107万吨5.5M捣固焦设计消防专篇

1、107万吨/年5.5m捣固焦化工程消防专篇辽宁科技大学工程技术有限公司二一年五月目录1设计依据及采用的标准1.1设计依据1.2采用的标准2工程概述2.1工程概况2.2车间组成及建设内容2.3主要工艺流程简述3爆炸和火灾危险特征及可能性分析3.1危险品特征3.2危险区域划分3.3原材料和中间体及产品产量4工艺5总图5.1工程四邻5.2功能分区5.3防火间距5.4消防道路5.5消防站6建筑与结构7消防给水8电气9通风10消防投资1设计依据及采用的标准1.1设计依据a）中华人民共和国消防法（1998年4月29日第五届全国人民代表大会常务委员会第二次会议通过）b）建筑工程消防监督审核管理规定（中华人民

2、共和国公安部令第30号）c）机关、团体、企业、事业单位消防安全管理规定（中华人民共和国公安部令第61号）1.2采用的标准1）工业企业煤气安全规程（GB6222-2005）2）工业企业总平面设计规范（GB50187-1993）3）生产过程安全卫生要求总则（GB/T12801-2008）4）爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范（GB50058-1992）5）建筑设计防火规范（GB50057-2000）6）石油化工企业设计防火规范（GB50160-2008）7）建筑物防雷设计规范（GB50057-2000）8）建筑防护安全距离（GB12265-1990）9）安全色（GB2893-2008）10）室内消

3、火栓（GB3445-1993）11）建筑灭火器配置设计规范（GB50140-2005）12）火灾自动报警系统设计规范（GB50116-1998）13）焦化安全规程（GB12710-2008）14）化工企业爆炸和火灾危险环境电力设计规程（HG20687-1989）15）化工装置管道布置设计规定（HG/T20549-1998）16）化工企业总图运输设计规范（HG/T20649-1998）17）石油化工企业可燃气体和有毒检测报警设计规范（GB50439-2009）2工程概述2.1工程概况工程名称：七台河市普能煤炭化工有限公司120万吨/年5.5m捣固焦化工程建设性质：扩建生产性质：焦化设计规模：建设

4、规模为年产焦炭120万吨。采用2×60孔炭化室高5.5m的HXDK55-09F型单热式焦炉，配套建设备煤、筛焦、煤气净化、污水处理及公辅设施按年产焦150万吨进行配套。主要产品有焦炭、净焦炉煤气、粗焦油、硫铵、硫磺、粗苯等，其中年产焦炭120万吨，硫磺2853吨，焦油71918吨，粗苯20548吨，硫铵17466吨。年产焦炉煤气约698630×103m3。2.2车间组成及建设内容本工程的主要建设内容包括备煤车间、炼焦车间、煤气净化车间和相应的生产辅助设施、生活福利设施。本工程主要建设内容见表2-1。表2-1 车间组成及主要建设内容表序号车间名称主要建设内容1备煤车间贮配煤室

5、、通廊、转运站、煤塔等2炼焦车间2×60孔HXDK55-09F型焦炉系统、新型湿熄焦系统、筛贮焦系统、装煤及出焦除尘地面站等。3煤气净化车间冷凝鼓风工段（含电捕焦油装置）、FAS法脱硫工段、硫铵工段（喷淋式饱和器）、终冷洗苯工段、粗苯蒸馏工段、油库。5生产辅助设施给排水系统、酚氰废水处理站、制冷站、空压站、锅炉房、机修、耐火材料仓库、中心检验室、变配电室、通风除尘设施等组成。6生活福利设施办公楼、招待所、宿舍、倒班更衣室、食堂、浴室、车库等。2.3主要工艺流程简述2.3.1备煤车间炼焦用原料煤由受煤坑经带式输送机运至配煤槽中贮存并进行配煤，再将配合炼焦用煤由带式输送机送至煤塔供焦炉使

