高压聚乙烯生产厂防火防爆设计

《高压聚乙烯生产厂防火防爆设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高压聚乙烯生产厂防火防爆设计（40页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、南#丈事高压聚乙烯生产厂防火防爆设计名称：环境保护与安全工程学院学院2012年12月设计任务书一、防火与防爆技术课程设计的目的本环节是在专业基础课和专业课的基础上，通过具体的工程案例的分析和 设计，使学生更好地熟悉和理解防火防爆安全技术的基本理论。通过防火防爆 课程设计，掌握生产过程中引起火灾爆炸的原因和基本规律，为分析和解决生 产过程中的火灾爆炸隐患打下坚实的实践基础。1、进一步理解和掌握防火防爆的基本理论；2、熟悉危险性生产或储存装置或场所存在的主要危险、有害因素；3、了解生产工艺流程、熟悉安全生产规程和安全管理制度；4、运用防火防爆安全技术的基本理论和安全管理原理提出针对性的安全对 策措

2、施。二、课程设计的主要内容1、准备和熟悉有关参考资料（1天）；2、选择一个具有火灾爆炸危险生产或储存企业，了解生产工艺过程，分析 确定工艺过程中所存在的主要危险及各个生产环节和存储场所的火灾危险类别 （2 天）；3、设定工厂内的生产场所、附属设施、存储区的建、构筑物的功能，确定 建、构筑的耐火等级，进行工厂区域规划和总平面布置（1天）；4、选择某一厂房进行爆炸危险区域划分（1天）；5、对主要防爆电气设备进行分析、选型（1天）；6、对某一有爆炸危险的厂房计算其泄爆面积，并选择确定泄爆方式（1天）;7、提出防火防爆对策措施（1天）；8、绘制厂区总平面布置图和厂房爆炸危险区域划分图（1天）；9、报告

3、的编制与修改（3天）。三、课程设计要求1、完成时间：2周；2、要求每个学生完成课程设计书一份，约5000字。要求学生对所设计的 内容必须概念准确，参数选择合理，符合设计手册与设计规范及相关参考书籍 的要求，计算正确，计算书书写工整、清晰，文笔流畅。设计合理，图表清晰, 符合规范。3、独立完成。四、主要设计依据1、石油库设计规范GB50074-20022、汽车加油加气站设计与施工规范GB50156-20023、建筑灭火器配置设计规范GB50140-20054、建筑设计防火规范GB50016-20065、石油化工企业设计防火规范GB50160-20086、爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50

4、058-927、化工生产防火防爆安全技术等有关图书资料8、有关化工生产工艺图书资料目录设计任务书错误!未指定书签。前言错误!未指定书签。第一章工程概况错误!未指定书签。第二章工程项目分析错误!未指定书签。2. 1工艺流程介绍错误!未指定书签。2.1.1 生产工艺简述错误!未指定书签。2.1.2 危险分析及分类错误!未指定书签。2.2工艺环节的划分错误!未指定书签。221生产区错误!未指定书签。2.2.2 仓储设施错误!未指定书签。2.2.3 其他设施错误!未指定书签。第三章总平面布置错误!未指定书签。3.1 分区布置错误!未指定书签。3.2 火灾危险类别的确定错误!未指定书签。3.2.1 生产

5、工艺火灾危险分类错误!未指定书签。3.2.2 存储区火灾危险分类错误!未指定书签。3.3 耐火等级的确定错误!未指定书签。331生产区错误!未指定书签。3.3.2储存区错误!未指定书签。3.3.3生*舌区错误!未指定书签。3.3.4附属设施区错误!未指定书签。3.4防火间距错误!未指定书签。3.4.1防火间距设计原则错误!未指定书签。342防火间距的确定错误!未指定书签。笫四章防爆电气的设计错误!未指定书签。4.1划分爆炸危险区域错误!未指定书签。4.2防爆电气选择错误!未指定书签。第五章泄爆方式确定及泄爆面积计算错误!未指定书签。5.1 泄爆方式错误!未指定书签。5.2 泄爆面积的计算错误!

