高壓聚乙烯生產(chǎn)廠防火防爆設(shè)計任務(wù)書

0 高壓聚乙烯生產(chǎn)廠防火防爆設(shè)計任務(wù)書 一、防火與防爆技術(shù)課程設(shè)計的目的 本環(huán)節(jié)是在專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的基礎(chǔ)上，通過具體的工程案例的分析和設(shè)計，使學(xué)生更好地熟悉和理解防火防爆安全技術(shù)的基本理論。通過防火防爆課程設(shè)計，掌握生產(chǎn)過程中引起火災(zāi)爆炸的原因和基本規(guī)律，為分析和解決生產(chǎn)過程中的火災(zāi)爆炸隱患打下堅實的實踐基礎(chǔ)。 1、進一步理解和掌握防火防爆的基本理論； 2、熟悉危險性生產(chǎn)或儲存裝置或場所存在的主要危險、有害因素； 3、了解生產(chǎn)工藝流程、熟悉安全生產(chǎn)規(guī)程和安全管理制度； 4、運用 防火防爆安全技術(shù)的 基本理論和 安全管理原理提出針對性的安全對策措施。 二、課程設(shè)計的主要內(nèi)容 1、準備和熟悉有關(guān)參考資料（ 1天）； 2、選擇一個具有火災(zāi)爆炸危險生產(chǎn)或儲存企業(yè)， 了解生產(chǎn)工藝過程，分析確定工藝過程中所存在的主要危險及各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)和存儲場所的火災(zāi)危險類別（ 2天）； 3、 設(shè)定工廠內(nèi)的生產(chǎn)場所、附屬設(shè)施、存儲區(qū)的建、構(gòu)筑物的功能，確定建、構(gòu)筑的耐火等級，進行工廠區(qū)域規(guī)劃和總平面布置 （ 1天）； 4、 選擇某一廠房進行爆炸危險區(qū)域劃分 （ 1天）； 5、對 主要防爆電氣設(shè)備進行分析、選型 （ 1天）； 6、 對某一有爆炸危險的廠房計算其 泄爆面積，并選擇確定泄爆方式 （ 1天）； 1 7、提出防火防爆對策措施（ 1天）； 8、 繪制廠區(qū)總平面布置圖和廠房爆炸危險區(qū)域劃分圖 （ 1天）； 9、報告的編制與修改（ 3天）。 三、課程設(shè)計要求 1、完成時間： 2 周； 2、要求每個學(xué)生完成課程設(shè)計書一份，約 5000字。要求學(xué)生對所設(shè)計的內(nèi)容必須概念準確，參數(shù)選擇合理，符合設(shè)計手冊與設(shè)計規(guī)范及相關(guān)參考書籍的要求，計算正確，計算書書寫工整、清晰，文筆流暢。設(shè)計合理，圖表清晰，符合規(guī)范。 3、獨立完成。 四、主要設(shè)計依據(jù) 1、石油庫設(shè)計規(guī)范 、 汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范 、 建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范 4、建筑設(shè)計防火規(guī)范 、石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范 、爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范 、 化工生產(chǎn)防火防爆安全技術(shù) 等有關(guān)圖書資料 8、有關(guān)化工生產(chǎn)工藝圖書資料 2 3 目 錄 設(shè) 計任務(wù)書 . 0 前言 . 5 第一章 工程概況 . 6 第二章 工程項目分析 . 7 藝流程介紹 . 7 產(chǎn)工藝簡述 . 7 險分析及分類 . 8 藝環(huán)節(jié)的劃分 . 10 產(chǎn)區(qū) . 10 儲設(shè)施 . 10 他設(shè)施 . 11 第三章 總平面布置 . 12 區(qū)布置 . 12 災(zāi)危險類別的確定 . 12 產(chǎn)工藝火災(zāi)危險分類 . 12 儲區(qū)火災(zāi)危險分類 . 14 火等級的確定 . 14 產(chǎn)區(qū) . 14 存區(qū) . 16 活區(qū) . 19 屬設(shè)施區(qū) . 19 火間距 . 20 火間距設(shè)計原則 . 20 火間距的確定 . 22 第四章 防爆電氣的設(shè)計 . 23 分爆炸危險區(qū)域 . 23 爆電氣選擇 . 23 4 第五章 泄爆方式確定及泄爆面積計算 . 27 爆方式 . 27 爆面積的計算 . 28 第六章 消防滅火器的配備 . 