防火防爆课程设计重油厂防火防爆设计

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1、防火防爆课程设计摘要重油也叫重油、渣油，为黑褐色粘稠状可燃液体，粘度适中，燃料性能好，发热量大。用于锅炉燃料，雾化性良好，燃料完全，积炭及灰少，腐蚀性小。闪点较高，存储及使用较安全。重油是原油炼制出的成品油中的一种，广泛用于船舶锅炉燃料、加热炉燃料、冶金炉和其它工业炉燃料。重油主要由石油的裂化残渣油和直馏残渣油制成的，其特点是粘度大，含非烃化合物、胶质、沥青质多。我国重油消费的主要方式是以燃烧加热为主，少量用于制气原料，具有较强的节约和替代潜力。同时，我国煤炭资源比较丰富，很多大型煤矿生产能力未充分发挥。从我国石油供需情况看，工业用油占石油消费量的一半，其中重油又占工业用油的35，因此，我国减

2、少工业用油的重点将放在重油替代方面，是缓解我国石油消费过快增长的有效途径。根据国家统计局统计，我国重油消费主要是用作烧油，主要集中在发电、交通运输、冶金、化工、轻工等行业。其中电力行业的用量最大，占消费总量的32；其次是石化行业，主要用于化肥原料和石化企业的燃料，占消费总量的25；第三是交通运输行业，主要是船舶燃料，占消费总量的22；近年来需求增加最多的是建材和轻工行业(包括平板玻璃、玻璃器皿、建筑及生活陶瓷等制造企业)，占消费总量的14；钢铁部门的重油消费占全部消费量的比例为7左右重油主要技术指标有粘度、含硫量、闪点、水、灰分、和机械杂质。常减压蒸馏是目前石油化工企业必不可少的第一道工序，通

3、过常减压蒸馏可从原油中直接得到各种燃料，润滑油馏分及裂化原料。然而，蒸馏过程火灾爆炸危险性、危害性较大，一旦发生火灾，火热迅速扩大，扑救困难，损失严重。生产中必须十分强调防火安全。关键词：重油、减压法、危险性分析、区域划分、防火防爆；目 录1前言12工程概况23工程项目分析33.1工艺流程介绍33.1.1生产工艺简述33.1.2安全防火重点部位63.1.3安全工作重点及措施73.2工艺环节的划分83.2.1生产区83.2.2仓储设施93.2.3辅助生产区、管理区与生活区104区域划分125总平面的布置135.1分区布置135.2火灾危险类别的确定135.2.1重油生产过程中涉及原料和产物的理化

4、特性简介135.2.2生产工艺火灾危险分类135.2.3存储区火灾危险分类145.3耐火等级的确定145.3.1生产区145.3.2储存区145.3.3生活区155.3.4辅助生产区155.4防火间距165.4.1防火间距设计原则165.4.2防火间距的确定176防爆电气的设计186.1划分爆炸危险区域186.2防爆电气选择186.2.1爆炸性混合物分级、分组186.2.2防爆电气选择187泄爆方式确定及泄爆面积计算207.1泄爆方式207.2泄爆面积的计算208总结灭火器的配置218.1灭火器的选择218.2灭火器设置219总结24参考文献25附录火灾危险类别划分26附录 防爆电气选型29附

5、录 灭火器的配置31附录爆炸危险区域划分34附录防火间距35-第2页1前言重油也叫重油、渣油，英文名：residual oil.为黑褐色粘稠状可燃液体，粘度适中，燃料性能好，发热量大。用于锅炉燃料，雾化性良好，燃料完全，积炭及灰少，腐蚀性小。闪点较高，存储及使用较安全。重油是原油炼制出的成品油中的一种，广泛用于船舶锅炉燃料、加热炉燃料、冶金炉和其它工业炉燃料。重油主要由石油的裂化残渣油和直馏残渣油制成的，其特点是粘度大，含非烃化合物、胶质、沥青质多。我国重油消费的主要方式是以燃烧加热为主，少量用于制气原料，具有较强的节约和替代潜力。同时，我国煤炭资源比较丰富，很多大型煤矿生产能力未充分发挥。从

6、我国石油供需情况看，工业用油占石油消费量的一半，其中重油又占工业用油的35，因此，我国减少工业用油的重点将放在重油替代方面，是缓解我国石油消费过快增长的有效途径。根据国家统计局统计，我国重油消费主要是用作烧油，主要集中在发电、交通运输、冶金、化工、轻工等行业。其中电力行业的用量最大，占消费总量的32；其次是石化行业，主要用于化肥原料和石化企业的燃料，占消费总量的25；第三是交通运输行业，主要是船舶燃料，占消费总量的22；近年来需求增加最多的是建材和轻工行业(包括平板玻璃、玻璃器皿、建筑及生活陶瓷等制造企业)，占消费总量的14；钢铁部门的重油消费占全部消费量的比例为7左右重油主要技术指标有粘度、

7、含硫量、闪点、水、灰分、和机械杂质。各行业重油的主要用途如下：电力行业的重油消费主要用于两个方面：一是燃油发电、供热机组，二是燃煤机组的点火、助燃和稳燃用油。虽然整个电力行业中燃油机组装机容量只有1700 万千瓦，仅占整个装机容量的5.7，但却消耗了32的重油消费量。石油化工行业的重油使用主要为自备电厂的发电、油田生活采暖、炼油厂生产工艺用热、化肥厂生产用原料和燃料以及其他化工生产。建材行业消耗的重油主要用于平板玻璃和建筑卫生陶瓷的生产，随着产品质量要求的提高，一部分高档产品生产将会逐步转向天然气和液化石油气为燃料。钢铁行业消费的重油主要用于加热炉、自备电厂发电供热和耐火材料等方面。化工行业耗

