液化气站防火防爆课程设计说课材料.doc

液化气站防火防爆课程设计精品资料前言在现代生产与社会活动中，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，而爆炸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，安全专业的学生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。因此做这个设计巩固对防火防爆技术课程的学习。 液化石油气在人们的生活中是不可或缺的能源，但是，液化气站也是重大的危险源，有可能造成火灾、爆炸等一系列危害。所以在从设计选址，到建造安装、使用，都必须将安全工作做到实处，切实进行安全教育，做好安全管理，提升工艺的本质安全程度。 本次课程设计的内容主要包括：了解液化石油气站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，设定站内的储罐区、生产区、辅助区的建（构）筑物的功能，确定建（构）筑的耐火等级，进行液化气站的总平面布置，对站内主要防爆电气设备进行分析、选型，对罐区进行危险性分析，确定灭火器配置及制定安全管理措施。针对某液化气站可能发生爆炸的潜在危险，本人结合建筑设计防火规(GB50016-2006)、建筑灭火器配置设计规范(GB50140-2005)、石油化工企业设计防火规范(GB50160-2008)、城镇燃气设计规范(GB50028-2006)、建筑设计防火规范(GB50016-2006)等，对液化气站进行选址探讨，危险区域划分，防火防爆设计，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安全生产的可靠性。由于编者水平有限，加之时间仓促，设计书中不妥之处在所难免，希望老师、同学批评指正。关键词：液化气站、防火防爆、防火间距、灭火器目 录第一章 概述3第二章 液化石油气的性质及爆炸危险性42.1 液化石油气的性质42.1.1 液化石油气的密度42.1.2 饱和蒸汽压52.1.3 易挥发性52.1.4 气化潜热大52.1.5 沸点低52.2 液化石油气的危险性6第三章 总平面的布置73.1 功能分区73.2 耐火等级的确定73.3 选址和布置73.3.1 罐区与周围设施的安全距离83.3.2 建(构)筑物之间的防火间距83.3.3 储罐之间的防火间距8第四章 防爆电气的设计104.1 爆炸危险区域的等级和范围的划分104.2 爆炸性混合物的分类、分级和分组104.3 爆炸性混合物的分级分组104.4 防爆电气的选择11第五章 LPG罐区危险性分析13液化气站的主要危险物质是液化气，液化石油气是非常重要的燃料，在工业和日常生活中使用量大。因为液化气的物理化学特性决定，一旦大量泄漏，极易与周围空气混合形成爆炸性混合物，是极易发生火灾、爆炸事故的，其产生的爆炸冲击波及爆炸火球热辐射破坏、伤害作用极大，并且伤害范围大，极易导致次生灾害。且火灾爆炸危险性的大小是液化石油气汽油氨气。液化石油的危险等级属于一级可燃气体，因为其爆炸下限低于1%。液化石油气易发生液化石油气罐区池火灾（Pool Fire）、蒸汽云爆炸(UVCE)和沸腾液体扩展蒸汽爆炸(BLEVE)事故，伤亡、损失极为严重。因此对LPG罐区进行危险分析对指导罐区安全设计，主要是对罐区的：Pool Fire、UVCE、BLEVE等主要危险性进行分析，并进行爆炸极限、爆炸危险度、爆炸温度、爆炸压力计算。