30 火器的選擇 . 30 火器設(shè)置與配置 . 31 總結(jié) . 36 參考文獻 . 37 5 前 言 高壓聚乙烯是目前世界上產(chǎn)量最大、價值較低、用途廣泛的通用塑料之一 , 其薄膜制品、電器絕緣材料、注塑、吹塑制品、涂層、板材、管材在工農(nóng)業(yè)和日常生活中得到普遍應(yīng)用。高壓低密度聚乙烯是用高壓工藝生產(chǎn)的，壓力為 110350度為 130 350，聚合時間非常短，一般為 15 秒到 2 分鐘。乙烯聚合反應(yīng)放出大量的熱，熱量主要通過循環(huán)過量的冷單體實現(xiàn)撤熱，系統(tǒng) 基本上在絕熱條件下操作。高壓反應(yīng)主要采用兩種聚合反應(yīng)器：一種是帶攪拌器的高壓釜式反應(yīng)器，該工藝最早是 20 世紀 30 年代由 司開發(fā)的；另一種是管式反應(yīng)器，最早是由巴斯夫公司開發(fā)的。后來，杜邦、陶氏化學(xué)、 友和 現(xiàn)在的埃尼化學(xué) )都對工藝作了若干改進。兩種工藝生產(chǎn)的聚合物略有差別，主要因為反應(yīng)器的溫度分布不同。 釜式法和管式法兩種工藝的生產(chǎn)流程大體相同，一個工業(yè)化的 置通常由以下幾部分組成：乙烯壓縮、引發(fā)劑制備和注入系統(tǒng)、聚合反應(yīng)器、分離系統(tǒng)、擠出造粒。除聚合反應(yīng)器外，釜式法和管式法 的工藝步驟相似?，F(xiàn)已建成的管式法最大單線反應(yīng)器能力為 32 萬噸 /年，是巴塞爾公司建在法國的裝置；釜式法最大單線反應(yīng)器能力為 18 萬噸 /年。 本次課設(shè)以釜式法為例：釜式法高壓聚乙烯是以乙烯為單體在 100 300 高壓條件下 , 用氧或有機過氧化物為催化劑經(jīng)聚合而制得的。因所得的產(chǎn)品密度一般 0. 935, 故又稱低密度聚乙烯。從消防安全角度看 , 高壓聚乙烯生產(chǎn)龐大、復(fù)雜 , 物料涉及易燃易爆物質(zhì) , 生產(chǎn)在高溫高壓下進行 , 具有較大的火危險性 , 若稍有疏忽就可能引起燃燒、爆炸 , 并且事故發(fā)生 后常因撲救困難 , 導(dǎo)致重大損失。因此 , 如何保證其安全高效地運行 , 是值得深入探討的問題。 6 第一章 工程概況 本次課程設(shè)計的任務(wù)是對高壓聚乙烯生產(chǎn)廠的設(shè)計，設(shè)計該工廠位于大連松木島化工園區(qū)，地理位置得天獨厚，水陸交通十分便利。 園區(qū)坐落在大連瓦房店市西南沿海，屬暖溫帶大陸季風(fēng)氣候區(qū)，冬無嚴寒，夏無酷暑，四季分明，平均氣溫 無霜期 165均降水量 580距大連 50 公里，北距沈陽 290 公里，東距瓦房店城區(qū) 40 公里；海上西距秦皇島港 84 海里、天津港 170 海里，南距大 連港 85 海里，北距長興島港 40海里，具備發(fā)展臨港工業(yè)區(qū)的天然條件。同時，化工園區(qū)周邊有大面積廢棄鹽田，可保證園區(qū)繼續(xù)拓展。園區(qū)東距沈大高速公路 8 公里 ;省級濱海路、長興島疏港高速公路均經(jīng)過園區(qū)；園區(qū)自備 里專用鐵路線；現(xiàn)規(guī)劃的港口泊位（萬噸以下） 12 個，航道工程已開始啟動。廠址宜位于鄰近城鎮(zhèn)或居住區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)，以便生產(chǎn)過程中的廢氣及時排除和擴散，以減少對本企業(yè)和鄰近企業(yè)和居民的環(huán)境影響。區(qū)內(nèi)有近百家大中型各類化工廠，包括化肥廠、農(nóng)藥廠等。擁有壓縮機、聚合反應(yīng)釜、冷卻器、低壓乙烯接受器、低壓 分離器等生產(chǎn)設(shè)施，配置密度計、溫度計、恒溫水浴、分光光度計、烘箱、分析天平等檢測設(shè)施，確?？蛇B續(xù)提供合格的產(chǎn)品。 7 第二章 工程項目分析 藝流程介紹 產(chǎn)工藝簡述 本工藝以 3. 330的高純度乙烯為原料 , 以有機過氧化物為催化劑 , 經(jīng)一次壓縮機和二次壓縮機兩次壓縮到反應(yīng)所需壓力 130 250 于 260左右高溫進入聚合反應(yīng)釜中 , 在引發(fā)劑作用下 , 即聚合成低密度聚乙烯。生成的低密度聚乙烯與未反應(yīng)的乙烯。經(jīng)反應(yīng)器底部減壓閥 , 進入產(chǎn)品冷卻器 , 冷卻到一定溫度以后 , 進入高壓分離器 , 壓力降至 右 , 分離出大部分未反應(yīng)的乙烯 , 返回二次壓縮機進口。