8、油主要用于化肥、炭黑、原油加工和化学品生产供热。我国重油的主要消费地区集中在华南、华东地区，占全国消费总量的71左右。另外，东北占14、华北占10、华中占5。华南主要集中在广东省，占该地区消费量的80。华东主要是上海、江苏、浙江、山东，占该地区消费量的72。从原油中通过逐步分离最终得到重油。常减压蒸馏是目前石油化工企业必不可少的第一道工序，通过常减压蒸馏可从原油中直接得到各种燃料，润滑油馏分及裂化原料。然而，蒸馏过程火灾爆炸危险性、危害性较大，一旦发生火灾，火热迅速扩大，扑救困难，损失严重。生产中必须十分强调防火安全。等危险，所以在对制取重油的厂区建立的同时要考虑影响危险发生的因素，利用道化学

9、火灾爆炸指数法、事件树分析、原因后果分析等风险评估方法对厂区危险因素进行分析，在工厂设计时把防火防爆的思想灌输进去，选址、工艺流程划分、厂房、仓库的设计面积、防火间距等问题都应该在建厂前加以考虑，按安全原理学中安全预评价的思路提前进行本质安全化设计，用于辅助防火防爆相关知识，这样便可从根本上保证环境不受污染，人员生命和财产得到保护。课程设计的依据主要是石油化工防火防爆手册【1】、火灾危险环境电力装置设计规范【2】GB50058-92、化工厂工艺设计【3】石油化工企业设计防火规范【4】GB50160-92(1999年版)、建筑设计防火规范【5】GB50016-2006、防爆电器设计【6】GB50

10、058-92、等等。2工程概况一个化工生产企业，厂址选择的原则包括:1、厂址宜选在原料、燃料供应和产品销售便利的地区，并在储运、机修、公用工程和生活设施等方面具有良好协作条件的地区。2、厂址应靠近水量充足、水质良好，电力供应充足的地方。3、厂址应选在有便利交通的地方。4、选厂应注意节约用地，不占或少占耕地，厂区的面积形状和其它条件应满足工艺流程合理布置的需要，并要予留适当的发展余地。5、选厂应注意当地的自然环境条件，工厂投产后对周围环境造成的影响作出预评价，工厂的生产区和居民区的建设地点应同时选定。一般来说，厂区应避免建在以下地区：1、具有开采价值的矿藏地区。2、易遭受洪水、泥石流、滑坡等的危

11、险地区。3、厚度较大的三级自重湿陷性黄土地区。4、发震断层地区和基本裂度9度以上的地震地区。5、对机场、电台、国防线路等使用有影响的地区。6、国家选定的历史文物、生物保护和风景旅游地区。本次防火防爆设计针对的是重油厂，该厂采用工艺的是减压法制重油，其厂址位于辽宁省沈阳市黄河北大街205号附近。地处沈阳郊区，属北温带大陆气候，年平均气温6.9，最高气温36.5，最低气温-29.9，年降水量540毫米左右，无地震、洪涝等自然灾害。且远离市中心，靠近国道1501和国道101道路，交通非常方便。主要风向为西南季风。化工厂的东侧和西侧为同类化工企业，南侧和西侧为城市道路，与城市居民区相距较远。本厂坐东朝

12、西，厂区长330米，宽可达230米，厂区占地面积78900余平方米。该地区自来水主管网已形成，供水能力可满足各类企业的生活和工业用水需要；电力充足，容量大，二次变电所供电容量为6.6万千伏安；其投资建设的生活及工业排水工程，可满足区域内的生活污水排放，工业污水直接进入污水处理厂进行处理。该化学工业园地势平坦，交通便利，供水、供电、供气、供暖方便，适宜建厂且该地区有辽河石油建立的输油管道，原料供给很充足。工厂内部设有管理区、辅助生产区、物料存储区、生产区四大区域。办公生活区分为办公楼、宿舍楼、浴池、食堂、安全消防处等建筑；附属设施区分为变电站、应急电站、车库、污水处理站、消防水池等建筑；物料储存

13、区主要包括原料存储罐区和成品存储罐区（贮罐类型为浮顶罐），装设喷水冷却系统，原料原油由其辽河石油管道供应，先存储在原料储罐内；生产区有原料油的供给和预热及蒸汽稀释车间，除氧站、净化车间、加热车间、精馏车间；工厂计划发展扩建区主要用来满足该化工厂的发展与设备设施完善之需。3工程项目分析3.1工艺流程介绍3.1.1生产工艺简述1.重油的生产方法 目前制取重油的方法有：常压法蒸馏；常减压法蒸馏；化工合成法 在这三种制取重油的方法中常用的符合中国国情的是第一第二种，而杂质更少精度更高的方法就是常减压蒸馏法，此方法可以适应不同种类的原料。对于以原油为原料的可以仅适用常压法，而以稠油为原料时则使用常减压法

