氮肥厂防火防爆课程设计报告书

1、防火与防爆技术课程设计题目：某某化工厂防火防爆设计专业：安全工程班 级：本07铀炼01班学号：20074710128姓名：湛茂泽指导教师：钟永明老师摘要123.2.2.2 .2.2.3.4.4.5.5.5.6.7.7.7.8.9.11.1.1.12.12.12.1213.141414.151.515.15.15.2010年5月肥厂防火防爆设计刖言工程概况工程项目分析 3.1工艺流程介绍生产工艺流程简述（以尿素为例）尿素的生产环节尿素及生产原料的理化性质简介.3.2区域选择3.3生产区间划分生产区仓储设施其他设施火灾危险类别的确定4.1生产过程中的主要危险生产单元及存储区火灾危险分类.安全防火防

2、爆重点部位4.2安全工作重点总平面的布置5.1分区布置5.2耐火等级的确定生产区储存区生活区附属设施区5.3防火间距防火间距设计原则防火间距的确定防爆电气的设计6.1划分爆炸危险区域 6.2防爆电气选择爆炸性混合物分级、分组防爆电气选择泄爆方式确定及泄爆面积计算7.1泄爆方式7.2泄爆面积的计算消防灭火器的配备8.1灭火器配置场所的火灾种类和危险等级火灾种类危险等级8.2灭火器的选择8.3灭火器的设置灭火器的最大保护距离 8.4灭火器的配置8.4.1 一般规定灭火器的最低配置基准8.5灭火器配置设计计算计算单元配置设计计算 1.61.616*7.71717.1.7.181818.1.8.1.8

3、1.8.18.1.922.总结.参考文献.附录附表I附表U附表川附表IV1附表W2附表V3附表V4附表V5工厂厂房防火间距 室外变、配电站与建筑物、堆场、储罐的防火间距 民用建筑之间的防火间距 旋转电气防爆结构的选型 低压变压器类防爆结构的造型 低压开关和控制器类防爆结构的选型 灯具类防爆结构的选型 信号、报警装置等电气设备防爆结构的选型 (m2/m3)附表V厂房内爆炸性危险物质的类别与泄压比值.23.24. .22.24.25. .25. .26. .26.27.27.27.下载可编辑.下载可编辑.摘要本设计是针对氮肥厂而进行的防火防爆设计。通过对氮肥的生产工艺 过程的了解，根据生产原料及产

4、品的性质，进行生产设计，再根据生产工艺过 程，设置工厂内所需的厂房。根据 石油化工企业设计防火规范分析确定各生 产环节和存储场所的火灾危险类别来设计。按照工厂的生产生活需要，对厂区 进行合理分区布置，大致可分为：存储区、生产区、生活区及附属设施区四个 部分。然后又依据石油化工企业设计防火规范和建筑设计防火规范 GB50016-2006来确定工厂内的主要建筑物以及它们之间的防火间距，然后对 工厂进行区域规划和总平面布置。再选择一个有爆炸危险性的厂房，根据爆炸 和火灾危险环境电力装置设计规范进行爆炸危险区域划分，分析厂房的主要爆 炸危险方式并对厂房内的主要防爆电气设备进行分析并且选型；选择一有爆炸

5、危险的厂房通过计算厂房的泄爆面积，来确定泄爆方式。了解生产工艺过程，分析确定工艺过程中所存在的主要危险及各个生产环 节和存储场所的火灾危险类别设定工厂内的生产场所、附属设施、存储区的建、构筑物的功能，确定 建、构筑的耐火等级，进行工厂区域规划和总平面布置。分析选择某一厂房进 行爆炸危险区域划分对该厂房的主要防爆电气设备进行分析、选型对某一有爆炸危险的厂房计算其泄爆面积，并选择确定泄爆方式绘制厂区总平面布置图和厂房爆炸危险区域划分图关键词 火灾危险性；耐火等级；防火间距；防爆电气设备；灭火器1刖言在现代生产和社会生活中，火灾与爆炸灾害是最主要的灾害之一 。火灾具有发生频率高、损失大的特点，而爆炸

6、灾害则具有损害最为惨重的特点。为了有效预防和控制火灾与爆炸灾害，安全工程师必须认真掌握火灾与爆炸灾害的 发生、发展和蔓延规律，以及灾害的控制技术与方法。国内中小尿素企业中，某某氮肥厂的水溶液全循环工艺尿素装置中的尿素 合成塔曾发生过断裂性爆炸事故，给企业造成了人员伤亡和严重的经济损失， 对周边的环境造成了不同程度的污染，令全国氮肥行业震惊，也引起了许多尿 素企业的高度重视。针对某某氮肥厂可能发生尿塔爆炸的潜在危险，本人结合学习建筑设计防 火规GB50016-2006、石油化工企业设计防火规范GB50160-92、建筑灭火 器配置设计规范GB50140-2005和爆炸和火灾危险环境电力装置设计规

