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1、个人收集整理 勿做商业用途课程设计课 程 防火与防爆技术 题 目 某CNG加气站消防系统设计 院 系 安全与环境工程学院 专业班级 安全技术管理 学生姓名 甘昭幸 学生学号 10600130316 指导教师 王秋衡 刘美英 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
2、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
3、面积,并选择确定泄爆方式（1天）;7、绘制厂区总平面布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GB5016020083、爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058924、其它有关规范标准5、有关化工生产
4、工艺、防火防爆安全技术图书资料五、设计主要内容（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
5、之建立，以满足天然气汽车燃料的需要.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GB501402005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,本人水平有限
6、，如有错误还请读者见谅。目 录1工程概况12工程项目分析12。1工作原理12。2生产工艺流程13火灾危险性分析23。1 天然气具有危险性23.2 泄漏引发事故23。3 高压运行危险性大23。4 天然气质量差带来危险23。5 存在多种引火源23。6安全培训不规范34区域划分34.1生产区34。2存储区44.3其他设施45火灾危险类别的分类55.1生产和贮存中的火灾危险性分类55。2 耐火等级的确定65。2。1耐火极限65。2.2耐火等级76。 防火间距106.1 防火间距设计原则106.2 防火间距的确定107。 电气防火防爆的设计117。1爆炸性气体危险区域的划分117.2 爆炸性混合物的分类
7、、分级和分组137.3 电气防爆原理137。4电气防爆设备的选型147。4.1 设备选型的原则147.4.2 选择防爆类型157.5 CNG加气站防火防爆十大禁令158. 防火防爆措施设计168。1 防火防爆安全装置168.1。1 隔爆168.1。2 泄压168.2 灭火措施188.3 防火防爆应急预案188。4 火灾爆炸事故的预防198.4.1CNG泄漏的预防198。4.2发生泄漏时事故的预防19参考文献21附录22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
8、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vi1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
9、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，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，
10、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:过滤，分离，调压，计量，缓冲脱硫脱水原料天然气售气储气压缩图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515（VV)，最小点火能量仅为028mJ，燃烧速度快，燃烧热值高（平均热值为33440kJm3），对空气的比重为055,扩散系数为0196,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
11、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
12、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255kg，其中积水里的硫化氢含量超过了8083mgL.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
13、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41）。(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(）1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