14、蒸馏。本次设计的工厂是使用原油为原料，故选用第一种方法：常减压法蒸馏。2.常减压法蒸馏使用的装置结构图3.1 常减压装置常压系统结构图3.2 常减压装置减压系统结构3.其工艺过程主要有：原料原油的供给、水除氧、原油电脱盐、闪蒸、常压蒸馏、减压蒸馏、分馏、冷凝冷却、存储。（1）原油电脱盐就是在一定温度下，破乳剂，注水、混合、电场等因素综合作用下，原油中小水滴聚结成大水滴，靠油水密度差而将原油中水和溶解在其中的盐同时分离的过程。由于辽河原油含盐量较低，本装置采用了一级电脱盐，但是随着原油的逐渐重质化、劣质化，原油脱盐前含盐量已经是设计值的一倍 。设计电脱盐温度定为120，注水量为5%（占原油），注

15、入破乳剂的浓度2%,注入量20ppm （占原油），为了降低能耗，装置采用容-6脱水作为部分电脱盐注水，今年还尝试使用硫磺酸性水代替除盐水作为电脱盐注水，并且能够保证脱后含盐在5mg/l以下。 （2）原油经过脱盐工序后，进行闪蒸，预热原料至400。脱盐后原油从容-1出来经过四路换热后进入塔-1，经过闪蒸，塔-1顶出重整料，不凝气经换-52加热后去原油稳定，当原油稳定停工时去炉-1烧掉。塔-1 底油经泵-2/1.2抽出，经过四路换热到304左右后，被常压炉加热到370 左右出来进入常压塔第四层上方，经过常压塔精馏后，塔顶油汽经过冷凝冷却后的汽油一部分打入塔顶，一部分作为常顶汽油出装置，不凝气到常压

16、炉烧掉。 然后从上到下侧线依次馏出常一线、常二线、常三线，常四线直接被抽出。初馏塔直径3.2米，内装层浮阀塔盘，开有一个侧线。初馏塔抽出4%（占原油）直接送入常压塔，可以减少常压炉的热负荷。常压塔直径上部为3.8米，下部为4.8米，内装47层浮阀塔盘，及一个供常二中换热的填料段常二中取热段采用环矩鞍和隔栅填料解决。(3）接下来将蒸馏后剩余的油进行减压蒸馏（4）最后将分馏，再对分馏出的各种油分别进行冷却处理，并通过管道输送装置将分馏出的各种油存入个自的存储库。综上所述，重油的生产工艺框图如图3.1所示。水原油预热冷凝冷却储存电脱盐除氧图 3.1 重油生产工艺流程框图3.1.2安全防火重点部位1、

17、初馏塔和常压塔初馏塔和常压塔作为重油生产装置的龙头，工艺控制条件要求严格，而且易燃易爆，存在许多危险因素，一旦物料发生泄漏，或压力容器超压破损，将导致火灾、爆炸事故，不仅会造成巨大经济损失，还会威胁人身安全，甚至是灾难性后果，因此必须对初馏塔和常压塔操作进行危害分析，对可能出现的各种危险因素进行危害分析，对可能出现的各种危险因素进行分析识别。一旦设备、管线在外界环境不安全因素如天气或认为破坏、违章情况下发生破裂，物料或燃料气发生大量泄漏，还可能出现气体爆炸。另外，由于初馏塔和常压塔本身的特殊性，还有其他一些主要危险因素：高空坠落、高温烫伤、物体打击、静电等。2、电脱盐在电脱盐脱水过程中，有高温

18、热油，使用高电压（15kV35kV）电场的电气装置，如果脱盐脱水罐内未充满原油或存在有空气就启动高压电源；或者高压电器绝缘不良或电场强度超过2kV/cm使绝缘击穿，会导致爆炸火灾。3、容易形成爆炸性气体混合物蒸馏过程中，由于处于沸腾状态，体系内始终呈现气液共存状态，若因设备破裂或操作失误，使物料外泄或吸入空气，或由于冷凝、冷却不足，使大量蒸气经贮槽等部位逸出，均可形成爆炸性气体混合物，遇点火源就会发生容器内或外的爆炸燃烧。例如，某炼油厂减压塔在停工检修前，由于消除真空过快，塔内油气很浓，温度很高，空气由放空阀大量吸入，导致爆炸事故，塔内有14层塔板被炸坏脱落。4、 容易发生自燃原油和石油馏分的

19、自燃点较低，如汽油为255390，柴油为350380，原油为350左右，而蒸馏装置内的油品温度在220395之间，如果这些油品在生产装置内某个部位渗漏出来，均已达到与接近油品的自燃点而引发自燃。5、蒸馏操作过程复杂危险蒸馏操作是一种复杂的过程，精馏塔的辅助设备多，如进料泵、加热的再沸器、气相冷凝冷却器、回流管和受液槽以及侧线出料（包括多个侧线出料）、顶出料、底出料系统等，蒸馏过程某一指标或某一环节出现偏差，都会干扰整个蒸馏系统的平衡，导致事故发生。例如，蒸馏控制温度过高，易出现超压爆炸、泛液、冲料、过热分解及自燃的危险，甚至使操作失控而引起爆炸；若温度过低，则有淹塔的危险。加料量超负荷，对于釜

20、式蒸馏，可造成沸溢性火灾；对于塔式蒸馏，则可使气化量增大，使未冷凝的蒸气进入受液槽，导致槽体超压爆炸。操作中回流量增大，不但会降低体系内的操作温度，而且容易出现淹塔以至操作失控。蒸馏设备的出口管道被凝结、堵塞，会造成设备内压力升高，发生爆炸火灾。高温的蒸馏设备内，若冷水或其他低沸点物质进入，瞬间会大量气化，因内压骤升而出现爆炸火灾。某石油化工厂蒸馏釜内油的粘度不合格，为了调整油粘度，直接加入了未进行切水和检查的蜡油于油温为280的蒸馏釜内，造成水气膨胀，釜内压力急剧上升，导致12m3容积的蒸馏釜爆炸，造成3人死亡、13人受伤的重大事故。6、加热系统具有危险加热炉，特别是减压加热炉，其原料组分重

