和柱就不存在背火温面温度的问题。上述三个条件只要达到任何一个条件就认为建筑构件达到了耐火极限，达到耐火极限又取决于火灾温升曲线这个基本条件。建筑物发生火灾后，其温度总是随火灾延续的时间长短而变化。根据无数次火灾中温度的发展变化规律，调查分析火灾现场情况和分析我国建筑物特点后得出的我国进行标准火灾温升曲线，如下图，基本上反应了火灾实际情况下的火灾温升过程。图4 标准火灾温升曲线图标准火灾温升曲线数值表时间/min温度/时间/min温度/时间/min温度/553530840180105010700609252401090157509097536011302.3.2 耐火等级建筑物的耐火能力对限制火灾蔓延扩大和及对进行扑救、减少火灾损失具有重要意义。耐火等级是衡量建筑物耐火程度的标准，建筑物的耐火等级是由建筑物构件的燃烧性能（非燃烧、难燃和燃烧材料）与耐火极限决定的。按照我国建筑设计、施工以及建筑结构的实际情况，并考虑到今后的发展趋势，将建筑物的耐火等级分为四级。各级建筑构件的耐火极限和燃烧性能均不能低于下表2-5的规定。表2-5 建筑物耐火等级构件名称燃烧性能和耐火极限/h一级二级三级四级承载墙和楼梯间的墙非燃烧体非燃烧体非燃烧体难燃烧体3.002.502.500.50支承多层的柱非燃烧体非燃烧体非燃烧体难燃烧体3.002.502.500.50支承单层的柱非燃烧体非燃烧体非燃烧体燃烧体2.502.002.00梁非燃烧体非燃烧体非燃烧体难燃烧体2.001.501.000.50楼板非燃烧体非燃烧体非燃烧体难燃烧体1.501.000.500.25吊顶（包括吊顶格栅）非燃烧体难燃烧体难燃烧体燃烧体0.250.250.15屋顶的承重结构非燃烧体非燃烧体燃烧体燃烧体1.500.50疏散楼梯非燃烧体非燃烧体非燃烧体燃烧体1.501.001.00框架填充墙非燃烧体非燃烧体非燃烧体难燃烧体1.000.500.500.25隔墙非燃烧体非燃烧体非燃烧体难燃烧体1.000.500.500.25防火墙非燃烧体非燃烧体非燃烧体非燃烧体4.004.004.004.002.3.3 各区域耐火等级的确定各区域耐火等级应该根据建筑设计防火规范GB50016-2006来确定。具体规定见附录II的表1，表2，表3。该厂内建筑物的火灾危险类别、耐火等级、层数、面积见（表2-6） 化工厂内各个建筑物的火灾危险类别、耐火等级、层数、面积。（表2-6） 化工厂内各个建筑物的火灾危险类别、耐火等级、层数、面积类别项目编号建筑物名称火灾危险类别耐火等级层数占地面积(m2)生产区1调压车间甲类一级单层10502脱硫车间甲类一级单层6003脱水车间甲类一级单层7504压缩机车间甲类一级单层7505加气机车间甲类一级单层500存储区9储气组区甲类一级单层300附属设施区14门卫室-三级单层2515办公楼-二级六层120016技术安全处-三级单层40017停车场-200018污水处理站-二级单层40019锅炉房-二级单层45020变，配电站-一级单层22521消防水池-2252.4 防火间距2.4.1 防火间距设计原则 本次设计各建构筑物之间的防火间距的设计主要根据建筑设计防火规范GB50016-2006的规定。由附表表1,表2,表3的要求作为最低标准进行确定。2.4.2 防火间距的确定生产区，存储区和附属设施区的防火间距应该根据建筑设计防火规范确定，其中厂房甲类-甲类为12m，各生产厂房、储存库房，附属设施区各个建构筑物之间的防火间距，详见总平面图。第三章 电气防火防爆的设计3.1爆炸性气体危险区域的划分3.1.1 危险场所区域划分的目的意义在生产、处理、使用、储存、运输易燃易爆危险物品的场所，通常有产生爆炸事故的危险。在具体的实践中，由于爆炸性物质的物理性质、出现的方式、涉及的范围、存在的概率和持续的时间各不相同，发生爆炸的可能性及危害程度也都不一样。