1、摘要本次課程設計是根據(jù)石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范GB50160-92、建筑設計防火規(guī)范GB50016-2006、總制圖標準.GB/50160-92、房屋建筑制圖統(tǒng)一標準.GB/T5001-2001和爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范.GB50058-92對丙酮氰醇廠進行防火防爆設計。工業(yè)上主要采用丙酮和氫氰酸反應獲取。丙酮和氫氰酸都具有火災爆炸危險性，通過查石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范GB50160-92中生產的火災危險性分類表確定丙酮氰醇、丙酮和氫氰酸的火災危險性分別是甲類、甲類、甲類。通過對廠區(qū)及周邊長年的自然環(huán)境因素以及周圍其他建筑物的情況的調查了解，綜合前面對生產廠房、倉儲庫房和廠內其他附屬

2、設施的火災危險性分類和建筑物的耐火等級的確定，最后進行丙酮氰醇廠的區(qū)域劃分和總體布置。根據(jù)石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范GB50160-92中石油化工企業(yè)總平面布置的防火間距規(guī)范表，確定生產廠房之間、倉儲庫房之間以及生產廠房跟倉儲庫房之間的防火間距。再對生產廠房、倉儲庫房和其他一些附屬設施的火災危險性類別的確定后，根據(jù)建筑設計防火規(guī)范GB50016-2006選用適當?shù)慕ㄖ锬突鸬燃墶Ｗ詈蟾鶕?jù)總制圖標準.GB/50160-92 和房屋建筑制圖統(tǒng)一標準.GB/T5001-2001 繪制廠區(qū)總平面布置圖和廠房爆炸危險區(qū)域劃分圖，用鉛筆繪圖。完成以上步驟后，再對廠內某一生產廠房進行爆炸危險區(qū)域劃分和防爆電氣

3、選型，并進行泄爆方式選擇和泄爆面積計算，至此，本次課程設計的任務基本上完成。關鍵詞：防火防爆；防火間距；爆炸危險區(qū)域；建筑物耐火等級；火災危險性。目 錄1 前言12 工程概況23 工程項目分析33.1工藝流程介紹3 生產工藝簡述3 安全防火重點部位3 安全工作重點43.2工藝環(huán)節(jié)的劃分5生產區(qū)5倉儲設施5其他設施74 區(qū)域劃分95 總平面的布置105.1分區(qū)布置105.2火災危險類別的確定10丙酮氰醇及生產原料的理化性質簡介10生產工藝火災危險分類11存儲區(qū)火災危險分類125.3耐火等級的確定12生產區(qū)12儲存區(qū)12生活區(qū)13附屬設施區(qū)145.4防火間距14防火間距設計原則14防火間距的確定1

4、46 防爆電氣的設計166.1劃分爆炸危險區(qū)域166.2防爆電氣選擇16爆炸性混合物分級、分組16防爆電氣選擇177 泄爆方式確定及泄爆面積計算187.1泄爆方式187.2泄爆面積的計算188 滅火器配置208.1滅火器的選擇208.2滅火器設置20總結23參考文獻24附錄火災危險類別劃分25附錄 防爆電氣選型28附錄 滅火器的配置30附錄爆炸危險區(qū)域劃分33附錄防火間距341 前言石油化工企業(yè)是以石油、天然氣和石油煉制產品為原料，加工和生產各種燃料油，潤滑油，化工原料，化工中間體和化工產品的工業(yè)，包括煉油，石油化工，化纖和化肥四大行業(yè)。隨著社會的發(fā)展和科學技術的進步，在經濟建設快速發(fā)展的同時

5、，由于物質財富的增多，商品流通領域的擴大，新材料，新工藝，新技術的大量使用。人們生產和生活用火、用電、用油、用氣日益增多引發(fā)火災的因素增加。比起社會進步和經濟，科技的快速發(fā)展，社會消防安全意識和防御火災的能力相對滯后，致使火災起數(shù)逐年增加，重大特大火災時有發(fā)生。火災形式仍較嚴峻。而石油化工企業(yè)的火災尤為嚴重。然而石油化工原料和產品的易燃性、易爆性和毒性，決定了其他生產事故的多發(fā)性和嚴重性。例如2010年3月26日14時40分左右，青島海怡精細化工有限公司爆炸引發(fā)火災，事故造成3人死亡、1人失蹤、1人重傷。血的教訓一再的告誡我們，重視和加強石油化工生產的防火防爆工作有效的防火災爆炸事故的發(fā)生，保

6、衛(wèi)國家和人民的生命財產安全，已是一項十分緊迫的任務，這也是本次對丙酮氰醇廠進行防火防爆設計的初衷。本次課程設計主要依據(jù)石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范.GB50160-92、建筑設計防火規(guī)范GB50016-2006、總制圖標準.GB/50160-92、房屋建筑制圖統(tǒng)一標準.GB/T5001-2001和爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范.GB50058-92等材料對丙酮氰醇廠進行防火防爆設計。2 工程概況每個企業(yè)都不是孤立存在的，都是連接整個社會生產分配鏈的一個環(huán)節(jié)，它的輸出（產品）就是另一個企業(yè)的輸入（原料、材料）。任何企業(yè)的選址都既要考慮供應廠家，又要考慮顧客，還要考慮產品分配。從系統(tǒng)的觀點看，選址

