钢铁有限公司高炉煤气柜改造为转炉煤气柜项目初步设计安全专篇

XXX钢铁有限公司

高炉煤气柜改造为转炉煤气柜项目

初步设计安全专篇

中国XX工程XX设计研究总院

二o一四年七月

XXX钢铁有限公司

高炉煤气柜改造为转炉煤气柜项目

初步设计安全专篇

法定代表人:

总工程师：

项目负责人:

专篇编写人:

专篇审核人:

中国XX工程XX设计研究总院

二o一四年七月

资格证书

参加编制人员名单

人员姓名专业名称签字备注

负责人

总图

工艺

土建

编制人仪表

电气

燃气

给排水

审核:

目录

1.设计依据.......................................1

1.1国家、地方政府、行业有关政策规定、法律法规、部门规章、规范性文件以及安全技术标准、

规范、规程。..........................................................................1

1.2建设项目依据的批准文件或相关的合法性证明.......................................4

1.3建设项目安全预评价报告（及其审查意见）、备案文书..............................4

1.4其它文件.........................................................................4

2建设项目概述...................................4

2.1建设单位基本情况................................................................4

2.2建设项目任务及范围.............................................................4

2.3建设项目基本概况................................................................5

2.4项目利用原有设施的情况.........................................................21

3建设项目涉及的危险、有害因素和危险、有害程度及周

边环境安全分析..................................22

3.1主要物料危险、有害因素、有害程度分析..........................................22

3.2生产工艺及设备设施存在的各类危险、有害因素及危害程度分析.....................29

3.3辅助及公用工程主要危险、有害因素辨识与分析....................................36

3.4自然环境及周边环境安全.........................................................37

3.5安全管理影响分析...............................................................39

4建筑及场地布置................................40

4.1危险、有害因素和危险、有害程度分析............................................40

4.2安全措施........................................................................42

5.重大危险源分析及检测监控......................44

5.1重大危险源辨识.................................................................44

5.2重点危险场所及设备设施危险辨识................................................45

5.3重大危险源的位置，与其他设施的安全距离与安全防护措施.........................45

5.4检测与监控系统.................................................................46

6安全设施设计采取的防范措施....................47

6.1危险物料安全措施...............................................................47

6.2工艺流程及设备设施安全措施.....................................................48

6.3职业危害........................................................................51

6.4公用和辅助设施.................................................................54

6.559

7.安全管理机构设置及安全管理人员配备...........65

7.1安全管理机构设置...............................................................65

7.2安全管理人员配备................................................................66

7.3安全管理要求....................................................................66

8从业人员教育培训情况..........................69

8.1从业人员安全教育培训............................................................69

8.2安全教育、培训设施与器材........................................................70

9工艺、技术和设备、设施的先进性和可靠性分析………70

10安全设施专项投资概算.........................71

11对安全预评价报告中的安全对策和建议情况说明…….71

ii.i初步设计的工程内容、技术方案等是否与项目安全预评价报告及其批复文件相一致情况的

说明.................................................................................71

11.2项目安全预评价报告（及其审查意见）、备案文书的主要结论、安全措施要求.......83

11.3安全对策和建议采纳情况说明....................................................84

12.预期效果与建议...............................88

12.1结论..........................................................................88

12.2建议..........................................................................89

13可能出现的事故预防及应急救援措施..............90

13.1可能出现的重大事故类型........................................................90

13.2事故状态下的应急通道、应急救援措施及危害物质的控制和现场处理措施...........90

13.3应急救援组织和机构设置、应急救援人员及装备配备、应急救援物资储备、应急救援预案

的制定及培训演练..................................................................92

14.法律、法规、规章、标准规定需要说明的其他事项...94

15.附件、附图与附表............................94

15.1安全专篇主要附件...............................................................94

15.2安全专篇主要附图...............................................................94

15.3安全专篇主要附表...............................................................94

1.设计依据

1.1国家、地方政府、行业有关政策规定、法律法规、部门规章、规范性文件以及安全

技术标准、规范、规程。

1.1.1法律、法规

《中华人民共和国安全生产法》(2002.11.01)

《中华人民共和国劳动法》(1995.01.01)

《中华人民共和国消防法》(2009.05.01)

《安全生产许可证条例》(2004.01.13)

《中华人民共和国环境保护法》(1989.12.26)

《中华人民共和国职业病防治法》(2011.12.31)

《中华人民共和国清洁生产促进法》(2003.01.01)

《中华人民共和国节约能源法》(2008.04.01)

《使用有毒物质作业场所劳动保护条例》(国务院令［2002］第352号)(2002.05.19)

《建设工程安全生产管理条例》(国务院令［2004］第393号)(2004.02.01)

《关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知》(发改投资［2003］第1346

号)(2003.09.30)

《劳动防护用品监督管理规定》(国家安全生产监督管理总局令［2005］第1号)

(2005.09.01)

关于印发《劳动防护用品配备标准(试行)》的通知(国经贸安全［2000］189号)

