防火防爆課程設(shè)計---環(huán)氧氯丙烷-甘油廠防火防爆設(shè)計

1、<p>　　環(huán)氧氯丙烷-甘油廠防火防爆設(shè)計</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p><b>　　1 前言2</b></p><p><b>　　2 工程概況4</b><

2、/p><p>　　3 工程項目分析5</p><p>　　3.1 甘油生產(chǎn)工藝流程分析5</p><p>　　3.1.1 生產(chǎn)工藝簡介5</p><p>　　3.1.2 安全防火重點部位6</p><p>　　3.1.3 安全工作要點6</p><p>　　3.2 工藝環(huán)節(jié)的劃分7<

3、;/p><p>　　3.2.1 生產(chǎn)區(qū)7</p><p>　　3.2.2 倉儲設(shè)施8</p><p>　　3.2.3 其他設(shè)施10</p><p><b>　　4 區(qū)域劃分11</b></p><p>　　5 總平面的布置12</p><p>　　5.1 分區(qū)布置1

4、2</p><p>　　5.2 火災危險類別的確定12</p><p>　　5.2.1 環(huán)氧氯丙烷-甘油及生產(chǎn)原料的理化性質(zhì)簡介12</p><p>　　5.2.2 火災危險類別的確定13</p><p>　　5.2.3 倉儲區(qū)火災危險分類14</p><p>　　5.3 耐火等級的確定14</p>

5、;<p>　　5.3.1 生產(chǎn)區(qū)14</p><p>　　5.3.2 倉儲區(qū)14</p><p>　　5.3.3 辦公生活區(qū)15</p><p>　　5.3.4 其他設(shè)施區(qū)15</p><p>　　5.4 防火間距16</p><p>　　5.4.1 防火間距設(shè)計原則16</p>

6、<p>　　5.4.2 防火間距的確定17</p><p>　　6 二氯丙醇合成車間防爆電氣的設(shè)計18</p><p>　　6.1 劃分爆炸危險區(qū)域18</p><p>　　6.2 防爆電器的選擇18</p><p>　　6.2.1 爆炸性混合物分級分組18</p><p>　　6.2.2 防爆電

7、器選擇18</p><p>　　7 廢油燃燒爐車間泄爆方式確定及泄爆面積計算19</p><p>　　7.1 泄爆面積的計算19</p><p>　　7.2 泄爆方式19</p><p>　　8 二氯丙醇合成車間的滅火器配置20</p><p>　　8.1 確定二氯丙醇合成車間的火災種類及危險等級20<

8、;/p><p>　　8.2 相關(guān)計算20</p><p>　　8.3 滅火器的配置20</p><p><b>　　9 總結(jié)21</b></p><p><b>　　參考文獻22</b></p><p>　　附錄Ⅰ火災危險類別劃分23</p><p&

9、gt;　　附錄Ⅱ防火間距26</p><p>　　附錄Ⅲ爆炸危險區(qū)域劃分27</p><p>　　附錄Ⅳ防爆電氣選型28</p><p>　　附錄Ⅴ滅火器的配置29</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文是對環(huán)氧氯丙烷-甘油廠進行防火防爆設(shè)計的。文中化工廠是使用

10、丙烯氯化法來生產(chǎn)甘油的，其中間產(chǎn)物為環(huán)氧氯丙烷。文章首先對環(huán)氧氯丙烷-甘油的生產(chǎn)工藝進行了分析介紹，并進行工藝劃分確定其主要危險及各個環(huán)節(jié)的火災危險類別。其次，確定各個廠房建筑物的耐火等級及其防火間距，并對廠區(qū)進行規(guī)劃分區(qū)和總平面布置。第三，選擇二氯丙醇合成廠房，計算該廠房的泄壓面積，選擇確定泄壓方式。第四，選擇二氯丙醇合成廠房進行滅火器配置。第五，選擇二氯丙醇合成廠房進行分析，對其劃分爆炸危險區(qū)域，并對該廠房的主要防爆電氣設(shè)備進行分析

11、、選型。最后，繪制廠區(qū)總平面布置圖和廠房爆炸危險區(qū)域劃分圖。</p><p>　　關(guān)鍵詞：丙烯氯化法；環(huán)氧氯丙烷-甘油；防火防爆；廠區(qū)規(guī)劃設(shè)計 </p><p><b>　　前言</b></p><p>　　化學工業(yè)的歷史源遠流長。數(shù)千年以來，先人們制造陶器、青銅器、鐵器，進行釀造、造紙、染色等生產(chǎn)工藝，其實都是化學工藝過程。當今社會，隨著社會

12、的進步、科學的不斷發(fā)展，化工廠品已在人們生活中起到越來越重要的作用了。無論是衣食住行，還是從事各種生產(chǎn)活動都離不開化工產(chǎn)品。如化肥、燃料、石油、橡膠、合成纖維……化學工業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟建設(shè)最重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一。</p><p>　　隨著社會的發(fā)展和人類文明的進步，供需矛盾有了根本性的好轉(zhuǎn)，化學工業(yè)也逐步進入了成熟階段。人們在進行化工產(chǎn)品生產(chǎn)時，不僅要考慮個別工廠的經(jīng)濟效益，同時還要考慮到整個社會的總體效益。人們

13、也越來越重視環(huán)境、安全等問題了?，F(xiàn)在的化工企業(yè)是以最小的代價（最低的原料、能源、人力消耗，最少的環(huán)境污染和人員傷亡）來取得最大的收益的。</p><p>　　但是由于化學工業(yè)產(chǎn)品品種繁多、生產(chǎn)門類復雜，且化工生產(chǎn)具有易燃、易爆、易中毒、高溫、高壓、有腐蝕性等特點，所以化工生產(chǎn)過程具有很高的危險性。自從人類開始化工生產(chǎn)以來，已經(jīng)發(fā)生的事故難以計數(shù)，造成的損失亦無法估量。化工廠發(fā)生的事故后果一般都十分嚴重，除了事故本

