《化工厂防火防爆设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工厂防火防爆设计（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘 要本课设重要针对吉林某新建聚丙烯化工厂进行防火防爆设计。文中化工厂是采用间歇式液相本体聚合法生产聚丙烯。文章一方面简介了聚丙烯的生产工艺,并进行工艺划分拟定其重要危险及各个环节的火灾危险类别。另一方面，拟定各个厂房建筑物的耐火级别及其间距，并对厂区进行划分和总平面布置。第三,选择聚丙烯合成厂房,计算泄压面积并选择拟定泄压方式。第四，对生产厂房进行防爆电气设计,并拟定泄爆方式，计算有关设施的泄爆面积,对不同的场合进行了灭火器配备设计。最后,绘制厂区总平面布置图和厂房爆炸危险区域划分图。核心词：聚丙烯;耐火级别;防火间距;防火防爆；防爆电器；灭火器;厂区规划设计目录摘 要I1 前言12 工程概
2、况23 工程项目分析43.1工艺流程介绍43.1.1工艺生产介绍43.1.2安全防火重点部位53.1.3安全工作重点63.2工艺环节的划分63.2.1生产区63.2.2仓储设施73.2.3其他设施84 总平面的布置104.1分区布置104.2火灾危险类别的确定104.2.1聚丙烯及生产原料的理化性质简介104.2.2火灾危险类别的确定114.2.3仓储区火灾危险分类124.3耐火等级的确定124.3.1生产区124.3.2存储区134.3.3生活区144.3.4附属设施区144.1防火间距154.1.1防火间距的设计原则154.1.2防火间距的确定155 防爆电器设计175.1划分爆炸危险区域
3、175.2防爆电器的选择175.2.1爆炸性混合物的分级分组175.2.2防爆电器的选择186 泄瀑方式确定以及泄爆面积计算216.1泄爆方式216.2泄爆面积的计算217 灭火器的配置227.1灭火器的选择227.2灭火器的设置228 总结28参考文献29附录A附录B 1 前言化学工业的历史源远流长。数千年以来,先人们制造陶器、青铜器、铁器、酿造、造纸、染色等生产工艺，其实都是化学工艺过程。当今社会,随着社会的进步，科学的发展，化工产品已在人们生活中起到了越来越重要的作用。无论是衣食住行,还是从事多种生产活动都离不开化工产品。如化肥、燃料、石油、橡胶等。化工产业已经称为国民经济建设重要的支柱
4、产业之一。随着社会的发展和人类文明的进步，供需矛盾有了主线性的好转,化学工业也逐渐进入了成熟阶段。人们在进行化工产品生产时,不仅要考虑工厂的经济效益,同步还要考虑到社会的总体效益。人们也越来越注重环境、安全等问题了。目前的化工公司是以最小的代价来获得最大的收益的。自从1954年意大利atta专家在实验室初次合成聚丙烯以来,15年聚丙烯就实现了工业化生产。在不到半个世纪的时间里,聚丙烯已成为发展速度最快、产量最大、牌号最多、用途最广的合成树脂品种之一。聚丙烯(PP）是五大通用树脂之一,是一种优良的热塑性合成树脂。具有比重小、无毒、易加工、抗冲击强度高等长处，其产品广泛用于电子电器、汽车、建材、医
5、疗等领域。但是,聚丙烯生产工艺复杂，其原料氢气和丙烯均为易燃易爆气体,高压容器，原料运送管道,电气设备等都存在一定的危险性；同步,工厂的选址，设备的布局,厂房的设计等都是影响安全的重要因素。因此很有必要通过对聚丙烯工厂进行合理的防火防爆设计来减少事故的发生概率,减少事故的危害限度,进而提高整个工厂的安全生产水平,间接地提高公司的经济效益。因此,为了有效控制化工生产中多种危险因素,应当从人机环三个方面同步控制有关的风险因素,具体理解有关化学品的物化性质和有关的安全操作规程，加强培养操作人员的安全素质,以便从物和人两方面消除和控制风险因素。最后对整个化工公司的区域规划,设计相应的区块布置，防火间距
