1、摘 要在查閱資料熟悉鹽酸廠的生產工藝和相關原材料的理化性質的基礎上，通過對防火防爆知識的學習，結合相關規范標準，對建廠于沈陽市工業園區的百盛化工有限公司鹽酸廠進行包括分區布置、火災危險類別的確定、耐火等級的確定、防火間距的設計、防爆電氣的設計、泄爆方式的確定和泄爆面積的計算以及滅火器的配置等相關防火防爆的設計。關鍵詞：鹽酸；氫氣；耐火等級；防火防爆；泄爆；滅火器目錄摘 要I1 前言12 工程概況23 工程項目分析33.1 工藝流程介紹33.1.1 生產工藝簡述33.1.2 安全防火重點部位43.1.3 安全工作重點43.2 工藝環節的劃分53.2.1 生產區53.2.2 倉儲設備63.2.3

2、其他設施64 總平面布置84.1 分區布置84.2 火災危險類別的確定84.2.1 鹽酸及生產原料的理化性質簡介84.2.2 生產工藝火災危險分類94.2.3 儲存區火災危險分類94.3 耐火等級的確定94.3.1 生產區94.3.2 儲存區104.3.3 生活區104.3.4 附屬設施區104.4 防火間距124.4.1 防火間距設計原則124.4.2 防火間距的確定135 防爆電氣的設計155.1 劃分爆炸危險區域155.2 防爆電氣選擇155.2.1 爆炸性混合物分級、分組155.2.2 防爆電氣選擇166 泄爆方式確定及泄爆面積計算186.1 泄爆方式186.2 泄爆面積的計算187

3、滅火器的配置207.1 滅火器的選擇207.2 滅火器的設置218 總結25參考文獻261 前言鹽酸是氫氯酸的俗稱，是氯化氫氣體的水溶液，分子式為HCl，是一種重要的化工原料，工業上可用于稀有金屬的濕法冶金、有機合成、漂染工業、金屬加工、食品工業、無機藥品及有機藥物的生產等。HCl為一元強酸，呈透明無色或黃色。由于鹽酸在工業上有多種用途，其相關生產加工的企業也較為多。鹽酸有刺激性氣味和強腐蝕性，且具有極強的揮發性，人或動物接觸其蒸汽或煙霧，可引起急性中毒，出現眼結膜炎，鼻及口腔粘膜有灼燒感，鼻出血，齒齦出血，氣管炎等。誤服可引起消化道灼傷、潰瘍形成。有可能引起胃穿孔、腹膜炎等。眼和皮膚接觸可致

4、灼傷。長期接觸可引起慢性鼻炎、慢性支氣管炎、牙齒酸蝕癥及皮膚損害。且鹽酸對環境有危害，對水體和土壤可造成污染。所以對于生產鹽酸的企業，需要一定水平的安全管理才能預防危險事故的發生。工業上制備鹽酸主要采用電解法，將飽和食鹽水進行電解，得到的氫氣和氯氣在反應器中混合點燃生成氯化氫氣體再經過冷卻后被水吸收成為鹽酸。其工藝流程主要為進氣、反應、冷卻、吸收以及尾氣處理五個部分組成。由于在生產中，原料氯氣有毒，氫氣容易爆炸，生成品氯化氫具有腐蝕性，因此在實際生產中防火防爆的安全設計是必不可少的。2 工程概況本次課程設計針對建廠于沈陽市工業園區的百盛化工有限公司生產鹽酸為例，結合建筑設計防火規范GB5001

5、6-2014.GB50016-2014；石油化工企業設計防火規范.GB50160-2008；房屋建筑制圖統一標準.GB/T5001-2001；石油化工防火防爆手冊，以及查閱書籍資料，對該廠生產區，儲存區以及生活區的火災、爆炸危險性進行科學分析，得出每個廠區以及設備的防火防爆要點和安全生產使用的安全綱要，并且最終給出了合理化工廠布置圖平面圖及防火間距布置圖。沈陽百盛化工廠情況概要：本次設計鹽酸廠選址在沈陽市經濟技術開發區精細化工園內，該工業園區具有完善的、與化工生產配套的設施以及供水、供電、供氣、供暖系統，適合建設化工廠。該工業園區所處的地理位置屬于北溫帶，這個地區一年中的主導風向為東北風，市內

