盐酸厂的防火防爆设计

1、沈阳理工大学课程设计专用纸摘 要在查阅资料熟悉盐酸厂的生产工艺和相关原材料的理化性质的基础上，通过对防火防爆知识的学习，结合相关规范标准，对建厂于沈阳市工业园区的百盛化工有限公司盐酸厂进行包括分区布置、火灾危险类别的确定、耐火等级的确定、防火间距的设计、防爆电气的设计、泄爆方式的确定和泄爆面积的计算以及灭火器的配置等相关防火防爆的设计。关键词：盐酸；氢气；耐火等级；防火防爆；泄爆；灭火器目录摘 要I1 前言12 工程概况23 工程项目分析33.1 工艺流程介绍33.1.1 生产工艺简述33.1.2 安全防火重点部位43.1.3 安全工作重点43.2 工艺环节的划分53.2.1 生产区53.2.

2、2 仓储设备63.2.3 其他设施64 总平面布置84.1 分区布置84.2 火灾危险类别的确定84.2.1 盐酸及生产原料的理化性质简介84.2.2 生产工艺火灾危险分类94.2.3 储存区火灾危险分类94.3 耐火等级的确定94.3.1 生产区94.3.2 储存区104.3.3 生活区104.3.4 附属设施区104.4 防火间距124.4.1 防火间距设计原则124.4.2 防火间距的确定135 防爆电气的设计155.1 划分爆炸危险区域155.2 防爆电气选择155.2.1 爆炸性混合物分级、分组155.2.2 防爆电气选择166 泄爆方式确定及泄爆面积计算186.1 泄爆方式186.

3、2 泄爆面积的计算187 灭火器的配置207.1 灭火器的选择207.2 灭火器的设置218 总结25参考文献26II1 前言盐酸是氢氯酸的俗称，是氯化氢气体的水溶液，分子式为HCl，是一种重要的化工原料，工业上可用于稀有金属的湿法冶金、有机合成、漂染工业、金属加工、食品工业、无机药品及有机药物的生产等。HCl为一元强酸，呈透明无色或黄色。由于盐酸在工业上有多种用途，其相关生产加工的企业也较为多。盐酸有刺激性气味和强腐蚀性，且具有极强的挥发性，人或动物接触其蒸汽或烟雾，可引起急性中毒，出现眼结膜炎，鼻及口腔粘膜有灼烧感，鼻出血，齿龈出血，气管炎等。误服可引起消化道灼伤、溃疡形成。有可能引起胃穿

4、孔、腹膜炎等。眼和皮肤接触可致灼伤。长期接触可引起慢性鼻炎、慢性支气管炎、牙齿酸蚀症及皮肤损害。且盐酸对环境有危害，对水体和土壤可造成污染。所以对于生产盐酸的企业，需要一定水平的安全管理才能预防危险事故的发生。工业上制备盐酸主要采用电解法，将饱和食盐水进行电解，得到的氢气和氯气在反应器中混合点燃生成氯化氢气体再经过冷却后被水吸收成为盐酸。其工艺流程主要为进气、反应、冷却、吸收以及尾气处理五个部分组成。由于在生产中，原料氯气有毒，氢气容易爆炸，生成品氯化氢具有腐蚀性，因此在实际生产中防火防爆的安全设计是必不可少的。2 工程概况本次课程设计针对建厂于沈阳市工业园区的百盛化工有限公司生产盐酸为例，结

5、合建筑设计防火规范GB50016-2014.GB50016-2014；石油化工企业设计防火规范.GB50160-2008；房屋建筑制图统一标准.GB/T5001-2001；石油化工防火防爆手册，以及查阅书籍资料，对该厂生产区，储存区以及生活区的火灾、爆炸危险性进行科学分析，得出每个厂区以及设备的防火防爆要点和安全生产使用的安全纲要，并且最终给出了合理化工厂布置图平面图及防火间距布置图。沈阳百盛化工厂情况概要：本次设计盐酸厂选址在沈阳市经济技术开发区精细化工园内，该工业园区具有完善的、与化工生产配套的设施以及供水、供电、供气、供暖系统，适合建设化工厂。该工业园区所处的地理位置属于北温带，这个地区

