乙炔厂防火防爆设计

1、1 前言随着科学技术进步和经济的快速发展，化工企业的规模日益增大、数量日益增多。化 工行业属于高危行业，具有危险物质多、生产过程复杂、对环境条件要求高、火灾危险性 大、事故多发、事故严重度高的特点。近几年化工企业火灾爆炸事故频繁发生，化工企业 火灾爆炸危险成为人们普遍关注的社会问题。化学工业是化学工业的重要组成部分，它囊括了很多生产部门，如农药行业，化肥行 业，橡胶助剂行业，合成材料行业等等，在中国的国民经济发展过程中有重要作用，是中 国的支柱产业部门之一。 中国化工行业占工业经济总量的 20%，因而对国民经济非常重要。化工企业是一个危险系数相当高的行业，导致危险的风险因素也很多，为了有效的控

2、 制相关的危险，应该从人 机环境三个方面同时控制有关的风险因素，详细了解有 关化学品的物化性质，毒性，腐蚀性，辐射性等，加强培养操作人员的安全素质，详细了 解相关的安全操作规程，以便从物，和人的方面消除和控制风险因素。最后对整个化工企业的区域规划，设计相应的区块布置，防火间距，车间布置，车间 设备布置，典型设备的布置等，从而在消除或控制事故，以及在事故发生后能够最大的减 少损失的发生。本次课程设计主要依据建筑设计防火规范 GB50016-2006、火灾危险环境电力装置设计规范GB50058-92、并参考化学工艺手册、防火防爆等材料对乙炔厂进行防火防爆设 计。2工程项目分析2.1工艺流程介绍2.

3、11生产工艺简介乙炔的制备分为六个部分：制备乙炔、清净洗涤、冷却压缩、再洗涤、洗涤脱水和加 压充瓶。首先电石与水反应生成乙炔气体，粗乙炔气体用次氯酸钠预清净洗涤，在经过冷 却压缩，与0.08%到0.12%的次氯酸钠溶液逆流接触去硫、磷等杂质，用氢氧化钠溶液去除 产生的酸性物质，脱水，将乙炔气体加压后冲入乙炔气瓶。工艺流程图如下：2.12生产中存在的危险乙炔发生厂房主要由电石加料系统和乙炔发生器组成。电石输送、加料系 统位于厂房顶层，系统中的电石一旦接触雨、雪，会反应生成乙炔,可能与 空气形成爆炸性混合气体。电石加料过程中可能会有空气进入乙炔发生器， 与发生器内生成的乙炔形成爆炸性混合气体。乙炔

4、发生器排渣时，容易将乙 炔带出，若排渣过快，发生器形成负压，容易吸入空气，形成爆炸性混合物, 接触火源后就会发生爆炸。此外，当向乙炔发生器加料过快、过多时，电石 与水反应生成的乙炔急剧增加，若乙炔不能及时输走，会造成乙炔发生器内 压力增高而形成超压。可能造成爆炸的点源 有: (1) 电气设备故障引起的电火花；(2) 电石在输送、 加料过程中因电石颗粒间、电石与储料斗及 顶盖、内壁间, 或电石内金属杂 质与乙炔发生器壁间相互振动碰撞产生的撞击火花、摩擦火花或静电火花。当乙炔发生器停止使用,或乙炔管道内温度低于16 C时,乙炔能与水生成 如冰雪状的水合晶体, 容易堵塞管道, 且乙炔气和水合晶体摩擦

5、会产生静电。 此外,由于电石水解生成乙炔是强烈的放热反应，1kg电石水解能放出1661KJ 的 热 量 。当 向 乙 炔 发 生 器 加 料 时 , 如 果 过 快 、过 多 , 可 能 会 因 反 应 器 内 局 部 过 热 而导致爆炸。在乙炔发生器的检修过程中,可能因检修人员违反安全操作规定 而造成爆炸。2.2生产环节的划分2.2.1生产区乙炔的制备和溶解分为六个部分：制备乙炔、清净洗涤、冷却压缩、再 洗涤、洗涤脱水和加压充瓶。其中各个生产车间的功能与规模见表 2.2-1。表 2.2-1 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）面积（m2tf）1电石与水反应生成乙炔