7、決策應該使得整個生產分配鏈的成本最低；同時，從一個企業(yè)看，選址決策也應該使得它所能控制的那段生產分配鏈的成本最低。因此，針對企業(yè)自身特點，綜合考慮工程地質、資源環(huán)境、運輸條件等因素，選擇合適的廠址，才能最大限度地實現(xiàn)企業(yè)價值最大化的目標。所以一個化工生產企業(yè)，原料和產品的運輸量每年有幾百萬噸之多，水、電動力消耗也非常巨大。因此，選擇廠址要充分考慮外部交通運輸條件，以及水、電及其他能源供應條件。這些條件的優(yōu)劣將直接影響生產成本。同時，化工生產企業(yè)又是技術密集型的企業(yè)，選擇廠址也要考慮到有利于集結資金、人力、資源。一般化工生產企業(yè)宜建在大中城市附近。撫順望花區(qū)是東北老工業(yè)蕃地中一個典型的重工業(yè)城區(qū)

8、。它位于撫順市區(qū)西部，毗鄰省會城市沈陽，距營口海港240公里，距大連海港400公里。行政建制下轄10街l鎮(zhèn)，轄區(qū)總面積112平方公里.總人口 34萬人，是一個以工業(yè)為主、農業(yè)為輔.正在振興發(fā)展的新型城區(qū)。撫順地區(qū)處于中溫帶，屬大陸性季風氣候，四季分明。夏季溫暖多雨，冬季寒冷，春秋兩季較短，多風，年平均氣溫為攝氏13.9度，年平均降水量為826.8毫米，降雪日數(shù)歷年平均24天，地面凍結深度1.2-1.4米。所以將工廠地址選在撫順市望花區(qū)沈通線附近，靠近大型城市道路、交通方便且遠離市區(qū)。廠子西側為荒地，東側為沈通線，南北側為其他廠區(qū)，廠區(qū)內道路為東西，大門朝東。廠長400m，寬280m，廠區(qū)占地面

9、積112000 m2。3 工程項目分析3.1工藝流程介紹3.1.1 生產工藝簡述該裝置以氫氰酸、丙酮為原料，進行加成反應生產丙酮氰醇。簡要工藝流程是將氫氰酸與丙酮加入反應器中，在催化劑氫氧化鈉的作用下，進行加成反應，生成丙酮氰醇。反應產物經預冷、深冷后送入中和釜，加入硫酸進行中和反應，以去除氫氧化鈉。中和后的反應液進入結晶槽，使硫酸鈉結晶析出。析出晶體后的液體經過濾得到產品丙酮氰醇。1其方框流程圖如圖3.1所示。深冷預冷加成氫氧化鈉氫氰酸 丙酮 硫酸 丙酮氰醇過濾結晶中和圖3.1 丙酮氰醇生產工藝方框流程圖該裝置的物料氫氰酸、丙酮易燃、易爆、有毒；丙酮氰醇可燃、可爆、有毒；氫氧化鈉、硫酸有強腐

10、蝕性。 3.1.2 安全防火重點部位1. 反應釜氫氰酸與丙酮的加成反應，在堿性條件下，在反應釜中進行。氫氰酸與丙酮有火災爆炸危險。在反應過程中，要控制氫氧化鈉的加入量，少則滿足不了反應需要；多則會使后工序的中和反應生成大量的硫酸鈉，析出晶體過多，造成管道阻塞。當操作人員疏通管道時，由于物料外泄，容易發(fā)生中毒事故。該裝置曾發(fā)生過中毒死亡事故。在疏通管道工作中，由于物料外泄造成中毒死亡2人、輕度中毒4人的重大傷亡事故。2. 中和釜丙酮氰醇不穩(wěn)定，在堿性條件下，易重新分解為氫氰酸和丙酮，只有在低溫和酸性條件下才較穩(wěn)定。因此在中和釜中加入硫酸用來中和反應液中的氫氧化鈉，并且控制溫度為-20。中和釜中反

11、應液PH值要控制在一定范圍內，pH值過低，設備腐蝕增強，還可能引起氰根的水解；pH值過高，丙酮氰醇的分解加劇，容易引起氫氰酸發(fā)生聚合，有爆炸危險。因此要控制好硫酸的加入量，使中和釜物料的pH值在2.53.0的范圍內。3.1.3 安全工作重點1. 反應釜（1）向反應釜投料后，要控制反應溫度不能急劇上升。冷卻系統(tǒng)要保證運行正常，以保證反應溫度控制在10。（2）控制好氫氧化鈉的加入量，保證氫氧化鈉不超量。（3）杜絕泄漏2. 中和釜（1）嚴格控制硫酸的加入量，保證反應液的pH值在2.53.0的范圍內。（2）控制好中和釜的溫度。（3）中和釜的溢流管易被硫酸鈉結晶體堵塞，操作人員在進行疏通時，必須做好防護

12、，防止發(fā)生中毒。3. 3.其他部分（1）維修工人在有毒崗位進行檢修時，必須穿戴好防護用品。（2）定期對裝置區(qū)的大氣進行監(jiān)測，保證空氣中的有害氣體濃度不超過國家容許標準。（3）一旦發(fā)生火災，在滅火時，必須戴好防毒面罩。（4）所有安全裝備要保證處于良好狀態(tài)。（5）嚴禁在工作場所內飲食。3.2工藝環(huán)節(jié)的劃分生產區(qū)丙酮氰醇的工藝流程共分為六個步驟：加成、預冷、深冷、中和、結晶、過濾。由于洗滌、過濾是在分餾塔中進行的。所以將丙酮氰醇的生產工藝過程分為六個部分。各個生產車間的功能與規(guī)模見表3.1。表3.2 各個生產車間的功能與規(guī)模編號生產車間功能長（m）寬（m）高（m）面積（） 1氫氧化鈉、氫氰酸、丙酮加

