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1、精选优质文档-倾情为你奉上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，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防火防爆技术课程的学习。 液化石油气在人们的生活中是不可或缺的能源，但是，液化气站也是重大的危险源，有可能造成火灾、爆炸等一系列危害。所以在从设计选址，到建造安装、使用，都必须将安全工作做到实处，切实进行安全教育，做好安全管理，提升工艺的本质安全程度。 本次课程设计的内容主要包括：了解液化石油气站中所存在
2、的主要危险及各个生产环节和存储场所的火灾危险类别，设定站内的储罐区、生产区、辅助区的建（构）筑物的功能，确定建（构）筑的耐火等级，进行液化气站的总平面布置，对站内主要防爆电气设备进行分析、选型，对罐区进行危险性分析，确定灭火器配置及制定安全管理措施。针对某液化气站可能发生爆炸的潜在危险，本人结合建筑设计防火规(GB50016-2006)、建筑灭火器配置设计规范(GB50140-2005)、石油化工企业设计防火规范(GB50160-2008)、城镇燃气设计规范(GB50028-2006)、建筑设计防火规范(GB50016-2006)等，对液化气站进行选址探讨，危险区域划分，防火防爆设计，对安全管
3、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。由于编者水平有限，加之时间仓促，设计书中不妥之处在所难免，希望老师、同学批评指正。关键词：液化气站、防火防爆、防火间距、灭火器目 录第一章 概述液化石油气作为一种新型石油燃料，在工业生产及人民生活中得到越来越广泛的应用。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。因此认真搞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。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，主要包括液化石油气的性质及火灾爆炸危险性、总
4、平面布置、防爆电气的设计、LPG罐区危险性分析、灭火器的配置设计和液化气站的安全管理措施。针对某液化气站可能发生爆炸的潜在危险，结合建筑设计防火规(GB50016-2006)、建筑灭火器配置设计规范(GB50140-2005)、石油化工企业设计防火规范(GB50160-2008)、城镇燃气设计规范(GB50028-2006)、建筑设计防火规范(GB50016-2006)等，对液化气站进行选址探讨，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。第二章 液化石油气的性质及爆炸危险性2.1 液化石油气的性质液化石油气（英文缩写LPG）指比较
5、容易液化，通常以液态形式运输的。液化石油气在常温常压下呈气态状态，在常温加压或常压低温下很容易从气态转变为液态，便于运输及贮存，故称液化石油气。液化石油气主要组成有丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等四种。除上述主要成分外，有的还含有少量的戊烷、硫化物和水等。通常所说的液化石油气都存在液、气两种形态，液、气态处于动态平衡中。它具有的物理化学性质主要体现在一下几个方面。液化石油气的理化常数如表2.1所示。表2.1 液化石油气的理化常数国际编号21053CAS号68476-85-7中文名称石油气英文名称liquefied petroleum gas；compressed petroleum gas别名液化石油
6、气；压凝汽油外观与性状无色气体或黄棕色油状液体，有特殊臭味闪点-74稳定性稳定危险标记4(易燃气体)主要用途用作石油化工的原料，也可用作燃料2.1.1 液化石油气的密度 在15时，液态丙烷的密度为0.507kg/L,气态丙烷在标准状态下的密度为1.90kg/m；在15时，液态丁烷的密度为0.583kg/L,气态丁烷在标准状态下的密度为2.45kg/m。在丙烷:丁烷=5:5时，液态LPG的密度为0.545kg/L，气态LPG在标准状态下的密度为2.175kg/ m。液化石油气的密度随温度和压力而变化。在压力不变的条件下，其密度随温度的升高而减小。液态液化石油气比水轻，气态液化石油气比空气重。气态
7、液化石油气的密度约为空气的1.52倍，密度随压力、温度升高而增加，压力不变时密度随温度升高而减少。所以液化石油气一旦从容器或管道泄漏出来后不象比重小的可燃气体那样容易挥发和扩散，而是像水一样往低处流动和沉积，很容易达到爆炸浓度。2.1.2 饱和蒸汽压液化石油气的饱和蒸汽压，是指在一定温度下，液化石油气在密闭容器内达到气-液两相平衡状态时的蒸汽压力。液化石油气的饱和蒸汽压是随温度而变化的，温度升高，蒸汽压也增大。此外液化石油气的蒸汽压和组份有关，不同组份有不同的蒸汽压。大约温度每升高1，蒸汽压力增大约0.020.03MPa。如纯丙烷的饱和蒸汽压在10时约为0.47MPa，在20时增大为0.83M