7、范GB50058 92,并通过技术研讨,生产总结等方式,对某某氮肥厂各个工艺的 生产装置的防火防爆和安全使用提出了行之有效的配套技术改造方案，对安全管理方面制定了必要的措施。以通过技术和管理的创新来保证尿素装置安全生 产的可靠性。由于时间仓促，本人水平有限，本课程设计中难免有疏漏错误呵呵不足，恳请老师批评指正。2工程概况本课程设计有针对性地对某某氮肥厂的各个生产工艺的防爆炸事故的安全进行了介绍，并总结了安全使用管理方面的方法，旨在通过技术和管理创新确保尿素企业安全生产的可靠性。3工程项目分析3.1工艺流程介绍生产工艺流程简述（以尿素为例）工业上用液氨和二氧化碳为原料，在高温高压条件下直接合成尿

8、素，化学反应如下：2NH 3+CO 2NH2COONH 4CO（NH 2）2+H 2。尿素易溶于水，在20C时100毫升水中可溶解105克，水溶液呈中性反应。尿素产品有两种。结 晶尿素呈白色针状或棱柱状晶形，吸湿性强。粒状尿素为粒径12毫米的半透 明粒子，外观光洁，吸湿性有明显改善。20C时临界吸湿点为相对湿度80%, 但30C时，临界吸湿点降至72.5%，故尿素要避免在盛夏潮湿气候下敞开存 放。目前在尿素生产中加入石蜡等疏水物质，其吸湿性大大下降。下图为尿素生产流程图：（图3-1 ）合成氨生产工艺流程示意图（图3-2 ）尿素生产工艺方框流程图尿素的生产环节尿素的工艺流程主要可以分为八个生产环

9、节：造气（煤气发生炉）、脱硫、变换、压缩、脱碳、铜洗、合成和尿素提炼。尿素及生产原料的理化性质简介1. 尿素尿素是由碳、氮、氧和氢组成的有机化合物，又称脲（与尿同音）。其化学公式为CON2H4、（NH2）2CO或CN2H4O，国际非专利药品名称为Carbamide。外观是白色晶体或粉末。它是动物蛋白质代谢后的产物，通常用 作植物的氮肥。尿素在酸、碱、酶作用下（酸、碱需加热）能水解生成氨和二 氧化碳。对热不稳定,加热至150160 C将脱氨成缩二脲。若迅速加热将脱氨 而三聚成六元环化合物三聚氰酸。2. 煤煤是一种黑色固体矿物coal,主要由古代动、植物遗体经生物化学作用，埋藏后再经地质作用转变而

10、成，俗称煤炭。是一种由碳、氢、氧、氮等元素组成的黑色固体矿物。煤也是获得有机化合物的源泉，通过煤焦油的分馏可以获得各种芳香烃；通过煤的直接或间接液化，可以获得燃料油及多种化工原 料。3氮气氮气在常况下是一种无色无味无嗅的气体，且通常无毒。氮气占大气总量 的78.12% （体积分数），在标准情况下的气体密度是1.25g dm-3 ,氮气在标 准大气压下，冷却至-195.8 C时，变成没有颜色的液体，冷却至-209.86 C时， 液态氮变成雪状的固体。氮气的化学性质很稳定，常温下很难跟其他物质发生 反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化，用来制取对人类 有用的新物质。在生产中，通常采

11、用灰色钢瓶盛放氮气。4.二氧化碳二氧化碳是空气中常见的化合物，其分子式为CO2，由两个氧原子与一个 碳原子通过共价键连接而成，常温下是一种无色无味气体，密度比空气略大， 能溶于水，并生成碳酸。液态二氧化碳蒸发时吸收大量的热而凝成固体二氧化 碳，俗称干冰。3.2区域选择根据石油化工企业设计防火规范，在进行区域规划时，应根据石油化工 企业及其相邻的工厂或设施的特点和火灾危险性，结合地形，风向等条件，合理布置。选择主导风向为北风石油化工企业的生产区，宜位于邻近城镇或居住 区全年最小频率风向的上风侧，以便生产过程中的废气及时排除和扩散，以减 少对本企业和邻近企业和居民的环境影响。公路和地区架空电力线路

12、，严禁穿越生产区。区域排洪沟不宜通过厂区。当相邻设施为港区陆域、重要物品仓库 和堆场、军事设施、机场等，对石油化工企业的安全距离有特殊要求时，应按 有关规定执行。接近原料厂地及产品销售地区，运输方便。地下水位最好低于 地下室和地下构筑物的深度；地下水对建筑基础最好无侵蚀性。了解蓄水层水 量根据工厂运货量、物料性质、外部运输条件、运输距离等因素合理确定采用 的运输方式（铁路、公路、水运、空运）。运输路线应最短，方便，工程量 小，经济合理。靠近水源，保证供水的可靠性，并符合生产对水质、水量、水 温的要求。污水便于排入附近江河或城市下水系统。应有利于同相邻企业和依 托城市（镇）要科技、信息、生产、修

