雅马哈建筑防火.doc

×××医用氧气总公司
氮气液化工程

初步设计消防专篇
（送审稿）

工程编号: ×××

×××××设计院
二О一一年六月

雅马哈公司
变压吸附制氮改建工程
初步设计消防专篇
（送审稿）

编制人员名单

工 艺 ：
总 图 ：
土 建 ：
电 气 ：
给排水 ：
暖 通 ：

总工程师：
院 长：

目 录
第1章 总说明 3
1.1 设计依据 3
1.2 设计规模 3
1.3. 设计范围 3
第2章 建筑防火设计专篇 4
2.1 设计依据 4
2.2 工程概述 4
2.3 总图 4
2.4 工艺 5
2.5 建筑 8
2.6 给、排水 10
2.7 电气 12
2.8 自动化仪表 15
2.9 采暖通风 16

第1章 总说明
1.1 设计依据
1.工业企业总平面设计规范 GB50187-2012
2.建筑防火设计规范 GB50016-2014
3.建筑电气设计技术规程 JHJ16-87
4.爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50058-2014
5.建筑物防雷设计规范 GB50057-2010
6.建筑灭火器配置设计规范 GB50140-2005
7.火灾自动报警系统设计规范 GB50116-2013
8.工业企业采暖通风和空气调节设计规范 TJ19-87
9.劳动部颁发的“压力管道安全管理与检察规程”
10.工业金属管道施工及验收规范 GB50235-2010
11.现场设备工业管道焊接工程及验收规范 GB50236-2011
12.建设单位提供的现有厂区平面图,地质情况说明,水源情况等有关图纸及资料。
13.建设单位的设计条件书。
1.2 设计规模
我院受雅马哈总公司的委托，根据厂方提供的基础资料为其进行变压吸附制氮装置厂房改建工程的方案设计。装置投产后，每天可生产氮气3600Nm3。
1.3. 设计范围
根据建设单位提供的设计条件及建设厂址内的条件,进行厂区内的布置，原则是结合地形、地质等自然条件；符合生产、运输、防火、安全和卫生要求；妥善处理分期建设和考虑发展的可能性；为施工创造有利条件。本工程设计承担的任务和范围是雅马哈总公司关于改建变压吸附制氮装置的初步设计。
与本设计相关的各专业:总图、工艺、土建、采暖通风、电气、自控属本设计范围。厂区原有部分及其外部分不属本设计范围。

第2章 建筑防火设计专篇
2.1 设计依据
1.1防火设计以“预防为主”为指导思想,在本工程各专业的设计文件中体现出来,符合防火的要求。
1.2设计中严格执行下列国家有关规范及规定。
同第一章设计依据。
2.2 工程概述
我院受雅马哈总公司的委托，根据厂方提供的基础资料为其进行变压吸附制氮装置的工程的规划设计。其主要内容是对变压吸附制氮装置的工程进行总图、工艺、土建、消防等专业进行规划设计。
2.3 总图
本次设计只包括新建氮气液化厂房、2000立方米液氮储罐、新建车库工程，总占地面积约2000平方米，。围墙为1.8米高实体墙。
总平面布置方案
新建氮气液化厂房位于厂区西南部；2000立方米液氮储罐位于厂区中部；新建车库位于厂区东北部；厂区设有两个出入口。
厂区内设环形消防道，道路宽最小6米，道路转弯半径为12米。厂区有2个出入口直通公路。
厂区内各单体的布置间距如下：
新建氮气液化厂房距北侧围墙169.4米；
新建氮气液化厂房距门卫87.6米，规范6米；
新建氮气液化厂房距2000立方米储罐21.49米，规范20米；
新建氮气液化厂房距办公楼35.59米，规范6米；
新建氮气液化厂房距600立方米液体储罐14.8米，规范12米；
新建氮气液化厂房距丙烯控制室14.7米，规范6米；
2000立方米储罐距车库40.57米，规范20米；
2000立方米储罐距北侧围墙142.84米；
2000立方米储罐距300立方米液体储罐7.28米，规范4.48 米；
2000立方米储罐距充装站21.17米，规范20 米；
新建车库距围墙115.67米；
新建车库距机加厂房12.37米；
新建车库距充装站27.64米。
以上布置均符合《建筑防火设计规范》GBJ50016-2006、《汽车库设计防火规范》GBT67-84的有关规定。
2.4 工艺
2.4.1工艺功能
1）压缩
⑴原料空气经入口导入，进入螺杆式空气压缩机进行压缩，压缩后的气体经过预过滤器、冷冻式干燥剂、高效除油器、活性炭除油器多级过滤后进入净化空气罐。通过冷冻除湿以及过滤器由粗到精地将压缩空气中的液态水、油、及尘埃过滤干净，使压缩空气压力露点降到2~10℃，含油量降至0.001PPm，尘埃过滤到0.01μm，保证了进入PSA制氮机原料气的洁净。
⑵净化后的空气经过两路分别进入两个吸附塔,通过制氮机上气动阀门的自动切换进行交替吸附与解吸，这个过程将空气中的大部分氮与少部分氧进行分离，并将富氧空气排空。氮气在塔顶富集由管路输送到后级氮气储罐，并经流量计后进入用气点。
4）装置主要配套机组技术性能说明
⑴空气压缩机
进口世界上最先进的离心式压缩机，其特点是效率高、结构简单、可靠性高，为整个装置提供保障。
⑵氮气压缩机
选用杭州杭氧科技股份有限公司离心式氮气压缩机，机组运行平稳可靠。
⑶冷箱系统
塔内管道的布置采用自补偿式。塔体及管道采用铝合金材料，阻力小，从而减少空压机排压达到节能降耗的目的，主换热器采用了大截面真空钎焊的铝制板翅式换热器。
⑷增压透平膨胀机
该机器的关键技术在于保持膨胀机及增压机高效率的同时，保证两者之间的匹配性及变工况的适应性。为此，引进美国NREC设计软件设计制造，并采用从美国引进的五轴五连动数控铣床、从意大利引进的三坐标测量仪等先进的制造检测手段，使所制造的同类机器在使用过程中运转稳定可靠、效率高。
⑸配套阀门
液化装置冷箱上采用的各类冷阀，均采用铝焊接结构，从而减少了大量外漏的可能。对于空气纯化系统的切换阀门，采用了独特的密封结构，使其可靠、耐用，便于维修，使用寿命长，从而有效地保证了系统的可靠运行。
5）工艺流程图：
空气除油
空气除湿
空气过滤
空 气