6、區年最高氣溫年平均13.7，最低氣溫年平均為2.6，全年平均溫度為7.9。南側為同類工廠，西側和北側為城市道路，東側為居民區。百盛化工廠采取的是直接生產法，即通過氯氣與氫氣反應生產工業鹽酸，通過分析發現整個化工廠主要存在以下安全問題：（1）物料存儲的安全問題工業生產鹽酸主要原材料是氯氣和氫氣。氯氣是一種有毒氣體，吸入氯氣可對人的上呼吸道粘膜造成嚴重的影響，發生中毒反應。國家標準規定：1L空氣中最多可允許含有氯氣0.001毫克。所以氯氣的存儲要求嚴加密閉，儲存于陰涼通風處，一旦氯氣泄漏將造成十分嚴重的后果。氫氣與空氣混合達到爆炸濃度，爆炸隨時發生，而且危害巨大。兩者在存儲中都必須密閉保存。存儲容

7、器不可與腐蝕性物品接觸，并且應該與氧化劑、堿類以及其他化學品分開存放。（2）生產過程的安全問題在生產鹽酸的反應過程中，氣體點燃之后劇烈反應，反應爐中安裝有防爆膜以及安全閥、阻火器等等。這些安全裝置應該定期更換并且有專人勘察。生產過程應科學嚴謹，嚴格控制。（3）.生活辦公區的安全問題鹽酸生產化工廠配備了基礎的附屬設施，如：消防水池、鍋爐房、污水處理站、水泵等，使用過程中的溺水，燙傷問題尤為突出。3 工程項目分析3.1 工藝流程介紹 生產工藝簡述合成鹽酸分兩步：氯氣與氫氣作用生成氯化氫，再用水吸收氯化氫生產鹽酸。合成氯化氫的反應如下：Cl2+H22HCl （條件：點燃）此反應若在低溫、常壓和沒有光

8、照的條件下進行，其反應速率非常緩慢，但在高溫和光照的條件下，反應會非常迅速，放出大量熱。氯氣與氫氣的合成反應，必須很好的控制，否則會發生爆炸。由于反應后的氣體溫度很高，因此，在用水吸收之前必須冷卻。當用水吸收氯化氫時，也有很多熱量放出，放出熱量使鹽酸溫度升高，不利于氯化氫氣體的吸收，因為溶液溫度越高，氯化氫氣體的溶解度就降低，因此，生產鹽酸必須具有冷卻措施。其工藝流程圖如圖3.1所示；氯氣氯氣緩沖罐氯氣阻火器二合一鹽酸反應爐氫氣氫氣緩沖罐氯氣阻火器 雨淋管石墨冷卻器降膜吸收塔尾氣吸收塔排空槽噴射泵烯酸石墨冷卻器中轉槽排空地溝成品槽圖3.1 工業鹽酸生產流程圖生產中，原料氯氣有毒，氫氣容易爆炸，

9、生成品氯化氫具有腐蝕性，所以安全生產尤為重要。 安全防火重點部位（1）二合一鹽酸反應爐：鹽酸反應過程中會放出大量的熱，壓力上升，即使在反應爐上安裝了防爆膜，但是在嚴重超壓的時候會造成大量的熱釋放，伴隨著有毒氣體溢出危害巨大。反應爐中氫氣的濃度是在其爆炸上限以上，一旦壓力上升造成反應爐損毀，氫氣達到爆炸極限(4%75%)，由于反應熱存在即可以引起氫氣爆炸。（2）存儲區氫氣、氯氣以及成品氯化氫的存儲中，極其容易受到溫度影響進而引發事故，存儲區一旦發生意外，后果是無法承受并且無法挽回的。 安全工作重點（1）設備、管線等設備、管線、閥門設備、管線應該嚴格進行定時檢查，一旦發現問題應該立即搶修或者更換新

10、設備及零部件，避免堵塞、泄露等事故發生。（2）緩沖罐氣體緩沖罐的作用是使得原料氣體緩沖減壓，有效的調節原料氣壓力為合成爐安全生產，調節進爐氯氫氣配比，比例為1.00：1.051.10。使用過程中有溫度和許用應力等指標，操作不當容易引發緩沖罐損壞甚至爆炸。在使用過程中必須時刻關注溫度及壓力等常量指標，并且定期由專業人員檢查和更換。（3）二合一鹽酸反應爐二合一鹽酸反應爐的工作過程中，需要先將氫氣在反應爐中點燃，然后通入氯氣，使得有毒的氯氣被氫氣包圍從而充分反應。由此我們可以看出反應爐在整個工業制備中最重要的地位。氫氣的點燃時很重要也很危險的步驟，需要溫度、壓力和氣體混合比例科學嚴謹，如果一步出錯極

