甲醇厂防火防爆设计

word档下载后可任意复制编辑摘要本文是对甲醇厂进行防火防爆设计。在考虑甲醇工业生产的工艺流程的基础上，结合国家相关规范标准对设计在陕西省西安市的甲醇厂进行防火防爆设计对安全重点区域进行防爆电气选择和灭火器配置通过分析工艺流程对工厂进行区域划分和总平面布置，并画出总平面布置图。关键词：甲醇；火灾危险性；防火间距；耐火等级；泄爆面积word档下载后可任意复制编辑目

录

前言.............................................工程概况.........................................3工程项目分析.....................................43.1工艺流程介绍..................................3.1.1生产工艺简述..............................43.1.2安全防火重点位..........................53.1.3安全工作重点..............................63.2工艺环节划分..................................3.2.1生产区...................................73.2.2仓储设施..................................3.2.3其他设施..................................区域划分.........................................105总平面的布置.......................................125.1分区布置......................................125.2火灾危险类别的定............................135.2.1甲醇及其生产料的理化性质简介...........135.2.2生产工艺火灾险分类.....................145.2.3存储区火灾危分类........................14word档下载后可任意复制编辑5.3耐火等级的确定................................155.3.1生产区...................................155.3.2储存区...................................155.3.3生活区...................................155.3.4附属设施区...............................155.4防火间距......................................165.4.1防火间距设计则..........................165.4.2防火间距的确...........................176防爆电气的设计.....................................186.1划分爆炸危险区..............................186.2防爆电气选择..................................196.2.1爆炸性混合物级、分组....................196.2.2防爆电气选择..............................19

防爆方式确定及泄爆积计算.......................217.1泄爆方式......................................217.2泄爆面积计算..................................21灭火器配置.......................................228.1灭火器配置场所火灾种类和危险等级............22word档下载后可任意复制编辑8.2灭火器的选择..................................228.3灭火器的配置.................................228.3.1配置单元计算..............................228.3.2配置设计计算..............................239总结..............................................25参考文献............................................26附录火灾危险类别分..............................27附录防火间距......................................32附录防爆电气选型..................................33附录爆炸区域划分..................................35附录灭火器配置....................................36word档下载后可任意复制编辑1

前言我国是世界上能源生产大国也是能源消费大国在能源结构中天然气等优质能源比重较低，远低于世界平均水平，能源结构明显不合理。用“富煤，缺油气，少再生能源”可以概括。甲醇是重要的化工产品与原料并定位于未来清洁能源之一随着世界石油资源的减少和甲醇生产成本的降低发展使用甲醇等新的替代燃料已成为一种趋势从我国能源需求及能源环境的现实看生产甲醇为新的替代燃料减少对石油的依赖，也是大势所趋。我国甲醇主要用于化学合成其次是燃料和溶剂近年来增长最迅速的是化学品生产甲醇衍生物生产发展迅速目前国内甲醇主要消费在甲醛MTBE农药对苯二甲酸二甲酯基丙烯酸甲酯聚乙烯醇甲胺醋酸等行业年我国甲醇消费结构为：衍生物65％、农药8、燃料7％、医药6％、溶剂占5、其它占9％。随着我国有机化工和制药的发展，甲醇在这些领域的需求量也在不断增加。国内现有甲醇生产企业近家2001年国内生产甲醇206万t，2002年生产万t，需求和供应不成正比，大型甲醇项目的建设迫在眉睫。合成法生产甲醇以天然气石油和煤作为主要原料中国是资源和能源相对匾乏的国家，少气，缺油，但煤炭资源相对丰富，大力发展煤化工，合理开发利用煤炭资源已成共识发展煤制甲醇以煤代替石油国家能源安全的需要，也是化学工业高速发展的需求。但是由于煤制甲醇工艺复杂原料中间产物和最终产物具有易燃爆、易中毒等特点，所以煤制甲醇生产过程具有一定的危险性。例如：2008年7下午320左右福建三明永安智胜化肥有限公司的甲醇车间发生爆炸，造成两名工人死亡，一名工人受重伤。年月12日时10分左右，一辆装有甲醇的汽车罐车驶往山东省微山县某处停车场，在倒车时突然发生爆炸，车内包括司机在内的2人场死亡；1名路过的老人和名小孩也不幸遇难。甲醇工厂发生的事故后果一般都十分严重除了事故本身所造成的损失外甲醇等word档下载后可任意复制编辑物质的泄漏所造成的影响往往也是十分严重的因此为了防止生产甲醇的工厂火灾爆炸等事故对人员和财产造成严重的损失以及对未来的影响须要对化工厂进行防火防爆设计。为了预防事故须在对厂区进行设计之前了解生产中涉及的化学品的理化特征及所需设备的特征并在设计时针对这些特征采取相对应的安全措施合理的设计防火间距、泄爆面积、厂区布置等，避免或减少事故的发生。合理布置一个化工厂的各个区域和选择相关安全防护设备需要根据我国颁布的相关规范和工厂的实际情况。在后面的课程设计根据《建筑设计防火规范化工企业设计防火规范GB50160-2008和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058-92以及《石油化工防火防爆手册》对甲醇厂进行防火防爆设计。根据《总图制图标准GB/T50103-2001建筑制图统一标准》进行的相关图纸设计。word档下载后可任意复制编辑2