6、,车间位置，设备布置等，从而消除或控制事故，以及在事故发生后可以最大的减少损失。本次课程设计的根据重要是石油化工公司设计防火规范GB506-、建筑设计防火规范GB0-、爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范G508-、 建筑灭火器配备设计规范GB 50140-等等。2 工程概况该聚丙烯生产厂厂址设于吉林经济开发区。总占地面积为30000m，长约70，宽约5m。吉林经济技术开发区位于吉林市西北部的平原地带（地理中心坐标为:东经 26 8 、北纬 3 ）。距吉林市中心15 ,距长春市 9 km。位于长春 吉林经济走廊的东端。已基本实现了道路、供水、雨排水、排污水、供电、通讯、蒸气“七通一平”。吉林市属
7、中温带大陆性季风气候，四季分明。春季干燥多风,夏季温热多雨，秋季凉爽多晴，冬季寒冷多雪。年平均气温4.2,12-月平均气温13如下,日平均气温不小于3的日数很少，年平均0.3天。全年日照时间 02600 小时，年平均降水量为74.2 mm ，68 月各月降水量都在 00 以上，三个月的总降水量占全年的 65% 左右； 122 月降水稀少,每月 6 mm左右。年降水日数 19.天， 68月每月有 1417 天， 月每月约 6 天。风向以西南、西、西北为最多，平均风速2至4m/s，不小于或等于8级风日数一般为5天。根据石油化工公司设计防火规范B500-1在进行区域规划时,应根据石油化工公司及其相邻
8、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。石油化工公司的生产区,宜位于邻近城乡或居住区全年最小频率风向的上风侧。石油化工公司与相邻工厂或设施的防火间距，不应不不小于规定中最小距离。本文聚丙烯工厂设在吉林经济开发区，该开发区位于吉林市西北部的平原地带，不会产生窝风，且风频最大的为西南风,最小的是西北风。因此，根据厂区地形、风向特点，及生产工艺、物料危险性，将本厂的生产区放置在厂区的东部；办公生活区位于厂区的西南部；其她设施区位于厂区的中部。如此，则会加快生产区工业生产中废气的排放,并减少其对办公生活区的影响。如发生有毒有害气体泄漏，也可避免或减缓对办公生活区的影响。由于仓储
9、区储存着生产原料以及成品产物,所觉得了便于储存、运送,避免有毒物质的泄露对生活区产生影响,则将仓储区放置在生产区的东北部。工厂重要出入口不应少于两个，并宜位于不同方位。两条或两条以上的工厂重要出入口的道路，应避免与同一条铁路平交；若必须平交时，其中至少有两条道路的间距不应不不小于所通过的最长列车的长度；若不不小于所通过的最长列车的长度，应另设消防车道。生产区的道路宜采用双车道;若为单车道应满足错车规定。工艺装置区、液化烃储罐区应设环形消防车道。可燃液体的储罐区、装卸区及化学危险品仓库区应设环形消防车道；当受地形条件限制时，也可设有回车场的尽头式消防车道。消防道路的路面宽度不应不不小于m。工厂内
10、部设有办公生活区、附属设施区、物料存储区、生产区四大区域。办公生活辨别为办公楼、宿舍楼、浴池、食堂、医院、活动中心等建筑;附属设施辨别为配电站、技安部、锅炉房、泵站、污水解决站、消防水池等建筑;物料储存区重要是罐区,分为丙烯罐组和氢气罐组,装设喷水冷却系统，原料丙烯和氢气由其她化工厂供应，用管道连接；生产区有丙烯固碱车间、丙烯脱硫车间、丙烯精脱水车间、氢气丙烯局和车间、闪蒸去活车间等。3 工程项目分析3.1 工艺流程简介3.1.1 工艺生产简介间歇本体法聚丙烯生产工艺流程框图见图3.1，全流程图可以分为原料精制、聚合反映、闪蒸快活、造粒包装、丙烯回收等五个部分。1)原料精制 液态丙烯通过脱硫塔