6、气体7050835002粗乙炔气体用次氯酸钠预清净 洗涤7050835003乙炔气体冷却并压缩7050835004与0.08%至U 0.12%的次氯酸钠溶液逆流接触去硫、磷等杂质7050835005用氢氧化钠溶液去除产生的酸 性物质，脱水7050835006将乙炔气体加压后冲入乙炔气 瓶705083500222存储区1电石：无色晶体，工业品为灰黑色块状物，断面为紫色或灰色，熔点 2300 C,相对水密度为2.2 ,分子式CaC2 ,分子量64.10,主要用途：是重要 的基本化工原料，主要用于产生乙炔气。也用于有机合成、氧炔焊接等。危 险特性：干燥时不燃，遇水或湿气能迅速产生高度易燃的乙炔气体，

7、在空气 中达到一定的浓度时，可发生爆炸性灾害。与酸类物质能发生剧烈反应。根据建筑防火设计规范GB50016 2006中表3.1.3关于储存物品的火灾危险性分 类可知，该物质应划分为甲类火灾危险。2次氯酸钠溶液：微黄色溶液，有似氯气的气味。熔点-6 C,相对密度 1.10，沸点102.2 C,分子式NaCIO，分子量74.44，溶解于水，主要用途：用 于水的净化，以及作消毒剂、纸浆漂白等，医药工业中用制氯胺等。危险特 性：受高热分解产生有毒的腐蚀性烟气。具有腐蚀性。燃爆危险：本品不燃， 具腐蚀性，可致人体灼伤，具致敏性。3氢氧化钠：白色不透明固体，易潮解。熔点318.4 °C，相对水密

8、度2.12， 沸点1390 C,分子式NaoH，分子量40.01,易溶于水、乙醇、甘油，不溶于丙酮。 主要用途：用于肥皂工业、石油精炼、造纸、人造丝、染色、制革、医药、 有机合成等。燃爆危险：本品不燃，具强腐蚀性、强刺激性，可致人体灼伤。 危险特性：与酸发生中和反应并放热。遇潮时对铝、锌和锡有腐蚀性，并放 出易燃易爆的氢气。本品不会燃烧，遇水和水蒸气大量放热，形成腐蚀性溶 液。具有强腐蚀性。4乙炔：无色无臭气体，工业品有使人不愉快的大蒜气味。熔点-81.8 C, 相对水密度0.62，沸点-83.8 C,分子式C2H2，分子量26.04，饱和蒸汽压4053kPa， 燃烧热1298.4kJ/mol

9、，临界温度35.2，临界压力6.14MPa，引燃温度305 C,爆炸极限2.1%80.0%，微溶于水、乙醇，溶于丙酮、氯仿、苯。用途：是有机 合成的重要原料之一。亦是合成橡胶、合成纤维和塑料的单体，也用于氧炔 焊割。燃爆危险：易燃，具窒息性。危险特性：极易燃烧爆炸。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。与氧化剂接触猛烈反 应。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。能与铜、银、汞等的化合物生 成爆炸性物质。根据建筑防火设计规范GB50016 2006中表3.1.3关于储存 物品的火灾危险性分类可知，该物质应划分为甲类火灾危险。存储及成品库的规模如表2.2-2所示：表2.2-2

10、储存及成品车间的功能和规格编号储备及成品车间功能长（m）宽（m）高（m）面积（m2tf）7电石302587508次氯酸钠、氢氧化钠溶液5030815009乙炔气瓶302587502.2.3其他设备为了使化工厂更加完整，更加规范。现设置一个消防水池、一个水泵站、一个污水处 理站、一个锅炉房、一个变电站、一个办公楼、一个技术安全科、一个食堂、一个浴池、 两个宿舍、一个超市和一个停车场。各个建筑物的规格如表2.2-3所示。表2.2-3它设施的名称和规格编号建筑物名称长宽高面积（m2）10消防水池3015845011水泵房1515822512污水处理站45308135013锅炉房3015845014变

