防火防爆設(shè)計的基本內(nèi)容

1、防火防爆設(shè)計的基本內(nèi)容 防火防爆設(shè)計的基本內(nèi)容包括以下幾個方面：1考慮總體布局、廠址選擇和廠區(qū)總平面的配置對限制災(zāi)害的要求； 包括：廠址選擇；總平面布置；防火間距等。2建筑防火防爆的設(shè)計；包括：生產(chǎn)及儲存的火災(zāi)危險性分類；建筑 物的耐火等級；廠房的耐火等級；層數(shù)和占地面積；廠房建筑的防 爆設(shè)計。3消防撲救設(shè)施的設(shè)置。下面是一個具體的實例分析：甲醇罐區(qū)的火災(zāi)爆炸危險性分析及防 火防爆設(shè)計王允升 （四川大學化工學院 ）摘要：根據(jù)甲醇的物化性質(zhì)及儲存過程特點 , 對甲醇罐區(qū)潛在的火災(zāi) 爆炸危險性進行分析 , 提出設(shè)計中應(yīng)采取的防火防爆措施以及設(shè)計審 核時需著重檢查的項目和內(nèi)容。關(guān)鍵詞：甲醇罐區(qū)危險性

2、防火防爆設(shè)計1概述：甲醇(CH 3OH )是重要的基本有機化工原料，具有劇毒、易 燃燒性 , 其蒸氣與空氣在一定范圍內(nèi)可形成爆炸性混合物。同時也是 一種清潔、高效的液體燃料 , 在國民經(jīng)濟中占有十分重要的地位。由 于甲醇的易燃性及其蒸氣與空氣在一定濃度區(qū)間內(nèi)混合物的爆炸性 , 因此, 如何安全、有效地儲存和使用是非常重要的。2火災(zāi)、爆炸危險性：由于甲醇的物理化學性質(zhì)及儲存的條件和周圍 環(huán)境等因素所致 , 甲醇儲存的火災(zāi)、爆炸危險性主要體現(xiàn)在以下幾個 方面。21揮發(fā)性：甲醇在常態(tài)下為液體，沸點64.5 C ,20 C時的飽和蒸氣壓 為12.8 kPa (96 mmHg ),溫度愈高，蒸氣壓愈高，

3、揮發(fā)性越強。以 地面固定頂罐儲存甲醇為例，夏季晝夜溫差按10C考慮,則1臺裝料 系數(shù)為85%勺5000m 3儲罐揮發(fā)損失達77.2 kg / d。由此可見，甲醇 的揮發(fā)性較強 , 儲罐的“小呼吸”損失十分明顯。22流動/擴散性：甲醇的粘度0.5945 mPa . s （20 C）,并隨溫度升 高而降低, 有較強勺流動性。同時由于甲醇蒸氣勺密度比空氣密度略大（10%）,有風時會隨風飄散，即使無風時，也能沿著地面向外擴散， 并易積聚在地勢低洼地帶。因此 , 在甲醇儲存過程中 , 如發(fā)生溢流、 泄漏等現(xiàn)象,物料就會很快向四周擴散 ,特別是甲醇儲罐一旦破裂 ,又 突遇明火 , 就可能導(dǎo)致火災(zāi)。23高易

4、燃性：甲醇的閃點11.1 C （閉杯）,根據(jù)美國防火協(xié)會ANSI / NFPA 30、中國國家標準石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范（GB 50160-92）、危險貨物品名表（GB 12268-90）,甲醇屬中閃點 （-1823C）、甲類火災(zāi)危險性可燃液體?？扇家后w的閃點越低，越易燃燒, 火災(zāi)危險性就越大。由于可燃液體的燃燒是通過其揮發(fā)的蒸 氣與空氣形成可燃性混合物 , 在一定的濃度范圍內(nèi)遇火源而發(fā)生的 , 因而液體的燃燒是其蒸氣與空氣中的氧進行的劇烈和快速的反應(yīng)。 所謂液體易燃 ,實質(zhì)上就是指其蒸氣極易被引燃。甲醇的沸點為 645C ,自燃點為473C（空氣中）、461 C（氧氣中）,開杯試驗閃點為

