1、摘 要本課設主要針對吉林某新建聚丙烯化工廠進行防火防爆設計。 文中化工廠是采用間歇式液相本體聚合法生產聚丙烯。文章首先介紹了聚丙烯的生產工藝，并進行工藝劃分確定其主要危險及各個環節的火災危險類別。其次，確定各個廠房建筑物的耐火等級及其間距，并對廠區進行劃分和總平面布置。第三，選擇聚丙烯合成廠房，計算泄壓面積并選擇確定泄壓方式。第四，對生產廠房進行防爆電氣設計，并確定泄爆方式，計算相關設施的泄爆面積，對不同的場所進行了滅火器配置設計。最后，繪制廠區總平面布置圖和廠房爆炸危險區域劃分圖。關鍵詞：聚丙烯；耐火等級；防火間距；防火防爆；防爆電器；滅火器；廠區規劃設計目錄摘 要 .錯誤 !未定義書簽。1

2、前言 .錯誤 !未定義書簽。2工程概況 .錯誤 !未定義書簽。3工程項目分析 .錯誤 !未定義書簽。工藝流程介紹 .錯誤 !未定義書簽。工藝生產介紹 .錯誤 !未定義書簽。安全防火重點部位 .錯誤 !未定義書簽。安全工作重點 .錯誤 !未定義書簽。工藝環節的劃分 .錯誤 !未定義書簽。生產區 .錯誤 !未定義書簽。倉儲設施 .錯誤 !未定義書簽。其他設施 .錯誤 !未定義書簽。4總平面的布置 .錯誤 !未定義書簽。分區布置 .錯誤 !未定義書簽。火災危險類別的確定 .錯誤 !未定義書簽。聚丙烯及生產原料的理化性質簡介 .錯誤 !未定義書簽。火災危險類別的確定 .錯誤 !未定義書簽。倉儲區火災危

3、險分類 .錯誤 !未定義書簽。耐火等級的確定 .錯誤 !未定義書簽。生產區 .錯誤 !未定義書簽。存儲區 .錯誤 !未定義書簽。生活區 .錯誤 !未定義書簽。附屬設施區 .錯誤 !未定義書簽。防火間距 .錯誤 !未定義書簽。防火間距的設計原則 .錯誤 !未定義書簽。防火間距的確定 .錯誤 !未定義書簽。5防爆電器設計 .錯誤 !未定義書簽。劃分爆炸危險區域 .錯誤 !未定義書簽。防爆電器的選擇 .錯誤 !未定義書簽。爆炸性混合物的分級分組 .錯誤 !未定義書簽。防爆電器的選擇 .錯誤 !未定義書簽。6泄瀑方式確定以及泄爆面積計算 .錯誤 !未定義書簽。泄爆方式 .錯誤 !未定義書簽。泄爆面積的

4、計算 .錯誤 !未定義書簽。7滅火器的配置 .錯誤 !未定義書簽。滅火器的選擇 .錯誤 !未定義書簽。滅火器的設置 .錯誤 !未定義書簽。8總結 .錯誤 !未定義書簽。參考文獻 .錯誤 !未定義書簽。附錄 A附錄 B前言化學工業的歷史源遠流長。數千年以來，先人們制造陶器、青銅器、鐵器、釀造、造紙、染色等生產工藝，其實都是化學工藝過程。當今社會，隨著社會的進步，科學的發展，化工產品已在人們生活中起到了越來越重要的作用。無論是衣食住行，還是從事各種生產活動都離不開化工產品。如化肥、燃料、石油、橡膠等。化工產業已經稱為國民經濟建設重要的支柱產業之一。隨著社會的發展和人類文明的進步，供需矛盾有了根本性

5、的好轉，化學工業也逐步進入了成熟階段。人們在進行化工產品生產時，不僅要考慮工廠的經濟效益，同時還要考慮到社會的總體效益。人們也越來越重視環境、安全等問題了。現在的化工企業是以最小的代價來取得最大的收益的。自從 1954 年意大利 Natta 教授在實驗室首次合成聚丙烯以來，1957 年聚丙烯就實現了工業化生產。在不到半個世紀的時間里，聚丙烯已成為發展速度最快、產量最大、牌號最多、用途最廣的合成樹脂品種之一。聚丙烯（ PP）是五大通用樹脂之一，是一種優良的熱塑性合成樹脂。具有比重小、無毒、易加工、抗沖擊強度高等優點，其產品廣泛用于電子電器、汽車、建材、醫療等領域。但是，聚丙烯生產工藝復雜，其原料

6、氫氣和丙烯均為易燃易爆氣體， 高壓容器，原料運輸管道， 電氣設備等都存在一定的危險性；同時，工廠的選址，設備的布局，廠房的設計等都是影響安全的重要因素。因此很有必要通過對聚丙烯工廠進行合理的防火防爆設計來減少事故的發生概率， 降低事故的危害程度，進而提高整個工廠的安全生產水平，間接地提高企業的經濟效益。因此，為了有效控制化工生產中各種危險因素，應該從人機環三個方面同時控制有關的風險因素，詳細了解有關化學品的物化性質和相關的安全操作規程，加強培養操作人員的安全素質，以便從物和人兩方面消除和控制風險因素。最后對整個化工企業的區域規劃，設計相應的區塊布置，防火間距，車間位置，設備布置等，從而消除或控