6、一年中的主导风向为东北风，市内区年最高气温年平均13.7，最低气温年平均为2.6，全年平均温度为7.9。南侧为同类工厂，西侧和北侧为城市道路，东侧为居民区。百盛化工厂采取的是直接生产法，即通过氯气与氢气反应生产工业盐酸，通过分析发现整个化工厂主要存在以下安全问题：（1）物料存储的安全问题工业生产盐酸主要原材料是氯气和氢气。氯气是一种有毒气体，吸入氯气可对人的上呼吸道粘膜造成严重的影响，发生中毒反应。国家标准规定：1L空气中最多可允许含有氯气0.001毫克。所以氯气的存储要求严加密闭，储存于阴凉通风处，一旦氯气泄漏将造成十分严重的后果。氢气与空气混合达到爆炸浓度，爆炸随时发生，而且危害巨大。两者

7、在存储中都必须密闭保存。存储容器不可与腐蚀性物品接触，并且应该与氧化剂、碱类以及其他化学品分开存放。（2）生产过程的安全问题在生产盐酸的反应过程中，气体点燃之后剧烈反应，反应炉中安装有防爆膜以及安全阀、阻火器等等。这些安全装置应该定期更换并且有专人勘察。生产过程应科学严谨，严格控制。（3）.生活办公区的安全问题盐酸生产化工厂配备了基础的附属设施，如：消防水池、锅炉房、污水处理站、水泵等，使用过程中的溺水，烫伤问题尤为突出。3 工程项目分析3.1 工艺流程介绍3.1.1 生产工艺简述合成盐酸分两步：氯气与氢气作用生成氯化氢，再用水吸收氯化氢生产盐酸。合成氯化氢的反应如下：Cl2+H22HCl （

8、条件：点燃）此反应若在低温、常压和没有光照的条件下进行，其反应速率非常缓慢，但在高温和光照的条件下，反应会非常迅速，放出大量热。氯气与氢气的合成反应，必须很好的控制，否则会发生爆炸。由于反应后的气体温度很高，因此，在用水吸收之前必须冷却。当用水吸收氯化氢时，也有很多热量放出，放出热量使盐酸温度升高，不利于氯化氢气体的吸收，因为溶液温度越高，氯化氢气体的溶解度就降低，因此，生产盐酸必须具有冷却措施。其工艺流程图如图3.1所示；氯气氯气缓冲罐氯气阻火器二合一盐酸反应炉氢气氢气缓冲罐氯气阻火器 雨淋管石墨冷却器降膜吸收塔尾气吸收塔排空槽喷射泵烯酸石墨冷却器中转槽排空地沟成品槽图3.1 工业盐酸生产流

9、程图生产中，原料氯气有毒，氢气容易爆炸，生成品氯化氢具有腐蚀性，所以安全生产尤为重要。3.1.2 安全防火重点部位（1）二合一盐酸反应炉：盐酸反应过程中会放出大量的热，压力上升，即使在反应炉上安装了防爆膜，但是在严重超压的时候会造成大量的热释放，伴随着有毒气体溢出危害巨大。反应炉中氢气的浓度是在其爆炸上限以上，一旦压力上升造成反应炉损毁，氢气达到爆炸极限(4%75%)，由于反应热存在即可以引起氢气爆炸。（2）存储区氢气、氯气以及成品氯化氢的存储中，极其容易受到温度影响进而引发事故，存储区一旦发生意外，后果是无法承受并且无法挽回的。3.1.3 安全工作重点（1）设备、管线等设备、管线、阀门设备、

10、管线应该严格进行定时检查，一旦发现问题应该立即抢修或者更换新设备及零部件，避免堵塞、泄露等事故发生。（2）缓冲罐气体缓冲罐的作用是使得原料气体缓冲减压，有效的调节原料气压力为合成炉安全生产，调节进炉氯氢气配比，比例为1.00：1.051.10。使用过程中有温度和许用应力等指标，操作不当容易引发缓冲罐损坏甚至爆炸。在使用过程中必须时刻关注温度及压力等常量指标，并且定期由专业人员检查和更换。（3）二合一盐酸反应炉二合一盐酸反应炉的工作过程中，需要先将氢气在反应炉中点燃，然后通入氯气，使得有毒的氯气被氢气包围从而充分反应。由此我们可以看出反应炉在整个工业制备中最重要的地位。氢气的点燃时很重要也很危险