21、，炉出口温度高，如果各路进料不均匀，炉管内易结焦，造成局部过热，严重时还会在塔内形成焦块，堵塞抽出管线从而引起冲塔事故。加热炉都为管式明火加热炉，炉管因长期使用，氧化剥蚀，管壁变薄，易导致炉管破裂发生漏油起火。在未关掉气源与燃料油阀时进行点火，易造成回火或炉膛爆炸，管道拉断，油品物料喷出，随即引起火灾事故。7、设备、管线易遭受破坏设备、管线等在长时间的反复加压与物料高速流动、摩擦过程中，金属壳体材料易出现金属疲劳。高温条件下操作引起温差应力破坏，高温蠕变破裂。高大的塔器和管道易遭受外力如振动、风力、地基下沉和外加载荷等附加应力的作用而发生变形裂缝。处理含腐蚀性介质物料如石油蒸馏中原油含硫量较高

22、，加工过程中生成酸性含硫化合物，具有较强的腐蚀性，在减压塔底泵出口高温管线、常压塔顶油气挥发线、空冷器的气、液相变等部位，易发生腐蚀穿孔，壁厚减薄，进而失去承载能力或发生泄漏，酿成火灾。8、工艺中存在的引火源装置中多采用管式加热炉，用油和燃气进行明火加热，为了满足油料的蒸馏要求，加热炉炉膛温度需要很高，加热炉易成为可燃物料的引火源。常压蒸馏装置用电较多，有配电室，大量的电机、电线、开关、灯具，有些设备上还有变压器。其中有不防爆或达不到防爆要求的，产生了电火花或发生短路就可能形成引火源。油料在管道内高速流动会产生静电且易积聚，最高静电电压可达万伏以上，若静电得不到及时导除，就可能放电产生电火花。

23、雷雨时，蒸馏塔顶部如有可燃气体排出，可能造成雷击起火。装置内的管道、设备都是金属的，抢修、检修都离不开电气焊等明火作业，如违章动火易引发事故。3.1.3安全工作重点及措施1、初馏塔和常压塔特护措施：（1）成立初馏塔和常压塔特护小组；（2）设立专职初馏塔和常压塔管理人员；（3）加强对初馏塔和常压塔渗碳检测，放置炉管应力下降而发生断裂；（4）初馏塔和常压塔及其压力容器的安全附件，即压力表、安全阀、液位计等按国家规定定期进行校验；（5）加强职工安全教育，定期培训；（6）维护保养好消防设施；（7）严格执行初馏塔和常压塔检修动火作业和进入容器作业安全方案，落实安全责任制，落实好现场安全防范措施；（8）规

24、范劳保着装；（9）编制初馏塔和常压塔事故应急预案，定期举行应急预案演练，不断提高职工事故应急反应和处置能力。2、防止形成爆炸性混合物电脱盐脱水器开工时应排净罐内空气，充满油后再通高压电，以免电火花引起罐内油气和空气的混合物爆炸。高压电器应经常检查、维修，发现绝缘不良或电场强度超高时应停止使用，防止产生电火花。蒸馏系统应严格进行气密性和耐压试验检查，保证其密闭。减压蒸馏正常生产时，与塔相连的法兰、放空阀应严密，防止空气吸入塔内形成爆炸性气体。蒸馏完毕后要注意正确消除真空，当塔内温度冷却到200以下时，方可缓慢消除塔内真空度。3、严格按照规程安全操作蒸馏操作中，不但要注意对温度、压力、进料量、回流

25、量等操作参数严格控制，而且要注意它们之间的相互制约和相互影响，应尽量使用自动操作与控制系统，以减少人为操作的失误。通蒸汽加热时，气门开启度要适宜，防止因开得过大，使物料急剧蒸发，大量蒸汽排不出去而使压力增高，引起设备爆裂。操作中要时刻注意保持蒸馏系统的通畅，防止进出管道堵塞，压力升高，造成危险。避免低沸物和水进入高温蒸馏系统，高温蒸馏系统开车前必须将塔及附属设备内的冷凝水放尽，以防其突然接触高温物料，发生瞬间汽化增压而导致喷料或爆炸。冷凝冷却器中的冷却剂或冷冻盐水不能中断，防止高温蒸气使后续设备内温度增高，或逸出设备遇火源而引起火灾爆炸事故。4、保证加热炉安全加热炉是采用明火对管内原料进行加热

26、，生产中应使各路进料均匀，避免局部过热。炉用燃油、瓦斯的压力和流量要控制平稳，加热炉的出口温度必须严格控制。减压加热炉的炉管在生产中应注入适量的蒸汽，以免炉管结焦。如果发现火苗扑炉管及炉管晃动、鼓泡、漏油等，应及时处理。每次点火前，必须用氮气或蒸汽置换燃料管线内的空气，至含氧量降低到0.21为止，以防点火时发生回火，并再向炉膛内吹扫1015min，驱净可燃气体。点炉时必须先点火，后开燃油燃气阀。在炉膛内应设置可燃气体浓度检测报警装置和自动安全点火控制装置。5、采取防腐措施蒸馏设备和管道在材质和设计上应符合安全生产要求，可采用合理的流速和必要的腐蚀裕度，避免在转油线上出现90急转弯头，选择合适的