11、其容易發生爆炸從而引發火災。反應爐的維護至關重要。反應中的數據變化也需要重點關注。(4)其他部位1）氮氣吹掃系統負責在工業制備之前的廢氣清掃工作。制備工作前應當檢查氮氣吹掃系統是否正常工作。2）氣體分析系統負責氣體純度分析。一般氫氣純度（98.00%）、氯氣純度（80.0%）和氯含氫（1.0%），達到點火指標,如果系統在正常運行，要開其中一臺合成爐，不需要再分析總管氫氣、氯氣純度和氯含氫，但必須分析爐內含氫和尾氣含氫。3）監督系統監測。特別是針對反應爐的監控和安全連鎖系統，必須有人負責記錄并且定期進行檢查和調試，確保系統安全運行直到完成任務。3.2 工藝環節的劃分 生產區鹽酸的工藝流程共分為五

12、個部分，分別為進氣、反應、冷卻、吸收以及尾氣處理。所以鹽酸的生產工藝過程分為五個部分，各個部分都獨立設立生產車間，各個生產車間的功能與規模見表3.1。表 3.1各個生產車間的功能與規模編號生產車間功能長(m)寬(m)高(m)建筑面積()1氯氣和氫氣按比例分配進入緩沖罐6040824002氯氣與氫氣在反應爐中合成氯化氫6040824003吸收氣體5040820004氯化氫氣體冷卻、制成成品5040820005廢氣處理604082400 倉儲設備為了方便工廠的生產與成品的管理，所以在廠內設計有儲存車間和成品車間?；S合成化學品時，原料以及制成品一般儲存在專門功能的車間，即儲存車間。在本次化工生產

13、中原料為氫氣、氯氣，制成品為工業鹽酸。由于氫氣與氯氣危害性巨大，顧需要單獨存儲，不可以和其他氣體混存。根據鹽酸生產工藝流程要求及原材料的儲存方式，將原料及成品劃為一個儲存區，根據它們的儲存要求，分成以下的原材料以及產成品庫，整個倉儲設施區共有3個庫房，編號分別為6號、7號、8號庫房，依次存放氯氣、氫氣、鹽酸成品。各個建筑物功能與規格如表3.2所示。表 3.2儲存車間的功能和規格編號車間名稱儲存車間的功能長(m)寬(m)高(m)建筑面積()6氯氣庫儲存氯氣302547507氫氣庫儲存氫氣302547508鹽酸庫儲存鹽酸404041600 其他設施為了使得工廠的生產設施趨于完善并且符合相關規定，同

14、時為職工提供適宜的工作、生活環境，現設食堂（建筑物9）、辦公樓（建筑物10）、醫療站（建筑物11）、技術安全科（建筑物12）、消防水池（建筑物13）、職工公寓一（建筑物14）、職工公寓二（建筑物15）、浴池（建筑物16）、招待所（建筑物17）、變、配電站（建筑物18）、污水處理站（建筑物19）、鍋爐房（建筑物20）、門衛一（建筑物21）、門衛二（建筑物22）。各個建筑物的規格如下頁表3.3所示。表 3.3其他設施的名稱和規格編號名稱長(m)寬(m)層數建筑面積()9食堂40303120010辦公樓3020560011醫療站3020460012職工公寓一3020660013職工公寓二302066

15、0014浴池2020240015招待所2020440016門衛一5412017門衛二5412018技術安全科2020340019消防水池-31420鍋爐房2520150021變、配電站1520130022污水處理站25201500注：一層高度為4m，二層以上（包括兩層）每層高度為3m；消防水池為半徑10m，高2m的圓柱狀。4 總平面布置4.1 分區布置根據廠區生產和生活的要求，在充分考慮人身財產安全和火災爆炸危險等諸多方面因素的基礎上，將整個廠區分為三部分：東側為生活區，設有宿舍樓、醫療站、食堂、浴室、辦公樓、招待所、技術安全科和停車場等，東北側設有兩個出入口；廠區西南側（左下角）為生產區，設

16、有各個生產車間；西北側（左上角）為原料和產品儲存區。儲存區及生產區周圍為消防水池、綠化隔離帶。4.2 火災危險類別的確定 鹽酸及生產原料的理化性質簡介（1）鹽酸分子式為HCl，鹽酸是氫氯酸的俗稱，是氯化氫氣體的水溶液，呈透明無色或黃色，分子量是36.461，熔點：-114.2，沸點（101.325KPa）：-85.0，液體密度（-85.1，101.325KPa）：1191Kg/m3，氯化氫氣體相對密度（空氣=1，25，101.325Kpa）：1.267，蒸汽壓（-20）：1469Kpa （0）：2584Kpa （20）：4215Kpa，臨界溫度：51.4，急性毒性：LD50:900mg/Kg(