7、制事故，以及在事故發生后能夠最大的減少損失。本次課程設計的依據主要是石油化工企業設計防火規范 GB50160-2008、建筑設計防火規范GB50160-2006、爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范 GB50058-2014、建筑滅火器配置設計規范 GB 50140-2005 等等。工程概況該聚丙烯生產廠廠址設于吉林經濟開發區。總占地面積為350000m，長約 700m，寬約 500m。吉林經濟技術開發區位于吉林市西北部的平原地帶 （地理中心坐標為： 東經 126 28 、北緯 43 37 ）。距吉林市中心 15 km ，距長春市 92 km 。位于長春 - 吉林經濟走廊的東端。 已基本實現了道

8、路、 供水、雨排水、排污水、供電、通訊、蒸氣“七通一平”。吉林市屬中溫帶大陸性季風氣候，四季分明。春季干燥多風，夏季溫熱多雨，秋季涼爽多晴，冬季寒冷多雪。年平均氣溫， 12-2 月平均氣溫 -13 以下，日平均氣溫大于 35的日數很少，年平均天。全年日照時間 2400 2600 小時， 年平均降水量為 mm ，6 8 月各月降水量都在100 mm以上，三個月的總降水量占全年的65% 左右；122 月降水稀少，每月 6 mm左右。年降水日數天，6 8月每月有 14 17 天，1 2 月每月約 6 天。風向以西南、西、西北為最多，平均風速2 至 4m/s，大于或等于 8級風日數一般為 715 天。

9、1根據石油化工企業設計防火規范 GB50160-2008 在進行區域規劃時，應根據石油化工企業及其相鄰的工廠或設施的特點和火災危險性，結合地形，風向等條件，合理布置。石油化工企業的生產區，宜位于鄰近城鎮或居住區全年最小頻率風向的上風側。石油化工企業與相鄰工廠或設施的防火間距，不應小于規定中最小距離。本文聚丙烯工廠設在吉林經濟開發區，該開發區位于吉林市西北部的平原地帶，不會產生窩風，且風頻最大的為西南風，最小的是西北風。因此，根據廠區地形、風向特點，及生產工藝、物料危險性，將本廠的生產區放置在廠區的東部；辦公生活區位于廠區的西南部；其他設施區位于廠區的中部。如此，則會加快生產區工業生產中廢氣的排

10、放，并減少其對辦公生活區的影響。如發生有毒有害氣體泄漏，也可避免或減緩對辦公生活區的影響。由于倉儲區儲存著生產原料以及成品產物，所以為了便于儲存、運輸，防止有毒物質的泄露對生活區產生影響，則將倉儲區放置在生產區的東北部。工廠主要出入口不應少于兩個，并宜位于不同方位。兩條或兩條以上的工廠主要出入口的道路，應避免與同一條鐵路平交；若必須平交時，其中至少有兩條道路的間距不應小于所通過的最長列車的長度；若小于所通過的最長列車的長度，應另設消防車道。生產區的道路宜采用雙車道；若為單車道應滿足錯車要求。工藝裝置區、液化烴儲罐區應設環形消防車道。 可燃液體的儲罐區、 裝卸區及化學危險品倉庫區應設環形消防車道

11、；當受地形條件限制時，也可設有回車場的盡頭式消防車道。消防道路的路面寬度不應小于 6m。工廠內部設有辦公生活區、附屬設施區、物料存儲區、生產區四大區域。辦公生活區分為辦公樓、宿舍樓、浴池、 食堂、醫院、活動中心等建筑； 附屬設施區分為配電站、技安部、鍋爐房、泵站、污水處理站、消防水池等建筑；物料儲存區主要是罐區，分為丙烯罐組和氫氣罐組，裝設噴水冷卻系統，原料丙烯和氫氣由其他化工廠供應，用管道連接；生產區有丙烯固堿車間、丙烯脫硫車間、丙烯精脫水車間、氫氣丙烯局和車間、閃蒸去活車間等。工程項目分析3.1工藝流程介紹工藝生產介紹間歇本體法聚丙烯生產工藝流程框圖見圖，全流程圖可以分為原料精制、 聚合反

12、應、閃蒸快活、造粒包裝、丙烯回收等五個部分。原料精制 液態丙烯經過脫硫塔、脫一氧化碳塔、脫氧塔、脫水塔等除去硫化物、一氧化碳、水、氧等雜質后，進入精丙烯計量罐。氫氣經過脫水塔后，供聚合用。聚合反應 精制后的丙烯經計量加入到聚合釜內，并將活化劑（一氯二乙基鋁或三乙基鋁自運輸罐用 N2 壓入活化劑儲罐，然后再用 N2 壓入活化劑計量罐中，經計量后加入釜上活化劑加料罐中，然后用丙烯沖入聚合釜內） 、給電子體、催化劑、分子量調劑（氫氣）按一定比例分別加入到聚合釜。各物料加完后，開始向聚合釜內通入熱水升溫聚合，整個過程可以手動也可以利用計算機半自動控制。每釜反應時間約為3-4小時，聚合壓力為，聚合溫度為

13、75。反應到 70%-80%的丙烯轉化聚丙烯時，停止聚合反應。將丙烯放入高壓丙烯冷凝器，利用循環冷卻水將丙烯冷凝回收至平衡壓力，冷凝的液體丙烯進入高壓丙烯回收罐儲存，供下一釜聚合時投料使用。將固體聚丙烯粉料噴入閃蒸去活釜。閃蒸快活 用閃蒸的方法使丙烯與聚丙烯分離，得到不含丙烯的聚丙烯粉料，再通入空氣使聚合物失活，然后由下料口送至造粒工具或直接包裝以粉料出廠。未反應的高壓丙烯氣體用冷卻水或冷凍鹽水冷凝回收后循環利用。造粒包裝 打開閃蒸釜下部出料閥，將閃蒸釜內物料裝入口袋，并同時完成稱重、封袋工作。得到的聚合物粉料既可以直接包裝出廠，也可以送往造粒工段，加入相應助劑后，造粒出廠。丙烯回收 收集到氣

