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1、沈阳航空航天大学 防火防爆课程设计-摘要本次课程设计主要了解位于阜新经济开发区硫酸厂的的制作工艺过程，分析确定硫酸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、构筑的耐火等级、泄露面积计算和灭火器的选择。通过确定危险物质的性质和厂房的面积再根据建筑设计防火规范1GB50016-2006规范设计确定防火间距，再算泄露面积，然后再根据建筑灭火器配置设计规范2GB50140-2005适合这种危险物质的灭火器的种类与灭火器的数量，通过本次课程设计来确保阜新经济开发区硫酸厂的安全。关键词：防火防爆；硫酸；耐火等级；防火间距；泄露
2、面积目 录1 前言I2 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33.1.3 安全工作重点43.2 工艺环节的划分43.2.1 生产区43.2.2 仓储设施43.2.3 其他设施64 区域划分75 总平面的布置105.1 分区布置105.2 火灾危险类别的确定105.2.1 硫酸生产原料的理化性质简介105.2.2 生产工艺火灾危险分类105.2.3 存储区火灾危险分类115.3 耐火等级的确定115.3.1 生产区115.3.2 储存区115.3.3 生活区115.3.4 附属设施区125.4 防火间距135.4.1 防火间距设
3、计原则135.4.2 防火间距的确定136 防爆电气的设计146.1 划分爆炸危险区域146.2 防爆电气选择166.2.1 爆炸性混合物分级、分组166.2.2 防爆电气选择167 泄爆方式确定及泄爆面积计算177.1 泄爆方式177.2 泄爆面积的计算178 灭火器的配置188.1 灭火器的选择18总结21参考文献22附录火灾危险类别划分23附录 防爆电气选型26附录 灭火器的配置28附录爆炸危险区域划分31附录防火间距32-第II页1 前言社会经济和技术的飞速发展，化学工业也在生活生产中扮演着越来越重要的角色，以前的化学生产更重要的是看收益而忽略了安全因素，现在的生产工艺中，生产厂家则更
4、注意的是安全因素，安全第一的理念一直没有变过。目前世界化学品的年产量已超过4亿吨，化工涉及的范围非常广，有有机原料，无机化工，氯碱，化肥等等，因此可以看出我们的生活离不开化学工艺的产品，但是这些物质在生产、储存、运输、使用过程中具有很大的爆炸和火灾的危险性，所以我们需要运用防火防爆和化工安全生产的知识去规范那些厂商，保证安全生产，为社会造福。 我国的化工企业安全问题主要是在生产条件的不利，人员的疏忽和机器的原因。安全生产形势不容乐观，国家安全生产监督管理局成立之后的大动作就是整顿四大安全事故隐患行业，并将化工行业列入需要重点整顿的行业之一，但是这还是避免不了化工厂导致的人员伤亡，给国家和企业造
5、成了巨大的经济损失，针对以上的问题我们要很重视的对待它，不要以为一次事故就。最重要的就是首先了解生产工艺过程，能够对其进行重点安全控制，进行厂区的合理布局等等。总体来说化学工艺生产中的安全问题很多，作为企业员工应该了解生产工艺过程以及化学品的特性，作为安全管理部门应该从源头去控制安全风险，同时也应该应用安全管理的手段，因为事故是一个企业管理不佳的表现，因此这次防火防爆课程设计我会从多方面去解决硫酸厂的安全问题，对该厂进行防火防爆的安全性的设计。2 工程概况本次要设计的是一家硫酸厂，在生产过程中主要运用的原料是硫铁矿，同时在生产过程中运用了氧化剂和催化剂，所以说在厂址的选择上应该注意物料本身的特
6、性，以及周边环境的问题，因此我决定把厂建在阜新市经济技术开发区，厂区占地面积为150000m2，该地处阜新市的西部，开发区内基本上都是一些高精技术工厂，因此可以提供便利的物质能源，节省开支，便于技术交流和物质运输，交通方便，通讯迅捷，地理位置十分优越。还应该考虑到阜新市的冬季时间较长，冬季平均气温零下14.2，夏季平均气温约为21.5，四季全是西风，根据阜新化工厂位于阜新市的西方，而西部又是该地区的最小风频方向，根据石油化工企业设计防火规范3在进行区域规划时，厂址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。3 工