13、理、公用设施、交通运输、综合利用和 生活福利等方面和协作。避免将厂址选择在建筑物密集、高压输电线路地工程 管道通过地区，以减少拆迁。以甲市为例，甲市的主要重型工业区分布在乙区，甲市地处温带季风气候 区，常年以西北、东南风为主，最小上风向为西南地区，所以本厂应该建设在 东北或者西南区，考虑交通环境和相应的工业配套设施，在乙区选址比较好。 由于本厂的原料和生产成品具有一定的危险性质，所以应该远离居民区和加油 站等地点，以确保人身及财产安全。综合以上所述，应该把本厂设置在远离居民区的乙区郊区3.3生产区间划分生产区因为所有的生产环节基本上都是高温高压条件，所以每个环节单独设置一 个车间，相互独立，减

14、小发生事故时的连锁反应的概率。各生产车间编号分别 为1、2、3、4、5、6、7、8,且各个生产车间的功能与规模见 （表3-1 ）。（表3-1）各个生产车间的功能与规模编号车间名称生产车间功能长(m)宽(m)高(m)面积（m2）1造气车间生产制造氨气所需的 H235301010502脱硫车间除去造气车间生成的含硫物质302066003变换车间将半水煤气转化为气302567504压缩车间将H2压缩302567505脱碳车间除去混合气体中的甲烷252065006铜洗车间提高H2的浓度303069007合成车间生成NH3的车间35301010508尿素提炼车间合成尿素并提炼4035151400332仓

15、储设施库房主要存储的物质为煤炭、H2、CO2、NH3和尿素。因为除了煤炭外的 几种都是气体，气体一般都采用高压储存或液体储存，并且存放于阴凉干燥 处。储存仓库可分为：煤库、二氧化碳汽提库、氢气储存室、液氨储存室、尿 素储存室，编号分别为9、10、11、12、13。具体功能和规模见（表3-2）。（表3-2）各个储存库的功能与规模编号储存库名称储存库功能长(m)宽(m)高(m)面积(rn2)9煤库储存并提供造气所需煤5040-200010二氧化碳汽提库提取空气中的CO2,并为尿素生成提供原料20151030011氢气储存室存放煤气发生炉产生的 H215151022512液氨储存室存放并提供生产所用

16、的 NH320151030013尿素储存室存放最后产物尿素5030201500其他设施根据化工厂生产和生活需要，工厂内还包括以下附属设施：门卫室、食 堂、礼堂、办公楼、技术安全处、停车场、休闲娱乐区、员工宿舍、污水处理 站、锅炉房、变配电站和消防水池。编号分别为14、15、16、17、18、19、 20、21、22、23、24、25。具体功能和规模见（表3-5 ）。（表3-5）工厂内其他设施的功能及规模编号名称功能介绍长（m）宽（m）层数面积（怦）14门卫室负责维护厂区正常秩序，检查人员出入5512515食堂供职工进餐50303150016礼堂进行大型集会和活动的场所80403320017办公

17、楼供厂区主要负责人办公进行决策60206120018技术安全处负责厂区各项工作安全问题2020140019停车场停放各种车辆10020-200020休闲娱乐区为企业员工提供休闲娱乐场所10080-800021员工宿舍为在职员工提供住处80203160022污水处理站处理污水2020140023锅炉房为整个企业的各项生产与生活提供动力、蒸汽和热水3015145024变、配电站负责企业的生产与生活供电1515122525消防水池负责企业消防用水1515-2254火灾危险类别的确定4.1生产过程中的主要危险在整个生产操作过程中，始终存在着咼温、咼压、易燃、易爆、易中毒等 危险因素。同时，因生产工艺流

18、程长、连续性强，设备长期承受高温和高压， 还有内部介质的冲刷、渗透和外部环境的腐蚀等因素影响，各类事故发生率比 较高，尤其是火灾、爆炸和重大设备事故经常发生。在进行停车作业检修过程中，设备、管道、阀门等，如果没有进行置换， 置换不干净；在用火作业前没有进行用火分析；确定的取样分析部位不对而导致分析结果失真；或者进行作业时，没有采取可靠的隔绝措施，导致易燃易爆 气体进入用火作业区域，以上情况，均可导致火灾、爆炸事故。生产单元及存储区火灾危险分类在所确定的八个生产环节中，存在火灾、爆炸危险性物质均为煤气，而煤气的主要成份为H2和CO,其物质系数MF及特性如（表4-1）所示。（表4-1）物质系数及物

19、质特性物质名称物质系数MF燃烧热(kJ kg-1)美国仿货协会（NFPA）分级健康危害Nh燃烧热Nf化学活性NrCO219.98 X103340H2211.2 X105040对所确定的八个生产环节中的生产装置，根据道化学法及其取值原则，分 别计算各环节的火灾、爆炸危险指数F&EI,并进行分析，结果如（表4-2）所 示。（表4-2）氮肥生产装置存在的火灾、爆炸危险指数及危险情况项目煤气发生炉煤气柜脱硫变换铜洗合成物质系数MF212121212121-一-基本系数1.001.001.001.001.001.00般放热化学反应0.5-0.50.5-1.00工物料处理与输送0.500.850.