因此，可根据爆炸性物质出现的频繁程度和持续时间正确划定爆炸危险场所区域将有助于防爆电气设备的选型，并采取其他必要的的安全技术措施(例如，安装换气排风扇、安装可燃性气体检测报警装置、使用无火花工具、控制其他危险点燃源、实施安全管理措施等)，实现最经济的安全生产。3.1.2 爆炸性气体危险场所的区域划分压缩天然气爆炸性气体危险场所区域划分按下表3-1确定：表3-1 压缩天然气加气站用电场所爆炸危险区域划分释放源装置设置地点说明从释放源计算（m）水平距离垂直距离1区的界限2区的界限1区的界限2区的界限贮气瓶开敞、半开敞室内接头、阀密封等泄漏-室内4.54.5-室内7.57.5贮气井管开敞接头、阀密封等泄漏-3.0-3.0脱硫塔室外卸脱硫剂等-3.0-3.0调压器开敞、半开敞室内法兰、阀密封等泄漏-室内3.03.0-室内4.54.5压缩机开敞、半开敞室内轴填料函、法兰、阀密封等泄漏-室内4.54.5-室内7.57.5冷凝液释放气罐室外封闭法兰等泄漏-3.0-3.0冷凝液排水槽露天释放气槽内3.0槽内3.0放散管排放口室外释放气运行排放1.54.51.54.5安全阀排放口室外瞬时事故排放-3.0-3.0加气机开敞加气枪充、卸等泄漏1.54.51.54.5本次设计主要针对6号厂房储罐区，该区主要的爆炸危险性物质是压缩天然气，根据压缩天然气的性质，和 GB 3836.14-2000爆炸性气体环境用电气设备第14部分：危险场所分类、GB 500581992(爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范和中华入民共和国爆炸危险场所电气安全规程均根据爆炸性气体环境出现的频率和持续时间，把爆炸性气体危险场所分为0区、l区和2区三个区域(zone)。下图5为储罐区危险区域的划分：0区是指爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的场所，即在正常情况下，爆炸性气体混合物，连续地、短时间频繁地出现或长时间存在的场所。一般情况下，除了封闭的空间。如密闭的容器、储油罐等内部气体空间外，很少存在0区场所。这里，虽然高于爆炸上限的混合物不能作为爆炸性混合物，但是对于有可能进入空气而使其达到爆炸极限范围以内的情况仍应划为0区。如固定顶盖的易燃液体储罐，当液面以上空间未充惰性气体时，应划为0区。1区是指在正常运行时，可能出现爆炸性气体环境的场所。2区是指在正常运行时，不可能出现爆炸性气体环境，如果出现也是偶尔发生且仅是短时间存在的场所。正常运行指设备的正常启动、停止、正常运行和维修，且所有设备都在其设计参数范围内工作；不正常情况是指有可能发生的设备故障或误操作。 图5 室外或棚内压缩天然气储气瓶组（储气井）爆炸危险区域的划分表 3-2 区域危险对应关系 中国、IEC标准危险度时间或然率h/班0区高低-1区 10-110-32区10-43.2 爆炸性混合物的分类、分级和分组根据爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB5005892，以及压缩天然气的性质，确定压缩天然气属于IIA，T1组。根据以上分析该厂房储罐区爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别为2区A级T1组。3.3 电气防爆原理在爆炸危险场所（环境）中，应不设置或尽可能少设置电气设备，以减少因电气设备或电气线路发生故障而成为引爆源引起的爆炸事故。必须设置电气设备时，应选用适用于该危险区中的防爆电气设备。图6是电气设备的防爆原理。图6 电气设备的防爆原理3.4电气防爆设备的选型选择防爆电气设备前，要对使用设备的环境条件。设备的结构以及对设备的使用维修保养等都要有全面实际的了解。3.4.1 设备选型的原则选择防爆电气设备必须遵循下列原则。1）设备选型原则选择爆电气设备必须与爆炸性混合物的危险程度相适应。