17、兔經口)；LC50：3124ppm/小時（大鼠吸入），鹽酸不燃，具有強腐蝕性、強刺激性，可致人體灼傷，能與一些活性金屬粉末發生反應，放出氫氣，分解產物：氯化氫。（2）氯氣分子式為Cl2，黃綠色氣體，有毒，有刺激性氣味，分子量35.461，易液化，熔沸點較低（在101Kpa下，熔點-107.1，沸點-34.6，降溫加壓可將氯氣液化為液氯即Cl2），密度比空氣密度大，標況是3.17g/L，可溶于水，且易溶于有機溶劑，難溶于飽和食鹽水，不燃燒，但可助燃，對金屬和非金屬都有腐蝕作用，對眼、呼吸道粘膜有刺激作用。（3）氫氣分子式為H2，是一種無色、無味的氣體，在標準狀況下氣體的密度為0.09kg/m3,

18、與同體積的空氣相比，約為空氣質量的1/14，在大氣壓為101.3Kpa，溫度為-252.8時，氫氣液化為無色液體，在-259.14為雪狀固體，難溶于水，氫氣為易燃壓縮氣體，與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸，其燃燒反應熱為241.0kJ/mol,閃點低于-50，引燃溫度400，體積爆炸極限4.1%74.1%，能與氟、氯等發生劇烈的化學反應。 生產工藝火災危險分類氫氣與空氣混合物的爆炸下限是4.1%，閃點低于-50，根據石油化工企業設計防火規范表3.1.1第1、2條，爆炸下限4.1%<10%（體積），閃點-5028，得到與氫氣有關的生產為甲類。氯氣不可燃也不可爆，根據

19、建筑設計防火規范GB50016-2014表，乙類第五條，與氯氣有關的生產為乙類。鹽酸不可燃，不可爆，根據建筑設計防火規范GB50016-2014表，應參照戊類。綜上所述，再結合建筑設計防火規范GB50016-2014第條所述：同一座廠房或廠房的任一防火分區內有不同火災危險性生產時，該廠房或防火分區內的生產火災危險性分類應按照火災危險性較大的部分確定，可得生產廠房為甲類。 儲存區火災危險分類根據建筑設計防火規范GB50016-2014表，氫氣的閃點-50，且爆炸下限是4.1%，參照甲類1和甲類2，氫氣儲存庫應劃為甲類；氯氣不可燃燒，也不能爆炸，但其是助燃氣體，參照乙類第5條，氯氣應劃分為乙類；氯

20、化氫不可燃也不可爆炸，參照戊類，應劃為戊類。4.3 耐火等級的確定 生產區根據生產區廠房的火災危險類別，依據建筑設計防火規范GB50016-2014第條表確定各廠房的耐火等級及廠房面積。甲類生產，一級耐火等級單層廠房面積不超過4000，二級耐火等級單層廠房面積不超過3000。此次設計的廠房均為單層廠房,1到5號生產車間按照之前所設計的都為甲類，選擇耐火等級為一級，在考慮工程整體大小和綜合布置的基礎上，設定1、2、5號廠房面積為2400，3、4號廠房面積為2000。 儲存區根據庫房的火災危險類別，依據建筑設計防火規范GB50016-2014中表庫房的耐火等級、層數和占地面積確定各庫房的耐火等級均

21、為一級，甲類1、2項一、二級庫房最大允許占地面積不超過750，乙類5項一、二級庫房不超過2800，戊類一、二級庫房不限面積，綜合考慮各要求和整體布局以及管理上，將氯氣庫(6號)和氫氣庫(7號)面積均設計為為750，鹽酸庫(8號)的面積為1600。 生活區根據建筑設計防火規范GB50016-2014第條第2小條：單、多層重要公共建筑物和二類高層建筑的耐火等級不應低于二級，食堂、辦公樓、職工公寓、招待所、浴池、醫療站、門衛均為二級，具體面積根據建筑設計防火規范GB50016-2014表不同耐火等級建筑的允許建筑高度或層數。防火分區最大允許建筑面積，具體設計面積為：食堂1200、辦公樓600、職工公

22、寓600、招待所400 、浴池400、醫療站600、門衛20。 附屬設施區根據建筑設計防火規范GB50016-2014鍋爐房應為一、二級耐火等級的建筑，確定鍋爐房為二級。消防水池由于是露天的，不考慮其耐火等級。則鍋爐房的面積為500m2,變、配電站的面積為300，污水處理站的面積為500，技術安全科的面積為400。消防水池容積的計算，選擇體積空間最大的1號（或者2、5號）廠房計算。根據建筑設計防火規范GB50016-2005表工廠，倉庫和民用建筑一次滅火的室外消火栓用水量，得室外消火栓用水量為25L/S；由建筑設計防火規范GB50016-2014表室內消火栓用水量得室內消火栓用水量是10L/S