20、500.500.500.50艺密闭式或至内工乙单兀0.50-危通道0.200.20-0.20险一般工艺危险系数 Fi2.702.052.002.001.502.50基本系数1.001.001.001.001.001.00特毒性物质0.600.600.600.600.200.20殊易燃范围未惰性化0.50.5-工过程失常或吹扫故障-0.300.300.300.30艺操作压力-0.961.00系易燃物质的重量0.100.100.100.100.100.10数氢蚀与磨蚀0.200.200.200.200.200.20泄漏0.100.100.100.100.10-特殊工艺危险系数 F22.502.50

21、2.302.302.863.20工艺单元危险系数 F3=FiXF26.755.134.604.604.298.00火灾、爆炸指数F&EI=F3XMF142108979790168单元破坏系数0.800.700.650.650.650.82暴露半径（m）36.027.324.624.622.842.5危险度很大中等中等中等轻度非常大根据生产车间内所存在的物质的火灾危险性的特征确定该厂房的火灾危险类别，且当同一房间内，布置有不同火灾危险性类别的设备时，应按火灾危险性类别最高的设备确定。根据 建筑设计防火规范中的（表）生产的火灾 危险性分类，即（表4-3），可确定各工艺的火灾危险类别分别为：

22、造气、脱 硫、变换、压缩、脱碳、铜洗和合成车间都是甲类危险类别，只有尿素提炼车 间为戊类。(表4-3 )生产的火灾危险性划分生产类别火灾危险性的特征甲使用或产生下列物质(1) 闪点V 28 C的易燃液体(2) 爆炸下限V 10%的可燃气体(3) 常温下能自行分解或在空气中氧化即能导致迅速自燃或爆炸的物质(4) 常温下受到水或空气中水烝气的作用，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(7) 在压力容器内物质本身温度超过自燃点的生产乙使用或

23、产生下列物质(1) 闪点28 V 60 C的易燃、可燃液体(2) 爆炸下限10%的可燃气体(3) 助燃气体和不属于甲类的氧化剂(4) 不属于甲类的化学易燃危险固体(5) 生产中排除浮游状态的可燃纤维或粉尘，并能与空气形成爆炸性混合物 者丙使用或产生下列物质(1) 闪点60 C的可燃液体(2) 可燃固体丁具有下列情况生产(1 )对非燃烧物质进行加工，并在咼热或熔化状态下经常产生辐射热、火花或火焰的生产(2) 利用气体、液体、固体作为燃料或将气体、液体进行爆炸作其他用的各 种生产(3) 常温下使用或加工难燃烧物质的生产戊常温下使用或加工非燃烧物质的生产根据储存库内所储存的物质的火灾危险性的特征确定

24、该储存区的火灾危险 类别，且当同一储存库内，布置有不同火灾危险性类别的设备时，应按火灾危 险性类别最高的设备确定。根据 建筑设计防火规范中的(表)储存物品 的火灾危险性分类，即(表4-4)，可确定各储存库的火灾危险类别分别为：9号储存库为丙类，11号储存库为甲类,剩下的10、12、13号储存库都为戊 类。(表4-4 )贮存物品火灾危险性划分贮存物品类别储存物品的火灾危险性的特征甲(1) 闪点V 28 C的易燃液体(2) 爆炸下限V 10%的可燃气体(3) 常温下能自行分解或在空气中氧化即能导致迅速自燃或爆炸的物质(4) 常温下受到水或空气中水烝气的作用，能产生可燃气体并引起燃烧 或爆炸的物质(

25、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(7) 在压力容器内物质本身温度超过自燃点的生产乙(1) 不属于甲类的化学易燃危险固体(2) 闪点28 V 60 C的易燃、可燃液体(3) 不属于甲类的氧化剂(4) 助燃气体(5) 爆炸下限10%的可燃气体(6) 常温下与空气接触能缓慢氧化、积热不散引起自燃的危险物品丙(1) 闪点60 C的可燃液体(2) 可燃固体丁难燃烧物品戊非燃烧物品安全防火防爆重点部位1. 煤气发生炉 煤气发生炉主要制造半水煤气，其主要成分为：氢气、一 氧化碳、二氧