11、电站2015830015办公楼60104m/层60016技术女全科40104m/层40017食堂50206m/层100018浴池60103m/层60019宿舍160306m/层180020超市60306180021宿舍245156m/层67522停车场906054003总平面布置3.1 火灾危险类别3.1.1 生产环节火灾危险类别乙炔的制备 和溶解分为六个车间：电石制 备乙炔车间、清净洗涤车间、 冷却压缩车间、再洗涤车间、洗涤脱水车间和加压充瓶车间，并且这些车间 都属于甲类的生产厂房，原因是国标中表中对甲类火灾危险作出明确规定， 并且这些生产工艺分别符合要求。例如：乙炔制备车间是电石与水反应制

12、备 乙炔，由乙炔的理化性质可知乙炔极易燃烧爆炸，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 ， 根 据 建 筑 设 计 防 火 规 范 表 3.1.1 （厂房和仓库的火灾危险性划分）符合规定中甲类火灾危险物质的定义，同 样的在接下来的几个车间当中，无论是洗涤、冷却压缩，还是脱水、加压充 瓶车间，都有乙炔的参与，因此生产车间均属于甲类火灾危险类别。3.1.2存储场所的火灾危险类别根据建筑设计防火规范 表3.1.3 （储存物品火灾危险性划分） 乙炔极易燃烧爆炸，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。与氧化剂接触猛烈反应，爆炸极限

13、 2.1%80.0% ，因此储存乙炔的 厂房的火灾危险性为甲类。电石遇水或湿气能迅速产生高度易燃的乙炔气体，在空气中达到一定的浓 度 时 , 可 发 生 爆 炸 性 灾 害 。与 酸 类 物 质 能 发 生 剧 烈 反 应 ，因 此 电 石 仓 库 也 属 于 甲类火灾危险性。次氯酸钠和氢氧化钠常温下使用或加工不燃烧物质的生产，属于戊类火灾 危险。3.2耐火等级确定3.2.1生产区根据生产区各厂房已划分好的火灾危险类别，再根据建筑设计防火规 范第3.3.1 条表3.3.1 （厂房的耐火等级及厂房面积） 确定各厂房的耐火等级 及厂房面积。本次设计的生产厂房全为单层厂房， 1至6号生 产车间火 灾

14、危险 类 别 都 为 甲 类 ，为 安 全 起 鉴 ，选 择 耐 火 等 级 为 一 级 ，规 定 厂 房 最 大 允 许 面 积 为4000 m2 ,但在设计中总和考虑各方面的因素决定将各生产厂房均设置成 3500 m2。3.2.2仓储区根据已设定 的仓储区各厂 房的火灾危险类别，依 据 建筑设计防 火规范 中 表3.3.2 （库房的 耐火等级、层数和 占地面积）仓库的 耐火等级、层数和占 地面积来确定各库房的耐火等级。由 于乙炔和 电石的火灾危险性确定为甲类， 所以其仓库耐火等级设为一级，单层，规定最大允许面积均为750 m,因此， 在设计时设置成 750m ；次 氯酸钠和 氢氧化钠的火灾

15、危险类别都为 戊类，可 以 把该仓库的 耐火等 级设置成二级， 面积设置成 1500m 。3.2.3其他设施根据建筑设计防火规范GB50016 2006，其他的建筑可以依据民用建筑 的 耐火等级和面积,根据民用建筑确定耐火等 级和 面积来确定。其中 ，办公楼、 技术安全科、食堂 和浴池的 耐火等级 均确定 为三级， 所设置的 面积分别为 办 公楼600 m 、技术安全科400 m 、食堂1000 m 、浴池600 m 、宿舍楼 11800 m 、宿 舍楼 2675 m 、超 市1800 m 。而 消防 水池、水 泵房、污 水 站、锅炉房 和变配 电站的 建筑耐火等 级均 确 定为 二级 ， 设

16、计的 面积分别为 消 防 水池450 m 、水泵站225 m 、污水处理站1350 m 、锅炉房450 m 和 变 电 站 300 m 。综上所述 ,生产区、仓储区及其他各建筑物的火灾危险类别、耐火等级、层数及建筑规 模如表 3.2-3 所示。表 3.2-3 该化工厂内各个建筑物的火灾危险类别、耐火等级、层数、面积目项 类别编号建筑物名称火灾 危险类别耐 火 等 级层数长宽高面积(m2)生 产 区1生产车间1甲类级单层7050835002生产车间2甲类级单层7050835003生产车间3甲类级单层7050835004生产车间4甲类级单层7050835005生产车间5甲类级单层705083500