11、的步骤，需要温度、压力和气体混合比例科学严谨，如果一步出错极其容易发生爆炸从而引发火灾。反应炉的维护至关重要。反应中的数据变化也需要重点关注。(4)其他部位1）氮气吹扫系统负责在工业制备之前的废气清扫工作。制备工作前应当检查氮气吹扫系统是否正常工作。2）气体分析系统负责气体纯度分析。一般氢气纯度（98.00%）、氯气纯度（80.0%）和氯含氢（1.0%），达到点火指标,如果系统在正常运行，要开其中一台合成炉，不需要再分析总管氢气、氯气纯度和氯含氢，但必须分析炉内含氢和尾气含氢。3）监督系统监测。特别是针对反应炉的监控和安全连锁系统，必须有人负责记录并且定期进行检查和调试，确保系统安全运行直到完

12、成任务。3.2 工艺环节的划分3.2.1 生产区盐酸的工艺流程共分为五个部分，分别为进气、反应、冷却、吸收以及尾气处理。所以盐酸的生产工艺过程分为五个部分，各个部分都独立设立生产车间，各个生产车间的功能与规模见表3.1。表 3.1各个生产车间的功能与规模编号生产车间功能长(m)宽(m)高(m)建筑面积()1氯气和氢气按比例分配进入缓冲罐6040824002氯气与氢气在反应炉中合成氯化氢6040824003吸收气体5040820004氯化氢气体冷却、制成成品5040820005废气处理6040824003.2.2 仓储设备为了方便工厂的生产与成品的管理，所以在厂内设计有储存车间和成品车间。化工厂

13、合成化学品时，原料以及制成品一般储存在专门功能的车间，即储存车间。在本次化工生产中原料为氢气、氯气，制成品为工业盐酸。由于氢气与氯气危害性巨大，顾需要单独存储，不可以和其他气体混存。根据盐酸生产工艺流程要求及原材料的储存方式，将原料及成品划为一个储存区，根据它们的储存要求，分成以下的原材料以及产成品库，整个仓储设施区共有3个库房，编号分别为6号、7号、8号库房，依次存放氯气、氢气、盐酸成品。各个建筑物功能与规格如表3.2所示。表 3.2储存车间的功能和规格编号车间名称储存车间的功能长(m)宽(m)高(m)建筑面积()6氯气库储存氯气302547507氢气库储存氢气302547508盐酸库储存盐

14、酸4040416003.2.3 其他设施为了使得工厂的生产设施趋于完善并且符合相关规定，同时为职工提供适宜的工作、生活环境，现设食堂（建筑物9）、办公楼（建筑物10）、医疗站（建筑物11）、技术安全科（建筑物12）、消防水池（建筑物13）、职工公寓一（建筑物14）、职工公寓二（建筑物15）、浴池（建筑物16）、招待所（建筑物17）、变、配电站（建筑物18）、污水处理站（建筑物19）、锅炉房（建筑物20）、门卫一（建筑物21）、门卫二（建筑物22）。各个建筑物的规格如下页表3.3所示。表 3.3其他设施的名称和规格编号名称长(m)宽(m)层数建筑面积()9食堂40303120010办公楼3020

15、560011医疗站3020460012职工公寓一3020660013职工公寓二3020660014浴池2020240015招待所2020440016门卫一5412017门卫二5412018技术安全科2020340019消防水池-31420锅炉房2520150021变、配电站1520130022污水处理站25201500注：一层高度为4m，二层以上（包括两层）每层高度为3m；消防水池为半径10m，高2m的圆柱状。4 总平面布置4.1 分区布置根据厂区生产和生活的要求，在充分考虑人身财产安全和火灾爆炸危险等诸多方面因素的基础上，将整个厂区分为三部分：东侧为生活区，设有宿舍楼、医疗站、食堂、浴室、办

16、公楼、招待所、技术安全科和停车场等，东北侧设有两个出入口；厂区西南侧（左下角）为生产区，设有各个生产车间；西北侧（左上角）为原料和产品储存区。储存区及生产区周围为消防水池、绿化隔离带。4.2 火灾危险类别的确定4.2.1 盐酸及生产原料的理化性质简介（1）盐酸分子式为HCl，盐酸是氢氯酸的俗称，是氯化氢气体的水溶液，呈透明无色或黄色，分子量是36.461，熔点：-114.2，沸点（101.325KPa）：-85.0，液体密度（-85.1，101.325KPa）：1191Kg/m3，氯化氢气体相对密度（空气=1，25，101.325Kpa）：1.267，蒸汽压（-20）：1469Kpa （0）：