14、柜內的丙烯氣，經壓縮機壓縮并液化后，送入粗丙烯儲罐，再送至氣分裝置再利用。從工藝流流程圖中我們可以看到，原料為丙烯和氫氣，都是易燃易爆氣體，產物聚丙烯粉末也有可燃性，在聚合過程中，運載氣體和尾氣如果處理不當，都可能產生火災爆炸危險。原料丙烯固堿塔脫硫精脫精丙烯罐催化劑真空尾氣回收丙烯聚 合閃蒸去活包裝成品氫氣活化劑丙烯回收氮氣置換圖 間歇液相式本體法聚丙烯生產工藝方框流程圖安全防火重點部位1、 聚合釜丙烯經固堿、脫硫、精脫水后進入丙烯灌，經計量后加入聚合釜并攪拌，然后催化劑和氫氣也經計量后分別加入聚合釜中。加料完畢后，夾套內通入熱水升溫， 引發反應，由于聚合反應放出大量的熱量使釜溫上升，夾套切

15、換冷水控制反應溫度。若攪拌不能正常工作或者循環冷卻水出現故障，反應溫度失控，易引起火災，爆炸。聚合釜應設有應急冷卻系統，在緊急狀況時，對釜進行保護。2、 閃蒸釜聚合反應結束后，由聚合釜向閃蒸釜噴料。由于聚丙烯粉料在聚合釜內受到攪拌，又以很大的速度向閃蒸噴料。攪拌葉與粉體之間反復接觸與分離，使粉體表面帶上了大量靜電荷；高速向閃蒸釜噴料時粉體與管壁和釜發生摩擦、沖撞，使粉體表面電荷又進一步增加。如果不能采取措施消除靜電，可能會造成閃蒸釜內爆燃， 包裝時閃爆、著火。采取聚合釜放料口安裝靜電消除器，改善閃蒸工藝等措施降低靜電事故的概率。3、 輸送管道反應原料氫氣和丙烯都由輸送管道進入反應釜發生反應，反

16、應結束后的剩余原料也經輸送管道進行回收。由于氫氣和丙烯均為易燃易爆氣體，如果管道發生破裂導致原料泄露，很可能會造成火災、爆炸事故。輸送管道要經常維修和更換，同時還應有原料泄露的報警系統。安全工作重點1、 聚合釜反應攪拌機應有檢測和聯鎖，投料前一定要啟動攪拌，并隨時進行巡查，跳閘后要及時處理，發現異常能自動停止進料；聚合釜電機應選擇相匹配的，且適當降低轉速，以免電機超載跳閘；應對聚合釜體壁面定期打磨，提高壁面光潔度，減少掛壁；當釜內結塊后，要開釜蓋清除結塊；聚合釜系統工作時應不能超溫超壓；聚合釜填料更換前，應先將填料浸泡，防止填料磨損與燒毀；清通聚合釜催化劑加料斗必須用防爆工具。2、 閃蒸釜聚合

17、釜向閃蒸釜噴料時，閃蒸釜要自動或手動間斷向氣柜排放高壓氣態丙烯。待噴料結束后，閃蒸釜采用自動或手動置換程序交替抽真空補氮氣進行置換，直至閃蒸釜丙烯含量小于 %，避免形成爆炸性混合氣體而引起爆炸。回收丙烯閥和噴料閥應有聯鎖，當丙烯回收閥出現故障無時保證不向閃蒸釜噴料；采取適當的檢測手段，確保閃蒸釜丙烯含量小于%再打開閃蒸釜出料閥；同樣也應對閃蒸釜體壁面定期打磨，提高壁面光潔度，減少掛壁和摩擦；采取靜電防護措施，保證閃蒸和出料時的安全性。3、 輸送系統為防止物料泄露， 經常檢查管道是否完好； 配備自動報警系統， 當出現物料泄漏時，及時報警以便采取措施。4、 危險物質聚丙烯車間危險物質主要是存在于丙

18、烯、氫氣、一氯二乙基鋁、三乙基鋁、二苯基二甲氧基硅、聚丙烯，其中丙烯、氫氣作為反應原料，由于其參加反應的量比較大，所以危險性最大。3.2工藝環節的劃分生產區間歇式液相本體聚合法生產來聚丙烯共分為五步：丙烯的固堿、丙烯的脫硫、丙烯的精脫水、液相本體聚合、閃蒸去活，氮氣置換。由于閃蒸去活和氮氣置換都是在閃蒸釜中進行的，可在生產區設置五個生產車間即固堿車間，脫硫車間，精脫水車間，液相本體聚合反應車間，閃蒸去活車間，現根據廠區地理環境與行業經驗，考慮生產環節的危險因素以及相關化工廠房設計規范等，對各廠房進行初步設計，各車間的功能與規模見表。表 各個生產車間的功能與規模編號車間名稱生產車間功能長（ m）