工程概况甲醇厂厂址设在西安经济技术开发区。占地面积91200平方米，长约320米，宽约240米。西安经济技术开发区成立于，位于西安市北门外、城市南北中轴线-未央路两侧，北二环和绕城高速公路之间，地理位置优越，交通便利。区内20-60米宽的道路路网基本建成；城市供水充沛，水质优良；区内日供水量10吨，已建成变电站6，总容量达75万；陕北天然气管道在区内设置门站，可满足入区项目生产与生活需要；采取集中供热方式，已建成80蒸吨和吨的供热站各一座；污水排放通畅，近期污水处理能力25吨，远期50万吨，光纤、数字微波、卫星、程控交换、数据与多媒体等多种通信网络覆盖全区中国四大互联网中心节点之一的西部数据中心位于区内总之该开发区实现道路、供水、供电、供气、供热、排水、通讯“七通一平西安气候属暖温带半湿润大陆性季风气候四季分明夏季炎热多雨冬季寒冷少雨雪，春秋时有连阴雨天气出现。西安市及各郊县年平均气温13.1～13.4℃。年极端最高气温～41.8℃；极端最低-16～-20℃。全年以7月最热，月平均气温26.1～26.3℃，月均最高气温32℃左右；1最冷，月平均气温-0.3～-1.3℃，月平均最低气温4℃左右，年较差达26～27℃。降水年际变化很大，多雨年和少雨年雨量差别很大，两者最大差值可达590mm降水的季节分配也极不均匀，有78%的雨量集中在5～10月，其中7～9月的雨量即占全年雨量的47%，且时有暴雨出现。年平均相对湿度左右。年平均风速，全年盛行风向为东北风。word档下载后可任意复制编辑3工程项分析3.1艺流程介绍煤是制造甲醇粗原料气的主要固体燃.用煤制甲醇的工艺路线包括燃料的气化、气体的脱硫、变换、脱碳及甲醇合成与精制

。用蒸汽与氧气(或空气氧空气对煤进行热加工称为固体燃料气化,气化所得可燃性气体通称煤气是制造甲醇的初始原料气气化的主要设备是煤气发生炉。用煤制得的粗原料气组分中氢碳比太故在气体脱硫后要经过变换工序使过量的一氧化碳变换为氢气和二氧化碳,再经脱碳工序将过量的二氧化碳除去。原料气经过压缩、甲醇合成与精馏精制后制得甲醇。在铜触媒的存在下在甲醇合成塔中进行如下反应：CO2H2→CO2+→++反应过程中尚有下列副反应：2CO+→(CH3)2O+H2O4CO+→C4H9OH3H2O图3.1为醇合成工艺的流程框图。补充氢气烟

煤

造气

除尘净化

耐酸变换

脱硫脱碳水蒸汽联合压缩

甲醇合成

闪蒸蒸

精

馏

甲醇图煤压合成甲醇工艺的流程框图word档下载后可任意复制编辑造气及净化：烟煤在造气转化炉中用水蒸汽、富氧进行加压连续气化制得水煤气，经除尘、耐硫变换、脱硫脱碳等净化，并调整好氢碳比后进入甲醇合成塔。甲醇合成：合成气经压缩和换热及预热至反应温度，6MPa等压下、均温式合成塔内进行催化反应应生成甲醇成塔出口气经废锅回收热量后，再换热和冷却然后在闪蒸槽闪蒸除去弛放气及甲醇中溶解气体甲醇合成弛放气设变压吸附回收CO+H2环作甲醇原料气样可降低每吨甲醇原料气消耗。精馏：采用甲醇三塔精馏流程得到精甲醇，并进行杂醇回收和热量回收。该生产工艺中涉及的原料中间产品和最终产品都是易燃易爆有毒的危险化学品。要用的原材料是烟煤、水、氧气、木质磺酸素水剂、各种催化剂、烧碱和石灰石等，中间物料为一氧化碳、氢气和硫化氢，主要产品是甲醇。工艺中涉及的主要危险品有：水煤气（氢气、一氧化碳硫化氢、甲醇。它们的危险性质如下甲醇是无色澄清液体有刺激性气味对人的中枢神经系统有麻醉作用；对视神经和视网膜有特殊选择作用，引起病变；可致代射性酸中毒。具有易燃性，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触发生化学反应或引起燃烧在火场中受热的容器有爆炸危险其蒸气比空气重能在较低处扩散到相当远的地方遇火源会着火回燃一氧化碳是无色无臭气体。具有易燃易爆气性，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。硫化氢是无色、有恶臭的气体，是强烈的神经毒物，对粘膜有强烈刺激作用。具有易燃性，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。与浓硝酸、发烟硝酸或其它强氧化剂剧烈反应，发生爆炸。气体比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。煤制甲醇生产工艺主要包括造气、净化、合成和精制四个工艺流程（1）造气工艺及设备

。本企业的造气设备采用固定床气化气化剂与煤逆流接触气化过程比较完word档下载后可任意复制编辑全灰渣残碳少出口煤气同时对上部原料煤进行干燥和干馏气出口温度低，现有加压固定床气化最成熟的炉型是Lurgi气化单元，事故类型为气化单元生产设备破裂，管路系统或阀门损坏，发生泄漏事故。（2）甲醇合成工艺及设备该部分主要作用是将转化气中的CO2在合成塔中在催化剂的促进下，反应生成粗甲醇。采Lurgi管壳等温合成塔。在塔中，列管内装填催化剂，管间为沸腾水。原料气与反应后的气体换热到230℃左右进入合成塔，反应放出的热量经管壁传给管间的沸腾水，产生的蒸汽，蒸汽用于甲醇装置合成塔全系统的温度条件用蒸汽压来控制从而保证催化剂层呈大致等温的曲线。主要存在的危险性为，反应工艺控制要求严格，一旦泄露，发生火灾爆炸的危险性大。（3）精制工艺设备精制设备共有两个精馏塔，塔内相关参数如下表，由于操作不稳定等因素，2精馏塔的操作参数也会发生变化了保证生产稳定要对温度进行控制。表精塔的工艺参数表塔顶

