1、沈陽航空航天大學(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 i 頁摘 要本設(shè)計(jì)旨在針對小型硝銨化工廠進(jìn)行防火防爆設(shè)計(jì)。根據(jù)硝銨廠生產(chǎn)過程中具體存在的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)因素本文的設(shè)計(jì)主要包括以下內(nèi)容。根據(jù)國內(nèi)外硝銨生產(chǎn)工藝的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，作者初步了解了硝銨的主要生產(chǎn)工藝流程。確定了該工藝的主要危險(xiǎn)因素，找到安全防火重點(diǎn)部位和安全工作的重點(diǎn)所在。依據(jù)原料的理化性質(zhì)設(shè)計(jì)和設(shè)置生產(chǎn)所需要的廠房，根據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范1gb50016-2006和石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范2來確定場內(nèi)主要設(shè)施和建筑物之間的防火間距， 并對整個(gè)工廠的總平面布局進(jìn)行系統(tǒng)性的區(qū)域規(guī)劃，給出總平面布置圖。對于存在爆炸危險(xiǎn)性的廠房，通過泄爆面積的計(jì)算來確定將要采用

2、的泄爆方式，根據(jù)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范7劃分危險(xiǎn)區(qū)域并分析廠房的爆炸危險(xiǎn)的主要存在形式，給出防爆電器設(shè)備的選型。關(guān)鍵詞 ：硝銨生產(chǎn)；防火間距；防爆電氣；耐火等級；火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性沈陽航空航天大學(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 ii 頁目錄1 引言. . 12 硝銨廠的選址 . . 錯(cuò)誤！未定義書簽。3 整體宏觀分析 . . 33.1 工藝流程簡介. 3 3.1.1 選擇生產(chǎn)工藝 . 3 3.1.2 廠區(qū)安全防火重點(diǎn)部位 . 4 3.1.3 日常安全工作重點(diǎn) . 5 3.2 工藝功能區(qū)的組成. 83.2.1 生產(chǎn)區(qū) . 8 3.2.2 倉儲設(shè)施 . 8 3.2.3 其他設(shè)施 . 10 4 廠區(qū)

3、功能板塊劃分 . . 錯(cuò)誤！未定義書簽。5 園區(qū)總體布局 . . 錯(cuò)誤！未定義書簽。5.1 分區(qū)布置 . 13 5.2 火災(zāi)危險(xiǎn)類別的確定. 13 5.2.1 硝銨及生產(chǎn)原料的理化性質(zhì)簡介 . 13 5.2.2 生產(chǎn)工藝火災(zāi)危險(xiǎn)分類 . 15 5.2.3 存儲區(qū)火災(zāi)危險(xiǎn)分類 . 15 5.3 耐火等級的確定. 16 5.3.1 生產(chǎn)區(qū) . 16 5.3.2 儲存區(qū) . 16 5.3.3 生活區(qū) . 17 5.3.4 其他設(shè)施區(qū) . 17 5.4 防火間距 . 19 5.4.1 防火間距設(shè)計(jì)原則 . 19 5.4.2 防火間距的確定 . 19 6 防爆電氣的設(shè)計(jì) . . 20 6.1 劃分爆炸危

4、險(xiǎn)區(qū)域. 20 沈陽航空航天大學(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 iii 頁6.2 防爆電氣選擇. 206.2.1 爆炸性混合物分級、分組 . 20 6.2.2 防爆電氣選擇 . 21 7 泄爆方式確定及泄爆面積計(jì)算. 24 7.1 泄爆方式 . 24 7.2 泄爆面積的計(jì)算. 24 8 滅火器的配置 . . 25 8.1 滅火器的選擇. 25 8.2 滅火器設(shè)置 . 25 2a . 26 9 總結(jié). . 28參考文獻(xiàn) . . 29 附錄火災(zāi)危險(xiǎn)類別劃分. 30 附錄防爆電氣選型 . . 34 附錄滅火器的配置 . . 36 附錄爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分 . 40 附錄防火間距 . . 41 沈陽航空航天大學(xué)防

5、火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 1 頁1 引言硝酸銨是一種重要的氮肥，在氣溫較低地區(qū)的旱田作物上，它比硫酸銨和尿素等銨態(tài)氮肥肥效快和效果好，在我國、歐洲和北美多數(shù)國家使用較為普遍。工業(yè)上硝酸銨大多是以硝酸和氨氣為原料，采用中和法制成。由于硝酸銨工藝比較成熟，硝酸銨溶液發(fā)生重大爆炸事故案例并不多見，但近幾年，在安全生產(chǎn)問題受到社會(huì)各界普遍重視的今天，硝銨生產(chǎn)工廠的防火防爆設(shè)計(jì)的上述重要性，在工廠建設(shè)的項(xiàng)目預(yù)研、定型和管理中得到了相當(dāng)?shù)闹匾暋Ｎ覈蹁@合成工業(yè)的發(fā)展過程中曾發(fā)生過許多重大事故，其中又以火災(zāi)爆炸事故尤為典型，如“陜西興化集團(tuán)有限表任公司16特別重大爆炸事故”就是由于高濃度硝銨溶液流出失火引爆硝銨

6、溶液蒸發(fā)器，該事故造成22人死亡， 6人重傷， 5人輕傷的慘劇。 類似事故在硝銨生產(chǎn)發(fā)生頻率高，造成的后果嚴(yán)重。 因此一直以來硝銨項(xiàng)目的防火防爆設(shè)計(jì)都是合成氨化工廠設(shè)計(jì)的重點(diǎn)的難點(diǎn)部分。本課程設(shè)計(jì)以準(zhǔn)備在成都新津化工園區(qū)建設(shè)投產(chǎn)硝銨廠為例，結(jié)合建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范1.gb50016-2006； 石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范2.gb50160-92 （1999年版）3；房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)4.gb/t5001-2001；石油化工防火防爆手冊5，并通過查閱以往相關(guān)技術(shù)資料，針對該廠廠區(qū)內(nèi)重點(diǎn)生產(chǎn)，儲存設(shè)備的火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性進(jìn)行了簡要分析，并最終針對各個(gè)設(shè)備的防火防爆要點(diǎn)和安全使用綱要，提出合理化的廠區(qū)布局

7、設(shè)計(jì)方案以及重點(diǎn)設(shè)備設(shè)施的防火防爆安全技術(shù)配套方案。力求以技術(shù)手段將事故發(fā)生的可能性和事故發(fā)生后的損失降到最低，保證該硝銨廠的生產(chǎn)安全。沈陽航空航天大學(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 2 頁2 硝銨廠的選址成都屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和、四季分明、雨量充沛、日照較少。多年年平均氣溫為16.2 ，年最高氣溫為 37.3 ，年極端最低氣溫為 -5.9 , 最熱月出現(xiàn)在 78 月，月平均氣溫為25.4 和 25.0 ，最冷月出現(xiàn)在1 月，月平均氣溫為5.6 ；年總降水量為918.2 毫米，雨量主要集中在78 月，月降雨量分別為225和 229 毫米，降雨最少月份為12和 1 月，月降雨量分別為6 毫米

8、左右，暴雨期普遍出現(xiàn)在 59月，常年暴雨出現(xiàn)的始終期分別在6月底 7 月初和 8 月下旬。本次設(shè)計(jì)中的硝銨化工廠計(jì)劃在成都新津化工園區(qū)內(nèi)建設(shè)投產(chǎn)，化工廠整體由中和車間；蒸發(fā)車間；造粒塔等設(shè)備設(shè)施及廠房組成。 廠區(qū)占地面積 6.3 萬平方米計(jì)劃年產(chǎn)量 30萬噸。廠區(qū)周邊環(huán)境：位于四川盆地西部、成都南部，距成都市區(qū)28公里，距西南航空港 18 公里，區(qū)位優(yōu)勢明顯，。沈陽航空航天大學(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 3 頁3 整體宏觀分析3.1 工藝流程簡介硝酸銨的生產(chǎn)方法有中和法和轉(zhuǎn)化法兩種。中和法的中和反應(yīng)可以在常壓、加壓或真空條件下進(jìn)行。 若有價(jià)廉的蒸汽來源， 可采用常壓中和工藝， 以節(jié)約設(shè)備投資，簡化