14、身所造成的損失外，有毒化工物質(zhì)的泄漏所造成的影響往往也是十分嚴重的。因此，為了防止化工廠的火災爆炸等事故對人員和財產(chǎn)造成嚴重的損失以及對未來的影響，必須要對化工廠進行防火防爆設(shè)計。</p><p>　　由于化工生產(chǎn)中事故的特征基本上是由所作用原料的特性、加工工藝方法和生產(chǎn)規(guī)模所決定的。并且很多化工原料的易燃性、反應性和毒性本身導致了火災爆炸性事故的頻繁發(fā)生。為了預防事故，必須在對廠區(qū)進行設(shè)計之前了解這些特征，并在

15、設(shè)計時針對這些特征采取相對應的安全措施，合理的設(shè)計防火間距、泄爆面積等，避免或減少事故的發(fā)生，防患于未然，使廠區(qū)布置更加合理。</p><p>　　在設(shè)計過程中，需要根據(jù)各項規(guī)范對對工廠內(nèi)各區(qū)域的劃分、選擇、廠房設(shè)定以及各項電器用具進行選擇。而本次課程設(shè)計則是根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范GB50016-2006》、《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范GB50160-92（1999年版）》、《總圖制圖標準GB/T50103-200

16、1》、《房屋建筑制圖統(tǒng)一標準GB/T5001-2001》、《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范GB50058-92》以及《石油化工防火防爆手冊》對環(huán)氧氯丙烷-甘油廠進行防火防爆設(shè)計。</p><p><b>　　工程概況</b></p><p>　　環(huán)氧氯丙烷-甘油廠廠址設(shè)于吉林經(jīng)濟開發(fā)區(qū)。占地面積約為95000平方米，長約380米，寬約250米。</p>

17、<p>　　吉林經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)位于吉林市西北部的平原地帶（地理中心坐標為：東經(jīng) 126 °28′、北緯 43 °37′）。已基本實現(xiàn)了道路、供水、雨排水、污排水、供電、通訊、蒸汽“七通一平”。</p><p>　　吉林市屬中溫帶大陸性季風氣候，四季分明。春季干燥多風，夏季溫熱多雨，秋季涼爽多晴，冬季寒冷多雪。年平均氣溫4.2℃，12-2月的月平均氣溫-13℃ 以下，日平均氣溫大于

18、35℃的日數(shù)很少，年平均0.3天。無霜期120-130天，冬季從10月下旬至次年4月中旬 。全年日照時數(shù)在2400-2600小時。全市降水量西部、西北部較少，東部偏多，年平均降水量650-670毫米。冰雹日數(shù)平均2-4天，多出現(xiàn)在5、6月或9、10月。風向以西南、西、西北為最多，平均風速為2至4米/秒，大于或等于8級大風日數(shù)一般為7-15天。年平均相對濕度70%；7-9月均大于75%，為全年相對濕度最大的時期；4-5月為56%，為年內(nèi)最

19、小。年平均氣壓100.331KPa，冬季平均氣壓101.325KPa，夏季平均氣壓99.192 KPa。年平均降水量為674.2 毫米，6-8月各月降水量都在100毫米以上，三個月的總降水量占全年的65%左右；12-2月降水稀少，每月6毫米左右。年降水日數(shù)119.8天，6-8月每月有14-17天，1-2月每月約6天。</p><p><b>　　工程項目分析</b></p>&

20、lt;p>　　甘油生產(chǎn)工藝流程分析</p><p><b>　　生產(chǎn)工藝簡介</b></p><p>　　環(huán)氧氯丙烷-甘油的生產(chǎn)是以丙烯、氯氣和消石灰為原料，得到中間產(chǎn)物環(huán)氧氯丙烷，進而得到甘油的。</p><p>　?。?）環(huán)氧氯丙烷 生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷是以丙烯、氯氣和消石灰為主要原料。氣化的丙烯和氯氣在高溫氯化反應器中進行氯化反應，生成

21、粗氯丙烯。再經(jīng)過精制工序精制，得到精氯丙烯。精氯丙烯與氯氣在反應器中進行酸化，生成二氯丙醇。然后二氯丙醇再與石灰乳進行皂化反應（環(huán)化過程），生成粗環(huán)氧氯丙烷。再經(jīng)過精制工序，得到高純度的環(huán)氧氯丙烷。</p><p>　?。?）合成甘油 將精制后的高純度環(huán)氧氯丙烷在碳酸鈉溶液中進行水解，得到粗甘油。經(jīng)過濃縮、過濾、蒸餾、脫色及精制得到純度為99.9%的甘油。</p><p>　　圖3-1所

22、示為環(huán)氧氯丙烷-甘油的生產(chǎn)工藝方框流程圖。</p><p>　　氯氣 氫氧化鈣 </p><p><b>　　氯氣</b></p><p>　　氧化 精制 酸化 皂化 精制 環(huán)氧氯丙烷</p><p><b&g

23、t;　　丙烯 </b></p><p><b>　　碳酸鈉</b></p><p>　　環(huán)氧氯丙烷 水解 濃縮 過濾 蒸餾 脫色 精制</p><p><b>　　甘油</b></p><p>　　圖3-1

24、 環(huán)氧氯丙烷-甘油生產(chǎn)工藝方框流程圖</p><p>　　該生產(chǎn)工藝所用的原料及產(chǎn)品均為易燃、易爆、有毒和強腐蝕性物質(zhì)。其中丙烯在常溫下為無色、無臭、稍帶有甜味的氣體。丙烯易燃，與空氣混合能形成爆炸性混合物。遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險。本品為單純窒息劑及輕度麻醉劑，并對環(huán)境有危害。氯氣為有刺激性氣味的黃綠色的氣體，劇毒。液態(tài)氯為金黃色。消石灰為細膩的白色粉末，具有強堿性，對皮膚、織物有腐蝕作用。甘油為無色粘稠液