19、寬（ m）高（ m）面積（）1固堿車間丙烯在其中固堿6050830002脫硫車間丙烯在其中脫硫6050830003精脫水車丙烯在其中精脫水605083000間聚合反應丙烯和氫氣在催化4劑的作用下發生聚合705083500車間反應閃蒸去活減壓閃蒸分離出未5反應的丙烯，得到聚705083500車間丙烯粉末倉儲設施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。儲存車間 6 是為了儲存生產原料丙烯（罐裝） ，儲存車間 7 是為了儲存生產原料氫氣（罐裝）的，成品車間 8 是為了儲存產物聚丙烯的。庫房主要分為原料庫和成品庫，原料庫存儲的物質為丙烯和氫氣，成品庫存儲的物質為聚丙烯粉末。

20、下面對各物質的化學性質及存儲注意事項進行簡單介紹。丙烯丙烯常溫下為無色、無臭、稍帶有甜味的氣體。分子量3) ，mol，密度為 cm(20/4冰點，沸點。易燃，爆炸極限為2% 11%。不溶于水，溶于有機溶劑，是一種屬低毒類物質。危險特性：易燃，與空氣混合能形成爆炸性混合物。遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險。與二氧化氮、四氧化二氮、氧化二氮等激烈化合，與其它氧化劑接觸劇烈反應。氣體比空氣重，能在較低處擴散到相當遠的地方，遇火源會著火回燃。滅火方法：切斷氣源。若不能切斷氣源，則不允許熄滅泄漏處的火焰。噴水冷卻容器，可能的話將容器從火場移至空曠處。滅火劑：霧狀水、泡沫、二氧化碳、干粉。可用鋼瓶儲存。氫氣氫

21、氣是一種無色、無嗅、無毒、易燃易爆的氣體，和氟、氯、氧、一氧化碳以及空氣混合均有爆炸的危險并且密度比空氣小的氣體（在各種氣體中，氫氣的密度最小。標準狀況下， 1L 氫氣的質量是，比空氣輕得多） 。因為氫氣難溶于水，所以可以用排水集氣法收集氫氣。另外，在101KPa壓強下，溫度時，氫氣可轉變成無色的液體；時，變成雪狀固體。常溫下，氫氣的性質很穩定，不容易跟其它物質發生化學反應，爆炸極限是 4%75%，引燃溫度為 400。包裝方式：氫氣拖車/ 瓶組 / 鋼瓶，運輸方式：氫的貯運有四種方式可供選擇， 即氣態貯運、 液態貯運、金屬氫化物貯運和微球貯運。 目前，實際應用的只有前三種，微球貯運方式尚在研究

22、中。聚丙烯聚丙烯是一種無毒、無臭、無味的乳白色高結晶的聚合物，是目前所有塑料中最輕的品種之一，密度只有。聚丙烯具有良好的耐熱性，制品在100以上進行消毒滅菌，在不受外力的條件下， 150也不變形。催化溫度為 -35 。具有很好的化學穩定性，除了被濃硫酸、濃硝酸侵蝕外，對其他化學試劑都比較穩定；但低分子量的脂肪烴、芳香烴等能使其軟化和溶脹。因此，聚丙烯的儲存對溫度，濕度等外界環境條件要求不高。根據丙烯生產工藝流程要求及原料的性質和儲存方式，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

23、放丙烯 , 氫氣和聚丙烯。各個建筑物功能與規格如表所示。表儲存車間的功能和規格編號儲存及成品車間的功能長（ m）寬（ m）高（ m）2面積（ m）6儲存罐裝丙烯252065007儲存罐裝氫氣252065008儲存聚丙烯503061500其他設施為了滿足化工廠正常工作生產需要，使化工廠更加完整，更加規范，還設置了生活區、辦公區及其它設施建筑。設置辦公樓、食堂1、食堂 2、宿舍 1、宿舍 2、浴池、醫院、活動中心、技安部、水泵站、鍋爐房、配電站、消防水池、污水處理廠。各個建筑物的規格如表所示。表其他設施的規格編號名稱長（ m）寬（ m）層數面積（）9辦公樓40303120010食堂 1403021

24、20011食堂 240202800續表其他設施的規格編號名稱長（ m）寬（ m）層數面積（）12宿舍 140255100013宿舍 240255100014浴池2015230015醫院3015345016活動中心40301120017技安部2020240018水泵站1510115019鍋爐房1510115020配電站1510115021消防水池2020140022污水處理廠20201400總平面的布置4.1分區布置根據相關企業的標準和規范，考慮到化工企業的人身財產的安全和火災爆炸等危險因素，把整個工廠劃分為：生活辦公區，儲存區，生產區和附屬區域。其中生活辦公區包括食堂 1、食堂 2、浴池、員工

25、宿舍1、員工宿舍 2、辦公樓、醫院、活動中心；儲存區包括丙烯儲存區、氫氣儲存區、聚丙烯儲存區；生產區包括固堿車間、脫硫車間、精脫水車間、聚合反應車間、閃蒸去活車間；附屬設備區包括：鍋爐房、配電站、技安部、水泵站、污水處理廠和消防水池。4.2火災危險類別的確定聚丙烯及生產原料的理化性質簡介1、 丙烯丙烯化學式 CH3-CH2=CH2,常溫下為無色、 無臭、稍帶有甜味的氣體。 分子量為 mol，密度 cm(20/4 ) ，冰點，沸點。易燃，爆炸極限為 2%11%。不溶于水，溶于有機溶劑，是一種屬低毒類物質。危險特性：易燃，與空氣混合能形成爆炸性混合物。遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險。氣體比空氣重，能

