终极版2000m3湿式乙炔气柜的防火防爆设施设计

【2000m3湿式乙炔气柜厂区安全设施设计】设计题目：2000m³湿式乙炔气柜厂区安全设施设计学院：化学工程学院专业：2013级安全工程专业指导老师：李万舜小组成员课程设计任务赵鹏自动仪表及火灾报警事故应急措施及安全管理机构《安全评价报告》意见采纳情况王泽学总的平面布置焦琦昱乙炔气体建设项目危险和有害因素分析HAZOP分析刘瑞昕建设项目概况李永坤项目工程电气李怡秋乙炔气体数据颜锦建构筑物其他防范措施目录第一章：厂区概况第一节：乙炔气柜厂区的地理位置第二节：厂址周边情况第三节：工程区域布置第四节：厂内出入口及围墙设计第二章：建设项目过程危险源及危险和有害因素分析第一节：乙炔气体危险性分析2.1.1、乙炔气体的物化性质2.1.2、乙炔气体作为危化品的监管情况：建设项目工艺过程可能导致事故的危险源2.2.1、分析乙炔气体气柜等工艺过程可能导致泄漏、爆炸、火灾、中毒的危险源2.2.2、HAZOP分析：装置或单元的火灾危险性分类和爆炸危险区的划分2.3.1、对厂区和气柜的火灾和爆炸危险区划分：乙炔输送管道存在的危险源2.4.1、乙炔气体长输管道的路由2.4.2、长输管道穿、跨越过程存在的危险源和有害因素第三章：厂区设计采用的安全措施第一节：工艺系统3.1.1、气体气柜采用的防泄漏、防火、防爆、防尘、防毒、防腐蚀等主要措施3.1.2、正常工况和非正常工况下乙炔气体和气柜的安全控制措施：总平面布置3.2.1、厂区主要建筑物的间距和防危措施3.2.2、厂区和乙炔气柜平面和竖向的主要安全考虑3.2.3、厂区主要建筑物防火间距和标准规范符合情况3.2.4、厂区的消防和安全疏散通道和出口的设置3.2.5、其他的安全措施：设备及管道3.3.1、气柜和乙炔输送管道的设计与国家法规的符合情况3.3.2、气柜和管道的选择和防护措施3.3.3、其他的安全措施：电气3.4.1、厂区供电电源、电气负荷、应急或备用电源的设置3.4.2、为厂区电气设备划分防爆和防护等级3.4.3、厂区和气柜的防雷、防静电接地措施3.4.4、采取的其他电气安全措施：自控仪表及火灾报警3.5.1、厂区的应急或备用电源、气源的设置3.5.2、气柜正常工况下自动控制系统的设置3.5.3、乙炔气体泄漏检测和报警设施的设计3.5.4、关于乙炔气柜控制室的组成和控制中心的作用3.5.5、火灾报警、应急广播系统的设置3.5.6、采取的其他安全措施：建构筑物3.6.1、厂区主要建筑物一览表3.6.2、乙炔气柜和各控制室的通风、排烟、除尘、降温等措施3.6.3采取的其他安全措施：其他的防范措施3.7.1、关于厂区应对洪水、地质灾害、地震的自然灾害的措施3.7.2、厂区防燥、防灼烫、安全标志等的设置3.7.3、采取的其他安全措施：事故应急措施及安全管理机构3.8.1、厂区周边的主要事故应急救援措施3.8.2、厂区安全管理机构和人员的设置和配备：《安全评价报告》意见的采纳情况3.9.1、参看表格参考文献：《建筑设计防火规范》《石油化工企业设计防火规范》《石油库设计防火规范》《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》《防火防爆技术》《危险化学品重大危险源辨识》（GB18218）《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》（国家安全监管总局令第40号）《乙炔站设计规范》《危险化学品重大危险源分级方法》《火灾的危险性分类》《钢制气柜设计标准》厂区相关布置图参照附件第一章：厂区概况：第一节：地理位置1.选址石油化工企业附近应有良好的水源，能够满足工厂的生活用水、工业用水和消防用水的需要；厂址应尽量靠近热电供应地，尽量满足工厂的供电供热要求；厂址应有良好的自然通风及交通运输条件，具有良好的铁路和公路运输路线；摘自《乙炔站设计规范》（GB50031-91）2.0.1本项目位于独山子区北部布置，在独山子石化总厂第二电厂西北面停建的烷基苯装置规划用地以南独克公路以西的区域。这里北距奎屯市约14km西北距乌苏市区约20km自炼油厂接312国道的公路与矿区铁路专线分别从拟建厂区东、西侧不远处穿过交通较为方便2.厂址地形、地貌概括建厂区周围地势开阔平缓南高北低自然坡度平均为27%，处于山前倾斜的戈壁平原，地貌形态单一。以西约2km为南北流向的河谷，南面4km为低山丘，山丘东侧3km为洼地水源。由于拟建项目所处位置地势较高对防洪无特殊要求，所以选择在新疆独山子工业园区。3.地质、水文情况地质构造上属于新第三纪，山前坳陷的西段上覆300-500m厚的第四纪冲积洪积松散砂砾石层。地下水埋深一般大于50m，工程地质条件良好。该区主要地表水系河谷，河全长70km，集水面积1564km3，年迳流量6.034×108m3，洪水期最大流量173m3/s，最小流量4.2m3/s，属山区降雨及隔雪水补给型，迳流年内分布不均。该河谷是该地区生产、生活用水的主要来源之一。4.气候、气象条件厂址地处欧亚大陆中心，远离海洋，属大陆北温带温带气候，其特点是冬冷夏热，降雨较少，雨季集中，气候适宜，温度的年、日变化小，光照充足，无霜期长。该区域平均风速为2.6m/s，年主导风向为西风其次为东南风。5.温度年平均温度7.3℃，极端最高温度37.2℃，最热月份平均温度七月22.6℃，最热天平均温度31.1℃，连续三天最热天平均温度29.0℃，极端最低温度-25.5℃，最热月份平均最高温度七月30℃，最冷月份平均温度一月-18.4℃，最冷月份平均温度一月-14.6℃，最冷月份平均温度-28.7℃，连续五天最冷天平均温度-30.9℃。6.湿度最大相对湿度100，最小相对湿度0，年平均相对湿度70。7.气压年平均气压0.0919MPa，历年最高气压0.0946MPa，历年最低气压0.0900MPa。8.降雨年平均158.4mm，年最大279.0mm，年最小71.4mm，日最大21.1mm，月最大62.0mm，连续天数/量10d/21.8mm，降雪和雪载年最大48.3cm，最大累积深度41cm，年平均30.6cm，年最小14.4cm，基本雪载5MPa/m2。9.风向和风载正常风载距地面10m处6MPa/m2，主导风向W17次多风SE9。10.风速年平均风速2.6m/s，最大风速26m/s。11.蒸发量一年内平均蒸发量2709.9mm，年最大蒸发量3287.1mm，年最小蒸发量2021.3mm。第二节：厂址周边情况1.距居住区、商业中心、学校、体育馆等人员密集区域约300米；2.距医院约100米；3.距道路交通干线约80米；4.周边无地铁站、码头；无军事禁区，法律、行政法规规定的其他场所及设施。第三节：工程区域布置该项目总平面布置图布置主要按乙炔气柜的防爆防泄漏，结合厂区地形及新建设施进行总平面图布置的功能划分。装置的部分公用设施及辅助设施就近布置，储存区域及辅助区域分开布置。乙炔站应布置在氧气站空分设备吸风口处全年最小频率风向的上风侧。摘自《乙炔站设计规范》（GB50031-91）2.0.2；全厂性的高架火炬宜位于生产区全年最小频率风向的上风侧。摘自《石油化工企业设计防火规范》（GB50160—2008）4.2.6；消防区宜位于生产区全年最小频率风向的下风侧；应便于消防车迅速通往工艺装置区和罐区；宜避开工厂主要人流道路。摘自《石油化工企业设计防火规范》（GB50160—2008）4.2.10；该项目分为生产区、辅助区，生产区主要为气柜和火炬，位于全年最小频率风向的上风侧，主要用地在东部，便于集中控制管理；辅助区主要为控制室、配电室和消防水池，主要用地在西部，位于全年最小频率风向的下风侧。该项目总体布置原则上在符合园区总体规划的基础上做到节约用地，合理有效的利用现有场地，满足工艺流程、环保、安全与卫生及道路运输的要求。第四节：厂内出入口及围墙设计1.出入口设计工厂主要出入口不应该少于两个，并宜位于不同方向。摘自《石油化工企业设计防火规范》（GB50160）4.3.1该项目厂的区内在东、南、西、北各设一个出口，共四个出口。2.围墙设计乙炔站应设置围墙或栅栏。围墙或栅栏至乙炔站有爆炸危险的建筑物、电石渣坑的边缘和室外乙炔设备的净距，不应小于下列规定：（1）、实体围墙(高度不应低于2.5m)为3.5m；（2）、空花围墙或栅栏为5m；摘自《乙炔站设计规范》（GB50031-91）2.0.9该项目在距乙炔气柜5米处设有高3米，边长为21米的正方形实体围墙，并在西、南各设有一个出口，共两个出口。：建设项目过程危险源及危险和有害因素分析第一节：物料的危险性分析2.1.1、乙炔属于危险化学CAS号74-86-2，沸点为-83.6℃，凝固点-85℃，在常温常压下比空气略轻、溶于水和有机溶剂的无色可燃气体；工业生产的乙炔含有磷、硫等杂质时带有刺激性臭味，性质活泼；乙炔纯度、操作压力和温度越高，越容易爆炸，在高温、高压下具有强烈的爆炸能力；乙炔爆炸极限范围很宽，在空气中为2.5%~82%（其中7%~13%最易爆炸，最适宜的混合比为13%），在纯氧中为2.3%~93%（其中30%最易爆炸），属于快速爆炸混合物，其爆炸延滞时间只有0.017s，一旦遇到火源，即可发生火灾爆炸事故。因此在厂房中要严禁吸烟违规用火，预防静电火灾。物料名称危险化学品分类相态密度g/cm3沸点℃凝点℃闪点℃自燃点℃职业接触限值毒性等级Cac2第3，4类固态2.22-17.8没有标准1级C2h2第2类气态0.62-83.8-83.6305GBZ2—20021级PH₃2.1气态1.379-87.738美国TWA：ACGIH0.3ppm，0.42mg/m3美国STEL：ACGIH1ppm，1.4mg/m34级爆炸极限v%火灾危险性分类危害特性稳定甲类电石粉末有刺激性,触及皮肤上的汗液生成Ca(OH)2,灼伤皮肤,直至皮肤溃烂；电石粉尘在浓度达到一定值时，与空气混合可形成爆炸性化物，遇静电、明火或外力冲击作用可发生粉尘爆炸。电石暴露在空气中或电石灰飘落在环境中，会吸收水分显碱性污染环境、破坏植物生长1.5～82甲类极易燃烧爆炸,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。与氧化剂接触会猛烈反应。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。能与铜、汞、银等的化甲级极易燃，具有强还原性。遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。暴露在空气中能自燃。与氧接触会爆炸，与卤素接触激烈反应。与氧化剂能发生强烈反应。物料名称危险化学品分类相态密度g/cm3沸点℃凝点℃闪点℃自燃点℃职业接触限值毒性等级H2S2.1类易燃气体，2.3类毒性气体，有剧毒气态1.189-60.4《-50260106级爆炸极限v%火灾危险性分类危害特性4.0～46甲级易燃，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、发烟硫酸或其它强氧化剂剧烈反应，引起爆炸。气体比空气重，沿地面扩散并易积存于低洼处，遇火源会着火回燃物质数量浓度位置温度压力相态Cac2大量反应炉201atm固态C2h22000m3气柜404.9气态Ph3少量反应炉201atm气态H2s少量反应炉201atm气态-PAGE121-第二节：分析并说明建设项目工艺过程可能导致泄漏、爆炸、火灾、中毒事故的危险源。1.安全罩帽故障导致空气进入。2.气体泵故障导致气体压力过大。3.气柜迎风面没有足够的抗风强度导致气柜变形气体泄露。4.水槽在过高压力下长时间使用可能导致水槽形变使得乙炔泄露。5.没有足够的防腐措施导致钢制气柜关键部位腐蚀。6.没有定期补充因蒸发或压力波动损失的水导致气体泄露7.地基的局部变形导致水槽破裂气体泄漏8.没有轴衬结构的外导轨因进入异物导致罩帽上升故障。9.与其他物质及催化剂发生反应导致爆炸火灾10.因设计缺陷或设备老化造成乙炔泄露导致人员窒息甚至气爆或者喷射火。11.因设计缺陷或设备老化造成活动塔节故障使得空气进入气柜达到乙炔的爆炸下限。12.人员误操作导致出气管封气阀没有关紧导致气体泄漏。13.乙炔气体在管道中流速过快导致摩擦起火。14.寒冷时水槽中水可能结冰导致乙炔泄露。3.3.3指出建设项目可能造成作业人员伤亡的其他危险和有害因素，如粉尘、窒息、腐蚀、噪声、高温、低温、振动、坠落、机械伤害、放射性辐射等。1.电气伤害雷电伤害：气柜、设备及配电装置有遭受雷电袭击的危险，可能导致火灾、设备破坏、人员触电伤害事故。漏电伤害：设备故障、人员误操作可能造成人身触电事故。2.机械伤害转动设备、设备检测和维修等易产生机械伤害。3.坠落伤害检修时检修人员可能在气柜上坠落造成坠落伤害。4.窒息伤害乙炔气体泄漏可能造成附近空气含氧量降低导致窒息伤害。5．噪声危害设备运行产生大量噪音。3.3.4说明上述3.3.2及3.3.3条中危险源及危险和有害因素存在的主要作业场所。乙炔气柜配电室管道3.3.5说明装置或单元的火灾危险性分类和爆炸危险区域划分。根据《危险化学品重大危险源分级方法》二、R的计算方法（3.3.6中有详细公式）和《火灾的危险性分类》中的

