防火防爆课程设计概要

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1、前言 随着石油化学工业的发展，液化石油气作为一种化工基本原料和新型燃料，已 愈来愈受到人们的重视。在化工生产方面，液化石油气是炼油厂在进行原油催化裂 解与热裂解时所得到的副产品，用来生产合成塑料、合成橡胶、合成纤维及生产医 药、炸药、染料等产品；用液化石油气作燃料，由于其热值高、无烟尘、无炭渣， 操作使用方便，已广泛地进入人们的生活领域。此外，液化石油气还用于切割金属， 用于农产品的烘烤和工业窑炉的焙烧等。 液化石油气是一种易燃物质，空气中含量达到一定浓度范围时，遇明火即爆炸, 液化石油气是石化产品，在石油分馏是的轻成份气体在常温下加压液化，主要成份 是丁烷，就成为液化石油气。液化气一般是分装

2、灌瓶，就是常见的煤气罐。也有集 中减压气化，用管道分配给家庭使用的。作为易燃易爆的液化气站这样的重大危险 源，必须规范设计、施工和运行，必须加强设备的维护保养，确保气站安全生产， 并不断完善提高企业的管理水平和技术水平，才能有效提高企业的经济效益和保护 人民群众生命财产的安全。然而有些地方和单位在新建液化石油站时，忽视防火防 爆设计，致使工程存在隐患，火灾爆炸事故时有发生。因此认真作好液化石油站的 防火防爆设计，对于保障国家和人民生命财产安全是十分必要的。 关键词：液化气站 防火防爆 安全管理 1 目录 前言前言1 1 第一章第一章 概述概述4 4 第二章第二章 液化石油气的性质及火灾爆炸危险

3、性液化石油气的性质及火灾爆炸危险性5 5 2.1液化石油气性质.5 2.1.1物理性质 .5 2.1.2化学性质 .5 2.2火灾爆炸危险性.5 第三章第三章 总平面布置总平面布置7 7 3.1功能分区.7 3.2耐火等级的确定.7 3.3厂址的选择与布置.7 3.3.1选址 .7 3.3.2布置 .7 3.4防火间距.8 第四章第四章 防爆电气的设置防爆电气的设置9 9 4.1爆炸和火灾危险场所等级划分.9 4.2爆炸性混合物分类、分级和分组.9 4.3防爆电气的选择11 第五章第五章LPGLPG 罐区危险性分析罐区危险性分析 1212 5.1POOL FIRE、UVCE、BLEVE 危险性

4、分析.12 5.2蒸汽云爆炸计算12 5.3爆炸极限、爆炸危险度、爆炸温度、爆炸压力计算14 5.3.1爆炸极限 14 5.3.2爆炸危险度 15 5.3.3爆炸温度 15 5.3.4爆炸压力 15 第六章第六章 灭火器配置设计灭火器配置设计1717 6.1灭火器配置场所的火灾种类和危险等级17 6.2灭火器的选择18 6.2.1 灭火器的选择应考虑下列因素： 18 6.2.2 灭火器的类型选择 18 6.3灭火器的设置18 6.3.1 一般规定 18 2 6.3.2 灭火器的最大保护距离 19 6.4灭火器的配置19 6.4.1 一般规定 19 6.4.2 灭火器的最低配置基准 20 6.5

5、灭火器配置设置计算20 6.5.1 一般规定 20 6.5.2 计算单元 20 6.5.3 配置设计计算公式 .21 6.6计算某液化气站相应计算单元的需配灭火级别22 第七章第七章 液化气站的安全管理措施液化气站的安全管理措施2525 7.1安全管理机构25 7.2安全管理制度25 7.3防雷、防静电、减少设备故障危害25 第八章第八章 设计总结设计总结2626 3 第一章概述 防火防爆课程设计通过研究燃烧的基本原理、燃烧的类型及其特征，研究火灾 发生的一般规律、防火技术的基本理论、防火与灭火的基本技术措施以及灭火器材 的使用。在了解 LPG 性质的前提下，依据相关规范（主要参考资料） ，对

6、液化气站进 行防火防爆设计，主要包括总平面布置和灭火器的配置。液化石油站的防火防爆设 计对于保障国家和人民生命财产安全是十分重要。在了解液化石油气性质的前提下， 依据相关规范（主要参考资料） ，对液化气站进行防火防爆设计，即液化气站总平面 布置和液化气站灭火器的配置。 4 第二章液化石油气的性质及火灾爆炸危险性 2.1液化石油气性质 2.1.1物理性质 液化石油气（Liquefied petroleum gas 简称 LPG）为丙烷、丁烷、丙烯、丁烯 等轻烃组成的混合物，各组分的物理化学性质（表 2-1） ，一般前两者为主要组分。 常温常压下为无色低毒气体。由炼厂气或天然气(包括油田伴生气)加