26、化碳、氮气及极少量的甲烷、氧气和微量的硫化氢。氢气、一氧 化碳、甲烷极易爆炸。在生产过程中，一旦空气进入煤气柜、洗气塔、煤气总 管，氢气、一氧化碳、甲烷等与空气混合形成爆炸性混合气体，遇到明火或获 得发生爆炸的最小能量，即可发生爆炸。2. 尿素合成塔 该反应器是本装置的关键设备。危险因素较多，生产控制 条件要求比较苛刻，稍有失误即可产生不了后果，甚至发生事故。如氨气，无 色有刺激性恶臭的气体，危险标记为6,溶于水后使水呈碱性，易腐蚀合成塔 内壁，在尿素合成的工程中需高温高压，稍微操作不当便很容易发生爆炸事 故。4.2安全工作重点1煤气发生炉 造气工段主要制造半水煤气，其主要成分如下：H2，CO

27、, CO2, N2及极少量的CH4，02和微量的H2S。H2，CO、CH4极易爆炸。在生产 过程中，一旦空气进入煤气柜、洗气塔、煤气总管，H2, CO和CH4等与空气混 合形成爆炸性混合气体，遇到明火或获得发生爆炸的最小能量，即可发生爆 炸。氧含量是煤气生产过程中一个重要的控制指标 ，要求控制在0.5%（体积比） 以下。氧含量的增高，意味着火灾、爆炸危险性的增加。另外，在进行停车作业检修过程中，对于设备、管道、阀门等，如果没有 进行置换或置换不干净，在用火作业前没有进行动火分析，确定的取样分析部 位不对而导致分析结果失真，或者进行作业时，没有采取可靠的隔绝措施，导 致易燃易爆气体进入动火作业区

28、域，均可导致火灾、爆炸事故。2.尿素合成塔尿素合成塔在使用过程中产生的主要破坏形式有 2种，一是 内筒泄漏引起的破坏；二是筒节层板和环焊缝发生应力腐蚀断裂而引起的破 坏。（1）内筒的泄漏 尿素合成塔内的尿素溶液 （氨基甲酸铵溶液）在反应中对碳 钢有强烈的腐蚀作用，一旦穿过不锈钢内筒流至碳钢层板以后腐蚀速度会急剧 增加，在较短时间就可以腐蚀扩展到穿透筒壁。（2）层板和环焊缝的应力腐蚀断裂应力腐蚀断裂的特点是几乎完全没有金属宏观体积上的塑性变形，这种断裂会造成压力容器的灾难性事故。因此，能产 生应力腐蚀裂纹的压力容器承受到一定拉应力作用，并不马上发生应力腐蚀断 裂，而是在经过一段时间以后，往往在没

29、有预兆的情况下发生突然断裂。上述2种破坏形式中，第二种的预防难度及危害程度显然大于第一种。3. 其他部位（1） 装置停车后要监督检查系统中的危险物料的排空置换情况，排出物料是否 进行了安全处理，装置中不准存留毒性物料，特别是装置停车检修时更要仔细 地的进行处理。（2）装置中设置了流散废液集中收回解毒处理系统，要经常监督检查该系统的 严格管理、维护情况，督促正确使用，纠正和制止任意排放有毒物料的违章行 为。（3） 检查进入尿素作业现场的人员，必须穿作业服、胶皮靴，佩戴化学防护眼 镜、过滤式防毒面具或口罩及手套。禁止人体直接接触氨气，防止皮肤吸收、 呼吸吸入中毒和眼睛受刺激。（4） 定期对尿素提炼

30、工作情况进行监督检查，当发现压缩机皮带、滤网和蒸发 箱有损坏或工作不正常时，应督促停车维修，进行清洗，防止产物因未能及时 干燥而可能造成产品损失。（5）厂内的有毒生产设备检修或抢修，都必须在严密的防护措施下进行，设 备、管道未经清洗解毒处理达到合格，不准任意拆卸，而且也要禁止无人监护 的单人作业。并且厂内所设置的安全防护设施，如可燃气体检测报警仪、毒物 检测报警仪、冲洗喷淋设备、解毒抢救器材、温度检测报警仪等，应定期进行 检查校验。定期对消防器材（消火栓、灭火器、火灾报警等）进行检查。（7）进行密闭操作，加强装置中的通、排风系统的运行情况检查和定期维护保养的监督，以减少逸散在厂房空气中的氨气对

31、作业人员的危害。考虑到作业环境对作业人员的重要性，对该系统设备出现的故障，应指令及时进行抢修。（8）要定期或不定期的检查或抽查本装置的一些安全保护性措施与规定的执行情况，如：作业护具及工器具的解毒处理；作业现场禁止饮食；远离火种、热 源，工作场所严禁吸烟；皮肤有擦伤未经处理不得进入现场作业；下班和饮食前须淋浴洗涤等，纠正和制止违章行为。5总平面的布置5.1分区布置依据GB50160-2008石油化工企业设计防火，企业在进行区域规划时， 应根据该企业及周边工厂或设施的特点和火灾危险性，结合地形、风向等条件，合理布置。根据工厂生产和生活要求，充分考虑了人身财产安全和火灾爆 炸危险等多方面因素，将工

