防火防爆课程设计+

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1、课程设计课程 题目 院系 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师王秋衡 刘美英防火与防爆技术某CNG加气站消防系统设计安全与环境工程学院安全技术管理甘昭幸设计任务书一、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 中的已经存在的或尚未出现的不安全因素问题提供坚实的实践基础和处理预防 措施。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

2、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、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（2 天）；4、分析选择某一厂房进行爆炸危险区域划分（1 天）；5、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、绘制厂区总平面布

3、置图和厂房爆炸危险区域划分图（1 天）；8、报告的编制与修改（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、分组讨论、独立完成。四、主要参考资料1、建筑设计防火规范GB50016-20062、石油化工企业设计防火规范GB50160-20083、爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058-924、其它有关规范标准5、有关化工生产工艺、防火防爆安全技术图书资料五、设

4、计主要内容（仅供参考） 前言在现代生产与社会活动中，火灾与爆炸灾害是最主要的灾害之一。火灾具 有发生频率高，损失大，而爆炸灾害则具有损害最为惨重的特点。为了有效预防 和控制火灾与爆炸灾害，我们安全专业的学生须认真掌握火灾与爆炸灾害的发 生、发展和蔓延规律，以及灾害的控制技术与方法。因此做这个设计巩固对火 灾与爆炸灾害安全工程学课程的学习。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

5、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。举个例子，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。由于时间仓促，本人

6、水平有限，如有错误还请读者见谅。目录1工程概况 82工程项目分析 82.1工作原理 82.2生产工艺流程 83火灾危险性分析 93.1天然气具有危险性 93.2泄漏引发事故 93.3高压运行危险性大 93.4天然气质量差带来危险 93.5存在多种引火源 93.6安全培训不规范 104区域划分 104.1生产区 104.2存储区 114.3其他设施 115火灾危险类别的分类 125.1生产和贮存中的火灾危险性分类 125.2耐火等级的确定 135.2.1耐火极限 135.2.2耐火等级 146. 防火间距 176.1防火间距设计原则 176.2防火间距的确定 177. 电气防火防爆的设计 187

7、.1爆炸性气体危险区域的划分 187.2爆炸性混合物的分类、分级和分组 207.3电气防爆原理 207.4电气防爆设备的选型 217.4.1设备选型的原则 217.4.2 选择防爆类型 227.5 CNG加气站防火防爆十大禁令228. 防火防爆措施设计 238.1防火防爆安全装置238.1.1隔爆 238.1.2泄压 238. 2灭火措施 258.3防火防爆应急预案258.4火灾爆炸事故的预防268.4.1 CNG泄漏的预防268.4.2 发生泄漏时事故的预防26参考文献 28附录 29摘要 ： 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。设定工

8、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。分析选择某一厂房进行爆炸危险区域划分对该厂房的主要防爆电气设备 进行分析、选型。本文对 CNG 加气站进行了火灾危险性分析和爆炸危险区域的划 分,分析了防爆电气设备的选型,提出预防 CNG 加气站火灾爆炸事故应采取的措 施。 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。计算消 防灭火器的配备。关键词：CNG汽车加气站火灾爆炸危险分析 耐火等级危险区域划分防火防爆设计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XX区 XX路中段，该交通方便，加

9、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 彳设计，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。2工程项目分析2.1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，

10、气体压缩系统，气体储存系统，设备控制系统和售气系统。2.2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：广原料天然 气过滤，分 离，调压，广脱硫0、脱水计量，缓匕冲/n售气C二储气压缩”图2.1压缩天然气生产工艺流程图3火灾危险性分析3.1 天然气具有危险性天然气的主要成分甲烷属一级可燃气体，甲类火灾危险性，爆炸极限为 5 15% (V/V)，最小点火能量仅为0. 28J,燃烧速度快，燃烧热值高(平均 热值为33440kJ/m3),对空气的比重为0. 55,扩散系数为0. 196，