8、pa，在50时,增大为1.8Mpa。由于液化石油气具有这个特点饱和蒸气压随温度升高而增大，槽罐车、贮罐及钢瓶严禁超温使用，以免压力而超进容器的设计压力而使容器胀破，造成事故。2.1.3 易挥发性液化石油气的体积膨胀系数比水大得多，且随温度升高而增大，随温度升高而急。温度升高10，液化气液体体积膨胀约为34%。因此，液化石油气的贮存充装必须注意温度的变化，不论是槽车、贮罐或是钢瓶，在充装时都绝对不能充满，而应留有足够的气相空间。如果容器全部装满液体，温度升高3至5内压就会超出容器设计压力而导致爆炸。因此通常灌装时，容器内应留有一定的气相空间供温度升高时液态液化石油气膨胀用。所以严禁超装是液化石油
9、气生产、贮存、运输、使用液化石油气的过程中必须严格遵守的要求。2.1.4 气化潜热大液化石油气主要成分的沸点都很低，所以常温下是在沸腾的情况下气化，并吸收大量潜热（1kg液化石油气气化所吸收的潜热相当于1kg水升高101所吸收的热量）。当大量液化石油气从狭口喷出时，会形成白茫茫的一片，就是因为喷出的液化石油气吸收了周围空气的热量，本身也因压力突降而降温，把空气里的水分凝结成霜的缘故。 液体气化所需的气化潜热是通过钢瓶表面从外界吸取的。当用气量特别大，或与器壁接触的液体很少来不及传热时，瓶壁的传热速度小于气化需要，液体温度就会急剧下降，钢瓶外壁就会出现冷凝结水，甚至结冰，这是不允许的。 液化石油
10、气液态变为气态体积增约250300倍，并吸收大量的热量，所在液化石油气容易冻伤人。2.1.5 沸点低液化石油气沸点很低，通常都很容易自然气化使用，有时家庭用的瓶装液化石油气在冬天使用时出现冷凝或结冰现象，很难气化，这时千万不能用火烧、开水烫钢瓶，因为钢瓶内液化石油气受热膨胀，很可能会将钢瓶内空间充满，导致钢瓶胀裂发生爆炸。2.2 液化石油气的危险性极易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物。遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。燃烧(分解)产物：一氧化碳、二氧化碳。此外，液化石油气还具有易爆性，液化石油气的爆
11、炸极限为1.5%9.5%，其爆炸极限范围比汽油大，爆炸下限低，比汽油更易发生燃烧爆炸；易产生静电积聚，在收发作业中易产生大量的静电积聚，易引起静电事故；易膨胀性，液化石油气的膨胀系数大约是同温度下水的1015倍。当温度升高时，液化石油气的体积增大，压力急剧升高，一旦超过容器承压极限，就会造成容器破裂，增大火灾爆炸的危险性；具有冻伤危险性，液化石油气气化潜热很大，平时液化石油气是加压液化储于钢瓶或罐中，在使用时减压后由液态汽化变为气体，这时会吸收大量热量。若容器破裂，液化石油气由容器中喷出，溅到人身上，将会造成冻伤；毒性，当人大量吸入液化石油气后会中毒，使人昏迷、呕吐、不适，严重时可使人窒息死亡
12、，也可引起多种慢性病。第三章 总平面的布置由于液化石油气的物化性质以及储存过程中潜在的火灾爆炸危险性，液化气罐区的防火防爆设计必须既要注意预防火灾和爆炸的发生，也要尽量减少火灾和爆炸造成的损失。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：50m液化石油气卧式储罐两个、5m残液罐一个生产区：卸车点、泵房、灌瓶车间、气瓶间辅助区：消防泵房、空钢瓶库、配电室、发电室、办公室、寝室、卫生间3.2 耐火等级的确定液化气储罐区的火灾危险性，为保障储罐区的防火安全，储罐区建(构)筑物在火灾高温作用下要
13、求其基本构件能在一定时间内不被破坏、不传播火灾、延缓和阻止火势蔓延，为疏散人员、物资和扑灭火灾赢得时间。液化石油气的闪点为-74，爆炸下限小于10，所以液化石油气的生产类别为甲类。依据建筑设计防火规范(GB50016-2006)，在液化气储罐区设计时，储罐区内建(构)筑物（防火堤等）的耐火等级应按一级考虑，所用建筑材料应为非燃烧体。生产区内建(构)筑物（泵房、气瓶间、灌装车间等）的耐火等级应按一级考虑，所用建筑材料应为非燃烧体。辅助区内建(构)筑物（空钢瓶库、配电室、办公室等）的耐火等级应按二级考虑，所用建筑材料应为非燃烧体。各区域耐火等级汇总如表3.1所示。表3.1 各区域耐火等级区域耐火等
14、级储罐区一级生产区一级辅助区二级3.3 选址和布置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。根据建筑设计防火规范(GB50016-2006)和城镇燃气设计规范 (GB50028-2006)，确定防火间距。3.3.1 罐区与周围设施的安全距离液化石油气储罐与所属泵房的防火间距不应小于15m，取20m。液化石油气储罐与灌瓶
15、车间的防火间距要求不应小于20m,取20m。液化石油气储罐与气瓶间的防火间距要求不应小于20m,取23m。液化石油气储罐与卸车点的防火间距要求不应小于20m,取21m。液化石油气储罐与围墙的防火间距不应小于15m，取15m。液化石油气储罐与配电室、发电室的防火间距不应小于20m，设计中取38m。液化石油气储罐与办公室、寝室、卫生间等生活建筑的防火间距不应小于45m，设计中取51m（考虑到安全问题，将原图中卫生间移至寝室边）。液化石油气储罐与消防泵房的防火间距不应小于40m，设计中取46m。液化石油气储罐与空钢瓶库的防火间距要求不应小于20m,设计中取45m。3.3.2 建(构)筑物之间的防火间距灌装车间及气瓶间与办公室、寝室、卫生间等生活建筑的防火间距不应小于25m，取25m。灌装车间及气瓶间与卸车点的防火间距要求不应小于20m,取20m（将原图中卸车点的位置整体向左平移）。灌装车间及气瓶间与配电室、发电室的防火间距不应