25、體, 無氣味, 有暖甜味, 能吸潮，吸入、攝入或經(jīng)皮膚吸收后對身體有害，并且遇明火、高熱可燃。氯丙烯是無色易燃液體，有腐蝕性和刺激性嗅味，其蒸汽刺激性強。二氯丙醇為無色液體，微有氯仿氣味，遇高熱、明火或與氧化劑接觸，有引起燃燒的危險，有毒。環(huán)氧氯丙烷為無色油狀液體，有氯仿刺激氣味，有毒刺激性強烈，易燃，有中度著火危險性。</p><p><b>　　安全防火重點部位</b></p>

26、;<p>　?。?）丙烯壓縮機 由于其震動較大，易震裂管線焊口，使丙烯噴出。噴出并且氣化的丙烯遇到火源，將會造成空中爆炸、著火。</p><p>　?。?）丙烯儲罐 該儲罐是供給氯化反應器丙烯氣體的中間儲罐。具有儲存液化石油氣的壓力容器的危險因素，并且在給排水作業(yè)時有發(fā)生跑料的危險。</p><p>　?。?）氯丙烯反應器 由于氯化反應是高溫（470℃）下的放熱反應。反

27、應速度快，約為2-4s。工藝控制要求嚴格，若投入氯氣過量，可能會造成碳化燃燒。若反應溫度太高，則易產(chǎn)生高沸物的副反應及裂解反應，生成的游離碳粘附于設(shè)備或管道內(nèi)壁以致堵塞管道、設(shè)備。</p><p>　?。?）廢油燃燒爐 該設(shè)備是氯丙烯工序和環(huán)氧氯丙烷工序的廢油處理裝置。該裝置用丙烯點火，操作溫度為1250℃，燃燒尾氣經(jīng)急冷室冷卻排放。若冷卻水失控，則會造成高溫尾氣后移，進而引發(fā)火災。</p>&l

28、t;p><b>　　安全工作要點</b></p><p><b>　　1.丙烯壓縮機</b></p><p>　?。?）對丙烯壓縮機二段出口導淋閥焊口等易出現(xiàn)故障的部位要經(jīng)常、細致地檢查，發(fā)現(xiàn)異常情況要立即進行處理。</p><p>　?。?）嚴格檢查連鎖及其他安全裝置的投用和完好狀態(tài)。</p><

29、;p>　?。?）檢查氮氣、消防器材、防護用具等是否處于完好備用狀態(tài)。</p><p><b>　　2.丙烯儲罐</b></p><p>　?。?）操作人員進行排水作業(yè)時，必須有兩人在現(xiàn)場監(jiān)護、操作。嚴禁排出丙烯，排水后關(guān)嚴排水閥門。</p><p>　?。?）定時檢查各密封點，嚴防跑、冒、滴、漏。</p><p>

30、　?。?）定期對丙烯檢測報警儀進行校驗檢查。</p><p><b>　　3.氯化反應器</b></p><p>　?。?）注意投料配比，嚴格控制丙烯和氯氣的分子比（4:1）。</p><p>　?。?）注意丙烯預熱溫度（280℃）和反應溫度（470℃）。</p><p>　?。?）在正常生產(chǎn)中，反應器的壓力、溫度上限聯(lián)

31、鎖必須投用。</p><p><b>　　4.廢油燃燒爐</b></p><p>　?。?）點爐前，對丙烯、廢油管線進行氮氣置換，至含氧量合格。對爐膛要進行空氣吹掃、置換，并用可燃氣體檢測器確認爐內(nèi)無爆炸性混合物。供給丙烯后，若在15s內(nèi)燃燒嘴沒著火，則關(guān)閉燃燒嘴主閥，停止供給丙烯，進行爐內(nèi)清掃。</p><p>　?。?）燃燒爐升溫過程中應加

32、強檢查，防止突然熄火，造成可燃物積累成爆炸性混合物，發(fā)生爆炸（或閃爆）危險。</p><p>　?。?）投油正常后，聯(lián)鎖應及時投入“自動”。</p><p>　?。?）經(jīng)常監(jiān)督檢查急冷室的冷卻水是否暢通，嚴格失控造成急冷室溫度，防止升高而引起火災事故。</p><p>　　5.氯丙烯罐區(qū)和環(huán)氧氯丙烷罐區(qū)</p><p>　?。?）監(jiān)督檢查裝桶

33、或倒料作業(yè)，必須兩人在現(xiàn)場操作。</p><p>　?。?）監(jiān)督罐頂上的呼吸閥，定期檢查情況，保證按時間、按程序檢查。</p><p><b>　　6.鹽酸裝車線</b></p><p>　?。?）裝酸車必須按規(guī)定進入裝置裝酸。</p><p>　?。?）嚴禁裝車時拉出管子觀察。</p><p>

34、　?。?）監(jiān)督檢查操作人員防酸防護品的穿戴情況。</p><p><b>　　工藝環(huán)節(jié)的劃分</b></p><p><b>　　生產(chǎn)區(qū)</b></p><p>　　環(huán)氧氯丙烷-甘油的生產(chǎn)工藝流程為一條主線，共分七個部分，分別是丙烯液化干燥，氯丙烯的合成與精制，二氯丙醇的液相合成，環(huán)氧氯丙烷的合成與精制，環(huán)氧氯丙烷水解制甘

35、油，甘油的濃縮、過濾、蒸餾、脫色及精制，以及廢油的燃燒。因此，將環(huán)氧氯丙烷-甘油生產(chǎn)區(qū)分為七個生產(chǎn)車間。各個生產(chǎn)車間的主要功能與規(guī)模見表3.1。</p><p>　　表3.1 各生產(chǎn)車間的主要功能與規(guī)模</p><p><b>　　倉儲設(shè)施</b></p><p>　　為了便于工廠的生產(chǎn)與成品管理，在生產(chǎn)區(qū)的附近設(shè)置原料、中間產(chǎn)物以及成品的倉