氧气分离
空气纯化

成品

工艺流程图
2.4.2主要设备
主要的工艺设备一览表见下表：
生产车间设备一览表
序号
名称
型号
套
生产厂家
1
螺杆式空气压缩机

1

2
预过滤器
GF-C-013-G
1
山东佳脉

附：电子排水器

1

指针式压差表

3
冷冻室干燥剂
GAD-13HTF
1
山东佳脉
4
高效除油器
GYD-15
1
山东佳脉

附：电子排水器

1

指针式压差表

5
活性炭除油器
CYQ-15
1
山东佳脉

附：活性炭槽
HXTC-500
1

活性炭
15#

6
净化空气罐
JKG-2.5/8
1
天津泽昌
7
制氮主机
NG-49/150
1
山东佳脉

附：碳分子筛
GN-UC-H

活性氧化铝
Ф3~5

吸附塔
PSA-N-T-7.5
2

8
防控消声器
XYQ-80D
1

9
工艺氮气罐
GDG-2.5/8
1
天津泽昌
10
粉尘过滤器
GF-T-004-G
1
山东佳脉

附：指针式压差表

1

手动球阀

1

2.4.3安全措施
1）所有介质均在密闭系统中，不允许泄漏。
2）操作人员培训后再上岗。
3）厂内严禁烟火。

2.5 建筑
贯彻“适用、经济、安全、卫生”的原则，在可能条件下考虑建筑的美观。该建筑属乙类场所。建筑设计应满足工艺流程的要求，在便于安装、检修、操作、管理的条件下做到“技术先进、经济合理、安全适用、确保质量”。使整个工程的设计经济合理，平面布局紧凑。遵照国家规范，妥善处理好防火、防腐、防噪音、防尘等方面的问题，满足工艺生产的需要。
对有爆炸危险的场所按《建筑设计规范》GBJ16-87（1997版）的规定进行，达到规范要求。
建筑设计
（1）新建氮气液化厂房：建筑面积为380.82m2，单层，主要生产类别为戊类，排架结构。钢柱刷薄涂型防火涂料，耐火极限2.5小时，屋顶承重钢梁达到1.0小时，建筑耐火等级为二级，疏散出口的数量两个，满足《建筑防火设计规范》要求。
（2）车库：建筑面积为1258.45m2，单层，砖混结构，承重结构砖240mm，耐火极限5.5h,屋面板耐火极限1.2h,时，建筑耐火等级为二级，疏散出口的数量每库一个，满足《建筑防火设计规范》要求。
建筑物形象
(1)建筑平面设计要满足工艺生产要求，做到分区明确。立面设计应具有现代建筑风格。
(2)满足国家有关建筑防火、防腐、卫生等规范规定。
(3)根据地质资料，合理确定结构方案，同时考虑采用新材料、新技术，使结构合理、安全、经济。
(4)立面造型特点，建筑形体方园结合、虚实对比、体块分明、错落有致、体现简洁、稳重的设计理念，富有现代化气息，又不失庄重之风。
建构筑物一览表
序号
名称
建筑面积（m2）
备注
1
新建氮气液化厂房
380.82
新建
2
2000立方米液体储罐