從高壓分離器底部出來的聚合物經(jīng)低壓分離器 , 壓力降至 49 分離出的乙烯返回低壓乙烯接受器 , 熔融的聚合物從低壓分離器底部出料 , 經(jīng)水下切粒 , 脫水干燥得聚乙烯顆粒 , 再經(jīng)空送混合 , 加工 , 可制得各種具有優(yōu)良性能的低密度聚乙烯成品。 化學(xué)反應(yīng)方程式： 生產(chǎn)工藝流程圖： 8 乙烯裝置工藝流程圖： 險分析及分類 固有危險性：固有危險性是指聚合反應(yīng)中的原料、產(chǎn) 品、中間產(chǎn)品等本身具有的危險有害特性。 火災(zāi)危險性：參加聚合反應(yīng)介質(zhì)的自聚和燃爆危險性，單烯烴聚合單體包括液態(tài)的乙烯、丙烯等，都屬于甲類火災(zāi)危險性易燃液體。 二烯聚合所指的單體主要包括丁二烯、雙環(huán)戊二烯等都是易燃物質(zhì)，其蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物。 9 爆炸危險性：如烯烴聚合所需單體丁二烯、雙環(huán)戊二烯、苯乙烯、等易燃物質(zhì)的蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物，二烯烴（丁二烯、雙環(huán)戊二烯）還能生成過氧化物，這是一種有爆炸危險的不穩(wěn)定物質(zhì)。 中毒危險性：環(huán)氧乙烷、苯乙烯、氯乙烯等反應(yīng)物具有一定的毒性。如環(huán)氧乙烷屬于高度危 害，氯乙烯屬于極度危害，其余大多屬于輕度危害，如乙烯、苯乙烯等。 工藝過程的危險性： （ 1）本體聚合：這種聚合方法往往由于聚合熱不易傳導(dǎo)散出而導(dǎo)致危險。例如在高壓聚乙烯生產(chǎn)中，每聚合 1烯會放出 熱量，倘若這些熱量未能及時移去，則每聚合 1的乙烯，即可使釜內(nèi)溫度升高 12 13，待升高到一定溫度時，就會使乙烯分解，強烈放熱，有發(fā)生暴聚的危險。一旦發(fā)生暴聚，則設(shè)備堵塞，壓力驟增，極易發(fā)生爆炸。 （ 2）溶液聚合：這種聚合方法在聚合和分離過程中，易燃溶劑容易揮發(fā)和產(chǎn)生靜電火花。溶液聚合是單體溶于溶 劑中形成均相體系 ,在催化劑的作用下，反應(yīng)生成聚合物。此聚合方式所采用帶攪拌的設(shè)備能保證反應(yīng)體系熱量分布均勻，但是因大量使用易燃可燃液體作為溶劑，其燃燒爆炸危險性大。 （ 3）懸浮聚合：這種聚合方法在整個聚合過程中，如果沒有嚴格控制工藝條件，致使設(shè)備運轉(zhuǎn)不正常，則易出現(xiàn)溢料，如若溢料，則水分蒸發(fā)后未聚合的單體和引發(fā)劑遇火源極易引發(fā)著火或爆炸事故。 （ 4）乳液聚合：這種聚合方法常用無機過氧化物 (如過氧化氫 )作引發(fā)劑，如若過氧化物在介質(zhì) (水 )中配比不當(dāng)，溫度太高，反應(yīng)速度過快，會發(fā)生沖料，同時在聚合過程中還會產(chǎn)生 可燃氣體。 （ 5）縮合聚合：縮合聚合是吸熱反應(yīng)，但由于溫度過高，也會導(dǎo)致系統(tǒng)的壓力增加，甚至引起爆裂，泄漏出易燃易爆的單體。 催化劑的性質(zhì)增大過程的危險性：聚合過程所使用的催化劑，有的為強氧化劑，有的易分解爆炸，有的易自燃。聚合過程中催化劑加入過量 ,引發(fā)劑的比例過高 ,聚合反應(yīng)速度加快 ,產(chǎn)生的反應(yīng)熱不易導(dǎo)出 ,還可能導(dǎo)致暴聚。 原料含雜質(zhì)引發(fā)危險：高壓聚乙烯生產(chǎn)中，原料乙烯不純，尤其是含乙炔量過高，壓縮時就易聚合放熱而發(fā)生爆炸。 10 藝環(huán)節(jié)的劃分 產(chǎn)區(qū) 高壓聚乙烯的工藝流程共分為五 個步驟：壓縮、換熱、聚合反應(yīng)、分離、造粒。壓縮分一次壓縮和二次壓縮，兩者可設(shè)置在同一車間。分離也分一次分離和二次分離，亦可設(shè)置一個生產(chǎn)車間，其余的單獨設(shè)置車間，分別編號為 1、 2、 3、4、 5。各個生產(chǎn)車間的功能與規(guī)模見表 表 個生產(chǎn)車間的功能與規(guī)模 編號 生產(chǎn)車間名稱 功能 長（ m） 寬 （ m） 高（ m） 面 積 ( 1 壓縮車間 壓縮到反應(yīng)所需壓力 50 20 8 1000 2 換熱車間 冷卻到一定溫度 40 20 8 800 3 聚合反應(yīng)車間 聚合成低密度聚乙烯 40 20 8 800 4 分離車間 分離出未反應(yīng)的乙烯 50 30 8 1500 5 造粒車間 聚乙烯顆粒 40 20 8 800 儲設(shè)施 由于涉及到多種物品的儲存，為了方便工廠對原料與成品的管理，所以在廠內(nèi)設(shè)計儲存車間和成品車間。