27、耐腐蚀材料、涂料和耐磨衬里；采取阳极保护和阴极保护；采取工艺防腐措施，如含硫物料在进入蒸馏设备之前要进行除硫处理，使用中和剂和缓蚀剂等。6、加强装置的检查维护发现设备破损，应及时修复。定期更换仪器、仪表、设备容器、管线等，坚决杜绝设备带病运转，超期服役和超负荷运行。加热炉必须加强维修，每次检修必须对管壁测厚，清炉除焦。炉龄老、管子剥蚀严重的，应予更新。7、设置安全装置和灭火设施脱盐脱水罐应装设停电、停泵、漏油报警装置，并注意检查其使用状况。蒸馏设备应具有完备的温度、压力、流量仪表装置。减压蒸馏的真空泵应装有单向阀，防止突然停车时空气流入设备内。加压蒸馏设备应设置安全泄放装置。加热炉应设防爆门，

28、以便发生爆炸时能及时泄压。系统应附设紧急放空管等安全装置，在出现事故时能保证迅速排放掉反应器内物料，防止发生爆炸事故。系统的排气管应通至厂房外，管上应安装阻火器，大型石化企业中的排放管应通向火炬装置。常减压蒸馏装置电气设备必须防爆，并有良好的接地。在装置区、罐区应设置固定式可燃气体泄漏监测报警器以便及时发现火情。加热炉、蒸馏塔、汽提塔以及轻重油泵房内应设有蒸汽灭火设施，装置内设泡沫灭火系统，其控制阀应设在便于操作的地方，保证装置一旦出现火情能迅速、及时的控制其蔓延扩大。8、强化防火安全管理制定健全的防火安全生产规章制度、责任制度，用电、用火制度，以及有效而完善的应急事故处理规程。建立与制定强有

29、力的防火安全监督、巡检、制度，及时查出事故隐患，控制不安全因素。 3.2工艺环节的划分3.2.1生产区本生产区的划分如下：将原料原油的供给和预热过程设置在区块1；将水除氧与原油电脱盐设置于区块2；将初馏塔设置在区块3；将常压炉与常压塔设在区块4。减压塔设置在区块5；冷凝冷却系统和储存装置设置于区块6；各区块的功能及其尺寸下表3.1。表3.1各个生产区块的功能与规模项目类别编号建筑物名称火灾危险类别耐火等级层数（高）长 宽 高生产区1原料原油的供给和预热甲类一级单层30x30x62水除氧与原油电脱盐甲类一级单层40x30x63初馏塔甲类一级单层50x50x604常压炉与常压塔甲类一级单层50x5

30、0x605减压塔乙类一级单层50x50x60 6冷凝冷却系统和储存管道入口乙类一级单层40x30x63.2.2储存设施生产过程中涉及到的存储物质较多，为便于管理与生产，现将所涉及物质划分为原油与轻油，稠油与重油两大库区。情况如下：1、原油与轻油：原油与轻油易燃，重油存储区应远离火种，热源，工作场所严禁吸烟，要使用防爆型的通风系统和设备，防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂接触。在传送过程中，管道和容器必须接地和跨接，防止产生静电。应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。远离火种，热源。库温不宜超过30。应与氧化剂分开存放，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

31、机械设备和工具，储区应备有泄漏应急处理设备。2、稠油与重油：与空气混合能成为爆炸混合物，遇火星，高温能引起燃烧爆炸；本品比空气轻。在室内使用或储存氢气，当有泄露时，氢气上升滞留屋顶，不易自然排出，遇到火星时会引起爆炸。氢气应用耐高温的钢瓶盛装，储存于阴凉通风的仓间内，仓温不宜超过30，远离火种，热源，切忌阳光直射；应与氧气，压缩空气，氧化剂，氟，氯等分仓间存放；严禁混储混运；验收时核对品名，检查验瓶日期；先进仓的先发用；搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及瓶阀等附件损坏；集装运输要按规定路线行驶，中途不可停驶。各个建筑物功能与规格如表3.2所示。表3.2储存车间的功能和规格项目类别编号建筑物名称火灾危险

32、类别耐火等级层数（高）长宽高存储区7原油储存库甲类一级单层40x40x68汽油储存库甲类一级单层30x30x69煤油储存库甲类一级单层30x20x610柴油储存库丙类一级单层30x30x611润滑油储存库丙类一级单层30x20x612裂化料储存库丙类一级单层30x20x613重油储存库丙类一级单层40x30x63.2.3辅助生产区、管理区与生活区除设有生产、储存车间外，应另设其余生活必备附属设施：食堂、礼堂、浴池、职工宿舍、污水处理站、锅炉房、停车场、配电站、办公楼、消防水池、医院与急救站。各个建筑物的规格如表3.3所示。表3.3其他设施的名称和规格项目类别编号建筑物名称火灾危险类别耐火等级层

33、数（高）长宽高生活区14食堂三级二层30x50x415礼堂三级二层40x40x416浴池三级二层30x25x417职工宿舍三级二层40x30x418办公楼三级二层30x40x419停车场三级单层30x40x4辅助生产区20污水处理站二级单层30x30x421技术安全处二级二层30x20x422锅炉房二级单层20x20x423配电站一级单层20x20x424消防水池二级单层11x11x425医院兼急救站二级二层40x40x3.54区域划分根据石油化工企业设计防火规范：第3.1.1条 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特点和火灾危险性，结合地形，风向等条件，合理布置。 第3