5、16C。應(yīng)當指出，罐區(qū)中常見的潛在點火源，如機械火星、煙囪飛火、 電器火花和汽車排氣管火星等的溫度及能量都大大超過甲醇的最小 引燃能量。24蒸氣的易爆性：由于甲醇具有較強的揮發(fā)性 , 在甲醇罐區(qū)通常都存 在一定量的甲醇蒸氣。當罐區(qū)內(nèi)甲醇蒸氣與空氣混合達到甲醇的爆 炸濃度范圍6.7%36%寸,遇火源就會發(fā)生爆炸。此外，由于甲醇的引 爆能量小 , 罐區(qū)內(nèi)絕大多數(shù)的潛在引爆源 , 如明火、電器設(shè)備點火源、 靜電火花放電、雷電和金屬撞擊火花等 , 具有的能量一般都大于該值 因此決定了甲醇蒸氣的易爆性。25熱膨脹性：甲醇和其它大多數(shù)液體一樣 ,具有受熱膨脹性。若儲罐 內(nèi)甲醇裝料過滿，當體系受熱，甲醇的體

6、積增加，密度變小(如20C時 0.7915 g / ml ,30 C時0.7820 g / ml )的同時會使蒸氣壓升高，當超 過容器的承受能力時 (對密閉容器而言 ), 儲罐就易破裂。如氣溫驟變 儲罐呼吸閥由于某種原因來不及開啟或開啟不夠 ,就易造成儲罐破壞 或被吸癟。對于沒有泄壓裝置的罐區(qū)地上管道 , 物料輸送后不及時部 分放空,當溫度升高時 ,也可能發(fā)生脹裂事故。另外 ,在火災(zāi)現(xiàn)場附近 的儲罐受到熱輻射的高溫作用 , 如不及時冷卻 , 也可能因膨脹破裂 , 增 大火災(zāi)的危險性。26 聚積靜電荷性：靜電產(chǎn)生和聚積與物質(zhì)的導(dǎo)電性能相關(guān)。一般而 言2,介電常數(shù)小于10（特別是小于3）、電阻率大

7、于106Qcm的液體具有較大的帶電能力。而甲醇的介電常數(shù)為 32.62, 電阻率為5.8 X 106Qcm ,說明有一定的帶電能力。因此，甲醇在管輸和灌裝 過程中能產(chǎn)生靜電 , 當靜電荷聚積到一定程度則會放電 , 故有著火或 爆炸的危險。3 防火防爆設(shè)計：由于甲醇的物化性質(zhì)以及儲存過程中潛在的火災(zāi)爆 炸危險性 , 甲醇罐區(qū)的防火防爆設(shè)計必須既要注意預(yù)防火災(zāi)和爆炸的 發(fā)生, 也要盡量減少火災(zāi)和爆炸造成的損失。為此 , 一般應(yīng)遵循或充 分考慮下述要求。31選址和布置：甲醇罐區(qū)的廠址選擇與布置應(yīng)符合ANSI/ NFPA 30、石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范所規(guī)定的防火要求。其中的要 點包括：311 罐區(qū)與

8、周圍設(shè)施的安全距離：罐區(qū)與周圍設(shè)施的安全距離的確定 依據(jù)是考慮到罐區(qū)防火因素 , 以及物料揮發(fā)對周圍環(huán)境的影響 , 同時 還考慮到周圍設(shè)施的重要程度 , 如人員或車輛出入頻繁的公眾設(shè)施。 此外, 甲醇罐區(qū)應(yīng)設(shè)在有明火或飛火設(shè)施的側(cè)方向。312罐區(qū)建 （構(gòu)）筑物之間的防火間距：建 （ 構(gòu)） 筑物之間的防火間距 , 主要是根據(jù)各建 （構(gòu)） 筑物的耐火等級、有無可燃蒸氣散發(fā)和有無明 火而定。據(jù)有關(guān)調(diào)查2,爆炸危險場所的影響一般是15m范圍以內(nèi)； 火災(zāi)的影響距離約10m。像甲醇這樣的甲類易燃液體，正常操作時， 其蒸氣的擴散范圍約3m以內(nèi)；泄漏后其蒸氣的擴散范圍在1015m 內(nèi)。313儲罐之間的防火間距