17、6生产车间6甲级级单层705083500仓储区7电石储存库甲类级单层302587508次氯酸钠、氢氧 化钠储存库戊类级单层5030815009乙炔气瓶成品库甲类级单层30258750苴丿、他设 备 区10消防水池级单层3015845011水泵房级单层1515822512污水处理站级单层45308135013锅炉房级单层3015845014变电站级单层2015830015办公楼级层60104m/层60016技术女全科级层40104m/层40017食堂级层50206m/层100018浴池级单层60103m/层60019宿舍1级层60306m/层180020超市级单层60306m180021宿舍2级

18、层45156m/层675表3.2-4存储物品的火灾危险性分类生火灾危险性特征产类别项别使用或产生下列物质的生产1闪点小于28 C的液体2爆炸下限小于10%的气体3常温下能自行分解或在空气中氧化能导致迅速自燃或爆炸的物质甲4常温下受到水或空气中水蒸汽的作用，能产生可燃气体并引起燃烧或爆炸的物质5遇酸、受热、撞击、摩擦、催化以及遇有机物或硫磺等易燃的无机物，极易引起燃烧或爆炸的强氧化剂6受撞击、摩擦或与氧化剂、有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质7在密闭设备内操作温度大于等于物质本身自燃点的生产1闪点大于等于28 C，但小于60 C的液体爆炸下限大于等于10%的气体23不属于甲类的氧化剂乙不属于甲类

19、的化学易燃危险固体45助燃气体能与空气形成爆炸性混合物的浮游状态的粉尘、纤维、闪点大于等于60C的液体6雾滴丙12闪点大于等于60 C的液体可燃固体1对不燃烧物质进行加工，并在咼温或熔化状态下经常产生强辐射热、火花或火焰的丁23生产利用气体、液体、固体作为燃料或将气体、液体进行燃烧作其它用的各种生产常温下使用或加工难燃烧物质的生产戊常温下使用或加工不燃烧物质的生产表3.2-5 厂房（仓库）的火灾危险性分类仓库类别项别储存物品的火灾危险性特征1闪点小于28C的液体2爆炸下限小于10%的气体，以及受到水或空气中水蒸汽的作用，能产生爆炸下限小于10%气体的固体物质甲3常温下能自行分解或在空气中氧化能

20、导致迅速自燃或爆炸的物质4常温下受到水或空气中水蒸汽的作用，能产生可燃气体并引起燃烧或爆炸的物质5遇酸、受热、撞击、摩擦以及遇有机物或硫磺等易燃的无机物，极易引起燃烧或爆炸的强氧化剂6受撞击、摩擦或与氧化剂、有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质1闪点大于等于28 C,但小于60 C的液体2爆炸下限大于等于 10%的气体乙3不属于甲类的氧化剂4不属于甲类的化学易燃危险固体5助燃气体6常温下与空气接触能缓慢氧化，积热不散引起自燃的物品丙1闪点大于等于60 C的液体2可燃固体丁难燃烧物品戊不燃烧物品表3.2-6厂房的耐火等级、层数和防火分区的最大允许建筑面积生产类别厂房的 耐火等 级最多允许层数每个防

21、火分区的最大允许建筑面积（m2）单层厂房多层厂房高层厂房地下、半地下厂房，厂房的地下室、半地下室一级二级除生产必须采用40003000一一甲多层者外，宜米用单层30002000乙一级不限500040002000一二级6400030001500一一级不限不限60003000500丙二级不限800040002000500三级230002000一一一、二级不限不限不限40001000丁三级340002000一一四级11000一一一一、二级不限不限不限60001000戊三级350003000一一四级11500一一一表3.2-7仓库的耐火等级、层数和面积储存物品类 别仓库 的耐火 等级最多允许层数每座仓

22、库的最大允许占地面积和每个防火分区的最大允许建筑面积（m2）单层仓库多层仓库高层仓库地下、半地下仓 库或仓库的地下 室、半地下室每座仓库防火分区每座仓库防火分区每座仓库防火分区防火分区甲3、4项一级1180601、2、5、二级17502506项1、3、二级32000500900300一一一4项1500250乙三级2、5、二级 三级528007001500500一一一6项1900300、二54000100028007001501项级丙三级11200400、不限6000150048001200400010003002项级三级321007001200400、不限不限3000不/p>