23、，且同時使用水槍數量為2支；由建筑設計防火規范GB50016-2014表不同場所火災延續時間得甲類廠房火災延續時間為3.0h。由以上數據計算消防水池容量。消防水池總容量等于建筑的室外消火栓用水量加上室內消火栓用水量之和再乘以火災延續時間。則消防水池總容量=25L/S+10L/S×2×3h=468m³將消防水池設計成半徑為10m，高2m的圓筒狀消防水池，底面積為314。綜上所述，工廠內各個建筑物的火災危險類別、耐火等級、層數、面積如下表4.1所示表 4.1工廠內各個建筑物的火災危險類別、耐火等級、層數、面積項目類別編號建筑物名稱火災危險類別耐火等級層數建筑面積(m2

24、)生產區1車間1甲類一級124002車間2甲類一級124003車間3甲類一級120004車間4甲類一級120005車間5甲類一級12400儲存區6氯氣庫甲類一級17507氫氣庫甲類一級17508鹽酸庫甲類一級11600生活區9食堂二級3120010辦公樓二級560011醫療站二級460012職工公寓一二級660013職工公寓二二級660014浴池二級240015招待所二級440016門衛一二級12017門衛二二級120續表 4.1工廠內各個建筑物的火災危險類別、耐火等級、層數、面積項目類別編號建筑物名稱火災危險類別耐火等級層數建筑面積(m2)附屬設備區18技術安全科二級340019消防水池二級

25、-31420鍋爐房二級150021變、配電站二級130022污水處理站二級15004.4 防火間距 防火間距設計原則本次設計的建筑物之間的防火間距的設計主要是根據建筑設計防火規范GB50016-2014表廠房之間及與乙、丙、丁、戊類倉庫、民用建筑等的防火間距的要求作為最低標準進行確定。并且只考慮鄰近建筑物的防火間距。生產區和儲存區主要考慮廠房和庫房的火災危險類別，該工廠的生產區只有甲類廠房，儲存區有甲類庫房和戊類庫房。根據建筑設計防火規范GB50016-2014表可知，一二級耐火等級的甲類廠房和甲類廠房之間的防火間距最低標準是12m；一二級耐火等級的甲類廠房和乙類倉庫之間的防火間距最低標準是1

26、2m；一二級耐火等級的甲類廠房和戊類倉庫之間的防火間距最低標準是12m；甲類廠房和民用建筑之間的防火間距最低標準為25m；根據建筑設計防火規范GB50016-2014表甲類倉庫之間及與其他建筑物、明火或散發火花地點、鐵路、道路等的防火間距可得，氫氣儲存庫（甲類）在氫氣儲量小于10t的時候，其和甲類民用建筑之間的防火間距的最低標準為25m，和耐火等級為一二級的乙、戊類倉庫的防火間距最低標準為12m，和配電站的防火間距最低標準為25m；由表乙、丙、丁、戊類倉庫之間及與民用建筑的防火間距得，氯氣庫（乙類）和戊類倉庫防火間距最低標準為10m，和民用建筑最低防火間距為25m；鹽酸庫（戊類）和民用建筑之間

27、最低防火間距為10m。辦公生活區各建筑物之間的防火距離的確定根據建筑設計防火規范GB50016-2014表民用建筑之間的防火間距及個建筑物的耐火等級確定。生活辦公區耐火等級為二級，各個建筑物之間的最小距離為6m。附屬設施區各建筑物之間的防火間距的設計主要是依據石油化工企業設計防火規范表石油化工廠總平面布置的防火間距進行確定。鍋爐房、配電站、水泵等全廠性重要設施之間距離至少為30m，和甲類廠房之間間距至少為35m，污水池和水泵之間距離至少為35m。每個分區內各建筑物之間的防火間距確定以后，要對分區之間的各建筑物之間的防火間距進行確定。在此設計中主要考慮全場重要性設施與甲類廠房、庫房之間的防火間距

28、要求，根據規范至少應為35m。 防火間距的確定根據以上原則，再加上考慮廠區內整體布局的整體美觀，部分建筑物之間的防火間距如表4.2表示。表4.2 部分建筑物之間的防火間距建筑名稱防火間距建筑名稱防火間距1-230/127-2260/501-2060/358-2160/504-1077/259-1320/66-730/1211-2175/256-2060/5019-20307-830/1019-2235注：1.“1-2”表示1號和2號建筑物之間的防火間距； 2.“30/30”表示“實際距離/最低標準距離”； 3.單位：m由以上設計得到廠房總平面布置圖如下頁圖4.1所示：圖4.1 廠房平面布置圖5

