防火防爆课程设计

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1、环氧氯丙烷-甘油厂防火防爆设计目 录摘要11 前言22 工程概况43 工程项目分析53.1 甘油生产工艺流程分析5 生产工艺简介5 安全防火重点部位6 安全工作要点63.2 工艺环节的划分7 生产区7 仓储设施8 其他设施104 区域划分115 总平面的布置125.1 分区布置125.2 火灾危险类别的确定12 环氧氯丙烷-甘油及生产原料的理化性质简介12 火灾危险类别的确定13 仓储区火灾危险分类145.3 耐火等级的确定14 生产区14 仓储区14 办公生活区15 其他设施区155.4 防火间距16 防火间距设计原则16 防火间距的确定176 二氯丙醇合成车间防爆电气的设计186.1 划分

2、爆炸危险区域186.2 防爆电器的选择18 爆炸性混合物分级分组18 防爆电器选择187 废油燃烧炉车间泄爆方式确定及泄爆面积计算197.1 泄爆面积的计算197.2 泄爆方式198 二氯丙醇合成车间的灭火器配置208.1 确定二氯丙醇合成车间的火灾种类及危险等级208.2 相关计算208.3 灭火器的配置209 总结21参考文献22附录火灾危险类别划分23附录防火间距26附录爆炸危险区域划分27附录防爆电气选型28附录灭火器的配置29摘要本文是对环氧氯丙烷-甘油厂进行防火防爆设计的。文中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

3、介绍，并进行工艺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面布置。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。第五，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，绘制厂区总平面布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。数千年以来，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

4、社会，随着社会的进步、科学的不断发展，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，供需矛盾有了根本性的好转，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，最少的环境污染和人员伤亡）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

5、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。由于化工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、反应性和毒性本身导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

6、对这些特征采取相对应的安全措施，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，需要根据各项规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GB50016-2006、石油化工企业设计防火规范GB50160-92（1999年版）、总图制图标准GB/T50103-2001、房屋建筑制图统一标准GB/T5001-2001、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

7、地面积约为95000平方米，长约380米，宽约250米。吉林经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。年平均气温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 。全年日照时数在2400-2600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

8、均2-4天，多出现在5、6月或9、10月。风向以西南、西、西北为最多，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%，为年内最小。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%左右；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.

9、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、过滤、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

10、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易燃、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、摄入或经皮

11、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。二氯丙醇为无色液体，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，有毒刺激性强烈，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。喷出并且气化的丙烯遇到火源，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力容器的危险因素，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

12、热反应。反应速度快，约为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。该装置用丙烯点火，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）对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全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

13、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，必须有两人在现场监护、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（4:1）。（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

14、，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，定期检查情况，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）监督检查操作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，

15、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、脱色及精制，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）高（m）面积（）1丙烯液化干燥 10 6 5 60 2氯丙烯的合成与精制 40 30 10 1200 3二氯丙醇的液相合成 30 15 10450 4环氧氯丙烷的合成与精制 40 30 101200 5环氧氯丙烷水解制甘油 30 15 10450 6甘油的浓缩、过滤、蒸馏

16、、脱色及精制 60 20 10 1200 7废油的燃烧 10 6 5603.2.2 仓储设施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间储罐；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

17、各物质的化学性质及存储注意事项进行简单介绍。1丙烯丙烯常温下为无色、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、氧化二氮等激烈化合，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，对水体、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

18、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，在常压下即气化成气体，在日光下与其它易燃气体混合时发生燃烧和爆炸。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，砂土或一般灭火器扑救。 4氯丙烯氯丙烯为无色易燃液体，有腐蚀性和刺激性臭

19、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

20、求，原料、中间产物、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体积约50m11储罐4，液碱储罐 2 - 4体积约50m12储罐5，丙烯原料储罐 6.2 - -体积约1000m13储库1，原料液氯储库 15 10 5 15014储库2，原料消石灰储库1510 5 15015储罐6，环氧氯丙烷成品储罐 6.2 - -体积约1000m16储罐7，甘油成品