三、火灾危险性分类中可燃气体爆炸下限的确定基准。由于绝大多数可燃气体的爆炸下限均小于10%,一旦设备泄漏，在空气中很容易达到爆炸浓度而造成危险，所以将爆炸下限小于10％的气体划为甲类；少数气体的爆炸下限大于10%，在空气中较难达到爆炸浓度，所以将爆炸下限大于等于10％的气体划为乙类。多年来的实践证明，这种划分可行。因此，本规范仍采用此数值。但任何一种可燃气体的火灾危险性不仅与其爆炸下限有关，而且还与其爆炸极限范围值、点火能量、混合气体的相对湿度等有关，使用时应加注意。

因乙炔的爆炸下限为2.1%的可燃气体所以确定乙炔气柜的火灾危险性类别为甲级。3.3.6按照《危险化学品重大危险源辨识》（GB18218）辨识重大危险源，并按照《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》（国家安全监管总局令第40号）划分重大危险源等级。根据《危险化学品重大危险源辨识》二、R的计算方法式中：q1,q2,…,qn—每种危险化学品实际存在（在线）量（单位：吨）；Q1,Q2,…,Qn—与各危险化学品相对应的临界量（单位：吨）；β1，β2…,βn—与各危险化学品相对应的校正系数；α—该危险化学品重大危险源厂区外暴露人员的校正系数。本项目中乙炔为易燃气体厂区附近无常住人口q=2.34、Q=1β=1.5、α=1所以R=3.51＜10根据《危险化学品重大危险源辨识》（GB18218）该项目为四级危险化学品重大危险源。特别警示极易燃气体；经压缩或加热可造成爆炸；火场温度下易发生危险的聚合反应。理化特性无色无臭气体，工业品有使人不愉快的大蒜气味。微溶于水，溶于乙醇、丙酮、氯仿、苯。分子量26.04，熔点-80.8℃，沸点-83.8℃，气体密度1.17g/L，相对密度（水=1）0.62，相对蒸气密度（空气=1）0.91，临界压力6.19MPa，临界温度35.2℃，饱和蒸气压4460kPa(20℃)，爆炸极限2.1%～80%（体积比），自燃温度305℃，最小点火能0.02mJ。主要用途：主要是有机合成的重要原料之一。亦是合成橡胶、合成纤维和塑料的原料，也用于氧炔焊割。危害信息【燃烧和爆炸危险性】易燃烧爆炸。能与空气形成爆炸性混合物，爆炸范围非常宽，遇明火、高热和氧化剂有燃烧、爆炸危险。【活性反应】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。【健康危害】具有弱麻醉作用，麻醉恢复快，无后作用，高浓度吸入可引起单纯窒息应急处置原则【一般要求】操作人员必须经过专门培训，应具有防火、防爆、防静电事故和预防职业病的知识和操作能力，严格遵守操作规程。密闭操作，避免泄漏，全面通风，防止乙炔气体泄漏到工作场所空气中。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。在发生或合成、使用、储存乙炔的场所，设臵可燃气体检测报警仪，并与应急通风联锁，使用防爆型的通风系统和设备。操作人员应穿防静电工作服，禁止穿戴易产生静电衣物和钉鞋。避免与氧化剂、酸类、卤素接触。生产、储存区域应设臵安全警示标志。搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。【特殊要求】【操作安全】（1）在有乙炔存在或使用乙炔作业的人员，应配备便携式可燃气体检测报警仪。不能接触铜、银和汞。要避免使用含铜66％以上的黄铜、含铜银的焊接材料和含汞的压力表。（2）进入有乙炔存在或泄漏密闭有限空间前，应首先检测乙炔浓度，强制机械通风10分钟以上，直至乙炔浓度低于爆炸下限20%，作业过程中有人监护，每隔30分钟监测一次，可燃气体含量不得高于爆炸下限的20%。（3）凡可能与易燃、易爆物相通的设备，管道等部位的动火均应加堵盲板45与系统彻底隔离、切断，必要时应拆掉一段连接管道。（4）电石库禁止带水入内。（5）使用乙炔气瓶，应注意：——注意固定，防止倾倒，严禁卧放使用，对已卧放的乙炔瓶，不准直接开气使用，使用前必须先立牢静止15分钟，再接减压器使用，否则危险。轻装轻卸气瓶，禁止敲击、碰撞等粗暴行为；——同时使用乙炔瓶和氧气瓶时，两瓶之间的距离应超过10m。不得将瓶内的气体使用干净，必须留有0.05MPa以上的剩余压力气体；——乙炔气瓶不得靠近热源和电器设备，夏季要有遮阳措施防止暴晒，与明火的距离要大于10m。气瓶的瓶阀冻结时，严禁用火烘烤，可用10℃以下温水解冻；——乙炔气瓶在使用时必须设专用减压器。回火防止器，工作前必须检查是否好用，否则禁止使用，开启时，操作者应站在阀门的侧后方，动作要轻缓。（6）在乙炔站内应注意：——站房内允许冬季取暖时，不得用电热明火，宜采用光管散热器，以免积尘及静电感应，并应离乙炔发生器1m以上，当气温在0℃以下时，可用氯化钠的水溶液代替发生器及回火防止器的用水，以防冰冻的发生。乙炔发生器管道冻结可用热水解冻。移动式乙炔发生器在夏季应遮阳，防高温和热辐射；——乙炔发生器设备运行时，操作者应密切注意各部位压力和温度的变化。若发现压力表读数骤升或有气体从安全阀逸出，或者启动数分钟压力表的指针没有上升应停止作业，排除故障。严禁超出规定压力和温度；（7）乙炔设备、容器及管道在动火进行大、小修之前应作充氮吹扫。所用氮气的纯度应大于98%，吹扫口化验乙炔含量低于0.5%时，才能动火作业，并应事先得到有关部门批准，设专人监护和采取必要的防火、防爆措施。【储存安全】（1）乙炔瓶储存于阴凉、通风的易燃气体专用库房。远离火种、热源。库房温度不宜超过30℃。（2）应与氧化剂、酸类、卤素分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储存区应备有泄漏应急处理设备。乙炔瓶贮存时要保持直立，并有防倒措施，严禁与氧气、氯气瓶及易燃品同向贮存。乙炔瓶严禁放在通风不良及有放射线的场所，不得放在橡胶等绝缘体上，瓶库或贮存间有专人管理，要有消防器材和醒目的防火标志。（3）储存室内必须通风良好，保证空气中乙炔最高含量不超过1%（体积比）。储存室建筑物顶部或外墙的上部设气窗或排气孔。排气孔应朝向安全地带，室内换气次数每小时不得小于3次，事故通风每小时换气次数不得小于746次。【运输安全】（1）运输车辆应有危险货物运输标志、安装具有行驶记录功能的卫星定位装臵。未经公安机关批准，运输车辆不得进入危险化学品运输车辆限制通行的区域。（2）槽车运输时要用专用槽车。槽车安装的阻火器（火星熄灭器）必须完好。槽车和运输卡车要有导静电拖线；槽车上要备有2只以上干粉或二氧化碳灭火器和防爆工具；要有遮阳措施，防止阳光直射。（3）车辆运输钢瓶时,瓶口一律朝向车辆行驶方向的右方，装车高度不得超过车箱高度，直立排放时，车厢高度不得低于瓶高的2/3。不准同车混装有抵触性质的物品和让无关人员搭车。运输途中远离火种，不准在有明火地点或人多地段停车，停车时要有人看管。发生泄漏或火灾要开到安全地方进行灭火或堵漏。（4）安全措施【急救措施】吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。【灭火方法】切断气源。若不能切断气源，则不允许熄灭泄漏处的火焰。喷水冷却容器，尽可能将容器从火场移至空旷处。灭火剂：雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。【泄漏应急处臵】消除所有点火源。根据气体的影响区域划定警戒区，无关人员从侧风、上风向撤离至安全区。建议应急处理人员戴正压自给式空气呼吸器，穿防静电服。作业时使用的所有设备应接地。禁止接触或跨越泄漏物。尽可能切断泄漏源。若可能翻转容器，使之逸出气体而非液体。喷雾状水抑制蒸气或改变蒸气云流向，避免水流接触泄漏物。如有可能，将残余气或漏出气用排风机送至水洗塔或与塔相连的通风橱内。禁止用水直接冲击泄漏物或泄漏源。防止气体通过下水道、通风系统和密闭性空间扩散。隔离泄漏区直至气体散尽。作为一项紧急预防措施，泄漏隔离距离至少为100m。如果为大量泄漏，下47风向的初始疏散距离应至少为800m。3.3.8说明危险化学品长输管道的路由及穿跨越过程存在的危险源及危险和有害因素。1.设备老化导致管道泄漏。2.设备故障导致管道内压力过高。3.车辆或设备的撞击可能使管道破裂导致气体泄漏。4.人员误操作导致进气管道压力过大，或者出气管道流量过高使得气柜内部真空导致气柜变形。5.管道内流速过快气体与管道摩擦导致起火爆炸。6.管道埋地时间过长导致管道壁腐蚀导致泄露。3.3.9根据建设项目前期开展的安全评价等报告，说明主要分析结果。乙炔作为危险化学品有极易爆炸燃烧的特性，尤其是在高压或者和铜、银接触时发生剧烈的化学反应，所以在设计管道和乙炔气柜时要严禁使用有铜、银的设备，并且要严格控制管道和气柜的压力，要在必要的地方设置能紧急减压火炬。由于乙炔的爆炸极限十分广因此要在厂房严格执行禁火禁火区严禁吸烟、严禁违章动火，严禁穿易起静电的服装和钉鞋，严格控制乙炔流速过快防止静电起火，操作室、配电室根据《建筑设计防火规范》GBJ16-87合理设计位置。因为乙炔会和氧化物如卤素发生剧烈的反应，设计管道和厂区布置时应规避乙炔气体与卤素接触。在乙炔气柜和输气管道周围加装可燃气体报警设备并与应急通风联锁，使用防爆型的通风系统和设备。规划气体可能影响的警戒区和处在上风向或侧风向的安全区。做好在乙炔泄露时的应急预案，准备自给式正压呼吸装置和防静电服。3.3.10HAZOP分析为确保新建项目的安全设施与主体工程实现同时设计、同时施工同时投入使用,根据«中华人民共和国安全生产法»(中华人民共和国主席令第70号)第24条、«危险化学品建设项目安全监督管理办法»(国家安全生产监督管理.总局令第45号)、«关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知»(国家发展改単委员会、国家安全生产监督管理局发改投资[2003]1346号),新建项目应当选择有资质的设计单位进行安全设施设计。依据国家安监总局«危险与可操作性分析编制手则»的要求进行HAZOP分析。(1)总体概况2.污水处理工艺室内生活污水排水管道采用HDPE管道,地下直理,室外排水管道采用承插式混凝土管,敷设方式为地下直埋,生活污水管道经厂区内污水排水管网排入化粪池,排至厂区外市政排水管网。厂区内前期雨水采用集中收集的方式,通过截流排入前期雨水收集池,后期雨水经过厂区雨水管道排入市政雨水管网。3.主要设备序号设备名称数量材质设备参数规格1乙炔气柜1座碳钢40°C0.006MPZS-182泵4台4.危险源辨识该项日乙炔生产部分产品为乙炔,跟据<建筑设计防火规范>(516-2006)规定乙炔生产、储存区火灾危险性分类为甲类。5.1主要危脸物质本项目涉及危险物质的特性及火灾、爆炸危险类别见表5-1,表5-1危险化学品数据表物料名称乙炔危险化学品分类一级相态气态密度标准大气压下1.17Kg/m³沸点℃84(10磅/表压)凝点℃-81.8闪点℃-32自燃点℃305爆炸上限80%爆炸下限2.1%火灾危险性分类甲级危害特性乙炔极易燃烧爆炸。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。5.2危险源辨识所谓危险源,是指可能导致人身伤害或疾病、财产损失、环境破坏或这些情况组合的根源或状态.