11、、脱一氧化碳塔、脱氧塔、脱水塔等除去硫化物、一氧化碳、水、氧等杂质后,进入精丙烯计量罐。氢气通过脱水塔后,供聚合用。2)聚合反映 精制后的丙烯经计量加入到聚合釜内,并将活化剂（一氯二乙基铝或三乙基铝自运送罐用N2 压入活化剂储罐，然后再用N2 压入活化剂计量罐中,经计量后加入釜上活化剂加料罐中,然后用丙烯冲入聚合釜内）、给电子体、催化剂、分子量调剂(氢气)按一定比例分别加入到聚合釜。各物料加完后,开始向聚合釜内通入热水升温聚合，整个过程可以手动也可以运用计算机半自动控制。每釜反映时间约为3小时,聚合压力为3.5Mpa，聚合温度为5。反映到0%-80%的丙烯转化聚丙烯时,停止聚合反映。将丙烯放入
12、高压丙烯冷凝器，运用循环冷却水将丙烯冷凝回收至平衡压力，冷凝的液体丙烯进入高压丙烯回收罐储存,供下一釜聚合时投料使用。将固体聚丙烯粉料喷入闪蒸去活釜。3)闪蒸快活 用闪蒸的措施使丙烯与聚丙烯分离，得到不含丙烯的聚丙烯粉料，再通入空气使聚合物失活,然后由下料口送至造粒工具或直接包装以粉料出厂。未反映的高压丙烯气体用冷却水或冷冻盐水冷凝回收后循环运用。4)造粒包装 打开闪蒸釜下部出料阀,将闪蒸釜内物料装入口袋，并同步完毕称重、封袋工作。得到的聚合物粉料既可以直接包装出厂，也可以送往造粒工段,加入相应助剂后,造粒出厂。5)丙烯回收 收集到气柜内的丙烯气,经压缩机压缩并液化后，送入粗丙烯储罐，再送至气
13、分装置再运用。从工艺流流程图中我们可以看到,原料为丙烯和氢气，都是易燃易爆气体,产物聚丙烯粉末也有可燃性，在聚合过程中，运载气体和尾气如果解决不当，都也许产生火灾爆炸危险。精丙烯罐精脱水脱硫原料丙烯 固 碱 塔催化剂尾气回收真空丙烯聚 合成品包装闪蒸去活氢气活化剂氮气置换丙烯回收图3.1 间歇液相式本体法聚丙烯生产工艺方框流程图3.1.2 安全防火重点部位1、 聚合釜丙烯经固碱、脱硫、精脱水后进入丙烯灌，经计量后加入聚合釜并搅拌,然后催化剂和氢气也经计量后分别加入聚合釜中。加料完毕后，夹套内通入热水升温，引起反映,由于聚合反映放出大量的热量使釜温上升,夹套切换冷水控制反映温度。若搅拌不能正常工
14、作或者循环冷却水浮现故障,反映温度失控,易引起火灾,爆炸。聚合釜应设有应急冷却系统,在紧急状况时，对釜进行保护。2、 闪蒸釜聚合反映结束后,由聚合釜向闪蒸釜喷料。由于聚丙烯粉料在聚合釜内受到搅拌，又以很大的速度向闪蒸喷料。搅拌叶与粉体之间反复接触与分离,使粉体表面带上了大量静电荷;高速向闪蒸釜喷料时粉体与管壁和釜发生摩擦、冲撞，使粉体表面电荷又进一步增长。如果不能采用措施消除静电,也许会导致闪蒸釜内爆燃，包装时闪爆、着火。采用聚合釜放料口安装静电消除器，改善闪蒸工艺等措施减少静电事故的概率。3、 输送管道反映原料氢气和丙烯都由输送管道进入反映釜发生反映,反映结束后的剩余原料也经输送管道进行回收
15、。由于氢气和丙烯均为易燃易爆气体,如果管道发生破裂导致原料泄露，很也许会导致火灾、爆炸事故。输送管道要常常维修和更换,同步还应有原料泄露的报警系统。3.1.3 安全工作重点1、 聚合釜反映搅拌机应有检测和联锁,投料前一定要启动搅拌，并随时进行巡逻，跳闸后要及时解决,发现异常能自动停止进料；聚合釜电机应选择相匹配的，且合适减少转速，以免电机超载跳闸;应对聚合釜体壁面定期打磨，提高壁面光洁度，减少挂壁；当釜内结块后,要开釜盖清除结块;聚合釜系统工作时应不能超温超压；聚合釜填料更换前，应先将填料浸泡,避免填料磨损与烧毁;清通聚合釜催化剂加料斗必须用防爆工具。2、 闪蒸釜聚合釜向闪蒸釜喷料时,闪蒸釜要自动或手动间断