29、 防爆電氣的設計5.1 劃分爆炸危險區域根據爆炸危險環境電力裝置設計規范GB50058-2014第條所述，爆炸性氣體環境應根據爆炸性氣體混合物出現的頻繁程度和持續時間分為0區、1區、2區，分區應符合下列規定：（1）0區應為連續出現或長期出現爆炸性氣體混合物的環境；（2）1區應為在正常運行時可能出現爆炸性氣體混合物的環境；（3）2區應為在正常運行時不太可能出現爆炸性氣體混合物的環境，或技術出現也僅是短時存在的爆炸性氣體混合物的環境。根據儲存庫7的儲存物質氫氣屬于易燃易爆物質，依據爆炸危險環境電力裝置設計規范條規定，對該區域存在的釋放源符合第二級釋放源的情況：1）正常運行時，不能出現釋放可燃物質的

30、泵、壓縮機和閥門的密封處2）正常運行時，不能釋放可燃物質的法蘭、連接件和管道接頭3）正常運行時，不能向空間釋放可燃物質的安全閥、排氣孔和其他孔口處4）正常運行時，不能向空間釋放可燃物質的取樣點根據規范條，爆炸危險區域的劃分應按釋放源級別和通風條件確定，當通風良好時，可降低爆炸危險區域的等級。根據爆炸危險環境電力裝置設計規范附錄B第五條，對于可燃物質輕于空氣，通風良好且為第二季釋放源的主要生產裝置區，當釋放源距地坪的高度不超過4.5m時，以釋放源為中心，半徑為4.5m，頂部與釋放源的距離為4.5m，及釋放源至地坪以上的范圍內可劃分為2區。5.2 防爆電氣選擇 爆炸性混合物分級、分組根據爆炸危險環

31、境電力裝置設計規范附錄C可燃性氣體或蒸汽爆炸性混合物分級、分組，得到氫氣的分級分組為C級，T1組（最大實驗安全間隙不大于0.5mm，最小點燃電流比小于0.45，引燃溫度為500）。 防爆電氣選擇根據爆炸危險環境電力裝置設計規范GB 50058-2014第條規定，爆炸性環境的電力裝置設計應符合下列規定：1 爆炸性環境的電力裝置設計宜將設備和線路，特別是正常運行時能發生火花的設備布置在爆炸性環境以外。當需要設在爆炸性環境內時，應布置在爆炸危險性較小的地點。2 在滿足工藝生產及安全的前提下，應減少防爆電氣設備的數量。3 爆炸性環境內的電氣設備和線路應符合周圍環境內化學、機械、熱、霉菌以及風沙等不同環

32、境條件對電氣設備的要求。 根據爆炸危險環境電力裝置設計規范第條，在爆炸性環境內，電氣設備的選擇應根據下列因素進行選擇：1 爆炸危險區域的分區；2 可燃性物質和可燃性粉塵的分級；3 可燃性物質的引燃溫度；4 可燃性粉塵云、可燃性粉塵層的最低引燃溫度。同時也應符合規范中第條：防爆電氣設備的界別和最憋不應地域該爆炸性氣體環境內爆炸性氣體混合物的級別和組別。由爆炸危險環境電力裝置設計規范GB 50058-2014第條規定：1.爆炸性環境內電氣設備保護級別的選擇應符合表的規定表5.2.2-1 爆炸性環境內電氣設備保護級別的選擇危險區域設備保護級別（EPL）0區Ga1區Ga或Gb2區Ga、Gb或Gc20區

33、Da21區Da或Db22區Da、Db或Dc由于將爆炸危險區域劃分為2區，則設備保護級別（EPL）選擇Ga、Gb或Gc。2.電氣設備保護級別（EPL）與電氣設備防爆結構的關系應符合爆炸危險環境電力裝置設計規范GB 50058-2014表的規定,電氣設備保護級別（EPL）為Ga、Gb和Gc時，相對應電氣設備防爆結構見下表表 Ga、Gb、Gc相對應電氣設備防爆結構設備保護級別（EPL）電氣設備防爆結構防爆形式Ga本質安全型“ia”澆封型“ma”有兩種獨立的防爆類型組成的設備，每一種類型達到保護級別“Gb”的要求-光輻射形式設備和傳輸系統的保護“op is”Gb隔爆型“d”增安型“e”本質安全型“ib