塔底

塔中部设备名称温度/℃压/温度/压力Mpa温度℃压力/加压精馏塔122常压精馏塔65

0.70.12

13210

0.730.14

12390

0.70.13（4）甲醇储存设备该储罐是储存最终产物甲醇的储罐甲醇具有挥发性流动扩散性高易燃性、蒸汽易爆性、热膨胀性、积聚静电荷性，这些性质使甲醇储罐具有储存易燃易爆的压力容器的危险因素，并且在给排水作业时有发生跑料的危险。安1、造气设定期检查设备管线。设置气体检测仪。word档下载后可任意复制编辑（3）注意反应物的量和防止震动。2、甲醇合设备检查设备，控制物料比。定期检查管路，设置气体检测仪。合理操作，对相关人员进行安全教育。3、精制设对加压精馏塔用调节阀进行温度控制。确认流程、阀门安装、法兰连接完好，单设备、阀门调试完毕。（3）工艺管线设备吹扫。（4）正确按精馏塔操作规程操作。4、甲醇储采用内浮顶，主要为了减少物料的挥发量。检查甲醇罐液位是否高于，倒罐及进料是否按规定进行。检查各仪表指示、氮封、喷淋冷却水及呼吸阀是否好用，罐区内外有无泄漏。设备接地、设可燃有毒气体探测、火灾报警系统、泡沫消防等等。（5）防止静电，雷电等火源。3.2工艺环节划分生甲醇的工艺流程共分为四个步骤：煤炭加压气化、合成气净化、合成反应、甲醇精制四个部分都独立设生产车间所以将甲醇的生产工艺过程分为四个部分。各个生产车间的功能与规模见表3.1表各生产车间的能与规模编号

生产车间功能

长（）宽（m）（）

面积（㎡㎡）word档下载后可任意复制编辑编号

生产车间功能

长（）宽（m）（）

面积（㎡㎡）1

煤在高温常压下，与气化剂反应转化为CO等可燃性气体

40101200

原料气体进行除尘除去变换气中的COS、CO2酸性气体甲醇合成粗甲醇在常压的精制粗甲醇在加压的精制

3030403030

2020302020

881088

6006001200600600仓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设施储存区域划为三部分，储罐1建筑物储罐（建筑物8罐（建筑物）是为了储存产品甲醇，储1建筑物10（建筑物11）是原料煤储存仓库；库房主要为原料库存储的物质为木质磺酸素水剂各种催化剂灰石等物质。下面对各物质的化学性质及存储注意事项进行简单介绍根据其理化性质和储存要求设计储存车间的功能和规格。表储车间的功能和规编号

储存及成品车间的功能储罐，存储甲醇储罐，存储甲醇储罐，存储甲醇储库，存储煤储库，存储煤仓库，存储原料

长（）404040303030

宽（m）252525252525

高（m）888888

面积（㎡）100010001000700700700甲醇醇别名叫木醇称木酒精子量32.04对密度0.792(20/4℃。熔点一℃。沸点℃。闪点12.22。自燃点463.89℃。蒸气密度1.11。蒸气压21.2℃)。爆炸极限6一％(空气中)。列入《危险化学品名录(2002年版)，属易燃液体第二项中闪点液体。危险货物编号：32058号：1230。是无色、透明、高度挥发、易燃液体。略有酒精气味。能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶。遇热、明火或氧化剂易着火。采用浮顶罐储存储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。word档下载后可任意复制编辑库温不宜超过℃。保持容器密封。应与氧化剂、酸、碱金属等分开存放，切忌混储采用防爆型照明风设施禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。烧碱：化学名称氢氧化钠不燃，具强腐蚀性、强刺激性，可致人体灼伤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。储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。远离火种、热源。库内湿度最好不大％。包装必须密封，切勿受潮。应与易（可）燃物、酸类等分开存放，切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。其作为一个化工厂除了基本生产储存需要之外还要有相关的生活区办公区及其他设施建（构）筑。为此设置办公楼1（建筑物13堂1建筑物食堂（建筑物池（建筑物动中心（建筑物舍1建筑物18舍（建筑物19水处理站（建筑物炉房（建筑物水泵站（建筑物22电站（建筑物23防水池（建筑物个建筑物的规格如表3.3所示。表3.3其设施名称及规格编号