9、操作。該硝銨廠選用常壓中和工藝。常壓中和工藝是硝銨化工合成的傳統(tǒng)工藝，我國從 1935 年開始硝銨工業(yè)生產(chǎn)以來, 大多數(shù)的硝銨裝置 , 包括新中國成立后前蘇聯(lián)援建的大型化肥裝置, 如吉化、太化、蘭化的硝銨裝置 , 從建廠至今一直沿用常壓中和工藝。常壓中和工藝制硝銨的原料是氣氨和稀硝酸，其主要工藝流程是常壓中和，一段蒸發(fā)、造粒。3.1.1 選擇生產(chǎn)工藝常壓中和工藝中和制硝銨的原料是氣氨和稀硝酸，其工藝流程可概述為：常壓中和，一段蒸發(fā)、造粒。硝酸生產(chǎn)采用常壓法、 綜合法 , 稀硝酸的濃度在 38 % 45 % ,該濃度的硝酸生產(chǎn)硝銨適合采用常壓中和(0.05 mpa) 工藝。從中和器出來的硝銨濃度

10、在 60 % 64 % ，中和器的產(chǎn)生熱蒸汽供給了一段蒸發(fā)器的熱源，然后中間又是用了解吸塔，洗滌器進(jìn)行氨的回收。一段蒸發(fā)階段用真空蒸發(fā)或降膜蒸發(fā)的方法濃縮到9599，然后用不同方法造粒。塔式噴淋造粒是應(yīng)用最廣泛的硝酸銨造粒方法。制造農(nóng)用顆粒產(chǎn)品時(shí) , 用濃度為 99的硝酸銨溶液噴淋，并加入調(diào)理劑, 所得產(chǎn)品的表觀密度為1.65kg/l 。農(nóng)用硝酸銨還可以采用盤式造粒或轉(zhuǎn)鼓造粒的方法，其優(yōu)點(diǎn)是顆粒較大， 更適合農(nóng)業(yè)需要， 煙塵的危害較小。 但工藝過程中的原料和產(chǎn)品都具有相當(dāng)?shù)奈ｋU(xiǎn)性。生產(chǎn)原料中硝酸助燃，具強(qiáng)腐蝕性、屬強(qiáng)刺激性腐蝕物品，劇毒，遇強(qiáng)氧化劑會(huì)爆炸；受熱產(chǎn)生有毒氮氧化物煙霧。氨有強(qiáng)腐蝕性

11、，低毒，重度刺激性，可遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。與氟、氯等接觸會(huì)發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)。若遇高熱，容器內(nèi)壓增大，有開裂和爆炸的危險(xiǎn)。沈陽航空航天大學(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 4 頁最終產(chǎn)品硝銨為助燃品，具刺激性，強(qiáng)氧化劑。遇可燃物著火時(shí)，能助長火勢。與可燃物粉末混合能發(fā)生激烈反應(yīng)而爆炸。受強(qiáng)烈震動(dòng)也會(huì)起爆。 急劇加熱時(shí)可發(fā)生爆炸。與還原劑、有機(jī)物、易燃物如硫、磷或金屬粉末等混合可形成爆炸性混合物，且燃燒生成的氮氧化物有毒。在常壓中和過程中必須注意溫度和壓力的實(shí)時(shí)監(jiān)控，控制條件十分嚴(yán)格，中和過程的壓力要控制在0.020.03mpa ，中和器的工作溫度應(yīng)保證在120左右。否則在異常反應(yīng)條件下進(jìn)行氧化反

12、應(yīng)，在操作過程中，氨、氫（nh3 、h2 ）易形成爆炸混合物，開停車過程中易形成硝酸銨（nh4no3）爆炸物，極容易引發(fā)火災(zāi)，爆炸。稀硝銨液抽真空系統(tǒng)外來蒸汽濃硝酸液氨液氨泵硝銨泵冷凝水剩余氨氣高濃縮硝銨溶液傳送帶硝銨圖3.1硝銨生產(chǎn)工藝方框流程圖3.1.2 廠區(qū)安全防火重點(diǎn)部位1. 中和器硝酸與氨氣的反應(yīng)在中和反應(yīng)器中進(jìn)行，中和器的工作壓力是0.020.03mpa ，工作溫度 120左右，工作容積20m3，生產(chǎn)能力 5000 m3/h 氣氨流量。硝銨為助燃品，一段蒸發(fā)洗滌回 收中和反應(yīng) 器造粒包裝稀釋沈陽航空航天大學(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 5 頁強(qiáng)氧化劑遇高濃度氨氣大量放熱。中和過程中反應(yīng)原

13、料對設(shè)備的腐蝕又是十分嚴(yán)重的。為了防止腐蝕，合成塔采用鈦襯里，或不銹鋼襯里并加空氣保護(hù)。常壓中和器的運(yùn)行狀況對全工序的正常運(yùn)行有著主導(dǎo)作用，該部位是正常生產(chǎn)中巡檢的重點(diǎn)部位。如果發(fā)生反應(yīng)物料泄漏， 會(huì)造成生產(chǎn)現(xiàn)場可燃?xì)怏w、 有毒物超標(biāo)而導(dǎo)致爆炸、 著火和人員中毒等事故。 曾經(jīng)發(fā)生過中和器檢漏不及時(shí)，迫使生產(chǎn)裝置停車， 甚至出現(xiàn)過造成高濃度氨泄露遇明火引起爆炸的事故。因此該裝置如果操作不當(dāng)， 壓力不穩(wěn)或溫度過高，危險(xiǎn)性較大。2. 儲罐區(qū)液氨儲罐和硝酸儲罐區(qū)儲儲存物料多，危險(xiǎn)性大，容易泄露導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)和爆炸事故，必須按照有關(guān)規(guī)定，建立防火、防爆制度，經(jīng)常進(jìn)行防火巡查，嚴(yán)格進(jìn)行消防安全管理，確保消防

14、安全。3.1.3 日常安全工作重點(diǎn)1. 中和器（1） 操作人員要經(jīng)常檢查中和器的反應(yīng)溫度、操作壓力，保證在控制指標(biāo)內(nèi)，以防超溫超壓反應(yīng)。（2） 各個(gè)閥門和取樣點(diǎn)是中和器的薄弱環(huán)節(jié)，對各調(diào)節(jié)閥、 導(dǎo)淋、取樣點(diǎn)要定期檢查，防止反應(yīng)原料外泄。（3） 嚴(yán)格控制兩種原料的混合比例（硝酸和氨氣摩爾量之比控制在1.2 ：1 左右）和進(jìn)料速度。（4） 在該裝置停車后，如果未進(jìn)行清洗吹掃， 殘存的硝酸和泄漏氨形成硝酸銨，在開車的過程中，硝酸銨受熱或者檢修時(shí)碰撞，容易產(chǎn)生爆炸。（5） 此外，進(jìn)行檢修時(shí)，必須做好工藝處理。進(jìn)行清里殘料時(shí)，必須按規(guī)定操作，穿好防護(hù)用品。（6） 對于失靈或損壞而必須切除的安全保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)

15、采取必要的補(bǔ)救措施。禁止在完全無保護(hù)的情況下生產(chǎn)。沈陽航空航天大學(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 6 頁2. 一段蒸發(fā)器本廠采用真空蒸發(fā)的方法在溫度為128的條件下將硝銨溶液蒸發(fā)到9599的濃度范圍。一段蒸發(fā)器所完成的工藝過程具有高熱，負(fù)壓，帶載物料濃度高等特點(diǎn)，因此，該部位是正常生產(chǎn)中巡檢的重點(diǎn)部位。對于該設(shè)備應(yīng)注意：（1）出入口流量控制， 和反應(yīng)溫度壓力控制， 以防止因溫度壓力超標(biāo)而產(chǎn)生的爆炸危險(xiǎn)。（2）應(yīng)該特別注意的是一段蒸發(fā)器的檢漏工作，以前曾多次發(fā)生過蒸發(fā)器工作狀態(tài)下漏孔導(dǎo)致高位高濃液態(tài)硝銨泄漏，遇明火引爆整個(gè)容器的惡性事故。一旦發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)器壓力顯示異常， 控制進(jìn)出料口的物料流量， 同時(shí)關(guān)閉抽