36、儲設(shè)施，并根據(jù)不同的需要，將倉儲設(shè)施劃分為三個區(qū)域。儲罐1（建筑物8）是儲存生產(chǎn)原料丙烯的中間儲罐；儲罐2（建筑物9）是中間產(chǎn)物氯丙烯的中間儲罐；儲罐3（建筑物10）是儲存中間產(chǎn)物環(huán)氧氯丙烷的中間儲罐；儲罐4（建筑物11）是液堿儲罐；儲罐5（建筑物12）是丙烯原料儲罐；儲庫1（建筑物13）是原料液氯儲庫；儲庫2（建筑物14）是原料消石灰的儲存?zhèn)}庫；儲罐6（建筑物15）是環(huán)氧氯丙烷成品儲罐；儲罐7（建筑物16）是甘油成品儲罐。下面對各物質(zhì)

37、的化學性質(zhì)及存儲注意事項進行簡單介紹。</p><p><b>　　1．丙烯</b></p><p>　　丙烯常溫下為無色、無臭、稍帶有甜味的氣體，是單純窒息劑及輕度麻醉劑。易燃，與空氣混合能形成爆炸性混合物，爆炸極限為2%～11%。遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險。與二氧化氮、四氧化二氮、氧化二氮等激烈化合，與其它氧化劑接觸劇烈反應。丙烯氣體比空氣重，能在較低處擴散到相

38、當遠的地方，遇火源會著火回燃。并且對環(huán)境有危害，對水體、土壤和大氣可造成污染。因此，應儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。應與氧化劑、酸類分開存放，切忌混儲。采用防爆型照明、通風設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機械設(shè)備和工具。并且儲區(qū)應備有泄漏應急處理設(shè)備。</p><p><b>　　2．液氯</b></p><p>　　液氯為黃綠色油狀液體，有強

39、烈的刺激作用和腐蝕性，屬于劇毒品。沸點為-34.6℃，溶點為-100.98℃，在常壓下即氣化成氣體，在日光下與其它易燃氣體混合時發(fā)生燃燒和爆炸。宜用高壓鋼瓶包裝，凈重500kg、1000kg，液氯應儲存于陰涼干燥通風處，防火、防曬、防熱。專庫專儲，切勿與易燃物，易爆物及氨氣共儲或拼車運輸。</p><p><b>　　3．消石灰</b></p><p>　　消石灰（氫

40、氧化鈣）為細膩的白色粉末，有強堿性，對皮膚、織物有腐蝕作用。應用內(nèi)襯聚乙烯塑料薄膜袋的塑料編織袋包裝，每袋凈重25kg。儲存在干燥的庫房中，嚴防潮濕。避免與酸類物質(zhì)共貯混運，運輸時要防雨淋。失火時，可用水，砂土或一般滅火器撲救。 </p><p><b>　　4．氯丙烯</b></p><p>　　氯丙烯為無色易燃液體，有腐蝕性和刺激性臭味。氯丙烯蒸汽具有強刺激性。沸

41、點為45℃，閃點（閉杯）為-31.7℃。能經(jīng)皮膚吸收，操作人員應穿戴防護用具。應密閉存放于陰涼、通風處，防火、防爆、防曬、防泄漏。</p><p><b>　　5．環(huán)氧氯丙烷</b></p><p>　　環(huán)氧氯丙烷為無色油狀液體，有氯仿刺激氣味。屬于中等毒類，刺激性強烈。閃點為33.9℃，熔點為 -25.6℃，沸點為115.2℃。揮發(fā)性高，不穩(wěn)定。易燃，中度著火危險性

42、?？捎门菽⒍趸肌⒏煞?、砂土等方法滅火。</p><p><b>　　6．甘油</b></p><p>　　甘油又名丙三醇，是一種無色、無嗅、味甘的粘稠液體, 有暖甜味, 能吸潮。熔點為20℃，沸點為182℃（2.7KPa），閃點為160℃ ，引燃溫度為370℃ 。甘油遇明火、高熱可燃，且具有刺激性。 </p><p>　　根據(jù)以上各物質(zhì)的

43、理化性質(zhì)及儲存要求，原料、中間產(chǎn)物、成品的倉儲設(shè)施功能及規(guī)格如表3.2所示。</p><p>　　表3.2 倉儲設(shè)施的功能和規(guī)格</p><p><b>　　其他設(shè)施</b></p><p>　　為了滿足化工廠正常工作生產(chǎn)需要，使化工廠更加完整規(guī)范，還設(shè)置了生活區(qū)、辦公區(qū)及其他設(shè)施建（構(gòu)）筑。設(shè)置食堂1（建筑物17）、食堂2（建筑物18）、辦

44、公樓1（建筑物19）、辦公樓2（建筑物20）、浴池（建筑物21）、醫(yī)院（建筑物22）、活動中心（建筑物23）、宿舍1（建筑物24）、宿舍2（建筑物25）、宿舍3（建筑物26）、配電站（建筑物27）、污水處理站（建筑物28）、鍋爐房（建筑物29）、水泵站（建筑物30）、消防水池（建筑物31）。各個建筑物的規(guī)格如表3.3所示。</p><p>　　表3.3 其他設(shè)施名稱及規(guī)格</p><p>

45、;<b>　　區(qū)域劃分</b></p><p>　　在對環(huán)氧氯丙烷-甘油的生產(chǎn)工藝及各項原料和產(chǎn)物進行了一定的分析后，根據(jù)生產(chǎn)流程及各組成部分的特點及火災危險性，及可能散發(fā)可燃氣體的工藝裝置、罐組、裝卸區(qū)或全廠性污水處理場，汽車裝卸站、液化烴灌裝站、甲類物品倉庫等機動車輛頻繁進出的設(shè)施等的特點，并根據(jù)本次設(shè)計的安全防火工作要點，結(jié)合地形、風向等條件，按功能分區(qū)集中布置對廠區(qū)進行劃分。將廠區(qū)劃