名称办公楼食堂浴池活动中心宿舍宿舍污水处理站锅炉房水泵站配电站消防水池

长（）3030303030404040402020

宽（）2020152015401010101020

层数3223311

面积（㎡）600600450600450450400400400200400word档下载后可任意复制编辑4

区域划分化工企业总平面布置是企业进行一切生产设计的前提的优劣直接关系到企业的总体规划及生产流程的顺畅与否安全生产等等总平面布置往往要考虑国家规范及地方性法规，结合自然条件和周边环境等因素,最终根据综合需要进行设计。只有对总平面布置中涉及的诸多因素进行细致周密的研究和论证才能为企业创造安全、高效、和谐、合理的平面布置。根据化工企业的特点——化工企业的原料、成品或半成品大多是可燃气体、可燃液体生产大多是在高温压条件下进行的可燃物质可能泄露的几率多，火灾和爆炸危险性较大一般对工厂总平面布置从安全防火的角度加以论述工艺装置和全厂储运设施占地面积较大是全厂防火防爆的重点水电蒸汽、压缩空气等公用设施需靠近工艺装置工厂管理及生活服务设施是全厂生产指挥中心,员集中，要求安静、污染少等。本文根《石油化工企业设计防火规范和甲醇生产的过程危险性及西安经济开发区的地形与气候特征进行区域划分最终将厂区划分为如下分工艺装置区、贮运设施区、公用设施区、工厂管理和生活区。其中工艺装置区包括生产装置和输送管线、泵房；贮运设施区包括储罐、储库和仓库；公用设施区包括配电站、锅炉房、污水处理站、水泵站；工厂管理和生活区包括办公楼、食堂、浴池和宿舍。其中工艺装置区和贮运设施区是主要的潜在危险区，必须慎重考虑合理布置，以保安全油化工企业设计防火规范》中规定：在进行区域规划时，应根据石油化工企业及其相邻工厂或设施的特点和火灾危险性结合地形风向等条件，合理布置。生产区宜位于邻近城镇或居民区全年最小频率风向的上风侧。在进行总平面布置时应根据工厂的生产流程及各组成部分的生产特点和火灾危险性，结合地形、风向等条件，按功能分区集中布置。可能散发可燃气体的工艺装置罐组装卸区或全厂性污水处理场等设施宜布置在人员集中场所及明火或散发火花地点的全年最小频率风向的上风侧。本工厂设在西安经济开发区内，西安气候属暖温带半湿润大陆性季风气候。年平均相对湿度70%左右。年平均风1.8全年盛行风向为东北风。因此，word档下载后可任意复制编辑根据厂区地形、风向特点，及生产工艺、物料危险性，将工厂作如下划分。将工厂管理和生活区设置在东北方向公用设施区设在西北方向工艺装置无疑是整个工厂的心脏部分；从安全角度看，工艺装置是一个易燃、易爆、有毒的特殊危险的地区，为了尽量减少其对相邻厂矿、企业、村庄、国家铁路、公路等外部影响将工艺装置区设在西南方向而贮运设施区设在东南方向这样的布置充分考虑工厂的安全性。区域划分必须符合防火、安全、卫生、检修和施工等规范、规定的要求以利于保障人身安全和改善作业环境同时为企业的安全生产创造必要的条件。word档下载后可任意复制编辑5平面的布置5.1分区布置本文根据《石油化工企业设计防火规范》和甲醇生产的过程危险性及西安经济开发区的地形与气候特征进行区域划分。最终将厂区划分为如下部分：工艺装置区、贮运设施区、公用设施区、工厂管理和生活区。工艺装置区位于厂区西南方向，包括车间，分别是煤转化为水煤气的造气车间（车间1煤气的除尘净化车间（车间煤气脱硫车间（车间3醇的合成车间（车间4压精馏车间（车间压精馏车间（车间6，车间1所需的原料煤需要设置一个原料中间储库（储库1以及一个原料仓库存储各车间所需的原料。工厂管理和生活区设置在东北方向包括办公楼活动中心食堂1食堂2浴池宿舍1宿舍厂的管理人员办公和员工休息娱乐的场所。从保障人员生命安全角度看前区要远离工艺装置和油罐区布置便于管理、保持环境洁净，且最好是在厂区边缘地带。贮运设施区设在东南方向，包括储罐、储罐2、储3储库、储库2仓库。罐组不应毗邻布置在高于工艺装置、全厂性重要设施或人员集中场所的阶梯上以防止可能泄漏的可燃气体漫流到下一个台阶而造成更大的事故。罐区储量大，罐数多，占地比率高，又散发易燃易爆气体，在布置上要力求远离火源且在火源全年最小频率风向的下风侧要设置在道路运输频繁地段之外和外来人员经常往来地区之外。罐组不能紧靠排洪沟布置，因储罐一旦泄露，很难防止可燃液体入排洪沟而排洪沟一般顺厂区延伸难免有明火落入引发火灾，后果不堪设想，会形成连环火灾。公用设施区设在西北方向，包括配电站、锅炉房、污水处理站、水泵站和消防水池中消防站应布置在责任区的适中位置保证发生爆炸事故时，消防设备和消防人员的安全也使消防车能迅速安全不受任何干扰的及时到达火灾现场而污水处理场宜位于厂区边缘且地势及地下水位较低处并应布置在厂区全年最小频率风向的上风侧各类污水管线尽可能多地采用自流方式流word档下载后可任意复制编辑入处理场，也防止污水处理场经常散发的油气和有味气体对厂区环境造成污染。总变电所布置在厂区边缘但也应尽量靠近用电负荷中心避免引线过长造成的电能损耗还应防止电器设备受到烟尘污染或受到有害气体的腐蚀而造成短路事故。5.2火灾危险类别的确定甲1、一氧化碳一氧化碳在常温常压下为无色、无臭、无味、无刺激性的窒息性有毒气体。