135.1 罐区池火灾（Pool Fire）危险性分析135.2 蒸汽云爆炸（UVCE）危险性分析145.3 沸腾液体扩展蒸气爆炸(BLEVE)事故危险性分析155.4 爆炸极限、爆炸危险度、爆炸温度、爆炸压力计算155.4.1 爆炸极限计算155.4.2 爆炸危险度计算165.4.3 爆炸温度计算165.4.4 爆炸压力计算17第六章 灭火器配置设计196.1 灭火器配置场所的火灾种类和危险等级196.2 灭火器的选择196.3 灭火器的设置206.4 灭火器的配置206.5 灭火器配置设计计算216.5.1 确定灭火器配置设计的计算单元及面积216.5.2 计算各计算单元的最小需配灭火级别216.5.3 确定各计算单元中的灭火器设置点的数量226.5.4 计算单元中每个灭火器设置点的最小需配灭火级别226.5.5 确定每个设置点灭火器的类型、规格与数量23第七章 液化气站的安全管理措施257.1 规章制度257.2 防雷257.3 防静电257.4 预防泄露危害25第八章 设计总结26主要参考资料27第一章 概述液化石油气作为一种新型石油燃料，在工业生产及人民生活中得到越来越广泛的应用。然而有些地方和单位在新建液化石油站时，忽视防火防爆设计，致使工程存在隐患，火灾爆炸事故时有发生。因此认真搞好液化石油站的防火防爆设计，对于保障国家和人民生命财产安全是十分必要的。在了解液化石油气性质的前提下，依据相关规范（主要参考资料），对液化气站进行防火防爆设计，主要包括液化石油气的性质及火灾爆炸危险性、总平面布置、防爆电气的设计、LPG罐区危险性分析、灭火器的配置设计和液化气站的安全管理措施。针对某液化气站可能发生爆炸的潜在危险，结合建筑设计防火规(GB50016-2006)、建筑灭火器配置设计规范(GB50140-2005)、石油化工企业设计防火规范(GB50160-2008)、城镇燃气设计规范(GB50028-2006)、建筑设计防火规范(GB50016-2006)等，对液化气站进行选址探讨，危险区域划分，防火防爆设计，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安全生产的可靠性。第二章 液化石油气的性质及爆炸危险性2.1 液化石油气的性质液化石油气（英文缩写LPG）指比较容易液化，通常以液态形式运输的。液化石油气在常温常压下呈气态状态，在常温加压或常压低温下很容易从气态转变为液态，便于运输及贮存，故称液化石油气。液化石油气主要组成有丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等四种。除上述主要成分外，有的还含有少量的戊烷、硫化物和水等。通常所说的液化石油气都存在液、气两种形态，液、气态处于动态平衡中。它具有的物理化学性质主要体现在一下几个方面。液化石油气的理化常数如表2.1所示。表2.1 液化石油气的理化常数国际编号21053CAS号68476-85-7中文名称石油气英文名称liquefied petroleum gas；compressed petroleum gas别名液化石油气；压凝汽油外观与性状无色气体或黄棕色油状液体，有特殊臭味闪点-74稳定性稳定危险标记4(易燃气体)主要用途用作石油化工的原料，也可用作燃料2.1.1 液化石油气的密度 在15时，液态丙烷的密度为0.507kg/L,气态丙烷在标准状态下的密度为1.90kg/m；在15时，液态丁烷的密度为0.583kg/L,气态丁烷在标准状态下的密度为2.45kg/m。在丙烷:丁烷=5:5时，液态LPG的密度为0.545kg/L，气态LPG在标准状态下的密度为2.175kg/ m。液化石油气的密度随温度和压力而变化。在压力不变的条件下，其密度随温度的升高而减小。液态液化石油气比水轻，气态液化石油气比空气重。气态液化石油气的密度约为空气的1.52倍，密度随压力、温度升高而增加，压力不变时密度随温度升高而减少。所以液化石油气一旦从容器或管道泄漏出来后不象比重小的可燃气体那样容易挥发和扩散，而是像水一样往低处流动和沉积，很容易达到爆炸浓度。2.1.2 饱和蒸汽压液化石油气的饱和蒸汽压，是指在一定温度下，液化石油气在密闭容器内达到气-液两相平衡状态时的蒸汽压力。液化石油气的饱和蒸汽压是随温度而变化的，温度升高，蒸汽压也增大。