传统上,

危险源是指一个系统中具有潜在能量和危险物质释放危险的、

可造成人身伤伤害或疾病、

财产损失或环境破坏的、在一定的触发因素作用下可转化为事故的部位、区域、场所、空间、设施和设备,

这一定义是围绕着危险物质和能量进行阐述的。

该项目生产中存在火灾、爆炸、触电、物体打击、车辆伤害、高处坠落、中毒和室息、灼烫、冷移J書、机械伤害、噪声和振动等危险有害因素。

该项目在生产过程中的主要危险源及其可能导致的主要危害事件见表5-2,5-2主要危险源及可能导致危险事件主要危险源存在部位可能导致的危险事件危险物料乙炔气乙炔气柜火灾、爆炸、窒息（处于受限空间时）危险设备储罐区乙炔存储库火灾、爆炸、高温、高处坠落管道气体输送管道火灾、爆炸、窒息6.1工艺节点的划分乙炔气柜节点划分序号单元分析节点节点功能1储存乙炔气柜提供储存乙炔2运输运输管道提供运输乙炔6.2建立引导词/偏差表常用的hazop分析工艺参数有流量、温度时间、PH值、频率、电压、混合、分离、压力、组成、速度、黏度、信号、添加剂、反应等,对于乙炔装置而言,采用的引导词/偏差表见表5-1序号引导词参数偏差1REVERSE流量逆流2NO/LESS流量无流量/少流量3MORE流量流量高4LESS压力压力低5MORE压力压力高6LESS温度温度低7MORE温度温度高8LESS液位液位低9MORE液位液位高6.3风险量化评估一般采用风险矩阵表来确定风险等级,矩阵表分解为2个参数:事故发生的频率和后果的严重性。频率按大小分为A~E5个级别,后果的严重性按事故对人身、财产、环境和名声造成的影响分为1~55个级别,这2项的交又点就是对应的风险等级,分为低、中、高3个等级,风险矩阵如表6-1所示。后果严重程度频次/(次/a)ABCDE(<0.001)(0.001~0.01)(0.01~0.1)(0.1~1)(1~10)灾难（数人死亡）高高高高高重大（一人死亡）中高高高高严重（终生残疾）中中高高高一般（需要医疗救助）低低中中高较小（伤害较小）低低低低中6.4HAZOP风险分析节点一：乙炔气柜引导词偏差可能原因后果现有安全措施风险分析建议措施严重性可能性风险等级LESS/NO压力低/无1温度低2压力控制阀打开3.火炬故障，自动开启4.未发现的泄漏点5.泵入口管线不畅通6.仪表误指示7，泵故障乙炔泄漏罩帽损坏1．定期巡查检修2．设置可燃气体报警装置3.应急备用电源4．气柜安装压力表5.使用联动装置2C高MORE压力高1.温度高2.压力控制阀故障3.出口管线不畅通4.火炬故障5.仪表误显示6.出口端泵故障7.上游设备突然排气8.压力控制阀关闭1.气柜变形乙炔泄露2.乙炔分解爆炸1.定期巡查检修2．气柜安装压力表3.使用联动装置2C高LESS液位低1.安全水封泄漏2.水泵故障3.控制阀损坏4.液位计量不准确1.乙炔泄漏2.气柜腐蚀生锈1.定期巡查检修2.安装并定期检查液位表4C低应当考虑液封中水可能冻结的情况MORE液位高出口关闭或堵塞液位计量不确3.水泵故障乙炔压力过高2.乙炔泄漏1.定期巡查检修2.安装并定期检查液位表3C中LESS温度低环境温度低2.仪表误指示1.水可能冻结1.定期巡查检修2.安装并定期检查温度表5B低MORE温度高环境温度高2，仪表误指示气压过大气柜附近有物体燃烧放热1.乙炔可能分解爆炸2.钟帽故障3.少量泄漏在空气中的乙炔燃烧爆炸1.定期巡查检修2.安装并定期检查温度表3.减少附近热源4.使用联动装置3C中节点二：输气管道引导词偏差可能原因后果现有安全措施风险分析建议措施严重性可能性风险等级LESS/NO压力低/无1温度低2上游气体减少3未发现的泄漏点4泵入口管线不畅通5仪表误指示6泵故障1.乙炔泄漏2.气柜内乙炔倒流1．定期巡查检修2．在管道沿线设置可燃气体报警装置3.应急备用电4.管道出入口安装气压表5.发生后立即切断气体入口6.使用联动装置2C高因为输气管道较长所以应在全线设置可燃气体报警装置，确保第一时间确定可能的泄漏地点。并且迅速组织人员撤离。MORE压力高1.温度高2.压力控制阀故障3.出口管线不畅通4.输气管中有堵塞5.仪表误显示6.出口端泵故障7.上游设备突然排气8.压力控制阀关闭1.乙炔泄露2.乙炔分解爆炸1.定期巡查检修2．气柜安装压力表2C高LESS流量低上游气体减少泵入口管线不畅通泵故障气柜乙炔倒流1.定期巡查检修2．气柜安装流速表3.使用联动装置3C中MORE流量高1.管线不畅通仪表误显示上游设备突然排气压力控制阀关闭管道内压力过高气体流速过快导致，摩擦生热起火1.定期巡查检修2．气柜安装流速表3.使用联动装置2C高控制室应时刻检测管道内的流速并拥有能使其立即减速的能力REVERSE逆流气柜压力过高气泵入口管线不畅通气泵故障仪表误显示上游输气减少1.气柜故障1.定期巡查检修2．气柜安装流速表3.使用联动装置4D低应注意发生这种情况时对气柜上下游的影响（本次设计中因没有其他环节所以不与讨论）HAZOP分析方法的简介HAZOP（HazardandOperabilityAnalysis，危险与可操作性分析）方法是由ICI公司于20世纪70年代早期提出的。HAZOP分析是一种用于辨识设计缺陷、工艺过程危害及操作性问题的结构化分析方法，方法的本质就是通过系列的会议对工艺图纸和操作规程进行分析。在这个过程中，由各专业人员组成的分析组按规定的方式系统地研究每一个单元（即分析节点），分析偏离设计工艺条件的偏差所导致的危险和可操作性问题。HAZOP分析组分析每个工艺单元或操作步骤，识别出那些具有潜在危险的偏差，这些偏差通过引导词引出，使用引导词的一个目的就是为了保证对所有工艺参数的偏差都进行分析，并分析它们的可能原因、后果和已有安全保护措施等，同时提出应该采取的安全保护措施。HAZOP研究的侧重点是工艺部分或操作步骤的各种具体值，其基本过程就是以引导词为引导，对过程中工艺状态（参数）可能出现的变化（偏差）加以分析，找出其可能导致的危害。HAZOP分析方法明显不同于其它分析方法，它是一个系统工程。HAZOP分析必须由不同专业组成的分析组来完成。HAZOP分析的这种群体方式的主要优点在于能相互促进、开拓思路，这也是HAZOP分析的核心内容。HAZOP分析方法的使用范围HAZOP分析既适用于设计阶段，也适用于现有的工艺装置。对现有的生产装置分析时，如能吸收有操作经验和管理经验的人员共同参加，会收到很好的效果。通过HAZOP分析，能够发现装置中存在的危险，根据危险带来的后果明确系统中的主要危害。如果需要，可利用故障树（FTA）对主要危害进行继续分析。因此，这又是确定故障树“顶上事件”的一种方法，可以与故障树配合使用。同时，针对装置存在的主要危险，可以对其进行进一步的定量风险评估，量化装置中主要危险带来的风险，所以，HAZOP又是定量风险评估中危险辨识的方法之一。HAZOP分析的作用HAZOP分析的目的是识别工艺生产或操作过程中存在的危害，识别不可接受的风险状况。其作用主要表现在以下两个方面：1）尽可能将危险消灭在项目实施早期识别设计、操作程序和设备中的潜在危险，将项目中的危险尽可能消灭在项目实施的早期阶段，节省投资。HAZOP的记录，可为企业提供危险分析证明，并应用于项目实施过程。必须记住，HAZOP只是识别技术，不是解决问题的直接方法。HAZOP实质上是定性的技术，但是通过采用简单的风险排序，它也可以用于复杂定量分析的领域，当作定量技术的一部分。在项目的基础设计阶段采用HAZOP，意味着能够识别基础设计中存在的问题，并能够在详细设计阶段得到纠正。这样做可以节省投资，因为装置建成后的修改比设计阶段的修改昂贵得多。为操作指导提供有用的参考资料HAZOP分析为企业提供系统危险程度证明，并应用于项目实施过程。对许多操作，HAZOP分析可提供满足法规要求的安全保障。HAZOP分析可确定需采取的措施，以消除或降低风险。HAZOP能够为包括操作指导在内的文件提供大量有用的参考资料，因此应将HAZOP的分析结果全部告知操作人员和安全管理人员。根据以往的统计数据，HAZOP可以减少29%设计原因的事故和6%操作原因的事故。4HAZOP术语分析节点又称工艺单元，指具体确定边界的设备（如两容器之间的管线）单元，对单元内工艺参数的偏差进行分析。操作步骤间隙过程的不连续动作，或者是由HAZOP分析组分析的操作步骤。可能是手动、自动或计算机自动控制的操作，间隙过程每一步使用的偏差可能与连续过程不同。引导词用于定性或定量设计工艺指标的简单词语，引导识别工艺过程的危险。工艺参数与过程有关的物理和化学特性，包括概念性的项目如反应、混合、浓度、pH值及具体项目如温度、压力、相数及流量等。工艺指标确定装置如何按照希望进行操作而不发生偏差，即工艺过程的正常操作条件。偏差分析组使用引导词系统地对每个分析节点的工艺参数（如流量、压力等）进行分析后发现的系列偏离工艺指标的情况；偏差的形式通常是“引导词+工艺参数”。原因发生偏差的原因。一旦找到发生偏差的原因，就意味着找到了对付偏差的方法和手段，这些原因可能是设备故障、人为失误、不可预料的工艺状态（如组成改变）、外界干扰（如电源故障）等。后果偏差所造成的结果。