其熔点-℃，沸-℃，相对密度，空气中可燃范～，空气中最低燃点630℃，易引燃浓度，产生最大爆炸压力的浓度，最大爆炸压力6.3kg/cm3级别2性级别4性级别013690-92将其划为第类易燃气体。火灾危险性为乙类。2、氢气氢无色﹑无嗅﹑无味﹑无毒,是一种易燃易爆气体熔-℃;相对密度(=℃)沸点-，饱和蒸汽压闪点<℃，爆炸下限4.1V%，爆炸上限74.1V%，自燃温度500℃。与空气混合能形成爆炸混合物,遇明火、高热极易引起燃烧爆炸。气体比空气轻，在室内使用和储存时，漏气上升滞留屋顶不易排出，遇火星会引起爆炸。与氟、氯等能发生强烈的化学反应。建筑火险分级为甲类。3、硫化氢硫化氢是无色有恶臭的气体易燃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。与浓硝酸、发烟硝酸或其它强氧化剂剧烈反应，发生爆炸。气体比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。熔点-℃，沸点℃，相对密度（空气=），燃爆下限4.0%，爆炸上限46.0%引燃温度260℃GB将该物质划为第2.1类易燃气体火灾危险性为甲类。4、甲醇word档下载后可任意复制编辑甲醇在常态下为液体沸点64.5,2.0℃时的饱和蒸气压为12..8ｋＰａ(96ｍｍＨｇ),温度愈高蒸气压愈高,挥发性越强。甲醇的粘度0.5945ｍＰａｓ(2.0℃),并随温度升高而降较强的流动性。同时由于甲醇蒸气的密度比空气密度略大(～10%),有风时会随风飘散,即使无风时也能沿着地面向外扩散并易积聚在地势低洼地带。甲醇的闪点11.1℃闭杯),甲醇的沸点为℃,自燃点为℃(空气中)461(氧中),开杯试验闪点为℃甲醇蒸气与空气混合达到甲醇的爆炸浓度范围～3.6%,遇火源就会发爆炸。甲醇的介电常数为3.2..62.,电阻率为5.8×106说明有一定的带电能力。因,甲醇在管和灌装过程中能产生静电,静电荷聚积到一定程度则会放电故有着火或爆炸的危险。13690-92将该物质划为第类中闪点易燃液体灾危险性为甲类火灾危险性可燃液体。生生产的火灾危险性应根据生产中使用或产生的物质性质及其数量等因素进行确定。根据《建筑防火设计规范》表3.1.1生产的火灾危险性分类（见附录1）确定生工艺火灾危险。其中造气、除尘、脱硫工艺中含有硫化氢等火灾危险性为甲类的物质所以确定其生产工艺火灾危险性为甲级而合成压精馏、加压精馏工艺中又含有大量的火灾危险性为甲的甲醇而确定这三个厂房的火灾危险性为甲级。存储存物品的火灾危险性应根据储存物品的性质和储存物品中的可燃物数量等因素确定。根据《石油化工设计规范》表3.0.1可燃气体的火灾危险性分类，表液化烃可燃液体的火灾危险性分类建筑防火设计规范表3.1.3储存物品的火灾危险性分类（见附录1），将各原料、成品储罐、储库的火灾危险性为：甲醇，闪点-℃，属于火灾危险性甲类，则甲醇储罐的火灾危险性甲类；烧碱火灾危险性为戊类；煤火灾危险性为乙类。word档下载后可任意复制编辑5.3耐火等级的确定生根据生产区厂房的火灾危险类别，并依据《建筑设计防火规范》3.3条表厂房的耐火等级、层数和防火分区的最大允许建筑面积（见附录）确定各厂房的耐火等级及厂房层数和面积最后决定所有厂房都为单层耐火等级都为甲类二级，从厂房1厂房6面积分别为1200㎡、600㎡600、、600、600。储根据储罐和仓库的火灾危险类别，依据《建筑设计防火规范》第条表（见附录）库房的耐火等级、层数和面积，可以确定储存区仓库、产品车间的耐火等级。原料储库为单层，储库1、储2耐火等级为乙类一级，面积为100；仓库的耐火等级为戊类二级面积100。储1、储、储3火灾危险性为甲类，体积为1000m³。生根据《建筑设计防火规范》中民用建筑各项设计要求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应符合表5.1.7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的规定（见附录办公管理生活区建筑的耐火等级和面积进行设计办公楼活动中心宿舍耐火等级均为二级，食堂、浴池耐火等级均为三级。面积分别为办公楼600，办公楼活动中心：600㎡，食堂㎡，浴池450㎡，宿舍1均为450㎡。其中办公楼为三层，宿舍为12为三层，食堂也为三层，浴池和活动中心都为二层。附附属设施区的设计根《石油化工企业设计防火规范《建筑设计防火规范》进行设计油化工企业设计防火规范》和《建筑设计防火规范》对其他设施的耐火等级及面积都有相关要求其中消防水池是露天的所以不考虑耐火word档下载后可任意复制编辑等级，面积400；锅炉房应为一、二级耐火等级建筑，但每小时锅炉的总蒸发量不超过4t的燃煤锅炉房可采用三级耐火等级的建筑。因此，设计本化工厂锅炉房为二级耐火等级的建筑，面积400；水泵站、配电站、污水处理站为耐火等级均为二级，面积分别为㎡、㎡、400㎡。现将工厂内各建筑物的火灾危险类别火等级数积列为如下表表化工厂内各建筑物的火灾危险类别、耐火等级、层数、面积项目类别生产区储存区办公生活区附属设备区