6、用。2.3.2炼焦车间由备煤车间送到煤塔的炼焦煤，经捣固机将煤捣成饼后由装煤车装入炭化室内，煤料在炭化室内经过高温干馏成为焦炭，并同时产生荒煤气。荒煤气汇集到炭化室顶部空间，经过上升管，桥管进入集气管，约700左右的荒煤气在桥管内被氨水喷洒冷却至90左右后送至煤气净化车间进一步处理。焦炉加热用的焦炉煤气，由外部管道引入。焦炉加热产生的废气经烟囱排入大气。当炭化室内的焦炭成熟后，用推焦机推出，经拦焦机导入熄焦车内，熄焦车由电机车牵引至熄焦塔下进行喷水熄焦。熄焦后的焦炭卸至凉焦台上，冷却一定时间后送往筛贮焦系统。在焦炉装煤时，装煤产生的烟尘被吸入除尘导烟车并导入邻近炭化室，通过单集气管高压氮水喷射

7、，使上升管内形成一定负压，将装煤时的烟尘吸入集气管。焦炉出焦时产生的烟尘通过带吸尘罩的拦焦机吸入集尘干管送到除尘地面站经除尘后排入大气。焦炭转运站产生的粉尘经收集送到除尘地面站经除尘后排入大气。本工程备煤、炼焦工艺流程见图2-1炼焦炉拦焦机熄焦车上升管集气管焦台吸气管送煤气净化车间粉碎机室大气贮煤塔烟囱捣固装煤推焦机导到n+2和n-1炭化室集尘管道装煤烟尘除尘地面站配煤室贮煤场来原料煤煤外运加热用焦炉煤气荒煤气出焦烟尘废气焦炭筛焦楼贮焦槽双U形导烟管式导烟车破碎机室熄焦塔焦炭大气烟尘图2-1 备煤、炼焦车间工艺流程示意图2.3.3煤气净化车间炼焦炉引出的荒煤气依次经气液分离器、横管初冷器、电捕

8、焦油器、煤气鼓风机升压后送往喷淋饱和器、终冷塔、洗苯塔、脱硫塔，净化后的煤气一部分自用于加热焦炉和管式炉等，其余外供各用户。气液分离器、初冷器引出的冷凝液及电捕焦油器捕集下来的焦油送焦油氨水分离槽分离出焦油及氨水，焦油经分离送离心机进行离心脱水，然后送焦油加工车间；氨水送焦炉循环喷洒，其余为剩余氨水送至蒸氨塔。喷淋饱和器引出的硫铵母液经离心结晶干燥生产硫铵产品。苯洗涤塔引出的富油送粗苯蒸馏装置生产粗苯产品。FAS法脱硫工艺由焦炉煤气通过电捕焦油器后进入带预冷段的脱硫塔。煤气进入脱硫塔的脱硫段脱除了硫化氢的煤气由脱硫塔顶逸出经鼓风机进入硫铵工段。吸收了硫化氢、氰化氢的富液与热贫液换热后用泵送至脱

9、氰塔。脱除了氰化氢的富液进入脱酸塔中部，富液中的硫化氢、二氧化碳等酸性组份从塔顶逸出送至硫回收装置。脱酸塔顶逸出的带有硫化氢的酸性气体进入克劳斯炉，经克劳斯炉的燃烧器燃烧后产生过程气。过程气中的硫化氢及二氧化硫在炉内催化剂的作用下经克劳斯反应生成元素硫，经过配置在克劳斯炉后面的废热锅炉部分硫磺被冷凝下来，然后过程气经冷却洗涤后进入吸煤气管道。本工程备煤、炼焦及煤气净化车间工艺流程示意图分别见图2-1和图2-2。图2-2 煤气净化车间工艺流程示意图3爆炸和火灾危险特征及可能性分析本工程在生产过程中使用的原料、燃料及贮存、输送、生产的产品多为可燃、易燃易爆物，在静电、明火、雷击、电气火花以及爆炸事

10、故等诱发下， 发生火灾的可能，火灾危险性的大小与危险物质的多少及生产性质、操作管理水平、环境状况等有直接关系。3.1危险品特征a）煤煤为可燃物，丙类火灾危险品，粉尘具燃爆性，本工程一般达不到爆炸其下限浓度。着火点在300500之间，煤长期堆积可使煤料氧化、煤温升高甚至引起自燃。b）煤气煤气为燃爆性气体，属T1IIB级。焦炉煤气爆炸极限（体积）：4.72%3.75%，自燃点：560。高炉煤气爆爆炸炸极限（体积）：30.84%89.40%，自燃点：530。c）焦炭焦炭为可燃物质，丙类火灾危险物质，引燃温度组别为T11。焦炭粉尘具有燃爆性，本工程一般达不到该下限浓度。d)焦油焦油为可燃物质，丙类火灾