17、2584Kpa （20）：4215Kpa，临界温度：51.4，急性毒性：LD50:900mg/Kg(兔经口)；LC50：3124ppm/小时（大鼠吸入），盐酸不燃，具有强腐蚀性、强刺激性，可致人体灼伤，能与一些活性金属粉末发生反应，放出氢气，分解产物：氯化氢。（2）氯气分子式为Cl2，黄绿色气体，有毒，有刺激性气味，分子量35.461，易液化，熔沸点较低（在101Kpa下，熔点-107.1，沸点-34.6，降温加压可将氯气液化为液氯即Cl2），密度比空气密度大，标况是3.17g/L，可溶于水，且易溶于有机溶剂，难溶于饱和食盐水，不燃烧，但可助燃，对金属和非金属都有腐蚀作用，对眼、呼吸道粘膜有刺

18、激作用。（3）氢气分子式为H2，是一种无色、无味的气体，在标准状况下气体的密度为0.09kg/m3,与同体积的空气相比，约为空气质量的1/14，在大气压为101.3Kpa，温度为-252.8时，氢气液化为无色液体，在-259.14为雪状固体，难溶于水，氢气为易燃压缩气体，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸，其燃烧反应热为241.0kJ/mol,闪点低于-50，引燃温度400，体积爆炸极限4.1%74.1%，能与氟、氯等发生剧烈的化学反应。4.2.2 生产工艺火灾危险分类氢气与空气混合物的爆炸下限是4.1%，闪点低于-50，根据石油化工企业设计防火规范表3.1.1第1、2条

19、，爆炸下限4.1%10%（体积），闪点-5028，得到与氢气有关的生产为甲类。氯气不可燃也不可爆，根据建筑设计防火规范GB50016-2014表3.1.1，乙类第五条，与氯气有关的生产为乙类。盐酸不可燃，不可爆，根据建筑设计防火规范GB50016-2014表3.1.1，应参照戊类。综上所述，再结合建筑设计防火规范GB50016-2014第3.1.2条所述：同一座厂房或厂房的任一防火分区内有不同火灾危险性生产时，该厂房或防火分区内的生产火灾危险性分类应按照火灾危险性较大的部分确定，可得生产厂房为甲类。4.2.3 储存区火灾危险分类根据建筑设计防火规范GB50016-2014表3.1.3，氢气的闪

20、点-50，且爆炸下限是4.1%，参照甲类1和甲类2，氢气储存库应划为甲类；氯气不可燃烧，也不能爆炸，但其是助燃气体，参照乙类第5条，氯气应划分为乙类；氯化氢不可燃也不可爆炸，参照戊类，应划为戊类。4.3 耐火等级的确定4.3.1 生产区根据生产区厂房的火灾危险类别，依据建筑设计防火规范GB50016-2014第3.3.1条表3.3.1确定各厂房的耐火等级及厂房面积。甲类生产，一级耐火等级单层厂房面积不超过4000，二级耐火等级单层厂房面积不超过3000。此次设计的厂房均为单层厂房,1到5号生产车间按照之前所设计的都为甲类，选择耐火等级为一级，在考虑工程整体大小和综合布置的基础上，设定1、2、5

21、号厂房面积为2400，3、4号厂房面积为2000。4.3.2 储存区根据库房的火灾危险类别，依据建筑设计防火规范GB50016-2014中表3.3.2库房的耐火等级、层数和占地面积确定各库房的耐火等级均为一级，甲类1、2项一、二级库房最大允许占地面积不超过750，乙类5项一、二级库房不超过2800，戊类一、二级库房不限面积，综合考虑各要求和整体布局以及管理上，将氯气库(6号)和氢气库(7号)面积均设计为为750，盐酸库(8号)的面积为1600。4.3.3 生活区根据建筑设计防火规范GB50016-2014第5.1.3条第2小条：单、多层重要公共建筑物和二类高层建筑的耐火等级不应低于二级，食堂、

22、办公楼、职工公寓、招待所、浴池、医疗站、门卫均为二级，具体面积根据建筑设计防火规范GB50016-2014表5.3.1不同耐火等级建筑的允许建筑高度或层数。防火分区最大允许建筑面积，具体设计面积为：食堂1200、办公楼600、职工公寓600、招待所400 、浴池400、医疗站600、门卫20。4.3.4 附属设施区根据建筑设计防火规范GB50016-2014锅炉房应为一、二级耐火等级的建筑，确定锅炉房为二级。消防水池由于是露天的，不考虑其耐火等级。则锅炉房的面积为500m2,变、配电站的面积为300，污水处理站的面积为500，技术安全科的面积为400。消防水池容积的计算，选择体积空间最大的1号