儲存車間分兩個，其中一個用來儲存原料（乙烯），另一個是用來儲存成品（聚乙烯）。分別編號為 6、 7。各個車間的功能與規(guī)模見表 表 存車間的功能與規(guī)格 編號 廠房名稱 廠房功能 長（ m） 寬（ m） 高（ m）（ m） 面積（） 6 原料車間 用于儲存原料 30 20 8 600 7 成品車間 用于儲存成品 30 20 8 600 11 他設(shè)施 工廠是一個大的系統(tǒng)，除主要的生產(chǎn)車間外，還應(yīng)設(shè)置一些輔助設(shè)施，如職工公寓、食堂、消防水池、鍋爐房、技術(shù)安全處等。只有這樣整個工廠才能正常運作。各個建筑物的規(guī)格如表 示 表 他設(shè)施的名稱和規(guī)格 編號 名稱 長（ m） 寬（ m） 層數(shù) 面積（ 8 職工公寓 60 20 5 1200 9 食堂 60 30 2 1800 10 辦公樓 50 20 4 1000 11 會議室 40 30 2 1200 12 休閑中心 50 40 3 2000 13 技術(shù)安全處 35 20 2 700 14 消防處 40 30 1 1200 15 變、配電站 20 20 1 400 16 消防水池 30 20 1 600 17 水泵站 20 20 1 400 18 鍋爐房 30 20 1 600 19 污水處理站 30 20 1 600 20 車庫 30 20 1 600 12 第三章 總平面布置 區(qū)布置 為了滿足工廠生產(chǎn)、生活與發(fā)展的需要，充分考慮到工廠所處的地理位置和全年最小風(fēng)頻 風(fēng)向，周邊的環(huán)境和生產(chǎn)過程中所涉及到的危險化學(xué)物質(zhì)的危險性，工廠周邊居住人群的人身財產(chǎn)安全，各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)流程持續(xù)快速進行與火災(zāi)爆炸危險等多方面因素，把整 個工廠大致劃分成了四大區(qū)域：生產(chǎn)區(qū)、儲存區(qū)、生活區(qū)、附屬設(shè)施區(qū)。即從西到東依次為鍋爐房、車庫、辦公樓、職工公寓、休閑中心；從北到南為辦公樓技術(shù)安全處、消防水池、生產(chǎn)車間。 災(zāi)危險類別的確定 產(chǎn)工藝火災(zāi)危險分類 根據(jù)生產(chǎn)車間內(nèi)所存在的物質(zhì)的火災(zāi)危險性的特征確定該廠房的火災(zāi)危險類別，且當(dāng)同一房間內(nèi)，布置有不同火災(zāi)危險性類別的設(shè)備時，應(yīng)按火 災(zāi)危險性類別最高的設(shè)備確定。根據(jù)建筑設(shè)計防火規(guī)范（ 見附錄中表 產(chǎn)的火災(zāi)危險性分類）可知壓縮、換熱、聚合反應(yīng)、分離都是屬于甲類生產(chǎn)。有如下理由：乙烯下限低于 生產(chǎn)類別為甲類，整個反應(yīng)過程都基本貫穿著乙烯，所以屬于甲類生產(chǎn)類別。聚乙烯屬于易燃固體 ,造粒屬于丙類。 13 表 產(chǎn)的火災(zāi)危險性劃分 生產(chǎn)類別 火災(zāi)危險性的特征 甲 使用或產(chǎn)生下列物質(zhì)： （ 1）閃點 28的易燃液體 （ 2）爆炸下限 10%的可燃氣體 （ 3）常溫下能自行分解或在空氣中氧化即能 導(dǎo)致迅速自燃或爆炸物質(zhì) （ 4）常溫下受到水或空氣中水蒸氣的作用，能產(chǎn)生可燃氣體并引起燃燒或爆炸的物質(zhì) （ 5）遇酸、受熱、撞擊、摩擦以及遇有機物或硫磺等易燃的無機物，極易引起燃燒或爆炸的強氧化劑 （ 6）受撞擊、摩擦或與氧化劑、有機物接觸時能引起燃燒或爆炸物質(zhì) （ 7）在壓力容器內(nèi)物質(zhì)本身溫度超過自燃點的生產(chǎn) 乙 使用或產(chǎn)生下列物質(zhì) （ 1）閃點 28 60的易燃、可燃液體 （ 2）爆炸下限 10%的可燃氣體 （ 3）助燃氣體和不屬于甲類的氧化劑 （ 4）不屬于甲類的化學(xué)易燃危險固體 （ 5）生產(chǎn)中排除浮游狀態(tài)的可燃 纖維或粉塵，并能與空氣形成爆炸性混合物者 丙 使用或產(chǎn)生下列物質(zhì) （ 1）閃點 60的可燃液體 （ 2）可燃固體 丁 具有下列情況生產(chǎn) （ 1）對非燃燒物質(zhì)進行加工，并在高熱或熔化狀態(tài)下經(jīng)常產(chǎn)生輻射熱、火花或火焰的生產(chǎn) （ 2）利用氣體、液體、固體作為燃料或?qū)怏w、液體進行爆炸作其他用的各種生產(chǎn) （ 3）常溫下使用或加工難燃燒物質(zhì)的生產(chǎn) 戊 常溫下使用或加工非燃燒物質(zhì)的生產(chǎn) 14 儲區(qū)火災(zāi)危險分類 根據(jù)儲存庫內(nèi)所儲存的物質(zhì)的火災(zāi)危險性的特征確定該儲存區(qū)的火災(zāi)危險類別，且當(dāng)同一儲存庫內(nèi)，布置有不同火災(zāi) 危險性類別的設(shè)備時，應(yīng)按火災(zāi)危險性類別最高的設(shè)備確定。 