《建设项目安全设施“三同时”监督管理暂行办法》(国家安全生产监督管理总局

令E2010］第36号)

《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》(安监管协调字［2004］56号)

《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》(国家安全生产监督管理总局令

［2011］第40号)

《国家安全监管总局办公厅关于印发冶金水泥建设项目初步设计安全专篇编写提

纲的通知》(安监总厅管四［2011］206号)

1.1.2部门规章

《危险化学品安全管理条例》(国务院令第591号)

《特种设备安全监察条例》（2009.05.01）

《压力容器压力管道设计许可规则》（TSGR1001-2008）

《固定式压力容器安全技术监察规程》（TSGR0004-2009）

《建设工程安全生产管理条例》（国务院令第393号）

《危险化学品建设项目安全许可实施办法》（国家安全生产监督管理总局令第8号）

《危险化学品生产企业安全生产许可证实施办法》（国家安监局令第41号）

《安全生产培训管理办法》（国家安全生产监督管理总局第44号令）

《生产经营单位安全培训规定》（国家安监总局2006年3号令）

《特种设备质量监督与安全监察规定》（质技监局令第13号）

《关于督促化工企业切实做好几项安全环保重点工作的紧急通知》（安监总危化

[2006]10号）

《爆炸危险场所安全规定》（劳动部发[1995]56号）

《特种设备注册登记与使用管理规则》（质技监局锅发[2001]57号）

《压力管道安全管理与监察规定》（劳部发[1996]140号）

《职业病危害因素分类目录》（卫法监发[2002]63号）

《落实生产经营单位安全生产主体责任暂行规定》（XX政[2006]第69号）

《关于贯彻落实《危险化学品建设项目安全许可实施办法》及配套文件的意见》（XX

安监管危化（2008）26号）

《XX省重大危险源分级评定办法》

《XX省重大危险源评估作业指导书》（XX安监管应急（2011）13号）

《XX省重大危险源备案工作实施意见》（XX安监管应急（2011）14号）

《XX省冶金企业安全生产监督管理规定》（XX省人民政府令[2011]18号）

1.1.3安全规范、标准

《运行过程安全卫生要求总则》GB12801-2008

《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2010

《工业企业总平面设计规范》GB50187-2012

《生产设备安全卫生设计总则》GB5083-1999

《工业企业内厂铁路、道路运输安全规程》GB4387-2008

《建筑设计防火规范》GB50016-2006

《建筑抗震设计规范》GB50011-2010

2

《钢铁冶金企业设计防火规范》GB50414-2008

《建筑设计防雷规范》GB50057-2000

《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008

《安全标志及其使用导则》GB2894-2008

《危险化学品重大危险源辨识》GB18218-2009

《化学品分类和危险性公示.通则》GB13690-2009

《危险货物品名表》GB12268-2008

《危险货物分类和品名编号》GB6944-2005

《危险化学品名录》（2008年版）

《常用化学危险品贮存通则》GB15603-1995

《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005

《固定式钢梯及平台安全要求（第1部分：钢直梯）》GB4053.1-2009

《固定式钢梯及平台安全要求（第2部分：钢斜梯）》GB4053.2-2009

《固定式钢梯及平台安全要求（第3部分：工业防护栏杆及钢平台）》

GB4053.3-2009

《起重机械安全规程》GB6067.1-2010

《职业性接触毒物危害程度分级》GB230-2010

《工作场所有害因素接触限值第一部分：化学性因素》GBZ2.1-2007

《工作场所有害因素接触限值第二部分：物理性因素》GBZ2.2-2007

《工业企业煤气安全规程》GB6222-2005

《消防安全标志设置要求》GB15630-1995

《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2008

《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005

《机械设备防护罩安全要求》GB178196-2003

《工业管路的基本识别色和识别符号》GB7231-2003

《企业职工伤亡事故分类标准》GB6441-1986

《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-1992

《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程》GB16912-2008

《有毒作业分级》GB12331-1990

《高处作业分级》GB/T3608-2008

3

1.2建设项目依据的批准文件或相关的合法性证明

《XXX钢铁有限公司高炉煤气柜改造为转炉煤气柜项目的立项批复》

1.3建设项目安全预评价报告（及其审查意见）、备案文书

《关于XXX钢铁有限公司高炉煤气柜改造为转炉煤气柜项目安全预评价报告备案

审核的通知》XX市XX市安全生产监督管理局

