防火防爆设计的基本内容.doc

防火防爆制定的基本内容

防火防爆制定的基本内容包括以下几个方面：
        1合计总体布局、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建筑防火防爆的制定；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；层数和占地面积；厂房建筑的防爆制定。
        3消防扑救设施的设置。
        下面是一个具体的实例分析： 甲醇罐区的火灾爆炸危险性分析及防火防爆制定
        王允升(四川大学化工学院)

      3 4 2爆炸危险区域的范围确定爆炸危险区域的范围确定应综合合计释放源的级别和位置,易燃物质的性质,空气流通状况,障碍物及生产条件,运行经验,技经比较等诸多因素。正常操作时,甲醇这种甲类易燃液体,其蒸气的扩散范围约3ｍ;泄漏后其蒸气的扩散范围在10～15ｍ。因此,甲醇罐区爆炸危险区域的范围取15ｍ为宜。
        3 4 3爆炸性混合物的分类、分级和分组爆炸性气体应按其最大试验安全间隙(ＭＥＳＧ)或最小点燃电流(ＭＩＣＲ)及引燃温度(℃)进行分类、分级和分组。甲醇蒸气应划为ＩＡ类(级)、Ｔ1组。
        3 4 4甲醇罐区的电气制定要点：甲醇罐区的电气制定应符合以下要求:(1)宜将正常运行时易产生火花的电气设备,如变配电设备、开关柜、事故发电机等布置在远离甲醇储罐的爆炸危险性较小或没有爆炸危险的区域内;(2)在满足罐区工艺及安全前提下,应减少防爆电气设备的数量;(3)设置的防爆电气设备必须是符合现行国家或国际标准的产品;(4)不宜设置携带式电气设备;(5)应依据罐区内爆炸危险区域的分区、爆炸性甲醇蒸气混合物的级别和组别,选择相应的电气设备;(6)防爆电气设备的级别和组别不应低于甲醇蒸气混合物的级别和组别(ＩＡ级、Ｔ1组)。
        3 5控制甲醇蒸气与空气混合物的浓度：甲醇罐区发生起火爆炸的条件之一,是有浓度合适的甲醇蒸气与空气混合物。虽然罐区中受设备和操作条件限制,完全消除甲醇蒸气混合物是不可能的,但是通过合理布置、减少蒸气排放、通风、惰化和设置甲醇蒸气浓度监测等措施,尽量减少甲醇蒸气与空气混合物的存在范围,控制混合气浓度,使之达不到爆炸极限是完全可以做到的。
        3 5 1减少蒸气排放：减少蒸气排放是罐区防火防爆的关键。制定上应做好以下几点:(1)选择合适的罐型,减少“呼吸〞引起的蒸气外泄;(2)采纳密封性能优良的阀门、泵、法兰、垫片等;(3)设置正确的防火堤、污水收集池等。
        3 5 2通风：罐区内的建筑物(如配电、控制室等)应设有通风设施(自然或强制)。
        3 5 3惰化：向甲醇蒸气空气混合物中充入惰性气体,可以减少甚至消除爆炸危险和制止火焰蔓延。当混合气中氧含量降到一定值时,即使已着火的火焰也会熄灭,这种不能使物质燃烧的最大氧含量称为最高同意含氧量。关于甲醇蒸气而言,当用Ｎ2气惰化时,最高同意含氧浓度为10%;当用ＣＯ2时,则为13 5%[3]。甲醇罐区适用的惰性气体有Ｎ2、ＣＯ2和烟道气,但需注意这些惰性气体本身的氧含量一般不得超过2%[3]。
        3 6设置阻火器：阻火器能有效地阻止外界火源进入储罐。依据《石油化工企业制定防火规范》规定,储存像甲醇这种甲类易燃液体的固定顶储罐,顶部与大气相通的呼吸管道上必须设置阻火器,且应安装在呼吸阀的下部。
        3 7管道与阀门：在甲醇罐区的管道安全制定时,工艺物料管道应符合以下基本要求:(1)采纳无缝管道,管道之间除必须用法兰或螺纹连接外,其余均应采纳焊接;(2)管道应架空或沿地面敷设。必须采纳管沟敷设时,应采用措施防止物料在管沟内积聚,并在进、出罐群及建(构)筑物处密封隔离,管沟内的污水应经水封井排入污水管网;(3)管道不得穿越与其无关的建(构)筑物的上方或地下。如必须跨越铁路或道路,应敷设在管涵或套管内,且坚持足够的净高度(分别为≥5ｍ、5.5ｍ);(4)跨越铁路、道路或建(构)筑物的管道上不应设置阀门、法兰、螺纹接头和补偿器等,以免漏料着火;(5)进、出储罐的主管道根部宜设双重阀门;(6)进、出储罐群的主管道,在罐群的边界处应设隔断阀和“8〞字盲板。
        3 8喷淋冷却：甲醇具有较强的挥发性,甲醇罐在夏季操作时,固定顶储罐由于“小呼吸〞作用造成的甲醇蒸气外逸损失是十分显然的,因此,有必要设置水喷淋冷却设施,以减少物料损失,并保证安全。
        3 9防止静电与雷击：