编号

建筑物名称生产车间生产车间生产车间生产车间生产车间生产车间储库1储库2仓库储罐1储罐2储罐3办公楼食堂浴池活动中心宿舍1宿舍2配电站污水处理站锅炉房水泵站消防水池

火灾危险类别甲类甲类甲类甲类甲类类类乙类戊类甲类甲类甲类

耐火等级二级二级二级二级二级二级一级级级———级级三级二级二级二级二级二级二级二级—

层数单层单层单层单层单层单层单层单层单层———三层三层二层层层三层单层单层单层单层单层

面积(m)体积约³体积约³体积约³6006004506004504502004004004004005.4防火间距防本工厂的防火间距是《石油化工企业设计防火规范中对各建筑物之间的防火间距要求设计的。石油化工企业总平面布置的防火间距不应小于表

4.2.12word档下载后可任意复制编辑石油化工厂总平面布置的防火间距的规定工艺装置或设（罐组除外之间的防火距离应按相邻最近的设备建筑物或构筑物确定其防火间距起止点应符合《石油化工企业设计防火规范》中附录A的定。将标准中的规定定为最低值，只考虑邻近建筑物的防火间距。本厂重点防火区域为工艺生产区和储存设施区根据生产车间仓库储罐等的火灾危险类别对防火间距进行设定生产区内生产车间的火灾危险类别为甲类，储库和仓库的火灾危险类别包括乙类和戊类。因此，根据标准可知，甲类车间与甲类车间的防火间距为30m甲类与乙类之间的防火间距为25m区围（中心线或用地边界线与甲类厂房防火间距为与乙类厂房防火间距为25m。厂内锅炉房仅为工厂生产所需水泵站为生产区小型供水泵站所以将锅炉房和水泵站当作丙类设施其与配电站之间的防火间距应符合丙类设施与全厂重要性设施之间的防火间距为25m水处理厂与配电站的防火间距符合污水处理与全厂重要设施之间的防火间距为25m。根据《石油化工企业设计防火规范》表罐组内相邻可燃液体地上储罐的防火间距浮顶、内浮顶罐的防火间距为0.4D而本厂采用的浮顶罐的体积为1000³，罐直径D=11.5m，罐身高度H1=11.91m。所以防火间距为防依据上面的防火间距确定原则，并且考虑产品生产、运输、储存过程，工厂整体布局的规范合理以及便于消防灭火等因素厂内建构筑物之间的防火间距确定见附录2根据各建、构筑物之间的防火间距及其面积，综合考虑总体布置以及各类生产车间仓储设施和其他设施与厂区围墙厂内各道路工厂管理区及生活区的距离，工厂总平面布置见图纸，其中各建（构）筑之间的防火间距见附录2各建（构）筑物标号见表5.1。word档下载后可任意复制编辑6防爆电气的设计6.1分爆炸危险区域在化工企业生产过程中,由于使用大量挥发性有机物质,使工厂内的某些区域成为爆炸危险区域房的电气设计必须把防爆安全作为设计方案的首要因素来慎重对待。构成爆炸的三个基本条件为释放源、点燃源、爆炸浓度。可释放出能形成爆炸性混合物的物质所在的位置或地点称为释放源放源应按易燃物质的释放频繁程度和持续时间的长短进行分级烟头撞击火花明火、化学反应热、热物体表面等都可以起到点燃作用成为点燃源。而电器控制设备,如开关、磁力起动器等在分合过程中产生的电弧以及电器设备表面的热积累都是可能的点燃源电气设计中最重要的是要防止因电气设备导致点燃的问题。爆炸性气体、蒸气、粉尘等要与空气混合成一定比例才能形成爆炸性混合物,这比例称作爆炸浓度。释放源、点燃源和爆炸浓度构成了爆炸的三个基本条件,少其中任何一个条件时,够不成爆炸因此电气设计中的防爆措施应当从这三个方面来考虑。根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范－》第2.2.1条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，按下列规定进行分区：0：连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境；1：在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境;2：在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境，或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境。注：正常运行是指正常的开车、运转、停车，易燃物质产品的装卸，密闭容器盖的开闭安全阀排放阀以及所有工厂设备都在其设计参数范围内工作的状态。按第条释放源应按易燃物质的释放频繁程度和持续时间长短分级，将甲醇储存区划为连续级释放源。再根据第条对于易燃物质重于空气的贮word档下载后可任意复制编辑罐其爆炸危险区域的范围划分确定浮顶式贮罐在浮顶移动范围内的空间划为１区；以放空口为中心半为ｍ的空间和爆炸危险区域内地坪下的坑沟划为１区离贮罐的外壁和顶部ｍ的范围内划为2区贮罐周围设围堤时，贮罐外壁至围堤，其高度为堤顶高度的范围内划为区图易物质重于空气，设在户外地坪上的浮顶式储罐6.2防爆电气选择爆根《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范附录三气体或蒸气爆炸性混合物分级分组可查出甲醇为IIA级组，所以甲醇储存区的防爆电气类型应选择ⅡA级T2组具体规格根据爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范第条厂区内主要防爆电器根据(附录3)要求进行选则。防《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范－》第2.5.2条中规定爆炸性气体环境电气设备的选择应符合下列规定一根据爆炸危险区域的分区、电气设备的种类和防爆结构的要求，应选择相应的电气设备。二、选用的防爆电气设备的级别和组别应低于该爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别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三爆炸危险区域内的电气设备应符合周围环境内化学的机械的热的霉菌以及风沙等不同环境条件对电气设word档下载后可任意复制编辑备的要求气设备结构应满足电气设备在规定的运行条件下不降低防爆性能的要求。综上所述，该储存区域的防爆电气类型应选择ⅡA级，组。具体规格根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》第条厂区内主要防爆电气根据附录3求进行选择。22332323232233232323322word档下载后可任意复制编辑7防爆方确定及泄爆面积计算7.1泄爆方式本次对工厂的4号车间甲醇合成车间进行泄爆面积计算根《建筑设计防火规范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顶上的泄压设施应采取防冰雪积聚措施3.6.6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。7.2泄爆面积计算根据《建筑设计防火规范》3.6.1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。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：ACV式中