13、成反應 60 40 82400 2進行預冷 60 40 82400 3進行深冷 60 40 82400 4加入硫酸進行中和，除去氫氧化鈉 60 40 82400 5使硫酸鈉結晶析出 60 40 82400 6經過濾得到丙酮氰醇 60 40 82400倉儲設施為了方便工廠的生產與成品的管理，所以在廠內設計有儲存車間和成品車間。儲存車間（建筑物7）是為了儲存生產原料氫氧化鈉（鋼桶），儲存車間（建筑物8）是為了儲存生產原料氫氰酸的。儲存車間（建筑物9）是為了儲存生產原料丙酮（密封容器）的。儲存車間（建筑物10）是為了儲存生產原料硫酸（密封容器）的，成品車間（建筑物11）是儲存生成物丙酮氰醇的。原料庫

14、存儲的物質為氫氧化鈉、氫氰酸、丙酮和硫酸的，成品庫存儲的物質為丙酮氰醇的。下面對各物質的化學性質及存儲注意事項進行簡單介紹。1.氫氧化鈉純的無水氫氧化鈉為白色半透明，結晶狀固體。氫氧化鈉極易溶于水，溶解度隨溫度的升高而增大，溶解時能放出大量的熱，288K時其飽和溶液濃度可達26.4mol/L。在工業(yè)上，氫氧化鈉通常稱為燒堿，或叫火堿、苛性鈉。這是因為較濃的氫氧化鈉溶液濺到皮膚上，會腐蝕表皮，造成燒傷。固體氫氧化鈉可裝入0.5毫米厚的鋼桶中嚴封，每桶凈重不超過100 公斤，包裝容器要完整、密封，應有明顯的“腐蝕性物品”標志，不得與易燃物和酸類共貯。失火時，可用水、砂土和各種滅火器撲救，但消防人員

15、應注意水中溶入燒堿后的腐蝕性。2.氫氰酸HCN又稱氰化氫。無色、劇毒、有苦杏仁氣味的揮發(fā)性液體，沸點25.7。溶于水，易聚合。廣泛用于制造有機玻璃、金屬氰化物及用作乳酸和三聚氯氰等有機產品的原料。有水、堿及鐵屑等雜質存在時，氫氰酸易分解和聚合而引起爆炸。貯存時要求氫氰酸含水量小于1，并需加入0.060.5硫酸或磷酸作穩(wěn)定劑，儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。避免光照。庫溫不宜超過30。包裝要求密封，不可與空氣接觸。應與氧化劑、酸類、堿類、食用化學品分開存放，切忌混儲。采用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區(qū)應備有泄漏應急處理設備。應嚴格執(zhí)行有毒物品“五雙”管理制

16、度。滅火方法： 切斷氣源。若不能切斷氣源，則不允許熄滅泄漏處的火焰。消防人員必須穿戴全身專用防護服，佩戴氧氣呼吸器，在安全距離以外或有防護措施處操作。滅火劑：干粉、抗溶性泡沫、二氧化碳。用水滅火無效，但須用水保持火場容器冷卻。用霧狀水驅散蒸汽。3.丙酮又名二甲基甲酮，為最簡單的飽和酮。是一種無色透明液體，有特殊的辛辣氣味。易溶于水和甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、吡啶等有機溶劑。易燃、易揮發(fā)，化學性質較活潑。將丙酮儲藏于密封的容器內，置于陰涼干燥優(yōu)良好通風的地方，遠離熱源、火源和有禁忌的物質。所有容器都應放在地面上。高度易燃性，有嚴重火災危險，屬于甲類火災危險物質。在室溫下蒸汽與空氣會形成爆炸性混合物

17、。用干粉、抗溶泡沫滅火劑、鹵素滅火劑或二氧化碳來滅火。用水來冷卻暴露于火中的容器，并驅散丙酮蒸汽。4. 硫酸純硫酸是一種無色無味油狀液體。常用的濃硫酸中H2SO4的質量分數(shù)為98.3，其密度為1.84gcm-3，其物質的量濃度為18.4molL-1。硫酸是一種高沸點難揮發(fā)的強酸，易溶于水，能以任意比與水混溶，濃硫酸溶解時放出大量的熱。儲存于陰涼、通風的庫房，庫溫不超過35，相對濕度不超過85，保持容器密封，應與易（可）燃物、還原劑、堿類、堿金屬、食用化學品分開存放，切忌混儲。儲區(qū)應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。有害燃燒產物：二氧化硫。滅火方法：消防人員必須穿全身耐酸堿消防服。滅火劑：干

18、粉、二氧化碳、砂土。避免水流沖擊物品，以免遇水會放出大量熱量發(fā)生噴濺而灼傷皮膚。5. 丙酮氰醇無色至淡黃色液體。熔點-19。沸點95。相對密度0.932（20/4）。折射率nD（20）1.3996。閃點63。易溶于水和常用有機溶劑，但不溶于石油醚和二硫化碳。加熱或與堿或水接觸時，該物質快速分解，生成高毒和易燃的氰化氫和丙酮。與氧化劑和酸激烈反應，有著火和爆炸危險。其為劇毒、易燃物品，應密閉貯存于溫度不高于25的干燥通風處，不易存放時間過長，存放期間應保持全酸性，以防止分解聚合，附近不可有明火。火災時可用霧狀水、干粉滅火劑、抗溶性泡沫或二氧化碳滅火。丙酮氰醇能通過皮膚或呼吸道被人體吸收,應為接觸