此外液化石油气的蒸汽压和组份有关，不同组份有不同的蒸汽压。大约温度每升高1，蒸汽压力增大约0.020.03MPa。如纯丙烷的饱和蒸汽压在10时约为0.47MPa，在20时增大为0.83Mpa，在50时,增大为1.8Mpa。由于液化石油气具有这个特点饱和蒸气压随温度升高而增大，槽罐车、贮罐及钢瓶严禁超温使用，以免压力而超进容器的设计压力而使容器胀破，造成事故。2.1.3 易挥发性液化石油气的体积膨胀系数比水大得多，且随温度升高而增大，随温度升高而急。温度升高10，液化气液体体积膨胀约为34%。因此，液化石油气的贮存充装必须注意温度的变化，不论是槽车、贮罐或是钢瓶，在充装时都绝对不能充满，而应留有足够的气相空间。如果容器全部装满液体，温度升高3至5内压就会超出容器设计压力而导致爆炸。因此通常灌装时，容器内应留有一定的气相空间供温度升高时液态液化石油气膨胀用。所以严禁超装是液化石油气生产、贮存、运输、使用液化石油气的过程中必须严格遵守的要求。2.1.4 气化潜热大液化石油气主要成分的沸点都很低，所以常温下是在沸腾的情况下气化，并吸收大量潜热（1kg液化石油气气化所吸收的潜热相当于1kg水升高101所吸收的热量）。当大量液化石油气从狭口喷出时，会形成白茫茫的一片，就是因为喷出的液化石油气吸收了周围空气的热量，本身也因压力突降而降温，把空气里的水分凝结成霜的缘故。 液体气化所需的气化潜热是通过钢瓶表面从外界吸取的。当用气量特别大，或与器壁接触的液体很少来不及传热时，瓶壁的传热速度小于气化需要，液体温度就会急剧下降，钢瓶外壁就会出现冷凝结水，甚至结冰，这是不允许的。 液化石油气液态变为气态体积增约250300倍，并吸收大量的热量，所在液化石油气容易冻伤人。2.1.5 沸点低液化石油气沸点很低，通常都很容易自然气化使用，有时家庭用的瓶装液化石油气在冬天使用时出现冷凝或结冰现象，很难气化，这时千万不能用火烧、开水烫钢瓶，因为钢瓶内液化石油气受热膨胀，很可能会将钢瓶内空间充满，导致钢瓶胀裂发生爆炸。2.2 液化石油气的危险性极易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物。遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。燃烧(分解)产物：一氧化碳、二氧化碳。此外，液化石油气还具有易爆性，液化石油气的爆炸极限为1.5%9.5%，其爆炸极限范围比汽油大，爆炸下限低，比汽油更易发生燃烧爆炸；易产生静电积聚，在收发作业中易产生大量的静电积聚，易引起静电事故；易膨胀性，液化石油气的膨胀系数大约是同温度下水的1015倍。当温度升高时，液化石油气的体积增大，压力急剧升高，一旦超过容器承压极限，就会造成容器破裂，增大火灾爆炸的危险性；具有冻伤危险性，液化石油气气化潜热很大，平时液化石油气是加压液化储于钢瓶或罐中，在使用时减压后由液态汽化变为气体，这时会吸收大量热量。若容器破裂，液化石油气由容器中喷出，溅到人身上，将会造成冻伤；毒性，当人大量吸入液化石油气后会中毒，使人昏迷、呕吐、不适，严重时可使人窒息死亡，也可引起多种慢性病。第三章 总平面的布置由于液化石油气的物化性质以及储存过程中潜在的火灾爆炸危险性，液化气罐区的防火防爆设计必须既要注意预防火灾和爆炸的发生，也要尽量减少火灾和爆炸造成的损失。3.1 功能分区 液化气站是一个接受储存和分配液化石油气的基地，是城镇或燃气企业把液化石油气从生产厂家转往用户的中间场所。根据功能，可将其分为：储罐区：50m液化石油气卧式储罐两个、5m残液罐一个生产区：卸车点、泵房、灌瓶车间、气瓶间辅助区：消防泵房、空钢瓶库、配电室、发电室、办公室、寝室、卫生间3.2 耐火等级的确定液化气储罐区的火灾危险性，为保障储罐区的防火安全，储罐区建(构)筑物在火灾高温作用下要求其基本构件能在一定时间内不被破坏、不传播火灾、延缓和阻止火势蔓延，为疏散人员、物资和扑灭火灾赢得时间。