6、未指定书签。第六章消防灭火器的配备错误!未指定书签。6.1 火火器的选择错误!未指定书签。6.2 灭火器设置与配置错误!未指定书签。总结错误!未指定书签。参考文献错误!未指定书签。前言高压聚乙烯是目前世界上产量最大、价值较低、用途广泛的通用塑料之一, 其薄膜制品、电器绝缘材料、注塑、吹塑制品、涂层、板材、管材在工农业和日 常生活中得到普遍应用。高压低密度聚乙烯是用高压工艺生产的，压力为110 350MPa,温度为130350C,聚合时间非常短，一般为15秒到2分钟。乙烯 聚合反应放出大量的热，热量主要通过循环过量的冷单体实现撤热，系统基本上 在绝热条件下操作。高压反应主要采用两种聚合反应器：一

7、种是带搅拌器的高压 釜式反应器，该工艺最早是20世纪30年代由ICI公司开发的；另一种是管式反 应器，最早是由巴斯夫公司开发的。后来，杜邦、陶氏化学、USI、住友和CdF 化学（现在的埃尼化学）都对工艺作了若干改进。两种工艺生产的聚合物略有差 别，主要因为反应器的温度分布不同。釜式法和管式法两种工艺的生产流程大体 相同，一个工业化的LDPE装置通常由以下儿部分组成：乙烯压缩、引发剂制备 和注入系统、聚合反应器、分离系统、挤出造粒。除聚合反应器外，釜式法和管 式法的工艺步骤相似。现已建成的管式法最大单线反应器能力为32万吨/年，是 巴塞尔公司建在法国的装置；釜式法最大单线反应器能力为18万吨/年

8、。本次课设以釜式法为例：釜式法高压聚乙烯是以乙烯为单体在100300MPa的 高压条件下,用氧或有机过氧化物为催化剂经聚合而制得的。因所得的产品密度 一般0.9100.935,故乂称低密度聚乙烯。从消防安全角度看，高压聚乙烯生产庞 大、复杂，物料涉及易燃易爆物质，生产在高温高压下进行，具有较大的火危险性, 若稍有疏忽就可能引起燃烧、爆炸，并且事故发生后常因扑救困难，导致重大损失。 因此,如何保证其安全高效地运行，是值得深入探讨的问题。第一章工程概况本次课程设计的任务是对高压聚乙烯生产厂的设计，设计该工厂位于大连松 木岛化工园区，地理位置得天独厚，水陆交通十分便利。园区坐落在大连瓦房店市西南沿海

9、，属暖温带大陆季风气候区，冬无严寒， 夏无酷暑，四季分明，平均气温8.3-10.3C,无霜期165-185天，平均降水量580-750 毫米。南距大连50公里，北距沈阳290公里，东距瓦房店城区40公里；海上西 距秦皇岛港84海里、天津港170海里，南距大连港85海里，北距长兴岛港40 海里，具备发展临港工业区的天然条件。同时.，化工园区周边有大面积废弃盐田， 可保证园区继续拓展。园区东距沈大高速公路8公里;省级滨海路、长兴岛疏港 高速公路均经过园区；园区自备9.5公里专用铁路线；现规划的港口泊位（万吨 以下）12个，航道工程已开始启动。厂址宜位于邻近城镇或居住区全年最小频 率风向的上风侧，以

10、便生产过程中的废气及时排除和扩散，以减少对本企业和邻 近企业和居民的环境影响。区内有近百家大中型各类化工厂，包括化肥厂、农药 厂等。拥有压缩机、聚合反应釜、冷却器、低压乙烯接受器、低压分离器等生产 设施，配置密度计、温度计、恒温水浴、分光光度计、烘箱、分析天平等检测设 施，确保可连续提供合格的产品。第二章工程项目分析2.1 工艺流程介绍2.1.1 生产工艺简述本工艺以3.3MPa、30c的高纯度乙烯为原料，以有机过氧化物为催化剂，经一 次压缩机和二次压缩机两次压缩到反应所需压力130250Mpa,于260c左右高 温进入聚合反应釜中，在引发剂作用下，即聚合成低密度聚乙烯。生成的低密度聚 乙烯与