所谓爆炸性混合物的危险程度是指爆炸性混合物的传爆级别、点燃温度的组别而言。选用的防爆电气设备必须与爆炸性混合物的传爆级别、组别、危险区域的级别相适应，否则就不能保证安全。此外，如同一区域内存在两种以上不同铖险等级的爆炸性物质时，必须选择与危险程度最高的爆炸等级及自然温度等级相适应的防爆结构。在非危险区域中，一般都是选用普通的电气设备，但是，装有爆炸性物质的容器置于非危险区域时，在异常的情况下，亦存在危险的可能性。比如，或因容器腐蚀溢出危险性物质，或因运转工人误操作放也危险性物质，或因异常反应而形成高温高压，使装置、容器受到破坏而泄漏出爆炸性物质等。因此，必须考虑意外发生危险的可能性。2）选择合适的防爆类型选择防爆结构必须适用于危险区域。什么性质的危险区域就必须采用什么样的防爆结构。防爆性能是因结构的不而不同，故必须根据爆炸性物质的种类，设备的种类、安装场所的危险程度等选择相适应的防爆类型。3）适应于环境条件本书提到的防爆性能都以标准环境作为基本条件。防爆设备有“户内使用”与“户外使用”之分。户内使用的设备用于户外，环境温度为40就不合适了。户外使用的设备要适应露天环境，要求采取防日晒、雨淋和风砂等措施。另外，也有些设备在有腐蚀性或有毒环境、高温、高压或低温环境中使用，而在选用防爆设备时，应考虑适应这些特殊特环境的特殊要求。4）要便于维修防爆电气设备使用期间的维护和保养极为重要。选择防爆电气设备的结构越简单越好，同时注意管理方便，维修时间短，费用少，还要做好备品和备件的正常储存。5）要注意经济效益选用防爆电气设备，不仅要考虑购销价格，同时还要对电气设备的可靠性，寿命、运转费用、耗能及维修等作全面的分析平衡，以选择最合适最经济的防爆电气设备。3.4.2 选择防爆类型电气防爆设备的选型应参照附录的表1,2,3,4,5，6。选择防爆电气设备的：基本原则是安全可靠，使用方便，经济合理。选 择防爆电气设备应根据爆炸危险区域的等级和爆炸性物质的级别、组别选型。各种防爆电气设备所适应的危险区域级别如下：对那些壳内经常形成引爆源部分的电气设备，即使是隔爆型结构，也应尽量避免在1-1级区域使用，防爆充油电气设备，应尽量避免在1-1级区域使用，通风充气型电气设备，根据壳内是否经常能形成引爆源的部分，必须按照使用场所的危险程度采取安全可靠的措施，增安型防爆结构，应尽量避免在1-1 级区域使用；本质安全型防爆结构，原则上可以在1-0级区域内使用，温升不稳定的电气设备，用于1-1级区域时应采用隔爆型或通风充气型结构，而尽量避免使用增安型电气设备。根据分析，该厂房储罐区爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别为2区A级T1组，最好选用无火花型。第四章 防火防爆措施设计4.1 防火防爆安全装置防火与防爆安全装置主要有承爆装置、抑爆装置，隔爆装置和泄压装置等。下面主要介绍隔爆和泄压。4.1.1 隔爆隔爆装置的作用是防止火焰窜入设备，容器与管道内，或阻止火焰在设备和管道内扩散。在可燃气体进出口两侧之间设置阻火介质，当任一侧着火时，火焰的传播被阻而不会传向另一侧。常用的隔爆装置有阻火器、旋转阀、火焰捕集器、自动快速关闭阀、折焰器、火焰抑制系统和液封。4.1.2泄压爆燃泄压是指在容腔中开设泄压口，在预定的压力（称为静态开启压力Pstat）下打开泄爆口，使物料膨胀和流动经过泄压开口直接或通过泄爆管卸放到大气环境，从而降低爆燃压力（Pred）。爆燃泄压过程如图7所示。泄爆必须确保压力Pred低于加工容器或房间的破坏压力 图7泄压装置主要有泄爆片和泄爆门。泄压面积的计算泄爆设计中，泄爆面积的确定必须考虑到各种变量的影响，包括容腔的尺寸与强度、燃料/氧化剂混合物的性质，以及泄爆口的设置情况等。通常，用一个或多个经验公式或诺模图来确定所需的泄爆面积。