21、储罐6.2-体积约1000m3.2.3 其他设施为了满足化工厂正常工作生产需要，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。表3.3 其他设施名称及规格编号名称长（m）宽（m）层数面积（）17食堂1302

22、0260018食堂23020160019办公楼16010460020办公楼23015345021浴池3020260022医院3015245023活动中心40402160024宿舍14010340025宿舍24010340026宿舍34010340027配电站1510115028污水处理站1515122529锅炉房1010110030水泵站1510115031消防水池201513004 区域划分在对环氧氯丙烷-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，及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

23、品仓库等机动车辆频繁进出的设施等的特点，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。将厂区划分为生产区、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，在进行区域规划时，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，减少对企业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

24、厂区的东南部；办公生活区位于厂区的西南部；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

25、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、脱色及精制（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）；车间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、液氯以及成品环氧氯丙烷和甘油储罐。（

26、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 火灾危险类别的确定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类易燃气体。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，在常压下即气化成气体，在日光下与其它易燃气体混合时发生燃烧和爆炸。火灾危

27、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

28、 火灾危险类别的确定根据建筑防火设计规范中表，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，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，火灾危险性为乙A类，为了提高安全性能，把它的火灾危险性提高到

29、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 仓储区火灾危险分类根据石油化工设计规范表可燃气体的火灾危险性分类，表液化烃、可燃液体的火灾危险性分类，建筑防火设计规范表 储存物品的火灾危险性分类（见附录中表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，爆炸下限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

30、.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条表（见附录中表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。所有生产车间均为单层，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，但因加工工艺为甘油的浓缩、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。5.3.2 仓储区根据库房的火灾危险类别，依据建筑设计防火规范

31、第条表（见附录中表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、产品车间的耐火等级。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；储罐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（见附录中表A5民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1：600，办公楼2：450，活动中心：160

32、0，食堂1：600。食堂2：600，浴池：600，医院450，宿舍1、2、3均为400。5.3.4 其他设施区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，但每小时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

33、的火灾危险类别、耐火等级、层数、面积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602生产车间2甲类一级单层12003生产车间3甲类一级单层4504生产车间4甲类一级单层12005生产车间5甲类一级单层4506生产车间6乙类二级单层12007生产车间7甲类一级单层608储罐1甲类 -体积约50m9储罐2甲类 -体积约50m10储罐3甲类 -体积约50m11储罐4丙类-体积约50m储存区12储罐5甲类一级单层50013储库1甲类一级单层50014储库2甲类一级单层50015储罐6甲类体积约900m16储罐7甲类体积约900m办公生活区17食堂1三级二层

34、60018食堂2三级一层60019办公楼1二级四层60020办公楼2二级三层45021浴池三级二层60022医院三级二层45023活动中心二级二层160024宿舍1二级三层40025宿舍2二级三层40026宿舍3二级三层400附属设备区27配电站二级单层15028污水处理站二级单层22529锅炉房二级单层15030水泵站二级单层10031消防水池单层3005.4 防火间距5.4.1 防火间距设计原则本次设计中各建、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石油化工企业总平面布置的防火间距为主要根据，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

35、低标准，并且只考虑邻近建、构筑物只的防火间距。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。生产区内生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、仓库之间的防火间距为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现“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2

36、5m。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积，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，工厂总平面布置见图纸，其中各建（构）筑之间的防火间距见附录，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据防爆电器设计规范GB50058-92第条规定“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： 在正常运行

37、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行的，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，释放物质为氯丙烯，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的范围内划为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。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电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

38、级，并选择防爆电器设备。两种气体混合物时，按危险程度较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A级。6.2.2 防爆电器选择根据爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范第条厂区内主要防爆电气根据（附录），对二氯丙醇液相合成生产车间的防爆电器进行选择。7 废油燃烧炉车间泄爆方式确定及泄爆面积计

39、算7.1 泄爆面积的计算根据建筑设计防火规范GB50016-2006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为泄压面积，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，泄压比根据表格选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GB50016-2006中3.6.4规定，“泄压设施