34、”澆封型“mb”油浸型“o”正壓型“px”、“py”充砂型“q”本質安全現場總線概念（FISCO）-光輻射式設備和傳輸系統的保護“op pr”Gc本質安全型“ic”澆封型“mc”無火花“n”、“nA”限制呼吸“nR”限能“nL”火花保護“nC”正壓型“pz”非可燃現場總線概念（FNICO）-光輻射式設備和傳輸系統的保護“op sh”6 泄爆方式確定及泄爆面積計算6.1 泄爆方式泄爆作為減少爆炸損失的一種重要手段在有爆炸危險性的廠房，車間中被廣泛地應用，這里采用屋頂泄爆的方式進行泄爆，另外需要注意防火材料的應用，即與相鄰廠房聯通處或隔板應采用防火材料。根據建筑設計防火規范GB50016-2014

35、中，條，有爆炸危險的甲、乙類廠房應設置泄壓設施；3.6.3條，泄壓設施宜采用輕質屋面板、輕質墻體和易于泄壓的門、窗等，不應采用普通玻璃。泄壓設施的設置應避開人員密集場所和主要交通道路，并宜靠近有爆炸危險的部位。作為泄壓設施的輕質屋面板和輕質墻體的單位質量不宜超過 60kg/m2。屋頂上的泄壓設施應采取防冰雪積聚措施；條，散發較空氣輕的可燃氣體、可燃蒸氣的甲類廠房，宜采用輕質屋面板的全部或局部作為泄壓面積。頂棚應盡量平整、避免死角，廠房上部空間應通風良好。按照上述要求進行泄爆設施的計算和確定。6.2 泄爆面積的計算由于氫氣具有較大的爆炸危險性，2號車間即二合一鹽酸反應爐中，氫氣的濃度是在其爆炸極

36、限以上，一旦壓力上升造成反應爐損毀，氫氣達到爆炸極限（4%-75%），由于反應熱存在即可以引起氫氣爆炸，所以選擇2號車間進行泄爆面積的計算。根據建筑設計防火規范GB50016-2014第條有爆炸危險的甲、乙類廠房宜獨立設置，并宜采用敞開或半敞開式。其承重結構宜采用鋼筋混凝土或鋼框架、排架結構。根據建筑設計防火規范GB50016-2014第條，有爆炸危險的甲、乙類廠房，其泄壓面積宜按下式計算：A = 10CV2/3 （6.1）式中 A泄壓面積， m2； V廠房的容積， m3； C泄壓比值，m2 /m3但當廠房的長徑比大于3時。宜將該建筑物劃分為長徑比小于等于3的多個計算段，各計算段中的公共截面不

37、得作為泄壓面積。由于2號車間的長徑比為1.253，則直接用公式計算。注：長徑比為建筑平面幾何外形尺寸中的最長尺寸與其橫截面周長的積和4.0倍的該建筑橫截面積之比。根據建筑設計防火規范GB50016-2014表3.6.4，查得氫氣 C值0.25，其中，C廠房容積為1000m3時的泄壓比。m2 /m3在這里選取C=0.25，2號車間面積V=60×40×8=19200m³，帶入公式得A=10×0.25×19200231793可見廠房的泄爆面積為1793，小于廠房面積2400。因此可以采用頂棚泄爆。對于儲存區的氫氣庫，A=10×0.25

38、15;30×25×423=520A=0.25*10*（30*25*4）2/3=520可見庫房的泄爆面積為520，小于庫房面積750。因此也可以采用頂棚泄爆。7 滅火器的配置7.1 滅火器的選擇進行滅火器配置的設計計算時候，主要根據建筑滅火器配置設計規范條所述的程序來：（1）確定各滅火器配置場所的火災種類和危險等級；（2）劃分計算單元，計算各計算單元的保護面積；（3）計算各單元的最小需配滅火級別；（4）確定各計算單元中的滅火器設置點的位置和數量；（5）計算每個滅火器設置點的最小需配滅火級別；（6）確定每個設置點滅火器的類型、規格與數量；（7）確定每具滅火器的設置方式和要求；（

39、8）在工程設計圖上用滅火器圖例和文字標明滅火器的型號、數量與設置位置。根據建筑滅火器配置設計規范條7號儲存庫存放的是氫氣，是甲類火災爆炸物質，因此7號倉庫滅火器配置的危險等級為嚴重危險級。由于廠房中儲存的是氣態的氫氣，根據條，其火災類別為C類火災。根據建筑滅火器配置設計規范條規定，滅火器的選擇應該考慮(1) 滅火器配置場所的火災種類; (2) 滅火器配置場所的危險等級; (3) 滅火器的滅火效能和通用性; (4) 滅火劑對保護物品的污損程度; (5) 滅火器設置點的環境溫度; (6)使用滅火器人員的體能。根據建筑滅火器配置設計規范4.2.3 條規定：C 類火災場所應選擇磷酸銨鹽干粉滅火器、 碳