11、未反应的乙烯。经反应器底部减压阀，进入产品冷却器，冷却到一定温度以 后，进入高压分离器，压力降至24.529.4MPa左右，分离出大部分未反应的乙烯, 返回二次压缩机进口。从高压分离器底部出来的聚合物经低压分离器，压力降至 49kPa,分离出的乙烯返回低压乙烯接受器，熔融的聚合物从低压分离器底部出料, 经水下切粒，脱水干燥得聚乙烯颗粒,再经空送混合，加工，可制得各种具有优良性 能的低密度聚乙烯成品。化学反应方程式：口前广CH?J .生产工艺流程图：聚乙烯成品/乙烯成品|一（昆介加1一一低压分离一席压分离乙烯装置工艺流程图:2.1.2 危险分析及分类固有危险性：固有危险性是指聚合反应中的原料、产

12、品、中间产品等本身具 有的危险有害特性。火灾危险性：参加聚合反应介质的自聚和燃爆危险性，单烯垃聚合单体包括 液态的乙烯、丙烯等，都属于中类火灾危险性易燃液体。二烯聚合所指的单体主 要包括丁二烯、双环戊二烯等都是易燃物质，其蒸气能与空气形成爆炸性混合物。爆炸危险性：如烯燃聚合所需单体丁二烯、双环戊二烯、苯乙烯、等易燃物 质的蒸气能与空气形成爆炸性混合物，二烯燃（丁二烯、双环戊二烯）还能生成 过氧化物，这是一种有爆炸危险的不稳定物质。中毒危险性：环氧乙烷、苯乙烯、氯乙烯等反应物具有一定的毒性。如环氧 乙烷属于高度危害，氯乙烯属于极度危害，其余大多属于轻度危害，如乙烯、苯 乙烯等。工艺过程的危险性：

13、（1）本体聚合：这种聚合方法往往由于聚合热不易传导散出而导致危险。例 如在高压聚乙烯生产中，每聚合1kg乙烯会放出3.8MJ的热量，倘若这些热量未 能及时移去，则每聚合1%的乙烯，即可使釜内温度升高1213,待升高到一 定温度时，就会使乙烯分解，强烈放热，有发生暴聚的危险。一旦发生暴聚，则 设备堵塞，压力骤增，极易发生爆炸。（2）溶液聚合：这种聚合方法在聚合和分离过程中，易燃溶剂容易挥发和产 生静电火花。溶液聚合是单体溶于溶剂中形成均相体系，在催化剂的作用下，反 应生成聚合物。此聚合方式所采用带搅拌的设备能保证反应体系热量分布均匀， 但是因大量使用易燃可燃液体作为溶剂，其燃烧爆炸危险性大。（3

14、）悬浮聚合：这种聚合方法在整个聚合过程中，如果没有严格控制工艺条 件，致使设备运转不正常，则易出现溢料，如若溢料，则水分蒸发后未聚合的单 体和引发剂遇火源极易引发着火或爆炸事故。（4）乳液聚合：这种聚合方法常用无机过氧化物（如过氧化氢）作引发剂，如 若过氧化物在介质（水）中配比不当，温度太高，反应速度过快，会发生冲料，同 时在聚合过程中还会产生可燃气体。（5）缩合聚合：缩合聚合是吸热反应，但由于温度过高，也会导致系统的压 力增加，甚至引起爆裂，泄漏出易燃易爆的单体。催化剂的性质增大过程的危险性：聚合过程所使用的催化剂，有的为强氧化 剂，有的易分解爆炸，有的易自燃。聚合过程中催化剂加入过量，引发

15、剂的比例 过高，聚合反应速度加快，产生的反应热不易导出，还可能导致暴聚。原料含杂质引发危险：高压聚乙烯生产中，原料乙烯不纯，尤其是含乙块量 过高，压缩时就易聚合放热而发生爆炸。2.2 工艺环节的划分2.2.1 生产区高压聚乙烯的工艺流程共分为五个步骤：压缩、换热、聚合反应、分离、造 粒。压缩分一次压缩和二次压缩，两者可设置在同一车间。分离也分一次分离和 二次分离，亦可设置一个生产车间，其余的单独设置车间，分别编号为1、2、3、 4、5。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生产车间名称功能长（m）宽(m)高（m）面积（m2）1压缩车间压缩到反应所需压力5020

