某加油站防火设计书

目目 录录 第第 1 1 章章 前言前言 1 1 第第 2 2 章章 汽油和柴油的性质及火灾爆炸危险性汽油和柴油的性质及火灾爆炸危险性 1 1 2 12 1 加油站的基本情况加油站的基本情况 1 1 2 22 2 汽油的性质汽油的性质 2 2 2 3 柴油的物化性质 2 2 4 加油站汽油 柴油火灾 爆炸危险性 2 第第 3 3 章章 总平面布置总平面布置 5 5 3 13 1 功能分区功能分区 5 5 3 23 2 耐火等级的确定耐火等级的确定 5 5 2 站区内停车场和道路应符合下列规定 6 3 加油岛的设计应符合下列规定 6 4 液化石油气罐的布置应符合下列规定 7 5 防火间距 7 3 3 2 总平面布置 9 第第 4 4 章章 防爆电器设计防爆电器设计 1111 4 14 1 爆炸和火灾危险场所等级的划分爆炸和火灾危险场所等级的划分 1111 4 24 2 爆炸性混合物分级分组爆炸性混合物分级分组 1111 4 34 3 防爆电气设计防爆电气设计 1111 第第 5 5 章章 汽油罐区危险性分析汽油罐区危险性分析 1313 5 15 1 危险性分析危险性分析 1313 5 25 2 蒸汽云事故蒸汽云事故 1515 5 35 3 蒸气云爆炸特点蒸气云爆炸特点 1616 5 45 4 蒸汽云爆炸计算蒸汽云爆炸计算 1616 5 55 5 爆炸的极限爆炸的极限 1818 5 65 6 爆炸的温度爆炸的温度 1818 5 75 7 爆炸压力爆炸压力 1818 5 85 8 爆炸能力爆炸能力 1919 第第 6 6 章章 灭火器的配置设计灭火器的配置设计 2020 6 16 1 灭火器配置场所的火灾种类和危险等级灭火器配置场所的火灾种类和危险等级 2020 6 1 1 火灾种类的划分 20 6 1 2 危险等级的划分 20 6 26 2 灭火器的选择灭火器的选择 2121 6 2 1 灭火器的选择 21 6 36 3 灭火器的配置灭火器的配置 2222 6 46 4 灭火器配置设计计算灭火器配置设计计算 2222 第第 7 7 章章 加油站管理措施加油站管理措施 2424 1 第一章第一章 前言前言 1 11 1 设计目标与要求设计目标与要求 防火防爆设计是以系统科学的分析为基础 定性定量地考虑工艺的合理性 装置的危险性 在兼顾技术上先进性 可行性 经济上合理性的前提下 综合 分析设计任务要求 确定设计项目的具体方案 并提出保证设计项目正常 安 全运行所需要的手段和措施 同时以过去的事故等所提供的教训和资料来考虑 更安全有效的措施 以防再次发生类似的事故 本设计是针对某加油站而进行的防火防爆设计 通过对汽油 柴油性质的了 解 根据相关规范 对加油站进行防火防爆设计 主要包括总平面布置和灭火 器的配置 1 21 2 设计任务设计任务 加油站防火防爆设计的基本内容包括以下几个方面 1 考虑总体布局 厂址选择和厂区总平面的配置对限制灾害的要求 包括 厂址选择 总平面布置 防火间距等 2 建筑防火防爆的设计 包括 生产及储存的火灾危险性分类 建筑物的耐火等级 厂房的耐火等级 层数和占据面积 厂房建筑的防爆设计 3 消防补救设施的设置 基本资料 详见图纸 第第 2 章章 汽油和柴油的性质及火灾爆炸危险性汽油和柴油的性质及火灾爆炸危险性 2 1 加油站的基本情况加油站的基本情况 表 1 1 序号建筑构件的名 称 占地面积 m2生产类别备注 1地下油罐区116 80甲U 罐尺寸 2 4m 5 3m 2卫生间20 44 3餐厅27 4 4办公区14 72 5营业厅30 36 2 6配电室17 8 7仓库17 8宿舍11 8 9仓库17 10加油岛甲 11砂地2 m3 2 2 汽油的性质汽油的性质 1 汽油是油品的一大类 复杂烃类 碳原子数约 4 12 的混合物 无色或淡 黄色的易流动 易挥发和易燃液体 具有特殊臭味 汽油不溶于水 易溶于苯 二硫化碳和醇 沸点范围约初馏点 30 至 205 空气中含量为 74 123mg m3 时遇火爆炸 主要组分是四碳至十二碳烃类 易燃 汽油的热值约为 46000KJ Kg 燃料的热值是指 1kg 燃料完全燃烧所产生的热量 2 汽油的密度 标准大气压下 常温下 汽油的密度是 0 75 克每毫升左右 由于汽油的冶炼 方法的不同 石油成分的不同 汽油的密度并不象纯净物 如 水 那样有一 个绝对的标准 汽油是一种混合物 成分是不同的 所以汽油的密度只能说出 一个大概 初中课本上给的是 0 75 事实上 它的密度在 0 73 到 0 8 之间 90 号汽油的平均密度为 0 72g ml 93 号汽油的密度为 0 725g ml 97 号 汽油的密度为 0 737g ml 