46、分為生產(chǎn)區(qū)、倉儲區(qū)、辦公生活區(qū)及其他設(shè)施區(qū)。</p><p>　　由于化工廠主要污染源來自于生產(chǎn)區(qū)，根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》中的規(guī)定，在進行區(qū)域規(guī)劃時，石油化工企業(yè)的生產(chǎn)區(qū)宜位于鄰近城鎮(zhèn)或居住區(qū)全年最小頻率風向的上風側(cè)，以便于生產(chǎn)過程中廢氣的及時排除和擴散，減少對企業(yè)自身和鄰近企業(yè)及居民的影響。</p><p>　　本文中環(huán)氧氯丙烷-甘油廠廠址設(shè)于吉林經(jīng)濟開發(fā)區(qū)。開發(fā)區(qū)位于吉林市西

47、北部的平原地帶，風向以西南、西、西北為最多。因此，根據(jù)廠區(qū)地形、風向特點，及生產(chǎn)工藝、物料危險性，將本廠的生產(chǎn)區(qū)放置在廠區(qū)的東南部；辦公生活區(qū)位于廠區(qū)的西南部；倉儲區(qū)位于廠區(qū)的東北部；其他設(shè)施區(qū)位于廠區(qū)的西北部。如此，則會加快生產(chǎn)區(qū)工業(yè)生產(chǎn)中廢氣的排放，并減少其對辦公生活區(qū)的影響。如發(fā)生有毒有害氣體泄漏，也可避免或減緩對辦公生活區(qū)的影響。由于倉儲區(qū)儲存著生產(chǎn)原料以及成品產(chǎn)物，所以為了便于儲存、運輸，防止有毒物質(zhì)的泄露對生活區(qū)產(chǎn)生影響，則

48、將倉儲區(qū)放置在生產(chǎn)區(qū)的北部。</p><p><b>　　總平面的布置</b></p><p><b>　　分區(qū)布置</b></p><p>　　出于對本企業(yè)及相鄰企業(yè)、居民的生命健康及財產(chǎn)安全和火災爆炸危險等因素的考慮，下面將環(huán)氧氯丙烷-甘油廠劃分為四個區(qū)域。即生產(chǎn)區(qū)，倉儲區(qū)，辦公生活區(qū)和其他設(shè)施區(qū)。</p>

49、<p>　?。?）生產(chǎn)區(qū)位于廠區(qū)的東南。包括共分七個車間，分別是丙烯液化干燥（車間1），氯丙烯的合成與精制（車間2），二氯丙醇的液相合成（車間3），環(huán)氧氯丙烷的合成與精制（車間4），環(huán)氧氯丙烷水解制甘油（車間5），甘油的濃縮、過濾、蒸餾、脫色及精制（車間6），以及廢油的燃燒（車間7）。其中，車間2所需的原料丙烯需要設(shè)置一個原料中間儲罐（儲罐1）以及一個產(chǎn)物儲罐（儲罐2）；車間4需要設(shè)置一個產(chǎn)物儲罐（儲罐3）以及一個液堿儲罐

50、（儲罐4）。</p><p>　?。?）辦公生活區(qū)位于廠區(qū)的西南。包括辦公樓1，辦公樓2，活動中心，食堂1，食堂2，醫(yī)院，浴池，宿舍1，宿舍2，宿舍3。是人們辦公休息的場所。</p><p>　?。?）倉儲區(qū)位于廠區(qū)的東北。包括原料丙烯儲罐，原料消石灰、液氯以及成品環(huán)氧氯丙烷和甘油儲罐。</p><p>　?。?）其他設(shè)施區(qū)位于廠區(qū)的西北。包括消防水池，水泵站，鍋爐

51、房，配電站以及污水處理站。</p><p><b>　　火災危險類別的確定</b></p><p>　　環(huán)氧氯丙烷-甘油及生產(chǎn)原料的理化性質(zhì)簡介</p><p><b>　　1．丙烯</b></p><p>　　丙烯在常溫下為無色、無臭、稍帶有甜味的氣體。熔點為-185.3℃，沸點為-47.4℃。易

52、燃，與空氣混合能形成爆炸性混合物。爆炸極限為2%～11%，閃點為-108℃，引燃溫度455℃。不溶于水，溶于有機溶劑。是一種屬低毒類物質(zhì)，為第2.1類易燃氣體。火災危險性為甲類。</p><p><b>　　2．液氯</b></p><p>　　液氯為黃綠色油狀液體，有強烈的刺激作用和腐蝕性，屬于劇毒品。沸點為-34.6℃，溶點為-100.98℃，在常壓下即氣化成氣體

53、，在日光下與其它易燃氣體混合時發(fā)生燃燒和爆炸。火災危險性為甲類。</p><p><b>　　3．消石灰</b></p><p>　　消石灰（氫氧化鈣）為細膩的白色粉末，有強堿性，對皮膚、織物有腐蝕作用。</p><p><b>　　4．氯丙烯</b></p><p>　　氯丙烯為無色易燃液體，有腐

54、蝕性和刺激性臭味。氯丙烯蒸汽具有強刺激性。沸點為45℃，閃點（閉杯）為-31.7℃。</p><p><b>　　5．環(huán)氧氯丙烷</b></p><p>　　環(huán)氧氯丙烷為無色油狀液體，有氯仿刺激氣味。屬于中等毒類，刺激性強烈。閃點為33.9℃，熔點為 -25.6℃，沸點為115.2℃。揮發(fā)性高，不穩(wěn)定。易燃，中度著火危險性。</p><p>&

55、lt;b>　　6．甘油</b></p><p>　　甘油又名丙三醇，是一種無色、無嗅、味甘的粘稠液體, 有暖甜味, 能吸潮。</p><p>　　熔點為20℃，沸點為182℃（2.7KPa），閃點為160℃，引燃溫度為370℃。甘油遇明火、高熱可燃，且具有刺激性?；馂奈ｋU性為丙類。 </p><p><b>　　火災危險類別的確定<