后果分析是假定发生偏差时已有安全保护系统失效；不考虑那些细小的与安全无关的后果。安全措施指设计的工程系统或调节控制系统，用以避免或减轻偏差发生时所造成的后果（如报警、联锁、操作规程等）。补充措施修改设计、操作规程，或者进一步进行分析研究（如增加压力报警、改变操作步骤的顺序等）的建议。HAZOP实施流程\o"编辑本段"编辑HAZOP分析需要将工艺图或操作程序划分为分析节点或操作步骤，然后用引导词找出过程中存在的危险，识别出那些具有潜在危险的偏差，并对偏差原因、后果及控制措施等进行分析。下图为HAZOP分析的流程图。第三章：厂区设计采用的安全措施第一节：工艺系统3.1.1.、工艺过程采取的防泄漏、防火、防爆、防尘、防毒、防腐蚀等主要措施防火防爆防漏从理论上讲，对于使可燃物质脱离危险状态或者消除一切着火源这两项措施，只要控制其一，就可以防止火灾和化学爆炸事故的发生。但在实践中，由于生产条件的限制或某些不可控因素的影响，仅采用一种措施是不够的，往往需要采取多方面的措施，以提高生产过程的安全程度。另外，还应考虑其他辅助措施，以便在万一发生火灾或爆炸事故时，减少危害的程度，将损失降到最低，这些都是在防火防爆工作中必须全面考虑的问题，具体应做到一下几点：1）防止可燃物质、助燃物质（空气、强氧化剂）、引燃能源（明火、撞击、炽热物体、化学反应热等）同时存在；防止可燃物质、助燃物质混合形成的爆炸性混合物(在爆炸极限范围内)与引燃能源同时存在。为防止可燃物形成危险状态为防止可燃物与空气或其他氧化剂作用形成危险状态，再生产过程中，首先应加强对可燃物的管理和控制，利用不燃或难燃物料取代可燃物料，但乙炔气柜中储存的乙炔是不可避免的，所以只能从其他方面下手；其次是防止空气和其他氧化性物质进入设备内，或防止泄漏的乙炔与空气混合。具体可通过以下几项措施实现：避免乙炔的化学反应乙炔与Cu、Ag、Hg等化合物生成爆炸性化合物。故在乙炔气柜严禁使用Cu、Ag、Hg等金属。控制储存量在经济效益和工艺要求上可行的条件下，在储存过程中尽量少的储存乙炔。加强密闭为防止易燃气体与空气形成爆炸性混合物，应设法使生产设备和容器尽可能处于密闭状态；对具有压力的设备，应防止气体溢出与空气形成爆炸性混合物；对与乙炔气柜这样的真空设备，应防止空气漏入设备内部达到爆炸极限。通风排气保证像乙炔这样的易燃、易爆、有毒物质在厂房生产环境中的浓度不超过危险浓度，必须采取有效的通风排气措施、在防火防爆环境中的浓度不超过危险浓度，必须采取有效的通风排气措施。在防火防爆环境中对通风排气的要求应从爆炸极限方面考虑，对于易燃易爆的性质，其在车间内的浓度一般应低于爆炸下限的四分之一。惰性化在可燃气体或蒸汽与空气的混合气中充入惰性气体，可降低氧气、可燃物的百分比，从而消除爆炸危险性和阻止火焰的传播。所以我认为可以在车间内安装一个氮气制造装置，在检测到乙炔泄露并且无法控制时，自动启动此装置，使惰性气体充入，降低氧气，延迟达到燃爆下限的时间，争取更多的时间来进行抢险。消除、控制引燃能源为预防火灾及爆炸灾害，对点火源进行控制是消除燃烧三要素同时存在的一个重要措施。引起火灾爆炸事故的能源主要有明火、高温表面、摩擦和撞击、绝热压缩、化学反应热、电气火花、雷击和光热射线等。在有火灾爆炸危险的生产场所，对这些着火源都应引起充分的注意，并采取严格的控制措施，具体应做到以下几点：尽量避免采用明火，避免可燃物接触高温表面在厂房内禁止有明火产生，设备应严格密封，厂房应与附近的化工设施保持安全距离，并按防火规定流出防火间距。在积存有可燃气体或蒸汽的管沟、深坑、下水道及其附近，没有消除危险之前，不能有明火作业。应防止高温物散落在气柜表面上；乙炔的输入输出管道口应远离高温表面，如果接近，则应有隔热措施；高温物料的输送管线不应与可燃物、可燃建筑构件等接触。避免摩擦与撞击摩擦与撞击往往成为引起火灾爆炸事故的原因。如：机器上轴承等摩擦发热起火金属零件落入粉碎机、反应器、提升器等设备内，由于铁器和机件的撞击而起火；磨床砂轮等相互摩擦及铁质工具相互撞击或与混凝土地面发生撞击而产生火花；导管或容器破裂，内部溶液和气体喷出时摩擦起火。因此在有火灾爆炸危险的场所，应尽量避免摩擦与撞击。防止电气火花一般得电气设备很难完全避免电火花的产生，因此在火灾爆炸危险场所必须根据物质的危险特性正确选用不同的防爆电气设备；必须设置可靠的避雷设施；有静电积聚危险的生产装置和装卸作业应有控制流速、消除静电的静电消除器，或采用添加防静电剂等有效的消除静电措施。有效监控和及时处理在可燃气体、蒸汽可能泄露的区域设置检测报警仪，这是检测空气中易燃易爆物质含量的重要措施。当可燃气体或液体发生泄漏而操作人员尚未发现时，检测报警仪可在设定的安全浓度范围之外发出警报，便于及时处理泄露点，早发现，早排除，早控制，防止事故的发生和蔓延。气柜防漏气柜作为气源厂的主要贮气设备，从建成投入使用开始就受到介质腐蚀，特别是湿式气柜，既有气相腐蚀又有液相腐蚀，既发生电化学腐蚀同时又有结构本身的应力及工作应力带来的加速应力腐蚀双重作用。防腐措施（1）从选材入手:使用耐腐蚀断裂的钢种。（2）从介质入手:做好净化处理，将腐蚀成分控制在允许范围之内，采取有效脱硫工艺，减少乙炔杂质对气柜内壁的腐蚀。(3)从工艺入手:气柜预制中消除残余应力，尽量减小结构应力的不均匀性，防止强行装配，对焊接处要进行消除应力的热处理，或喷丸、喷砂造成压应力。(4)从管理入手:加强日常检查和定期维护保养，严格操作规程，气柜在工作装态下，应保证辅助措施性能良好，防止超负荷或超低压操作，安装必要的超压报警联锁装置，避免误操作。(5)从防腐入手:涂料选择对内壁、挂圈等部位要采用高效厚浆型重防腐涂料，漆膜厚度大于250μm以上，如环氧系列产品，特别注意高性能涂料的配料方案。水槽内投加缓蚀剂，如加调节水槽内pH=13，能使钢材表面钝化。减轻腐蚀，保护度达到90%左右，特别对应力腐蚀开裂的减轻有利。毒性物质的预防应对措施根据《职业性接触毒物危害程度分级》（GB5044~1985GB5044~1985）、《有毒作业分级》（GB12331-1990）、《工业企设计卫生标准》（GBZ1-2002）、《工作场所有害因素职业接触限值》（（GBZ2GBZ2-2002）、《生产过程安全卫要求总则》（GB12801GB12801-1991）、国务院令第352号《使用有毒物品作业场所劳动保护条例》等，对料和工艺、控制及操作系统有毒介质泄漏包括事故处理抢救、控制及操作系统有毒介质泄漏包括事故处理抢救、控制及操作系统有毒介质泄漏包括事故处理抢险等技术措施进行优化组合，采取综对策。而乙炔中常混有磷化氢、硫化氢等气体，故常伴有此类毒物的毒作用。生产设备（装置）生产装置应密闭化、管道，尽可能实现负压防止有毒物质泄漏外溢。生产装置应密闭化、管道，尽可能实现负压防止有毒物质泄漏外溢。生产过程机械化、序和自动控制，可使作业人员不接触或少有毒物质生产过程机械化、序和自动控制，可使作业人员不接触或少有毒物质防止误操作造成的中毒事故。通风净化应设置必要的机械通风排毒、净化装，应设置必要的机械通风排毒、净化装，使工作场所空气中有毒物质浓度被限制在规定的最高容许浓度值以下。应急处理对有毒物质泄漏可能造成重大事故的设备和工作场所，必须设置可靠地事故处理装置和应急防护设施。应设置有毒物质事故安全排放装置（包括储罐）、自动检测报警装置、连锁事故排毒装置，还应配备有毒物质泄漏时的解毒（含冲洗、稀释、降低毒性）装置。其他措施在生产设备密闭和通风的基础上实现隔离、遥控操作。配备定期和快速检测工作环境中有毒物质的仪器，有条件时应安装自动检测空气中有毒物质浓度和超限报警装置。配备检修时的解读、吹扫、冲洗设施。生产、储存、处理极度危害和高度危害毒物的厂房和仓库，其天棚、墙壁、地面均应光滑，便于清扫；必要时应加设防水、防腐等特殊保护层以及撞门的负压清扫装置和清洗设施。事故案例某厂于2006年12月16日发生一起有机乙炔站乙炔气柜爆炸事故，该事故是由设备故障、操作者处理不当、现场设备设计不合理原因引起的。经验教训：乙炔气柜爆炸事故的发生是完全可以避免的，操作工处理事故技术水平低，在事故初期没有立即向调度报告，并做出停车处理，没及时关闭反应器出口大阀，使乙炔气柜与电石反应器完全隔开。正逆水封槽位置不妥，虽然便于巡迥检查，但没有考虑火灾时可能波及的后果。安全管理薄弱。设备的定期安全检查和定期更换没有落实。生产指挥系统处理事故不果断，不及时，在气柜发生爆炸后，有机合成工段才作紧急停车处理。所以采取加强防毒防腐防爆教育，进行定期检测、定期体检、定期检查及监护作业，开展记性中毒及缺氧窒息抢救训练等管理措施，是必不可少的。正常工况与非正常工况下危险物料的安全控制措施，如联锁保护、安全泄压、紧急切断、事故排放、反应失控等措施，对重点监管的危险化工工艺应说明采取的控制系统与相关规定的符合性联锁保护联锁保护系统也称为紧急停车系统（ESD：EmergencyShutdown）是指用于监视装置（或独立单元）的操作，如果过程超出安全操作范围、机械设备故障、系统自身故障或能源中断时，能自动（必要时也可以手动）地产生一系列预先定义的动作，使操作人员与工艺装置处于安全状态的系统。储罐高低气体位置采集报警及联锁控制