20 号柴油的密度为 0 83g ml 3 汽油的燃点 427 我们抽烟的烟头 温度为 600 度 火药为 225 度 当烟头 扔到汽油里时 在短时间内将周围汽油加热到汽油燃点的机率不大 所以有时会 出现汽油把烟头给弄灭了的情况 但是危险仍然存在 4 燃点 汽油燃点是零下 20 度左右 柴油燃点应该是 100 度左右 相对来说燃点 越低 蒸发度就越大 2 3 柴油的物化性质柴油的物化性质 1 密度 3 柴油的密度密度 820kg m3 860k m3 国标柴油的密度范围为 0 810 0 855 在此范围内的柴油均可正常使用 一 从柴油质量的角度看 只要是在国标要求的密度范围内的柴油 都可 以使机械正常运转 并不象有些传言所说的 密度越小越好 二 密度较大的柴油 单位体积的质量较重 所含能量多 因此燃烧爆炸 释放的能量就多于密度小的柴油 所以此类柴油更适合于送厂发电及重型车辆 使用 2 比重 油的密度和流动性会随着温度的变化而变化 标准密度为 零号轻柴油也就 是车用柴油 在摄氏 20 度时与水的比重为 0 84 0 86 一公斤柴油大概是 1 162 1 190 升 一升柴油大概是 0 84 0 86 公斤 轻柴油按质量分为优 质品 一级品和合格品三个等级 按凝点分为 10 号 0 号 10 号 20 号 35 号和 50 号六个牌号 10 号轻柴油表示其凝点不高于 10 其余类推 轻柴油用作柴 油汽车 拖拉机和各种高速 1000r min 以上 柴油机的燃料 根据不同气温 地区 和季节 选用不同牌号的轻柴油 气温低 选用凝点较低的轻柴油 反之 则选用凝 点较高的轻柴油 重柴油是中 低速 1000r min 以下 柴油机的燃料 一般按凝点 分为 10 号 20 号和 30 号三个牌号 转速越低 选用的重柴油凝点越高 3 热值 与国际 0 10 柴油相比不含蜡 无腐蚀 无杂质等优点 凝点可以 20 摄氏度以下 热值为 10800 千卡 千克 与柴油相比热值高出 1200 千卡 千克 根据上述资料可以推算 0 号柴油的热值应该是 9600 千卡 千克 2 4 加油站汽油 柴油火灾 爆炸危险性加油站汽油 柴油火灾 爆炸危险性 一 设施方面 1 埋地油罐不设固定装置 有的加油站将油罐直埋地下 不设固定装置 有的直埋地面水位以下 夏 季遇长期雨天 油罐四周就会积满雨水 水有强大浮力 油罐可能浮起 将与 其连接的管道拉断 使油罐变形 造成跑油甚至火灾事故 2 油罐通气管管口没有安装阻火器 加油站的埋地油罐与油库的地上油罐不同 埋地油罐内气体空间的昼夜温 差不大 不会产生小呼吸 而大呼吸时呼吸阀对减少油品损耗不起作用 安上 4 呼吸阀反而增加了卸油阻力 延长卸油时间 故不必安装呼吸阀 但为了防止 外面的火源引入油罐内 造成事故 通气管口必须按规定安装阻火器 3 油罐设在建筑物内或地下室内 如果油罐设在建筑物内或地下室内 必然需要安装量油孔 闸阀和法兰等 附件 这些附件有可能成为爆炸危险性气体的释放源 泄漏和喷溅式卸油管挥 发的油气 会由于通风不良积聚在室内 人员进入容易中毒 遇火源会发生火 灾爆炸事故 采用喷溅式卸油 油气积聚在室内无法扩散 遇火花会发生爆炸 因此 加油站油罐的安装必须为直埋地下式 严禁设在建筑物内或地下室内 二 操作方面 操作方面 卸油 量油 加油 清罐 4 个环节易发生事故 1 卸油 加油站火灾事故的 60 70 发生在卸油环节 常见事故有以下几种 油罐漫溢 卸油时 如果没有及时监测液位 可能造成油品跑冒 溢出的 油品挥发 使空气中可燃蒸气的浓度迅速上升 达到或超过爆炸极限 遇火星 发生燃爆 油品漫溢时 使用金属容器刮舀 开启电灯照明观察 开窗通风 均会产生火花 油品滴漏 卸油胶管破裂 密封垫破损 快速接头紧固栓松动等原因 可 能使油品滴漏至地面 遇火花引起燃烧 静电起火 油管无静电接地 采用喷溅式卸油 卸油中油罐车无静电接地 等原因 会造成静电积聚放电 引燃油气 卸油中遇明火 在非密封卸油过程中 大量油蒸气从卸油口溢出 如果周 围有火花 就会产生爆炸燃烧 2 量油 油罐车送油到站后 应静置 1min 待静电消除后方可开盖量油 如果车到 立即开盖量油 可能发生静电起火 如果油罐未安装量油孔或量油孔铝质 铜质 镶 槽脱落 在储油罐量油时 量油尺与钢质管口摩擦 可能产生火花 点燃油气 在气压低 无风的环境下 操作人员穿化纤服装 摩擦产生的静电火花也会引 燃油气 3 加油 5 目前 国内大部分加油站未采用密封加油技术 加油时 油气弥漫 在加 油口附近形成一个爆炸危险区域 遇烟火 使用手机 铁钉鞋摩擦 金属碰撞 电器打火 发动机排气管喷火等 都可能导致火灾 4 清罐 在加油站油罐清洗作业时 