16、真空系統(tǒng)， 避免惡性事故的發(fā)生。（3）冬季開工時(shí)要對蒸發(fā)反應(yīng)器進(jìn)行開車預(yù)暖，當(dāng)壁溫升至38時(shí)方可繼續(xù)抽真空，防止造成反應(yīng)器殼體脆裂影響使用壽命。3. 動(dòng)力加熱鍋爐室由于我們選擇的生產(chǎn)工藝是常壓中和，在工藝過程中高壓高熱工序較少，因此本廠采用常壓燃煤蒸汽鍋爐來保證一段蒸發(fā)的外力蒸汽加熱供給。（1） 常壓鍋爐在生產(chǎn)中應(yīng)嚴(yán)格按照鍋爐安全操作規(guī)程進(jìn)行控制，避免局部過熱。，超溫嚴(yán)重時(shí)，危險(xiǎn)性較大，容易發(fā)生物理性爆炸，故更應(yīng)嚴(yán)格控制爐溫。（2）鍋爐的軟水必須除氧， 并按規(guī)定對合成廢熱鍋爐進(jìn)行定期排污，確保爐水中總固體含量在規(guī)定工藝指標(biāo)內(nèi)。（3）常壓爐停工時(shí)應(yīng)按時(shí)檢修，保證爐膛清潔，使常壓爐的安全、可靠的運(yùn)

17、行。4. 生產(chǎn)用泵這里談到的泵主要是指硝銨生產(chǎn)過程中用到的液氨泵和硝銨泵，廠內(nèi)員工生活用水泵將在后面詳細(xì)介紹。泵室是生產(chǎn)的動(dòng)力系統(tǒng)核心，在工藝環(huán)節(jié)中占有特殊地位（其中硝銨泵和液氨泵在滿載運(yùn)行時(shí)都是三備一用） ，在硝銨生產(chǎn)流程控制中，對液氨泵的控制是極重要的一環(huán)，及時(shí)有效地控制液氨泵可避免許多因超溫超壓導(dǎo)致的泄漏事故和火災(zāi)爆炸事沈陽航空航天大學(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 7 頁故的發(fā)生。鑒于硝銨泵工作室?guī)лd的物料為硝銨溶液，硝銨的含水量較大， 其危險(xiǎn)性相應(yīng)降低。因此，泵區(qū)的主要危險(xiǎn)性體現(xiàn)在液氨泵的滿載工作中：（1）液氨泵為立式三聯(lián)柱塞往復(fù)泵，是硝銨生產(chǎn)裝置的重要設(shè)備。滿負(fù)荷（100% ）生產(chǎn)中。（2

18、）液氨泵的運(yùn)行狀況（如排出量）對中和器的正常運(yùn)行有著重要的影響，對裝置生產(chǎn)負(fù)荷也是一決定因素。由于該泵輸送介質(zhì)為液氨，一旦發(fā)生問題是比較嚴(yán)重的。所以高壓液氨泵區(qū)是正常巡檢的重點(diǎn)區(qū)域。（3）該泵使用的填料容易發(fā)生漏氨，對各段軸位移、軸振動(dòng)值要經(jīng)常檢查，并定期校驗(yàn)，防止超標(biāo)和誤報(bào)引起跳車或損壞機(jī)組，該機(jī)在以往的生產(chǎn)中曾多次發(fā)生柱塞填料壓蓋突然斷裂，大量液氨噴出，致使操作及維修人員無法進(jìn)入操作現(xiàn)場，迫使生產(chǎn)裝置停車的事故。（4）儀表人員要定期對可燃?xì)怏w報(bào)警儀進(jìn)行檢查、校驗(yàn)。一旦發(fā)現(xiàn)報(bào)警，要采取必要的安全措施，并及時(shí)堵絕泄漏源。巡檢中要密切注意各油系統(tǒng)、管道聯(lián)接處和各排放導(dǎo)淋，防止油、合成氣泄漏。5.

19、 液氨庫區(qū)和硝酸庫區(qū)（1）監(jiān)督檢查裝桶或倒料作業(yè)，必須兩人在現(xiàn)場操作。（2）監(jiān)督罐頂上的呼吸閥，定期檢查情況，保證按時(shí)間、按程序檢查。（3）使用泵導(dǎo)出以上兩種原料時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制流速。（4）定期檢查儲罐的密封情況，嚴(yán)格控制罐內(nèi)物質(zhì)溫度。6. 硝銨包裝線（1）必須按規(guī)定傳送帶將產(chǎn)品送入包裝車間進(jìn)入。（2）人工搬運(yùn)袋裝硝銨時(shí)必須小心操作，嚴(yán)禁震動(dòng)、撞擊和摩擦。（3）監(jiān)督檢查操作人員防毒防護(hù)品的穿戴情況。沈陽航空航天大學(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 8 頁3.2 工藝功能區(qū)的組成3.2.1 生產(chǎn)區(qū)硝銨的工藝流程以中和、 蒸發(fā)、造粒為主線。 根據(jù)該廠具體工藝設(shè)計(jì)情況可以細(xì)分為八個(gè)步驟：濃硝酸稀釋、中和、解吸、

20、洗滌、回收、一段蒸發(fā)、結(jié)晶、造粒、包裝。濃硝酸稀釋和中和的過程同在中和車間中完成。由于結(jié)晶、造粒是在造粒塔中進(jìn)行的， 解吸、洗滌、回收是在回收車間中進(jìn)行的。因此，可以將結(jié)晶和造粒合成為一部分，解吸、洗滌、回收合成一個(gè)工序步驟。剩下的其他三個(gè)部分都獨(dú)立設(shè)生產(chǎn)車間，此外，設(shè)置泵室作為生產(chǎn)的動(dòng)力來源，這樣做的好處是見危險(xiǎn)源分割開來， 減少發(fā)生連鎖事故的概率。 所以將硝銨的生產(chǎn)工藝過程分為五個(gè)部分。各個(gè)生產(chǎn)車間的功能與規(guī)模見表3.1 。表 3.1 各個(gè)生產(chǎn)車間的功能與規(guī)模編號車間名稱生產(chǎn)車間功能長 （m ） 寬（ m ） 高（ m ） 面積（） 1 中和車間硝酸和氨氣在其中反應(yīng) 60 40 10 24

21、00 2 回收車間捕集氨氣和硝酸蒸汽 60 40 6 2400 3 蒸發(fā)車間蒸發(fā)水分， 提高硝銨濃度 60 40 8 2400 4 造粒塔結(jié)晶，造粒40 40 10 1600 5 包裝車間成品包裝40 40 6 1600 表 3.2 泵室的功能和規(guī)格編號名稱泵室功能長（ m ）寬（m ）高（m ）面積（）6 液氨泵室向中和器注入液氨20 10 6 200 7 硝銨泵室將硝銨溶液注入蒸發(fā)器 20 10 6 200 3.2.2 倉儲設(shè)施為了方便工廠的生產(chǎn)與成品的管理，所以在廠內(nèi)設(shè)計(jì)有儲存車間和成品車間。儲存車間（建筑物7）是為了儲存生產(chǎn)原料硝酸（鋁制儲罐），儲存車間（建筑物8）沈陽航空航天大學(xué)防火

22、防爆課程設(shè)計(jì)- 第 9 頁是為了儲存生產(chǎn)原料氨氣 （罐裝）的。成品車間（建筑物 9）是為了儲存產(chǎn)物硝銨 （編織袋）的。庫房主要分為原料庫和成品庫，原料庫存儲的物質(zhì)為氨氣、硝酸、成品庫存儲的物質(zhì)為硝銨。下面對各物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)及存儲注意事項(xiàng)進(jìn)行簡單介紹。1. 氨氣氨氣常態(tài)為氣態(tài)，屬于易燃易爆氣體，與空氣混合易形成爆炸性混合物，因此，存儲時(shí)嚴(yán)加密閉， 儲存于陰涼、 通風(fēng)的庫房提供充分的局部排風(fēng)和全面通風(fēng)，避免與氧化劑、酸類、堿類接觸，遠(yuǎn)離火種、熱源，避免光照，包裝要求密封，不可與空氣接觸。應(yīng)與氧化劑、酸類、堿類、食用化學(xué)品分開存放，切忌混儲。庫房采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施。可用鋼瓶儲存。爆炸極限為15