23、（或者2、5号）厂房计算。根据建筑设计防火规范GB50016-2005表8.2.2-2工厂，仓库和民用建筑一次灭火的室外消火栓用水量，得室外消火栓用水量为25L/S；由建筑设计防火规范GB50016-2014表8.4.1室内消火栓用水量得室内消火栓用水量是10L/S，且同时使用水枪数量为2支；由建筑设计防火规范GB50016-2014表8.6.3不同场所火灾延续时间得甲类厂房火灾延续时间为3.0h。由以上数据计算消防水池容量。消防水池总容量等于建筑的室外消火栓用水量加上室内消火栓用水量之和再乘以火灾延续时间。则消防水池总容量=25L/S+10L/S23h=468m将消防水池设计成半径为10m，

24、高2m的圆筒状消防水池，底面积为314。综上所述，工厂内各个建筑物的火灾危险类别、耐火等级、层数、面积如下表4.1所示表 4.1工厂内各个建筑物的火灾危险类别、耐火等级、层数、面积项目类别编号建筑物名称火灾危险类别耐火等级层数建筑面积(m2)生产区1车间1甲类一级124002车间2甲类一级124003车间3甲类一级120004车间4甲类一级120005车间5甲类一级12400储存区6氯气库甲类一级17507氢气库甲类一级17508盐酸库甲类一级11600生活区9食堂二级3120010办公楼二级560011医疗站二级460012职工公寓一二级660013职工公寓二二级660014浴池二级2400

25、15招待所二级440016门卫一二级12017门卫二二级120续表 4.1工厂内各个建筑物的火灾危险类别、耐火等级、层数、面积项目类别编号建筑物名称火灾危险类别耐火等级层数建筑面积(m2)附属设备区18技术安全科二级340019消防水池二级-31420锅炉房二级150021变、配电站二级130022污水处理站二级15004.4 防火间距4.4.1 防火间距设计原则本次设计的建筑物之间的防火间距的设计主要是根据建筑设计防火规范GB50016-2014表3.4.1厂房之间及与乙、丙、丁、戊类仓库、民用建筑等的防火间距的要求作为最低标准进行确定。并且只考虑邻近建筑物的防火间距。生产区和储存区主要考虑

26、厂房和库房的火灾危险类别，该工厂的生产区只有甲类厂房，储存区有甲类库房和戊类库房。根据建筑设计防火规范GB50016-2014表3.4.1可知，一二级耐火等级的甲类厂房和甲类厂房之间的防火间距最低标准是12m；一二级耐火等级的甲类厂房和乙类仓库之间的防火间距最低标准是12m；一二级耐火等级的甲类厂房和戊类仓库之间的防火间距最低标准是12m；甲类厂房和民用建筑之间的防火间距最低标准为25m；根据建筑设计防火规范GB50016-2014表3.5.1甲类仓库之间及与其他建筑物、明火或散发火花地点、铁路、道路等的防火间距可得，氢气储存库（甲类）在氢气储量小于10t的时候，其和甲类民用建筑之间的防火间距

27、的最低标准为25m，和耐火等级为一二级的乙、戊类仓库的防火间距最低标准为12m，和配电站的防火间距最低标准为25m；由表3.5.2乙、丙、丁、戊类仓库之间及与民用建筑的防火间距得，氯气库（乙类）和戊类仓库防火间距最低标准为10m，和民用建筑最低防火间距为25m；盐酸库（戊类）和民用建筑之间最低防火间距为10m。办公生活区各建筑物之间的防火距离的确定根据建筑设计防火规范GB50016-2014表5.2.2民用建筑之间的防火间距及个建筑物的耐火等级确定。生活办公区耐火等级为二级，各个建筑物之间的最小距离为6m。附属设施区各建筑物之间的防火间距的设计主要是依据石油化工企业设计防火规范表4.2.12石

28、油化工厂总平面布置的防火间距进行确定。锅炉房、配电站、水泵等全厂性重要设施之间距离至少为30m，和甲类厂房之间间距至少为35m，污水池和水泵之间距离至少为35m。每个分区内各建筑物之间的防火间距确定以后，要对分区之间的各建筑物之间的防火间距进行确定。在此设计中主要考虑全场重要性设施与甲类厂房、库房之间的防火间距要求，根据规范至少应为35m。4.4.2 防火间距的确定根据以上原则，再加上考虑厂区内整体布局的整体美观，部分建筑物之间的防火间距如表4.2表示。表4.2 部分建筑物之间的防火间距建筑名称防火间距建筑名称防火间距1-230/127-2260/501-2060/358-2160/504-1