高低气位采集报警系统属于硬报警的范畴，具体在每气柜内装2个气体检测仪。当气柜高高气位报警时，联动切断进料阀门和进料泵，防止出现冒顶事故。当储罐低液位报警时，联锁控制系统自动关闭出料阀和出料泵，防止罐体和泵体等设备受损。

通过将气柜的液位数据历史对比，可以防止跑、漏情况的发生，同时在气柜进气期间，对于气柜温度、压力、液位超出各自的最高和最低上下限的时候也会提醒操作员，给出报警，在结束乙炔进出的时候，系统会自动提示操作员还有其他没有做完的工作，否则系统同样会报警。

可燃气体浓度监测报警及联锁控制

系统由可燃气探测器和可燃气控制器组成，在厂区内安装可燃气探测器，报警信号统一采集到控制室的可燃气控制器上，同时其信号也可通过RS485远传给监控计算机。可以设置厂区内的乙炔气报警的高限浓度和低限浓度。同时可以对具体某一路的探测器进行调节，设置调节时间，也可以浏览报警历史，查询报警事件与时间。可燃气体报警分为两级，第一级报警值不高于25%LEL，第二级报警值不高于50%LEL。

当出现超限报警时，控制系统将自动切断相关阀门、机泵。泵阀状态检测及紧急切断阀联锁控制

监测数据包括对机泵转速、流量、压力等参数进行实时监测并远传至监控中心。

生产设备监测系统主要对泵阀进行实时监测。并具有自诊断功能、误操作报警功能和系统故障声音报警、显示功能，具有各种错误信息提示：如流量计故障等。当自动监测到设备故障或火灾、安防报警后，将自动关闭泵、紧急切断阀，停止生产作业，并显示错误信息及报警。紧急切断阀门采用防爆型电动阀门。

静电接地报警及联锁控制

在厂区内，设置固定静电接地报警系统。进气排气过程应实现静电报警与油泵的联锁控制功能，一旦出现静电报警，联动泵停止工作，并做详细记录。火灾报警及联锁控制系统

火灾报警系统主要由火灾报警按钮和火灾报警控制器组成，信号通过按钮触发，并可远传给监控计算机，信号最终可以送给消防值班室。另外，系统中还设置了语音报警功能，现场的电话机可以与值班室的工作人员通话，这样就保证了报警的可靠性，也可以双重的提高消防的效率。消防池水位监测系统

作为消防、安防联动系统中消防部分，消防池中水位的检测必不可少。

需要增加电子消防水池液位仪1套。消防池水位监测系统由静压液位计和监控上位系统组成，现场将静压液位计安装在消防水池中，其输出的4—20mA信号接入上位监控系统，这样来实时监测水池液位等参数。对于采集上来的数据，系统可以分析、判断，如果达到水位高低警戒线，将会报警输出给本系统和其他系统，像综合信息平台。安全泄压安全泄压装置的设置可以防止容器、管道或系统内的压力超过预先设定的安全值,它包括泄压阀、安全阀、安全泄压阀、爆破片装置、安全阀与爆破片装置的组合装置、易熔塞、呼吸阀、真空泄压阀、泄放管等。安全阀是一种靠阀前静压力动作并具有能迅速全开或紧急动作特性的自动压力泄放设备。最常用的是直接载荷式(弹簧式、杠杆式和重锤式)安全阀;从其阀瓣开启程度可分为全启式和微启式。爆破片装置是一种非重闭式泄压装置,由爆破片、夹持器和真空托架等组成,爆破片是夹在法兰之间的金属膜片,受超压后爆破而达到泄压作用。爆破片由爆破片(或爆破片组件)和夹持器(或支承圈)等装配组成的压力泄放安全装置。当爆破片两侧压力差达到预定温度下的预定值时，爆破片即刻动作(破裂或脱落)，泄放出压力介质。由爆破片、背压托架、加强环、保护膜等两种或两种以上零件组合成的组件。气体的特性系数的计算：C——气体的特性系数k——气体的绝热指数Po——爆破片的泄放侧压力(绝对)，MPa；P——爆破片的设计爆破压力(绝对)，MPa；乙炔的K=309．15爆破片的额定泄放量的算：W——爆破片的额定泄放量(泄放能力)，kg／hM——气体的分子量，即摩尔质量，kg／kmolZ——气体的压缩因子，根据Tr与Pr由图A1查取A——爆破片的最小泄放面积，mm2T——容器设备内泄放气体的绝对温度，K——额定泄放系数，取=0．62或实测值正拱普通型爆破片的爆破压力可以采用以下公式进行估算：Pb——爆破片的爆破压力，MPa——材料的强度极限，MPaS——爆破片的初始厚度，取坯片厚度，mmD——爆破片的夹持直径，取夹持器的泄放口径，mmK——与材料应变硬化程度有关的系数，K=3～3．8，初步估算可取3．5气柜的最高压力为0.006MPa，故可设爆破压力为0.005MPa，根据上述计算得出，选用YE／A300.05反拱鳄齿形爆破片.安全阀安全阀在系统中起安全保护作用。当系统压力超过规定值时，安全阀打开，将系统中的一部分气体/流体排入大气/管道外，使系统压力不超过允许值，从而保证系统不因压力过高而发生事故。定压（Ps）的确定安全阀的定压必须等于或稍小于设备和管道的设计压力，一般可根据设备或管道的最高操作压力来确定其安全阀的定压，计算公式与设备设计压力相同，可按式（1）至式（4）计算：当P≤1.8MPaPs=P+0.18（1）当1.8MPa＜P＜4MPaPs=1.1P（2）当4MPa＜P＜8MPaPs=P+0.4（3）当P＞8MPaPs=1.05P（4）当采用爆破片和安全阀串联布置时，爆破片的定压应大于安全阀的定压2%-3%；且最后应由爆破片制造厂确认。排放压力（Pd）的确定