《XXX钢铁有限公司高炉煤气柜改造为转炉煤气柜项目安全预评价报告》

1.4其它文件

建设单位提供的其他相关工程资料。

2建设项目概述

2.1建设单位基本情况

XXX钢铁有限公司坐落在XX省XX市XX市，该地区矿产资源丰富，物产种类齐全，

地处环XX环XX一级经济开发区内，区位优势明显，交通四通八达，是发展循环经济的

重要基地。

本项目建设一座100000m-转炉煤气柜及其配套设施。本工程建设用地在钢厂内，设

置围墙，钢厂统一管理，建设用地面积约为24743m2（包括已建部分）。

公司现有安全管理人员100人，设有公司安全部及煤气防护站；100000m：'转炉煤气

柜有职工20人，设专职安全人员2人。公司已建立健全安全生产责任制度、安全生产

管理制度、安全操作规程、事故应急预案等规章制度。

2.2建设项目任务及范围

本项目建设设计范围为：XXX钢铁有限公司10万立方米转炉煤气储配站工程。工程

内容如下：

（1）从原有5万m3的DN2000进气管道U型水封前，接到10万m3气柜原有的DN1800

进气管“三阀组”前的转炉煤气高架管道。长度约100米，支架高度约11米。包括管

道工艺设计、管架土建结构设计、煤气计量、三阀组设计、钢平台设计及相应配套自控、

4

电气等设计。

(2)从原有10万n?气柜南侧预留的DN1600接管处，引到“电除尘器”方向的

DN1600转炉煤气管道。长度约150米，支架高度约11米。包括管道工艺设计、管架土

建结构设计、煤气计量、三阀组设计、钢平台设计及相应配套自控、电气等设计。

(3)站区监控摄像、照明、给水、排水设计。

序

名称设计内容

号

1.总平面布置图：包括安全距离布置、道路、围墙

2.总平面竖向图

3.管道综合图

4.给排水、消防水管道总平面布置图

1总图

5.工艺总平面布置图、带测控点的工艺流程图、工艺站内管网、

进出气阀门

6.电气总平面布置图

7.仪控电缆布置图

10万立方米转炉煤气储

2柜体钢结构、设备、密封膜、本体仪表、电气避雷

气柜

3辅助用房配电室、控制室、门卫、休息

2.3建设项目基本概况

2.3.1.1产品方案和设计规模

本工程为转炉煤气的储存，储配站内的主要设施为10万立方米转炉煤气橡胶

膜密封干式储气柜1台，配套的仪表控制室、配电室及休息室，站内煤气管道、

电力仪控电缆、给排水消防水的管网铺设。

2.3.1.2主要技术方案及生产工艺流程

(1)国内外同类建设项目水平对比情况

A.与国内同类建设项目比较

橡胶膜密封储气柜与其它气柜相比具有重量轻、储存压力高、运行速度快、适合储

存粉尘气体、冬季运行不须采暖设施、储存气体温度高、抗震抗腐蚀性能好、运行简单

5

安全方便、运行费用低、维护费用低的诸多优点，是国内转炉煤气常用的气柜柜型，为

本工程的首选。

B、国外同类项目技术水平对比

国外在转炉煤气的储存方面大多采用橡胶膜密封储气柜。

（2）生产工艺流程

转炉煤气首先经过一次除尘净化系统（湿法除尘），煤气含尘量W100mg/m3,正常

生产最大压力约9000Pa,热值为7.53MJ/m3,再被送入缓冲煤气柜，从煤气柜出来的煤

气经过电除尘器，使煤气的含尘量由100mg/m3降至10mg/m3,被进一步净化的煤气经

煤气加压机加压到12000Pa后送用户使用。

工艺流程如下：

咿5M气柜——►截,阀

转炉煤气净化系统一三通换向阀一LA2套“三阀组”一万气柜一L

“三阀组22~~►1；型水招一A“三阀组巴_»电除尘播一a“三阀组Ja煤

气加压机一A“三阀组产一A用户

2.3.1.3主要设备及技术参数

（1）储气柜进出气管阀门的选择

储气柜进出气管管径由钢厂总体设计单位完成，根据建设方提供给我方的设计资

料，储气柜进气管道为DN2000,出气管道为DN1800,一进一出。

A.进出气管各为1-DN2000,1-DN1800,阀门采用隔爆型电液执行机构，采用电动偏心

硬密封蝶阀、带膨胀节电动隔断阀、手动偏心硬密封蝶阀组成“三阀组”，即能满足储气

6

柜的安全操作；在检修时又能达到有效的隔断。

B.管道敷设及防腐

站内室内外管道均采用架空敷设，管道防腐采用底漆一道及面漆两道。

转炉煤气管网：在正常状态下通过加压站对主要用户供气，加压机进气压力：

3.5KPa,出气压力：17T8KPa。转炉煤气加压机房内设4台D300-15型转炉煤气风机（3

用1备），风机额定流量300m7min,扬程18000Pao

（2）储气柜的运行

正常工作状态下，从转炉过来煤气管网（气柜的进出气管各为1根）压力

3.67-4.2KPa,进入气柜，从气柜出口到加压机，再通过加压站加压到17T8KPa后对

用户供气，进气量大于用气量时，气柜活塞上升，反之下降，储气柜的工作压力取2.6〜

3.6Kpao当活塞上升到气柜上部上限时，在仪表控制室有声光报警，工作人员应注意控

制（人工控制），当活塞上升到气柜上部上上限时，在仪表连锁控制系统自动关断进气

管道上的电动蝶阀；活塞不能超过上上限，同样，在下限活塞设有下限声光报警，当活

塞下降到气柜下部下下限时，在仪表连锁控制系统自动关断出气管道上的电动蝶阀；必

要时手动控制。

（3）主要装置（设备）

A.10万立方米橡胶膜密封转炉煤气储气柜，技术指标及参数（单台）如下：

1）公称容积：100000立方米

2）有效容积：100475立方米

3）柜体直径：58米

4）侧壁高：48.5米

5）占地面积：2642m2

6）储气压力：2.6/3.6Kpa

7）气质：转炉煤气

8）介质温度：＜76℃

9）基本风压：^0.55KN/m2

10）基本雪压：WO.4KN/m’