液化石油气的闪点为-74，爆炸下限小于10，所以液化石油气的生产类别为甲类。依据建筑设计防火规范(GB50016-2006)，在液化气储罐区设计时，储罐区内建(构)筑物（防火堤等）的耐火等级应按一级考虑，所用建筑材料应为非燃烧体。生产区内建(构)筑物（泵房、气瓶间、灌装车间等）的耐火等级应按一级考虑，所用建筑材料应为非燃烧体。辅助区内建(构)筑物（空钢瓶库、配电室、办公室等）的耐火等级应按二级考虑，所用建筑材料应为非燃烧体。各区域耐火等级汇总如表3.1所示。表3.1 各区域耐火等级区域耐火等级储罐区一级生产区一级辅助区二级3.3 选址和布置液化石油气供应基地的布局应符合城市总体规划的要求，且就远离城市居住区、村镇、学校、剧院、体育馆等人员集中的地区和工业区。液化石油气供应基地的站址宜选择在所在地区全年最小频率风向的上风侧，且应是地势平开阔、不易积存液化石油气的地段。同时，应避开地震带、地基沉陷和废弃矿井等地区灌瓶间的气瓶装卸平台前应有较宽敞的汽车回车场地。根据建筑设计防火规范(GB50016-2006)和城镇燃气设计规范 (GB50028-2006)，确定防火间距。3.3.1 罐区与周围设施的安全距离液化石油气储罐与所属泵房的防火间距不应小于15m，取20m。液化石油气储罐与灌瓶车间的防火间距要求不应小于20m,取20m。液化石油气储罐与气瓶间的防火间距要求不应小于20m,取23m。液化石油气储罐与卸车点的防火间距要求不应小于20m,取21m。液化石油气储罐与围墙的防火间距不应小于15m，取15m。液化石油气储罐与配电室、发电室的防火间距不应小于20m，设计中取38m。液化石油气储罐与办公室、寝室、卫生间等生活建筑的防火间距不应小于45m，设计中取51m（考虑到安全问题，将原图中卫生间移至寝室边）。液化石油气储罐与消防泵房的防火间距不应小于40m，设计中取46m。液化石油气储罐与空钢瓶库的防火间距要求不应小于20m,设计中取45m。3.3.2 建(构)筑物之间的防火间距灌装车间及气瓶间与办公室、寝室、卫生间等生活建筑的防火间距不应小于25m，取25m。灌装车间及气瓶间与卸车点的防火间距要求不应小于20m,取20m（将原图中卸车点的位置整体向左平移）。灌装车间及气瓶间与配电室、发电室的防火间距不应小于20m，取22m。灌装车间及气瓶间与消防泵房的防火间距不应小于30m，取32m。灌装车间与围墙的防火间距不应小于15m，取15m（将原图灌瓶车间位置整体相左平移）。消防泵房与办公室防火间距要求8m，取12m。3.3.3 储罐之间的防火间距液化石油气储罐之间的防火间距不应小于相邻较大罐的直径,储气罐的直径为2.6m，取2.6m。各建（构）筑物防火间距汇总如表3.2所示。表3.2 各建（构）筑物防火间距（单位：米）建（构）筑物液化石油气储罐灌装车间及气瓶间生活建筑泵房20灌瓶车间20气瓶间23卸车点2120围墙15配电室、发电室3822生活建筑5125消防泵房463212空钢瓶库45液化石油气储罐2.6第四章 防爆电气的设计4.1 爆炸危险区域的等级和范围的划分根据爆炸危险环境电力装置设计规(GB50058-2014)确定爆炸危险场所的等级。(1) 灌瓶车间及泵房：灌瓶车间及泵房为半敞开式，通风良好，以释放源为中心，半径为15m，地面以上高度7.5m，顶部与释放源距离为7.5m 的范围划分为2 区。即泵房及灌瓶车间为2区，地面以下的沟、坑等低洼处划为1 区。(2) 储罐区：储气罐区为露天设置，以储罐安全阀放散管管口为中心，半径为4.5m，以及至地面以上的范围内和储罐区防护墙以内，防护墙顶部以下的空间划为2 区。即储罐区划为2区，地面以下的沟、坑等低洼处划为1 区。(3) 气瓶间：气瓶间通风不好，以释放源为中心，半径为15m，地面以上高度7.5m，顶部与释放源距离为7.5m 的范围内，爆炸危险区域等级应提高为1区。