26、在較低處擴散到相當遠的地方，遇火源會著火回燃。滅火方法：切斷氣源。若不能切斷氣源，則不允許熄滅泄漏處的火焰。噴水冷卻容器，可能的話將容器從火場移至空曠處。滅火劑：霧狀水、泡沫、二氧化碳、干粉。可用鋼瓶儲存。火災危險性為甲類。2、 氫氣氫氣是一種無色、無嗅、無毒、易燃易爆的氣體，和氟、氯、氧、一氧化碳以及空氣混合均有爆炸的危險并且密度比空氣小的氣體（在各種氣體中，氫氣的密度最小。標準狀況下， 1L 氫氣的質量是，比空氣輕得多） 。因為氫氣難溶于水，所以可以用排水集氣法收集氫氣。另外，在101KPa壓強下，溫度時，氫氣可轉變成無色的液體；時，變成雪狀固體。常溫下，氫氣的性質很穩定，不容易跟其它物質

27、發生化學反應，爆炸極限是 4 %，引燃溫度為 400。包裝方式：氫氣拖車 / 瓶組 / 鋼瓶，運輸方式：氫的貯運有四種方式可供選擇， 即氣態貯運、 液態貯運、金屬氫化物貯運和微球貯運。 目前，實際應用的只有前三種，微球貯運方式尚在研究中。火災危險性為甲類。3、 聚丙烯無毒、無味，密度小，強度、剛度、硬度耐熱性均優于低壓聚乙烯, 可在 100左右使用 . 具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響, 但低溫時變脆、不耐磨、易老化.適于制作一般機械零件 , 耐腐蝕零件和絕緣零件。常見的酸、堿、有機溶劑對它幾乎不起作用，火災危險性為丙類。火災危險類別的確定2根據建筑設計防火規范 GB50160-200

28、8 表（表 生產的火災危險性劃分）可知間歇式本體法生產聚丙烯屬于甲類生產，因為，丙烯的固堿、脫硫、精脫水過程中裝置中都有丙烯；聚合反應時丙烯和氫氣同時存在于聚合釜中；閃蒸去活時，閃蒸釜中也有殘留的高壓丙烯。故其火災危險性定位甲類。表 生產的火災危險性劃分生產火災與爆炸危險性的特征類別甲使用或產生下列物質1）閃點 28的易燃液體2）爆炸下限 10%的可燃氣體3）常溫下能自行分解或在空氣中氧化即能導致迅速自燃或爆炸的物質4）常溫下受到水或空氣中水蒸氣的作用，能產生可燃氣體并引起燃燒或爆炸的物質5）遇酸、受熱、撞擊、摩擦以及遇有機物或硫磺等易燃的無機物，極易引起燃燒或爆炸的強氧化劑6）受撞擊、摩擦或

29、與氧化劑、有機物接觸時能引起燃燒或爆炸的物質7）在壓力容器內物質本身溫度超過自燃點的生產乙使用或產生下列物質1）閃點 2860的易燃、可燃液體2）爆炸下限 10%的可燃氣體3）助燃氣體和不屬于甲類的氧化劑4）不屬于甲類的化學易燃危險固體5）助燃氣體6）生產中排除浮游狀態的可燃纖維或粉塵，并能與空氣形成爆炸性混合物者丙使用或產生下列物質1）閃點 60的可燃液體2）可燃固體丁具有下列情況生產1）對非燃燒物質進行加工，并在高熱或熔化狀態下經常產生輻射熱、火花或火焰的生產續表 生產的火災危險性劃分丁（ 2）利用氣體、液體、固體作為燃料或將氣體、液體進行爆炸作其他用的各種生產（ 3）常溫下使用或加工難燃

30、燒物質的生產戊常溫下使用或加工非燃燒物質的生產倉儲區火災危險分類根據建筑設計防火規范GB50160-2008（見表儲存物品火災危險性分類）有：丙烯爆炸下限 10%，因此丙烯庫的火災危險性為甲類火災危險。氫氣爆炸下限 10%，因此氫氣庫的火災危險性為甲類火災危險。聚丙烯庫的火災危險性為丙類火災危險。表 儲存物品火災危險性分類貯存物品儲存物品的火災危險性特征類別1）常溫下能自行分解或在空氣中氧化即能導致迅速自燃或爆炸的物質2）常溫下受到水或空氣中水蒸氣的作用，能產生可燃氣體并引起燃燒或爆炸的物質3）受撞擊、摩擦或與氧化劑、有機物接觸時能引起燃燒或爆炸的物質甲（ 4）閃點 28的易燃液體5）爆炸下限

31、 10%的可燃氣體，以及受到水或空氣中水蒸氣的作用，能產生爆炸下限 10%的可燃氣體的固體物質6）遇酸、受熱、撞擊、摩擦以及遇有機物或硫磺等易燃的無機物，以及極易引起燃燒或爆炸的強氧化劑1）不屬于甲類的化學易燃危險固體2）閃點 28 60的易燃、可燃液體3）不屬于甲類的氧化劑乙4）助燃氣體5）爆炸下限 10%的可燃氣體6）常溫下與空氣接觸能緩慢氧化、積熱不散引起自燃的危險物品1）閃點 60的可燃液體丙2）可燃固體丁難燃燒物品戊非燃燒物品4.3耐火等級的確定生產區根據生產區廠房的火炸危險類別，依據建筑設計防火規范 GB50160-2006第條表（見表廠房的耐火等級及廠房面積）確定各廠房的耐火等級