29、077/259-1320/66-730/1211-2175/256-2060/5019-20307-830/1019-2235注：1.“1-2”表示1号和2号建筑物之间的防火间距； 2.“30/30”表示“实际距离/最低标准距离”； 3.单位：m由以上设计得到厂房总平面布置图如下页图4.1所示：图4.1 厂房平面布置图5 防爆电气的设计5.1 划分爆炸危险区域根据爆炸危险环境电力装置设计规范GB50058-2014第3.2.1条所述，爆炸性气体环境应根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间分为0区、1区、2区，分区应符合下列规定：（1）0区应为连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境；（2

30、）1区应为在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境；（3）2区应为在正常运行时不太可能出现爆炸性气体混合物的环境，或技术出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境。根据储存库7的储存物质氢气属于易燃易爆物质，依据爆炸危险环境电力装置设计规范3.2.3条规定，对该区域存在的释放源符合第二级释放源的情况：1）正常运行时，不能出现释放可燃物质的泵、压缩机和阀门的密封处2）正常运行时，不能释放可燃物质的法兰、连接件和管道接头3）正常运行时，不能向空间释放可燃物质的安全阀、排气孔和其他孔口处4）正常运行时，不能向空间释放可燃物质的取样点根据规范3.2.5条，爆炸危险区域的划分应按释放源级别和通风条件确

31、定，当通风良好时，可降低爆炸危险区域的等级。根据爆炸危险环境电力装置设计规范附录B第五条，对于可燃物质轻于空气，通风良好且为第二季释放源的主要生产装置区，当释放源距地坪的高度不超过4.5m时，以释放源为中心，半径为4.5m，顶部与释放源的距离为4.5m，及释放源至地坪以上的范围内可划分为2区。5.2 防爆电气选择5.2.1 爆炸性混合物分级、分组根据爆炸危险环境电力装置设计规范附录C可燃性气体或蒸汽爆炸性混合物分级、分组，得到氢气的分级分组为C级，T1组（最大实验安全间隙不大于0.5mm，最小点燃电流比小于0.45，引燃温度为500）。5.2.2 防爆电气选择根据爆炸危险环境电力装置设计规范G

32、B 50058-2014第5.1.1条规定，爆炸性环境的电力装置设计应符合下列规定：1 爆炸性环境的电力装置设计宜将设备和线路，特别是正常运行时能发生火花的设备布置在爆炸性环境以外。当需要设在爆炸性环境内时，应布置在爆炸危险性较小的地点。2 在满足工艺生产及安全的前提下，应减少防爆电气设备的数量。3 爆炸性环境内的电气设备和线路应符合周围环境内化学、机械、热、霉菌以及风沙等不同环境条件对电气设备的要求。 根据爆炸危险环境电力装置设计规范第5.2.1条，在爆炸性环境内，电气设备的选择应根据下列因素进行选择：1 爆炸危险区域的分区；2 可燃性物质和可燃性粉尘的分级；3 可燃性物质的引燃温度；4 可

33、燃性粉尘云、可燃性粉尘层的最低引燃温度。同时也应符合规范中第5.2.3条：防爆电气设备的界别和最憋不应地域该爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别。由爆炸危险环境电力装置设计规范GB 50058-2014第5.2.2条规定：1.爆炸性环境内电气设备保护级别的选择应符合表5.2.2-1的规定表5.2.2-1 爆炸性环境内电气设备保护级别的选择危险区域设备保护级别（EPL）0区Ga1区Ga或Gb2区Ga、Gb或Gc20区Da21区Da或Db22区Da、Db或Dc由于将爆炸危险区域划分为2区，则设备保护级别（EPL）选择Ga、Gb或Gc。2.电气设备保护级别（EPL）与电气设备防爆结构的关系应

34、符合爆炸危险环境电力装置设计规范GB 50058-2014表5.2.2-2的规定,电气设备保护级别（EPL）为Ga、Gb和Gc时，相对应电气设备防爆结构见下表表5.2.2-2 Ga、Gb、Gc相对应电气设备防爆结构设备保护级别（EPL）电气设备防爆结构防爆形式Ga本质安全型“ia”浇封型“ma”有两种独立的防爆类型组成的设备，每一种类型达到保护级别“Gb”的要求-光辐射形式设备和传输系统的保护“op is”Gb隔爆型“d”增安型“e”本质安全型“ib”浇封型“mb”油浸型“o”正压型“px”、“py”充砂型“q”本质安全现场总线概念（FISCO）-光辐射式设备和传输系统的保护“op pr”Gc