23、% 28% 。2. 硝酸熔點(diǎn)為 -42.4 ，沸點(diǎn)為120.5 ，與空氣混合可形成爆炸混合氣。存儲應(yīng)注意庫房通風(fēng)低溫干燥 ; 與 h發(fā)孔劑、堿類、氰化物、可燃、易燃物分開存放，切勿與易燃物，易爆物及氨氣共儲或拼車運(yùn)輸。3. 硝銨強(qiáng)氧化劑，助燃品，熔點(diǎn) ()：169.6；沸點(diǎn)()：210(分解)。應(yīng)儲存于陰涼、通風(fēng)的庫房。遠(yuǎn)離火種、熱源。應(yīng)與易（可）燃物、還原劑、酸類、活性金屬粉末分開存放，切忌混儲。儲區(qū)應(yīng)備有合適的材料收容泄漏物。禁止震動(dòng)、撞擊和摩擦。注意專品專儲，堆放時(shí)，堆垛不可過高，否則由于底部硝銨呈受壓力過大，容易發(fā)生爆炸。根據(jù)硝銨生產(chǎn)工藝流程要求及原料的性質(zhì)和儲存方式，將原料及成品劃為

24、一個(gè)儲存區(qū)，原料硝酸是液體，采用罐裝儲存方式，氨氣用高壓儲罐儲存，硝銨采用袋裝堆放的方式，上述物品都要求放置于陰涼、干燥的環(huán)境下。根據(jù)它們的儲存要求，分成以下的原材料以及產(chǎn)成品庫，整個(gè)倉儲設(shè)施區(qū)共有3 個(gè)庫房，編號分別為8 號、9號、10號庫房，依次存放硝酸 , 氨氣和硝銨。此外，為保證工廠的日常生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)和員工的生活需要， 該廠設(shè)有煤儲存?zhèn)}庫 （11 號） ，各個(gè)建筑物功能與規(guī)格如表3.2 所示。沈陽航空航天大學(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 10 頁表 3.3 儲存車間的功能和規(guī)格編號儲庫名稱儲存車間的功能長（ m ）寬（ m ）高（ m ）面積（）8 儲庫 1（儲罐 1）儲存原料硝酸直徑 40 1

25、0 體積 12560 9 儲庫 2（儲罐 2）儲存液氨直徑 40 - 10 體積 12560 10 儲庫 3 儲存成品硝銨 25 20 8 500 11 儲庫 4 煤庫40 30 1200 3.2.3 其他設(shè)施為了使化工廠更加完整，依據(jù)該廠日常辦公、生產(chǎn)。生活需求，為使廠區(qū)設(shè)計(jì)更加規(guī)范合理。工廠內(nèi)還應(yīng)包括一下生產(chǎn)、辦公、生活以及娛樂設(shè)施：一食堂（建筑物10）、禮堂（建筑物 11）、第一泵站（建筑物17）、第二浴池（建筑物18）、辦公樓（建筑物 19）、技術(shù)安全科（建筑物20）、二食堂（建筑物21）。各個(gè)建筑物的規(guī)格如表 3.3 所示。表 3.4 其他設(shè)施的名稱和規(guī)格編號名稱長（ m ）寬（ m

26、 ）層數(shù)層高（m ）面積（）12 食堂35 20 2 3 700 13 禮堂35 20 2 5 700 14 辦公樓 1 30 20 3 3 600 15 辦公樓 2 30 20 3 3 600 16 浴池25 20 2 4 500 17 醫(yī)院25 20 2 3 500 18 技術(shù)安全科25 20 3 3 500 19 娛樂中心30 30 3 3 900 20 宿舍 1 40 10 3 3 400 21 宿舍 2 40 10 1 3 400 沈陽航空航天大學(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 11 頁22 宿舍 3 40 10 1 3 400 23 變、配電站15 15 1 3 225 24 污水處理站1

27、5 15 1 3 225 25 鍋爐房10 10 1 10 100 26 水泵站10 10 1 8 100 27 消防水池20 20 1 1 體積 400 沈陽航空航天大學(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 12 頁4 功能模塊劃分在詳盡的分析了生產(chǎn)農(nóng)用硝銨的工藝細(xì)節(jié)及所使用的各項(xiàng)原料和產(chǎn)物的理化性質(zhì)后。首先，我們根據(jù)生產(chǎn)流程及各組成部分存在的火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性特點(diǎn)對廠區(qū)的總體布局進(jìn)行規(guī)劃， 此外，我們還注意到其他一些生產(chǎn)輔助設(shè)施和生活設(shè)施的安全要點(diǎn)，例如，可能散發(fā)可燃?xì)怏w的工藝裝置、罐組、裝卸區(qū)或全廠性污水處理場，汽車裝卸站、液化氨灌裝站、 甲類物品倉庫等機(jī)動(dòng)車輛頻繁進(jìn)出的設(shè)施等的安全防火保障都應(yīng)在區(qū)域劃

28、分中給予充分考慮。總之，我們根據(jù)本次設(shè)計(jì)的安全防火工作要點(diǎn)，結(jié)合地形、風(fēng)向等條件，按功能分區(qū)集中布置對廠區(qū)進(jìn)行劃分，將廠區(qū)劃分為生產(chǎn)區(qū)、倉儲區(qū)、辦公生活區(qū)及其他設(shè)施區(qū)。由于化工廠主要污染源來自于生產(chǎn)區(qū)，根據(jù)石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范中的規(guī)定，在進(jìn)行區(qū)域規(guī)劃時(shí)， 石油化工企業(yè)的生產(chǎn)區(qū)宜位于鄰近城鎮(zhèn)或居住區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)， 以便于生產(chǎn)過程中廢氣的及時(shí)排除和擴(kuò)散，減少對企業(yè)自身和鄰近企業(yè)及居民的影響。劃分廠區(qū)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范中一下條款：第 3.1.1 條 在進(jìn)行區(qū)域規(guī)劃時(shí)，應(yīng)根據(jù)石油化工企業(yè)及其相鄰的工廠或設(shè)施的特點(diǎn)和火災(zāi)危險(xiǎn)性，結(jié)合地形，風(fēng)向等條件，合理布置。第 3.1

29、.2 條 石油化工企業(yè)的生產(chǎn)區(qū)，宜位于鄰近城鎮(zhèn)或居住區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。第 3.1.3 條 在山區(qū)或丘陵地區(qū)， 石油化工企業(yè)的生產(chǎn)區(qū)應(yīng)避免布置在窩風(fēng)地帶。第 3.1.4 條 石油化工企業(yè)的生產(chǎn)區(qū)沿江河岸布置時(shí)，宜位于鄰近江河的城鎮(zhèn)、重要橋梁、大型錨地、船廠等重要建筑物或構(gòu)筑物的下游。第 3.1.5 條 石油化工企業(yè)的液化烴或可燃液體的罐區(qū)鄰近江河、海岸布置時(shí)，應(yīng)采取防止泄漏的可燃液體液入水域的措施。第 3.1.6 條 公路和地區(qū)架空電力線路，嚴(yán)禁穿越生產(chǎn)區(qū)。區(qū)域排洪溝不宜通過廠區(qū)。第 3.1.7 條 石油化工企業(yè)與相鄰工廠或設(shè)施的防火間距，不應(yīng)小于表3.1.7 的規(guī)定。沈陽航空航天大學(xué)

30、防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 13 頁5 園區(qū)總體布局5.1 分區(qū)布置根據(jù)以上分析論述，參照石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范中的有關(guān)規(guī)定，將本設(shè)計(jì)中硝銨廠址設(shè)于成都新津化工園區(qū)。該園區(qū)區(qū)位于成都新津縣的平原地帶，風(fēng)向以西南、西為最多。因此，根據(jù)廠區(qū)地形、風(fēng)向特點(diǎn)，及生產(chǎn)工藝、物料危險(xiǎn)性，將本廠的生產(chǎn)區(qū)放置在廠區(qū)的東南部，生產(chǎn)區(qū)內(nèi)共有六個(gè)廠房和一個(gè)反應(yīng)塔，從東至西依次為：液氨泵室、中和反應(yīng)車間和蒸發(fā)車間、回收車間、硝銨泵室、造粒塔、包裝車間，而辦公生活區(qū)計(jì)劃放置于廠區(qū)的西北部區(qū)域內(nèi)分布有浴室、食堂、職工宿舍，辦公樓等；倉儲區(qū)位于廠區(qū)的東北部；其他設(shè)施區(qū)位于廠區(qū)的西南部，包括書泵站，變電所等設(shè)施。 如此，則會(huì)加