由于无法彻底清除油气和沉淀物 残余油气遇 静电 摩擦 电火花等 都会导致火灾 一 加油站的火灾危险性 一 加油站主要经营汽油 柴油 汽油的闪点一般在 50 30 之 间 柴油的闪点一般在 60 120 之间 汽油爆炸极限在 1 5 6 48 体积 浓度之间 柴油爆炸极限在 1 5 6 5 体积之间 因而潜在着很大的火灾危 险性 在正常温度下 汽油能挥发出大量蒸气 遇明火或电火花容易发生燃烧 爆炸 二 加油站点多 线长 面广 经营成分复杂 既有集体又有个体 管 理难度大 油站人员消防安全素质差 安全制度 消防组织不落实 重效益 忽视安全 个别油站经营中掺杂轻质油 更增加油站的火灾危险性 三 加油站随着经营时间的增长 消防器材缺乏维修 电气线路老化 静电导除不良 设备容易出现跑冒滴漏 不安全因素增多 如果不及时消除 容易发生火灾 二 当前加油站存在的火灾隐患 一 防火距离存在隐患 有的加油站由于经营的需要 随意在站内增设 临时油罐等设施 结果使得原本合格的距离变为不合格 城市建成区部分加油 站兴建时可以满足安全距离的要求 但由于城市的建设发展 规划道路的拓宽 改造 站内设施与城市道路的距离小于规范的要求 二 消防设施存在隐患 有些无消防水源的加油站灭火器配备数量不够 未配备灭火毯 灭火沙等灭火工具 过期灭火器也不更换 与其他有效灭火混 放在一起 滥竽充数 不利于初期火灾的扑救 相对增加了火灾危险性 三 电气设备存在隐患 有些加油站电气设备 照明 配电线路等 不 符合规范要求 防爆电气选型 安装不符合标准 电气线路未采用电缆供电 电源线路零线重复接地 电气设备正常时不带电的金属部分未完全接地 接地 线 零线 导线的截面不符合规定 有的加油站虽然在建设时采用了防爆电气 但后期管理上不严格按照要求使用 私自乱拉乱接电线 导致防爆电气失去应 有的作用 6 四 员工操作存在隐患 部分私营加油站安全规章制度不健全 无安全 操作规程 不了解防火 防爆 防雷 防静电等安全常识 违章操作很普遍 以及有些加油站操作人员没有按照安全操作规程卸油 采用敞开式和喷溅式卸 油 不密闭的卸油容易造成油品挥发 油气沿地面扩散 遇火源引起火灾 喷 溅式卸油易产生静电发生火花 引起着火 五 现场管理存在隐患 第第 3 章章 总平面布置总平面布置 3 1 功能分区功能分区 加油站主要经营汽油 柴油 机油等危险化学品 根据功能 可将其分为 储罐区 加油区 辅助区等 辅助区分为餐厅 卫生间 宿舍 配电室 仓库 等 另外还有办公区 零售商店 收费大厅 3 2 耐火等级的确定耐火等级的确定 表 2 2 1 储存物品的火灾危险性类别 仓库类别 项别 储存物品的火灾危险性特征 1 闪点小于 28 的液体 2 爆炸下限小于 10 的气体 以及受到水或空气中水蒸汽的作用 能产生 爆炸下限小于 10 气体的固体物质 3 常温下能自行分解或在空气中氧化能导致迅速自燃或爆炸的物质 甲 4 常温下受到水或空气中水蒸汽的作用 能产生可燃气体并引起燃烧或爆炸 的物质 5 遇酸 受热 撞击 摩擦以及遇有机物或硫磺等易燃的无机物 极易引起 燃烧或爆炸的强氧化剂 6 受撞击 摩擦或与氧化剂 有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质 1 闪点大于等于 28 但小于 60 的液体 2 爆炸下限大于等于 10 的气体 3 不属于甲类的氧化剂 乙 4 不属于甲类的化学易燃危险固体 5 助燃气体 6 常温下与空气接触能缓慢氧化 积热不散引起自燃的物品 1 闪点大于等于 60 的液体 丙 2 可燃固体 丁 难燃烧物品 戊 不燃烧物品 根据表 2 2 1 确定加油站火灾危险性为甲类 确定耐火等级为一 二级 3 3 选址和布置选址和布置 7 1 加油加气站的围墙设置应符合下列规定 1 加油加气站的工艺设施与站外建 构筑物之间的距离小于或等于 25m 以 及小于或等于表 2 3 2 中的防火距离的 1 5 倍时 相邻一侧应设置高度不低于 2 2m 的非燃烧实体围墙 2 加油加气站的工艺设施与站外建 构筑物之间的距离大于表 2 3 2 中 的防火距离的 1 5 倍 且大于 25m 时 相邻一侧应设置隔离墙 隔离墙可为非 实体围墙 3 面向进 出口道路的一例宜设置非实体围墙 或开敞 4 车辆入口和出口应分开设置 2 站区内停车场和道路应符合下列规定 站区内停车场和道路应符合下列规定 1 单车道宽度不应小于 3 5m 双车道宽度不应小于 6m 2 站内的道路转弯半径按行驶车型确定 且不宜小于 9m 道路坡度不应 大于 6 且宜坡向站外 在汽车槽车 含子站车 卸车停车位处 宜按平地设 计 3 站内停车场和道路路面个应采用沥青路面 加油岛及汽车加油场地宜设罩棚 