7、压、降温、液 化得到的一种无色、挥发性气体。当临界温度高达 90以上，510 个大气压下即 能使之液化。 2.1.2化学性质 (1)燃烧爆炸性:液化石油气能够燃烧，分为稳定燃烧和爆炸两种形式。液化石 油气发生泄漏，遇火发生的连续燃烧现象，叫做稳定燃烧。液化石油气发生泄漏后， 与空气混合形成爆炸混合物(爆炸极限约为 2%9%)，遇到火源发生爆炸，通常会产 生强大的冲击波和高温。 (2)点火能量小:液化石油气的着火温度约为 430460，比其它可燃气体低， 点火能量小，一个火星就能点燃。 (3)有毒性:液化石油气有低毒，空气中含有 1%时，人在空气中 10 分钟无危险。 当空气中含量达到 10%时

8、，人处在该环境中 2 分钟就会麻醉。 (4)腐蚀性:液化石油气对容器、管道、橡胶管、密封物等有腐蚀作用。 2.2火灾爆炸危险性 燃烧伴随爆炸、破坏性大、火焰温度高，辐射热强、易形成二次爆炸、火灾初 发面积大。 (1)易燃性。LPG，属甲类火灾危险物质。它只需极小的能量(0.2-0.3 毫焦)即可 引燃，万立方米的爆炸性混合物，遇火花即可发生化学性爆炸。 (2)易聚积性。LPG 在充分气化后，气体的密度比空气要大 1.5 一 2 倍，极易在 厂房和房屋等不通风或地面的坑、沟、下水道等低洼处聚积，不易挥发飘散而形成 爆炸性混合物。 (3)易扩散性。LPG 是由多种低碳数的烃类组分组成的，其中有些轻

9、组分物质的 密度小于或接近空气。在空气中扩散的范围和空间极大，引燃一点即可造成大面积 的化学性爆炸。 (4)易产生静电。LPG 在机泵管线中输送、充装和移动的过程中，极易与输送管 道、充装设备、LPG 钢瓶因摩擦产生高位静电。特别是 LPG 中含有其它因窒息造成 死亡。 (5)易冻伤。LPG 的沸点在6.347.70之间，在气化过程中，需要大量 吸收热量造成局部温度骤降，特别是在事故状态下，容易造成人员冻伤。 5 (6)易膨胀性。LPG 的饱和蒸汽压随温度升高而急剧增加，其膨胀系数也比较大。 一般为水的 10 倍以上，气化后体积可急剧膨胀 250300 倍左右。 (7)破坏性大。LPG 爆燃的

10、速度可达 20003000 以上，其火焰的燃烧温度达 2000以上。在标准情况下，1mLPG 完全燃烧其发热量高达 25000。 6 第三章总平面布置 3.1功能分区 液化气站是一个接受储存和分配液化石油气的基地，是城镇或燃气企业把液化石 油气从生产厂家转往用户的中间场所。根据功能，可将其分为： 储罐区： （2 个 50 m3 /罐卧式储罐、1 个 5 m3 /罐的残液罐） 生产区： （卸车点、泵房、灌瓶车间、气瓶间） 辅助区： （配电室、发电室、消防泵房、空钢瓶库、办公室、寝室、卫生间） 3.2耐火等级的确定 根据GB50016-2006 建筑设计防火规范中厂房的耐火等级、层数和防火分 区的

11、最大允许建筑面积查得： 储罐区的生产类别为甲类，耐火等级为一级。生产区为一级耐火等级，辅助区 为三级耐火等级。 3.3厂址的选择与布置 3.3.1选址 液化石油气供应基地的布局应符合城市总体规划的要求，且就远离城市居住区、 村镇、学校、剧院、体育馆等人员集中的地区和工业区。液化石油气供应基地的站 址宜选择在所在地区全年最小频率风向的上风侧，且应是地势平开阔、不易积存液 化石油气的地段。同时，应避开地震带、地基沉陷和废弃矿井等地区灌瓶间的气瓶 装卸平台前应有较宽敞的汽车回车场地。 3.3.2布置 (1)液化石油气站的生产区和辅助区至少应各设置 1 个对外出入口。对外出入口 宽度不应小于 4m。