56、/b></p><p>　　根據(jù)《建筑防火設(shè)計規(guī)范》中表3.1.1，生產(chǎn)的火災危險性分類（見附錄中表A1生產(chǎn)的火災危險性劃分）可知，丙烯液化干燥，氯丙烯的合成與精制，二氯丙醇的液相合成，環(huán)氧氯丙烷的合成與精制，環(huán)氧氯丙烷水解制甘油以及廢油的燃燒的火災危險性為甲類。甘油的濃縮、過濾、蒸餾、脫色及精制火災危險性為丙類。丙烯閃點為―108℃，爆炸下限為2%，火災危險性為甲A類；氯丙烯沸點為45℃，閃點（閉杯）為-

57、31.7℃，火災危險性為甲類；環(huán)氧氯丙烷裝置的丙烯儲罐組和丙烯壓縮、氯化、精餾、次氯酸化單元火災危險性均屬于甲類；環(huán)氧氯丙烷閃點為33.9℃，熔點為 -25.6℃，火災危險性為乙A類，為了提高安全性能，把它的火災危險性提高到甲類。甘油熔點為20℃，閃點為160℃，引燃溫度為370℃，火災危險性為丙類。</p><p><b>　　倉儲區(qū)火災危險分類</b></p><p&

58、gt;　　根據(jù)《石油化工設(shè)計規(guī)范》表2.0.1可燃氣體的火災危險性分類，表2.0.2液化烴、可燃液體的火災危險性分類，《建筑防火設(shè)計規(guī)范》表3.1.3 儲存物品的火災危險性分類（見附錄Ⅰ中表A2貯存物品火災危險性劃分），將各原料、成品儲罐、儲庫的火災危險性為：</p><p>　　丙烯，閃點-108℃，爆炸下限2%，屬于火災危險性甲類，則丙烯儲罐的火災危險性甲類；</p><p>　　消石

59、灰（氫氧化鈣）火災危險性為戊類。</p><p>　　液氯沸點為-34.6℃，在日光下與其它易燃氣體混合時發(fā)生燃燒和爆炸?；馂奈ｋU性為甲類。</p><p>　　甘油熔點為20℃，閃點為160℃，引燃溫度為370℃，火災危險性為丙類。</p><p>　　環(huán)氧氯丙烷閃點為33.9℃，熔點為 -25.6℃，沸點為115.2℃。易燃，中度著火危險性。環(huán)氧氯丙烷成品儲罐火

60、災危險性為丙類。</p><p><b>　　耐火等級的確定</b></p><p><b>　　生產(chǎn)區(qū)</b></p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)區(qū)廠房的火災危險類別，并依據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》第3.2.1條表3.2.1（見附錄Ⅰ中表A3廠房的耐火等級及廠房面積）確定各廠房的耐火等級及廠房層數(shù)和面積。所有生產(chǎn)車間均為單層，其中

61、生產(chǎn)車間1、2、3、4、5、7耐火等級甲類一級，面積分為60㎡、1200㎡、450㎡、1200㎡、450㎡、60㎡；生產(chǎn)車間6火災危險性丙類，但因加工工藝為甘油的濃縮、過濾、蒸餾、脫色及精制，為保證安全，耐火等級提高為乙類二級，面積為1200㎡。</p><p><b>　　倉儲區(qū)</b></p><p>　　根據(jù)庫房的火災危險類別，依據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》第3.3.

62、2條表3.3.2（見附錄Ⅰ中表A4庫房的耐火等級、層數(shù)和占地面積）庫房的耐火等級、層數(shù)和面積，可以確定儲存區(qū)倉庫、產(chǎn)品車間的耐火等級。原料儲庫均為單層，儲庫1耐火等級為甲類一級，面積為150㎡；儲庫2耐火等級為戊類二級面積為150㎡。儲罐5火災危險性為甲類；儲罐6火災危險性為乙類；儲罐7火災危險性為丙類；體積均為1000m³。</p><p><b>　　辦公生活區(qū)</b><

63、/p><p>　　根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》中民用建筑各項設(shè)計要求（見附錄Ⅰ中表A5民用建筑確定耐火等級和面積），對辦公生活區(qū)建筑的耐火等級和面積進行設(shè)計：辦公樓、活動中心、宿舍耐火等級均為二級，食堂、浴池、醫(yī)院、耐火等級均為三級。面積分別為辦公樓1：600㎡，辦公樓2：450㎡，活動中心：1600㎡，食堂1：600㎡。食堂2：600㎡，浴池：600㎡，醫(yī)院450㎡，宿舍1、2、3均為400㎡。</p>

64、<p><b>　　其他設(shè)施區(qū)</b></p><p>　　根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》和《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》對其他設(shè)施的耐火等級及面積進行設(shè)計。其中鍋爐房應為一、二級耐火等級建筑，但每小時鍋爐的總蒸發(fā)量不超過4t的燃煤鍋爐房可采用三級耐火等級的建筑。因此，設(shè)計本化工廠鍋爐房為二級耐火等級的建筑，面積為100㎡；由于消防水池是露天的，所以不考慮耐火等級，面積為300㎡；水泵站、

65、配電站、污水處理站為耐火等級均為二級，面積分別為150㎡、150㎡、225㎡。 </p><p>　　綜上所述，化工廠內(nèi)各建筑物的火災危險類別、耐火等級、層數(shù)、面積如表5.1所示。</p><p>　　表5.1 化工廠內(nèi)各建筑物的火災危險類別、耐火等級、層數(shù)、面積</p><p><b>　　防火間距</b></p><p