35、本质安全型“ic”浇封型“mc”无火花“n”、“nA”限制呼吸“nR”限能“nL”火花保护“nC”正压型“pz”非可燃现场总线概念（FNICO）-光辐射式设备和传输系统的保护“op sh”6 泄爆方式确定及泄爆面积计算6.1 泄爆方式泄爆作为减少爆炸损失的一种重要手段在有爆炸危险性的厂房，车间中被广泛地应用，这里采用屋顶泄爆的方式进行泄爆，另外需要注意防火材料的应用，即与相邻厂房联通处或隔板应采用防火材料。根据建筑设计防火规范GB50016-2014中，3.6.2条，有爆炸危险的甲、乙类厂房应设置泄压设施；3.6.3条，泄压设施宜采用轻质屋面板、轻质墙体和易于泄压的门、窗等，不应采用普通玻璃。

36、泄压设施的设置应避开人员密集场所和主要交通道路，并宜靠近有爆炸危险的部位。作为泄压设施的轻质屋面板和轻质墙体的单位质量不宜超过 60kg/m2。屋顶上的泄压设施应采取防冰雪积聚措施；3.6.5条，散发较空气轻的可燃气体、可燃蒸气的甲类厂房，宜采用轻质屋面板的全部或局部作为泄压面积。顶棚应尽量平整、避免死角，厂房上部空间应通风良好。按照上述要求进行泄爆设施的计算和确定。6.2 泄爆面积的计算由于氢气具有较大的爆炸危险性，2号车间即二合一盐酸反应炉中，氢气的浓度是在其爆炸极限以上，一旦压力上升造成反应炉损毁，氢气达到爆炸极限（4%-75%），由于反应热存在即可以引起氢气爆炸，所以选择2号车间进行泄

37、爆面积的计算。根据建筑设计防火规范GB50016-2014第3.6.1条有爆炸危险的甲、乙类厂房宜独立设置，并宜采用敞开或半敞开式。其承重结构宜采用钢筋混凝土或钢框架、排架结构。根据建筑设计防火规范GB50016-2014第3.6.4条，有爆炸危险的甲、乙类厂房，其泄压面积宜按下式计算：A = 10CV2/3 （6.1）式中 A泄压面积， m2； V厂房的容积， m3； C泄压比值，m2 /m3但当厂房的长径比大于3时。宜将该建筑物划分为长径比小于等于3的多个计算段，各计算段中的公共截面不得作为泄压面积。由于2号车间的长径比为1.253，则直接用公式计算。注：长径比为建筑平面几何外形尺寸中的最

38、长尺寸与其横截面周长的积和4.0倍的该建筑横截面积之比。根据建筑设计防火规范GB50016-2014表3.6.4，查得氢气 C值0.25，其中，C厂房容积为1000m3时的泄压比。m2 /m3在这里选取C=0.25，2号车间面积V=60408=19200m，带入公式得A=100.2519200231793可见厂房的泄爆面积为1793，小于厂房面积2400。因此可以采用顶棚泄爆。对于储存区的氢气库，A=100.253025423=520A=0.25*10*（30*25*4）2/3=520可见库房的泄爆面积为520，小于库房面积750。因此也可以采用顶棚泄爆。7 灭火器的配置7.1 灭火器的选择进

39、行灭火器配置的设计计算时候，主要根据建筑灭火器配置设计规范7.3.5条所述的程序来：（1）确定各灭火器配置场所的火灾种类和危险等级；（2）划分计算单元，计算各计算单元的保护面积；（3）计算各单元的最小需配灭火级别；（4）确定各计算单元中的灭火器设置点的位置和数量；（5）计算每个灭火器设置点的最小需配灭火级别；（6）确定每个设置点灭火器的类型、规格与数量；（7）确定每具灭火器的设置方式和要求；（8）在工程设计图上用灭火器图例和文字标明灭火器的型号、数量与设置位置。根据建筑灭火器配置设计规范3.2.1条7号储存库存放的是氢气，是甲类火灾爆炸物质，因此7号仓库灭火器配置的危险等级为严重危险级。由于厂