11、极易燃烧、 爆炸，并且扩散能力强，火势蔓延迅速，一旦发生火灾难以施救。3.2 泄漏引发事故站内工艺过程处于高压状态，工艺设备容易造成泄漏，气体外泄可能发生地 点很多，管道焊缝、阀门、法兰盘、气瓶、压缩机、干燥器、回收罐、过滤罐等 都有可能发生泄漏；当压缩天然气管道被拉脱或加气车辆意外失控而撞毁加气机 时会造成天然气大量泄漏。泄漏气体一旦遇引火源，就会发生火灾和爆炸。3.3 高压运行危险性大压缩天然气加气站技术要求充装站的压缩机必须加压至25MPa以上，才 能将天然气压缩到钢瓶内，这是目前国内可燃气体的最高压力贮存容器。若钢瓶 质量或加压设备不能满足基本的技术要求，稍有疏忽，便可发生爆炸或火灾事

12、故。系统高压运行容易发生超压，系统压力超过了其能够承受的许用压力， 最终超过设备及配件的强度极限而爆炸或局部炸裂。3.4 天然气质量差带来危险在天然气中的游离水未脱净的情况下，积水中的硫化氢容易引起钢瓶腐 蚀。从理论上讲，硫化氢的水溶液在高压状态下对钢瓶或容器的腐蚀，比在4MPa 以下的管网中进行得更快、更容易。从以往事故被炸裂钢瓶的检查情况看，瓶内 积存伴有刺鼻气味的黑水，有的达到了 2. 5-5kg，其中积水里的硫化氢含量超 过了 8. 083mg / L。3.5 存在多种引火源商业性汽车加气站绝大多数建立在车辆来往频繁的交通干道之侧，周围环 境较复杂，受外部点火源的威胁较大，如邻近建筑烟

13、囱的飞火，邻近建筑的火灾， 频繁出入的车辆，人为带人的烟火、打火机火焰、手机电磁火花、穿钉鞋摩擦、 撞击火花、化纤服装穿脱产生的静电火花，燃放鞭炮的散落火星，雷击等，均可 成为加气站火灾的点火源。操作中也存在多种引火源，加气站设备控制系统是对站内各种设备实施手动 或自动控制的系统，潜在着电气火花；售气系统工作时，天然气在管道中高速流 动，易产生静电火源；操作中使用工具不当，或因不慎造成的摩擦、撞击火花等。3.6 安全培训不规范新建CNG加气站的操作人员因不熟悉CNG新技术和未经过必要的培训就 上岗操作，或没有定期复训，容易出现违章作业或违反安全操作规程，对安全知 识尤其是消防知识知之甚少，不能

14、及时发现火灾隐患和没有处理突发事故的能 力。随着燃气行业多种经营体制的发展，部分经营不规范的中小型企业，严重忽 视操作人员的业务培训。4区域划分4.1 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4-1）。表4-1）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（mJ1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

15、客户提供加气252065004.2 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4-2）。（表4-2）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（mJ6储气组区存储压缩天然气201543004.3 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4-3）。表4-3）工厂内其他设施的功能及规模称 名绍 匕匕 厶冃 功宽”数 层面 积室 卫V 检L

16、d52楼 公 办公 办 A- 主5Ldo o21x技处全 安 作 工 项 各 区 厂 责 负题问*Ldo40o场 车 停OO1XO21xo o o22汤站Ldo4000O31x电 配 蚕站负电Ld522151X51X-5225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。建筑防火设计采

17、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

18、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。5.1 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4-1.性质 物质自然点/C爆炸极限最低引爆能量/mJ燃烧温度/C临界量/t空气氧气生产区储存区甲烷CH46325564.9%-15%0

19、.281800110表5-1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表5-2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表5-35.2 耐火等级的确定5.2.1 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 220C时为止的这一

20、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220C，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