32、厂按下图（图5-1）进行分区布置。圍3伺125珈82加35m°141615血21E北门°14132519円4南门（图5-1 ）工厂建筑分布图生产区在工厂的西北角，按顺时针依次是造气车间（1）、锅炉（23）、变 换车间（3）、变电站（24）、尿素提炼（8）、合成车间（7）、铜洗车间（6）、消防水池（25）、污水处理站（22）、脱硫车间（2）、压缩车间（4），这样既有利于工艺流程的进行，又有利于生产所产生的废水处理，还有利于发生事故时的应急处理。存储区在工厂的东北角，按顺时针方向依次是门卫室 （14）、CO2汽提库（10）、煤库（9）、液氨储存室（12）、H2储存室（11 ）、

33、尿素储存室 （13）,这样有利于管理原料的运输、存储和取用。生活区则布置在工厂的西南角，办公楼（17）、礼堂（16）、食堂（15）、锅炉房（23）以及员工宿舍（21）紧密联系；技术安全处（18）被布 置在办公楼（17）旁边，便于工厂管理和技术交流；停车场（19）在南门东 侧，紧挨于休闲娱乐区（20）的南侧；在工厂的西侧、北侧和南侧各设置一个 入口和门卫室（14），其中北门为物料运输口 ，南门和西门都为员工出入口 。5.2耐火等级的确定生产区根据生产区厂房的火灾危险类别，依据 建筑设计防火规范中的表厂 房的耐火等级、层数和防火分区的最大允许建筑面积，即（表5-1 ）。本次设计厂房全为单层厂房，1

34、、2、3、4、5、6、7区的火灾危险类别为甲类，选择 耐火等级为一级，厂房面积总共为5600卅。8区生产车间火灾危险类别都为戊 类，选择耐火等级均为为二级，厂房面积为1400m2。（表5-1 ）厂房的耐火等级、层数和防火分区的最大允许建筑面积生产类别厂房的耐火等级最多允许层数每个防火分区的最大允许面积（m2 ）单层厂房多层厂房高层厂房地下、半地下 厂房，厂房的 地下室、半地下室甲一级除生产必须采用 多层者外，宜采 用单层40003000-二级30002000-乙一级不限500040002000-二级6400030001500-丙一级不限不限60003000500二级不限800040002000

35、500三级230002000-丁一、二级不限不限不限40001000三级340002000-四级11000-戊一、二级不限不限不限60001000三级350003000-四级11500-注：防火分区间应用防火墙分隔。一、二级耐火等的单层厂房（甲类厂房除外）如面积超过本表规定，设置防火墙有困难时，可用防火水幕带或防火卷帘加水幕分隔。 一级耐火等级的多层及二级耐火等级的单层、多层纺织厂房（麻纺厂除外）可按本表的规定增加50%，但上述的厂房原棉开包、清花车间均应设防火墙分隔。 一、二级耐火等级的单层、多层造纸生产联合厂房，其防火分区最大允许占地面积可按本表的规定 增咖1.5倍。 甲、乙、丙类厂房装有

36、自动灭火设备时，防火分区最大允许占地面积可按本表的规定增加一倍；丁戊类厂房装设自动灭火设备时，其占地面积不限。局部设置时，增加面积可按该局部面积的一倍计算。 一、二级耐火等级的谷物筒仓工作塔，且每层人数不超过2个时，最多允许层数可不受本表限制。 邮政楼的邮件处理中心可按丙类厂房确定。储存区根据储存区的火灾危险类别以及 建筑设计防火规范中的表421库房的耐 火等级、层数和建筑面积，即（表5-1 ）。本次设计厂房全为单层厂房，11号 库房的火灾危险类别为甲类，选择耐火等级为一级，厂房面积为225卅。9号煤 库的火灾危险类别都为丙类，选择耐火等级为二级，面积为2000m2,其他三个 的火灾危险等级均

37、为戊类，选择耐火等级为三级，总面积为2100m 2，各储存库 面积如（表3-2 ）所列。（表5-2 ）库房的耐火等级、层数和占地面积储存物类别耐火等级最多允许层数最大允许建筑面积 （m2）单层库房多层库房高层库房库房地下室、半地下室每座防火每座防火每座防火防火墙间库房墙间库房墙间库房墙间3、4一级118060项1、甲2、一、二级17502505、6项1、一、二级32000500900300-3、4三级1500250乙项2、一、二级528007001500500-5、6三级1900300项1项一、二级5400010002800700-三级11200400-丙一、二级不限6000150048001

38、204001003002项000三级321007001200400-150480120丁一、二级不限不限3000不限000500三级3300010001500500-四级12100700-戊一、二级不限不限不限不限2000600015001000三级3300010002100700-四级12100700-注：高层库房、高架仓库和筒仓的耐火等级不应低于二级；二级耐火等级的筒仓可采用钢板仓。储存特殊贵重物品的库房，其耐火等级宜为一级。 独立建造的硝酸铵库房、电石库房、聚乙烯库房、尿素库房、配煤库房以及车站、码头、机场内的中转仓库，其建筑面积可按本表的规定增加1.00倍，但耐火等级不应低于二级。 装