19、丙酮氰醇的人員提供皮膚和呼吸器官的保護措施。各個建筑物功能與規(guī)格如表3.2所示。表3.3 儲存車間的功能和規(guī)格編號儲存及成品車間的功能長（m）寬（m）高（m）面積（）7氫氧化鈉30 20 8 6008氫氰酸 30 25 8 7509丙酮 30 25 8 75010硫酸3020860011丙酮氰醇30258750其他設施為了使化工廠更加完整，更加規(guī)范。現(xiàn)設置食堂（建筑物12）、禮堂（建筑物13）、浴池（建筑物14）、污水處理站（建筑物15）、鍋爐房（建筑物16）變，配電站（建筑物17）、消防水池（建筑物18）、水泵站（建筑物19）、辦公室（建筑物20）、技術安全處（建筑物21）。各個建筑物的規(guī)格

20、如表3.3所示。3.3其他設施的名稱和規(guī)格編號名稱長（m）寬（m）層數(shù)面積（）12食堂60303180013禮堂60204120014浴池4020280015污水處理站1515122516鍋爐房3015145017變、配電站1515122518消防水池3015145019水泵站1515122520辦公樓6010460021技術安全處401034004 區(qū)域劃分根據(jù)石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范.GB50160-92 ，在進行區(qū)域規(guī)劃時，應根據(jù)石油化工企業(yè)及其相鄰的主導風向為北風石油化工企業(yè)的生產區(qū)，宜位于鄰近城鎮(zhèn)或居住區(qū)全年最小頻率風向的上風側，以便生產過程中的廢氣及時排除和擴散，以減少對本企業(yè)和鄰

21、近企業(yè)和居民的環(huán)境影響。并考慮石油化工企業(yè)與相鄰工廠或設施的防火間距。本次設計所選區(qū)域與同類化工企業(yè)相鄰，應考慮工廠內火災危險等級較高的生產廠房或庫房之間的防火間距，根據(jù)本規(guī)范表該工廠與鄰近企業(yè)的間距應為45m，與廠外公路的間距應為20m。該區(qū)域一年內的主導風向為北風，因此石油化工企業(yè)的生產區(qū)，宜位于鄰近城鎮(zhèn)或居住區(qū)全年最小頻率風向的上風側，以便生產過程中的廢氣及時排除和擴散，以減少對本企業(yè)和鄰近企業(yè)和居民的環(huán)境影響。另外，廠區(qū)總平面布置應做到功能分區(qū)明確。生產區(qū)宜選在大氣污染物本底濃度低和擴散條件好的地段，布置在當?shù)叵募咀钚☆l率風向的上風側;散發(fā)有害物和產生有害因素的車間，應位于相鄰車間全年

22、最小頻率風向的上風側;廠前區(qū)和生活區(qū)(包括辦公室、食堂、浴池等)布置在當?shù)刈钚☆l率風向的下風側。2詳細情況可見圖紙。5 總平面的布置5.1分區(qū)布置根據(jù)工廠生產和生活要求，充分考慮人身財產安全和火災爆炸危險等多方面因素。為了便于廠內防火，將整個廠區(qū)劃分為4個防火區(qū)，防火1區(qū)：生產區(qū)；防火2區(qū)：倉儲區(qū)；防火3區(qū)：附屬設施；防火區(qū)4：生活區(qū)。靠近消防車道的生產車間和倉庫距道路10m。之所以將整個劃分為4個防火區(qū)，是根據(jù)每個場所火災危險性以及建筑物的作用和重要性劃分的。辦公樓、水泵站、消防水池、污水處理站、鍋爐房、變配電站等附屬設施及生活區(qū)均布置在上風向，生產區(qū)和倉儲區(qū)布置在下風向。5.2火災危險類別

23、的確定丙酮氰醇及生產原料的理化性質簡介1. 丙酮氰醇產品英文名 Acetone cyanohydrin，產品別名 2-羥基異丁腈;氰丙醇;2-甲基-2-羥基丙腈，分子式 (CH3)2C(OH)CN，產品用途 用于制甲基丙烯酸甲酯, 偶氮二異丁腈等，還用作合成農藥。無色至淡黃色液體，蒸氣比空氣重。熔點-19。沸點95。相對密度0.932（20/4）。折射率nD（20）1.3996。閃點63。易溶于水和常用有機溶劑，但不溶于石油醚和二硫化碳。2. 氫氧化鈉英文名稱：sodiun hydroxide, 分子式：NaOH，密度2.130克/厘米3，熔點318.4，水溶性SOLUBLE，沸點1390，K

24、b=3.0，pKb= -0.48。純的無水氫氧化鈉為白色半透明，結晶狀固體。氫氧化鈉極易溶于水，溶解度隨溫度的升高而增大，溶解時能放出大量的熱，288K時其飽和溶液濃度可達26.4mol/L。3. 氫氰酸英文名稱：hydrogen cyanide, 分子式：HCN，又稱氰化氫。無色、劇毒、有苦杏仁氣味的揮發(fā)性液體，沸點25.7。溶于水，易聚合。熔點()：-13.2，沸點()： 25.7，相對密度(水=1)：0.69，相對蒸氣密度(空氣=1)： 0.93，飽和蒸氣壓(kPa)： 53.32(9.8)，臨界溫度()：183.5，臨界壓力(MPa)：4.95，辛醇/水分配系數(shù)的對數(shù)值：0.35，閃點