根據(jù)建筑設(shè)計防火規(guī)范 中的儲存物品的火災(zāi)危險性分類，可確定各儲存庫的火災(zāi)危險類別分別為： 6 號儲存庫為甲類（乙烯 爆炸下限 ， 7 號儲存庫為丙類（聚乙烯為可燃固體）。 表 存物品火災(zāi)危險性劃分 貯存物品類別 儲存物品的火災(zāi)危險性的特征 甲 （ 1）閃點 28的易燃液體 （ 2）爆炸下限 10%的可燃氣體 （ 3）常溫下能自行分解或在空氣中氧化即能導(dǎo)致迅速自燃或爆炸的物質(zhì) （ 4）常溫下受到水或空氣中水蒸氣的作用，能產(chǎn)生可燃氣體并引起燃燒或爆炸的物質(zhì) （ 5）遇酸、受熱、撞擊、摩擦以及遇有機物或硫磺等易燃的無機物，極易引起燃燒或爆炸的強氧化劑 （ 6）受撞擊、摩擦或與氧化劑、有機物接觸時能引起燃燒或爆炸的物質(zhì) （ 7）在壓力容器內(nèi)物質(zhì)本身溫度超過自燃點的生產(chǎn) 乙 （ 1）不屬于甲類的化學(xué)易燃危險固體 （ 2）閃點 28 60的易燃、可燃液體 （ 3）不屬于甲類的氧化劑 （ 4）助燃氣體 （ 5）爆炸下限 10%的可燃氣體 （ 6）常溫下與空氣接觸能緩慢氧化、積熱不散引起自燃的危險物品 丙 （ 1）閃點 60的可燃液體 （ 2）可燃固體 丁 難燃燒物品 戊 非燃 燒物品 火等級的確定 產(chǎn)區(qū) 根據(jù)生產(chǎn)區(qū)廠房的火災(zāi)危險類別，依據(jù)建筑設(shè)計防火規(guī)范 (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）確定各廠房的耐火等 15 級及廠房面積。此次設(shè)計廠房全為單層廠房，編號 1 至 5 號生產(chǎn)車間火災(zāi)危險類別都為甲類，選擇耐火等級為一級 ，廠房面積前五個分別為 1000 800 00 1500 800 表 產(chǎn)的火災(zāi)危險性劃分 生產(chǎn) 類別 火災(zāi)與爆炸危險性的特征 甲 使用或產(chǎn)生下列物質(zhì) （ 1）閃點 28的易燃液體 （ 2）爆炸下限 10%的可燃氣體 （ 3）常溫下能自行分解或在空氣中氧化即能導(dǎo)致迅速自燃或爆炸的物質(zhì) （ 4）常溫下受到水或空氣中水蒸氣的作用，能產(chǎn)生可燃氣體并引起燃燒或爆炸的物質(zhì) （ 5）遇酸、受熱、撞擊、摩擦以及遇有機物或硫磺等易燃的無機物，極易引起燃燒或爆炸的強氧化劑 （ 6）受撞擊、摩擦或與氧化劑、有機物接觸時能引起燃燒或爆炸的物質(zhì) （ 7）在壓力容器內(nèi)物質(zhì)本身溫度超過自燃點的生產(chǎn) 乙 使用或產(chǎn)生下列物質(zhì) （ 1）閃點 28 60的易燃、可燃液體 （ 2）爆炸下限 10%的可燃氣體 （ 3）助 燃氣體和不屬于甲類的氧化劑 （ 4）不屬于甲類的化學(xué)易燃危險固體 （ 5）生產(chǎn)中排除浮游狀態(tài)的可燃纖維或粉塵，并能與空氣形成爆炸性混合物者 丙 使用或產(chǎn)生下列物質(zhì) （ 1）閃點 60的可燃液體 （ 2）可燃固體 丁 具有下列情況生產(chǎn) （ 1）對非燃燒物質(zhì)進行加工，并在高熱或熔化狀態(tài)下經(jīng)常產(chǎn)生輻射熱、火花或火焰的生產(chǎn) （ 2）利用氣體、液體、固體作為燃料或?qū)怏w、液體進行爆炸作其他用的各種生產(chǎn) （ 3）常溫下使用或加工難燃燒物質(zhì)的生產(chǎn) 戊 常溫下使用或加工非燃燒物質(zhì)的生產(chǎn) 16 表 房的耐火等級、層數(shù)和 防火分區(qū)的最大允許建筑面積 生產(chǎn)類別 廠房的 耐火等級 最多允許層數(shù) 每個防火分區(qū)的最大允許建筑面積（ 單層 廠房 多層 廠房 高層 廠房 地下、半地下廠房，廠房的地下室、半地下室 甲 一級 二級 除生產(chǎn)必須采用多層者外，宜采用單層 4000 3000 3000 2000 