泄压面积的计算可以用下面的公式： F=fV ，（）式中： F-泄压面积，；V-建筑物室内容积，m；f-泄压比，即：泄压面积与室内容积的比值，/m，在中推荐泄压比采用0.050.22，下表4-1为美国厂房爆炸危险等级与泄压比值；表4-1 美国厂房爆炸危险等级与泄压比值厂房爆炸危险等级泄压比值（/m）弱级（颗粒粉尘）0.0332中级（煤粉，合成树脂，锌粉）0.065强级（在干燥室内的漆料、溶剂蒸汽、铝粉、镁粉等）0.22特级（丙酮、汽油、甲醇、乙炔、氢等）尽可能大根据上式，储罐区的容积：V=20154=1200m， 泄压比f取0.22/m， 泄压面积：F=0.221200=264 又，厂房面积S=2015=300 泄压面积接近厂房面积储罐区应该采用敞开式的厂房。实际当中一般将储罐区设置在厂房外。4.2 灭火措施为能迅速地扑灭生产过程中发生的火灾，必须按照现代生产技术水平、生产工艺过程的特点，着火物质的性质。灭火物质的性质以及取用是否方便等原则来选择灭火剂。目前工业企业常用的灭火物质有水、灭火泡沫、惰性气体、不燃性挥发液、化学干粉、固态物质等。各灭火器的主要性能见附录V（表1,2）。根据表，可确定：本厂房适合选取1211灭火器，或干粉灭火器，各厂房的灭火器数量见下表4-2： 表4-2区域编号灭火器数量/个12121231541551064718129410-11-12313214-第五章 防火防爆应急预案5.1应急救援预案的意义随着社会的进步，科学技术的发展，人类社会面临的事故和灾害种类越来越复杂，所找造成的损失也越来越严重。惨痛的生产事故教训使我们清醒的认识到，在防范生产事故工作中，主动预测可能发生的重大生产事故，制定相应的生产安全事故应急救援预案，建立和完善生产安全应急救援体系，一旦在重大生产安全事故发生时就能够沉着应对，及时采取必要的措施，按照正确的方法和程序对事故进行快速的响应与有效的控制，救助和疏散人员，最大限度的减少损失，降低事故的危害后果。5.2安全预警系统建立流程对安全生产的情况进行评价收集资料提供资料提供资料找出不安全因素预测可能事故建立安全事故模型审核构建安全预警指标体系确定安全预警级别安装建立安全预警系统应用5.3应急预案的编制流程组织成立应急预案编制工作组 提供资料查阅国家相关法律、行规技术标准分析国内外相关案例分析危险源与潜在的风险审批评估工厂应急能力并提交评估报告编制应急预案内部评审预案审批提交政府相关管理部门评审签署、发布应急预案5.4火灾事故预案文案名称设备事故预案受控状态编号执行部门监督部门考证部门一 故处理机构及处理原则1.处理机构由工厂安全委员会统一组织，成立应急救援指挥组。 （1）由安全总监担任总指挥，由工厂安全部门和保安卫警共同组成救援；（2）成立消防队；2.处理原则沉着冷静，消于初期，先人后物，忙而不乱，最大限度的减少人员和财产的损失。二、火灾事故处理方法1、事故发生时，立即上报应急救援指挥组；2、救援组接到报警电话后，立即派人到现场，并及时向指挥组长报告和做好抢险救灾的各项工作；3、火灾消除后，保护现场，调查事故原因，并做好报告和总结经验；4、疏散方法（1）楼层消防员维持消防电梯前的秩序，必要时配备应急照明灯，为疏散人员指引方向。（2）所有疏散人员应该保持镇静，服从命令，听从指挥，疏散人员在消防楼梯上应该靠右侧依次下楼，右手扶楼梯，左手搭在前人肩膀上，严禁挤、推、抢道，以避免发生伤人、踩踏事故。编制日期审核日期批准日期修改标志修改处数修改日期第六章 总结通过本次的防火防爆课程设计，我对防火防爆技术这门学科深有体会。学到了很多关于这门学科的实用性的东西，发现这门学科挺有意思的。主要是把课本上学到的东西应用到实际，让自己学到很多课本上不可能学到的东西。我很珍惜这种难得的机会，所以也花了很多精力搞定它，搞好它。从找资料到确定内容，再到设计，都很艰难。从茫然不知从哪下手到从过程中慢慢的体会，最后顺理成章，很辛苦。毕竟老师给的资料有限，仅一张课程设计任务书，而我们所能找到的资料也很有限，我只能通过广泛的阅读有关文件，寻找蛛丝马迹。