25、()：-17.8，引燃溫度()：538，爆炸上限%(V/V)：40.0，爆炸下限%(V/V)：5.6，溶解性： 溶于水、醇、醚等。4. 丙酮英文名稱：Acetone, 分子式：CH3COCH3，分子量58.08，密度：在25時比重0.788，熔點:-94，沸點:56.48，飽和蒸氣壓(kPa)： 53.32(39.5) ，折光率1.3588,閃點:-17.78(閉杯)，又名二甲基甲酮，為最簡單的飽和酮。是一種無色透明液體，有特殊的辛辣氣味。易溶于水和甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、吡啶等有機溶劑。易燃、易揮發(fā)，化學性質較活潑。5. 硫酸英文名稱：sulfuric acid, 分子式：H2SO4，分子相

26、對質量：98.08，純硫酸是一種無色無味油狀液體。常用的濃硫酸中H2SO4的質量分數(shù)為98.3，其密度為1.84gcm-3，其物質的量濃度為18.4molL-1。硫酸是一種高沸點難揮發(fā)的強酸，易溶于水，能以任意比與水混溶，濃硫酸溶解時放出大量的熱。化學性質：可與多數(shù)金屬（比銅活潑）氧化物反應，生成相應的硫酸鹽和水；可與所含酸根離子氧化性比硫酸根離子弱的鹽反應，生成相應的硫酸鹽和弱酸；可與堿反應生成相應的硫酸鹽和水；可與氫前金屬在一定條件下反應，生成相應的硫酸鹽和氫氣；加熱條件下可催化蛋白質、二糖和多糖的水解。生產工藝火災危險分類根據(jù)建筑設計防火規(guī)范表（見附錄中表A1生產的火災危險性劃分）可知丙

27、酮酸化、結晶除氫氧化鈉屬于甲類生產，理由如下：物質種類，由于從反應到中和，裝置中都有氫氰酸、丙酮（閃點均小于28的液體）等甲類物質，而在結晶和過濾環(huán)節(jié)，僅剩丙酮氰醇、硫酸等火災危險性為乙類的物質，雖然丙酮氰醇的閃電大于60，可是它卻極易分解為甲類物質氫氰酸和丙酮，而具有強氧化性的硫酸相對便于控制而不易引起爆炸和火災，所以均把它們化為乙類物質，因此結晶和過濾工藝環(huán)節(jié)屬于乙類火災危險，但為了提高安全性能，把它的火災危險性提高到甲類。（見附錄火災危險性劃分方法）。3存儲區(qū)火災危險分類根據(jù)建筑設計防火規(guī)范表（見附錄中表A2貯存物品火災危險性劃分）有：（1）氫氧化鈉常溫下與空氣接觸能緩慢氧化，積熱不散引

28、起自燃的物品，所以氫氧化鈉庫的火災危險性為乙類；（2）氫氰酸的閃點28，因此氫氰酸庫的火災危險性為甲類；（3）丙酮的閃點28，因此丙酮庫的火災危險性為甲類；（4）硫酸是強氧化劑，因此硫酸庫的火災危險為乙類；（5）丙酮氰醇由于受熱或遇堿均易分解為火災危險等級為甲類的物質氫氰酸和丙酮，所以丙酮氰醇庫的火災危險性為甲類。5.3耐火等級的確定生產區(qū)根據(jù)生產區(qū)廠房的火災危險類別，依據(jù)建筑設計防火規(guī)范第條表3.2.1（見附錄中表A3廠房的耐火等級及廠房面積）確定各廠房的耐火等級及廠房面積。本次設計廠房全為單層廠房，1號、4號、5號、6號生產車間火災危險類別都為甲類，選擇耐火等級為一級 ，2號和3號生產車間

29、火災危險類別都是甲類，選擇耐火等級為二級，廠房面積均為2400。儲存區(qū)根據(jù)庫房的火災危險類別，依據(jù)防火與防爆書中表4-7（見附錄一中表A4庫房的耐火等級、層數(shù)和占地面積）庫房的耐火等級、層數(shù)和占地面積確定各庫房的耐火等級及庫房耐火等級，氫氰酸庫為甲類，選擇耐火等級為一級，面積為750；丙酮庫為甲類，選擇耐火等級為一級，面積為750；氫氧化鈉庫為乙類固體，面積為600；硫酸庫為乙類，選擇耐火等級為二級，面積為600；丙酮氰醇庫為甲類，選擇耐火等級為一級，面積為750。 生活區(qū)根據(jù)建筑設計防火規(guī)范，生活區(qū)的建筑可以依據(jù)民用建筑確定耐火等級和面積（見附錄一中表A5民用建筑確定耐火等級和面積）。辦公樓

30、、食堂、浴池、技術安全科、禮堂，確定耐火等級均為三級，面積分別為食堂1200、辦公樓600、第浴池900、技術安全科400、禮堂1200。綜上所述,生產區(qū)、存儲區(qū)各建筑物的火災危險類別與耐火等級如表5.1所示。表5.1 化工廠內各個建筑物的火災危險類別、耐火等級、層數(shù)、面積項目類別編號建筑物名稱火災危險類別耐火等級層數(shù)面積(m2)生產區(qū)1生產車間1甲類一級單層24002生產車間2甲類二級單層24003生產車間3甲類二級單層24004生產車間4甲類一級單層24005生產車間5甲類一級單層24006生產車間6甲類一級單層2400存儲區(qū)7儲存庫1乙類二級單層6008儲存庫2甲類一級單層7509儲存庫