罩棚应采用非燃烧构料制作 其有效高 度不应小于 15m 罩棚边缘与加油机的平面距离不宜小于 2m 3 加油岛的设计应符合下列规定 加油岛的设计应符合下列规定 1 加油岛应高出停车场的地坪 0 15 一 0 2m 2 加油岛的宽度不应小干 1 2m 3 加油岛上的罩棚支柱距岛端部 不应小于 0 6m 4 液化石油气罐的布置应符合下列规定 液化石油气罐的布置应符合下列规定 1 地上罐应集中单排布置 罐与罐之间的净距离不应小于相邻较大罐的直 径 2 地上罐组四周应设置高度为 1m 的防火堤 防火堤内堤脚线至罐壁净距离 不应小于 2m 8 3 埋地罐之间距离不应小于 2m 罐与罐之间应采用防渗混凝土墙隔开 如 需设罐池 其池内壁与罐壁之间的净距离不应小于 1m 5 防火间距防火间距 将加油站划分等级 站内设罐区 内设埋地汽油罐 3 台 单罐容积 20m 柴油罐 2 台 单罐容积 20m 根据表 1 将加油站划分等级 表 1 加油站等级划分 油罐容积 m3 级别 总容积单罐容积 一级 120 V 180 50 二级 60 V 120 50 三级 V 60 30 注 V 为油罐总容积 柴油罐容积可折半计入油罐总容积 由表可知 该加油站为三级加油站 加油站的油罐 加油机和通气管管口与站外建 构筑物的防火距离 不应小于 下表的规定 表 2 油罐 加油机和通气管管口与站外建 构筑物的防火间距 m 埋地油罐 级 别 项 目一级站二级站三级站 通气管管 口 加油 机 重要公共建筑物 5050505050 明火或散发火花地点 3025181818 一类保护物 2520161616 二类保护物 2016121212 民用建筑 保护类别 三类保护物 1612101010 甲 乙类物品生产厂房 库房和甲 乙类液体储罐 2522181818 其他物品生产厂房 库房 和丙类液体储罐及容积不 大于 50m3的埋地甲 乙类 1816151515 9 液体储罐 室外变配电站 2522181818 铁路 2222222222 快速路 主干 路 108886 城市道路 次干路 支路 86665 国家一 二级 1 5 倍杆 高 1 倍杆高不跨站不应跨越加油站架空通信 线 一般不跨站不跨站不跨站不应跨越加油站 架空电力线路 1 5 倍杆 高 1 倍杆高不跨站不应跨越加油站 注 1 明火或散发火花地点和甲 乙类液体的定义应符合 建规 的规定 2 重要公共建筑物及其他民用建筑保护类型划分应符合附录 C 的规定 3 对柴油罐及其通气管管口和柴油加油机 本表的距离可减少 30 4 对汽油罐及其通气管管口 若设有卸油油气回收系统 本表的距离可减 少 20 当同时设置卸油和加油油气回收系统时 本表的距离可减少 30 但均不得小于 5m 5 油罐 加油机与站外小于或等于 1000kVA 箱式变压器 杆式变压器的防 火距离 可按本表的室外变配电站防火距离减少 20 6 油罐 加油机与郊区公路的防火距离按城市道路确定 高速公路 级和 级公路按城市快速路 主干路确定 级和 级公路按城市次干路 支路确 定 3 3 23 3 2 总平面布置总平面布置 1 加油站的围墙设置应符合下列规定 1 加油加气站的工艺设施与站外建 构筑物之间的距离小于或等于 25m 以 及小于或等于表 3 3 中的防火距离的 1 5 倍时 相邻一侧应设置不低于 2 2m 的 非燃烧围墙 2 加油加气站的工艺设施与站外建 构筑物之间的距离大于表 3 3 的防火 10 距离的 1 5 倍且大于 25m 时 相邻一侧应设置隔离墙 隔离墙可为非实体围墙 3 面向进 出口道路的一侧宜设置非实体围墙 或开敞 2 车辆入口和出口应分开设置 3 站区内停车场和道路应符合下列规定 1 单车道宽度不应小于 3 5m 双车道宽度不应小于 6m 2 站内的道路转弯半径按行驶车型确定 且不宜小于 9m 道路坡度不应大 于 6 且宜坡向站外 在汽车槽车 含子站车 卸车停车位处 宜按平坡设计 3 站内停车场和道路路面不应沥青路面 4 加油岛及汽车加油场地宜设罩棚 罩棚应采用非燃烧材料制作 其有效设计 不应小于 4 5m 罩棚边缘与加油机的平面距离不宜小于 2m 5 加油岛的设计应符合下列规定 1 加油岛应高出停车场的地坪 0 15 0 2m 2 加油岛宽度不应小于 1 2m 3 加油岛上罩棚支柱距岛端部 不应小于 0 6m 6 液化石油气罐的布置应符合下列规定 1 地上罐应集中单排布置 罐与罐之间的净距离不应小于相邻较大罐的直 径 2 地上罐组四周应设置高度为 1m 的防火堤 防火堤内堤脚线至罐壁净距 离不应小于 2m 3 埋地罐之间距离不应小于 2m 罐与罐之间应采用防渗混凝土墙隔开 如 需设罐池 