11、危险品。e)氨氨为二级可燃物质，具燃炸性。f)苯类物质苯类物质为多为一级可燃物质，闪点一般在-15120之间。g)洗油可燃液体，属丙类火灾危险物质。本工程主要火灾爆炸危险品特性见表31及表32。表31 火灾爆炸危险固体物特性序号名称粉尘平均粒径m爆炸下限浓度g/m3高温表面沉积粉尘（5mm厚）的自燃温度，云状粉尘的自燃温度，煤5103447225285580610焦453750430>750表32 火灾爆炸危险品特性序号火灾、爆炸危险物品危险特性备注爆炸极限体积分数，%闪点自燃点下限上限1煤气4.7238.59气态5002氨15.028.0630蒸气3焦油1005806304苯1.28.

12、0-11555（引燃温度）5洗油1005806303.2危险区域划分本工程可能出现的环境主要为爆炸性气体环境、爆炸性粉尘环境及火灾危险环境。其中爆炸性气体环境为煤气系统；爆炸性粉尘环境为煤和焦系统，火灾环境主要为备煤系统等。根据并参照爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范（GB50058-92）等规定，本工程各主要生产场所或装置的火灾爆炸危险性划分详见表33。表33 主要生产场所或装置的火灾爆炸危险性序号场所或装置生产类别危险区域介质备注一备煤系统1贮煤塔顶乙22区煤尘2带式输送机通廊丙22区煤尘3煤各转运站丙22区煤尘4配煤室丙22区煤尘二炼焦系统1焦炉地下室1区煤气2烟道走廊2区煤气3炉间台底

13、层2区煤气4炉端台底层2区煤气三筛贮焦系统1焦台丙23区焦炭2焦转运站丙22区焦尘3筛贮焦楼丙22区焦尘四煤气净化系统1鼓风机室甲1区煤气2电捕焦油器2区煤气室外3初冷器2区煤气室外4洗苯塔、脱硫塔2区煤气室外5喷淋饱和器2区煤气室外6粗苯蒸馏2区苯类室外3.3原材料和中间体及产品产量本工程生产中使用的主要原料、生产出的主要中间体及产品见表34。表34 主要原料、材料、中间体副产品及产品产量序号备煤车间原料及材料中间体及产品副产品名称数量名称数量1备煤车间原料煤1387000t/a（含水10%）炼焦煤1387000t/a（含水10%）2炼焦车间炼焦煤1387000t/a（含水10%）焦炭104

14、0300t/a荒煤气50667m3/h3筛贮焦工段焦炭1040300t/a焦炭1040300t/a4煤气净化车间荒煤气NaOH液氨硫酸50667m3/h3700t/a73t/a10300t/a煤气焦油粗苯硫铵硫磺50667m3/h48545t/a13870t/a11790t/a1163t/a本工程在正常生产情况下，一般不易发生火灾，只有在操作失误、违反规程、管理不当及其它非正常生产情况或意外事故状态下，才可能由各种因素导致火灾发生。因此，为了防止火灾的发生，或减少火灾发生造成的损失，本工程在设计上采取相应的防范措施。4工艺在有燃爆性气体产生的焦炉地下室等厂房内设轴流风机通风、风帽自然排风及事故

15、通风装置；在有燃爆性粉尘产生的煤粉碎机室及除尘地面站等处设置相应的机械除尘装置，使燃爆性物质浓度低于其爆炸下限，避免由于燃爆事故引发的火灾。煤气、苯类设备与管道均设置相应的防静电接地装置，苯类贮槽、中间槽采用防火花型液面计及防静电产品导入管，防止油类等产品流动时产生静电火花而引起的火灾。煤气净化车间电捕焦油器设煤气含氧量超标自动断电联锁装置；煤气系统的设备及管道设置相应的蒸汽吹扫装置以及煤气放散阀取样装置，随时分析检测煤气中的含氧量，防止煤气中含氧量超标燃爆而引起火灾。各处煤料贮存按规定时间进行，均不超过贮存期限，防止煤料自燃。焦炉熄焦车、拦焦机、推焦机之间设计可靠的联锁装置，避免红焦落地引起