32、及廠房面積。本次設計廠房全為單層廠房， 1 至 5 號生產車間火炸危險等級類別均為甲類，耐火等級為一級。 1 至 3號生產車間的面積為223000m， 4 號及 5號生產車間的面積為 3500 m ，高均為 8m。表 廠房的耐火等級、層數和防火分區的最大允許建筑面積每個防火分區的最大允許建筑面積（m2）生產廠房的最多允許層數單層多層高層地下、半地下廠房，類別耐火等級廠房廠房廠房廠房的地下室、半地下室一級除生產必須采用40003000甲多層者外，宜采用二級30002000單層乙一級不限500040002000二級6400030001500一級不限不限60003000500丙二級不限8000400

33、02000500三級230002000一、二級不限不限不限40001000丁三級340002000四級11000一、二級不限不限不限60001000戊三級350003000四級11500存儲區根據庫房的火災危險類別，依據建筑設計防火規范GB50160-2006第中表倉庫的耐火等級、層數和占地面積確定各庫房的耐火等級按表設計和劃分。6 號和 7 號庫房選2擇耐火等級均為一級， 面積均為 500m；8 號聚丙烯庫房建筑物火災危險性為丙類，選擇2耐火等級為二級，面積為1500m。表 庫房的耐火等級、層數和占地面積最多允許層數單層庫房最大允許占地面積儲存物類別耐火等級( )一1180甲一1750二乙一

34、32000二續表 庫房的耐火等級、層數和占地面積乙三1500一52800丙二三1900生活區根據建筑設計防火規范GB50160-2006，生活區的建筑可以依據民用建筑確定耐火等級和面積（見表民用建筑確定耐火等級和面積）。辦公樓、食堂1、食堂 2、浴池、員工宿舍 1、員工宿舍 2、醫院、活動中心確定耐火等級均為三級，面積分別為：食堂122222、員1200m、食堂 2800m、辦公樓 1200 m 、浴池 300 m 、員工宿舍 11000 m222，生活區中單層建筑高度均為4m工宿舍 21000m、醫院 450 m 、活動中心 1200 m高，二層建筑為6m高，三層建筑為9m高，四層建筑為12

35、m高，五層建筑為15m高。附屬設施區根據建筑設計防火規范 GB50160-2006和石油化工企業設計防火規范對其它設施的耐火等級及面積進行設計。其中鍋爐房應為一、二級耐火等級建筑，但每小時鍋爐的總蒸發量不超過4 噸的燃煤鍋爐房可采用三級耐火等級的建筑。因此，設計本化工2廠鍋爐房為二級耐火等級建筑，面積為150m。由于消防水池是露天的，所以不考慮耐2火等級，面積為400 m。可燃油油浸電力變壓器室、高壓配電裝置室的耐火等級不應低2于二級。所以配電站耐火等級設為一級，面積為 150 m。設定技安部、水泵站、污水處理站耐火等級均為三級，面積依次為： 400 m2 、150 m2、400 m2綜上所述

36、，化工廠內各建筑物的火災危險類別，耐火等級，層數，面積如表所示。表 民用建筑的耐火等級、最多允許層數和防火分區最大允許建筑面積防火分區的最耐火最多允大允許建筑面積備注等級許層數2（m）1. 體育館、劇院的觀眾廳，展覽建筑的展廳，其防一、按本規火分區最大允許建筑面積可適當放寬。范第條規25002. 托兒所、幼兒園的兒童用房和兒童游樂廳等兒童二級定活動場所不應超過 3 層或設置在四層及四層以上樓層或地下、半地下建筑（室）內。續表 民用建筑的耐火等級、最多允許層數和防火分區最大允許建筑面積耐火最多允防火分區的最備注大允許建筑面積等級許層數（m2）三級5 層12001. 托兒所、幼兒園的兒童用房和兒童

37、游樂廳等兒童活動場所、老年人建筑和醫院、療養院的住院部分不應超過 2 層或設置在三層及三層以上樓層或地下、半地下建筑（室）內。商店、學校、電影院、劇院、禮堂、食堂、菜市場不應超過 2 層或設置在三層及三層以上樓層。學校、食堂、菜市場、托兒所、幼兒園、老年人建四級2 層600筑、醫院等不應設置在二層。4.4防火間距防火間距的設計原則本次設計各建構筑物之間的防火間距的設計主要根據建筑設計防火規范GB50160-2006表廠房之間及其與乙、丙、丁、戊類倉庫、民用建筑等之間的防火間距的要求作為最低標準進行確定。并且只考慮鄰近建構筑物的防火間距。生產區和存儲區主要考慮廠房和庫房的火災危險類別，該工廠的生

38、產區內只有甲類廠房，存儲區內有甲類和丙類庫房，根據建筑設計防火規范確定各類別之間的防火間距。生產區和存儲區主要考慮廠房和庫房的火災危險類別，該工廠的生產區有甲類廠房，儲存區有甲、丙類二種庫房。根據建筑設計防火規范 GB50160-2008，各個生產廠房或倉庫之間防火間距設計原則為：甲類甲類： 12m甲類丙類： 12m辦公生活區各建構筑物之間的防火間距的確定根據建筑設計防火規范，依據建筑設計防火規范 GB50160-2006表民用建筑的防火間距及各建構筑物的耐火等級確定；附屬設施區各建構筑物之間的防火間距的設計主要依據石油化工企業設計防火規范GB50160-2008表石油化工企業總平面布置的防火

39、間距進行確定。鍋爐房、配電站、泵站等全廠性重要設施和甲類廠房之間間距35 m，和丙類廠房建筑之間間距為25 m。防火間距的確定依據以上原則，以及化工企業總平面布置防火間距最低標準，分析基本防火間距如表 化工廠內各個建筑物的火災危險類別、耐火等級、層數、面積項目編號建筑物名稱火災危耐火層數面積 (m2)險類別等級類別1生產車間 1甲類一級單層3000生2生產車間 2甲類一級單層3000產3生產車間 3甲類一級單層3000區4生產車間 4甲類一級單層35005生產車間 5甲類一級單層3500存6儲存庫 1甲類一級單層500儲7儲存庫 2甲類一級單層500區8儲存庫 3丙類二級單層15009辦公樓三