其池内壁与罐壁之间的净距离不应小于 1m 7 在加油加气合建站内 宜将柴油罐布置在液化石油气罐或压缩天然气储气瓶 组与汽油罐之间 8 加油加气站内设施之间的防火距离 不应小于下表的规定 表 3 3 站内设施之间的防火距离 m 汽 柴油 罐 设施名称 埋 地 通气 管 密闭 卸油 点 加 油 机 站 房 其它 建 构筑 物 燃 煤 独 立 燃油 气 热水 炉间 变 配 电 间 道 路 站 区 围 墙 11 油 罐 管口锅 炉 房 埋地油罐 0 5 45 18 5 85 3 汽 柴 油 罐 通气管管 口 3 47 18 5 8533 密闭卸油点 5101586 加油机 581586 站房 66 其它建 构筑物 65 燃煤独立锅炉房 5 燃油 气 热水炉 间 5 变配电间 道路 站区围墙 注 1 加油机与非实体围墙的防火距离不应小于 5m 2 站房 变配电间的起算点应为门窗 其它建 构筑物系批根据需要独立 设置的汽车洗车房 润滑油储存及加注间 小商品便利店等 所以根据 建筑设计防火规范 的规定 可确定各建筑物尺寸 其中 地下油罐区与站外道路路边距离为不小于 8m 该距离为 16 007m 埋地油罐之间相距不小于 0 5m 该距离为 0 5m 地下油罐区与站房不小于 4m 该距离为 23 523m 地下油罐区与站区围墙不小于 3m 与北围墙 36 353m 与南围墙 35 365m 地下油罐区与其他建筑物不小于 5m 加油机与站房不小于 5m 该距离为 16 285m 加油机与配电室不小于 6m 该距离为 10 903m 加油机与其他建筑物距离不小于 8m 站房与其他建筑物不小于 6m 加油岛场地宜设罩棚 罩棚应采用非燃烧构料制作 其有效高度不应小于 15m 罩棚边缘与加油机的平面距离不宜小于 2m 配电室与地下油罐区不小于 30m 该距离为 38 389m 配电室与仓库不小于 25m 该距离为 26 156m 12 第第 4 章章 防爆电器设计防爆电器设计 4 1 爆炸和火灾危险场所等级的划分爆炸和火灾危险场所等级的划分 爆炸危险场所的等级分为三类 8 级 由高到低分为 Q 1 Q 2 Q 3 G 1 G 2 H 1 H 2 H 3 Q 1 Q 2 Q 3 为有可燃气体或易燃液体蒸汽爆炸危险场所 G 1 G 2 为有可燃粉尘和可燃纤维爆炸危险场所 H 1 H 2 H 2 为有火灾危险场所 所以加油岛 油罐区 仓库为 Q 1 其他地方为 H 1 4 2 爆炸性混合物分级分组爆炸性混合物分级分组 在爆炸危险场所内选用电气设备时 不但要按爆炸危险场所的危险程 度选型 而且所选用的防爆电气设备的防爆性能还要与爆炸性混合物的分级分 组情况相适应 爆炸性混合物按传爆间隙大小的危险程度不同 分为 4 级 并 据此制造适用于各种爆炸性混合物的隔爆型电气设备 各种爆炸性混合物按自 燃点的高低分为 a b c d e 五组 并据此制造适用于不同自燃点的各种类 型的防爆电气设备 4 3 防爆电气设计防爆电气设计 表 3 3 低压变压器类防爆结构的造型 1 区2 区 爆炸危险区域防 爆结构电气设备 隔爆型 d 正压型 p 增安型 e 隔爆型 d 正压型 p 增安型 e 充油型 o 变压器 包括起动 用 X 电抗线圈 包估起 动用 X 仪表用互感器 X 13 表 3 4 低压开关和控制器类防爆结构的选型 0区1 区2 区 爆炸危险区域防 爆结构电气设备 本质 安全 型 ia 本质 安全 型 ia i b 隔 爆 型 d 正 压 型 p 充 油 型 o 增 安 型 e 本质 安全 型 ia i b 隔 爆 型 d 正 压 型 p 充 油 型 o 增 安 型 e 刀开关 断路器 熔断器 控制开关及按钮 电抗起动器和起 动补偿器 起动用金属电阻 器 X 电磁阀用电磁铁 X 电磁摩擦制动器 X 操作箱 柱 控制盘 配电盘 注 电抗起动器和起动补偿器采用增安型时 是指将隔爆结构的起动运转 开关操作部件与增安型防爆结构的电抗线圈或单绕组变压器组成一体的结构 电磁摩擦制动器采用隔爆型时 是指将制动片 滚筒等机械部分也装 入隔爆壳体内者 在2区内电气设备采用隔爆型时 是指除隔爆型外 也包括主要有火花 部分为隔爆结构而其外壳为增安型的混合结构 表 3 5 灯具类防爆结构的选型 1 区2 区爆炸危险区域防 爆结构电气设备隔爆型 d增安型 e隔爆型 d增安型 e 固定式灯 X 移动式灯 携带式电池灯 X 指示灯类 14 镇流器 加油站为甲类火灾危险性 罐区 加油岛 仓库应设隔爆型 防爆通风充 气型 辅助区可采用任意一级隔爆型 防爆通风充气型 第第 5 章章 汽油罐区危险性分析汽油罐区危险性分析 火灾事故是在可燃物 助燃物和点火源 3 个基本条件同时存在并相互作用 时才发生的 