(4) 辅助区：无释放源的建筑与有第二级释放源的建筑相邻，并采用不燃烧体实体墙隔开时，其爆炸危险以释放源为中心，半径为15m 的范围内划分为2 区，门、窗位于爆炸危险区域以外时划为非爆炸危险区。即辅助区内为非爆炸危险区。4.2 爆炸性混合物的分类、分级和分组爆炸混合物分为三类： 类：矿井甲烷； 类：爆炸性气体混合物（含蒸气、薄雾）； 类：爆炸性粉尘（含纤维）。4.3 爆炸性混合物的分级分组 根据爆炸危险环境电力装置防爆设计规范(GB50058-2014)确定爆炸性混合物的分级和分组。 爆炸性气体混合物，应按其最大试验安全间隙（MESG）或最小点燃电流（MIC）分级，并应符合表4.1的规定。 爆炸性气体混合物应按引燃温度分组，并应符合表4.2的规定。 液化石油气的主要成份为丙烷和丁烷，为A级；引燃温度为426537，为T1组。表4.1 最大试验安全间隙（MESG）或最小点燃电流（MIC）分级级别最大试验安全间隙(MESG)(mm)最小点燃电流比(MICR)A0.90.8B0.5MESG0.90.45MICR0.8C0.50.45表4.2 引燃温度分组组别引燃温度t （）T1450tT2300t450T3200t300T4135t200T5100t135T685t1004.4 防爆电气的选择根据爆炸危险环境电力装置防爆设计规范（GB50058-2014）确定防爆电气设备，所选电气设备符合下表4.3规定。表4.3 电气设备防爆结构的选型 爆炸危防爆结构 险区域电气设备0区1区2区本质安全型ia本质安全型ia，ib隔爆型d正压型p增安型e充油型o隔爆型d本质安全型ia，ib正压型p增安型e充油型n变压器（包括起动用）刀开关、断路器控制开关及按钮操作箱配电盘固定式灯移动式灯指示灯类镇流器信号、报警装置插接装置接线箱（盒）注：表中符号：为适用；为慎用；为不适用。灌瓶车间及泵房为2区，选择隔爆型断路器、隔爆型控制开关、隔爆型操作箱、隔爆型照明灯具、隔爆型镇流器、隔爆型信号报警装置、隔爆型插线装置、隔爆型接线箱。气瓶间为1区，选择隔爆型断路器、隔爆型控制开关、隔爆型照明灯具、隔爆型插接装置。储罐区为2区，选择隔爆型断路器、隔爆型控制开关、隔爆型照明灯具。第五章 LPG罐区危险性分析 液化气站的主要危险物质是液化气，液化石油气是非常重要的燃料，在工业和日常生活中使用量大。因为液化气的物理化学特性决定，一旦大量泄漏，极易与周围空气混合形成爆炸性混合物，是极易发生火灾、爆炸事故的，其产生的爆炸冲击波及爆炸火球热辐射破坏、伤害作用极大，并且伤害范围大，极易导致次生灾害。且火灾爆炸危险性的大小是液化石油气汽油氨气。液化石油的危险等级属于一级可燃气体，因为其爆炸下限低于1%。液化石油气易发生液化石油气罐区池火灾（Pool Fire）、蒸汽云爆炸(UVCE)和沸腾液体扩展蒸汽爆炸(BLEVE)事故，伤亡、损失极为严重。因此对LPG罐区进行危险分析对指导罐区安全设计，主要是对罐区的：Pool Fire、UVCE、BLEVE等主要危险性进行分析，并进行爆炸极限、爆炸危险度、爆炸温度、爆炸压力计算。5.1 罐区池火灾（Pool Fire）危险性分析LPG罐区池火灾危险性主要是池火灾火焰热辐射对附近人员的伤害和对周围建筑物和设备的破坏，另外，着火罐及相邻罐在火焰辐射作用下将产生沸腾液体扩展蒸汽爆炸，导致事故扩大。(1) 火焰高度 燃烧速度，取0.099 kg/(m2s) 周围环境空气密度，取1.205kg/m D 液池直径，(2) 热辐射通量 取0.24 液化气的燃烧热，J/Kg，取J/kg(3) 目标入射辐射强度 I 热辐射强度，W/ 热传导系数，取1 x 目标点到液池中心的距离，m当入射热通量I=37.5kW/时，x=22.6m当入射热通量I=25.0kW/时，x=27.4m当入射热通量I=12.5kW/时，x=39.0m当入射热通量I=4.0kW/时，x=69.0m当入射热通量I=1.6kW/时，x=109.3m根据入射热通量的大小，查热辐射的不同入射通量所造成的损失表，可知道目标受到的危害程度。