乙 一級 二級 不限 6 5000 4000 4000 3000 2000 1500 丙 一級 二級 三級 不限 不限 2 不限 8000 3000 6000 4000 2000 3000 2000 500 500 丁 一、二級 三級 四級 不限 3 1 不限 4000 1000 不限 2000 4000 1000 戊 一、二級 三級 四級 不限 3 1 不限 5000 1500 不限 3000 6000 1000 存區(qū) 根據(jù)庫房的火災(zāi)危險類別，依據(jù)建筑設(shè)計防火規(guī)范 (房的耐火等級、層數(shù)和占地面積）庫房的耐火等級、層數(shù)和占地面積確定各庫房的耐火等級及庫房擇耐火等級均為二級，面積均為 600 17 表 存物品火災(zāi)危險性劃分 貯存物品類別 火災(zāi)與爆炸危險性的特征 甲 （ 1）常溫下能自行分解或在空氣中氧化即能導(dǎo)致迅速自燃或爆炸的物質(zhì) （ 2）常溫下受到水或空氣中水蒸氣的作用，能產(chǎn)生可燃氣體并引起燃燒或爆炸的物質(zhì) （ 3）受撞擊、摩擦或與氧化劑、有機物接觸時能引起燃燒或爆炸的物質(zhì) （ 4）閃點 28 的易燃液體 （ 5）爆炸下限 10%的可燃氣體，以及受到水或空氣中水蒸氣的作用，能產(chǎn)生爆炸下限 10%的可燃氣體的固體物質(zhì) （ 6）遇酸、受熱、撞擊、摩擦以及遇有機物或硫磺等易燃的無機物，以 及極易引起燃燒或爆炸的強氧化劑 乙 （ 1）不屬于甲類的化學(xué)易燃危險固體 （ 2）閃點 28 60 的易燃、可燃液體 （ 3）不屬于甲類的氧化劑 （ 4）助燃氣體 （ 5）爆炸下限 10%的可燃氣體 （ 6）常溫下與空氣接觸能緩慢氧化、積熱不散引起自燃的危險物品 丙 （ 1）閃點 60 的可燃液體 （ 2）可燃固體 丁 難燃燒物品 戊 非燃燒物品 表 庫的耐火等級、層數(shù)和面積 18 儲存物品類別 倉庫的 耐火等級 最多允許層數(shù) 每座倉庫的最大允許占地面積和每個防火分區(qū)的最大允許建筑面積（ 單層倉庫 多層倉庫 高層倉庫 地下、半地下倉庫或倉庫的地下室、半地下室 每座倉庫 防火分區(qū) 每座倉庫 防火分區(qū) 每座倉庫 防火分區(qū) 防火分區(qū) 甲 3、 4項 1、 2、5、 6項 一級 一、二級 1 1 180 750 60 250 乙 1、 3、 4項 一、二級 三級 3 1 2000 500 500 250 900 300 2、 5、 6項 一、二級 三級 5 1 2800 900 700 300 1500 500 丙 1項 一、二級 三級 5 1 4000 1200 1000 400 2800 700 150 2項 一、二級 三級 不限 3 6000 2100 1500 700 4800 1200 1200 400 4000 1000 300 丁 一、二級 三級 四級 不限 3 1 不限 3000 2100 3000 1000 700 不限 1500 1500 500 4800 1200 500 戊 一、二級 三級 不限 3 1 不限 3000 2100 不限 1000 700 不限 2100 2000 700 6000 1500 1000 19 四級 活區(qū) 根據(jù)建筑設(shè)計防火規(guī)范 (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）。職工公寓耐火等級設(shè)為二級，建筑層數(shù)5 層，建筑面積 1200堂耐火等級三級，層數(shù) 2 層，建筑面積 1800公樓耐火等級三級，建筑層數(shù) 4 層，建筑面積 1000議室耐火等級設(shè)為三級，建筑層數(shù)二層 ，建筑面積 1200閑中心耐火等級二級，建筑層數(shù)為三層，建筑面積 2000術(shù)安全處耐火等級三級建筑層數(shù) 2 層，建筑面積 700防處耐火等級二級，建筑層數(shù)單層，建筑面積 1200 屬設(shè)施區(qū) 根據(jù)建筑設(shè)計防火規(guī)范 ( 獨立建造的消防水泵房，其耐火等級不應(yīng)低于二級。附設(shè)在建筑中的消防水泵房應(yīng)按本規(guī)范第 的規(guī)定與其它部位隔開。故在此設(shè)計為耐火等級為一級，建筑面積為 400層。其它像車庫設(shè)為三級，建筑面積為 600層。變、配 電站和消防水池、鍋爐房、污水處理站都設(shè)為二級，單層，建筑面積分別為 400 600 600600 20 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 耐火 等級 最多允 許層數(shù) 防火分區(qū)的最大允許建筑面積（ 備 注 一、二級 按本規(guī)范第 2500 院的觀眾廳，展覽建筑的展廳，其防火分區(qū)最大允許建筑面積可適當(dāng)放寬。 