11）抗震设防烈度：7、8度

12）冬季最低气温：-40C

13）夏季最高气温：50℃

7

14）密封橡胶膜面积:3650m2

15）调平配重：6组

16）冷凝水排放装置：2组

17）气体含尘量：＜100mg/m:,

18）气体比重:1.32

19）进出气管管径：1-DN2000,1-DN1800

B.储气柜工作原理及结构说明

10万米3橡胶膜密封转炉煤气储气柜柜体总图见附图GT

1）工作原理：橡胶膜密封干式储气柜是采用橡胶膜密封的，气柜是由侧板、立柱、

顶架、顶板、活塞、密封橡胶膜、活塞调平装置、抗风桁架、环形走道、斜梯等部件组

°

该柜的外壳是由侧板、支柱、柜顶及顶板构成一个固定圆柱形几何体，其内部有一

个可活动的活塞，侧板与活塞之间的密封采用合成橡胶制的薄膜密封，在活塞的外侧与

侧板之间设置一个中间段，即为T型挡板，也是活塞的一部分。T型档板前后的两圈密封

橡胶膜，外圈密封膜连接于侧板和T型挡板之间，内圈橡胶膜连接于T型挡活塞之间，

从而使气柜成为一个二段式密封的气柜。

2）结构说明

①柜体

圆形柜体壁板外设加强角钢，抗风桁架和环形走道，外部斜梯沿柜壁可通达各环形

走道和柜顶，斜梯各休息平台外设置检修门供工作人员进入柜内检修，柜壁上部设置通

风孔，当活塞上、下运行时形成气流，使活塞上部通风。煤气进出气管设在壁板下部。

壁板加强角钢与立柱连接，立柱采用H型钢制作，并已考虑施工荷载，立柱下端设置柱

脚以便与基础锚固。

②柜顶

顶架由井字拱梁组成，上铺顶板。柜顶设通风帽。柜顶外缘各立柱轴线位置设置人

孔，供吊装橡胶密封膜使用。

③活塞及T围栏

活塞板做成与底板相同的形状，即拱顶形，并且做成最适合于承受内部气压的形状。

活塞外缘设置混凝土围环（混凝土坝），在各轴线处及环面活塞板上设临时支撑装置，供

检修时支撑活塞用。活塞板上对称地设置2个人孔，供检修人员进入活塞下部柜内，外

8

圈设环形走道。

活塞外缘与内密封膜下端密封连接。

T围栏由围栏架、波形板和下部架台组成。T围栏下端连接内密封膜上端及连接外密

封膜下端。T围栏顶部和下端设限位导辑，限制围栏较大倾移。

T型挡板的顶面，构成一个环形走台。操作人员通过侧板上开设的门即可进到T型挡

板的顶部走台上进行维修和检查。

④调平装置

调平装置是使上下升降的活塞自动达到水平状态的装置，设有6组，各用两根钢丝

绳将活塞径向对称点与外部配重块连接起来，当活塞倾斜时，受拉的一段钢绳会反方向

的对活塞的倾斜自动校正，起到自动调平作用。

⑤密封装置

C.附属设备

储气柜的附属设备有：

1）煤气进出气管

气柜设进出口管道各1根，管径为DN2000,DN1800,管材为Q235B,直缝焊接管。

管道上设有手动蝶阀、电动蝶阀和液压式盲板阀。

2）煤气自动放散管

当活塞达到上限且煤气继续送入的情况下，设有机械式自动开启放散阀装置放散煤

气以保护结构安全。当煤气柜内进行空气吹扫和煤气吹扫时，也可使用放散管，此时可

用手摇卷扬机手动打开。

手摇卷扬机共6个,设置在放散管上下对应的下部立柱旁边。

3）冷凝水排放装置：设置2套,用于排放气柜内的冷凝水。

4）避雷照明设施

按照规范要求，气柜设有防雷接地系统，气柜本体不设照明设施。

5）检测仪表

为保证气柜安全运行，气柜设有如下检测连锁项目：

一一柜体下部设置就地显示的温度计和压力表；

——气柜设有雷达式物位计，并有运行速度的检测与输出；

——气柜内活塞倾斜定性测定及报警

一一气柜内运行压力和温度的检测变送；

9

——气柜内活塞上部气体的泄漏检测和报警。

——气柜内活塞高、低位限报警和高高、低低位限连锁控制气柜进/出气管道阀

门；

——气柜内活塞运行速度高限报警和高高限连锁控制气柜进/出气管道阀门；