热辐射所产生的危害见表5.1。表5.1 热辐射的危害入射通量（kW/）对设备的损害对人的伤害37.5操作设备全被损坏1死亡/1s,100死亡/1min25.0在无火焰、长时间辐射下，木材燃烧的最小能量重大损伤/10s,100/1min12.5有火焰时，木材燃烧，塑料溶化的最低能量1度烧伤/10s, 1死亡/1min4.030min玻璃碎裂20s以上感觉疼痛，未必起泡1.6长时间辐射无不舒适感5.2 蒸汽云爆炸（UVCE）危险性分析蒸汽云爆炸是泄露到空气中的液化石油气与空气的云状混合物。当油气浓度处在爆炸范围时，遇到火源发生爆炸的现象。主要破坏作用是冲击波引起的超压，冲击破坏。蒸汽云爆炸的相关计算如表5.2所示。表5.2 蒸汽云爆炸计算序号项目名称符号单位来源或计算式计算结果1地面爆炸系数1.82破坏系数k5.63液化石油蒸汽云的TNT当量系数a0.044蒸汽云中液化石油气的总能量kg450535液化石油气的燃烧热MJ/kg46.56TNT的爆炸热MJ/kg4.197液化石油气的爆炸总能量Ekg1508378液化石油气蒸汽云的TNT当量kg359999死亡半径Rm5110财产损失的半径m18511火球半径Rm9612火球持续时间ts155.3 沸腾液体扩展蒸气爆炸(BLEVE)事故危险性分析沸腾液体扩展蒸汽爆炸是过热液态压缩气体瞬间汽化而发生的爆炸现象。它能产生巨大火球，主要危害是热辐射。导致沸腾液体扩展蒸气爆炸事故的主要原因有：高温烘烤、安全阀不泄压、罐体裂缝、管线泄漏等。5.4 爆炸极限、爆炸危险度、爆炸温度、爆炸压力计算5.4.1 爆炸极限计算设液化石油气个组分浓度分别为氢气5%、甲烷10%、乙烷4%、乙烯3%、丙烷18%、丙烯9%、丁烷45%、丁烯6%根据经验公式计算各气体的爆炸极限：爆炸下限计算公式：爆炸上限计算公式：计算得：氢气爆炸极限为4.1%75%、甲烷爆炸极限为5.2%14.3%、乙烷爆炸极限为3.3%10.7%、乙烯爆炸极限为9.5%21.9%、丙烷爆炸极限为2.2%9.5%、丙烯爆炸极限为2.6%8.5%、丁烷爆炸极限为1.7%8.5%、丁烯爆炸极限为1.8%9.6%。根据混合气体爆炸极限经验公式计算液化气的爆炸极限：爆炸下限：式中：、 组成混合气各组分的爆炸下限， 、 各组分在混合气中的浓度，爆炸上限：式中：、 组成混合气各组分的爆炸上限，液化石油气的爆炸极限为2.29.9。5.4.2 爆炸危险度计算 液化石油气的爆炸危险度为3.5。5.4.3 爆炸温度计算 液化石油气的主要成分为丁烷，通过丙烷计算液化石油气的爆炸温度。 丙烷在空气中燃烧的反应方程式： 计算燃烧产物的热容。气体平均摩尔定容热容计算式见表5.3。根据表中所列计算式，燃烧产物各组分的热容为：的摩尔定容热容为(4.80+0.00045)4186.8 J/(kmol)的摩尔定容热容为(4.0+0.00215t)41868J/(kmol)的摩尔定容热容为(9.0+0.00058t)41868J/(kmol)燃烧反应物的总热容为：48.9(4.8+0.00045t)4186.8 +10(4.0+0.00215t)4186.8 +8(9.0+0.00058t)4186.8 =表5.3 气体平均摩尔定容热容计算式气体热容/41868J/(kmol)单原子气体(Ar、He、金属蒸汽等)双原子气体(、CO、NO等)、所有口原子气体(及其他)所有五原于气体(及其他)4.934.80 + 0.00045t9.0 + 0.00058t4.0 + 0.00215t10.00 + 0.00045t12.00 + 0.00045t 求爆炸最高温度：查得丙烷的燃烧热为因为爆炸反应速度极快，所以全部燃烧热可近似的看作用于提高燃烧产物的温度，也就是等于燃烧产物热容与温度的乘积，即： 解上式得爆炸最高温度t为1619.8。