12、(2)卧式储罐间距不宜小于其直径，操作侧不宜小于 3.0m，卧式储罐组应设置联 合钢梯平台。 (3)液化石油气站生产区内严禁设置地下和半地下建、构筑物（地下储罐和寒冷 地区的地下式消火栓和储罐区的排水管、沟除外）。生产区内的地下管（缆）沟必 须填满砂子。 (4)液化石油气站内铁路槽车装卸线应设计成直线，其终点距铁路槽车端部不应 小于20m，并应设置具有明显标志的车档。 (5)铁路槽车装卸栈桥应与铁路装卸线平行布置，且应采用不燃烧材料建造，其 长度可取铁路槽车装卸车位数量与车身长度的乘积，宽度不宜小于1.2m，两端应设 置宽度不小于0.8m 的斜梯。 (6)储罐组四周应设置高度为 1m 的不燃烧

13、体实体防护墙； 7 (7)液化石油气泵宜露天设置在储罐区内。当设置泵房时，其外墙与储罐的间距 不应小于15m。 (8)当泵房面向储罐一侧的外墙采用无门、窗洞口的防火墙时，其间距可减少至 6m。 (9)液态液化石油气泵的安装高度应保证不使其发生气蚀，并采取防止振动的措 施。 3.4防火间距 (一)储罐与周围设施的防火间距 根据城镇燃气设计规范GB50028-2006 中表 8.3.9 液化石油气供应基地全压 立式储罐与基地内建、构筑物防火间距可知 储罐与围墙的防火间距要求 15m 取 16m 储罐与办公室、寝室的防火间距要求 45m 取 58m 储罐与灌瓶车间的防火间距要求 20m 取 25m

14、储罐与气瓶间的防火间距要求 20m 取 27m 储罐与卸车点的防火间距要求 20m 取 27m 储罐与泵房的防火间距要求 20m 取 25m 储罐与配、发电间防火间距要求 20m 取 38m 储罐与消防泵房的防火间距要求 40m 取 46m (二)建(构)筑物之间的防火间距：（根据建筑设计防火规范GB50016 2006） 泵房与消防泵房的防火间距要求 8m 取 29m 泵房与配、发电间、卫生间的防火间距要求 7m 取 18m 灌瓶车间与办公室、寝室的防火间距要求 20m 取 25m 灌瓶车间与配、发电间的防火间距要求 15m 取 29m 灌瓶车间与消防泵房的防火间距要求 24m 取 33m

15、寝室与空钢瓶库防火间距要求 8m 取 11m。 消防泵房与办公室、寝室防火间距要求 8m 取 17m. (三)储罐之间的防火间距 根据建筑设计防火规范GB500162006 中表 4.2.2 甲、乙、丙类液体储罐 之间的防火间距（m）为： 卧式储罐 50m3储罐与 50m3储罐防火间距要求不小于 0.8m 取 2.6m 50m3储罐与 5m3参残液罐的防火间距要求不小于 0.8m 取 2.6m。 8 第四章防爆电气的设置 4.1爆炸和火灾危险场所等级划分 (一)通风良好的敞开或半敞开的灌瓶间、实瓶库和通风良好的压缩机室、烃泵 房、气化间、混气间、汽车槽车库、瓶装供应站的瓶库、瓶组气化间、储罐室

16、等生 产性建筑爆炸危险区域等级和范围划分： （1）以释放源为中心，半径为15m，地面以上高度7.5m，顶部与释放源距离为 7.5m 的范围划分为2 区； （2）在2 区范围内，地面以下的沟、坑等低洼处划为1 区。 (二)露天设置的地上液化石油气储罐或储罐区的爆炸危险区域等级和范围的划 分： （1）以储罐安全阀放散管管口为中心，半径为4.5m，以及至地面以上的范围内 和储罐区防护墙以内，防护墙顶部以下的空间划为2 区； （2）在2 区范围内，地面以下的沟、坑等低洼处划为1 区； （3）当烃泵露天设置在储罐区时，以烃泵为中心，半径为 4.5m 以及至地面以 上范围内划为 2 区。 (三)易燃物质重于空气的贮罐，其爆炸危险区域的范围划分，宜符合下列规定： （1）固定式贮罐，在罐体内部未充惰性气体的液体表面以上的空间划为 0 区， 浮顶式贮罐顺浮顶移动范围内的空间划为 1 区； （2）以放空口为中心，半径为 1.5m 的空间和爆炸危险区域内地坪下的坑、沟 划为 1 区； （3）距离贮罐听外壁和顶部 3m 的范围内划为 2 区； 4