40、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/。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。”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，将轻质屋面板全部作为泄压面积，厂房通风良好。采用易于

41、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设计规范GB50140-2005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GB50140-2005中的规定，该厂房的火灾种类为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GB50140-2005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计算值未知量查表或计算值未知量查表或计算值Q630（B）K0.7S450（m2）Qe157.5（B）U0.5（m2/B）N4（个）8.3 灭火器的配置根据建筑灭火器设

42、计规范GB50140-2005中规定，查表（见附录）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度对环氧氯丙烷-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。通过此次对环氧氯丙烷-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。通过这次设计，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。通过此次设计，使我对本次课设用到的相关规范如：建筑

43、设计防火规范GB50016-2006、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设计规范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会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，使我了解到了更多课本以外的内容。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

44、发现在实际应用设计过程中，其复杂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.GB50016-20062 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.GB50058-924 总图制图标准.GB/T50103-20015 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, 20076 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附录火灾危险类别划分 表A1生产的火灾危险性划分生产类别火灾与爆炸

45、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

46、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物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

47、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

48、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丙一级二级三级不限不限2不限8000300060004000200030002000500500丁一、二级三级四级不限31不限40001000不限200040001000戊一、二级三级四级不限31不限50001500不限300060001000表A4 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单层库房最大允许占地面积/甲一1180一、二1750

49、乙一、二32000三1500丙一、二52800三1900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的最大允许建筑面积（m2）备 注一、二级按本规范第条规定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、

50、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。附录防火间距附录爆炸危险区域划分附录防爆电气选型表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动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

51、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流器附录灭火器的配置表C1手提式灭火器类型、规格和灭火级别灭火器类型灭火剂充装量（规格）灭火器类型规格代码 （型号）灭火级别LkgA类B类水型3MS/Q31A-MS/T355B6MS/Q61A-MS/T655B9MS/Q92A-MS/T989B泡沫3MP3、MP/AR31A55B4MP4、MP/AR41A55B6MP6、MP/AR61A55B9MP9、MP/AR92A89B 干粉 （碳酸氢钠）1MF121B2MF221B3MF334B4MF455B5MF589B6MF689B8MF8144B10MF10144B干粉（磷酸

52、铵盐）1MF/ABC11A21B2MF/ABC21A21B3MF/ABC32A34B4MF/ABC42A55B5MF/ABC53A89B6MF/ABC63A89B8MF/ABC84A144B10MF/ABC106A144B续表C1手提式灭火器类型、规格和灭火级别 灭火器类型灭火剂充装量（规格）灭火器类型规格代码 （型号）灭火级别LkgA类B类卤代烷(1211)1MY121B2MY2（0.5A）21B3MY3（0.5A）34B4MY41A34B6MY61A55B二氧化碳2MT221B3MT321B5MT534B7MT755B表C2推车式灭火器类型、规格和灭火级别灭火器类型灭火剂充装量（规格）灭火

53、器类型规格代码 （型号）灭火级别LkgA类B类水型20MST204A45MST404A60MST604A125MST1256A泡沫20MPT20、MPT/AR204A113B45MPT40、MPT/AR404A144B60MPT60、MPT/AR604A233B125MPT125MPT/AR1256A297B干粉（碳酸氢钠）20MFT20183B50MFT50297B100MFT100297B125MFT125297B干粉（磷酸铵盐）20MFT/ABC206A183B50MFT/ABC508A297B100MFT/ABC10010A297B125MFT/ABC12510A297B卤代烷(1211)10MYT1070B20MYT20144B30MYT30183B50MYT50297B二氧化碳10MTT1055B20MTT2070B30MTT30113B50MTT50183B表C3配置场所与危险等级对应关系 危险等级配置场所严重危险级中危险级轻危险级厂房甲、乙类物品生产场所丙类物品生产场所丁、戊类物品生产场所库房甲、乙类物品储存场所丙类物品储存场所丁、戊类物品储存场所