31、快生產(chǎn)區(qū)工業(yè)生產(chǎn)中廢氣的排放，并減少其對辦公生活區(qū)的影響。如發(fā)生有毒有害氣體泄漏， 也可避免或減緩對辦公生活區(qū)的影響。由于倉儲區(qū)儲存著生產(chǎn)原料以及成品產(chǎn)物，所以為了便于儲存、 運(yùn)輸，防止有毒物質(zhì)的泄露對生活區(qū)產(chǎn)生影響，則將倉儲區(qū)放置在生活區(qū)的下風(fēng)向即東北部。5.2 火災(zāi)危險(xiǎn)類別的確定5.2.1 硝銨及生產(chǎn)原料的理化性質(zhì)簡介1. 硝銨分子式 nh4no3 無色油狀液體，有毒。稍有帶甜氣味。密度0.9679，折白色結(jié)晶粉末，溶于水，加熱160以上放熱分解，加熱至400爆炸，強(qiáng)氧化劑。遇可燃物著火時(shí)， 能助長火勢。 與可燃物粉末混合能發(fā)生激烈反應(yīng)而爆炸。受強(qiáng)烈震動(dòng)也會(huì)起爆。急劇加熱時(shí)可發(fā)生爆炸。與還

32、原劑、有機(jī)物、易燃物如硫、磷或金屬粉末等混合可形成爆炸性混合物。此外，與有機(jī)物、可燃物、氯離子、銅、鋅、鋁等接觸時(shí)能發(fā)生爆炸或燃燒，遇雷汞起爆炸。因此，在硝銨的生產(chǎn)和使用過程中要求密閉操作，加強(qiáng)通風(fēng)。 操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)， 嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。 建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩，戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡，穿聚乙烯防毒服，戴橡膠手套。遠(yuǎn)離火種、熱源，工作場所嚴(yán)禁吸煙。遠(yuǎn)沈陽航空航天大學(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 14 頁離易燃、可燃物。避免產(chǎn)生粉塵。避免與還原劑、酸類、活性金屬粉末接觸。搬運(yùn)時(shí)要輕裝輕卸， 防止包裝及容器損壞。 配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。倒空的容器可能殘留有害物

33、。儲存于陰涼、通風(fēng)的庫房。遠(yuǎn)離火種、熱源。應(yīng)與易（可）燃物、還原劑、酸類、活性金屬粉末分開存放，切忌混儲。儲區(qū)應(yīng)備有合適的材料收容泄漏物。禁止震動(dòng)、撞擊和摩擦。常用危險(xiǎn)化學(xué)品的分類及標(biāo)志 gb 13690-92 將該物質(zhì)劃為第5.1 類氧化劑；根據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范gb50016-2006硝銨的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類為甲類。2. 氨氣氨氣常態(tài)為氣態(tài)， 屬于易燃易爆氣體， 與空氣混合易形成爆炸性混合物，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，液氨常用理化常數(shù)：比重：0.817（-79）；熔點(diǎn)： -77.7 ；沸點(diǎn)； -33.3 ；自燃點(diǎn)； 651；爆炸極限： 15.727.4%，最易引燃濃度： 17；蒸氣密度： 0.6（空氣 1）；蒸

34、汽壓力：-33.6 ，0.101mpa；4.7 ，0.507mpa；25.7 ，1.013mpa；50.1 ，2.027mpa；遇火星會(huì)引起燃燒爆炸， 有油類存在時(shí)， 更增加燃燒危險(xiǎn)； 有毒，液態(tài)接觸到皮膚可造成灼傷和凍傷等。因此，存儲時(shí)嚴(yán)加密閉，儲存于陰涼、通風(fēng)的庫房提供充分的局部排風(fēng)和全面通風(fēng)，避免與氧化劑、酸類、堿類接觸，遠(yuǎn)離火種、熱源，避免光照，包裝要求密封，不可與空氣接觸。應(yīng)與氧化劑、酸類、堿類、食用化學(xué)品分開存放，切忌混儲。庫房采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施。可用鋼瓶儲存。爆炸極限為 15% 28% 。常用危險(xiǎn)化學(xué)品的分類及標(biāo)志gb 13690-92 將該物質(zhì)劃為第 2.3 類有毒氣體。

35、根據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范gb50016-2006 ，氨氣的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類為乙類。2. 濃硝酸分子式為 hno3 ，純硝酸是無色液體強(qiáng)氧化劑，助燃品，熔點(diǎn)為-42.4 ，沸點(diǎn)為120.5 ，與空氣混合可形成爆炸混合氣。濃硝酸一般帶有微黃色。發(fā)煙硝酸是紅褐色液體，在空氣中猛烈發(fā)煙并吸收水分。 濃硝酸在長期儲存后 （尤其是在光線照射下）會(huì)分解釋放出二氧化氮。硝酸的危險(xiǎn)性在于：能與多種物質(zhì)如金屬粉末、電石、松節(jié)油等猛烈反應(yīng)，發(fā)生爆炸。與可燃物、還原劑和有機(jī)物如木屑、棉花、稻草或廢砂頭等接觸，引起燃燒，并散發(fā)出劇毒的棕色煙霧。 與硝酸蒸氣接觸有很大的危險(xiǎn)。 因此，沈陽航空航天大學(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 15

36、 頁存儲應(yīng)注意庫房通風(fēng)低溫干燥; 與 h發(fā)孔劑、堿類、氰化物、可燃、易燃物分開存放，切勿與易燃物，易爆物及氨氣共儲或拼車運(yùn)輸。此外，運(yùn)輸時(shí)要求用鉛槽車輸送98%濃硝酸。運(yùn)輸過程中要避免撞擊，避光，保持常溫，避免過高。車后要用鐵鏈接地。搬運(yùn)時(shí)要注意個(gè)體防護(hù)，禁止皮膚直接接觸, 作業(yè)操作時(shí)應(yīng)帶耐酸堿手套, 口罩, 以及其他勞保用品 . 常用危險(xiǎn)化學(xué)品的分類及標(biāo)志 gb 13690-92 將該物質(zhì)劃為第 8.1 類酸性腐蝕品。根據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范gb50016-2006 ，濃硝酸的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類為乙類。5.2.2 生產(chǎn)工藝火災(zāi)危險(xiǎn)分類根據(jù) 建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范 gb50016-2006中表 3.1.1

37、， 生產(chǎn)的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類 （見附錄中表 a1生產(chǎn)的火災(zāi)危險(xiǎn)性劃分）可知，濃硝酸稀釋、氨化中和屬于甲類生產(chǎn)；硝銨，硝酸與氨的混合液在解吸塔和洗滌器進(jìn)行氨的回收屬于甲類生產(chǎn)；硝銨溶液的一段蒸發(fā)屬于也甲類生產(chǎn)，濃硝銨溶液的造粒，包裝都屬于甲類生產(chǎn)。具體理由如下：（1）在常用危險(xiǎn)化學(xué)品的分類及標(biāo)志 gb 13690-92 和建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 gb50016-2006中規(guī)定，硝銨為第5.1 類氧化劑，其火災(zāi)危險(xiǎn)性分類為甲類；氨氣為第2.3 類有毒氣體，其火災(zāi)危險(xiǎn)性分類為乙類；濃硝酸為第 8.1 類酸性腐蝕品，其濃硝酸的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類為甲類。（2）由于從稀釋到中和反應(yīng)、 洗滌回收再到一段蒸發(fā)， 生產(chǎn)車間和

38、反應(yīng)裝置中都有硝酸， 硝銨等甲類類物質(zhì)， 而氨氣屬于一類危險(xiǎn)物質(zhì)。 但為了提高安全性能，把以上過程火災(zāi)危險(xiǎn)性提高到甲類。（3）鑒于噴淋造粒和包裝過程只有硝銨大量存在，硝銨的火災(zāi)危險(xiǎn)性為甲類，故噴淋造粒和包裝過程的火災(zāi)危險(xiǎn)性被確定為甲類。5.2.3 存儲區(qū)火災(zāi)危險(xiǎn)分類根據(jù)建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范 gb50016-2006表 3.1.3 儲存物品的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類沈陽航空航天大學(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 16 頁（見附錄中表a2貯存物品火災(zāi)危險(xiǎn)性劃分） ，將各原料、 成品儲罐、儲庫的火災(zāi)危險(xiǎn)性為：硝銨，熔點(diǎn) 169.6，沸點(diǎn) 210( 分解) ，屬于火災(zāi)危險(xiǎn)性甲類，則硝銨庫的火災(zāi)危險(xiǎn)性為甲類；氨氣，比重：0.