爆炸与燃烧在本质上是相同的 爆炸是瞬间的燃烧 火灾和爆炸可 随条件而转化 因此分析火灾爆炸危险性主要从可燃物的物料特性 助燃物和 点火源 3 个方面进行分析 5 1 危险性分析危险性分析 一 物料的特性 一 挥发性 汽油 柴油主要是由烷烃 环烷烃组成 汽油中碳原子数 为 5 12 个 柴油的碳原子数为 15 25 个 碳原子数 16 个以下为轻质馏分 极 易挥发 随着温度和压力的上升 油料挥发的也越快 挥发的油蒸气迅速与空气 混合 形成可燃混合气 一旦遇到足够的点火能量 就会引发火灾爆炸事故 二 易燃性 汽油的闪点较低 介于 58 10 之间 属于甲 B 类火灾危 险品 汽油的燃烧速度为 82 96 kg m2 h 水平传播速度也较大 即使在封 闭的储油罐内 火焰传播速度也可达 2 4m s 总之 油库储运的汽油极易发生 燃烧 其火灾爆炸危险性很大 三 扩散性 油料的扩散性对火灾爆炸危险的影响主要表现在以下 3 个 方面 1 油料的泄漏 泄漏的油料液体会沿着地面或设备设施流向低洼处 同时吸 收周围热量 挥发形成蒸气 由于泄漏的油蒸气较空气重 因此也会沿着地面扩散 窜 入地下管沟 极易在非防爆区域或防爆等级较低的场所引起火灾爆炸事故 2 油料的流动性 汽 柴油液体具有很强的流动性 在罐区 汽车加油站 装车站和泵棚等场所易发生漏油事故 油料会沿着地面或设备流淌扩散 从而使 火灾范围扩大 增加了灭火难度和火灾损失 15 3 油蒸气的扩散性 油蒸气的密度比空气略大 且很接近 受风影响会随风 飘散 即使无风时也能沿地面扩散到数十米之外 并易积聚在低洼地带或渗透到 地下管沟中 一旦遇到明火等诱导因素 就会发生燃爆 可燃混合气团的漂移难 以控制 对火灾的蔓延和扑救工作有很大影响 二 助燃物 助燃物的种类很多 对油库来说 油品暴露在空气中 空气中的氧气是油库 火灾爆炸事故发生的天然助燃物 三 点火源 明火 油库汽车加油站等处存在机动车辆排烟带火 各危险场所现场吸烟 及违章动火等不安全因素 可产生明火或散发火花 电气火花 装置中有大量电气设备 设施 如电气设备设计选型不当 防 爆性能不符合要求 或电气设备 设施未采取可靠的保护措施时 在开关断开 接触不良 短路 漏电时易产生电弧 电火花等 静电火花 汽 柴油在生产装卸过程中会因流动 搅拌 过滤 冲击 震荡 磨擦而产生静电 若防静电措施未落实或不可靠 储罐 容器 管路及各 种金属设备 设施上积聚的静电荷与周围物体形成一定的电位差而放电 静电放 电产生的火花易引发火灾爆炸事故 此外 人体穿化纤衣服而又穿胶鞋 塑料鞋 之类的绝缘鞋时 由于行走 工作 运动中磨擦或穿脱衣服而产生静电也可引发 火灾爆炸事故 雷电能 若防雷设施不齐全或储罐 建 构 筑物防雷接地措施不符合要 求 在雷雨天气里有可能引发火灾爆炸事故 杂散电流 由于电化学腐蚀 阴极保护等引起的杂散电流窜入危险场所 也是火灾爆炸事故发生的原因之一 碰撞磨擦火花 金属设备 设施与物体之间的碰撞磨擦或机械撞击等产 生的火花也可能引发火灾爆炸事故 5 2 蒸汽云事故蒸汽云事故 蒸气云爆炸事故机理 蒸气云爆炸 UVCE 是由于气体或易于挥发的液体燃 料的大量快速泄漏 与周围空气混合形成覆盖很大的范围的 预混云 在某 一有限制空间遇点火而导致的爆炸 16 导致 UVCE 发生的事故原因也是有多种的 主要包括阀门泄漏 法兰失效泄 漏 管线失效 损坏 破裂 腐蚀 储罐失效 破裂 裂缝 腐蚀 超压 冲击作用 阀门开启 满装外溢等因素导致危险物质泄漏 形成气云被引爆 UVCE 的发生大多数是由于储存物质的设备罐体在机械 化学或热作用下发 生破坏而导致大量液化气泄漏所引起的 此外工作人员在装运取样等日常业务 中是否正确操作 也是导致罐内液化气泄漏的一个重要因素 罐体破裂是导致 UVCE 发生的直接原因 因此研究罐体破裂的原因是研究 UVCE 事故机理的重点 液化气容器在受到机械作用 如撞击 打击 化学作用 如腐蚀 或热作用 如火焰环境 热冲击 时 由于所收作用程度的不同 容器会发生以下几种 破裂模式 容器破裂导致蒸气云爆炸机理 见图 4 1 1 容器罐体突然炸裂 产生巨大的冲击力 炸裂的碎片以很大的动量 向四周抛射出去 比如容器受到物体猛烈的撞击或震荡 或遭受剧烈的热冲击 等作用 2 容器局部破裂 导致液化气以气液两相的混合物从裂口喷出 比如 容器在遭受到非均匀热冲击 小物体撞击或化学腐蚀等作用 容器局部器壁材 料软化 失效或腐蚀成孔而导致容器局部破裂 3 安全阀动作及失效 导致容器内压力过高而爆炸 图 4 1 容器破裂导致蒸气云爆炸机理 5 3 蒸气云爆炸特点蒸气云爆炸特点 UVCE 具有以下特点 一般由火灾发展成爆燃 而不是爆轰 