兒園的兒童用房和兒童游樂廳等兒童活動場所不應(yīng)超過 3 層或設(shè)置在四層及四層以上樓層或地 下、半地下建筑（室）內(nèi)。 三級 5 層 1200 兒園的兒童用房和兒童游樂廳等兒童活動場所、老年人建筑和醫(yī)院、療養(yǎng)院的住院部分不應(yīng)超過 2 層或設(shè)置在三層及三層以上樓層或地下、半地下建筑（室）內(nèi)。 校、電影院、劇院、禮堂、食堂、菜市場不應(yīng)超過 2 層或設(shè)置在三層及三層以上樓層。 四級 2 層 600 學(xué)校、食堂、菜市場、托兒所、幼兒園、老年人建筑、醫(yī)院等不應(yīng)設(shè)置在二層。 火間距 火間距設(shè)計原則 本次設(shè)計各建構(gòu)筑物之間的防火間距的設(shè)計主要根據(jù)建筑設(shè)計防火規(guī)范(總平面布置的防火間距的要求作為最低標準進行確定。并且只考慮鄰近建構(gòu)筑物的防火間距。生產(chǎn)區(qū)和存儲區(qū)主要考慮廠房和庫房的火災(zāi)危險類別，該工廠的生產(chǎn)區(qū)有甲類和丙類廠房，儲存區(qū)有甲、丙類兩種庫房。 甲類廠房與重要公共建筑之間的防火間距不應(yīng)小于 明火或散發(fā)火 21 花地點之間的防火間距不應(yīng)小于 爐房、變電站、水泵房等全廠性重要設(shè)施和甲類廠房之間間距 35 m，和丙類廠房建筑之間間距為 25 m。 甲類倉庫之間的防火間距不應(yīng)小于 類倉庫與高層倉庫之間的防火間距不應(yīng)小于 13m，與民用建筑之間的防火間距不宜小于 重要公共建筑之間的防火間距不宜小于 體規(guī)定見下表： 表 房的防火間距 表 庫的防火間距 22 火間距的確定 根據(jù)以上原則，再考慮工廠整體布局的整齊美觀，工廠內(nèi)各建構(gòu)筑物之間的防火間距確定見表 有建構(gòu)筑物的面積及它們之間的防火間距，再綜合考慮總體布置及甲類廠房和庫房與廠區(qū)圍墻和廠內(nèi)主要、次要道路之間的距離 . 23 第四章 防爆電氣的設(shè)計 分爆炸危險區(qū)域 在根據(jù)有關(guān)標準和規(guī)范 劃分的同時還應(yīng)參考以往的經(jīng)濟和行業(yè)特點。既要保證生產(chǎn)裝置的安全可靠又要避免人為提高爆炸危險區(qū)域等級而造成工程投資浪費。 根據(jù)爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范 ( 釋放源應(yīng)按易燃物質(zhì)的釋放頻繁程度和持續(xù)時間長短分級，并應(yīng)符合下列規(guī)定。 在每個工程項目中，每一臺加工設(shè)備 (如罐、泵、管道 容器等 )，其內(nèi)部含有易燃性物料，就應(yīng)視為潛在釋放源。 在場所分類中，首先應(yīng)按易燃物質(zhì)的釋放頻繁程度和持續(xù)時間長短確定釋放源的等級。根據(jù)規(guī)范規(guī)定共分為三級： 放源：預(yù)計長期釋放或短時頻繁釋放的釋放源，可劃為連續(xù)級釋放源。 計正常運行時周期或偶爾。 計在正常時不會釋放，即使釋放也僅是偶爾短時釋放的釋放源，可劃為第二級釋放源。 1. 存在連續(xù)級釋放源的區(qū)域可劃為 0區(qū)； 2存在第一級釋放源的區(qū)域可劃為 1區(qū)； 3存在第二級釋放源的區(qū)域可劃為 2區(qū)。 1號車間是將乙烯所處的環(huán)境壓縮到反應(yīng)所需壓力的車間，知該生產(chǎn)區(qū)域存在的釋放源是在正常時不會釋放，即使釋放也僅是偶爾短時釋放的釋放源，為第二級釋放源，存在第二級釋放源的區(qū)域可 劃為 2區(qū)。 爆電氣選擇 根據(jù)爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范 ( 爆 24 炸性氣體環(huán)境電氣設(shè)備的選擇應(yīng)符合下列規(guī)定： 一、根據(jù)爆炸危險區(qū)域的分區(qū)、電氣設(shè)備的種類和防爆結(jié)構(gòu)的要求，應(yīng)選擇相應(yīng)的電氣設(shè)備。 二、選用的防爆電氣設(shè)備的級別和組別，不應(yīng)低于該爆炸性氣體環(huán)境內(nèi)爆炸性氣體混合物的級別和組別。