21、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5.1标准火灾温升曲线图（表5-1）标准火灾温升曲线数值表时间/min温度/C时间/min温度/C时间/min温度/C553530840180105010700609252401090157509097536011305.2.2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

22、）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5-2的规定。表5-2）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非燃烧体非燃烧体非燃烧体难燃烧体的墙3.002.502.500.50非燃烧体非燃烧体非燃烧体难燃烧体支承多层的柱3.002.502.500.50非燃烧体非燃烧体非燃烧体燃烧体支承单层的柱2.502.002.00非燃烧体非燃烧体非燃烧体难燃烧体梁2.001.501.000.50非燃烧体非燃烧体非燃烧体难燃烧体楼板1.501.000.5

23、00.25吊顶（包括吊顶非燃烧体难燃烧体难燃烧体燃烧体格栅）0.250.250.15非燃烧体非燃烧体燃烧体燃烧体屋顶的承重结构1.500.50非燃烧体非燃烧体非燃烧体燃烧体疏散楼梯1.501.001.00非燃烧体非燃烧体非燃烧体难燃烧体框架填充墙1.000.500.500.25非燃烧体非燃烧体非燃烧体难燃烧体隔墙1.000.500.500.25非燃烧体非燃烧体非燃烧体非燃烧体防火墙4.004.004.004.00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。 该厂内建筑物的火灾危险类别、耐火等级、层数、面积见（表 5-3） 化工厂内各个建筑物的火灾

24、危险类别、耐火等级、层数、面积。表5-3)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门卫室一三级单层2515办公楼一二级六层120016技术安全处一三级单层40017停车场一一一200018污水处理站一二级单层40019锅炉房一二级单层45020变，配电站一一级单层22521消防水池一一一2256. 防火间距6.1防火间距

25、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。可燃、助燃气体储罐与铁路、道路的防火间距不应小于表6-1的规定。表6-1呂称厂外铁路线中心线厂内铁路娃中心线J外道路厂内道路路边主要可罐、血燃气处储理25.020.015.010.05.D6.2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。首先确定各生产、存储区厂房、库房的火灾危险类别，生活区、附属设施区 个建构筑物的耐火等级以及厂内所有建构筑物的面积及它们之间的防火间

26、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。最后考虑与相邻工厂或设施的防火间距。7. 电气防火防爆的设计7.1爆炸性气体危险区域的划分压缩天然气爆炸性气体危险场所区域划分按下表7-1确定表7-1 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4.5室内7.5贮气井管开敞接头、阀密封等泄 漏一3.0一3.0脱硫塔室外卸脱硫剂等一3.0一3.0调压器开敞、半开敞室内法兰、阀密封等泄 漏室内3.0室内4.5压缩机开敞、半开敞室

27、内轴填料函、法兰、阀密封等泄漏室内4.5室内7.5冷凝液释放气 罐室外封闭法兰等泄漏一3.0一3.0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一3.0一3.0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

28、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7.1为储罐区危险区域的划分：图7.1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 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

29、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。注：正常运行是指正常的开车运转停车易燃物质产品的装卸密闭容器盖的开闭安 全阀排放阀以及所有工厂设备都在其设计参数范围内工作的状态。表7-2区域危险对应关系7.2 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

30、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IIA级T1组。7.3 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7.2电气设备的防爆原理7.4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。7.4.1 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

31、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

32、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40C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。

33、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。7.4.2 选择防爆类型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

34、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IIA级T1组，最好选用无火花型。7.5 CNG加气站防火防爆十大禁令（1）严禁在站区内吸烟、打手机及携带各种火种。（2）严禁不办理动火手续在站区内动火作业。（3）严禁穿化纤服装和带钉的鞋进入站区。（4

35、）严禁到处堆放易燃易爆物品和化学危险品。（5）严禁在站区内进行可能产生火花的操作。（6）严禁汽车加气时不熄火，不关闭音响和车灯。（7）严禁用汽、轻油清洗设备、衣服、工具及地面。（8）严禁堵死消防通道及随意挪用消防工具和设备。（9）严禁随便使用站区周围的消防水源。（10）严禁损坏站内的防爆装置及设施。8. 防火防爆措施设计8.1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。8.1.1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