蒸气云的形 成是加压存储的可燃液体和液化气大量泄漏的结果 存储温度一般大大高于它 们的常压沸点 参与蒸气云爆炸的可燃气体或蒸气的量一般在 5 103kg 以上 参与蒸气云爆炸的燃料最常见的是低分子碳氢化合物 偶尔也有其它物质 如 17 氯乙烯 氢气与异丙醇等 爆源初始尺寸与特征长度相当 并且蒸气云爆炸的 能量释放速率比较小 是一种面源爆炸 蒸气云爆炸伤害形式 UVCE 发生后 云雾区内的爆炸波作用 云雾区外的 冲击波作用 高温燃烧作用和热辐射作用 以及缺氧造成的窒息作用的主要因 素 是造成对周围人员 建筑物 储罐等设备的伤害 破坏作用 蒸气云爆炸 的破坏效应表现为 形成相当大的火球 在大气中形成爆轰波 其强度取决于 气云的燃烧速度 碎片效应通常可以忽略 蒸气云爆炸气云燃烧传播及超压形成机理 气云点燃后的燃烧模式最可能 是爆燃 而不是爆轰 爆燃是沿着波的前峰在压力和密度上都减小的膨胀波 属于亚音速的 当可燃气云和空气的预混物在低能量点火下就会发生爆燃 5 4 蒸汽云爆炸计算蒸汽云爆炸计算 蒸汽云爆炸计算 序 号 项目名称 符 号 单 位 来源或算式 计算 结果 地面爆炸系 数 1 8 破坏系数 k5 6 液化石油蒸 汽云的 TNT 当量 系数 a0 04 蒸汽云中液 化石油气的总能 量 WFkg 18 5 5 爆炸的极限爆炸的极限 查教材表 3 13 汽油的爆炸浓度极限为 0 79 5 16 爆炸温度极限为 39 8 液化石油气 的燃烧热 QF MJ kg 46 5 TNT 的爆炸 热 QTN T MJ kg 4 19 液化石油气 的爆炸总能量 EKgE 1 8aWFQF 液化石油气 蒸汽云的 TNT 当 量 WTN T m WTNT 1 8aWFQF QTNT 死亡半径 Rm R 13 6 WTNT 100 0 0 37 1 0 财产损失的 半径 Rcm Rc 5 6 WTNT 1 3 1 1 火球半径 RmR 2 9 WTNT 1 3 1 2 火球持续时 间 tst 0 45 WTNT 1 3 19 5 6 爆炸的温度爆炸的温度 汽油是复杂烃类 碳原子数约 4 12 的混合物 以碳 8 为主 1 其反应方程式 2C8H18 25O2 94N2 14CO2 18H2O 94N2 式中氮的摩尔 数是按空气的 N2 O2 79 21 的比例确定的 所以 25 O2 对应的 N2 为 25 79 21 94 由反应方程式可知 爆炸前的分子数为 121 爆炸后 126 2 计算燃烧产物的热容 气体的平均摩尔定容热容计算式查教材镖 2 8 根据表中所列计算式 燃烧产物各组分的热容 N2 的摩尔定容热容 4 8 0 00045t 4186 8 J kmol H2O 的摩尔定容热容 4 0 0 00215t 4186 8 J kmol CO2 的摩尔定容热容 9 0 0 00058t 4186 8 J kmol 燃烧反应物的总热容为 22 6 4 8 0 00045t 4186 8 18 4 0 0 00215t 4186 8 14 9 0 0 00058t 4186 8 1283 0 238 t 103 J kmol 3 求爆炸最高温度 先查得汽油的燃烧热为 53 5 106J mol 即 53 5 109J kmol 因为爆炸反应速度极快 所以全部燃烧热可近似的看做用于 提高燃烧产物的温度 也就是等于燃烧产物热容与温度的乘积 即 53 5 109 1283 0 238t 103 t 解上式得爆炸最高温度 t 为 12538 上面计算是将原始温度视为 0 最高温度极高 虽然初始温度与正常室 有差 但对计算的准确性并无显著影响 5 7 爆炸压力爆炸压力 根据教材公式 2 14 知爆炸压力计算公式 p Tnp0 T0m P T 和 n 表示爆炸后的最大压力 最高温度和气体摩尔数 p0 T0 和 m 表示爆炸前的初始压力 初始温度和气体摩尔数 设 p0 0 1MPa T0 27 T 为 1283 273 1556K 按汽油的燃烧反应式计算爆炸前后的气体摩尔数 2C8H18 25O2 94N2 14CO2 18H2O 94N2 由此得出 m 121 n 126 带入式 2 14 P 1556 126 0 1 300 121 0 54Pa 20 以上计算的爆炸温度与压力都么有考虑热损失 是按理论的空气量计算的 所得的都是最大值 5 8 爆炸能力爆炸能力 液化气爆炸力的大小和其容器内的质量以及该物质的燃烧热有关 其计算 公式为 L 427V H 其中 L 爆炸力 kgf m V 参与化学爆炸的高热气体体积 标准状态下 m3 H 可燃气体的燃烧热值 J m3 设定条件 427 热功当量 kgf m 1KJ V 存放量为 23t 