39、817（-79） ；熔點(diǎn)：-77.7 ；沸點(diǎn)；-33.3 ；自燃點(diǎn)；651；爆炸極限： 15.7 27.4%，最易引燃濃度： 17，屬于易燃易爆氣體，與空氣混合易形成爆炸性混合物，遇火星會(huì)引起燃燒爆炸，有油類存在時(shí)，更增加燃燒危險(xiǎn)，氨氣庫的火災(zāi)危險(xiǎn)性為乙類。濃硝酸，硝酸是液體強(qiáng)氧化劑，助燃品，熔點(diǎn)為-42.4 ，沸點(diǎn)為 120.5 ，與空氣混合可形成爆炸混合氣。能與多種物質(zhì)如金屬粉末、電石、松節(jié)油等猛烈反應(yīng)，發(fā)生爆炸。與可燃物、還原劑和有機(jī)物如木屑、棉花、稻草或廢砂頭等接觸，引起燃燒，并散發(fā)出劇毒的棕色煙霧。 與硝酸蒸氣接觸有爆炸的危險(xiǎn)，濃硝酸的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類為乙類。煤的火災(zāi)危險(xiǎn)性屬于乙類。5

40、.3 耐火等級的確定5.3.1生產(chǎn)區(qū)根據(jù)生產(chǎn)區(qū)廠房的火災(zāi)危險(xiǎn)類別，依據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范gb50016-2006第3.2.1 條表 3.2.1 （見附錄中表 a3廠房的耐火等級及廠房面積） 確定各廠房的耐火等級及廠房面積。本次設(shè)計(jì)廠房全為單層廠房，1 至 5 號生產(chǎn)車間火災(zāi)危險(xiǎn)類別都為甲類，選擇耐火等級為一級，其中 1 至 3 號生產(chǎn)車間廠房面積均為2400 ，4 號和 5號生產(chǎn)車間占地面積為1600。6 號液氨泵室的火災(zāi)危險(xiǎn)類別為乙類，7 號硝銨泵室的火災(zāi)危險(xiǎn)類別為甲類， 選擇耐火等級均為一級， 兩個(gè)泵室均為單層結(jié)構(gòu)， 廠房面積為 2005.3.2 儲存區(qū)根據(jù)庫房的火災(zāi)危險(xiǎn)類別，依據(jù)建筑設(shè)計(jì)防

41、火規(guī)范gb50016-2006第 3.3.2條表 3.3.2 （見附錄中表a4庫房的耐火等級、層數(shù)和占地面積）庫房的耐火等級，沈陽航空航天大學(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 17 頁可以確定儲存區(qū)倉庫、產(chǎn)品車間的層數(shù)和面積。原料和成品儲庫均為單層，根據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范gb50016-2006第 3.3.2 條表 3.3.2 附注 4： 獨(dú)立建造的硝酸銨倉庫、電石倉庫、聚乙烯等高分子制品倉庫、尿素倉庫、配煤倉庫、造紙廠的獨(dú)立成品倉庫以及車站、碼頭、機(jī)場內(nèi)的中轉(zhuǎn)倉庫，當(dāng)建筑的耐火等級不低于二級時(shí)，每座倉庫的最大允許占地面積和每個(gè)防火分區(qū)的最大允許建筑面積可按本表的規(guī)定增加1.0 倍。本場所有儲庫均為單層倉

42、庫，其中儲庫3 火災(zāi)危險(xiǎn)類別為甲類，耐火等級為一級，面積為500 ；儲庫 1、2 耐火等級一級，火災(zāi)危險(xiǎn)類別為乙類，面積為1200。儲庫 11存放燃料煤火災(zāi)危險(xiǎn)性為乙類，耐火等級二級，占地面積1600 。5.3.3 生活區(qū)根據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 ，生活區(qū)的建筑可以依據(jù)民用建筑確定耐火等級和面積（見附錄一中表a5民用建筑確定耐火等級和面積）。本廠生活區(qū)內(nèi)的所有建筑確定耐火等級均為三級，面積分別為食堂700、辦公樓 1、辦公樓 2600、浴池600 、技術(shù)安全科 500 、禮堂 700、醫(yī)院 500、員工娛樂中心 1600、宿舍 1、2、3400、配電站和污水站 225、鍋爐房和水泵站 100 、消

43、防水池 400 。5.3.4 其他設(shè)施區(qū)根據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范和石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范對其他設(shè)施的耐火等級及面積進(jìn)行設(shè)計(jì)。 其中鍋爐房應(yīng)為一、 二級耐火等級建筑， 但每小時(shí)鍋爐的總蒸發(fā)量不超過4t 的燃煤鍋爐房可采用三級耐火等級的建筑。因此，設(shè)計(jì)本化工廠鍋爐房為二級耐火等級的建筑，面積為 100 ；由于消防水池不是是露天的， 所以不考慮耐火等級，面積為400 ；水泵站、配電站、污水處理站為耐火等級均為二級，面積分別為 100、225 、225。綜上所述，化工廠內(nèi)各建筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)類別、耐火等級、層數(shù)、面積如表5.1所示。沈陽航空航天大學(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 18 頁表5.1 表5.2 化工廠

44、內(nèi)各個(gè)建筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)類別、耐火等級、層數(shù)、面積項(xiàng)目編號建筑物名稱火災(zāi)危耐火層數(shù)面積 (m2) 類別險(xiǎn)類別等級1 生產(chǎn)車間 1 甲類一級單層2400 生2 生產(chǎn)車間 2 甲類一級單層2400 產(chǎn)3 生產(chǎn)車間 3 甲類一級單層2400 區(qū)4 生產(chǎn)車間 4 甲類一級單層1600 5 生產(chǎn)車間 5 甲類一級單層1600 6 泵室 6 甲類一級單層200 7 泵室 7 甲類一級單層200 存8 儲罐 1 乙類一級單層體積 12560 儲9 儲罐 2 乙類一級單層體積 12560 區(qū)10 儲庫 3 甲類一級單層500 11 儲庫 4 乙類三級單層1200 12 食堂三級二層700 生13 禮堂三級三層7

45、00 14 辦公樓 1 三級四層600 活15 辦公樓 2 三級三層600 17 醫(yī)院三級二層500 18 技術(shù)安全科三級二層500 19 娛樂中心三級二層900 20 宿舍 1 三級三層400 21 宿舍 2 三級三層400 22 宿舍 3 三級三層400 23 變、配電站二級單層225 附屬24 污水站二級單層225 沈陽航空航天大學(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 19 頁設(shè)備25 鍋爐房二級單層100 區(qū)26 水泵站二級單層100 27 消防水池單層體積 400 5.4 防火間距5.4.1 防火間距設(shè)計(jì)原則本次設(shè)計(jì)中各建、 構(gòu)筑物之間防火間距的設(shè)計(jì)是以建筑設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)防火規(guī)范 表3.3.1廠房防火間