16、810002换热车间冷却到一定温度402088003聚合反应车间聚合成低密度聚乙烯402088004分离车间分离出未反应的乙烯5030815005造粒车间聚乙烯颗粒402088002.2.2 仓储设施由于涉及到多种物品的储存，为了方便工厂对原料与成品的管理，所以在厂 内设计储存车间和成品车间。储存车间分两个，其中一个用来储存原料（乙烯）, 另一个是用来储存成品（聚乙烯）。分别编号为6、7o各个车间的功能与规模见 表 2.2o表2.2储存车间的功能与规格厂房名称厂房功能长(m)宽（H1）高(m)而积6原料车间用于储存原料302086007成品车间用于储存成品3020s6002.2.3其他设施工厂

17、是一个大的系统，除主要的生产车间外，还应设置一些辅助设施，如职 工公寓、食堂、消防水池、锅炉房、技术安全处等。只有这样整个工厂才能正常 运作。各个建筑物的规格如表2.3所示表2.3其他设施的名称和规格3 Y名称长(m)宽(m)层数而积(m2)8职工公寓6020512009食堂60302180010办公楼50204100011会议室40302120012休闲中心50403200013技术安全处3520270014消防处40301120015变、配电站2020140016消防水池3020160017水泵站2020140018锅炉房3020160019污水处理站3020160020车库3020160

18、0第三章总平面布置3.1 分区布置为了满足工厂生产、生活与发展的需要，充分考虑到工厂所处的地理位置 和全年最小风频风向，周边的环境和生产过程中所涉及到的危险化学物质的危险 性，工厂周边居住人群的人身财产安全，各个生产环节流程持续快速进行与火灾 爆炸危险等多方面因素，把整个工厂大致划分成了四大区域：生产区、储存区、 生活区、附属设施区。即从西到东依次为锅炉房、车库、办公楼、职工公寓、休 闲中心；从北到南为办公楼技术安全处、消防水池、生产车间。3.2 火灾危险类别的确定3.2.1 生产工艺火灾危险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

19、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(GB50016-2006)(见附录I中表A1 生产的火灾危险性分类)可知压缩、换热、聚合反应、分离都是属于甲类生产。 有如下理由：乙烯下限低于2.7%,生产类别为甲类，整个反应过程都基本贯穿 着乙烯，所以属于甲类生产类别。聚乙烯属于易燃固体，造粒属于丙类。表3.1生产的火灾危险性划分生产类别火灾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）常温下能自行分解或在空气中氧化即能导致迅速自燃或爆炸物质（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

20、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、有机物接触时能引起燃烧或爆炸物质（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，2860的易燃、可燃液体（2）爆炸下限210%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T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

21、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3.2.2 存储区火灾危险分类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的储存物品的火灾危险性 分类，可确定各储存库的火灾危险类别分别为：6号储存库为甲类（乙烯爆炸下 限2.7%）, 7号储存库为丙类（聚乙烯为可燃固体）。表3.2贮存物品火灾危险性划分贮存物品类别储存物品的火灾危险性的特征甲（1）闪点28的易燃液体（2）

22、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（1）不属于甲类的化学易燃危险固体（2）闪点2860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210%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）

23、可燃固体T难燃烧物品戊非燃烧物品3.3 耐火等级的确定3.3.1生产区根据生产区厂房的火灾危险类别，依据建筑设计防火规范（GB5OO16-2OO6） （厂房的耐火等级、层数和防火分区的最大允许建筑面积）确定各厂房的耐火等 级及厂房面积。此次设计厂房全为单层厂房，编号1至5号生产车间火灾危险类 别都为甲类,选择耐火等级为一级,厂房面积前五个分别为1000m 800m2、 800m 1500m2 800m2 o生产类别表3.3生产的火灾危险性划分火灾与爆炸危险性的特征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）常温下能自行分解或在空气中氧化即能导致迅速自燃或爆炸的

24、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使用或产生下列物质（1）闪点，28V60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纤维或粉尘，并能与空气形成爆炸性混合物 者 使用或产生下列物质丙 （1）闪点260C的可燃液体（2）可燃固体具有下列情况生产（1）

25、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-常温下使用或加工非燃烧物质的生产表3.4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而积（m）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除生产必须采用多 层者外，宜采用单 层4000300030002000乙一级二级不限6500040004000300020001500一级不限不限60003000500丙二级不

26、限800040002000500三级230002000、.级不限不限不限40001000T三级340002000四级11000一、二级不限不限不限60001000戊三级350003000四级11500332储存区根据库房的火灾危险类别，依据建筑设计防火规范（GB50016-2006）（表3.4库房的耐火等级、层数和占地面积）库房的耐火等级、层数和占地面积确定各库房的耐火等级及库房择耐火等级均为二级，面积均为600m2o表3.5贮存物品火灾危险性划分贮存物品类别火灾与爆炸危险性的特征（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

27、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V28C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V10%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）不属于甲类的化学易燃危险固体（2）闪点N2860C的易燃、可燃液体（3）不属于甲类的氧化剂乙（4）助燃气体（5）爆炸下限N10%的可燃气体5, W1025.025.012.015.020.012.015.020.025.010, W5015.020.025.015.020.