5.4.4 爆炸压力计算根据爆炸压力计算公式：式中：p、T和n 爆炸后的最大压力、最高温度和气体摩尔数；、和m 爆炸前的初始压力、初始温度和气体摩尔数。取p0=0.1MPa,T0=300K,T=1893K，m=24.8,n=25.8,带入公式液化石油气的爆炸压力为0.66MPa。第六章 灭火器配置设计6.1 灭火器配置场所的火灾种类和危险等级 根据火灾分类（GB/T49682008）按物质的燃烧特性将火灾分为6类：A类火灾：指固体物质火灾，这种物质通常具有有机物质，一般在燃烧时能产生灼热灰烬，如木材、棉、毛、嘛、纸张火灾等；B类火灾：指液体火灾和可熔化的固体物质火灾，如汽油、煤油、柴油、原油、甲醇、乙醇、沥青、石蜡火灾等；C类火灾：指气体火灾，如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷、氢气火灾等；D类火灾：指金属火灾，如钾、钠、镁、钛、锆、锂、铝镁合金火灾等；E类火灾：指带电火灾，是物体带电燃烧的火灾，如发电机、电缆、家用电器等；F类火灾：指烹饪器具内烹饪物火灾，如动植物油脂等。储罐区、生产区的火灾属于B类火灾，配电室、发电室的火灾属于E类火灾，寝室、办公室的火灾属于A类火灾或E类火灾。根据建筑灭火器配置设计规范GB50140-2005，工业建筑灭火器配置场所的危险等级，应根据其生产、使用、储存物品的火灾危险性，可燃物数量，火灾蔓延速度，扑救难易程度等因素，划分为三级：(1) 严重危险级：火灾危险性大，可燃物多，起火后蔓延迅速，扑救困难，容易造成重大财产损失的场所；(2) 中危险级：火灾危险性较大，可燃物较多，起火后蔓延较迅速，扑救较难的场所；(3) 轻危险级：火灾危险性较小，可燃物较少，起火后蔓延较缓慢，扑救较易的场所。储罐区、生产区和辅助区的所有建筑物均为严重危险级。6.2 灭火器的选择 根据建筑灭火器配置设计规范(GB50140-2005)，选择相应的灭火器。规范中指出灭火器的选择应考虑下列因素：(1) 灭火器配置场所的火灾种类；(2) 灭火器配置场所的危险等级；(3) 灭火器的灭火效能和通用性；(4) 灭火剂对保护物品的污损程度；(5) 灭火器设置点的环境温度；(6) 使用灭火器人员的体能。A类火灾场所（寝室、办公室等）应选择水型灭火器、磷酸铵盐干粉灭火器、泡沫灭火器或卤代烷灭火器。B类火灾场所（储罐区、生产区）应选择泡沫灭火器、碳酸氢钠干粉灭火器、磷酸铵盐干粉灭火器、二氧化碳灭火器、灭B类火灾的水型灭火器或卤代烷灭火器。E类火灾场所（配电室、发电室、寝室、办公室、消防泵房）应选择磷酸铵盐干粉灭火器、碳酸氢钠干粉灭火器、卤代烷灭火器或二氧化碳灭火器，但不得选用装有金属喇叭喷筒的二氧化碳灭火器。6.3 灭火器的设置建筑灭火器配置设计规范(GB50140-2005)中指出：(1) 灭火器应设置在位置明显和便于取用的地点，且不得影响安全疏散；(2) 对有视线障碍的灭火器设置点，应设置指示其位置的发光标；(3) 灭火器的摆放应稳固，其铭牌应朝外。手提式灭火器宜设置在灭火器箱内或挂钩、托架上，其顶部离地面高度不应大于1.50m；底部离地面高度不宜小于0.08m。灭火器箱不得上锁；(4) 灭火器不宜设置在潮湿或强腐蚀性的地点。当必须设置时，应有相应的保护措施。灭火器设置在室外时，应有相应的保护措施；(5) 灭火器不得设置在超出其使用温度范围的地点。根据建筑灭火器配置设计规范GB50140-2005确定每一场所灭火器的最大保护距离：寝室、办公室（A类、E类火灾场所，严重危险级）中手提式灭火器的最大保护距离15m，推车式灭火器的最大保护距离为30m。储罐区、生产区（B类火灾场所，严重危险级）中手提式灭火器的最大保护距离9m，推车式灭火器的最大保护距离为18m。配电室、发电室、消防泵房（E类火灾场所，严重危险级）中手提式灭火器的最大保护距离15m，推车式灭火器的最大保护距离为30m。