39、有自动灭火设备的库房，其建筑面积可按本表及注 的规定增加1.00倍。 石油库内桶装油品库房面积可按现行的国家标准石油库设计规范执行。 煤均化库防火分区最大允许建筑面积可为12000m 2，但耐火等级不应低于二级。 本条和本规范有关条文中规定的占地面积”均指建筑面积。523生活区根据 建筑设计防火规范中的（表）民用建筑的耐火等级、层数、长 度和建筑面积，即（表5-2）民用建筑的耐火等级、层数、长度和建筑面积， 对生活区的建筑进行耐火等级的确定。食堂和礼堂耐火等级均为一级，面积分 别为1500川和3200 m2;办公楼耐火等级为二级，面积分别为1200卅；门卫 室和技术安全处确定耐火等级均为三级，

40、面积分别为25 m和400 m；员工宿舍 耐火等级为二级，面积为1600m 2 o（表5-2 ）民用建筑的耐火等级、层数、长度和建筑面积耐火等级最多允许层数防火分区的最大允 许建筑面积（m2）备 注*、 二级按本规范第条规定25001体育馆、剧院的观众厅，展览建筑的展厅，其 防火分区最大允许建筑面积可适当放宽。2托儿所、幼儿园的儿童用房和儿童游乐厅等儿 童活动场所不应超过 3层或设置在四层及四层以 上楼层或地下、半地下建筑（室）内。三级5层12001托儿所、幼儿园的儿童用房和儿童游乐厅等儿 童活动场所、老年人建筑和医院、疗养院的住院 部分不应超过2层或设置在三层及三层以上楼层 或地下、半地下建

41、筑（室）内。2商店、学校、电影院、剧院、礼堂、食堂、菜市场不应超过2层或设置在三层及三层以上楼 层。四级2层600学校、食堂、菜市场、托儿所、幼儿园、老年人 建筑、医院等不应设置在二层。注：重要的公共建筑应采用一、二级耐火等级的建筑。商店、学校、食堂、菜市场如采用一、二级耐火等级的建筑有困难，可采用三级耐火等级的建筑 。 建筑物的长度，系指建筑物各分段中线长度的总和。如遇有不规则的平面而有各种不同量法时，应采用较大值。 建筑内设置自动灭火系统时，每层最大允许建筑面积可按本表增加一倍。局部设置时，增加面积可按该局部面积一倍计算。 防火分区间应采用防火墙分隔，如有困难时，可采用防火卷帘和水幕分隔。

42、 托儿所、幼儿园及儿童游乐厅等儿童活动场所应独立建造。当必须设置在其他建筑内时，宜设置独立的出入口 。524附属设施区根据 建筑设计防火规范第条，锅炉房应为一、二级耐火等级的建 筑，可确定锅炉房的耐火等级为二级，面积为450 ffl2o根据建筑设计防火规 范第326条，电力变压器室、高压配电装置室的耐火等级不应低于二级 ，可 确定变电站的耐火等级为一级，面积为225 m2o污水处理站的耐火等级和面积 分别为二级和400 m2，休闲娱乐区、停车场因为是露天的，不考虑其耐火等 级，面积分别为8000 m和2000 m2o综上所述，该氮肥厂内建筑物的火灾危险类别、耐火等级、层数、面积见 （表5-3）

43、化工厂内各个建筑物的火灾危险类别、耐火等级、层数、面积。（表5-3 ）化工厂内各个建筑物的火灾危险类别、耐火等级、层数、面积类别项目编号建筑物名称火灾危险类别耐火等级层数占地面积（m2）生产区1造气车间甲类一级单层10502脱硫车间甲类一级单层6003变换车间甲类一级单层7504压缩车间甲类一级单层7505脱碳车间甲类一级单层5006铜洗烯库甲类一级单层9007合成车间甲类一级单层10508尿素提炼车间戊类二级单层1400存储区9煤库丙类二级单层200010CO2汽提库戊类三级单层30011氢气储存室甲类一级单层22512液氨储存室戊类三级单层30013尿素储存室戊类三级单层1500生活区14

44、门卫室-三级单层2515食堂-一级三层150016礼堂-一级三层320017办公楼-二级六层120018技术安全处-三级单层40019停车场-200020休闲娱乐区-二级单层800021员工宿舍-二级三层1600附属设施区22污水处理站-二级单层40023锅炉房-二级单层45024变、配电站-一级单层22525消防水池-2255.3防火间距5.3.1 d防火间距设计觴则本次设计各建构筑物之间的防火间距的设计主要根据建筑设计防火规范表厂房防火间距（附表I）、表室外变、配电站与建筑物、堆场、 储罐的防火间距（附表U）、表442储气罐或罐区与建筑物、储罐、堆场的防 火间距（附表川）和表民用建筑之间的