28、025.030.05020.025.030.020.025.030.035.0表3.9仓库的防火间距名 秣甲类仓库及其储量甲类储存物品第3、4项甲类储存物品第1、2、5、6项W55W1010重要公共建筑50.0甲类仓库20.0民用建筑、明火或散发火花地点30.040.025.030.0其它建筑一、二级耐火等级15.020.012.015.0三级耐火等级20.025.015.020.0四级耐火等级25.030.020.025.0电力系统电压为35-500kV且每台变压器容量在 10MVA以上的室外变、配电站 工业企业的变压器总油量大于5t的室外降压变电站30.040.025.030.0厂外铁路线

29、中心线40.0厂内铁路线中心线30.0厂外道路路边20.0厂内道路路边主要10.0次要5.0342防火间距的确定根据以上原则，再考虑工厂整体布局的整齐美观，工厂内各建构筑物之间的防火 间距确定见表3.8。所有建构筑物的面积及它们之间的防火间距，再综合考虑总 体布置及甲类厂房和库房与厂区围墙和厂内主要、次要道路之间的距离.第四章防爆电气的设计4.1 划分爆炸危险区域在根据有关标准和规范划分的同时.还应参考以往的经济和行业特点。既要 保证生产装置的安全可靠.乂要避免人为提高爆炸危险区域等级.而造成工程投 资浪费。根据爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB50058-92)第2. 2. 3条释 放

30、源应按易燃物质的释放频繁程度和持续时间长短分级，并应符合下列规定。在 每个工程项目中，每一台加工设备(如罐、泵、管道容器等)，其内部含有易燃性 物料，就应视为潜在释放源。在场所分类中，首先应按易燃物质的释放频繁程度和持续时间长短确定释放 源的等级。根据规范规定共分为三级：1 .连续级释放源：预计长期释放或短时频繁释放的释放源，可划为连续级释 放源。2 .第一级释放源：预计正常运行时周期或偶尔。3 .第二级释放源：预计在正常时不会释放，即使释放也仅是偶尔短时释放的 释放源，可划为第二级释放源。1 .存在连续级释放源的区域可划为0区；2 .存在第一级释放源的区域可划为1区；3 .存在第二级释放源的

31、区域可划为2区。1号车间是将乙烯所处的环境压缩到反应所需压力的车间，知该生产区域存在的 释放源是在正常时不会释放，即使释放也仅是偶尔短时释放的释放源，为第二 级释放源，存在第二级释放源的区域可划为2区。4.2 防爆电气选择根据爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB50058-92)第2. 5. 2条爆炸性气体环境电气设备的选择应符合下列规定：一、根据爆炸危险区域的分区、电气设备的种类和防爆结构的要求，应选择 相应的电气设备。二、选用的防爆电气设备的级别和组别，不应低于该爆炸性气体环境内爆炸 性气体混合物的级别和组别。当存在有两种以上易燃性物质形成的爆炸性气体混 合物时，应按危险程度较高的级别

32、和组别选用防爆电气设备。三、爆炸危险区域内的电气设备，应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。第2. 5. 3条各种电气设备防爆 结构的选型应符合下列规定：(1)旋转电机防爆结构的选型应符合表4. 1的规定：表4.1电气设备防爆结构的选型(注：。为适用；为慎用；X为不适用);危险蓬型电器 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OO0O绕线型感应电动机OO0X同步电动机OO0直流电动机OO电磁滑差离合器OOO（2）低压变压器防爆结构的选型应符合表4. 2的规定:表4.2变压器防爆结构的选型防爆电器电器设备2区隔爆型d正压型P增