16、火灾。焦台附近考虑补充熄焦水管，防止未熄的红焦送入焦处理系统造成危险。焦台地沟带式输送机采用耐热胶带，防止胶带引燃造成火灾。加热焦炉的煤气管道设低压报警及自动切断煤气的装置；煤气净化系统粗苯管式炉煤气设低压报警装置与安全联锁，防止煤气管道吸入空气而造成危险。本工程对煤气设备的设计从选材、施工、气密性试验及生产维护均规定有严格的技术要求。在火灾危险性较大的场所设置安全标志及信号装置；在设计中对各类介质的管道涂刷相应的识别色，并按照安全色及安全标志等规定进行。5总图5.1工程四邻本项目厂址位于七台河市茄子河区中心河乡新兴村正南850米（焦炉距新兴村最近距离为1050米）一块长方形坡地，厂址不在城市

17、规划区内。该区域为非保护农田，土质贫瘠，为白浆土。面积23.322万平方米。厂区内地下水资源丰富。厂区内地质条件较好，基岩为花岗岩，埋深较浅，没有其他不良地质现象、地下无采空区。厂址所在区域属于深源地震区，地震烈度小于6度，该地区年最多风为西南风。东面1100米处为中心河，厂区北部紧邻七台河矿业集团公司富龙铁路。中心河发源于黑山，流域面积93平方公里，河流长度28公里，河宽23米，水深0.31米，年径流量0.12亿立方米,每秒流量23立方米，为季节河流，上游5公里建有中心河水库，中心河汇入倭肯河，流入桃山水库。初步调查表明，目前中心河没有受到污染，其中高锰酸盐指数、BOD5均低于地表水环境质量

18、标准（GB3838-2002）中的IV类水质标准。该厂址符合焦化企业卫生安全防护距离的要求；并且厂区南部、东部有工业予留地。本项目厂区与周边间距见下表。表2.4-1 周边建筑与厂内最近装置间距表(单位:米)周边建筑与周边建筑最近的场内装置实际距离标准要求依据标准东侧中心河配煤室60015GB50160-2008,第4.1.9条南侧耕地西侧吉伟煤焦有限公司碳化硅厂房冷凝鼓风装置10040GB50160-2008,第4.1.10条北侧公路铁路专用线配煤室92.522.5GB50160-2008,第4.1.9条新兴村村民住宅焦场10501000GB12710-2008,第5.1.1条本工程与周边的安

19、全防护距离都大于、等于标准规范的要求距离。在总平面布置上，本工程新建设施与相邻企业之间预留有相应的安全距离，并采用道路或围墙相隔，避免火灾爆炸事故的发生。5.2功能分区工程各种设施按其功能、性质以及火灾危险性的大小，结合自然条件全面地、因地制宜地分类分区布置，力求紧凑合理，最大限度地达到节约用地，节省投资，防止发生爆炸火灾等目的。在本工程的平面布置上，设计结合厂区内部的总平面布置，按生产性质、工艺要求、火灾危险性的大小及功能划分为备煤筛焦区、焦炉区、回收区等。小区间采用通道相分隔，防止发生爆炸引起火灾。5.3防火间距工程建设区域的总平面布置根据生产性质、工艺要求及火灾危险性的大小等因素，同时考

20、虑地形与风向等因素，各设施之间均按建筑设计防火规范、焦化安全规程等的要求预留相应的防火安全间距，采用道路分隔，以防止一旦发生火灾造成火势、蔓延。工程主要设施的安全距离严格按建筑设计防火规范及焦化安全规程等规定设置，以满足防火防爆等安全要求，具体见表达5-1。表5-1 本工程主要区域或设施的防火安全间距序号区域或设施相邻区域或设施设计的安全防火间距（m）标准要求的安全防火间距（m）备注1焦炉鼓冷工段4140A第4.4.2条2焦炉脱硫工段4240A第4.4.2条3焦炉终冷洗苯工段5140A第4.4.2条4焦炉粗苯工段7340A第4.4.2条5油库酚氰废水处理站3725C第4.4.1条6油库鼓冷工段