23、0500丁级三级330001000150050012100700四级、不限不限不限不限2000600015001000戊级三级330001000210070012100700四级表3.2-8民用建筑的耐火等级、最多允许层数和防火分区最大允许建筑面积耐火等级最多允许层数防火分区的最大 允许建筑面积（m2）备 注一、二级按本规范第1.0.2条规定25001. 体育馆、剧院的观众厅，展览建筑的展 厅，其防火分区最大允许建筑面积可适当 放宽。2. 托儿所、幼儿园的儿童用房和儿童游乐厅等儿童活动场所不应超过3层或设置在四层及四层以上楼层或地下、半地下建筑（室）内。三级5层12001. 托儿所、幼儿园的儿

24、童用房和儿童游乐厅 等儿童活动场所、老年人建筑和医院、疗 养院的住院部分不应超过 2层或设置在三 层及三层以上楼层或地下、半地下建筑（室）内。2. 商店、学校、电影院、剧院、礼堂、食堂、 菜市场不应超过2层或设置在三层及三层 以上楼层。四级2层600学校、食堂、菜市场、托儿所、幼儿园、老年人建筑、医院等不应设置在二层。地下、半地下建筑（室）500一3.3防火间距3.3.1防火间距的设计原则生产区各个厂房都属于单层甲类厂房，根据建筑防火规范GB50016-2006 中表3.4.1规定，每个厂房之间的防火间距不得小于12m，各个厂房与生产区内一二级耐火等级的建筑间距应三12m，与三级耐火等级的建筑

25、间距应三14m ,与四级耐火等级的间距应三16m ,与民用建筑的间距应三25m。仓储区的仓库危险性既有甲类也有乙类，它们之间的相互安全距离应按甲类的防火距离来定，根据GB50016-2006 中表3.5.1规定，每个仓库之间间距不得小于20m，仓库与仓储区内其它建筑防火间距按甲类仓库及其储存量的最大值确定，即与一二级耐火等级建筑防火间距应三20m，与三级耐火等级建筑防火间距应三25m，与四级耐火等级的建筑防火间距应三30m,与民用建 筑明火或散发火花地点防火间距三40m。根据GB50016-2006 中表521规定, 可以确定民用建筑防火间距。二级耐火等级民用建筑之间防火间距应三6m,三 级耐

26、火等级民用建筑之间防火间距应三8m,二三级民用建筑防火间距应三7m。 其余一些建构筑物之间的防火间距按规定酌情处理。根据建筑防火规范GB50016-2006 中规定，占地面积大于3000m2 的甲、乙、丙类厂房或占地面 积大于1500m2的乙、丙类仓库，应设置环形消防车道，确有困难时，应沿 建筑物的两个长边设置消防车道。消防车道的净宽度和净空高度均不应小于 4.0m。供消防车停留的空地，其坡度不宜大于3%。中间消防车道与环形消防 车道交接处也应满足消防车转弯半径的要求，按其最大半径不得小于12m设 置。3.3.2防火间距的确定依据以上原则，再考虑工厂整体布局的整齐美观。所有建构筑物的面积及它们

27、之间的 防火间距，再综合考虑总体布置及甲类厂房和库房与厂区围墙和厂内主要、次要道路之间 的距离，对工厂总平面布置见图 01。表3.3-1厂房之间及其与乙、丙、丁、戊类仓库、民用建筑等之间的防火间距（m）名称甲类厂房单层、多层乙类厂房（仓 库）单层、多层丙、丁类厂房（仓库''、戊）高层厂房（仓 库）民用建筑耐火等级耐火等级、二级三级四级、二级三级四 级甲类厂房12.012.012.014.016.013.025.0单层、多层乙类厂房12.010.010.012.014.013.025.0单层、多层 丙、丁类厂 房耐 火 等 级一、二级12.010.010.012.014.013.

28、010.012.014.0三级14.012.012.014.016.015.012.014.016.0四级16.014.014.016.018.017.014.016.018.0单层、多层 戊类厂房一、二级12.010.010.012.014.013.06.07.09.0三级14.012.012.014.016.015.07.08.010.0四级16.014.014.016.018.017.09.010.012.0高层厂房13.013.013.015.017.013.013.015.017.0室外变、配 电站变压器 总油量（t）>5 w 1025.025.012.015.020.012.