则其标准状态为 41860m3 H 查表为 53 5 106J mol 将上列数据代入公式 L 427 1000 46 5 103 1000 2 1013kg m 21 第第 6 章章 灭火器的配置设计灭火器的配置设计 6 1 灭火器配置场所的火灾种类和危险等级灭火器配置场所的火灾种类和危险等级 6 1 1 火灾种类的划分火灾种类的划分 灭火器配置场所的火灾种类可划分为以下五类 1 A 类火灾 固体物质火灾 2 B 类火灾 液体火灾或可熔化固体物质火灾 3 C 类火灾 气体火灾 4 D 类火灾 金属火灾 5 E 类火灾 带电火灾 物体带电燃烧的火灾 6 1 2 危险等级的划分危险等级的划分 工业建筑灭火器配置场所的危险等级 应根据其生产 使用 储存物品的 火灾危险性 可燃物数量 火灾蔓延速度 扑救难易程度等因素 划分为以下 三级 1 严重危险级 火灾危险性大 可燃物多 起火后蔓延迅速 扑救困难 容易造成重大财产损失的场所 2 中危险级 火灾危险性较大 可燃物较多 起火后蔓延较迅速 扑救较 难的场所 3 轻危险级 火灾危险性较小 可燃物较少 起火后蔓延较缓慢 扑救较 易的场所 民用建筑灭火器配置场所的危险等级 应根据其使用性质 人员密集程度 用电用火情况 可燃物数量 火灾蔓延速度 扑救难易程度等因素 划分为以 下三级 22 1 严重危险级 使用性质重要 人员密集 用电用火多 可燃物多 起火 后蔓延迅速 扑救困难 容易造成重大财产损失或人员群死群伤的场所 2 中危险级 使用性质较重要 人员较密集 用电用火较多 可燃物较多 起火后蔓延较迅速 扑救较难的场所 3 轻危险级 使用性质一般 人员不密集 用电用火较少 可燃物较少 起火后蔓延较缓慢 扑救较易的场所 地下储罐区为 B 类火灾 危险等级为严重危险级 加油岛区位 B 类和 E 类 火灾 危险等级为严重危险级 餐厅为 A 类火灾 危险等级为严重危险级 配 电室为 E 类火灾 危险等级为中危险级 仓库为 A 类火灾 危险等级为中危险 级 收费大厅 零售商店 卫生间 办公室 寝室为 A 类火灾场所危险等级为 轻危险级 6 2 灭火器的选择灭火器的选择 6 2 1 灭火器的选择灭火器的选择 设置在 A 类火灾场所的灭火器 其最大保护距离应符合表 5 2 1 的规定 表 5 2 1 A 类火灾场所的灭火器最大保护距离 m 灭火器形式 危险等级 手提式灭火器推车式灭火器 严重危险级 1530 中危险级 2040 轻危险级 2550 设置在 B C 类火灾场所的灭火器 其最大保护距离应符合表 5 2 2 的规 定 表 5 2 2 B C 类火灾场所的灭火器最大保护距离 灭火器形式 危险等级 手提式灭火器推车式灭火器 严重危险级 918 中危险级 1224 轻危险级 1530 D 类火灾场所的灭火器 其最大保护距离应根据具体情况研究确定 23 E 类火灾场所的灭火器 其最大保护距离不应低于该场所内 A 类或 B 类火 灾的规定 A 类火灾场所灭火器的最低配置基准应符合表 5 2 3 的规定 表 5 2 3 A 类火灾场所灭火器的最低配置基准 危险等级严重危险级中危险级轻危险级 单具灭火器最小配置灭火级别3A2A1A 单位灭火级别最大保护面积 A 5075100 B C 类火灾场所灭火器的最低配置基准应符合表 6 2 2 的规定 表 5 2 4 B C 类火灾场所灭火器的最低配置基准 危险等级严重危险级中危险级轻危险级 单具灭火器最小配置灭火级别3A2A1A 单位灭火级别最大保护面积 A 5075100 地下储罐区选用推车式磷酸铵盐干粉灭火器 加油岛区选用手提式磷酸铵 盐干粉灭火器和泡沫灭火器 餐厅选用手提式磷酸铵盐干粉灭火器 配电室选 用手提式磷酸铵盐干粉灭火器 仓库选用手提式磷酸铵盐干粉灭火器 收费大 厅 零售商店 卫生间 办公室 寝室选用手提式磷酸铵盐干粉灭火器 6 3 灭火器的配置灭火器的配置 每 2 台加油机设 1 只 4KG 手提式磷酸铵盐干粉灭火器和 1 只 6L 泡沫灭火器 放在加油机旁 并设雨棚 地下储罐应设置 50KG 推车式干粉灭火器 2 个 设置 在罐上方 搭设雨棚 餐厅手提式磷酸铵盐干粉灭火器安置在离门口较近的南 北侧墙角各一个 设挂钩 底部离地面高度 0 1m 配电室手提式灭火器安置在 离门口较近的南北侧墙角各一个 设挂钩 底部离地面高度 0 1m 仓库手提式 灭火器安置在离门口较近的南北侧墙角各一个 设挂钩 底部离地面高度 0 1m 附属区卫生间设 2 具灭火器 收费大厅设 4 具灭火器 分设离门口较近 东西两侧墙角 设挂钩 底部离地面高度 0 1m 零售商店 办公区和宿舍灭火 器安置在离门口较近东西墙角各一个 设挂钩 底部离地面高度 0 1m 2