31、3甲類一級單層75010儲存庫4乙類二級單層60011成品庫甲類一級單層750生活區(qū)12食堂三級三層180013禮堂三級四層120014浴池三級二層80020辦公室三級四層60021技術安全科三級三層400附屬設備區(qū)15污水處理站二級單層22516鍋爐房二級單層45017變、配電站二級單層22518消防水池單層45019水泵站二級單層225附屬設施區(qū)根據(jù)建筑設計防火規(guī)范鍋爐房應為一、二級耐火等級的建筑，但每小時鍋爐的總蒸發(fā)量不超過4t的燃煤鍋爐房可采用三級耐火等級的建筑。第條 可燃油油浸電力變壓器室、高壓配電裝置室的耐火等級不應低于二級。確定鍋爐房和變電站的耐火等級分別為二級和二級，面積分別為

32、450和225；其他設施的耐火等級面積分別為：污水處理池為二級，225，水泵站為二級225，停車場和消防水池因為是露天的，不考慮它的耐火等級，消防水池為二級，450。綜上所述，化工廠內各個建筑物的火災危險類別、耐火等級、層數(shù)、面積表5.1所示。5.4防火間距防火間距設計原則本次設計各建構筑物之間的防火間距的設計主要根據(jù)石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范表石油化工企業(yè)總平面布置的防火間距的要求作為最低標準進行確定。并且只考慮鄰近建構筑物只的防火間距。生產區(qū)和存儲區(qū)主要考慮廠房和庫房的火災危險類別，該工廠的生產區(qū)內只有甲類廠房，存儲區(qū)也主要是甲類廠房；附屬設備區(qū)主要要考慮鍋爐房、變配電站、水泵站和污水處理池

33、之間的防火間距應符合丙類設施與全廠重要性設施之間的防火間距；生活區(qū)按照民用建筑防火規(guī)范標準設計。每個分區(qū)內各建構筑物之間的防火間距確定以后，要對分區(qū)之間的各建構筑物之間的防火間距進行確定。本次設計主要考慮全廠重要性設施與甲類廠房、庫房之間的防火間距要求，根據(jù)規(guī)范應為35m。防火間距的確定依據(jù)以上原則，再考慮工廠整體布局的整齊美觀，工廠內各建構筑物之間的防火確定見表D1。所有建構筑物的面積及它們之間的防火間距，再綜合考慮總體布置及甲類廠房和庫房與廠區(qū)圍墻和廠內主要、次要道路之間的距離，對工廠總平面布置見詳圖。6 防爆電氣的設計6.1劃分爆炸危險區(qū)域根據(jù)4號生產車間的反應原理以及反應物質，在生產過

34、程中加入硫酸用來中和反應液中的氫氧化鈉，pH值過高，丙酮氰醇的分解加劇，容易引起氫氰酸發(fā)生聚合，有爆炸危險。依據(jù)爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范GB5005892對生產環(huán)境進行爆炸危險分區(qū)。依據(jù)本規(guī)范條該區(qū)域存在的釋放源為第二級釋放源。第二級釋放源：預計在正常運行下不會釋放，即使釋放也僅是偶爾短時釋放的釋放源。類似下列情況的，可劃為第二級釋放源： 1正常運行時不能出現(xiàn)釋放易燃物質的泵、壓縮機和閥門的密封處； 2正常運行時不能釋放易燃物質的法蘭、連接件和管道接頭； 3正常運行時不能向空間釋放易燃物質的安全閥、排氣孔和其它孔口處； 4正常運行時不能向空間釋放易燃物質的取樣點。4根據(jù)規(guī)范爆炸危險區(qū)

35、域的劃分應按釋放源級別和通風條件確定，存在第二級釋放源的區(qū)域可劃為2 區(qū)。（見附錄C1）6.2防爆電氣選擇爆炸性混合物分級、分組根據(jù)爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范GB5005892附錄三氣體或蒸氣爆炸性混合物分級分組舉例，丙酮屬于A級T1組。根據(jù)以上分析該廠房所應選擇的防爆電氣類型為2區(qū)A級T1組。根據(jù)爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范GB5005892第條爆炸性氣體環(huán)境電氣設備的選擇應符合下列規(guī)定：一、根據(jù)爆炸危險區(qū)域的分區(qū)、電氣設備的種類和防爆結構的要求，應選擇相應的電氣設備。 二、選用的防爆電氣設備的級別和組別，不應低于該爆炸性氣體環(huán)境內爆炸性氣體混合物的級別和組別。當存在有兩種以上

36、易燃物質形成的爆炸性氣體混合物時，應按危險程度較高的級別和組別選用防爆電氣設備。 三、爆炸危險區(qū)域內的電氣設備，應符合周圍環(huán)境內化學的、機械的、熱的、霉菌以及風沙等不同環(huán)境條件對電氣設備的要求。電氣設備結構應滿足電氣設備在規(guī)定的運行條件下不降低防爆性能的要求。防爆電氣選擇根據(jù)爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范第條廠區(qū)內主要防爆電氣根據(jù)（附錄）的表格要求進行選擇。7 泄爆方式確定及泄爆面積計算7.1泄爆方式根據(jù)建筑設計防火規(guī)范GB500162006中關于廠房內泄壓泄爆的第3.6條規(guī)定可得，泄壓設施宜采用輕質屋面板、輕質墻體和易于泄壓的門、窗等，不應采用普通玻璃。泄壓設施的設置應避開人員密集場所和