虽然，但我很兴奋最终完成了这个自认为很艰难的任务。我不相信那些一两天就搞定的同学能很深刻的理解这次课程设计的，我们学的是实际，不是形式。当然仅仅两周的时间还是过于仓促，其中难免有不少的错误和不足，请老师批评指正。专心-专注-专业附录附录表1 生产的火灾危险性分类生产类别火灾与爆炸危险性的特征甲 使用或生产下列物质（1）闪点28的易燃液休（2）爆炸下限10%的可燃气体（3）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（4）常温下受到水或空气中水蒸气的作用，能产主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）里撞击、摩擦或与氧化剂、有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质（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）28闪点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）生产中排出浮游状态的可燃纤维或粉尘，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 具有下列情况的生产（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2 贮存物品的火灾危险性分类贮存物品类别火灾与爆炸危险性的特征举例甲（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（1）硝化棉、硝化纤维胶片、喷漆棉、火胶棉、赛璐珞棉、黄磷（2）钾、钠、锂、钙、锶、氢化锂、四氢化锂铝、氢化钠（3）赤磷、五硫化磷（4）己烷、戊烷、石脑油、环戊烷、二硫化碳、苯、二甲苯、甲醇、乙醇乙醚、蚁酸甲酯、醋酸甲酯、硝酸乙酯、汽油、丙酮、丙稀腈、乙醛（5）乙炔、氢、甲烷、乙烯、丙烯、丁二烯、环氧乙烷水、煤气、硫化氢、氯乙烯、液化石油气、 电石（6）氯酸钾、氯酸钠、过氧化钠、过氧化钾乙（1）不属于甲类的化学易燃危险固体（2）28闪点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（l）硫磺、镁粉、铝粉、赛璐珞板（片）、樟脑、萘、生松香、硝化纤维漆布、硝化纤维色片（2）煤油、松节油、丁烯阵、异戊醇、丁醛、醋酸、丁酯、硝酸戊酯、乙酰丙酮、环己酸、溶剂油、冰醋酸、樟脑抽、蚁酸、糠醛（3）硝酸铜、铬酸、亚硝酸钾、重铬酸钠、铬酸钾、硝酸、硝酸汞、硝酸钴、发烟硫酸、漂白粉（4）氧气、氟气（5）氨气（6）桐抽漆布及其制品，漆布及其制品，油纸及 其制品，油绸及其制品，浸油金属屑丙（1）闪点60的可燃液体（2）可燃固体（1）动物油、植物油、沥青、蜡、润滑油，机油、重油、闪点60的柴油（2）化学、人造纤维及其织物、纸张，棉、毛、丝、麻及其织物，谷物及面粉，天然橡胶及其制品，竹、木及其制品丁难燃烧物品酚醛塑料及其制品，水泥刨花板戊非燃烧物品钢材、玻璃及其制品，搪瓷制品，不燃气体表3 根据生产、贮存火险分类采取的防灾措施举例措施举例火险类别甲乙丙丁戊建筑耐火等级一、二级一、二级一至三级一至四级一至四级防爆泄压面积/m2m-30.050.100.050.10通常不需要通常不需要通常不需要安全疏散距离（多层厂房）/m2550505075室外消防用水量（1500 m3库房一次灭火用量）/LS-11515151010通风空气不应循环使用，排气风机防爆空气不应循环使用，排气风机防爆空气净化后可循环使用不作专门要求不作专门要求采暖热水蒸气或热风采暖，不得用火炉热水蒸气或热风采暖，不得用火炉不作具体要求不作具体要求不作具体要求灭火器设置量（库房）1个/80m2,但至少2个1个/80m2,但至少2个1个/100m2,但至少2个不作具体要求不作具体要求附录表1 