40、級三層120010食堂 1三級二層1200辦公11食堂 2三級二層80012宿舍 1三級五層1000生活13宿舍 2三級五層1000區14浴池三級二層30015醫院三級三層45016活動中心三級一層120017鍋爐房二級單層150附屬18技安處三級單層400設備19配電站一級單層150區20水泵站三級單層15021消防水池-單層40022污水處理廠三級單層400下：兩個甲類廠房間防火距離為30m，兩個甲類庫房間防火距離30m，甲類庫房與丙類庫房防火距離為25m。醫療站、污水處理站、鍋爐房間距為25m，生產廠房和倉庫間距為 30m；技術安全科屬三級耐火等級距廠房、倉庫為15m；浴池、職工公寓為三

41、級耐火等級與廠房、倉庫距離為20m；變、配電站距廠房、倉庫等建筑均為25m。考慮所有建構筑物的面積及它們之間的防火間距，再綜合考慮總體布置及甲類廠房和庫房與廠區圍墻和廠內主要、次要道路之間的距離，最后考慮工廠整體布局的整齊美觀，綜合考慮確定各建筑物間防火間距，工廠總平面布置見詳圖（附圖A）。防爆電器設計5.1劃分爆炸危險區域本次設計選擇5 號廠房進行爆炸危險區域劃分。該車間主要是閃蒸去活，聚合釜向閃蒸釜噴料時，閃蒸釜要自動或手動間斷向氣柜排放氣態丙烯。這個過程排放閥密封不嚴，氣態丙烯會大量釋放；而且閃蒸結束后，出料閥會釋放出含有 %左右丙烯的氣體，如果通風條件不好，導致丙烯聚集到爆炸范圍之內的

42、濃度，引發爆炸。根據爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范 GB50058-20143 第條規定 “第一級釋放源：預計正常運行時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： 在正常運行時會釋放易燃物質的泵、壓縮機和閥門等的密封處” 。 因此，在進行閃蒸加工時密封處為第一級釋放源，釋放物質為丙烯。根據 5 號生產車間的反應原理以及反應物質，依據爆炸和火災危險環境電力裝置3設計規范 GB50058-2014 出料口處為第二級危險源。根據規范爆炸危險區域的劃分應按釋放源級別和通風條件確定，存在第二級釋放源的區域可劃為2 區，故出料口處劃為2 區。根據爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范GB

43、50058-2014對5 號廠房的爆炸危險區域劃分詳見圖（附圖B）5.2防爆電器的選擇爆炸性混合物的分級分組根據爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范GB50058-2014氣體或蒸汽爆炸性混合物分級、分組舉例，丙烯和氫氣混合時，應按危險程度較高的級別和組別選用防爆電氣設備。爆炸危險區域內的電氣設備，應符合周圍環境內化學的、機械的、熱的、霉菌以及風沙等不同環境條件對電氣設備的要求。根據蒸汽的爆炸性混合物分級分組標準可知，丙烯屬于 B 級， T1 組；氫氣屬于 C 級， T2 組。因此，氫氣和丙烯混合時引燃溫度分組應該選擇 C 級， T2 組。按 C 級， T2 組選擇防爆電器。表 蒸汽的爆炸性混合

44、物的分級分組標準級別最大試驗安全間隙爆炸性氣體混合物應按引燃溫度分組（ MESG）mm 最小點燃電流比（ MICR）組別引燃溫度 t A 90T1 450t續表 蒸汽的爆炸性混合物的分級分組標準級別最大試驗安全間隙爆炸性氣體混合物應按引燃溫度分組（ MESG）mm 最小點燃電流比組別 引燃溫度 t （ MICR） B MESRMICRT2300 t 450T3200 t 300 C T4135 t 200T5100t 135T685t 100防爆電器的選擇爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范GB500582014 中規定爆炸性氣體環境電氣設備的選擇應符合下列規定：一、根據爆炸危險區域的分區、電氣

45、設備的種類和防爆結構的要求，應選擇相應的電氣設備。二、選用的防爆電氣設備的級別和組別，不應低于該爆炸性氣體環境內爆炸性氣體混合物的級別和組別。 當存在有兩種以上易燃性物質形成的爆炸性氣體混合物時， 應按危險程度較高的級別和組別選用防爆電氣設備。 三、爆炸危險區域內的電氣設備，應符合周圍環境內化學的、機械的、熱的、霉菌以及風沙等不同環境條件對電氣設備的要求。 電氣設備結構應滿足電氣設備在規定的運行條件下不降低防爆性能的要求。根據爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范 GB50058-2014中規定各種電氣設備防爆結構的選型應符合下列規定：1）旋轉電機防爆結構的選型應符合表的規定。2）低壓開關和控制器

46、類防爆結構的選型應符合表的規定。3）低壓變壓器防爆結構的選型應符合表的規定。4）燈具類防爆結構的選型應符合表的規定。5）信號報警裝置等電氣設備防爆結構的選型應符合表的規定。表 電氣設備防爆結構的選型危險區域2區防爆電器隔爆正壓增安無火花電器設備型 d型 p型 e型 n鼠籠型感應電動機危險區域續表電氣設備防爆結構的選型2 區隔爆正壓增安無火花型 d型 p型 e型 n防爆電器電器設備繞線型感應電動機同步電動機直流電動機電磁滑差離合器注： 1. 表中符號：為適用；為慎用；X 為不適用（下同） ；表變壓器防爆結構的選型危險區域2 區防爆電器隔爆正壓增安充油電器設備型 d型 p型 e型 n變壓器 ( 包