33、安型e充油型n变压器（包括起动用）OOOO电抗线圈（包括起动用）OOOO仪表用互感器OOO低压开关和控制器类防爆结构选型应符合表4. 3的规定:表4. 3低压开关和控制器类防爆结构的选型,爆炸景.区域 电气结 设备枸0区1区2区本质 安翎 ia本质 蛭理 ia, ib隔爆型 d田逊 P充油型0君安型 e本质 妙理 ia3ib隔爆型 d正瓯 P充油型 0噌安型 e刀开素幡器00酬器&0醐开翔如0000000电抗起动器和遇补住室&00窗用电阻器AI000电磁阀用电践0100电瞧陶器A10A施牌、柱0000摇J盘AA00配电盘&0灯具类防爆结构的选型应符合表4.4的规定:表4. 4B4灯具类防爆结构

34、的选型防爆电器电器设备2区隔爆型d增安型e固定式灯0O移动式灯O携带式电池灯O指示灯类OO镇流器OO信号报警装置等电气设备防爆结构的选型应符合表4. 5的规定:表4. 5信号报警装置等电气设备防爆结构的选型施等域 防俞（电器设备2区本质安全型iaib隔爆型d正压型P增安型e信号报警装置OOOO插接装置O接线箱（盒）O00电气测量表计0OO第五章泄爆方式确定及泄爆面积计算5.1 泄爆方式根据建筑设计防火规范(GB50016-2006)第3. 6.1条有爆炸危险的中、乙类厂房宜独立设置，并宜采用敞开或半敞开 式。其承重结构宜采用钢筋混凝土或钢框架、排架结构。第3. 6. 2条有爆炸危险的甲、乙类厂

35、房应设置泄压设施。第3. 6. 4条泄压设施宜采用轻质屋面板、轻质墙体和易于泄压的门、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/m屋顶上的泄压设施应采取防冰雪积聚措施。笫3. 6. 5散发较空气轻的可燃气体、可燃蒸气的甲类厂房，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。第3. 6. 6条散发较空气重的可燃气体、可燃蒸气的甲类厂房以及有粉尘、纤 维爆炸危险的乙类厂房，应采用不发火花的地面。采用绝缘材料作整体面层时， 应采

36、取防静电措施。散发可燃粉尘、纤维的厂房内表面应平整、光滑，并易于清 扫。第3. 6. 7条有爆炸危险的甲、乙类生产部位，宜设置在单层厂房靠外墙的泄 压设施或多层厂房顶层靠外墙的泄压设施附近。有爆炸危险的设备宜避开厂房的 梁、柱等主要承重构件布置。第3. 6. 13条有爆炸危险的甲、乙类仓库，宜按本节规定采取防爆措施、设 置泄压设施。由此储存乙烯的仓库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。生产车间编号1至5号和储存 聚乙烯的仓库应采用不发火花的地面，宜采用轻质屋面板、轻质墙体和易于泄压 的门、窗等。5.2 泄爆面积的计算根据建筑设计防火规范

37、(6850016-2006)第3.6.3条有爆炸危险的中、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：A=10XCXV：3式中：A一泄压面积，m2；V厂房的容积,ms；C 一厂房容积为lOOOn?时的泄压比。表5.1厂房内爆炸性危险物质的类别与泄压比值(m7m3)厂房内爆炸性危险物质的类别C值氨以及粮食、纸、皮革、铅、铝等K尘VlOMPa.m的粉尘0. 030木屑、炭屑、煤粉、睇、锡等lOMPa - m - sWK尘W30MPa m s1的粉尘0. 055丙酮、汽油、甲醇、液化石油气、甲烷

38、、喷漆间或干燥室以及苯酚树脂、铝、 镁、错等K i：30MPa m s-1的粉尘0. 110乙烯0. 16乙焕20氢0. 25注：长径比为建筑平面几何外形尺寸中的最长尺寸与其横截面周长的积和4.0 倍的该建筑横截面积之比。首先求长径比，以生产车间1为例：已知车间长宽高分别为50m、20m 8m,其横截面周长为(20+8+20+8=56m),横截 面积(20X8= 160m) 长径比二(50X56) 4-(160X4. 0) =4. 3753因为屋顶的面积为25X 10=250芯大于泄爆面积，采用轻质屋顶泄爆即可。先将其平均划分成两区域，每个小的区域的长为25m,宽为10m。且长径比相同, 计算