34、.1.2条 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。 第3.1.3条 在山区或丘陵地区，石油化工企业的生产区应避免布置在窝风地带。 第3.1.4条 石油化工企业的生产区沿江河岸布置时，宜位于邻近江河的城镇、重要桥梁、大型锚地、船厂等重要建筑物或构筑物的下游。 第3.1.5条 石油化工企业的液化烃或可燃液体的罐区邻近江河、海岸布置时，应采取防止泄漏的可燃液体液入水域的措施。 第3.1.6条 公路和地区架空电力线路，严禁穿越生产区。区域排洪沟不宜通过厂区。 第3.1.7条 石油化工企业与相邻工厂或设施的防火间距，不应小于表3.1.7的规定。在进行区域规划时，应根据石油

35、化工企业及其相邻的主导风向为东南风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。该工厂与邻近企业的间距应为50m，与厂外公路的间距应为20m。该区域一年内的主导风向冬季主风向是东北风，夏季转为西南风，因此石油化工企业的生产区，位于辽宁省沈阳市黄河北大街205号四台子旁边的空地上。将生产区各车间布置到厂子西北方向排列，6个仓库分别列在东南部分区域，中间部分设置污水处理站，变电站，消防水池应对火灾爆炸危险的发生。生活区建筑设在厂区的西南区域，正门设在厂子北部。另外在生产车间区和仓储区之间再设一大门

36、，便于生产过程中物资的运输和成品的外送，最主要的是供这一区域的人员能够及时疏散离厂。具体分布如区域划分图所示。5总平面的布置5.1分区布置由于场区内设施布局情况与人员疏散以及财产物资的安全问题密切相关，因此设计时应把生产区、仓库区与日常的生活办公区域严格划分开来。5.2火灾危险类别的确定5.2.1重油生产过程中涉及原料和产物的理化特性简介1、原油黑褐色或暗绿色黏稠液态或半固态的可燃物质。火灾类型为甲类。相对密度：0.750.95；粘度一般在1100mPas；凝固点：-5035；含胶量：5%20%；原油中碳元素占83%一87%，氢元素占11%一14%，其它部分则是硫、氮、氧及金属等杂质2、重油火

37、灾类型为甲类。外观与性状：黑色油状物。略具烃类特有的臭味，少量重油具有淡淡的甜味。水溶液是中性；熔点()： 约-169.4；沸点()：约 -103.9；临界温度()： 约9.2；临界压力(MPa)： 约5.04；引燃温度()： 约275；爆炸上限%(V/V)：约 36.0；爆炸下限%(V/V)：约2.7 ；5.2.2生产工艺火灾危险分类结合重油生产工艺中化学物质的理化性质，1号车间进行首先对原料油进行预热；2号车间进行水除氧和电脱盐过程，因此在2区主要危险物质为原油的燃烧及泄漏；在3号车间进行初馏，危险物质主要为原油；4号车间进行常压法蒸馏，危险物质有原油，汽油，煤油，柴油；5号车间进行减压法

38、蒸馏，危险物质有减一，减二，减三，重油；6号车间为产物的冷凝冷却车间危险物质最多。根据建筑设计防火规范中3.1.2内容：同一座厂房或厂房的任一防火分区内有不同火灾危险性生产时，该厂房或防火分区内的生产火灾危险性分类应按火灾危险性较大的部分确定。由此可以得出结论：6个厂房均为甲类火灾危险性。5.2.3存储区火灾危险分类根据建筑设计防火规范表A1与A2的储存物品火灾危险性分类，存储区分为6个仓库，依据标准可以得出各个库区的火灾危险性分类：原油闪点 ()： -5035，所以确定储存室的火灾危险性为甲类；重油闪点：约400 确定储存室的火灾危险性为丙类。减压油、润滑油、裂化料、柴油闪点均大于60，确定

39、储存室的火灾危险性为丙类。所以对于各存储区火灾危险性分类如下：7号为甲类、8号为甲类、9号为甲类，10号为丙类，11号为丙类，12号为丙类，13号为丙类。5.3耐火等级的确定5.3.1生产区根据建筑设计防火规范表A3的厂房耐火等级、层数、面积和平面布置情况，另外考虑生产区各个厂房的火灾危险性等级，耐火等级应都为一级。本次设计厂房均为单层建筑，1号厂房面积600、2号厂房面积1200、3号4号与5号厂房面积设为2500， 6号厂房面积为1200，且均为一层建筑。5.3.2储存区根据建筑设计防火规范表3.2.2的仓库耐火等级、层数、面积要求进行分析，考虑存储区各个厂房的火灾危险性等级，各存储库房的

40、耐火等级都是一级，7号厂房面积设为1600、8号厂房面积设为900、9号厂房面积设为600、10号厂房面积设为900、11号厂房面积设为600、12号厂房面积为600，13号厂房面积设为1200。5.3.3生活区根据民用建筑的耐火等级、最多允许层数、防火分区最大允许建筑面积，食堂、礼堂、浴池、职工宿舍、办公楼，技安处、是人员较为密集的地方，确定耐火等级为二级，面积分别为1500、1600、750、1200、1200、600；停车场露天，耐火等级设为二级更安全，结合工厂内车辆来往数量设为2000。5.3.4辅助生产区根据建筑设计防火规范第3.2.5条:锅炉房应为一、二级耐火等级的建筑，但每小时锅