29、015.020.025.0>10, w5015.020.025.015.020.025.030.0> 5020.025.030.020.025.030.035.0表3.3-2甲类仓库之间及其与其它建筑、明火或散发火花地点、铁路等的防火间距（m名称甲类仓库及其储量（t）甲类储存物品第3、4 项甲类储存物品第1、2、5、6项W5> 5w 10> 10重要公共建筑50.0甲类仓库20.0民用建筑、明火或散发火花地点30.040.025.030.0其它建筑一、二级耐火等级15.020.012.015.0三级耐火等级20.025.015.020.0四级耐火等级25.030.020

30、.025.0电力系统电压为35500kV且每台变压器 容量在10MVA以上的室外变、配电站 工业企业的变压器总油量大于5t的室外降压变电站30.040.025.030.0厂外铁路线中心线40.0厂内铁路线中心线30.0厂外道路路边20.0厂内道路路边主要10.0次要5.0表3.3-3民用建筑之间的防火间距（m）耐火等级一、二级三级四级一、二级6.07.09.0三级7.08.010.0四级9.010.012.0表334可燃、助燃气体储罐与铁路、道路的防火间距（m）名称厂外铁路线中心线厂内铁路线中心线厂外道路路边厂内道路路边主要次要可燃、助燃气体储罐25.020.015.010.05.04区域划分

31、根据工厂生产和生活要求，充分考虑人身财产安全和火灾爆炸危险等多方面因素，把 整个工厂划分为生产区、存储区、生活区和附属设施区四大区域。结合工厂建在太原经济 技术开发区的南郊区，而南郊区常年偏北风。所以把生产区布置在厂区的东南部，共分六 个厂房， 电石制备乙炔化车间， 粗乙炔气体洗涤车间， 冷却压缩车间， 次氯酸钠洗涤车间， 氢氧化钠洗涤车间，加压充瓶车间，各车间中间用消防系数高的管道连接。存储区布置在 产区的东北部，共有三个仓库按照“品字型”排列；把生活区布置在厂区的西部，包括有 主要包括食堂、办公楼、技术安全部、浴池；污水处理站、变电站、锅炉房、水泵房布置 在厂区的中部；消防水池应该布置在接

32、近这个厂区中部的地方。5 防爆电器的设计5.1 电石制备乙炔厂房爆炸危险性区域划分电石制备乙炔化学反应式：CaC2+ 2H2O C2H2T+ Ca （OH） 2 J+ 127. 3KJ/mol据 GB50058 92爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范2.2.3 条规定， 预计在正常运行下不会释放，即使释放也仅是偶尔短时释放的释放源可划为 第二级释放源，由于反应物与生成物的理化性质及反应过程可将电石制备乙 炔 车 间 划 分 为 第 二 级 释 放 源 。根 据 第 2 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定厂房的爆炸危险区，由此可知存在第二级释放源的

33、 区域可划为 2 区。5.2 防爆器的选择5.2.1爆炸性混合物分级、分组根据GB50058 92爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范第2. 5. 2条 关于爆炸性气体环境电气设备的选择的规定可知，爆炸性环境电气设备的选择要综合考虑爆炸危 险区域的分区、爆炸物质危险性、电气设备的种类和防爆结构的要求，并且当存在有两种 以上易燃性物质形成的爆炸性气体混合物时，应按危险程度较高的级别和组别选用防爆电 气设备。由于电石制备乙炔车间的反应物是电石和水，生成物是乙炔和氢氧化钙，乙炔的 火灾危险性高于电石，所以在分析中，爆炸危险物以乙炔为主。根据GB50058 92,应按其最大试验安全间隙或最小点燃电流分级

34、，按引燃温度进行分组，同时，应符合爆炸和 火灾危险环境电力装置设计规范 GB50058 92中的规定。由乙炔的最大试验安全间隙（MESG）或最小点燃电流（MIC ）并根据表241（表10） 可知乙炔的爆炸性情况分级为U C级。乙炔的引燃温度为305C，根据表242（表11）可 知乙炔的爆炸情况分组为 T2组，因此此生产车间的爆炸性混合物可被划分为U C级，T2 组。表 5.2-1级别最大试验安全间隙（MESG） （mm）最小点燃电流比 MICRn a> 0.9> 0.8n b0.5V MESG v 0.90.45 w MICFW 0.8n Cw 0.5V 0.45表 5.2-2组别