46、距防火間距、表3.3.10室外變、配電站與建筑物、儲罐、堆場的防火間距為最低標(biāo)準(zhǔn)， 以本次設(shè)計(jì)各建構(gòu)筑物之間的防火間距的設(shè)計(jì)主要根據(jù)石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范表3.2.11石油化工企業(yè)總平面布置的防火間距的要求作為主要標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定。 對硝銨廠各建、 構(gòu)筑物之間的防火間距進(jìn)行確定，并且只考慮鄰近建、構(gòu)筑物之間的防火間距。本廠重點(diǎn)防火區(qū)域?yàn)樯a(chǎn)區(qū)和儲存區(qū)，根據(jù)生產(chǎn)車間、 倉庫、儲罐等的火災(zāi)危險(xiǎn)類別，對防火間距進(jìn)行設(shè)定。生產(chǎn)區(qū)內(nèi)生產(chǎn)車間的火災(zāi)危險(xiǎn)類別為甲類、乙類，儲庫和儲罐的火災(zāi)危險(xiǎn)類別包括甲類和乙類。因此，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)可知，甲類車間、倉庫之間的防火間距為 30m ，甲類與乙類之間的防火間距為25m 。由

47、于工廠所處工業(yè)區(qū)已實(shí)現(xiàn)“七通一平”，因此廠內(nèi)鍋爐房僅為工廠生產(chǎn)所需，水泵站為生產(chǎn)區(qū)小型供水泵站，所以將鍋爐房和水泵站當(dāng)作丙類設(shè)施。則其與配電站之間的防火間距應(yīng)符合丙類設(shè)施與全廠重要性設(shè)施之間的防火間距，為35m 。5.4.2 防火間距的確定依據(jù)以上原則， 并且考慮產(chǎn)品生產(chǎn)、 儲存過程的安全性， 工廠整體布局的規(guī)范美觀，以及便于消防滅火等因素，廠內(nèi)建、構(gòu)筑物之間的防火確定見表d1 。根據(jù)各建、構(gòu)筑物之間的防火間距及其面積，綜合考慮總體布置以及各類生產(chǎn)車間、倉儲設(shè)施和其他設(shè)施與廠區(qū)圍墻、 廠內(nèi)各道路、 工廠管理區(qū)及生活區(qū)的距離， 工廠總平面布置見圖紙，其中各建（構(gòu)）筑之間的防火間距見附錄，各建（構(gòu)

48、）筑物標(biāo)號同表5.1 。沈陽航空航天大學(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 20 頁6 防爆電氣的設(shè)計(jì)6.1 劃分爆炸危險(xiǎn)區(qū)域根據(jù)防爆電器設(shè)計(jì)規(guī)范gb50058-92 6 有關(guān)規(guī)定，鑒于 1 號生產(chǎn)車間的反應(yīng)原理以及反應(yīng)物質(zhì)，依據(jù)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范7 該區(qū)域存在的釋放源為第二級釋放源。 爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的劃分應(yīng)按釋放源級別和通風(fēng)條件確定，存在第二級釋放源的區(qū)域可劃為1 區(qū)。 （見附錄 c1）根據(jù)防爆電器設(shè)計(jì)規(guī)范gb50058-92 第 2.2.3 條規(guī)定“第一級釋放源：預(yù)計(jì)正常運(yùn)行時(shí)周期或偶爾釋放的釋放源。類似下列情況的，可劃為第一級釋放源：在正常運(yùn)行時(shí)會(huì)釋放易燃物質(zhì)的泵、壓縮機(jī)和閥門等的密封

49、處”。硝銨的火災(zāi)危險(xiǎn)性為甲類。這個(gè)流程中硝銨的合成工藝反應(yīng)本身放熱，蒸發(fā)過程是在真空和外部熱源作用條件下進(jìn)行的，反應(yīng)后的氣體溫度較高，在生產(chǎn)過程中有較高的危險(xiǎn)。因此，在進(jìn)行硝銨合成時(shí)密封處為第二級釋放源，釋放物質(zhì)為氨氣和硝銨， 所以將密封處所在的區(qū)域劃分為 1 區(qū)。根據(jù)防爆電器設(shè)計(jì)規(guī)范gb50058-92 第 2.3.16 條規(guī)定， “當(dāng)易燃物質(zhì)重于空氣時(shí)， 1 區(qū)外半徑為 15m的范圍內(nèi)劃為 2 區(qū)” ，故整個(gè)生產(chǎn)車間1 的危險(xiǎn)區(qū)域劃分為一區(qū)。區(qū)域劃分圖見附錄。6.2 防爆電氣選擇6.2.1 爆炸性混合物分級、分組本次設(shè)計(jì)選擇1 號車間進(jìn)行爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分。該車間的主要釋放源是氨氣，根據(jù)氨氣

50、的性質(zhì)， 在生產(chǎn)過程中他們的蒸汽與空氣可形成爆炸性混合物，依據(jù)防爆電氣設(shè)計(jì)規(guī)范 7 對生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行爆炸危險(xiǎn)分區(qū)。根據(jù)本規(guī)范2.2.3 條可知該區(qū)域存在的釋放源為第二級釋放源。 根據(jù)規(guī)范 2.2.5 爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的劃分應(yīng)按釋放源級別和通風(fēng)條件確定， 存在第二級釋放源的區(qū)域可劃為1 區(qū)。根據(jù)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范 9 氣體或蒸汽爆炸性混合物分級、分組舉例，應(yīng)按危險(xiǎn)程度較高的級別和組別選用防爆電氣設(shè)備。爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的電氣設(shè)備， 應(yīng)符合周圍環(huán)境內(nèi)化學(xué)的、機(jī)械的、熱的、霉菌以及風(fēng)沙等不同環(huán)境條件對電氣設(shè)備的要求。電氣設(shè)備沈陽航空航天大學(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 21 頁結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足電氣設(shè)備在規(guī)

51、定的運(yùn)行條件下不降低防爆性能的要求。根據(jù)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范氣體或蒸汽爆炸性混合物分級、分組舉例，爆炸氣體混合物時(shí)，應(yīng)按危險(xiǎn)程度較高的級別和組別選用防爆電氣設(shè)備。爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的電氣設(shè)備，應(yīng)符合周圍環(huán)境內(nèi)化學(xué)的、機(jī)械的、熱的、霉菌以及風(fēng)沙等不同環(huán)境條件對電氣設(shè)備的要求。電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足電氣設(shè)備在規(guī)定的運(yùn)行條件下不降低防爆性能的要求。氨氣的最大試驗(yàn)安全間隙（mesg ） （mm ） 0.9且引燃溫度 t （）t450，因此根據(jù)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范，氨氣屬于屬于 a 級 t1組。假設(shè)該生產(chǎn)廠房通風(fēng)良好，因此該廠房的爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分應(yīng)依據(jù)本規(guī)范第2.3.7 條進(jìn)行劃分。

52、具體分區(qū)見圖6.1 。6.2.2防爆電氣選擇根據(jù)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范第2.5.3條廠區(qū)內(nèi)主要防爆電氣根據(jù)（附錄）的表格要求對防爆電器進(jìn)行選擇。可知廠房的防爆電氣類型應(yīng)選擇a 級 t1 組, 根據(jù)具體的爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)類型按照爆炸和火災(zāi)電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范來劃分廠內(nèi)主要防爆電氣。具體防爆電氣選型詳見下表（注：為適用；為慎用；x為不適用）。表 6.2 電氣設(shè)備防爆結(jié)構(gòu)的選型危險(xiǎn)區(qū)域防爆電器電器設(shè)備2 區(qū)隔爆型 d 正壓型 p 增安型 e 無火花型 n 鼠籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)繞線型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)同步電動(dòng)機(jī)沈陽航空航天大學(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 22 頁危險(xiǎn)區(qū)域2 區(qū)直流電動(dòng)機(jī)電磁滑差離合器注： 1.