41、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。第3.2.6条：可燃油油浸电力变压器室、高压配电装置室的耐火等级不应低于二级。确定锅炉房和变电站的耐火等级分别为二级和一级，面积分别为400和500；医疗站内人员身体受情况影响对火灾爆炸等危险的抵抗能力比正常人群差，设定其耐火等级为二级，面积为1600；消防水池做露天处理，耐火等级设为二级，面积121，体积484m。综上所述，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5.1所示。表5.1化工厂内各个建筑物的火灾危险类别、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（高）长 宽 高生产区1原料原油的供

42、给和预热甲类一级单层30x30x62水除氧与原油电脱盐甲类一级单层40x30x63初馏塔甲类一级单层50x50x604常压炉与常压塔甲类一级单层50x50x605减压塔乙类一级单层50x50x60 6冷凝冷却系统和储存管道入口乙类一级单层40x30x6存储区7原油储存库甲类一级单层40x40x68汽油储存库甲类一级单层30x30x69煤油储存库甲类一级单层30x20x610柴油储存库丙类一级单层30x30x611润滑油储存库丙类一级单层30x20x612裂化料储存库丙类一级单层30x20x613重油储存库丙类一级单层40x30x6生活区14食堂三级二层30x50x415礼堂三级二层40x40x

43、416浴池三级二层30x25x417职工宿舍三级二层40x30x418办公楼三级二层30x40x419停车场三级单层30x40x4辅助生产区20污水处理站二级单层30x30x421技术安全处二级二层30x20x422锅炉房二级单层20x20x423配电站一级单层20x20x424消防水池二级单层11x11x425医院兼急救站二级二层40x40x3.55.4防火间距5.4.1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的要求作为最低标准进行确定。并且只考虑邻近建构筑物之间的防火间距。生产区和存储区主要考虑厂房

44、和库房的火灾危险类别，由于生产区内各个厂房均为甲类厂房，甲类甲类：25-30m。其他设施各建构筑物之间的防火间距的确定根据建筑设计防火规范表5.2.1民用建筑的防火间距及各建构筑物的耐火等级确定。附属设施区各建构筑物之间的防火间距的设计主要依据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进行确定。锅炉房、变电站、消防水泵都属于全厂重要性设施，污水处理场与它们之间的防火间距至少应为30m。每个分区内各建构筑物之间的防火间距确定以后，要对分区之间的各建构筑物之间的防火间距进行确定。本次设计主要考虑全厂重要性设施与甲类厂房、库房之间的防火间距要求，根据规范应为30m。5.4

45、.2防火间距的确定依据以上各原则，再综合考虑全厂建筑布局的整齐美观，工厂内各建筑的位置面积，与周边主、次干道的距离位置关系，与周边围墙的适宜距离大小 ，得出相应的工厂总平面布置详图。对工厂总平面布置见详图。（A2纸手绘）6防爆电气的设计6.1划分爆炸危险区域选择4号生产车间进行爆炸危险区域划分。4号车间为重油常压蒸馏环节，由车间内具体化学反应过程以及反应物、反应生成物成分，结合爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范对生该区域存在的释放源为第一级释放源。根据规范2.2.5爆炸危险区域的划分应按释放源级别和通风条件确定，存在第一级释放源的区域可划为1区。因此该厂房的爆炸危险区域划分应依据本规范第2.3

46、.3条和第2.3.7条进行划分。6.2防爆电气选择6.2.1爆炸性混合物分级、分组厂房内主要的危险化学品为原油、汽油、煤油，根据爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范中的表3.1，找到重油，煤油，石油均为A级T3组。由此该厂房爆炸危险物质爆的级别和组别为A级T3组。6.2.2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：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。并且所选用的防爆电气设备的级别和组别，不应低于该爆炸性危险物质级别和组别。当存在有两种以上易燃性物质时，应按危险程度较高的级别和组别选用防爆电

47、气设备。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。综上所述，该厂房的防爆电气类型应选择A级T3组。具体规格根据爆炸和火灾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表要求进行选择。由此电动机选择鼠笼型感应电动机2区正压型；信号、报警装置选择本质安全型；接线装置及电表选择2区隔爆型；开关，控制盘选用2区隔爆型.7泄爆方式确定及泄爆面积计算7.1泄爆方式根据建筑设计防火规范的部分规定3.6.1 有爆炸危险的甲、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。3.6.2 有爆

48、炸危险的甲、乙类厂房应设置泄压设施。3.6.4 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/m2。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。7.2泄爆面积的计算本次设计对4号车间作为泄爆方式的选择对象，1号车间主要可燃物质为原油，依据建筑设计防火规范中的表3.6.3可知泄压比应0.110，

49、设计值稍微大于最小泄压比选用0.130。根据泄爆面积计算公式A=10cV2/3 （7.1）式中：A泄爆面积c泄压比值V厂房体积依据式(7.1)可以算出所选择厂房的泄爆面积为400.1平方米。厂房面积为900平方米，所以选择顶棚泄爆。建筑设计防火规范第3.6.4中规定，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60/，屋顶上的泄压设施应采取防冰雪积聚措施。8总结灭火器的配置8.1灭火器的选择 本次设计以1号车间为例进行灭火器配制。1号车间的主要物质为原油。分析其理化特性：其蒸气与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生剧烈反应。遇高热分解出有毒的烟雾。其燃