安全阀的排放压力，等于安全阀的定压加上超过压力（△Po）。

：

Pd=Ps（1+△Po）压力容器安全泄放量计算见式-1；

W=255000FA0.82/r

（-1）

式中：

A——容器湿表面积，m2，计算方法见表1；

W——压力容器安全泄放量，kg/hr；

r——在泄放压力下液化气体的气化潜热，kJ/kg；

F——泄放减低系数表，取值范围见表2。表1表2安全阀需要的最小有效泄放面积的计算：式中：

A--

安全阀需要的最小有效泄放面积

(mm2)

W--

安全阀的排量

(kg/h)

Pd--

安全阀的泄放压力

(MPa）T--

安全阀的泄放温度

Z--

气体在泄放压力、温度时的压缩系数，

M

--

气体的分子量

乙炔M=26

(

kg/kmol)

Co--

安全阀的流量系数,与安全阀的结构有关。

按规定的要求,取Co=0.975

X--

气体的特性系数

乙炔取

X

=

315

根据上述计算选用封闭式全启式安全阀A40Y—2.4P根据石油化工企业设计防火规范气柜的安全阀出口泄放管应接入气柜或其他容器泵的安全阀出口泄放管宜接至泵的入口管道塔或其他容器。气柜的安全阀出口泄放管应接至火炬系统或其他安全泄放设施。泄放后可能立即燃烧的可燃气体或可燃液体应经冷却后接至放空设施。紧急切断紧急切断装置是装设在液化石油气或液化气体罐车等液、气接口处的一种安全装置，当管道破裂或其他原因造成介质泄漏时，管内介质流速急增，阀门立即自行关闭，进行紧急止漏，防止介质大量泄漏，避免或减少事故的发生。紧急切断装置包括紧急切断阀、远控系统、易熔塞、自动切断装置。紧急切断阀按其切断方式分为油压式、气压式、电动式、手动式（机械牵引）四种；按照安装方法分为內闭式和外置式两种；按照通道形式分为角式和直通式；按结构又可分为过流保护和无过流保护。国家安全技术规范中对紧急切断阀的要求：燃气管道自动切断的设置应符合下列要求：a、紧急自动切断阀应设在用气场所的燃气入口管、干管或总管上；b、紧急自动切断阀宜设在室外；c、紧急自动切断阀前应设手动切断阀；d、紧急自动切断阀宜采用自动关闭、现场人工开启型，当浓度达到设定值时，报警关闭。燃气紧急切断阀应用场合及其使用中注意事项