45、防火间距（附表W）的要求作为最 低标准进行确定。并且只考虑邻近建构筑物间的防火间距。每个分区内各建构筑物之间的防火间距确定以后，要对分区之间的各建构筑物之间的防火间距进行确定。本次设计主要考虑全厂重要性设施与甲类厂房、库房之间的防火间距要求，根据规范应为35m。532防火间距的确定生产区和存储区主要考虑厂房和库房的火灾危险类别，该工厂的生产区内有甲类和戊类厂房，存储区内有甲类和戊类库房。根据 石油化工企业设计防火规范表4212石油化工厂总平面布置的防火 间距，生产厂房和库房甲类一甲类：30m ；甲类一丙类：20m ；丙类一丙类： 10m。（火灾危险类别为戊类的厂房防火间距铜丙类相同 ）。生活区

46、各建构筑物之间的防火间距的确定根据建筑设计防火规范依据表民用建筑的防火间距及各建构筑物的耐火等级确定。附属设施区各建构筑 物之间的防火间距的设计主要依据石油化工企业设计防火规范 GB50160 2008表石油化工企业总平面布置的防火间距进行确定。锅炉房、变电站、消防水池都属于全厂重要性设施，污水处理站与它们之间的防火间距至少 应为35m，锅炉房可以看作丙类设施，它与变电站之间的防火间距应符合丙类 设施与全厂重要性设施之间的防火间距。综上所述，首先确定各生产厂房、储存库房的火灾危险类别，生活区、附 属设施区个建构筑物的耐火等级以及长内所有建构筑物的面积及它们之间的防 火间距，再综合考虑总体布置及

47、甲类厂房和库房与厂区围墙和厂内主要、次要道路之间的距离，对工厂总平面大致布置见（图5-1 ）。6防爆电气的设计6.1划分爆炸危险区域本次设计选择1号厂房进行爆炸危险区域划分，根据煤炭的性质，该厂房 主要原料为煤炭，生成物主要为H2、CO、H2S等，根据这三种气体的性质，在 生产过程中他们在空气中可形成爆炸性混合物，依据爆炸和火灾危险环境电力 装置设计规范对生产环境进行爆炸危险分区。依据本规范223条，该区域存 在的释放源为第二级释放源。根据规范爆炸危险区域的划分应按释放源级 别和通风条件确定，存在第二级释放源的区域可划为2区。H2的原子量为2,相对密度为0.16，根据爆炸和火灾危险环境电力装置

48、设计规范 第条相对 密度小于或等于0.75的爆炸性气体规定为轻于空气的气体。假设该生产厂房通 风良好，因此该厂房的爆炸危险区域划分应依据本规范第条进行划分。下图（图6-1 ）为易燃物质轻于空气、通风良好的生产装置区图。（图6-1 ）易燃物质轻于空气、通风良好的生产装置区图 注释：放源距地坪的高度超过 4.5m时，应根据实践经验确定。6.2防爆电气选择爆炸性混合物分级、分组根据爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058 92附录三气体或 蒸汽爆炸性混合物分级分组举例的气体或蒸气爆炸性混合物分级分组举例，由氢气和一氧化碳的理化性质可知,氢气属于IIC级T1组，一氧化碳属于HA级 T1组。根据

49、以上分析该厂房爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别 为1区H C级T1组和1区H C级T2组。防爆电气选择根据 爆炸和火灾危险环境电力装置设计 规范第条厂区内主要防爆电 气根据（附表V）的表格要求进行选择。7泄爆方式确定及泄爆面积计算7.1泄爆方式材料作整体面层时，应采取防静电措施。散发可燃粉尘、纤维的厂房内表 面应平整、光滑，并易于清扫。在地沟积聚的有效措施，且与相邻厂房连通处 应采用防火材料密封。有爆炸危险的设备宜避开厂房的梁、柱等主要承重构件 布置。7.2泄爆面积的计算本次设计选择1号厂房（即造气车间）进行泄爆方式的确定，根据 建筑设 计防火规范GB50016 2006第条，有爆炸危险的甲、乙类厂房宜独立 设置，并宜采用敞开或半敞开式厂房。其承重结构宜采用钢筋混凝土或钢框 架、排架结构。根据 建筑设计防火规范GB50016 2006 表，见（附表W）厂房 爆炸危险等级与泄压比值表，厂房内爆炸危险物质类别与泄压比值氢气应选择 三0.25。本次设计选择C=0.30。根据泄爆面积计算公式：A=10 XCXV2/3（式 7.1）式中：A为泄爆面积（m2）;C为泄压比值（m2/m3）；V为厂房体积（m3）。根据公式 V=35 X30 X10=10500m 3，C=0.