37、主要交通道路，并宜靠近有爆炸危險的部位。作為泄壓設施的輕質屋面板和輕質墻體的單位質量不宜超過60kg/m2。屋頂上的泄壓設施應采取防冰雪積聚措施。有爆炸危險的甲、乙類生產部位，宜設置在單層廠房靠外墻的泄壓設施或多層廠房頂層靠外墻的泄壓設施附近。有爆炸危險的設備宜避開廠房的梁、柱等主要承重構件布置。有爆炸危險的甲、乙類廠房的總控制室應獨立設置。有爆炸危險的甲、乙類廠房的分控制室宜獨立設置，當貼鄰外墻設置時，應采用耐火極限不低于3.00h的不燃燒體墻體與其它部分隔開。散發(fā)較空氣重的可燃氣體、可燃蒸氣的甲類廠房以及有粉塵、纖維爆炸危險的乙類廠房，應采用不發(fā)火花的地面。采用絕緣材料作整體面層時，應采取

38、防靜電措施。有爆炸危險的甲、乙類倉庫，宜以上規(guī)定采取防爆措施、設置泄壓設施。材料作整體面層時，應采取防靜電措施。散發(fā)可燃粉塵、纖維的廠房內表面應平整、光滑，并易于清掃。在地溝積聚的有效措施，且與相鄰廠房連通處應采用防火材料密封。有爆炸危險的設備宜避開廠房的梁、柱等主要承重構件布置。7.2泄爆面積的計算根據(jù)建筑設計防火規(guī)范第條，有爆炸危險的甲、乙類廠房宜獨立設置，并宜采用敞開或半敞開護層。對4號生產廠房進行泄爆面積計算。根據(jù)建筑設計防火規(guī)范表廠房內爆炸危險物質類別與泄壓比值丙酮應選擇0.110。本次設計選擇0.15。根據(jù)泄爆面積計算公式A=10cV2/3 （7.1）式中，A為泄爆面積（m2）；C

39、為泄壓比值（m2/ m3）；V為廠房體積（m3）。根據(jù)公式V=60408=19200m3 ，C取0.15得：A=1076m2所以泄爆面積小于屋頂面積，因此泄爆方式選擇頂棚泄爆。8 滅火器配置8.1滅火器的選擇根據(jù)建筑滅火器配置設計規(guī)范第條（見附錄中表C1工業(yè)建筑滅火器配置場所的危險等級舉例）9號倉庫存儲的是丙酮，是甲類火災爆炸危險物質，因此9號倉庫滅火器配置的危險等級為嚴重危險級。由于廠房中存儲的是液態(tài)的丙酮，所以其火災類別為B類火災。5根據(jù)條規(guī)定：在同一滅火器配置場所，當選用兩種或兩種以上類型滅火器時，應采用滅火劑相容的滅火器。根據(jù)條規(guī)定： B類火災場所應選擇泡沫滅火器、碳酸氫鈉干粉滅火器、

40、磷酸銨鹽干粉滅火器、二氧化碳滅火器、滅B類火災的水型滅火器或鹵代烷滅火器。極性溶劑的B類火災場所應選擇滅B類火災的抗溶性滅火器。8.2滅火器設置根據(jù)建筑滅火器配置設計規(guī)范第5.15條的相關規(guī)定：1 滅火器應設置在位置明顯和便于取用的地點,且不得影響安全疏散。2 對有視線障礙的滅火器設置點，應設置指示其位置的發(fā)光標志。3 滅火器的擺放應穩(wěn)固，其銘牌應朝外。手提式滅火器宜設置在滅火器箱內或掛鉤、托架上，其頂部離地面高度不應大于1.50m；底部離地面高度不宜小于0.08m。滅火器箱不得上鎖。4 滅火器不宜設置在潮濕或強腐蝕性的地點。當必須設置時，應有相應的保護措施。滅火器設置在室外時，應有相應的保護

41、措施。5 滅火器不得設置在超出其使用溫度范圍的地點6。根據(jù)第條規(guī)定，B、C類火災場所滅火器的最低配置基準應符合表8.1的規(guī)定。表8.1 B、C類火災場所滅火器的最低配置基準6危險等級嚴重危險級中危險級輕危險級單具滅火器最小配置滅火級別 89B 55B 21B單位滅火級別最大保護面積 (m2/B) 0.5 1.0 1.5根據(jù)第條規(guī)定，由于設有室內消火栓系統(tǒng)，所以k=0.9 S 750 Q = K = 0.9 = 1350 U 0.5在每個設置點處都設置有推車式滅火器，由表8.2可知最大保護距離為18m，根據(jù)廠房的面積可以確定廠房的設置點數(shù)為4，即N=4。表8.2 B、C類火災場所的滅火器最大保護

42、距離(m) 滅火器型式 危險等級手提式滅火器推車式滅火器 嚴重危險級 918 中危險級1224 輕危險級1530Q 1350 Qe = = =338 B N 4由于本廠滅火器的最小配置滅火級別為89B，所以由建筑滅火器配置設計規(guī)范附錄A(見附錄表C2手提式滅火器類型、規(guī)格和滅火級別和表C3推車式滅火器類型、規(guī)格和滅火級別)在每個設置點選擇一個MPT125型推車式滅火器，和一個MP6型手提式滅火器。在9號生產車間共設置4個設置點，每個設置點放置一個MPT125型推車式滅火器，和一個MP6型手提式滅火器。設置點圖8.1所示圖8.1滅火器設置點總結本次課程設計是對丙酮氰醇廠房進行防火防爆設計。本次課

43、設為兩周時間，通過查閱石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范GB50160-92、建筑設計防火規(guī)范GB50016-2006、總制圖標準.GB/50160-92和爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范.GB50058-92對丙酮氰醇廠進行防火防爆設計。首先需要考慮的是選擇合適的廠址，既能滿足化工生產的各方面需求，又能不對周圍環(huán)境造成不良影響；然后通過對丙酮氰醇的生產工藝流程的解讀和了解，發(fā)現(xiàn)在生產過程中可能會遇到的火災爆炸危險最后對化工廠進行區(qū)域劃分，確定各個區(qū)域內建構筑物的功能、火災危險類、耐火等級、建構筑物面積以及它們之間的防火間距，對工廠進行總平面布置，最后選擇火災爆炸危險性較大的廠房進行爆炸危險區(qū)域劃分、