（1）燃气紧急切断阀是一种新型的燃气管道工程的安全配置，主要应用于以下场合：a、与可燃气体泄漏监测仪相连接。当仪器检测到可燃气体泄漏时，自动快速关闭主供气体阀门，切断燃气的供给，及时制止恶性事故的发生。b、与热力设备的极限温度（或压力）安全控制相连接。当设备内检测点的温度或压力超过设定的极限数值时，自动快速关闭供气阀门，停止燃料的供给。c、工厂的燃气供应管网内设置BZCK燃气紧急切断阀，可在中央控制室内集中控制，远距离遥控，紧急关闭事故现场的管线供气。防爆等级：EexmⅡT4/EexmⅡT5事故排放根据石油化工企业设计防火规范：甲乙丙类的设备应有事故紧急排放设施并应符合下列规定：采用排气筒、放空管可燃气体排气筒、放空管的高度，应符合下列规定：1、连续排放的可燃气体排气筒顶或放空管口，应高出20m范围内的平台或建筑物顶3.5m以上。位于20m以外的平台或建筑物，应满足图4.4.9的要求。2、间歇排放的可燃气体排气筒顶或放空管口，应高出10m范围内的平台或建筑物顶3.5m以上。位于10m以外的平台或建筑物顶，应满足图4.4.9的要求。采用火炬系统一、对液化烃或可燃液体设备应能将设备内的液化烃或可燃液体抽送至储罐剩余的液化烃应排入火炬系统二、对可燃气体设备应能将设备内的可燃气体排入火炬或安全放空系统火炬系统：通过燃烧方式处理排放可燃气体的一种设施，分高架火炬、地面火炬等。由排放管道、分液设备、阻火设备、火炬燃烧器、点火系统、火炬筒及其他部件等组成。根据石油化工企业设计防火规范：液体低热值可燃气体空气惰性气酸性气及其他腐蚀性气体不得排入火炬系统。可燃气体放空管道在接入火炬前应设置分液和阻火等设备。可燃气体放空管道内的凝结液应密闭回收不得随地排放。国内规范的设计要求安全距离设计是建设项目总平面设计的重点。地面火炬在国外虽然得到广泛应用，但在国内应用较少，《石油化工企业设计防火规范》(GB50160—2008)关于火炬的防火间距问题仅在第4．1．9条提出”高架火炬的防火间距应根据人或设备允许的辐射热强度计算确定，对可能携带可燃液体的高架火炬与相邻工厂或设施的防火间距不应小于表4．1．9的规定”；在5．5．22条提出封闭式地面火炬的设置应按明火考虑、排人火炬的可燃气体不应携带可燃液体、火炬的辐射热不应影响人身及设备安全；除上述两款外未对作任何规定。反应失控当反应失控时,反应速率通常随温度呈指数关系增长,一般温度每升高10℃,反应速率约提高1倍,这种增长关系可由阿累尼乌斯(Arrhenius)关系式描述:r∝e-E/(RT)式中,r(kmol/s)是反应速率,E(J/kmol)是活化能,R(J/kmol·K)是通用气体常数,T(K)是绝对温度。化学反应失控及其泄放的基本原理大多数放热化学反应的反应温度随时间的变化情况如图1所示。图1化学反应的温度与时间关系可以看出,在正常情况下温度上升很缓慢,发生意外反应失控后温度迅速上升。图2给出了失控化学反应的自加热速率(温度变化率)特性曲线。温度变化率dT/dt与反应产生的热Q(W/kg)有如下关系:Q=Cp·dT/dt式中Cp(J/kg·K)是液体的比热。因此图2也可以变换成所产生的热量与温度的曲线,其形状与图2相似。图2失控反应温度变化特征不凝性气体系统系统的压力完全取决于不凝性气体的压力,这些气体往往是分解反应的产物。此种情况下,对气体的泄放不会有明显的冷却效果(无汽化潜热),因此,反应温度在泄放过程中会持续上升,要控制压力(或使其下降)就必须保证足够的气体泄放速率。此时温度与压力随时间的变化如图3所示。在此情况下,泄放出口尺寸比同规模蒸气系统的尺寸要大。图3不凝性气体系统泄放的升压(温)特性消防水池(罐)工厂水源直接供给不能满足消防用水量、水压和火灾延续时间内消防用水总量要求时，应建消防水池（罐），并应符合下列规定：1.水池（罐）的容量，应满足火灾延续时间内消防用水总量的要求。当发生火灾能保证向水池（罐）连续补水时，其容量可减去火灾延续时间内的补充水量；2.水池（罐）的总容量大于1000m3时，应分隔成两个，并设带切断阀的连通管；3.水池（罐）的补水时间，不宜超过48h；4.当消防水池（罐）与生活或生产水池（罐）合建时，应有消防用水不作他用的措施；5.寒冷地区应设防冻措施；6.消防水池（罐）应设液位检测、高低液位报警及自动补水设施。第二节：总平面布置3.2.1、建设项目与厂/界外设施的主要间距、标准规范符合性及采取的防护措施；根据《石油化工企业设计防火规范》GB50160—92、《建筑设计防火规范》GB50016—20OG石油化工企业的生产区，宜位于邻近城镇或居住区全年最小频率风向的上风侧。石油化工企业的液化烃或可燃液体的罐区邻近江河、海岸布置时，应采取防止泄漏的可燃液体流入水域的措施。公路和地区架空电力线路，严禁穿越生产区。区域排洪沟不宜通过厂区。变、配电站不应设置在甲、乙类厂房内或贴邻，且不应设置在爆炸性气体、粉尘环境的危险区域内。供甲、乙类厂房专用的10kV及以下的变、配电站，当采用无门、窗、洞口的防火墙分隔时，可一面贴邻，并应符合现行国家标准《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058等标准的规定。甲类厂房与重要公共建筑的防火间距不应小于50m，与明火或散发火花地点的防火间距不应小于30m。相邻工厂或设施防火间距（m）液化烃罐组（罐外壁）甲、乙类液体罐组（罐外壁）可能携带可燃液体的高架火炬（火炬中心）甲乙类工艺装置或设施（最外侧设备外缘或建筑物的最外轴线）全厂性或区域性重要设施（最外侧设备外缘或建筑物的最外轴线）居民区、公共福利设施、村庄15010012010025相邻工厂（围墙或用地边界线）120701205070厂外铁路国家铁路线（中心线）55458035—厂外企业铁路线（中心线）45358030—国家或工业区铁路编组站（铁路中心线或建筑物）5545803525厂外公路高速公路、一级公路（路边）35308030—其他公路（路边）25206020—变配电站（围墙）80501204025架空电力线路（中心线）1.5倍塔杆高度1.5倍塔杆高度801.5倍塔杆高度—Ⅰ、Ⅱ国家架空通信线路（中心线）50408040—通航江、河、海岸边25258020—地区埋地输油管道原油及成品油（管道中心）3030603030液化烃（管道中心）6060806060地区埋地输气管道（管道中心）3030603030装卸油品码头（码头前沿）70601206060乙炔气柜属于甲类化工装置，所以根据《石油化工企业设计防火规范》GB50160—92、《建筑设计防火规范》GB50016—20OG，和厂址的选择，我们做出如下设计：乙炔气柜外侧设备外缘必须距离其他工厂的围墙的直线距离大于等于50米。