9、：儲罐之間應(yīng)留有一定的防火距離 ,其確定 依據(jù)了物料的危險性、儲罐的結(jié)構(gòu)、容量、消防力量及操作要求等 因素 , 同時考慮著火幾率極小 , 盡量減少占地、消防設(shè)施統(tǒng)一、節(jié)省 管道等因素。32儲罐型式：液體儲罐的型式很多 , 按建造材料可分為金屬罐和非金 屬罐兩種。金屬罐應(yīng)用廣泛 ； 非金屬罐 （ 如磚砌、混凝土和橡膠儲罐 ） 導(dǎo)電性能差,易遭受雷擊,加之罐容往往較大 ,著火難以撲救 ,特別是 黃島油庫大火之后 , 國家已禁止建造此類儲罐 （ 用于儲存石油產(chǎn)品 ）。 金屬儲罐的種類較多 , 從結(jié)構(gòu)形式講有立式、臥式、圓柱形、球形、 橢圓形、浮頂罐等。然而 , 國內(nèi)外廣泛應(yīng)用的是立式拱頂罐和浮頂罐。

10、儲存甲醇則宜首先選擇浮頂罐 , 其次為拱頂罐。若選取拱頂罐 , 考慮 到安全可靠、減少物料蒸發(fā)損失、火災(zāi)撲救容易等因素 , 單臺罐容量 不宜超過10000m 3。33建（構(gòu)） 筑物的耐火等級：根據(jù)建筑材料在明火或高溫作用下的變 化特征,一般將建筑材料分為非燃燒體、難燃燒體和燃燒體 3 類。建 （ 構(gòu)） 筑物的耐火等級是由組成建 （構(gòu)） 筑物的主要構(gòu)件的燃燒性能和 耐火極限決定的。建筑設(shè)計防火規(guī)范（GEJ 16-87）將建（構(gòu)）筑 物的耐火等級分為 4級。對不同耐火等級的建 （構(gòu)） 筑物的構(gòu)件分別 提出了燃燒性能和耐火極限要求。根據(jù)甲醇罐區(qū)的火災(zāi)危險性 , 為保 障罐區(qū)的防火安全 ,罐區(qū)建（構(gòu)）

11、筑物在火災(zāi)高溫作用下要求其基本構(gòu) 件能在一定時間內(nèi)不被破壞、不傳播火災(zāi)、延緩和阻止火勢蔓延 , 為 疏散人員、物資和撲滅火災(zāi)贏得時間 , 因此,在甲醇罐區(qū)設(shè)計時 ,罐區(qū) 內(nèi)建（構(gòu)）筑物（如配電室、控制室、管架等 ）的耐火等級應(yīng)按二級考 慮, 所用建筑材料應(yīng)為非燃燒體。34電氣的防爆：由于甲醇的物化性質(zhì)和儲存條件所致 , 其蒸氣能在罐 區(qū)內(nèi)與空氣形成爆炸性混合物（爆炸濃度6.7%36%），并存在潛在的 爆炸危險性 ,因此, 甲醇罐區(qū)的電氣設(shè)計應(yīng)嚴格遵循有關(guān)標準 ,如爆 炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范（GB 50058-92）。其中主要內(nèi) 容包括：341爆炸危險環(huán)境區(qū)域劃分甲醇儲存常采用浮頂罐和拱頂罐兩類罐型但其儲罐區(qū)