66、><b>　　防火間距設(shè)計原則</b></p><p>　　本次設(shè)計中各建、構(gòu)筑物之間防火間距的設(shè)計是以《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》表3.2.11石油化工企業(yè)總平面布置的防火間距為主要根據(jù)，對環(huán)氧氯丙烷-甘油廠各建、構(gòu)筑物之間的防火間距進行確定。將標準所要求的防火間距作為最低標準，并且只考慮鄰近建、構(gòu)筑物只的防火間距。</p><p>　　本廠重點防火區(qū)域為生產(chǎn)

67、區(qū)和儲存區(qū)，根據(jù)生產(chǎn)車間、倉庫、儲罐等的火災危險類別，對防火間距進行設(shè)定。生產(chǎn)區(qū)內(nèi)生產(chǎn)車間的火災危險類別為甲類、乙類，儲庫和儲罐的火災危險類別包括甲類、丙類和戊類。因此，根據(jù)標準可知，甲類車間、倉庫之間的防火間距為30m，甲類與乙類之間的防火間距為25m，甲類于丙類之間的防火間距為20m，乙類與丙類之間的防火間距為15m。</p><p>　　由于工廠所處工業(yè)區(qū)已實現(xiàn)“七通一平”，因此廠內(nèi)鍋爐房僅為工廠生產(chǎn)所需，

68、水泵站為生產(chǎn)區(qū)小型供水泵站，所以將鍋爐房和水泵站當作丙類設(shè)施。則其與配電站之間的防火間距應符合丙類設(shè)施與全廠重要性設(shè)施之間的防火間距，為25m。</p><p><b>　　防火間距的確定</b></p><p>　　依據(jù)以上原則，并且考慮產(chǎn)品生產(chǎn)、儲存過程，工廠整體布局的規(guī)范美觀，以及便于消防滅火等因素，廠內(nèi)建、構(gòu)筑物之間的防火確定見表D1。根據(jù)各建、構(gòu)筑物之間的防

69、火間距及其面積，綜合考慮總體布置以及各類生產(chǎn)車間、倉儲設(shè)施和其他設(shè)施與廠區(qū)圍墻、廠內(nèi)各道路、工廠管理區(qū)及生活區(qū)的距離，工廠總平面布置見圖紙，其中各建（構(gòu)）筑之間的防火間距見附錄Ⅱ，各建（構(gòu)）筑物標號同表5.1。</p><p>　　二氯丙醇合成車間防爆電氣的設(shè)計</p><p><b>　　劃分爆炸危險區(qū)域</b></p><p>　　根據(jù)《防

70、爆電器設(shè)計規(guī)范GB50058-92》第2.2.3條規(guī)定“第一級釋放源：預計正常運行時周期或偶爾釋放的釋放源。類似下列情況的，可劃為第一級釋放源： 在正常運行時會釋放易燃物質(zhì)的泵、壓縮機和閥門等的密封處”。氯丙烯的火災危險性為甲B類。這個流程中氯丙烯的合成工藝是在較高的溫度下進行的，反應本身放熱，反應后的氣體溫度較高，在生產(chǎn)過程中有較高的危險。因此，在進行二氯丙醇合成時密封處為第一級釋放源，釋放物質(zhì)為氯丙烯，所以將密封處所在的區(qū)域劃分為1

71、區(qū)。</p><p>　　根據(jù)《防爆電器設(shè)計規(guī)范GB50058-92》第2.3.16條規(guī)定，“當易燃物質(zhì)重于空氣時，1區(qū)外半徑為15m的范圍內(nèi)劃為2區(qū)”，故整個生產(chǎn)車間3的危險區(qū)域劃分為一區(qū)。區(qū)域劃分圖見附錄Ⅲ。</p><p><b>　　防爆電器的選擇</b></p><p>　　爆炸性混合物分級分組</p><p>

72、;　　根據(jù)《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》氣體或蒸汽爆炸性混合物分級、分組舉例，可以確定物質(zhì)分級，并選擇防爆電器設(shè)備。兩種氣體混合物時，按危險程度較高的級別和組別選用防爆電氣設(shè)備。爆炸危險區(qū)域內(nèi)的電氣設(shè)備，必須符合周圍環(huán)境內(nèi)化學的、機械的、熱的、霉菌以及風沙等不同環(huán)境條件對電氣設(shè)備的要求。電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)應滿足電氣設(shè)備在規(guī)定的運行條件下不降低防爆性能的要求。</p><p>　　二氯丙醇液相合成廠房的泄漏物質(zhì)主

73、要為氯丙烯，根據(jù)《防爆電器設(shè)計規(guī)范GB50058-92》附錄中查表可知，爆炸性氣體混合物按引燃溫度分組為T3,其級別為ⅡA級。</p><p><b>　　防爆電器選擇</b></p><p>　　根據(jù)《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設(shè)計》規(guī)范第2.5.3條廠區(qū)內(nèi)主要防爆電氣根據(jù)（附錄Ⅳ），對二氯丙醇液相合成生產(chǎn)車間的防爆電器進行選擇。</p><p&

74、gt;　　廢油燃燒爐車間泄爆方式確定及泄爆面積計算</p><p><b>　　泄爆面積的計算</b></p><p>　　根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范GB50016-2006》中3.6.3規(guī)定，“有爆炸危險的甲、乙類廠房，其泄壓面積宜按下式計算，但當廠房的長徑比大于3時，宜將該建筑劃分為長徑比小于等于3的多個計算段，各計算段中的公共截面不得作為泄壓面積：</p>

75、;<p><b>　　（7.1）</b></p><p>　　式中 A為泄壓面積，m2；V為廠房的體積，m3；C為廠房容積為1000m3時的泄壓比，可按表3.6.3選取，m2/m3?！?lt;/p><p>　　根據(jù)廠房的尺寸，此廢油燃燒爐車間長為10m，寬為6m，高為5m，泄壓比根據(jù)表格選0.12 m2/m3。經(jīng)計算得該廠房的泄壓面積約為54m2。</

