防火防爆技术课程设计-某液化气站防火防爆设计

防火防爆技术课程设计-某液化气站防火防爆设计内容摘要：

℃ ～－ ℃之间，在气化过程中，需要大量吸收热量造成局部温度骤降，特别是在事故状态下，容易造成人员冻伤。 LPG 的饱和蒸汽压随温度升高而急剧增加，其膨胀系数也比较大。 一般为水的 10 倍以上，气化后体积可急剧膨胀 250~300 倍左右。 LPG 爆燃的速度可达 2020～ 3000 以上，其火焰的燃烧温度达 2020℃以上。 在标准情况下， 1 LPG 完全燃烧其发热量高达 25000。 7 第三章 总平面布置 功能分区 液化气站是一个接受储存和分配液化石油气的基地，是城镇或燃气企业把液化石油气从生产厂家转往用户的中间场所。 根据功能，可将其分为： 储罐区：（共 2个 50 m3 /罐，和 1 个 5 m3 /罐的 卧式储罐。 ） 生产区： （卸车点，泵房，灌瓶车间，气瓶间） 辅助区： （消防泵房，空港瓶库，配电箱，办公室，寝室，卫生间） 耐火等级的确定 根据《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》查得： 生产区为一级耐火等级，辅助区为三 级耐火等级。 选址和布置 选址： 液化石油气供应基地的布局应符合城市总体规划的要求，且就远离城市居住区、村镇、学校、剧院、体育馆等人员集中的地区和工业区。 液化石油气供应基地的站址宜选择在所在地区全年最小频率风向的上风侧，且应是地势平开阔、不易积存液化石油气的地段。 同时，应避开地震带、地基沉陷和废弃矿井等地区灌瓶间的气瓶装卸平台前应有较宽敞的汽车回车场地。 布置： 1. 全压力式液化石油气罐不应少于 2 台（残液罐除外），地上储罐之间的净距不小于相邻较大罐的直径； （ 卧式储罐组）设置联合钢梯平台 四周应设置不燃烧体防火堤，防火堤内侧基脚线至卧式储罐的水平距离不小于 ，防火堤外坡基础脚线至消防车道的间距为 5m，至其他建筑物不小于 10m；防火堤的设计高度比计算高度高出 ，其高度应为 ～ ，并在防火堤的适当位置设置灭火时便于消防队员进出防火堤的踏步。 ，其外墙与储罐的间距不小于 15m。 当泵房面向储罐一侧的外墙采用无门、窗洞口的防火墙时，其间距可减少至 6m。 液态液化石油气泵的 8 安装高度保证不使其发生气蚀，并采取防止 振动的措施。 、空瓶区分组布置 、构筑物（地下储罐和寒冷地区的地下式消火栓和储罐区的排水管、沟除外）。 生产区内的地下管（缆）沟必须填满砂子。 1 个对外出入口。 对外出入口宽度不小于 4m。 消防车通道宽度不小于 4m。 储罐总容积小于 500m3时，设置尽头式消防车通道和面积不小于 12m 12m 的回车场。 产区和生产区与辅助区之间设置高度不低于 2m 的不燃烧体实体围墙。 辅助区设置不燃烧体非实体围墙。 防火间距 1． 储罐 与周围设施的 防火间距： 根据《建筑设计防火规范》查得： 储罐与围墙的防火间距要求 15m，取 ； 储罐与办公室、寝室的防火间距要求 45m，取 50m； 储罐与灌瓶车间的防火间距要求 20m，取 ； 储罐与气瓶间的防火间距要求 20m，取 ； 储罐与卸车点的防火间距要求 20m，取 26m； 储罐与泵房的防火间距要求 20m，取 25m； 储罐与配、发电间防火间距要求 20m，取 32m； 储罐与消防泵房的防火间距要求 40m，取 49m； 2． 建 (构 )筑物之间的防火间距 ： 泵房与消防泵房的防火间距要求 8m，取 26m； 泵房与配 、发 电间的防火间距要求 7m，取 20m； 灌瓶车间与办公室、寝室的防火间距要求 20m，取 28m； 灌瓶车间与配 、发 电间的防火间距要求 15m，取 26m； 灌瓶车间与消防泵房的防火间距要求 25m，取 35m； 9 寝室与空钢瓶库防火间距要求 8m，取 ； 消防泵房与办公室、寝室防火间距要求 8m，取 16m. 3． 储罐之间的防火间距 ：（液化石油气液化时属于甲类液体，储 罐属于卧式储罐） 50m3储罐与 50m3储罐防火间距要求不小于 ，取 2m； 50m3储罐与 5m3参残液罐的防火间距要求不 ，取 2m。 10 第四章 防爆电器设计 爆炸和火灾危险场所的等级划分 液化石油气站属于可燃气体、易燃或可燃液体的蒸汽与空气形成的爆炸性混合物场所。 (1) Q1 级场所 在正常情况下，爆炸性混合气体连续地、短时间频繁地出现或长期存在的场所。 在液化石油气站 Q1 级场所原则上是不存在的。 只有 Q2 级场所中比地面低洼，易积存液化石 油气的部位，可视为 Q1级场所。 (2) Q2 级场所 在正常情况下，爆炸性混合气体可能出现的场所。 (3) Q3 级场所 在正常情况下，爆炸性混合气体不能出现，仅在不正常情况下短时间出现的场所。 综上可知： Q2 级场所： 储罐区、 生产区。 Q3 级场所：辅助区。 爆炸危险区域范围的确定 对于易燃物质重于空气的贮罐，其爆炸危险区域的范围划分，宜符合下列规定： （ 1）固定式贮罐，在罐体内部未充隋性气体的液体表面以上的空间划为 Q1区，浮顶式贮罐在浮顶移动范围内的空间划为 Q2区； （ 2）以放空口为中心， 半径为 、沟划为 Q2区； （ 3）距离贮罐的外壁和顶部 3m的范围内划为 Q3区； （ 4）当贮罐周围设围堤时，贮罐外壁至围堤，其高度为堤顶高度的范围内划为 Q3区。 爆炸性混合物的分类、分级和分组 液化石油气是炼油厂在进行原油催化裂解与热裂解时所得到的。 催化 的主要成份如下（ %）：氢气 5～ 6． 10．乙烷 3～ 5．乙烯 3．丙烷 16～ 20．丙烯 6～ 11．丁烷 42～ 46．丁烯 5～6等。 主要成分是丙烷， 1．分类： 爆炸性 混合物 的危险性，是 由它的 爆炸极限 、传爆能力、 引燃温度 和 最小 11 点燃电流 决定的。 根据爆炸性混合物的危险性并考虑实际生产过 程的特点，一般是将爆炸混合物分为三类： I 类 —— 矿井 甲烷 ； II 类 —— 工业气体（如工厂爆炸性气体、蒸气、薄雾） ； III 类 —— 工业粉尘（如爆炸性粉尘、易燃纤维）。 即，液化石油气属于 II 类 气体。 2．分级： 在分类的基础上，各种爆炸性混合物是按最大试验安全间隙和最小点燃电流分级 ， 查《气体和蒸汽分级表》得，丙烷需按 （ MESG）和（ MICR）分级， 查得，丙烷的（ MESG）为 ，（ MICR）值＞ Ⅱ A级别。 ： 按引燃温度分组，主要是为了配置相应的电气设备，以达到安全生产的目的。 查 《爆炸危险环境电力装置设计规范 (GB500582020)》附录三，丙烷属于 T1组别，引燃温度为大于 450℃。 防爆电器的选择 防爆电气设备可分六种类型，与其相应的标志如表 所示。 爆炸性混和物在标准试验条件下，按其传爆能力可分 4 级 (只适用于隔爆型 )，如表。 传爆能力是指爆炸性混合物对爆炸的传播能力，通常用使它们不能连续传爆的最大狭窄间隙的尺寸来表示。 这 与燃烧过程火焰传播时，在孔口出流孔径小于极限值的情况下，火焰就不能再继续传播的意义相仿。 表 防爆电气设备新旧类型标志对照表 类型 标志 类型 标志 旧 新 旧 新 — 充砂型 — q 防爆安全型 增安型 A e — 无火花型 — n 隔爆型 隔爆型 B d 安全火花型 本质安全型 H i 防爆充油型 充油型 C o 防爆特殊型 特殊型 T s 防爆通风、充气型 通风充气型 F p 12 注： 1. 旧类型在标志前加“ K”字者为煤矿用防爆电气设备。 2. 新类型标志“Ⅱ”者为工厂用防爆 电气设备；标志“Ⅰ”者为煤矿用防爆电气设备。 表 爆炸性混合物的级别 级别 试验最大不传爆间隙 σ/mm 级别 试验最大不传爆间隙 σ/mm 1 ＜ σ 3 ＜ σ≤ 2 ＜ σ≤ 4 σ≤ 液化石油气储配站生产区选用的电气设备，均采用隔爆型防爆电气设备。 由于电气设备多已形成系列产品，并非每个级别都有定型产品可选，故在城市燃气系统中只能选用不低于 3级防爆级别的电气设备。 可见，在液化石油气储配站生产区内使用的电动机应选 B3d 型防爆级别的。 其他的电气设备 (如启动器 )， 也应选用相应等级的产品。 对于照明用灯，由于安装位置较高，在局部或全部敞开的瓶库 (或瓶棚 )内部距地面高度 2m以上，可按 Q3 级选用，既可用隔爆型，也可用防爆型；而灌瓶间内照明灯仍需采用隔爆型。 综上所述，生产区选用电气设备为 Ⅱ A 类 隔爆型 T1 组，标志 Ex d Ⅱ A T1， 辅助区选用电气设备为Ⅱ A 类增安型 T1 组，标志 Ex e Ⅱ A T1。 13 第五章 LPG 罐区危险性分析 危险性分析 随着生产模式的不断扩大，油气作为重要的燃料和工业原料，在工业和民用方面的用途越来越广泛。 但油气通常具有 易燃易爆等危险特性，在储存与运输过程中存在这发生事故的潜在危险。 LPG罐区是经营及储存液化石油气危险化学品的场所，属于甲类火灾危险场所，危险性大，一旦系统发生事故，容易引起火灾及爆炸、污染环境等恶性后果，造成重大人员伤亡和财产损失。 因此对 LPG罐区进行火灾爆炸事故后果分析，对制定安全防范措施及应急救援预案具有重要的现实意。