7、程项目分析3.1 工艺流程介绍3.1.1 生产工艺简述该装置以二硫化铁为原料，在沸腾炉中经过氧化焙烧，惊呼，干燥，转化，吸收等工序最后生成硫酸。其方框流程图如图3.1所示。 转化干燥净化沸腾炉氧化焙烧硫铁矿吸收 硫酸渣（烧渣） 尘渣 硫酸 尾气处理 废气 图3.1 硫酸生产工艺方框流程图二硫化铁特点，熔点：1171 密度：5.0g/cm3 易燃 温度升高后变得活泼。在空气中氧化成三氧化二铁和二氧化硫。 二氧化硫，三氧化硫均为无色刺激性味的气体，强氧化性。3.1.2 安全防火重点部位 1. 反应器先将硫黄或黄铁矿在空气中燃烧或焙烧，以得到二氧化硫气体将二氧化硫氧化为三氧化硫是生产硫酸的关键，其反
8、应方程式: 4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 2SO2+O2=2SO3 SO3+H2O=H2SO43.1.3 安全工作重点1. 反应器进行检修时，必须做好工艺处理。以防止二氧化硫，三氧化硫等有毒气体外漏。进行清焦时，必须按规定操作，穿好防护用品。2. 蒸发器保温棉，并马上堵住漏点。3. 尾气处理尾气中存在着氨的爆炸、燃烧危险。3.2 工艺环节的划分3.2.1 生产区硫酸的生产工艺流程共分为六个步骤：氧化，净化，干燥，转化，吸收，尾气处理。可以将焙烧氧化、分离残渣合成为一部分。剩下的其他五个部分都独立设生产车间。所以将硫酸的生产工艺过程分为六个部分。各个生产车间的功能与规模见表3.1
9、。表3.2 各个生产车间的功能与规模编号生产车间功能长（m）宽（m）高（m）面积（） 1铁矿石的焙烧氧化 50 50 82500 2净化 50 50 82500 3干燥 50 50 82500 4转化 50 50 82500 5吸收 50 50 82500 6尾气处理 50 50 825003.2.2 仓储设施为了方便工厂的生产与成品的管理，所以在厂内设计有储存车间，成品车间和废品车间。储存车间（7号库房）是为了储存生产原料液态氧气（罐装），储存车间（8号库房）是为了储存生产原料硫铁矿。成品车间（9号库房）是为了储存产物浓硫酸的。废品车间（10号库房）主要收集废品，库房主要分为原料库，成品库和
10、废品回收库，原料库存储的物质为硫铁矿、液态氧气，成品库存储的物质为硫酸。下面对各物质的化学性质及存储注意事项进行简单介绍。1. 硫铁矿硫铁矿常态为固态，这种矿石含有FeS2，含Fe只有46.6而S的含量达到53.4。呈现灰黄色，比重大约为 4.955.10。由于这种矿石常常含有许多其它较贵重的金属如铜（Copper）、镍（Nickel）、锌（Zinc）、金（Gold）、银（Silver）等，所以常被用做他种金属冶炼工业的原料；又由于它含有大量的硫，所以常被用来提制硫磺。因此，储存时主要注意不让硫铁矿与其他物质（包括强氧化剂，酸类，碱类）接触导致变质，避免光照。应与强氧化剂、酸类、碱类、食用化学
11、品分开存放，切忌混储。2. 氧气常温下为气态，属于助燃气体，但是在工业生产中一般都为压缩液体，用钢灌储存，置于低温少光的地方，远离热源、火源和有禁忌的物质。由于氧气是具有强氧化性的物质，所以储存时应该避免与其他易被氧化的物质混储。3. 硫酸无色、粘稠的油状液体，不易挥发，有很强吸水性，溶于水时放出大量热，有很强的脱水性和腐蚀性由于浓硫酸与铝反应表面产生钝化，所以浓硫酸可以用铝罐存储。根据浓硫酸生产工艺流程要求及原料的性质和储存方式，将原料及成品划为一个储存区，根据它们的储存要求，分成以下的原材料以及产成品库，整个仓储设施区共有4个库房，编号分别为7号、8号、9号、10号库房，依次存放硫铁矿,氧
12、气和浓硫酸和废品。各个建筑物功能与规格如表3.2所示。表3.3 储存车间的功能和规格编号储存及成品车间的功能长（m）宽（m）高（m）面积（）7储存铁矿石40 25 8 10008液态氧气 40 25 8 10009浓硫酸 30 25 8 70010废品 30 25 8 7003.2.3 其他设施现设置一食堂（建筑物11）、第一泵站（建筑物17）、第二浴池（建筑物18）、办公楼（建筑物19）、技术安全科（建筑物20）、二食堂（建筑物21）等等。各个建筑物的规格如表3.3所示。表3.4 其他设施的名称和规格编号名称长（m）宽（m）层数面积（）11食堂60204120012一浴池60202120013污水处理站1515122514锅炉房3015145015变、配电站1515122516消防水池3015145017水泵站1515122518二浴池6010260019办公楼6010460020技术安全处60203120021职工宿舍6010360022门卫157110523门卫157110524门卫15711054 区域划分这里所说的环境是指厂内