40、房中储存的是气态的氢气，根据3.1.3条，其火灾类别为C类火灾。根据建筑灭火器配置设计规范4.1.1条规定，灭火器的选择应该考虑(1) 灭火器配置场所的火灾种类; (2) 灭火器配置场所的危险等级; (3) 灭火器的灭火效能和通用性; (4) 灭火剂对保护物品的污损程度; (5) 灭火器设置点的环境温度; (6)使用灭火器人员的体能。根据建筑灭火器配置设计规范4.2.3 条规定：C 类火灾场所应选择磷酸铵盐干粉灭火器、 碳酸氢钠干粉灭火器、二氧化碳灭火器或卤代烷灭火器。由于盐酸主要生产原料中的氢气火灾危险类别是C类的，根据建筑灭火器配置设计规范可知， C 类火灾场所应选择磷酸铵盐干粉灭火器、碳

41、酸氢钠干粉灭火器、二氧化碳灭火器或卤代烷灭火器。根据 4.1.3 条规定：在同一灭火器配置场所，当选用两种或两种以上类型灭火器时，应采用灭火剂相容的灭火器。以建筑灭火器配置设计规范附录E所示，该盐酸厂选用碳酸氢钠干粉灭火器。7.2 灭火器的设置灭火器设置原则主要根据建筑灭火器配置设计规范第5.1.1-5.1.5条相关规定：（1）灭火器应设置在位置明显和便于取用的地点，且不得影响安全疏散。（2）对有视线障碍的灭火器设置点，应设置指示其位置的发光标志。（3）灭火器的摆放应稳固，其铭牌应朝外。手提式灭火器宜设置在灭火器箱内或挂钩、托架上，其顶部离地面高度不应大于1.50m；底部离地面高度不宜小于0.

42、08m。灭火器箱不得上锁。（4）灭火器不宜设置在潮湿或强腐蚀性的地点。当必须设置时，应有相应的保护措施。灭火器设置在室外时，应有相应的保护措施。（5）灭火器不得不设置在超出其使用温度范围的地点。单元最小需配灭火级别计算公式：Q=KSU (7.1)式中 Q计算单元的最小需配灭火级别（A或B）；S计算单元的保护面积（）；UA类或B类火灾场所单位灭火级别最大保护面积（/A或/B）；K修正系数。根据建筑灭火器配置设计规范第6.2.2条的表6.2.2 B、C类火灾场所灭火器的最低配置基准危险等级严重危险级中危险级轻危险级单具灭火器最小配置灭火级别89B55B21B单位灭火级别最大保护面积（/B）0.51

43、.01.5从表中可得U=0.5。根据建筑设计防火规范GB50016-2014第8.2.1条，下列建筑或场所应设置室内消火栓系统：1，建筑占地面积大于300的厂房和仓库；3，体积大于5000m的车站、码头、机场的候车（船、机）建筑、展览建筑、商店建筑、旅馆建筑、医疗建筑和图书馆等单、多层建筑；5，建筑高度大于15m或体积大于10000m的办公建筑、教学建筑和其他单、多层民用建筑。另外根据规范第8.2.2条，本规范第8.2.1条未规定的建筑或场所和符合本规范第8.2.1条规定的下列建筑或场所，可不设置室内消火栓系统，但宜设置消防软管卷盘或轻便消防水龙：1，耐火等级为一、二级且可燃物较少的单、多层丁

44、、戊类厂房（仓库）；5，室内无生产、生活给水管道，室外消防用水取自储水池且建筑体积不大于5000m的其他建筑。由以上规定结合厂区内的各建筑物的数据，得到应该设立室内消火栓系统的建筑物为：15号厂房，6、7号仓库，10号办公楼，11号医疗站，12、13号职工公寓。再结合建筑灭火器配置设计规范中表7.3.2得到修正系数K， 表7.3.2 修正系数K计算单元K未设室内消火栓系统和灭火系统1.0设有室内消火栓系统0.9设有灭火系统0.7设有室内消火栓系统和灭火系统0.5可燃物露天堆场甲、乙、丙类液体储存罐区可燃气体储存罐区0.3所选择的是7号氢气库，储存区内设有室内消火栓系统和灭火系统，所以K=0.5将上述数据带入公式得：Q=KSU=0.57500.5=750B 在每个设置点都设置有推车式灭火器，由规建筑灭火器配置设计规范中表 5.2.2 B、C类火灾场所的灭火器最大保护距离（m）,表 5.2.2 B、C类火灾场所的灭火器最大保护距离（m）灭火器型式危险等级手提式灭火器推车式灭火器严重危险级918中危险级1224轻危险级1530从表中可得最大保护距离是18m。根据库房的面积可以确定库房的设置点数为：N=301825183则 Qe=QN=75