21、3225C第4.4.1条A焦化安全规程C建筑设计防火规范5.4消防道路道路净空高度为5m，为满足生产、消防和检修需要厂区道路呈环形和尽头式相结合的布置方式，在有物料装卸处高面积不小于15m×15m的回车场。道路设置照明设施，并根据生产需要设置道路标志。5.5消防站本工程不建消防站，有关消防站事宜由地区统一考虑。6建筑与结构有爆炸危险的煤气鼓风机室等按规定设置足够的泄压面积，其比值>0.03。煤气鼓风机室等厂房门窗向外开启。主要生产建、构筑物按相应规定的耐火等级设计。建、构筑物、楼梯等均采用钢筋混凝土等非燃烧材料制作。主要生产厂房设两个以上安全出入口。寺建筑设计中的通道宽度、耐火

22、等级均严格按建筑设计防火规范等相应的具体规定设计。在火灾危险性较大的场所按建筑灭火器配置设计规范的相应规定设置灭火器，以满足防火及消防的要求。本工程厂房的疏散楼梯、走道、门的宽度均执行建筑设计防火规范的相应规定。本工程建筑内部装修设计的防火措施见表61。表61 建筑内部各部位装修材料的燃烧性能等级序号建筑物名称装修材料燃烧性能等级顶棚墙面地面隔断其它1厂前区办公楼B1B1B2B1B22厂前区浴室B1B1B2B1B23厂前区食堂B1B1B2B1B24中心实验楼B1B1B2B1B2本工程各建筑物的使用性质、结构类型、火灾危险类别及耐火等级见表62。16表62 建筑物的使用性质、结构类型、火灾危险类

23、别及耐火等级序号建筑物名称生产类别厂房层数占地面积(m2)耐火等级建筑高度(m)安全出口数目建筑结构形式围护结构泄压形式泄压面积(m2)地面类型建筑面积(m2)1配煤室丙2/32093二3.252钢筋砼框架钢筋砼筒仓钢筋砼砖墙细石砼、水泥砂浆抗静电地板36892煤塔6283二551钢筋砼框架剪力墙钢筋砼砖墙细石砼、水泥砂浆抗静电地板18913筛焦楼丙5649二392钢筋砼框架砖墙细石砼、水泥砂浆26754煤气鼓风机室甲2698二13.52钢筋砼框架排架压型钢板轻质屋面墙面0.16不发火花水泥石膏13605硫铵厂房及仓库戊41053二242钢筋砼框架排架砖墙花岗岩防腐砂浆21606循环水新水泵房

24、戊1373二4.51砖砌体砖墙水磨石花岗岩防腐3737炼焦车间配电所丙2585二8.12钢筋砼框架砖墙水泥砂浆水磨石抗静电地板11708备煤净化车间配电所丙3585二13.22钢筋砼框架砖墙水泥砂浆水磨石抗静电地板17559溴化锂制冷站戊1775二8.81钢筋砼排架砌砖体砖墙水泥砂浆水磨石77510厂办公楼4434二152钢筋砼框架砖墙防滑地砖173618浴室3495二11.251砖砌体砖墙防滑地砖13927消防给水本工程消防水由消防给水系统供给，水压可满足消防要求。室外统一设消防给水管网及消火栓，室内按规范设置室内消火栓，局部高点加压。室内消防水量10l/s，室外消防水量40 l/s，油库消

25、防水量86.02 l/s。室外消火栓设置的间距为120m，其保护半径为150m，采用地下式消火栓。本工程室内外消火栓及灭火器的设置根据工程建筑物的具体情况依照建筑设计防火规范和建筑灭火器配置设计规范的相应规定执行。8电气本工程消防设施采用单独的回路供电，其配电线路采用非延燃性铠装电缆，明敷时置于配线桥架内或直接埋地敷设，当发生火灾切断生产、生活用电时，仍能保证消防用电。备煤、筛焦、10KV配电所、鼓冷工段、焦炉地下室等处设应急照明，消防设施构筑物应急照明电源自消火设施的专用供电回路引来。室内油式变压器设在单独的小屋内，并设事故油坑，避免变压器油外溢，防止火灾扩大。在爆炸和火灾危险场所严格按照环境的危险类别或区域配置相应的电器设备和灯具，避免电气火花引起的火灾，电气设备的选择见表81。表81 电气设备的选择序号主要场所爆炸危险区域电气设备的类型1焦炉地下室1区隔爆型2鼓风机室1区隔爆型3粗苯蒸馏工段1，2区隔爆型或增安型4脱硫工段及油库2区增安型5硫铵工段2区增安型6终冷洗苯工段2区增安型设计对鼓风机室等第二类防雷建筑物采用避雷带（针）防