36、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。8.1.2泄压泄压装置主要有泄爆片和泄爆门。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P ）stat 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（P ）。爆燃泄压过程如图8.1所示。泄爆必须确保压 red力Pred低于加工容器或房间的破坏压力图8.1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

37、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 ,（mj式中：F-泄压面积，m?V 建筑物室内容积，m3；f-泄压比，即：泄压面积与室内容积的比值，m?/m3，在规范中推荐泄压比采用0.050.22，下表8-1为美国厂房爆炸危险等级与泄压比值；表8-1 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/m3）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=20X15X4=1200m3，泄压比f取0.22 m?/m3,

38、泄压面积：F=0.22X1200 =264又，厂房面积S=20X 15=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。8.2 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。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8-2：表8-28.3 防火防爆应急预案随着社会的进步，科学技术的发展，人类社会面临的事故和灾害

39、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。8.4 火灾爆炸事故的预防8.4.1 CNG 泄漏的预防防止LPG站火灾爆炸事故的发生，必须在工艺设备、消防设施和管理水平等 方面着手。从源头上防止CNG泄漏,完善事故的应急机制，控制泄漏事故的扩大。 在设计上

40、，应强调各专业积极协调配合，采用先进的设备与系统流程，消除或减少 CNG泄漏及积聚，完善CNG站的设计;在施工中,应加强CNG站的施工管理，保证工 程质量;在日常管理上,应从制度上加强各类生产设备的维护与检修,保证设备的 正常运行;注意加强培训，提高员工素质和事故应急处理能力，着力于防患，以避 免CNG站火灾爆炸事故的发生。8.4.2 发生泄漏时事故的预防CNG站发生CNG泄漏时，防止火灾爆炸事故发生应从防止LPG积聚、消除或 控制电气设备线路产生火花或电弧以及为事故的应急处理争取时间等方面来考 虑。 总图布置在总图布置中，应充分考虑CNG站用电场所爆炸危险区域与等级划分的因 素。CNG供应基

41、地总平面分区设置，分为生产区和辅助区,生产区宜布置在站区 全年最小频率风向的上风侧或上侧风侧，生产区与辅助区之间应设置高度不低于 2 m的非燃烧体实体围墙，尽量减少CNG泄漏和发生事故时对辅助区的影响。在CNG站用地许可与总体布局合理的前提下，适当增大储罐区、灌装区与站 内辅助用房的防火间距，将配电室、值班室、消防泵房等电气设备较多的建筑物 集中在辅助区内，缩短消防反应时间，有利于安全管理与生产管理。 生产区的预防措施工艺装置宜采取露天或敞开式布置，减少CNG的积聚。各生产用房宜设置CNG泄漏报警及机械通风装置,当发生LPG泄漏时，在可燃 气体报警仪报警同时启动防爆风机，将室内的CNG排至室外

42、。在满足工艺生产及安全的前提下，CNG站生产区应尽可能少设置电气设备， 以减少因电气设备线路发生故障成为引燃源而引起爆炸事故的概率。当必须设置 防爆电气设备时，应采用隔爆型或本质安全型电气设备。 辅助用房的预防措施辅助用房应进一步采取有效的安全措施，阻断CNG侵入辅助用房的途径，减 少电气设备成为引燃源的概率，降低这些场所的危险程度。参考文献1 建筑设计防火规GB50016-2006。2 石油化工企业设计防火规范GB50160-92。3 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB5005892。4 总图制图标准.GB/T50103-2001。5 杨泗霖.防火与防爆.北京:首都经济贸易大学出版社,2