當(dāng)存在有兩種以上易燃性物質(zhì)形成的爆炸性氣體混合物時，應(yīng)按危險程度較高的級別和組別選用防爆電氣設(shè)備。 三、爆炸危險區(qū)域內(nèi)的電氣設(shè)備，應(yīng)符合周圍 環(huán)境內(nèi)化學(xué)的、機械的、熱的、霉菌以及風(fēng)沙等不同環(huán)境條件對電氣設(shè)備的要求。第 各種電氣設(shè)備防爆結(jié)構(gòu)的選型應(yīng)符合下列規(guī)定 ： (1)旋轉(zhuǎn)電機防爆結(jié)構(gòu)的選型應(yīng)符合表 規(guī)定 ： 表 （注： 為適用；為慎用； 危險區(qū)域 防爆電器 電器 設(shè)備 2區(qū) 隔爆型 d 正壓型 p 增安型 e 無火花型n 鼠籠型感應(yīng)電動機 繞線型感應(yīng)電動機 同步電動機 直流電動機 電磁滑差離合器 25 (2)低壓變壓器防爆結(jié)構(gòu)的選型應(yīng)符合表 表 危險區(qū)域 防爆電器 電器 設(shè)備 2區(qū) 隔爆型 d 正壓型 p 增安型 e 充油型 n 變壓器 (包括起動用 ) 電抗線圈 (包括起動用 ) 儀表用互感器 (3)低壓開關(guān)和控制器類防爆結(jié)構(gòu)選型應(yīng)符合表 表 (4)燈具類防爆結(jié)構(gòu)的選型應(yīng)符合表 26 表 危險區(qū)域 防爆電器 電器設(shè)備 2區(qū) 隔爆型 d 增安型 e 固定式燈 移動式燈 攜帶式電池?zé)?指示燈類 鎮(zhèn)流器 (5)信號報警裝置等電氣設(shè)備防爆結(jié)構(gòu)的選型應(yīng)符合表 表 危險區(qū)域 防爆電器 電器設(shè)備 2區(qū) 本質(zhì)安全型ia 爆型 d 正壓型 p 增安型 e 信號報警裝置 插接裝置 接線箱（盒） 電氣測量表計 27 第五章 泄爆方式確定及泄爆面積計算 爆方式 根據(jù)建筑設(shè)計防火規(guī)范 (第 有爆炸危險的甲、乙類廠房宜獨立設(shè)置，并宜采用敞開或半敞開式。其承重結(jié)構(gòu)宜采用鋼筋混凝土或鋼框架、排架結(jié)構(gòu)。 第 有爆炸危險的甲、乙類廠房應(yīng)設(shè)置泄壓設(shè)施。 第 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(yīng)采用普通玻璃。泄壓設(shè)施的設(shè)置應(yīng)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/頂上的泄壓設(shè)施應(yīng)采取防冰雪積聚措施。 第 散發(fā)較空氣輕的可燃氣體、可燃蒸氣的甲類廠房，宜采用輕質(zhì)屋面板的全部或局部作為泄壓面積。頂棚應(yīng)盡量平整、避免死角，廠房上部空間應(yīng)通風(fēng)良好。 第 散發(fā)較空氣重的可燃氣體、可燃蒸氣的甲類廠房以及有粉塵、纖維爆炸危險的乙類廠房，應(yīng)采用不發(fā)火花的地面。采用絕緣材料作整體面層時，應(yīng)采取防靜電措施。散發(fā)可燃粉塵、纖維的廠房內(nèi)表面應(yīng)平整、光滑，并易于清掃 。 第 有爆炸危險的甲、乙類生產(chǎn)部位，宜設(shè)置在單層廠房靠外墻的泄壓設(shè)施或多層廠房頂層靠外墻的泄壓設(shè)施附近。有爆炸危險的設(shè)備宜避開廠房的梁、柱等主要承重構(gòu)件布置。 第 有爆炸危險的甲、乙類倉庫，宜按本節(jié)規(guī)定采取防爆措施、設(shè)置泄壓設(shè)施。 由此儲存乙烯的倉庫宜采用輕質(zhì)屋面板的全部或局部作為泄壓面積，頂棚應(yīng)盡量平整、避免死角，廠房上部空間應(yīng)通風(fēng)良好。生產(chǎn)車間編號 1至 5號和儲存聚乙烯的倉庫應(yīng)采用不發(fā)火花的地面，宜采用輕質(zhì)屋面板、輕質(zhì)墻體和易于泄壓的門、窗等。 28 爆面積的計算 根據(jù) 建筑設(shè)計防火規(guī)范 ( 類廠房，其泄壓面積宜按下式計算，但當(dāng)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： A=10 CV 2/3 式中 ： A泄壓面積， V廠房的容積， C廠房容積為 1000 表 m2/ 廠房內(nèi)爆炸性危險物質(zhì)的類別 氨以及糧食、紙、皮革、鉛、鉻等 K 塵 10m 屑、炭屑、煤粉、銻、錫等 10m K 塵 30m 酮、汽油、甲醇、液化石油氣、甲烷、噴漆間或干燥室以及苯酚樹脂、鋁、鎂、鋯等 K 塵 30m 烯 炔 ：長徑比為建筑平面幾何外形尺寸中