40、酸氫鈉干粉滅火器、二氧化碳滅火器或鹵代烷滅火器。由于鹽酸主要生產原料中的氫氣火災危險類別是C類的，根據建筑滅火器配置設計規范可知， C 類火災場所應選擇磷酸銨鹽干粉滅火器、碳酸氫鈉干粉滅火器、二氧化碳滅火器或鹵代烷滅火器。根據 4.1.3 條規定：在同一滅火器配置場所，當選用兩種或兩種以上類型滅火器時，應采用滅火劑相容的滅火器。以建筑滅火器配置設計規范附錄E所示，該鹽酸廠選用碳酸氫鈉干粉滅火器。7.2 滅火器的設置滅火器設置原則主要根據建筑滅火器配置設計規范第條相關規定：（1）滅火器應設置在位置明顯和便于取用的地點，且不得影響安全疏散。（2）對有視線障礙的滅火器設置點，應設置指示其位置的發光標

41、志。（3）滅火器的擺放應穩固，其銘牌應朝外。手提式滅火器宜設置在滅火器箱內或掛鉤、托架上，其頂部離地面高度不應大于1.50m；底部離地面高度不宜小于0.08m。滅火器箱不得上鎖。（4）滅火器不宜設置在潮濕或強腐蝕性的地點。當必須設置時，應有相應的保護措施。滅火器設置在室外時，應有相應的保護措施。（5）滅火器不得不設置在超出其使用溫度范圍的地點。單元最小需配滅火級別計算公式：Q=K×SU (7.1)式中 Q計算單元的最小需配滅火級別（A或B）；S計算單元的保護面積（）；UA類或B類火災場所單位滅火級別最大保護面積（/A或/B）；K修正系數。根據建筑滅火器配置設計規范第條的表6.2.2

42、B、C類火災場所滅火器的最低配置基準危險等級嚴重危險級中危險級輕危險級單具滅火器最小配置滅火級別89B55B21B單位滅火級別最大保護面積（/B）0.51.01.5從表中可得U=0.5。根據建筑設計防火規范GB50016-2014第條，下列建筑或場所應設置室內消火栓系統：1，建筑占地面積大于300的廠房和倉庫；3，體積大于5000m³的車站、碼頭、機場的候車（船、機）建筑、展覽建筑、商店建筑、旅館建筑、醫療建筑和圖書館等單、多層建筑；5，建筑高度大于15m或體積大于10000m³的辦公建筑、教學建筑和其他單、多層民用建筑。另外根據規范第條，本規范第條未規定的建筑或場所和符合

43、本規范第條規定的下列建筑或場所，可不設置室內消火栓系統，但宜設置消防軟管卷盤或輕便消防水龍：1，耐火等級為一、二級且可燃物較少的單、多層丁、戊類廠房（倉庫）；5，室內無生產、生活給水管道，室外消防用水取自儲水池且建筑體積不大于5000m³的其他建筑。由以上規定結合廠區內的各建筑物的數據，得到應該設立室內消火栓系統的建筑物為：15號廠房，6、7號倉庫，10號辦公樓，11號醫療站，12、13號職工公寓。再結合建筑滅火器配置設計規范中表得到修正系數K， 表7.3.2 修正系數K計算單元K未設室內消火栓系統和滅火系統1.0設有室內消火栓系統0.9設有滅火系統0.7設有室內消火栓系統和滅火系統

44、0.5可燃物露天堆場甲、乙、丙類液體儲存罐區可燃氣體儲存罐區0.3所選擇的是7號氫氣庫，儲存區內設有室內消火栓系統和滅火系統，所以K=0.5將上述數據帶入公式得：Q=K×SU=0.5×7500.5=750B 在每個設置點都設置有推車式滅火器，由規建筑滅火器配置設計規范中表 5.2.2 B、C類火災場所的滅火器最大保護距離（m）,表 5.2.2 B、C類火災場所的滅火器最大保護距離（m）滅火器型式危險等級手提式滅火器推車式滅火器嚴重危險級918中危險級1224輕危險級1530從表中可得最大保護距離是18m。根據庫房的面積可以確定庫房的設置點數為：N=30÷18×25÷183則 Qe=Q÷N=750B÷3=250B式中 Qe 計算