43、006。6 房屋建筑制图统一标准.GB/T5001-2001。7 建筑灭火器配置设计规范GB50140-2005。8 魏伴云.火灾与爆炸灾害安全工程学.武汉:中国地质大学出版社，20089 陈群.化工生产技术.北京:化学工业出版社，2010。10 姚小凤 编著.工厂安全精细化管理手册.北京：人民邮电出版社，2010。11 谢波 编.工业火灾爆炸危险与控制.重庆大学，2010。12 CNG汽车加气站火灾爆炸危险分析与预防，工业安全与环保，2007年第33卷第12期p42-44。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v28c的易燃液休(2) 爆炸

44、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) 28CW闪点V60C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) 生产中排出浮游状态的可燃纤维或粉尘，并能与空气形

45、成爆炸性混合物者丙使用或产生下列物质(1) 闪点260C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

46、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

47、、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) 28CW闪点V60C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(1) 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、硝酸钻、发

48、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260C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260C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

49、、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，宜米 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

50、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4 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

51、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1180601、2、5、6项一、二级1750250乙1、3、4项一、二级32000500900300三级15002502、5、6项一、二级528007001500500三级1900300丙1项一、二级5400010002800700三级112004002项一、二级不限600015004800120040001000300三级321007001200400丁一、二级不限不限3000不限150048001200500三级330001000150

52、0500四级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

53、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 5 储气罐或罐区与建筑物、储罐、堆场的防火间距名称防火间距（m）、总容积（m3） 50000明火或散发火花的地点，民用建筑， 甲、乙、丙类液体储罐，易燃材料堆 场、甲类物品库房25303540耐 火 等 级一、二级12152025三级15202530四级20253035注：固定容积的可燃气体储罐与建筑物、堆场的防火间距应按本表的规定执行。总容积按其水容量（m3）和工作压力（绝对压力，lkgf/cm2=9.8X104Pa）的乘积计算。 干式可燃气体储罐与建筑物、堆场的防火间距应按本表增加2

54、5%。 容积不超过20m3的可燃气体储罐与所属厂房的防火间距不限。表 6 爆炸性气体环境用电设备防爆类型危险区域电气设备防爆类型标志0区本质安全型，ia级.ia为0区设计的特殊型S1区适用于0区的防爆型式隔爆型d增安型c本质安全型，ib级ib正压型P充油型o充砂型q浇封型m气密型h为1区设计的特殊型s2区适用于0区或1区的防爆型式；无火花型n表 7 灭火器的选择和设置数量场所类型选择设置数量，个/川油浸电力变压器室，油开 关，高压电器，调压器室， 发电机房、电信楼，广播楼1211灭火器 二氧化碳灭火器 四氯化碳灭火器1/50甲，乙类火灾危险性的生产 厂房1211灭火器 泡沫灭火器 干粉灭火器1

55、/50甲，乙类火灾危险性的库房1211灭火器 泡沫灭火器 干粉灭火器1/80丙类火灾危险性的厂房泡沫灭火器 干粉灭火器 清水灭火器 酸碱灭火器1/80丙类火灾危险性的库房泡沫灭火器 酸碱灭火器 清水灭火器1/100甲，乙类火灾危险性的露天 生产装置区1211灭火器 干粉灭火器 泡沫灭火器1/1501/100丙类火灾危险性的生产装 置区泡沫灭火器 酸碱灭火器 清水灭火器1/200易燃和可燃液体装卸栈台1211灭火器 二氧化碳灭火器 四氯化碳灭火器接栈台长度每1015m 个液化石油气，可燃气体灌区泡沫灭火器 干粉灭火器 1211灭火器按储罐数量，每罐两个旅馆，办公楼，教学楼，医 院1211灭火器 泡沫灭火器 清水灭火器 酸碱灭火器1/1001/50百货楼，展览楼，图书馆， 邮政楼，财贸金融楼1211灭火器 干粉灭火器 泡沫灭火器 清水灭火器1/801/50科研楼根据工作性质，参照上述各 项规定根据工作性质，参照上述各 项规定