乙炔气柜的仓库必须与其他工厂的围墙的直线距离大于等于20米.乙炔气柜最外侧设备外缘必须距离厂外公路20米以上。乙炔气柜最外侧设备外缘必须距离该地区埋地输气管道（管道中心）30米以上距离。乙炔气柜的仓库必须距离厂外公路20米以上，场内主要道路10米，次要道路5米。乙炔气柜必须距离居民区、公共福利设施、村庄100米以上。乙炔气柜外侧设备外缘必须距离配电站、变电器等50米以上。乙炔气柜的仓库必须距离配电站、变电器25米以上。乙炔气柜的仓库必须距离高层民用建设、重要建筑50米以上距离。乙炔气柜的仓库必须距离其他甲类仓库20米以上。乙炔气柜的仓库必须距离其他厂房、甲乙丙类仓库，一、二级12米，三级15米，四级20米。当相邻厂房相邻较低时，我方外墙应为防火墙，其防火间距不限，但对方也为甲类厂房时之间不应小于4m。当无外露的可燃性屋檐，每面外墙上的门、窗、洞口面积之和各不大于外墙面积的5%，且门、窗、洞口不正对开设时，防火间距可按本表的规定减少25%距离。仓库应采用防火墙和耐火极限不低于1.50h的不燃性楼板与其他部位分隔。与其他一座一、二级耐火等级的厂房，当相邻的厂房较高，我方一面外墙为防火墙且屋顶无天窗，屋顶的耐火极限不低于1.OOh；或邻的厂房较低，我方相邻较高一面外墙的门、窗等开口部位设置甲级防火门、窗或防火分隔水幕或设置防火卷帘时，与其他甲、乙类厂房之间的防火间距不应小于6m。工厂内的架火炬必须距离居民区、公共福利设施、村庄、相邻工厂（围墙或用地边界线）120米以上，必须距离厂外高速公路80米、其他公路60米，必须距离变配电站（围墙）120米，必须距离架空电力线路（中心线）80米。3.2.2全厂及装置（设施）平面及竖向布置的主要安全考虑，包括功能分区、风速、风向、间距、高程、危险化学品运输等；1建筑场地及布置该生产装置区应位于邻近城镇或居民区全年最小频率风向的上风侧，且选址应充分考虑当地的地勘情况、自然气象条件等，选择符合规范要求的地址;厂区附近区域风玫瑰图根据风玫瑰图可知，全年最小频率风向的上风侧在东侧，故选址应在东侧，以避免乙炔泄露后，危及下风向的居民。(2)生产装置区周围设有6米宽道路，作为消防以及检修通道使用，并与厂区内原有道路相衔接，形成环状道路网。道路路基采用3:7灰土分步夯实，路面采用城市型水泥混凝土路面结构;(3)控制室、配电室和自备发电室应设在生产装置区全年最小频率风向的下风侧，设于区域危险性较小的一端;(4)工艺设备、建构筑物之间应保持符合规范要求的安全防火间距，之后将新建的项目同样要充分考虑与该生产装置区的安全距离，以符合《建筑设计防火规范》的要求;(5)控制室、配电室和自备发电室可采用防火墙和防火门窗;(6)产生高噪声的生产设备，如泵，应相对集中布置，与相邻设施距离符合标准要求;(7)该生产装置区的环形车道的转弯半径为9米;(8)消防车道的净宽度和净空高度均不应小于4米，与其交叉的管廊高度应在5米以上;(9)配电室和自备发电室应有较好的通风条件;(10)总平面布置根据《工业企业总平面设计规范》(GB50187-93).《厂矿道路设计规范》(GBJ22-87)、和《化工企业安全卫生设计规定》(GB20571-95)对生产系统及安全、卫生要求进行功能明确，分区合理的布置，分区内部和相互之间保持一定的安全间隔、防火间距;(11>加强生产装置作业区内道路的管理，做到人流、物流不交叉;项目内设计足够的消防环形通道，保证道路的畅通;(12)建筑耐火等级设计均不得低于二级，其与周围建筑之间的防火间距应根据建筑物的耐火等级来确定，至少应大于l0m。装置建成后，距离甲类车间30米范围内严禁有明火或散发火花地点，距离甲类车间25米范围内严禁有民用建筑;距离甲类仓库30米范围内严禁有民用建筑、明火或散发火花地点;(13)生产现场不应使用临时线，并结合检修对不符合要求的靛蓝、仪表线及时进行整理及更新，电缆、仪表线等进行更新排布时，应与蒸汽管线、保温物料管线保持一定的安全距离，并定时保养;(14)由于本项目工艺过程存在火灾爆炸和毒物泄漏的可能，隐刺，生产装置、建筑的平面、立体布置应有利于结构抗震，抗震设防严格按《建筑物抗震设计规范》(GBJ11-89)的要求设计;(15)严禁生产用房、仓库、职工宿舍“三合一”现象。(16)厂区的绿化，应符合下列规定：1、生产区不应种植含油脂较多的树木，宜选择含水份较多的树种；2、工艺装置或可燃气体、液化烃、可燃液体的罐组与周围消防车道之间，不宜种植绿蓠或茂密的灌木丛；3、在可燃液体罐组防火堤内，可种植生长高度不超过15cm、含水分多的四季常青的草皮；4、液化烃罐组防火堤内严禁绿化；5、厂区的绿化不应防碍消防操作。平面布置的主要防火间距及标准规范符合情况；设计依据工厂涉及到的配电室、控制室、乙炔气柜、消防水池、火炬系统。乙炔气柜属于甲类化工装置，所以根据《石油化工企业设计防火规范》GB50160—92、《建筑设计防火规范》GB50016—20OG，我们做出如下设计：办公室、休息室（控制室）等不应设置在甲、乙类厂房内，确需贴邻本厂房时，其耐火等级不应低于二级，并应采用耐火极限不低于3.00h的防爆墙与厂房分隔和设置独立的安全出口。当不贴邻本厂房时，2000m2的湿式乙炔气柜应与办公室、休息室距离20米以上。湿式乙炔气柜与室外配电室的距离应在25米以上，确需贴邻本厂房时其耐火等级不应低于二级，并应采用耐火极限不低于3.00h的防爆墙与厂房分隔和设置独立的安全出口。高架火炬必须距离乙炔气柜的最外侧设备外缘90米以上，距离办公室，生活区120米以上。消防水池供消防车取水的消防水池应设置取水口或取水井，且吸水高度不应大于6.0m。取水口或取水井与建筑物（水泵房除外）的距离不宜小于15m；与乙炔气柜的距离不宜小于40m；3.2.3、厂区消防道路、安全疏散通道及出口的设置情况；1、厂区内的道路设置：工厂主要出入口三个，并分别位于东南西三个方向。。两条以上的工厂主要出入口的道路应避免与同一条铁路线平交；其中至少有两条道路的间距不应小于所通过的最长列车的长度；若小于所通过的最长列车的长度，另设消防车道。乙炔气柜区、装卸区设环形消防车道，若当受地形条件限制时，也可设有回车场