—气柜内压力高、低位限报警和高高、低低位限连锁控制气柜进/出气管道阀

门；

2.3.2地理位置及选址，项目用地，厂区总平面布置及功能分区

（1）地理位置

XXX钢铁有限公司座落在XX火车站西侧，滦河南岸，占地面积136.9万平方米，

京秦铁路从公司门前通过，公司铁路专用线与其相联，南距京沈高速公路5公里，东距

平青大线1.5公里，西距野兴公路5公里，北距XX市区10公里，地理位置优越。

煤气储备站建设地点位于公司院内中部、制氧厂东部煤气储备站建设厂址内，建设

厂址南部为空地，距离南厂界80m,厂界外为农田；东部为在用的5万m3转炉煤气柜，两

个气柜外缘间距37.34m；北部隔厂内道路为炼钢生产区域，边界最近距离50m,转炉煤气

柜边缘距离储配站北边界30m；煤气柜西部为厂区道路，道路以西为制氧厂房，气柜边缘

距离制氧厂房最近距离34.32m。

（2）自然地理概况

XX市地处XX沉积地带，地势西北高、东南低地貌类型，主要有低山、丘陵、谷地、

平原等四类。低山和谷地主要分布在北部长城沿线和西部地区，丘陵主要分布在北部和

西部山区及青龙河两岸一带，面积369.66km）平原包括坎上平原、坎下平原和城关平

原，总面积534.53km1全市整个地形成东西北三面高、南面低簸箕状，具有典型的盆

地地形特征。在区域内滦河穿过XX峡谷、到马兰庄地形骤然开阔，沉积了大量松散物

质，形成中部平坦四周环山的盆地景观。在滦河西岸漫滩和一、二级阶地十分发育。一

级阶地高出河漫滩1〜3m。二级阶地高出一级阶地5〜15m。本项目所在地XX镇地势平

坦，地貌为河滩涂地。相对高差小于5m,地基承载力lOOkPa以上。地震裂度属7度区。

1）水文地质

XX位于XX沉降地带东端南缘，由于几经沧桑变化和多次岩浆运动，形成了不同时

期的地层。主要以前震旦系地层和震旦系地层为主，地层中岩体多为花岗岩和正长闪长

岩，属于酸性或偏碱性。

10

本地区属北部滦河水系第四系松散岩孔隙含水层。地下水埋深分两层，上层为潜水

层，埋深为30m,含水层岩性为中细沙水量甚微；下部是为承压水，埋深50〜70m,含

水层为粗沙和砂卵石，厚度5〜30m。单井出水量40nl3/h,其补给水源主要靠大气降水,

滦河水系的存在，也对第四系地下水产生互补作用。地下水流向为自北偏西流向南偏东，

水质为重碳酸-钙镁型水，有害元素含量均符合相应标准，适合作为饮用水及灌溉用水。

建设场地位于新建的烧结、球团区域范围东侧，场地地形略有起伏，地面零米高程

相当于黄海高程72m。地貌单元属滦河H级阶地。地下水位深度在40m左右，不考虑

地下水的侵蚀性，场地土类型为中硬场地土，地区标准冻结深度为0.9m。

设计基本参数：

设计基本风压值：0.4KN/m

雪荷载：0.35KN/m

场地土地类别：H类建筑场地

地震设防烈度：7度

地震分组：第一组

地震加速度值：0.15g

（3）气候气象

XX市位于XX东部。滦河岸边，属于暖温带半湿润大陆性季风气候，四季分明。冬

季受西伯利亚的蒙古冷空气影响，盛行偏北风。夏季受太平洋高压影响，盛行偏南风。

其特点是春季干燥多风，夏季潮湿、闷热多雨，秋季昼暖夜寒，冬季寒冷少雨。

常年主导风向：受季风影响冬季盛行偏北风，夏季盛行偏南风，静风频率28虬全

年平均风速2.3m/s,平均无霜期为172天。

冬季采暖室外计算温度：-10C

冬季通风室外计算温度：-5℃

冬季空调室外计算温度：-12℃

冬季平均室外风速：2.6m/s

冬季室外大气压力：1023.4hPa

夏季通风室外计算温度：29℃

夏季空调室外计算温度：32.7℃

夏季平均室外风速：2.3m/s

夏季室外大气压力：1002.2hPa

11