53、表中符號：為適用；為慎用；x為不適用（下同） ；表 6.3變壓器防爆結(jié)構(gòu)的選型危險(xiǎn)區(qū)域防爆電器電器設(shè)備2 區(qū)隔爆型 d 正壓型 p 增安型 e 無火花型 n 變壓器 ( 包括起動(dòng)用 ) 電抗線圈 ( 包括起動(dòng)用 ) 儀表用互感器表 6.4 燈具類防爆結(jié)構(gòu)的選型危險(xiǎn)區(qū)域防爆電器電器設(shè)備2 區(qū)隔爆型 d 增安型 e 固定式燈移動(dòng)式燈攜帶式電池?zé)糁甘緹纛惿蜿柡娇蘸教齑髮W(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 23 頁危險(xiǎn)區(qū)域2 區(qū)鎮(zhèn)流器表 6.5 信號報(bào)警裝置等電氣設(shè)備防爆結(jié)構(gòu)的選型危險(xiǎn)區(qū)域防爆電器電器設(shè)備2 區(qū)本質(zhì)安全型ia ib 隔爆型 d 正壓型 p 增安型 e 信號報(bào)警裝置插接裝置接線箱（盒）電氣測量表計(jì)沈

54、陽航空航天大學(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 24 頁7 泄爆方式確定及泄爆面積計(jì)算7.1 泄爆方式本次設(shè)計(jì)選擇 1 號車間進(jìn)行泄爆方式的確定。 根據(jù) 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 第 3.6.4條，泄壓設(shè)施的設(shè)置應(yīng)避開人員密集場所和主要交通道路，并宜靠近有爆炸危險(xiǎn)的部位。作為泄壓設(shè)施的輕質(zhì)屋面板和輕質(zhì)墻體的單位質(zhì)量不宜超過60kg/ 。工業(yè)廠房的泄爆設(shè)計(jì)應(yīng)注意，散發(fā)可燃粉塵、纖維的廠房內(nèi)表面應(yīng)平整、光滑，并易于清掃。 在地溝積聚的有效措施， 且與相鄰廠房連通處應(yīng)采用防火材料密封。有爆炸危險(xiǎn)的設(shè)備宜避開廠房的梁、柱等主要承重構(gòu)件布置， 因此本設(shè)計(jì)中一號廠房的泄爆方式選用頂棚泄爆， 泄爆設(shè)施選擇輕質(zhì)的纖維材料這種材

55、料具有平整，質(zhì)輕，適合于設(shè)計(jì)施工的化工廠房使用。7.2 泄爆面積的計(jì)算根據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范第3.4.1條，有爆炸危險(xiǎn)的甲、乙類廠房宜獨(dú)立設(shè)置，并宜采用敞開或半敞開護(hù)層。根據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范表3.6.3廠房內(nèi)爆炸危險(xiǎn)物質(zhì)類別與泄壓比值氨氣應(yīng)選擇 0.03。本次設(shè)計(jì)選擇0.05。根據(jù)泄爆面積計(jì)算公式a=10cv2/3（7.1 ）式中， a為泄爆面積（ m2） ；c為泄壓比值（ m2/m3） ；v為廠房體積（ m3） 。根據(jù)公式 v=60 4010=24000m3，c取 0.05 得：a=10cv2/3 =10 0.05 240002/3 = 416.0m2因?yàn)椋?a2400 m2所以，該設(shè)計(jì)合理。

56、沈陽航空航天大學(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 25 頁8 滅火器的配置8.1 滅火器的選擇根據(jù)建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范8 第 3.2.1 條（見附錄中表c1 工業(yè)建筑滅火器配置場所的危險(xiǎn)等級舉例）本次設(shè)計(jì)針對儲庫3 進(jìn)行滅火器配置設(shè)計(jì)，儲庫3存儲的是硝銨， 是甲類火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)物質(zhì)， 因此儲庫 3 滅火器配置的危險(xiǎn)等級為嚴(yán)重危險(xiǎn)級。由于廠房中存儲的是固態(tài)硝銨。所以其火災(zāi)類別為a類火災(zāi)。根據(jù) 4.1.3條規(guī)定：在同一滅火器配置場所，當(dāng)選用兩種或兩種以上類型滅火器時(shí)，應(yīng)采用滅火劑相容的滅火器。根據(jù) 4.2.2 條規(guī)定： 4.2.1 a 類火災(zāi)場所應(yīng)選擇水型滅火器、磷酸銨鹽干粉滅火器、 泡沫滅火器或鹵代烷滅火

57、器。 所以儲庫 3 的滅火器可選擇磷酸銨鹽干粉滅火器。8.2 滅火器設(shè)置根據(jù)建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范第5.1.1 5.15 條的相關(guān)規(guī)定：1 滅火器應(yīng)設(shè)置在位置明顯和便于取用的地點(diǎn), 且不得影響安全疏散。2 對有視線障礙的滅火器設(shè)置點(diǎn)，應(yīng)設(shè)置指示其位置的發(fā)光標(biāo)志。3 滅火器的擺放應(yīng)穩(wěn)固，其銘牌應(yīng)朝外。手提式滅火器宜設(shè)置在滅火器箱內(nèi)或掛鉤、托架上，其頂部離地面高度不應(yīng)大于1.50m；底部離地面高度不宜小于0.08m。滅火器箱不得上鎖。4 滅火器不宜設(shè)置在潮濕或強(qiáng)腐蝕性的地點(diǎn)。當(dāng)必須設(shè)置時(shí)，應(yīng)有相應(yīng)的保護(hù)措施。滅火器設(shè)置在室外時(shí)，應(yīng)有相應(yīng)的保護(hù)措施。5 滅火器不得設(shè)置在超出其使用溫度范圍的地點(diǎn)6 。

58、根據(jù)第 5.2.1 條規(guī)定，設(shè)置在a 類火災(zāi)場所的滅火器，其最大保護(hù)距離應(yīng)符合表 5.2.1 的規(guī)定。沈陽航空航天大學(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 26 頁表 8.1 a類火災(zāi)場所的滅火器最大保護(hù)距離(m)滅火器型式危險(xiǎn)等級手提式滅火器推車式滅火器嚴(yán)重危險(xiǎn)級15 30 中危險(xiǎn)級20 40 輕危險(xiǎn)級25 50 根據(jù) 6.2.1 a類火災(zāi)場所滅火器的最低配置基準(zhǔn)應(yīng)符合表6.2.1 的規(guī)定。表 8.2. a類火災(zāi)場所滅火器的最低配置基準(zhǔn)危險(xiǎn)等級嚴(yán)重危險(xiǎn)級中危險(xiǎn)級輕危險(xiǎn)級單具滅火器最小配置滅火級別 3a 2a 1a 單位滅火級別最大保護(hù)面積 (m2/a) 50 75 100 根據(jù)第 7.3.2 條規(guī)定，由于

59、設(shè)有室內(nèi)消火栓系統(tǒng)，所以k=0.9 s 500 q =k = 0.9 = 9 u 50 在每個(gè)設(shè)置點(diǎn)處都設(shè)置有手提式滅火器，由表8.1 可知最大保護(hù)距離為15m ，根據(jù)廠房的面積可以確定廠房的設(shè)置點(diǎn)數(shù)為3，即 n=3 。沈陽航空航天大學(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 27 頁q 9 qe = = =3a n 3 由于本廠滅火器的最小配置滅火級別為3a，所以由建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范附錄 a(見附錄表 c2手提式滅火器類型、規(guī)格和滅火級別和表c3推車式滅火器類型、規(guī)格和滅火級別 ) 在每個(gè)設(shè)置點(diǎn)選擇兩個(gè)mf/abc6 手提式滅火器。在 10 號廠房共設(shè)置 3 個(gè)設(shè)置點(diǎn)，每個(gè)設(shè)置點(diǎn)放置兩個(gè)mf/abc6 手

60、提式滅火器。設(shè)置點(diǎn)圖 8.1 所示圖 8.1 滅火器設(shè)置點(diǎn)示意圖沈陽航空航天大學(xué)防火防爆課程設(shè)計(jì)- 第 28 頁9 總結(jié)由于硝酸銨工藝比較成熟，硝酸銨溶液發(fā)生重大爆炸事故案例并不多見。但近幾年仍然有幾起硝酸銨生產(chǎn)裝置發(fā)生重大爆炸事故的案例。究其原因，主要是生產(chǎn)單位對工廠廠區(qū)整體生產(chǎn)生活設(shè)施的防火防爆設(shè)計(jì)不夠重視。通過為期兩周的課程設(shè)計(jì)，我們力求以工程技術(shù)的手段提升硝銨化工廠的安全性，以保證工廠的正常生產(chǎn)和工廠員工的生命安全。硝銨廠設(shè)計(jì)過程中充分考慮本次設(shè)計(jì)的最終目的即通過本設(shè)計(jì)降低該廠火災(zāi)爆炸 事 故 的 發(fā) 生 概 率 及 其事 故 后 果 的 嚴(yán)重 程 度 。 通 過查 閱 建 筑 設(shè)計(jì)