44、防爆電氣設備選型、并確定廠房的泄爆方式以及滅火器的配置，設計過程中充分對火災爆炸事故的預防。通過兩周的防火防爆課程設計，我收獲了很多。從查資料、小組討論、老師答疑、自己動手畫圖、寫報告等，雖然其中遇到了不少困難，但都通過努力克服了。這個過程中我學會了如何跟別人合作，如何跟老師溝通。最重要的是我對防火防爆的課本知識運用到了實際當中，對整個課程更加熟悉與掌握，獲益不淺，做到了理論與實際相結合，提高了自己的動手和自己解決問題的能力。通過這次的防火防爆課程設計，讓我知道了如何學以致用，如何把課本學到的東西與實際結合在一起，也明白了怎么去用安全專業(yè)的眼光去看待問題，去發(fā)現(xiàn)問題，最后解決問題。參考文獻1

45、安全管理網丙酮氰醇生產要點2 石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范.GB50160-92（1999年版）3 建筑設計防火規(guī)范.GB50016-20064 爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范.GB50058-925 建筑滅火器配置設計規(guī)范.GB50140-20056 總圖制圖標準.GB/T50103-2001附錄火災危險類別劃分 表A1生產的火災危險性劃分生產類別火災與爆炸危險性的特征甲 使用或產生下列物質（1）閃點28的易燃液體（2）爆炸下限10%的可燃氣體（3）常溫下能自行分解或在空氣中氧化即能導致迅速自燃或爆炸的物質（4）常溫下受到水或空氣中水蒸氣的作用，能產生可燃氣體并引起燃燒或爆炸的物質（5）遇酸

46、、受熱、撞擊、摩擦以及遇有機物或硫磺等易燃的無機物，極易引起燃燒或爆炸的強氧化劑（6）受撞擊、摩擦或與氧化劑、有機物接觸時能引起燃燒或爆炸的物質（7）在壓力容器內物質本身溫度超過自燃點的生產乙使用或產生下列物質（1）閃點2860的易燃、可燃液體（2）爆炸下限10%的可燃氣體（3）助燃氣體和不屬于甲類的氧化劑（4）不屬于甲類的化學易燃危險固體（5）生產中排除浮游狀態(tài)的可燃纖維或粉塵，并能與空氣形成爆炸性混合物者丙使用或產生下列物質（1）閃點60的可燃液體（2）可燃固體丁具有下列情況生產（1）對非燃燒物質進行加工，并在高熱或熔化狀態(tài)下經常產生輻射熱、火花或火焰的生產（2）利用氣體、液體、固體作為燃

47、料或將氣體、液體進行爆炸作其他用的各種生產（3）常溫下使用或加工難燃燒物質的生產戊常溫下使用或加工非燃燒物質的生產表A2貯存物品火災危險性劃分貯存物品類別火災與爆炸危險性的特征甲（1）常溫下能自行分解或在空氣中氧化即能導致迅速自燃或爆炸的物質（2）常溫下受到水或空氣中水蒸氣的作用，能產生可燃氣體并引起燃燒或爆炸的物質（3）受撞擊、摩擦或與氧化劑、有機物接觸時能引起燃燒或爆炸的物質（4）閃點28的易燃液體（5）爆炸下限10%的可燃氣體，以及受到水或空氣中水蒸氣的作用，能產生爆炸下限10%的可燃氣體的固體物質（6）遇酸、受熱、撞擊、摩擦以及遇有機物或硫磺等易燃的無機物，以及極易引起燃燒或爆炸的強氧

48、化劑乙（1）不屬于甲類的化學易燃危險固體（2）閃點2860的易燃、可燃液體（3）不屬于甲類的氧化劑（4）助燃氣體（5）爆炸下限10%的可燃氣體（6）常溫下與空氣接觸能緩慢氧化、積熱不散引起自燃的危險物品丙（1）閃點60的可燃液體（2）可燃固體丁難燃燒物品戊非燃燒物品表A3廠房的耐火等級、層數(shù)和防火分區(qū)的最大允許建筑面積生產類別廠房的耐火等級最多允許層數(shù)每個防火分區(qū)的最大允許建筑面積（m2）單層廠房多層廠房高層廠房地下、半地下廠房，廠房的地下室、半地下室甲一級二級除生產必須采用多層者外，宜采用單層4000300030002000乙一級二級不限6500040004000300020001500丙一

49、級二級三級不限不限2不限8000300060004000200030002000500500丁一、二級三級四級不限31不限40001000不限200040001000戊一、二級三級四級不限31不限50001500不限300060001000表A4 庫房的耐火等級、層數(shù)和占地面積儲存物類別 耐火等級最多允許層數(shù)單層庫房最大允許占地面積/甲一1180一、二1750乙一、二32000三1500丙一、二52800三1900表A5民用建筑的耐火等級、最多允許層數(shù)和防火分區(qū)最大允許建筑面積耐火等級最多允許層數(shù)防火分區(qū)的最大允許建筑面積（m2）備 注一、二級按本規(guī)范第條規(guī)定25001.體育館、劇院的觀眾廳，展覽建筑的展廳，其防火分區(qū)最大允許建筑面積可適當放寬。2.托兒所、幼兒園