39、如下：长径比二(25X56) 4- (160X4. 0)=2. 18753故可以根据式A=10XCX3来计算。其中V=25X10X8=2000m3, C取0.H,则可得：A=10X0. 11X20002 J174. 6m2第六章消防灭火器的配备6.1 灭火器的选择针对生产车间和储存仓库来进行灭火器的配置。根据建筑灭火器配置设计 规范(GB50140-2005)比第3. 1. 1条灭火器配置场所的火灾种类应根据该场所内 的物质及其燃烧特性进行分类；第3. 1. 2条灭火器配置场所的火灾种类可划分为 以下五类：1A类火灾：固体物质火灾。2B类火灾：液体火灾或可熔化固体物质火灾。3c类火灾：气体火灾

40、。4D类火灾：金属火灾。5E类火灾(带电火灾)：物体带电燃烧的火灾储存的原料乙烯属于C类火灾，储存的成品为聚乙烯属于A类火灾，生产车 间涉及到乙烯和聚合出的聚乙烯。根据第3. 2. 1条工业建筑灭火器配置场所的危 险等级，应根据其生产、使用、储存物品的火灾危险性，可燃物数量，火灾蔓延 速度，扑救难易程度等因素，划分为以下三级：1严重危险级：火灾危险性大，可燃物多，起火后蔓延迅速，扑救困难，容 易造成重大财产损失的场所；2中危险级：火灾危险性较大，可燃物较多，起火后蔓延较迅速，扑救较难 的场所；3轻危险级：火灾危险性较小，可燃物较少，起火后蔓延较缓慢，扑救较易 的场所。依据附录HI中表C1工业建

41、筑灭火器配置场所的危险等级举例，此处涉及的 储存区火灾危险等级分别为严重危险级、中危险级、严重危险级，生产车间的火 灾危险等级全为严重危险级。据第4. 2. 1条A类火灾场所应选择水型灭火器、磷酸镀盐干粉灭火器、泡沫灭火器或卤代烷灭火器。第4. 2. 2条B类火灾场所应选择泡沫灭火器、碳酸氢钠干粉灭火器、磷酸镀盐干粉灭火 器、二氧化碳灭火器、灭B类火灾的水型灭火器或卤代烷灭火器。极性溶剂的B 类火灾场所应选择灭B类火灾的抗溶性灭火器。第4. 2. 3条C类火灾场所应选择磷酸镀盐干粉灭火器、碳酸氢钠干粉灭火器、 二氧化碳灭火器或卤代烷灭火器。故此乙烯仓库选择碳酸氢钠干粉灭火器，聚乙烯成品库选碳酸

42、氢钠干粉灭火器, 生产车间选碳酸氢钠干粉灭火器。6.2 灭火器设置与配置根据建筑灭火器配置设计规范(GB50140-2005)第5.1.15.1. 5条的相 关规定：6.2.1 灭火器应设置在位置明显和便于取用的地点，且不得影响安全疏散。5.1. 2对有视线障碍的灭火器设置点，应设置指示其位置的发光标志。5. 1.3灭火器的摆放应稳固，其铭牌应朝外。手提式灭火器宜设置在灭火器 箱内或挂钩、托架上，其顶部离地面高度不应大于1. 50m：底部离地面高度不宜 小于0.08m。灭火器箱不得上锁。5. 1.4灭火器不宜设置在潮湿或强腐蚀性的地点。当必须设置时，应有相应 的保护措施。灭火器设置在室外时，应

43、有相应的保护措施。5.1. 5灭火器不得设置在超出其使用温度范围的地点。根据5. 2.1设置在A类火灾场所的灭火器，其最大保护距离应符合表6.1 的规定。5. 2. 2设置在B、C类火灾场所的灭火器，其最大保护距离应符合表6.2的规定：表6. 1A类火灾场所的灭火器最大保护距离(m)型式 危褊祈、手提式灭火器推车式灭火器严重危险级1530中危险级2040轻危险级2550表6.2B、C类火灾场所的灭火器最大保护距离(m)型式手提式灭火器推车式灭火器严重危险级918中危险级1224轻危险级1530根据6. 2.1A类火灾场所灭火器的最低配置基准应符合表6. 3的规定,6. 2. 2B、C类火灾场所