        3 9 1防止静电甲醇罐区内可能引起燃烧、爆炸的静电火源主要来自物料输送、人员行走、穿脱衣服以及其它物体摩擦产生的静电。因此,与罐区安全制定密切相关的则是防止和减少物料输送产生的静电,其主要内容包括:(1)控制物料流速：液体物料在管道中的流速越高,接近管壁处的速度梯度就越高,因而产生的静电量也越大。 (2)控制进料方式：甲醇液体经管道进入储罐时应设防冲击档板。如甲醇从顶部进入储罐,进料管应伸至罐底部,距底不大于100ｍｍ,以减少静电产生;(3)防止水等杂质混入甲醇物料：由于不同物质间的相对运动要产生静电,因此,应尽力防止水等杂质进入物料系统;(4)管道、储罐等的接地与跨接：静电荷的产生并不危险,实际的危险在于电荷的积聚,一旦储备到足够的能量,就会放电产生火花将可燃气体引燃引爆。故为了加速静电荷的释放,甲醇罐区内的管道、储罐上的导电不连续处应采纳金属导体跨接,并进行静电接地处理;(5)其它防静电设施：除采用上述措施外,对大型甲醇罐区,在甲醇物料管线上还可设置静电缓和器、静电消除器等防止和减少静电荷积聚的设施。
        3 9 2防止雷击：由于雷电在极短时间内放出庞大的能量,如果甲醇罐区内的易燃易爆区域遭受雷击,就易造成火灾、爆炸事故。为抑制和减少雷电的危害,应设置防雷装置,常见的有避雷针、避雷线、避雷网、避雷带、避雷器。针对甲醇罐区不同的储罐型式〔如固定顶、浮顶〕,防雷设施的设置也各异。
        3 10消防设施
        3 10 1可燃气体报警及联动系统在甲醇罐区内存在着大量的可燃液体甲醇,当其蒸气在空气中的浓度达到爆炸下限时(6.7%),遇火源就会着火甚至爆炸。因此,在易泄漏的部位(如人孔、法兰、阀门、机泵的密封点等)通常都设置固定式可燃气体检测报警器,以随时监测泄漏状况。当甲醇蒸气在空气中的浓度达其爆炸下限的20%～25%时(即浓度为～1.5%),便发出声光信号报警,以提示尽快进行排险处理; 当浓度达爆炸下限的40%～50%时(即浓度为～3%),报警的同时,应与消防水泵、喷淋冷却水、固定灭火系统、进入罐区的物料阀和通讯/广播等设施联动。
        3 10 2灭火系统关于甲醇罐区,主要的灭火设施有:(1)固定式雨淋喷水灭火系统　该系统由水喷头、传动装置、喷水管网、雨淋阀等组成。发生火灾时,系统管道内给水是通过火灾探测系统控制雨淋阀来实现的,并设有手动开启阀门装置。只要雨淋阀启动后,就可在它的保护区内迅速地、大面积地喷水灭火,降温柔灭火效果十分显著。在夏季时,该系统也可作为喷水降温、减少储罐“小呼吸〞损失之用;(2)固定式低倍数泡沫灭火系统　该系统由泡沫液储罐、泡沫比例混合器、泡沫液混合液管线、消防泵、泡沫产生器、阀门以及水源和动力源组成。对甲醇罐区,应选择液上喷射泡沫灭火系统,且泡沫液应具有抗溶性。此外,该系统不宜与灭火水枪同时使用。(3)移动式灭火系统　在甲醇罐区,应设置足够的移动式灭火器。当发生局部小型火灾时,工作人员能够使用推车式、手提式灭火器将火灾迅速扑灭。常用的灭火药剂有二氧化碳灭火剂、干粉灭火剂、卤代烷灭火剂等;(4)完善的消防水管网　罐区内应按规范设置完善的消防水管网系统,该系统包括消防水池(罐)、消防水泵、环状管网、消防栓等。特别是消防泵应采纳能在断电等紧急状况下迅速启动的驱动机,如柴油机。
        4防火防爆制定审查：为做好安全可靠和经济合理的制定,在防火防爆制定工作以及对防火防爆制定的检查和审核中,都应依据甲醇储存过程和设备的火灾爆炸危险性,以及发生着火爆炸危险的各种条件逐项进行分析、研究,建立可靠的防火防爆安全防护体系,保证罐区安全运行。甲醇罐区的防火防爆制定检查和审核的依据是相应的标准和规范,包括ＡＮＳＩ/ＮＦＰＡ30、《石油化工企业制定防火规范》、《建筑制定防火规范》、《爆炸和火灾危险环境电力装置制定规范》。现将其项目及要点归纳如下。
        4 1罐区规划：(1)厂址及总平面布置(2)安全距离及道路(3)建(构)筑物及附属设备：①耐火等级与结构;②建造材料; ③排水、排气及其它;④安全标识。(4)灭火设施①灭火剂的选用;②消防水及灭火剂的用量;③灭火设施的配置。
        4 2过程/设备制定：(1)泵的配置与密封方式(2)罐型与单罐容积(3)甲醇流速与进料方式(4)管道、阀门的型式、位置、连接和布置(5)安全装置的构造与位置①呼吸阀与阻火器;②惰化与惰性气体用量;③可燃气体检测系统;④防止水等杂质进入物料的措施;⑤信号报警(报警值、声光信号、报警按钮、通讯/广播等);⑥联动(锁)装置(喷淋/冷却联动、物料联锁、泡沫灭火联动、消防水泵联动);⑦水喷淋/冷却系统;⑧消防水系统(水池、泵、管网、消火栓、消防泵的驱动机);⑨防火防爆警示牌;(6)电气设备①爆炸危险区域等级与范围;②电气(仪表)设备的选用;③电气(仪表)线路的布置;④设备/管道的防静电跨接与接地;⑤避雷设施;⑥事故电源。