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、半地下室甲一级除生产必须采用多层者外，宜采用单层40003000-二级30002000-乙一级不限500040002000-二级6400030001500-丙一级不限不限60003000500二级不限800040002000500三级230002000-丁一、二级不限不限不限40001000三级340002000-四级11000-戊一、二级不限不限不限60001000三级350003000-四级11500-注：防火分区间应用防火墙分隔。一、二级耐火等的单层厂房（甲类厂房除外）如面积超过本表规定，设置防火墙有困难时，可用防火水幕带或防火卷帘加水幕分隔。一级耐火等级的多层及二级耐火等级的单层、多层纺织厂房（麻纺厂除外）可按本表的规定增加50%，但上述的厂房原棉开包、清花车间均应设防火墙分隔。一、二级耐火等级的单层、多层造纸生产联合厂房，其防火分区最大允许占地面积可按本表的规定增咖1.5倍。甲、乙、丙类厂房装有自动灭火设备时，防火分区最大允许占地面积可按本表的规定增加一倍；丁戊类厂房装设自动灭火设备时，其占地面积不限。局部设置时，增加面积可按该局部面积的一倍计算。一、二级耐火等级的谷物筒仓工作塔，且每层人数不超过2个时，最多允许层数可不受本表限制。邮政楼的邮件处理中心可按丙类厂房确定。表2 库房的耐火等级、层数和占地面积储存物类别耐火等级最多允许层数最大允许建筑面积（m2）单层库房多层库房高层库房库房地下室、半地下室每座库房防火墙间每座库房防火墙间每座库房防火墙间防火墙间甲3、4项一级118060-1、2、5、6项一、二级1750250-乙1、3、4项一、二级32000500900300-三级1500250-2、5、6项一、二级528007001500500-三级1900300-丙1项一、二级5400010002800700-三级11200400-2项一、二级不限600015004800120040001000300三级321007001200400-丁一、二级不限不限3000不限150048001200500三级3300010001500500-四级12100700-戊一、二级不限不限不限不限2000600015001000三级3300010002100700-四级12100700-注：高层库房、高架仓库和筒仓的耐火等级不应低于二级；二级耐火等级的筒仓可采用钢板仓。储存特殊贵重物品的库房，其耐火等级宜为一级。独立建造的硝酸铵库房、电石库房、聚乙烯库房、尿素库房、配煤库房以及车站、码头、机场内的中转仓库，其建筑面积可按本表的规定增加1.00倍，但耐火等级不应低于二级。装有自动灭火设备的库房，其建筑面积可按本表及注的规定增加1.00倍。石油库内桶装油品库房面积可按现行的国家标准石油库设计规范执行。煤均化库防火分区最大允许建筑面积可为12000m2，但耐火等级不应低于二级。本条和本规范有关条文中规定的“占地面积”均指建筑面积。 表3 民用建筑的耐火等级、层数、长度和建筑面积耐火等级最多允许层数防火分区的最大允许建筑面积（m2）备 注一、二级按本规范第1.0.2条规定25001.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。三级5层12001.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以上楼层或地下、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。四级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。注：重要的公共建筑应采用一、二级耐火等级的建筑。商店、学校、