76、p><p><b>　　泄爆方式</b></p><p>　　根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范GB50016-2006》中3.6.4規(guī)定，“泄壓設(shè)施宜采用輕質(zhì)屋面板、輕質(zhì)墻體和易于泄壓的門、窗等，不應采用普通玻璃。泄壓設(shè)施的設(shè)置應避開人員密集場所和主要交通道路，并宜靠近有爆炸危險的部位。作為泄壓設(shè)施的輕質(zhì)屋面板和輕質(zhì)墻體的單位質(zhì)量不宜超過60kg/㎡。屋頂上的泄壓設(shè)施應采取防冰雪積

77、聚措施。3.6.5 散發(fā)較空氣輕的可燃氣體、可燃蒸汽的甲類廠房，宜采用輕質(zhì)屋面板的全部或局部作為泄壓面積。頂棚應盡量平整、避免死角，廠房上部空間應通風良好?！?lt;/p><p>　　廢油燃燒爐車間長為10m，寬為6m，高為5m，頂棚面積為54㎡，棚頂選用單位質(zhì)量為50kg/m2的輕質(zhì)屋面板，泄壓設(shè)施采取防冰雪積聚措施，頂棚憑證，沒有死角，將輕質(zhì)屋面板全部作為泄壓面積，廠房通風良好。采用易于泄壓的通風窗，防止液體泄

78、漏時引起爆炸。</p><p>　　二氯丙醇合成車間的滅火器配置</p><p>　　根據(jù)《建筑滅火器設(shè)計規(guī)范GB50140-2005》中規(guī)定，將該區(qū)域內(nèi)滅火器配置如下。</p><p>　　確定二氯丙醇合成車間的火災種類及危險等級</p><p>　　根據(jù)《建筑滅火器設(shè)計規(guī)范GB50140-2005》中3.1.2的規(guī)定，該廠房的火災種類為B

79、類，該廠的危險等級為嚴重危險級。</p><p><b>　　相關(guān)計算</b></p><p>　　根據(jù)《建筑滅火器設(shè)計規(guī)范GB50140-2005》中7.3規(guī)定的計算可計算值如表8-1。</p><p>　　表8-1 滅火器設(shè)計相關(guān)參數(shù)計算值</p><p><b>　　滅火器的配置</b><

80、;/p><p>　　根據(jù)《建筑滅火器設(shè)計規(guī)范GB50140-2005》中規(guī)定，查表（見附錄Ⅴ）可得，選用推車式碳酸氫鈉干粉滅火器。具體布置見圖8-1。</p><p>　　圖8-1 二氯丙醇合成車間的滅火器設(shè)置示意圖</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　本次設(shè)計主要是從防火防爆的角度對環(huán)氧氯丙烷-甘

81、油廠來考慮，對涉及到的各項原材料、反應容器、廠房、倉庫、工藝流程等等進行分析研究，并進行防火防爆設(shè)計。</p><p>　　通過此次對環(huán)氧氯丙烷-甘油廠的設(shè)計，我學到了很多。首先，對于平時在課本上學到的知識，印在腦海中的印象并不是十分清晰。通過這次設(shè)計，讓我對防火防爆這門課程的理解加深了許多，思路也更加清晰。其次，我在日常學習生活中對各項防火規(guī)范的了解并不是很多。通過此次設(shè)計，使我對本次課設(shè)用到的相關(guān)規(guī)范如：《建

82、筑設(shè)計防火規(guī)范GB50016-2006》、《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范.GB50160-92（1999年版）》和《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范GB50058-92》有了更多的認知。并且在課設(shè)過程中學會了怎樣看懂表格，并且運用這些規(guī)范解決我所面臨的問題。再次，在課程設(shè)計中我還學會了如何進行火災危險性分析，確定建筑物的防爆間距，爆炸危險區(qū)域的劃分，防爆電氣的選擇以及泄爆面積的計算。另外，通過本次課程設(shè)計，我對環(huán)氧氯丙烷-甘油的生產(chǎn)工藝進

83、行了一定的研究，對其生產(chǎn)過程有了更多的了解。并且在資料的查詢過程中，使我了解到了更多課本以外的內(nèi)容。最后，通過本次課程設(shè)計，我學會了如何將課本上的知識應用到實際生活中去。我發(fā)現(xiàn)在實際應用設(shè)計過程中，其復雜程度和難度遠比現(xiàn)在要大得多，但是通過課設(shè)是我找到了方向，知道了如</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　建筑設(shè)計防火規(guī)范.GB50016-

84、2006</p><p>　　石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范.GB50160-92（1999年版）</p><p>　　爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范.GB50058-92</p><p>　　總圖制圖標準.GB/T50103-2001</p><p>　　霍然，楊振宏，柳靜獻. 火災爆炸預防控制工程學. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2007&l

85、t;/p><p>　　宋健池，范秀山. 化工廠系統(tǒng)安全工程. 北京: 化學工業(yè)出版社, 2004</p><p>　　附錄Ⅰ火災危險類別劃分 </p><p>　　表A1生產(chǎn)的火災危險性劃分</p><p>　　表A2貯存物品火災危險性劃分</p><p>　　表A3廠房的耐火等級、層數(shù)和防火分區(qū)的最大允許建筑面積<

86、/p><p>　　表A4 庫房的耐火等級、層數(shù)和占地面積</p><p>　　表A5民用建筑的耐火等級、最多允許層數(shù)和防火分區(qū)最大允許建筑面積</p><p><b>　　附錄Ⅱ防火間距</b></p><p>　　附錄Ⅲ爆炸危險區(qū)域劃分</p><p><b>　　附錄Ⅳ防爆電氣選型<

87、;/b></p><p>　　表B1電氣設(shè)備防爆結(jié)構(gòu)的選型</p><p>　　注：1.表中符號：○為適用；△為慎用；X為不適用（下同）；</p><p>　　表B2變壓器防爆結(jié)構(gòu)的選型</p><p>　　表B3燈具類防爆結(jié)構(gòu)的選型</p><p><b>　　附錄Ⅴ滅火器的配置</b>&