A－泄压积，；V－厂房容积，；C－厂房容积为1000m时的泄压比，可按附录4厂房内爆炸性危险物质的类别与泄压比值（m）选取，/m。根据附录3房内爆炸性危险物质的类别与泄压比m/m取，厂房的容积m,以泄爆面积A=495.87m厂房面积1200所以选择顶棚泄爆。word档下载后可任意复制编辑8灭火器置根据《建筑灭火器配置设计规范》

GB对号车间——甲醇合成车间进行灭火器的配置。8.1灭火器配置场所的火灾种类和危险等级根据《建筑灭火器配置设计规范》50140-2005中灭火器配置场所的火灾种类应根据该场所内的物质及其燃烧特性进行分类和灭火器配置场所的火灾种类划分可知甲醇合成车间的火灾类型为B类火灾：液体火灾或可熔化固体物质火灾。根据《建筑灭火器配置设计规范》50140-2005中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，火灾蔓延速度，扑救难易程度等因素，划分为三级。查《建筑灭火器配置设计规范》附录3表C——工业建筑灭火器配置场所的危险等级举例(见附录可知甲醇合成车间的危险等级为严重危险级。8.2灭火器的选择根据《建筑灭火器配置设计规范》50140-2005中条灭火器的选择应考虑下列因素灭火器配置场所的火灾种类灭火器配置场所的危险等级灭火器的灭火效能和通用性灭火剂对保护物品的污损程度灭火器设置点的环境温度、使用灭火器人员的体能。根据《建筑灭火器配置设计规范》50140-2005中4.2.2B火灾场所应选择泡沫灭火器碳酸氢钠干粉灭火器磷酸铵盐干粉灭火器二氧化碳灭火器、灭B类火灾的水型灭火器或卤代烷灭火器。本厂选择泡沫灭火器。8.3灭火器的配置配由于厂房4危险等级和火灾种类相同时筑灭火器配置设计规范》22word档下载后可任意复制编辑GB50140-2005中7.2.1条灭火器配置设计的计算单元划分，将厂房4为一个计算单元。配根据《建筑灭火器配置设计规范》50140-20057.3条配置设计计算。计算单元的最小需配灭火级别应按下式计算：Q

SU式中

——计算单元的最小需配灭火级别（ABS——计算单元的保护面积（mU——A或B类火灾场所单位灭火级别最大保护面

2

/A或m

2

/BK——修正系数。修正系数应按表8.1的规定取值。表8.1修正系数计算单元未设室内消火栓系统和灭火系统设有室内消火栓系统设有灭火系统设有室内消火栓系统和灭火系统可燃物露天堆场甲、乙、丙类液体储罐区可燃气体储罐区

K1.00.3该车间属于B火灾场所建筑灭火器配置设计规范50140-2005中条B、C类火灾场所灭火器的最低配置基准应符合表（附录）的规定。所以U=0.5m2/B，工厂内设有室内消火栓系统和灭火系，单元面积S=1200m

2

，计算的Q=1200B.计算单元中每个灭火器设置点的最小需配灭火级别应按下式计算：Qe

Q式中——计算单元中每个灭火器设置点的最小需配灭火级（A或B）；word档下载后可任意复制编辑N——计算单元中的灭火器设置点数（个表、类灾场所的灭火器最大保护距(灭火器型式危险等级严重危险级中危险级轻危险级

手提式灭火器

推车式灭火器根据《建筑灭火器配置设计规范表可查得，严重危险级的B类场所的手提式灭火器的保护距离取9m。而厂房的规格为×的，所以单元中的灭火器设置点数为个计算的e=80B而单具灭火器最小配置灭火级别为89B，所以每个设置点设个灭火器，冲装量规格代码为MP9MP/AR9附录A.0.1提式灭火器类型、规格和灭火级别图灭器设置点word档下载后可任意复制编辑9总结在这两个星期的防火防爆课程中对化工企业的防火防爆设计有了一定的了解。我深入了解了甲醇厂的防火防爆设计。本次课设我选取了甲醇厂进行防火防爆设计工艺过程到相关设备直至整个工厂的设计甲醇的工业制法有很多本厂采用原料煤制取甲醇其工艺过程主要由造气、净化、合成、精馏四个工序组成。通过了解工艺过程及相关设备，有针对性的对整个过程进行防火防爆的设计根《建筑设计防火规范化工企业设计防火规范和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058－92防火间距，防爆电器进行设计、对泄爆方式进行选择，并对整个工厂进行合理布局设计考虑使其符合环境的要求虑使其符合防火规范的要求。通过这次课程设计不但学到的很多有化工知识而且对化工厂的整体布局有了大致的了解通过课程设计我学会了如何查阅一些规范例《建筑设计防火规范工企业设计防火规范火灾危险环境电力装置设计规范－92灭火器配置设计规范》等等。另外，通过对厂区总平面图的绘制，自己也了解了许多有关制图方面的标准要求。这次课程设计让我更加认识到防火防爆设计对石油化工企业的重要性石油化工企业的本质安全化和平时的安全管理的重要性设计时充分考虑各种安全设计，才能保证安全生产。word档下载后可任意复制编辑参考文献[1]甲醇研讨[2][3]董宇涵煤醇工艺论析[J].化学工程与装备12.126-128[4]石油化工范.（年[5]建筑设计范GB50016-2006[6]爆炸和火范.GB50058-92[7]建筑灭火范GB[8]总图制图准[9]房屋建筑准.GB/T5001-2001：年表