年平均温度：11.1℃

年平均降雨量：656.4mm

夏季主导风向：SSW

冬季主导风向：NW

（4）项目用地

项目用地为XXX钢铁有限公司厂区内原有煤气柜预留场地，项目用地2462m2,东西

长77m,南北宽135m。

（5）厂区总平面布置及功能分区

1）厂区总平面布置

厂区总平面布置本着方便管理、检修、工艺流程顺畅的原则，同时兼顾安全、防火、

环保要求。

本工程布置在XXX钢铁有限公司原有500000?转炉煤气柜西侧预留场地上。

在满足转炉煤气回收工艺要求的前提下，设计统筹考虑煤气柜区建筑防火安全距

离、管线敷设、环境保护、安全卫生以及消防等诸多方面因素。总平面设计紧密结合场

地现状和自然条件，合理布局，节约使用土地。该项目与公司原有SOOOOn?转炉煤气柜

柜区布置在炼钢系统的南侧，在公司原有50000m'转炉煤气柜西侧预留场地上。

2）竖向布置

该站址地形平坦，竖向采用平坡式布置形式。

场地排水采用地表自然排水方式，雨水自然排至环绕厂区的规划道路上，从道路的

雨水口排走。

2.3.3主要原料、辅助料的数量与来源，主要产品数量

主要原料是转炉煤气，气源来自钢厂内转炉生产工段。

主要辅材有：

A.氮气：重要用于储气柜初次投产时的置换；检修停产及再投产的气体置换。

B.空气：用于储气柜的调试、检修吹扫等。

C.冷凝水：饱和的转炉煤气在气柜内冷凝产生冷凝水，通过气柜侧的冷凝水排放

水封装置2套排放。

2.3.4配套和辅助工程的能力及来源

（1）供电

1）设计范围：

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本工程的电气设计包括与10万立方米转炉煤气储气柜及附属用房有关的动力、照

明、防雷、接地等内容及本工程范围内电气总平面图、电气设备的选择及爆炸性气体危

险环境场所区域划分设计。

设计分界为配电间内配电系统0.4KV电源进线接线端子。

由于本工程占地较小，且主要道路为原有设施，本工程范围内的道路照明设计由建

设单位结合原厂区道路照明情况统一考虑。

2）电源概况：

所用电源为由XX钢铁有限公司内部UOkv变电站，引出的2回路10kv高压电源，

经过变换成0.4KV双回路电源进入本工程配电室，一用一备，进入本项目变电室，变电

室内设2台干式电力变压器，型号为5001VA,10/0.4kv,设GCS低压抽出式开关柜一套,

项目总装机容量861kW,供电能力满足项目要求。

3）用电负荷：

本工程用电负荷依据《工业企业煤气安全规程》B6222-2005的有关规定，按符合

《供配电系统设计规范》中的一级负荷设计。

4）供配电系统：

本工程总用电量小于30KW,采用0.4KV双回路电源。0.4KV双电源进线柜设置有防

止并列运行和向系统反送电措施。

配电方式按照用电性质及需要采用放射式。配电系统的计量及电容补偿问题由电源

出线侧统一考虑。

5）主要用电设施：

本工程用电负荷为10万立方米转炉煤气储气柜煤气管路上的电动蝶阀和电动隔断

阀及附属用房的办公用电。

6）配电线路：

电缆和导线的选择严格按照满足载流量、经济性、电压损失、机械强度等指标进行

设计。本工程内供配电及控制线路敷设方式主要采用电缆直埋敷设，进出建构筑物的电

缆穿钢管保护埋地敷设并做好防水密封。

7）附属用房照明：

附属用房照明设计全部采用节能型灯具和光源，并分区分部控制；配电间照度

200Lx、办公室照度300Lx。导线穿保护管暗敷设。

仪表配电间处设置应急照明，照度值不低于该场所一般照明照度值的10%其连续

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供电时间不少于30min.