新建
3
车库
1258.45
新建
2.6 给、排水
2.6.1水源
该装置生产用水采用循环水，水源采用厂区原有50t/h深水井(地下水)、1000m3蓄水池以及市政给水，循环水采用玻璃钢冷却塔、循环水泵给水。为改善循环水质，设计采用循环水进行过滤，为控制循环水系统的结垢、腐蚀、微生物的生长，设计中考虑加药稳定处理措施。根据防火设计规范，本工程所需消防水水质与生产用水相同，为节省投资，消防水与生产用水合建，联网供水。生活水采用市政给水。新建厂房排水与原厂区下水系统排水并网，无污染。
2.6.2消防设施
（1）《建筑设计防火规范》（GBJ50016-2006）
（2）《汽车库设计防火规范》（GBT67-84）
本项目消防用水和生产用水合并设置，厂区设有消防泵房，地下蓄水池总储量为810m3，水源来自市政供水和厂区内出水量为50t/h深水井，厂区内设消防水管网，并以技状埋地敷设至各生产厂房，厂区分别在两处布置了室外消火栓，消火栓保护半径为25m，消防水取自室外消防管网，考虑可以满足本项目的需要。
（3）消防器材布防
厂区原有消防水池810立方米；
两台消防专用泵，功率为45kw；
室外设置消防栓两座；
消防水量为15L/S
（4）消防管理
公司内没有自己的消防队，为保证火灾发生时能够及时扑救，公司建立了义务消防员，现有义务消防员12个。本项目于2000年12月经过消防安全检查。
（5）照明：消防事故照明不小于60分钟。
2.6.3生活用水
厂区内有810m3水池一个，水源来自市政，企业自建50t/h深水井用于补水。总用水量为4.46 t/h，其中生活用水2.1 t/h；生产用水2.36t/h
2.6.4给、排水系统
给水：
该工程所需用水为循环水，少量补水设施齐全。本厂原有1000m3水池一个，3000m3水池一个，50t／h深水井两个，且与市政自来水管相通。循环水处理系统一套，完全能够保证改造项目用水。
全厂用水量一览表
序号
用水工段
用水量t/h
水压MPa
备注
1
生活用水
2.1
0.2

2
生产用水
2.36
0.2

3
合计
4.46
0.2

排水：
污水经厂地下管网，进入该厂的化粪池后再排入市政地下管网。
雨水散排：生活污水排入下水管网。
2.7 电气
2.7.1设计依据
《化工企业静电接地设计规程》（HG/T20675-1990）
《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）（2000年版）
《建筑照明设计标准》GB50034-2004
2.7.2设计范围
（1）厂区内新建的建筑物的配电系统设计。
（2）工艺装置和建筑物的防雷、防静电接地系统设计。
2.7.3供电
（1）该装置的供电负荷等级为二级。本工程需要两种电压等级供电,其中380/220V两回路供电,以保证用电的可靠性。
（2）主装置厂房配电按有火灾危险考虑。防火场所的灯具选用防水防尘灯。电气设备和仪表设备选用非防爆型的。
（3）电源进线及配电间与电力设备间电缆采用铠装电缆，埋地敷设，埋地深度为-1米，穿越道路及进入建筑物处需加保护套管。
2.7.4防雷、防静电设计：
⑴建筑物的防雷保护，按《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）（2000年版）及《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》GBJ164-83,有关部分规定执行。防雷接地按第二类防雷建筑物设计。甲类厂房应做避雷网，避雷网的引下线不少于两根。
⑵防雷防静电接地：装置生产厂房属于第三类防雷建筑物，屋面做避雷网。液氮储罐壁厚不小于4mm只做静电接地，接地电阻不大于4Ω。
⑶爆炸危险环境区域内，所有金属设备及管道均应做防静电接地，接地电阻值小于等于4欧姆。甲类厂房室内做静电接地干线，接地干线采用25×4镀锌扁钢，在接地干线上适当地设置临时接地柱，过门处埋地，场所内所有电气设备不带电的金属外壳以及所有工艺管线，均应与接地干线可靠连接。
⑷低压母线前端装设电涌保护器防雷击电磁脉冲。
2.8 自动化仪表
控制系统功能
对生产过程中介质的温度、容器的液位,进行就地显示。控制系统的设置必需保证工艺运行过程安全可靠、先进合理。
根据本装置生产过程的特点，采用就地控制方案，并考虑了经济核算用计量仪表。
自动化水平
1）系统由UPS不间断电源供电，输入输出为220V 50HZ，延时30分钟。
2）变送器采用1151电容式变送器。
3）电磁阀采用日本SMC公司生产的VS系列电磁阀。
4）在线分析仪采用引进国外技术的厂家生产的分析仪（见表4-1）：
表4—1
序
号
分析仪
分析点
范围
最小
检测量
厂家
1
产品氮纯度
产品氮管道
98～100%
0.05%
川仪九厂
5）测量元件采用Pt100铂热电阻，冷箱内采用双支铂热电阻。
6）就地压力指示及就地柜上压力指示采用弹簧管压力表。
7）就地温度指示（报警）采用双金属温度计。
8）透平膨胀机转速测量采用上海转速表厂生产的SZMT-302型。
9）就地液位计选用磁耦合式液位计。
10）调节阀采用无锡工装仪表厂气动薄膜调节阀，气动蝶阀，配电气阀门定位器手轮机构、空气过滤减压阀。
2.9 采暖通风
生产、生活的供暖、供气由锅炉厂三星小区集中供给。
在化验室设置一台通风柜，配轴流风机进行排风。在自控分析室设计了事故排风，换风次数为5次/h。

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