50、烧、爆炸危险性与轻汽油相似。原油本身无明显毒性，其不同的产品和中间产品表现出不同的毒性，遇热分解释放出有毒的烟雾，吸入大量蒸气能引起神经麻痹。对环境有危害，还应特别注意对地表水、土壤、大气和饮用水的污染。根据配置场所的使用性质以及其中可燃物的种类，可判断该场所可能发生哪类的火灾，然后进行灭火器的选择。A类火灾：固体物质火灾；B类火灾：液体火灾或可熔化固体物质火灾；C类火灾：气体火灾；D类火灾：金属火灾；E类火灾（带电火灾）：可以确定4号仓库的火灾种类为B类火灾。B类火灾配置场所的灭火器的配置基准参照B类火灾配置场所的规定执行。根据使用场所不同，按照建筑灭火器配置设计规范【7】第3.2.1条中工

51、业建筑灭火器配置场所的危险等级划分，1号车间为严重危险级。由于重油的供给与运输车间的火灾危险类别为甲类，建筑耐火等级为一级， 1号车间的重油，确定危险等级为严重，选择泡沫灭火器。此选择根据建筑灭火器配置设计规范第4.1.1 条，进行灭火器的选择应考虑的因素：灭火器配置场所的火灾种类；灭火器配置场所的危险等级；灭火器的灭火效能和通用性；灭火剂对保护物品的污损程度；灭火器设置点的环境温度；使用灭火器人员的体能以及在同一灭火器配置场所，宜选用相同类型和操作方法的灭火器。8.2灭火器设置在建筑工程中应按照使用面积计算灭火器配置场所的保护面积。在可燃物露天堆垛，甲、乙、丙类液体储罐，可燃气体储罐等应按堆

52、垛、储罐占地面积计算，不能按使用面积来进行配置计算。否则就是不合理，不经济的。1号车间规格为30m30m,去除库区内走道，空地以及其他设施后，设储罐总占地面积为总面积的75%。根据第6.2.2条规定，B、C类火灾场所灭火器的最低配置基准应符合表8.1的规定。表1.1 B、C类火灾场所灭火器的最低配置基准6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 89B 55B 21B单位灭火级别最大保护面积 (m2/B) 0.5 1.0 1.5根据建筑灭火器配置设计规范表7.3.2 未设室内消火栓系统和灭火系统K=1.0；设有室内消火栓系统K=0.9；设有灭火系统K=0.7；设有室内消火栓

53、系统和灭火系统K=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K=0.3。假设该车间设有消火栓系统，可设定K值为0.9。 S 900 Q = K = 0.9 = 1620B U 0.5在每个设置点处都设置有推车式灭火器，由表8.2可知最大保护距离为18m，根据厂房的面积可以确定厂房的设置点数为6，即N=6。表1.2 B、C类火灾场所的灭火器最大保护距离(m) 灭火器型式 危险等级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1530Q 1620 Qe = = =270B N 6由于本厂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附录

54、A.0.2推车式灭火器类型、规格和灭火级别。 所以选择每个设置点放置3个灭火器,代码为MPT20，充装量为20 L，每个灭火级别为113B，3个计339B，满足270B的需求共6个设置点。灭火器设置点图8.1所示其中红色区域为灭火器设置点30m15m10m10m30m 图8.1灭火器设置点9总结本次课程设计对重油厂进行防火防爆设计，首先根据石油化工企业设计防火规范.GB50160-92（1999年版）中对工厂选址方面的相关规定对该厂进行厂址选择，以满足日常生产的需要，同时重点考虑人员物资安全，达到相关的防火间距要求。课程设计的初始阶段先对该厂的生产工艺流程进行大致了解，分析工艺流程中出现的火灾

55、爆炸危险性，通过查阅建筑设计防火规范.GB50016-2006、爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范.GB50058-92，对化工厂进行厂区区域划分，确定各厂房、仓库以及其他设施的功能，并对各个区域进行火灾危险类别、耐火等级、建筑物面积的设计，再对各个建筑的防火间距进行设计，满足火灾爆炸危险出现时的防火要求。做完以上工作后对某个厂房车间进行防爆电气的选型和泄爆面积的计算，并选择某个厂房仓库进行灭火器配置计算，参照相关的国家规定以及法律法规，通过设计使该厂房仓库达到火灾爆炸事故的预防工作。设计中绘制了厂区总平面布置图，建筑物布局是其中的难点。综合考虑地形、风向、周围环境的基础上，还要将经济问题考虑

56、在内，在达到最低的防火间距要求标准之后，适当给予一定的距离余量，不至于浪费大部分土地。通过本次课程设计，自己学到了很多知识：比如厂址的选择，工艺流程的划分，防火间距的确定，防爆电气的选型，泄爆面积的计算，灭火器的配置等等。最重要的是这次课设将我们课堂上学的的防火防爆知识结合法律法规运用到了实际的生产生活中，更加深刻的了解了所学课程的意思所在。参考文献1 石油化工防火防爆手册建筑设计防火规范2 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范.GB50058-923 常减压蒸馏装置的火灾危险性分析及预防措施 安全管理网4 石油化工企业设计防火规范.GB50160-92（1999年版）5 建筑设计防火规范.GB

57、50016-20066 防爆电器设计规范. GB50058-927 建筑灭火器配置设计规范.GB50140-2005 完稿日期：2011年7月1日附录火灾危险类别划分 表附1生产的火灾危险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）

58、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附2贮存物品火灾危险性划分贮存物品

59、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