47、括起動用 )電抗線圈 ( 包括起動用 )儀表用互感器表 燈具類防爆結構的選型危險區域2 區防爆電器隔爆型 d增安型 e電器設備固定式燈移動式燈攜帶式電池燈指示燈類鎮流器表 信號報警裝置等電氣設備防爆結構的選型危險區域2 區防爆電器本質隔爆正壓型增安型安全型電器設備型 dpeia ib信號報警裝置危險區域2 區插接裝置接線箱（盒）電氣測量表計表 信號、報警裝置等電氣設備防爆結構的選型1 區2區爆炸危險區域防爆結構本本質電氣設備質安隔正增安隔正增全型爆型壓型型安全型壓型安型爆型ia ，dpeia ，peibdib信號、報警裝X置插接裝置接線箱(盒)電氣測量表計X泄瀑方式確定以及泄爆面積計算6.1泄

48、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GB50016-2006規定，“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2體的單位質量不宜超過60kg/ m。屋頂上的泄壓設施應采取防冰雪積聚措施。散發較空氣輕的可燃氣體、可燃蒸汽的甲類廠房， 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

49、角，廠房上部空間應通風良好。”6.2泄爆面積的計算由于氫氣儲存庫房屬于甲類庫房，有較大的爆炸危險性，故選擇7 號庫房進行泄壓面積計算。根據建筑設計防火規范 GB50160-2006中規定有爆炸危險的甲、 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 GB50160-2006廠房內爆炸危險物質類別與泄壓比值丙烯應選擇。設計選擇。根據泄爆面積計算公式A=10cV2/3（）2233式中， A 為泄爆面積（ m）；C 為泄壓比值（ m/ m）；V 為廠房體積（ m）。對于 7 號庫房：根據公式 V=2520326=3000 m，C 取得

50、： A=312m可見廠房的泄爆面積為22312m小于廠房的面積 500m。因此可以采用頂棚泄爆。滅火器的配置7.1滅火器的選擇4根據建筑滅火器配置設計規范GB50140-2006 第條 6、7 號倉庫存儲的是丙烯和氫氣，是甲類火災爆炸危險物質，因此6、7 號倉庫滅火器配置的危險等級為嚴重危險級。由于廠房中存儲的是氣態的罐裝的氫氣和丙烯，所以其火災類別為C類火災。根據條規定：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。根據條規定： 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。由于聚丙烯生產原料主要是氫氣和丙烯，

51、氫氣和丙烯的火災危險類別都是C類的，根據建筑滅火器配置設計規范GB50140-2005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。該廠應選擇碳酸氫鈉干粉滅火器。7.2滅火器的設置根據建筑滅火器配置設計規范GB 50140-2005 第條的相關規定：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。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志。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；底部離地面高度不宜小于。滅火器箱不得上鎖。滅火器不宜設置在潮濕或強腐蝕性的

52、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。滅火器不得設置在超出其使用溫度范圍的地點。單元的最小需配滅火級別計算公式：（）式中 Q計算單元的最小需配滅火級別（A或 B）；S2計算單元的保護面積（ m）；U A 類或 B 類火災場所單位滅火級別最大保護面積（22m/A 或 m /B ）；修正系數。根據第條規定， B、 C 類火災場所滅火器的最低配置基準應符合表的規定。危險等級表 B 、 C 類火災場所滅火器的最低配置基準嚴重危險級中危險輕危險級級單具滅火器最小配置89B55B21B滅火級別單位滅火級別最大保2護面積 (m /B)故取 U=。修正系數應按表的規定

53、取值。表修正系數計算單元K未設室內消火栓系統和滅火系統設有室內消火栓系統設有滅火系統設有室內消火栓系統和滅火系統可燃物露天堆場甲、乙、丙類液體儲罐區可燃氣體儲罐區選擇 4 號廠房進行計算：由于設有室內消火栓系統和滅火系統，所以修正系數K=。2根據自設條件可知， S=3500m。得： Q=3500B在每個設置點處都設置有推車式滅火器，由表可知最大保護距離為18m，根據廠房的面積可以確定廠房的設置點數為N =（70/18 ）（ 50/18 ）= 4 3=12 。單元中每個滅火器設置點的最小需配滅火級別應按照下列公式（）：（）Qe=Q/N=3500B/12=292B由于本廠滅火器的最小配置滅火級別為

54、 89B，所以由建筑滅火器配置設計規范 GB50140-2005 ( 見表和在每個設置點選擇一個 MFYT50型推車式滅火器和一個 MF8型手提式滅火器。表 B、 C 類火災場所的滅火器最大保護距離(m)滅火器型式手提式推車式滅火器滅火器危險等級嚴重危險級918中危險級1224輕危險級1530表 手提式滅火器類型、規格和滅火級別滅火器類型水型泡沫干粉（碳酸氫鈉）干粉（磷酸銨鹽）滅火器類型水型滅火劑充裝量（規滅火器類型規格代碼滅火級別格）（型號）LkgA 類B 類3MS/Q31A-MS/T355B6MS/Q61A-MS/T655B9MS/Q92A-MS/T989B3MP3、 MP/AR31A55B4MP4