8）电力设备的选择：

10万立方米转炉煤气储气柜部分依据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》

应为有爆炸危险环境的场所，防爆区域等级划分详见附图“防爆区域分区图”。其电气

设计按此规范的要求进行设计及选择电气设备，即电力设备选用相应的防爆型。

参照GB50414-2007《钢铁冶金企业设计防火规范》附录C爆炸和火灾危险环境区域

划分举例，本项目主要爆炸危险场所有：

煤气柜活塞与柜顶之间空间1区；

煤气柜侧板外3.0m范围内，柜顶上4.5m范围内2区。

该区域电气设计按此规范的要求进行设计及选择电气设备。

（2）仪控系统

1）在辅助用房内设一间控制室，在此控制室内设置一套以品牌PLC搭建的“站控

系统”。它对站内的储气柜和相关设施，实时运行数据进行采集和控制（连锁控制、远

程控制等）。

也是站内操作人员使用的操作间。

2）仪表监测设置

橡胶膜密封干式储气柜检测点的设置和控制

•柜内气体压力检测和安全连锁控制：

在柜体下部设置就地显示的压力表和集中显示用压力变送器。

柜内气体压力上/下限有声光报警，上上限/下下限连锁关闭气柜进/出气管阀门。

•气柜设有3个雷达物位计，这是为了检测柜内活塞的高度；雷达物位计有高度

的检测与输出。

柜内活塞高度上/下限有声光报警，上上限/下下限连锁关闭气柜进出气管阀门，活

塞速度通过软件实现，上限报警，上上限连锁关闭气柜进出气管阀门。

当3个物位计的指数不一致时可以测出活塞倾斜。

•储气柜内活塞上部煤气的泄漏探测：在气柜内活塞上部设置10套有毒气体（CO）

探测器。

3）进出气管检测点的设置和控制

•进出气管温度检测和安全连锁控制：

在进出气管上设置就地显示的双金属温度计和集中显示用热电阻。

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进出气管温度上限报警，上上限连锁关闭气柜进出气管阀门。

•在地面上进出气管的区域设置1套有毒气体（CO）探测器。

4）站控系统（计算机监控装置）

系统硬件配置要求：a.以SEIMENS品牌PLC搭建站控系统。b.设置1个操作员站,

用于监测站内工艺参数的实时变化；设置打印机打印所有报警信息。c.配备UPS,

在系统市电不能工作时，提供短时间保障。

（3）防雷及接地

a.本工程内防雷及接地设计执行国标《建筑物防雷设计规范》（2000年版）GB50057

—94的规定。

b.本工程内有爆炸危险环境的场所（10万立方米转炉煤气储气柜）按“第二类”

防雷建筑物的防雷要求设计，接地装置采用围绕建构筑物环形敷设的水平接地体，其接

地电阻小于10Qo

气柜应在1轴、5轴、9轴、13轴、17轴、21轴、25轴、28轴共8处与接地装置

可靠连接。气柜两相邻接地点之间距离小于30m。接地体与气柜钢结构的立柱进行焊接,

做法详见“10万立方米转炉煤气储气柜”电气设计，“工号2008T39分号1”图纸。

站内非爆炸危险环境的场所（附属用房等子项目）所在建筑物按“第三类”防雷建

筑物的防雷要求设计，该建筑物防直击雷措施为屋面安装不大于20mx20m避雷带，避雷

带采用010镀锌圆钢；利用建筑物柱内对角双根主筋通长焊接作为引下线，引下线沿建

筑物四周均匀或对称布置，其平均间距小于25m；接地装置采用围绕建筑物环形敷设的

水平接地体，其接地电阻不大于4Q。“附属用房”电气设计详见“工号2008-139分号

2”图纸。

c.本工程内低压配电系统接地型式采用TN-C-S系统的接地型式。根据《建筑物防

雷设计规范》对防雷击电磁脉冲的要求，电涌保护器安装在被保护设备处。电涌保护器

应能承受预期通过他们的雷电流，在不同界面上的各电涌保护器还应与其相应的能量承

受能力相一致。

d.本工程内地上的工艺管线按规范要求均装设静电接地装置，并满足静电接地干

线和接地体应与其他用途的接地装置综合考虑，统一安排的要求。

（4）给排水及消防水设计

1）水源

由钢厂内原有环状消防给水管网分别引入两条DN150输入管线，并在本站区域内组

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成环状给水管网，平时压力0.3KPa,着火时供水压力20.45Mpa。

2）消防用水量

根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006第8.2.2条和第8.2.3条，站内室外消

防用水量按最大的一座建筑物（储柜）计算。10万m，转炉煤气柜室外消火栓用水量为

25L/s；辅助用房室外消火栓用水量为10L/s。则本站室外消防用水量取为25L/s,火灾

延续时间按3小时考虑。

3）消防给水系统

由钢厂内原有环状消防给水管网分别引出两条输水管线向环状管网供水。环状管网

上设有3个SS100-1.0室外地上式消火栓，每个消火栓均配有消火箱，消火箱内设QZ19

直流水枪2支，20米帆布龙带2条及防爆启泵按纽1个。室外消火栓布置符合《建筑

设计防火规范》GB50016-2006第8.2.8条要求。

（5）煤气管网

1）煤气柜入口管径DN2000；在煤气柜的入口设有蝶阀和V型水封作为可靠切断装

置，水封的有效高度为1500mm。

2）气柜出口管径DN1800o在煤气柜的出口也设有蝶阀和V型水封作为可靠切断装

置，水封的有效高度为1500mm。

3）管道敷设采用架空敷设，直径大于DN300的管道采用钢板管，材质为Q235-B,

直径小于300mm的管道采用无缝钢管，材质为10或20号钢。煤气管网设有可靠切断装

置，在管道高点设有放散装置，管道低点设排水设施。煤气管道的补偿采用自然补偿不

能满足要求外，均设计金属波纹管进行管道补偿。

（6）通风、除尘、空调设施

1）采暖

采暖热媒为95/70C热水,热源由厂区供热管网提供。

2）空调

为消除设备余热，改善办公环境，操作室及配电室设有空调。

（7）建筑、结构

1）建筑设计

场内的建构筑物为10万立米转炉煤气柜一座及辅助用房。

储气柜为全钢结构；辅助用房为单层钢筋混凝土框架结构。

辅助用房内设控制室、配电室、休息室。建筑设计在满足使用功能和总平面布置的前提

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下，力求建筑物简洁明快、和谐同一，满足当地规划部门的要求。