word档下载后可任意复制编辑附录Ⅰ火灾危险类别分生产的火灾危险性分类生产

火灾危险性特征类别表仓库类别

项别项别

使用或产生下列物质的生产闪点小于℃的液体爆炸下限小于10%的气体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在密闭设备内操作温度大于等于物质本身自燃点的生产闪点大于等于℃，但小于℃的液体爆炸下限大于等于的气体不属于甲类的氧化剂不属于甲类的化学易燃危险固体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℃液体雾滴闪点大于等于℃的液体可燃固体对不燃烧物质进行加工并在高或熔化状态下经常产生强辐射热花火焰的生产利用气体、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常温下使用或加工不燃烧物质的生产储存物品的火灾危险性分类储存物品的火灾危险性特征地下、半地下厂房地下、半地下厂房，厂厂房厂房厂房表

word档下载后可任意复制编辑闪点小于℃的液体爆炸下限小于10%的气体，以及受到水或空气中水蒸汽的用，能产生爆炸下限小于10%体的固体物质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闪点大于等于℃，但小于℃的液体爆炸下限大于等于的气体不属于甲类的氧化剂不属于甲类的化学易燃危险固体助燃气体常温下与空气接触能缓慢氧化，积热不散引起自燃的物品闪点大于等于℃的液体可燃固体难燃烧物品不燃烧物品厂房的耐火等级、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

每个防火分区的最大允许建筑面积m）单层多高房的地下室、半地下室

级级级级级级级一、二级级级

除生产必须采用多层者外，宜采用单层不限不限不限不限

不限不限

不限－

－－－－－

－－－－－－－word档下载后可任意复制编辑戊

一、二级级级

不限

不限

不限－

－－

－－注：

防火分区之间应采用防火墙分隔。除甲类厂房外的一、二级耐火等级单层厂房，当其防火分区的建筑面积大于本表规定，且设置防火墙确有困难时，可采用防火卷帘或防火分隔水幕分隔。采用防火卷帘时应符合本规范第7.5.3条的规定；采用防火分隔水幕时，应符合现行国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》的关规定；2

除麻纺厂房外，一级耐火等级的多层纺织厂房和二级耐火等级的单层、多层纺织厂房，其每个防火分区的最大允许建筑面积可按本表的规定增加0.5但厂房内的原棉开包花车间均应采用防火墙分隔；3

一、二级耐火等级的单层、多层造纸生产联合厂房，其每个防火分区的最大允许建筑面积可按本表的规定增加1.5倍。一、二级耐火等级的湿式造纸联合厂房，当纸机烘缸罩内设置自动灭火系统，完成工段设置有效灭火设施保护时，其每个防火分区的最大允许建筑面积可按工艺要求确定；

一、二级耐火等级的谷物筒仓工作塔，当每层工作人数不超过人时，其层数不限；一、二级耐火等级卷烟生产联合厂房内的原料、备料及成组配方、制丝、储丝和卷接包、辅料周转、成品暂存、二氧化碳膨胀烟丝等生产用房应划分独立的防火分隔单元，当工艺条件许可时，应采用防火墙进行分隔。其中制丝、储丝和卷接包车间可划分为一个防火分区，且每个防火分区的最大允许建筑面积可按工艺要求确定。但制丝、储丝及卷接包车间之间应采用耐火极限不低于2.00h的墙体和1.00h的楼板进行分隔。厂房内各水平和竖向分隔间的开口应采取防止火灾蔓延的措施；本中—表示不允许表

仓库的耐火等级层数和面积每座仓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m）仓库的

最多

地下地下仓储存物品类别

耐火等级

允许层

单层仓库

多层仓库

高层仓库

库或仓库的地下室数

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

项一级、一、二级

——

——

——

─—

——项word档下载后可任意复制编辑、

一、二级三级

—

—

——

——

——乙、

一、二级三级一、二级三级

——

——

————

————

———丙

一、二级三级一、二级

不限不限

不限

不限

—

—

—

级级一、二级级级

不限

不限

不限

—不限—

——

————

————

————注：

仓库中的防火分区之间必须采用防火墙分隔；2

石油库内桶装油品仓库应按现行国家标准《石油库设计规范GB50074的有关规定执行；3

一、二级耐火等级的煤均化库，每个防火分区的最大允许建筑面积不应大于

；4

独立建造的硝酸铵仓库、电石仓库、聚乙烯等高分子制品仓库、尿素仓库、配煤仓库、造纸厂的独立成品仓库以及车站、码头、机场内的中转仓库，当建筑的耐火等级不低于二级时，每座仓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可按本表的规定增加1.0倍5

一、二级耐火等级粮食平房仓的最大允许占地面积不应大于，每个防火分区的最大允许建筑面积不应大于；三级耐火等级粮食平房仓的最大允许占地面积不应大于，每个防火分区的最大允许建筑面积不应大于1000m；6

一、二级耐火等级冷库的最大允许占地面积和防火分区的最大允许建筑面积，应按现行国家标准《冷库设计规范》的有关规定执行

酒精度为50%（v/v）以上的白仓库不宜超过层；本表中“—”表示不允许。表

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

最多允

word档下载后可任意复制编辑防火分区的最大允许建筑面积

备

注等级

许层数

（m）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。一、二级

按本规范第1.0.2规定

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或设置在四层及四层以上楼层或地下、半地下建筑（室）内。托所、幼儿园的儿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或设置在三层及三层以上楼层或地下、半地下建筑三级

（室）内。商、学校、电影院、剧院、礼堂、食堂、菜市场不应超过层或设置在三层及三层以上楼层。四级

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）

－注：1建筑内设置自动灭火系统时该防火分区的最大允许建筑面积可按本表的规定增加局部设置时，增加面积可按