6.4 灭火器的配置 建筑灭火器配置设计规范(GB50140-2005)中对灭火器的配置做出一般规定： (1) 一个计算单元内配置的灭火器数量不得少于2具；(2) 每个设置点的灭火器数量不宜多于5具；根据建筑灭火器配置设计规范GB50140-2005确定每一场所灭火器的最低配置基准：寝室、办公室（A类、E类火灾场所，严重危险级）中单具灭火器最小配置灭火级别为3A级，单位灭火级别最大保护面积为50m2/A；储罐区、生产区（B类火灾场所，严重危险级）中单具灭火器最小配置灭火级别为89B级，单位灭火级别最大保护面积为0.5m2/B；配电室、发电室、消防泵房（E类火灾场所，严重危险级）中单具灭火器最小配置灭火级别为3A级，单位灭火级别最大保护面积为50m2/A。6.5 灭火器配置设计计算6.5.1 确定灭火器配置设计的计算单元及面积根据建筑灭火器配置设计规范(GB50140-2005)的规定，将液化气站划分为泵房、灌瓶车间、气瓶间、配电室和发电室、寝室卫生间和办公室、空钢瓶库、消防泵房、储罐区这8个计算单元。确定各单元的保护面积：(1) 泵房：25m2(2) 灌瓶车间：30 m2 (3) 配电室和发电室：36 m2(4) 寝室卫生间和办公室：72 m2(5) 空钢瓶库：70 m2(6) 消防泵房：42.5 m26.5.2 计算各计算单元的最小需配灭火级别式中：Q 计算单元的最小需配灭火级别（A或B）； S 计算单元的保护面积（）； U A类或B类火灾场所单位灭火级别最大保护面积（m2/A或m2/B）； K 修正系数，由于未设室内消火栓系统和灭火系统，K取1.0。(1) 泵房：(2) 灌瓶车间：(3) 配电室和发电室：(4) 寝室卫生间和办公室：(5) 空钢瓶库：(6) 消防泵房：6.5.3 确定各计算单元中的灭火器设置点的数量根据灭火器的最大保护距离确定灭火器的设置点数。由于房间面积较小，每个房间安排一个设置点均能达到灭火目的。(1) 泵房：1个(2) 灌瓶车间：1个(3) 配电室和发电室：各设置一个，共2个(4) 寝室卫生间和办公室：除卫生间外各设置一个，共3个(5) 空钢瓶库：1个(6) 消防泵房：1个6.5.4 计算单元中每个灭火器设置点的最小需配灭火级别式中：Qe 计算单元中每个灭火器设置点的最小需配灭火级别（A或B）； N 计算单元中的灭火器设置点数（个）。(1) 泵房：(2) 灌瓶车间：(3) 配电室和发电室：(4) 寝室卫生间和办公室：(5) 空钢瓶库：(6) 消防泵房：各计算单元灭火器配置点的需配灭火级别如表6.1所示。表6.1 各计算单元灭火器配置点的需配灭火级别表计算单元灭火级别泵房89B灌瓶车间89B配电室和发电室3A寝室卫生间和办公室3A空钢瓶库3A消防泵房3A6.5.5 确定每个设置点灭火器的类型、规格与数量根据建筑灭火器配置设计规范(GB50140-2005)和城镇燃气设计规范(GB50028-2006)的规定，确定每个设置点灭火器的类型、规格与数量。建筑灭火器配置设计规范(GB50140-2005)中指出：一个计算单元内配置的灭火器数量不得少于2具，每个设置点的灭火器数量不宜多于5具。城镇燃气设计规范(GB50028-2006)中指出：储罐区按储罐台数，每台设置8kg和35kg各1具，每个设置点不宜超过5具；罐瓶间及附属瓶库按建筑面积，每50m2设置8kg1 具，且每个房间不应少于2 具，每个设置点不宜超过5 具；其他建筑（变配电室、仪表室等）按建筑面积，每80m2设置8kg1具，且每个房间不应少于2 具，每个设置点不宜超过5 具。泵房每个设置点各选用手提式MF/ABC8（8kg磷酸铵盐干粉灭火器）2具。配电室和发电室、寝室卫生间和办公室、空钢瓶库、消防泵房每个设置点各选用手提式MF/ABC8（8kg磷酸铵盐干粉灭火器）2具,考虑到取用方便，设置点均选在门边，放在地上。储罐区灭火器2个布置在角落，1个在防火堤边缘中间，形成三角形布置