辅助用房的耐火等级为二级。

2）结构设计

A.基本条件

结构设计安全使用年限：50年

本地区抗震设防烈度：7度，设计地震基本加速度：0.15go

基本风压：0.4KN/m2

基本雪压:0.35KN/m2

冻土深度:0.9m

3）地震设防

本工程位于XX省XX市XX县境内，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）附

录A和中国地震动峰值加速度区划图，该地区基本地震烈度为7度，设计基本地震加速

度值为0.15g,所属的地震分组为第一组，故本工程按地震烈度7度设防。

（8）消防设施

1）消防供水

煤气柜区域室外消火栓用水量为40L/S,系统区域消防按同一时间一次火灾计算，

火灾持续时间为2ho生活、消防水管道接自站区附近生活、消防供水管网，区域内管

网为环状布置，干管管径为DN200,管道为直埋敷设，管道材料为给水球墨铸铁管。沿

消防管道设室外地下式双栓口消火栓，消火栓间距不大于120m。

2）工艺防爆防火措施

煤气柜区域为乙类火灾危险性。加压站为防爆车间，耐火等级按二级设计。该区域

内的电气设备按防爆要求开展设计，电气设备选用防爆设备；在可能产生煤气的区域，

仪表、电气设备均防爆。1区、2区危险区域电气设备（包括电机、电气和仪表、照明

灯具、信号灯、配电装置、接线盒等）均采用隔爆型d型电气设备。

新建辅助间配电室为钢筋混凝土框架结构。生产类别为丙类，耐火等级按二级设计。

转炉煤气柜设有氧含量分析仪及CO报警仪，柜位高、低限、气柜活塞运行速度自

动报警。在煤气加压间区域煤气容易泄露的地方增设一氧化碳探测器4只，在新设10

万立煤气柜操作室设置6通道多线制一氧化碳报警控制器1台，集中监控报警信号。一

氧化碳检测报警仪按照室内7.5m保护半径设置，室外15m保护半径设置。一氧化碳检

测报警系统与加压间轴流风机联动。

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同时在10万立煤气柜区域设置便携式一氧化碳报警检测仪2只，便于维修检测人

员使用，保障人员生命安全。

生产区设氮气吹扫管网系统。

3）通风防爆

煤气加压站增加一跨，加压站内增加2台防爆轴流风机进行机械排风，通风换气次

数：正常状况：8次/小时；事故状态：12次/小时；防爆轴流风机与加压站内固定式

CO报警装置联锁，一旦CO浓度超过24PPm,立即全部防爆轴流风机进行全面排风。

原有水泵房，低压配电室内安装轴流风机。

新建低压配电室内设置一台防爆轴流风机进行机械排风，用以排除配电室内电气设

备产生的余热，通风换气次数10次/小时。

4）火灾自动报警系统

针对煤气柜新设的电气室、变压器室、PLC室及操作室等重点保护对象，设置火灾

自动报警及联动控制系统。在新增电气室等处设置感烟探测器共计3只，在变压器室等

处设置感温电缆，并设置相应的手动报警按钮和声光报警器共计2套。火灾自动报警系

统与轴流风机等联动。以上火灾自动报警探测器接自煤气加压站已有的火灾报警回路。

5）灭火器的配置

遵照''预防为主，防消结合”的方针，在10万■高转炉煤气柜附近、附属用房内

设置一定数量的推车式和手提式磷酸镂盐灭火器、CO?灭火器，以便灵活有效地扑灭初

起火灾，具体配置地点、型号及数量如下：

建筑物名称灭火器型号数量

MFT/ABC20推车式磷酸镂盐灭火器1个

10万■转炉煤气柜

MF/ABC8手提式磷酸铁盐灭火器8个

MF/ABC4手提式磷酸镂盐灭火器4个

辅助用房

MT5手提式CO2灭火器3个

（9）总图运输

该工程在原有5万立转炉煤气柜西侧预留场地进行，由于场地为前期预留，因此场

地三通一平均已进行完毕，同时车间±0.000标高与原有车间一致，均按照绝对标高

72.000米进行设计。煤气加压站位于两座煤气柜中央，为两座煤气柜共有，本次设计

在原来加压站房主厂房的北侧新扩出一跨作为检修跨使用。新设计的管道与现有管道共

架敷设。

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煤气柜区道路主要为消防通道。

2.3.5建设项目总投资与主要技术经济指标，组织机构与劳动定员，施工队伍要求

本项目项目总投资400万元。其中安全设施投资20万元，安全设施投资占总投资

的比例为5虬主要经济技术指标见表2-1〜2—2。

表2-1静态投资及比例表

序号费用名称投资额（万元）占静态投资的比例

1土建工程43.2%

2储气柜安装工程122.8

3储气柜材料213.2

4其它20.8

静态投资合计100.00%

表2-2转炉煤气柜主要经济技术指标

指标名称单位小时量年量备注

煤气柜量Nm3150000N36X10"按8000h计算

冷却水循环量t5002.4X106

氮气耗量Nm3400.4X10，

润滑油用量t6

液压油用量