35、引燃温度tC）T1450V tT2300V t w 450T3200V t w 3DT4135 V t w 200T5100 V t w 135T685V t w 1005.2.2防爆电器的选择电石制备乙炔的车间的反应物是电石和水，生成物是乙炔和氢氧化钙，其中乙炔的 火灾危险性最高，因此考虑物质火灾危险性时应以乙炔为主。根据爆炸和火灾危险环 境电力装置设计规范第2.5.3条厂区内主要防爆电气的表格要求进行选择。其中包括: 旋转电机防爆结构的选型，低压变压器防爆结构的选型，低压开关和控制器类防爆结构 的选型，灯具类防爆结构的选型以及信号报警装置等电气设备防爆结构的选型等（见下 表）。综合考虑厂房

36、爆炸危险区域划分，乙炔危险性等条件，建议选用隔爆型设备，则 应选用dCT2型。表5.2-3旋转电机防爆结构的选型爆炸危险区域2"e防爆结构 电气设备隔爆型d正压型p增安型e隔爆型d正压 型p增安型e无火花型n鼠笼型感应电动机OOOOOO绕线型感应电动机OOOX同步电动机OOXOOO直流电动机OO电磁滑差离合器（无电刷）OXOOO注：1.表中符号：C为适用；为慎用；X为不适用（下同）；表5.2-3低压变压器防爆结构的选型爆炸危险区域 防爆结构 电气设备1 区2 区隔爆型d正压型P增安型e隔爆型d正压型p增安型e充油型o变压器（包括起动用）XOOOO电抗线圈（包估起动用）XOP O 1O

37、O仪表用互感器XOOO表5.2-4低压开关和控制器类防爆结构的选型爆炸危险区域 防爆结构 电气设备0区1 区2 区本质 安全 型ia本质 安全 型ia, ib隔 爆 型d正 压 型p充 油 型o增安 型e本质 安全 型ia, ib隔 爆 型 d正 压 型p充 油 型o增安 型e刀开关、断路器OO熔断器O控制开关及按钮OOOOOOO电抗起动器和起动补偿器OO起动用金属电阻器XOOO电磁阀用电磁铁OXOO电磁摩擦制动器XO操作箱、柱OOOO控制盘OO 1配电盘O表5.2-5灯具类防爆结构的爆炸危险区域 防爆结构 电气设备1 区2 区隔爆型d增安型e隔爆型d增安型e固定式灯OXOO移动式灯O携带式电

38、池灯OXO指示灯类OOP O镇流器OOO表5.2-6信号报警装置等电气设备防爆结构的选型爆炸危险区域 防爆结构 电气设备1 区2 区本质 安全 型ia, ib隔爆 型d正压 型p增安 型e本质安全型ia, ib隔 爆 型d正压 型p增安 型e信号、报警装置OOOXOOOP O插接装置OO接线箱（盒）OO:O电气测量表计OOXOOO6泄爆方式的选择及泻爆面积的计算6.1泄爆方式根据GB5006-2006建筑防火规范规定，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。有爆炸危 险的甲、乙类厂房应设置泄压设施。泄压设施宜采用轻质屋面板、轻

39、质墙体和易于泄压的 门、窗等，不应采用普通玻璃。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。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。有爆炸危险的甲、乙类生产部位，宜设置在单层厂房靠外墙的 泄压设施或多层厂房顶层靠外墙的泄压设施附近。有爆炸危险的设备宜避开厂房的梁、柱 等主要承重构件布置。有爆炸危险的甲、乙类厂房的总控制室应独立设置。有爆炸危险的甲、乙类厂房的分控