44、灭火器的最低配置基准应符合表6.4的规定：表6. 3A类火灾场所灭火器的最低配置基准危险等级严重危险级中危险级轻危险级单具火火器最小配置火火级别3A2A1A单位灭火级别最 大保护面积 (m7A)5075100表6.4B、C类火灾场所灭火器的最低配置基准危险等级严重危险级中危险级轻危险级单具灭火器最小配置灭火级别89B55B21B单位火火级别最大保护面积M/B）0.51.01.5对储存聚乙烯成品仓库的最小需配灭火级别应按下式计算：U式中Q-计算单元的最小需配灭火级别（A或B）；S计算单元的保护面积（m,）；U-A类或B类火灾场所单位灭火级别最大保护面积（n?/A或m7B）； K-修正系数。根据建

45、筑设计防火规范（GB50016-2006）8.3. 1建筑占地面积大于 300my此处的建筑面积600才）的厂房（仓库）应设置DN65的室内消火栓。根据石 油化工企业设计防火规范（6850160-2008）8. 7. 1和8. 7. 2聚乙烯属于丙类故体, 应采用碳酸氢钠干粉灭火器。所以室内应设消火栓系统和灭火器，故回.5（修 正系数选取见表6. 5）,火灾危险等级为严重危险级。储存聚乙烯成品仓库S=30X20=600m%U=0. 5经计算Q二600根据6. 3.4对储存二硫化碳成品仓库中每个灭火器设置点的最小需配灭火级别 应按下式计算：式中a计算单元中每个灭火器设置点的最小需配灭火级别（A或

46、B）； 计算单元中的灭火器设置点数（个）。在每个设置点处都设置有手提式灭火器，由表6.2.2可知最大保护距离为 9m,根据厂房的面积可以确定厂房的设置点数为6,即N=6。乂 Q=600,所以有 Qe=600 + 6=100B由于此处灭火器的最小配置灭火级别为89B,所以由建筑灭火器配置设计 规范（GB50140-2005）附录A（见附录山表C1手提式灭火器类型、规格和灭火级 别与表C2推车式灭火器类型、规格和灭火级别）在每个设置点选择2个MF6型手 提式灭火器。在储存二硫化碳成品仓库共设置6个配置点，在每个设置点选择2个碳酸氢 钠干粉提式灭火器。设置点如图6. 6所示：表6. 5修正系数计算单

47、元K未设室内消火栓系统和灭火系统1.0设有室内消火栓系统0.9设有灭火系统0.7设有室内消火栓系统和灭火系统0.5可燃物露天堆场甲、乙、丙类液体储罐区可燃气体储罐区0.3图6.6灭火器设置点f1pripnLf11Lun1JJL3 LU总结通过这次课程设计，了解了高压聚乙烯企业防火防爆设计的一般程序，同时 对防火防爆和化工安全这两门课有了系统的认识与掌握，从以前的无所 适从到现在至少知道防火防爆技术的一般性知识，先要根据工厂的整体特征选择 厂址，既要满足化工生产的各方面需求，乂能不对周围环境造成不良影响。然后 了解生产工艺流程，对厂区进行区域划分及生产过程中可能遇到的火灾爆炸危 险，确定各个区域

48、内建构筑物的功能，判断出各个车间和仓库的火灾危险类别和 耐火等级，通过查询规范设定各个场所的面积高度，从而进行防火间距的设定， 对工厂进行总平面布置，最后选择火灾爆炸危险性较大的厂房进行爆炸危险区域 划分，防爆电气设备选型，并确定厂房的泄爆方式和灭火器的配置。此外，防火防爆设计离不开各种法律、规范和标准，这就很需要我们去认识, 并加于应用，使我们的设计有法可依、有理可据。在这里应特别注意标准、规范 等实施的期限，不要使用过期的标准、规范。总的来说，这次课程设计使自己分析问题更加全面，学会了使用标准、规范; 对绘制工厂总的平面布置图方面加深了自己作图能力的锻炼；学会了诸如泄爆面 积的计算、灭火器配置设计计算等方法。但同时也遇到一些问题，如防火间距的 确定等。参考文献1国家安全生产监督管理总局公告（2010年第2号）。2杨泗霖.防火与防爆.北京:首都经济贸易大学出版社,2006。3高压法聚乙烯的技术改进和发展一合成树脂及塑料。4高压法聚乙烯一塑料工业。5建筑设计防火规范.GB5001