40、制室宜独立设置，当贴邻外墙设置时，应采用耐火极限不低于3.00h 的不燃烧体墙体与其它部分隔开。散发较空气重的可燃气体、可燃蒸气的甲类厂房以及有 粉尘、纤维爆炸危险的乙类厂房，应采用不发火花的地面。采用绝缘材料作整体面层时， 应采取防静电措施。散发可燃粉尘、纤维的厂房内表面应平整、光滑，并易于清扫。厂房 内不宜设置地沟，必须设置时，其盖板应严密，地沟应采取防止可燃气体、可燃蒸气及粉 尘、纤维在地沟积聚的有效措施，且与相邻厂房连通处应采用防火材料密封。6.2泄压面积的计算根据建筑设计防火规范第3.4.1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护层。根据GB5006-2006

41、建筑防火规范规定，有爆炸危险的甲、乙类厂房，其泄压面积 宜按下式计算，但当厂房的长径比大于 3时，宜将该建筑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：（式 6.1）A 10CV23式中 A 泄压面积，m2;V 厂房的容积，m3;C 厂房容积为1000m3时的泄压比，可按表363 (见表6.2-1)选取，m2/m3表6.2-1厂房内爆炸性危险物质的类别与泄压比值( m/m3)厂房内爆炸性危险物质的类别C值氨以及粮食、纸、皮革、铅、铬、铜等K尘< 10MPa ms-1的粉尘> 0.030木屑、炭屑、煤粉、锑、锡等10MPams-1 < K尘w

42、30MPa- m-s"1的粉尘> 0.055丙酮、汽油、甲醇、液化石油气、甲烷、喷漆间或干燥室以及苯酚树脂、铝、镁、锆等 K尘>30MPa- ms1的粉尘> 0.110乙烯> 0.16乙炔> 0.20氢> 0.25注：长径比为建筑平面几何外形尺寸中的最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。根据表6.2-1厂房内爆炸性危险物质的类别与泄压比值确定C值，乙炔的 O0.20本次设计取0.25。为了安全起见，厂房内爆炸性危险物质的类别与泄压比值都设为0.25。选择生产区作为指定区域。长为 70m,宽为50m，高为8m。计算长径比：70X(

43、50+8) >2/4X(50X8) =5.075>3所以首先把长分为两段：计算长径比:35 >50+8) >/4X (50X8) =2.5375<3所以，根据公式求一段的泄压面积：C=0.25V=35X50X8=14000m3A 10CV "3 =1455.95 m2所以，总的泄压面积为 A =2A=1455.95X 2=2911.9m7灭火器的配置7.1 确定灭火器配置场所的火灾危险等级 及火灾种类选择氯乙烯精制车间为灭火器配置场所，确定起火灾危险等级。根据，工业建筑灭火 器配置场所的危险等级，应根据其生产、使用、储存物品的火灾危险性，可燃物数量，火

44、灾蔓延速度，扑救难易程度等因素，划分为以下三级：(1) 严重危险级：火灾危险性大，可燃物多，起火后蔓延迅速，扑救困难，容易造成 重大财产损失的场所；(2) 中危险级：火灾危险性较大，可燃物较多，起火后蔓延较迅速， 扑救较难的场所；(3) 轻危险级：火灾危险性较小，可燃物较少，起火后蔓延较缓慢， 扑救较易的场所。根据乙炔极 易燃烧爆炸。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。与氧化剂接触猛烈反应。与氟、氯等接触会发生剧烈的化 学 反 应 。 能 与 铜 、 银 、 汞 等 的 化 合 物 生 成 爆 炸 性 物 质 。 因此，乙炔存储仓库火灾 种类为 C 类，严重危险级工业

45、建筑场所。7.2按步骤进行灭火器配置1 划分灭火器场所计算单元根据建筑灭火器配置设计规范 GB501402005 的相关规定：(1) 当一个楼层或一个水平防火分区内各场所的危险等级和火灾种类相同时，可将 其作为一个计算单元。(2) 当一个楼层或一个水平防火分区内各场所的危险等级和火灾种类不相同时，应 将其分别作为不同的计算单元。(3) 同一计算单元不得跨越防火分区和楼层。氯乙烯属于单层、 水平防火分区内各场所的危险等级和火灾种类相同的厂房， 因此可 将其作为一个计算单元。2 计算各单元的保护面积根据建筑灭火器配置设计规范 GB501402005 的相关规定，对于乙炔气瓶存储仓 库，应该根据厂房面积确定保护面积。S=30>25=750 m23计算各单元所需的灭火级别根据建筑灭火器配置设计规