消防专篇知识交流.docx
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消防专篇知识交流
2.3生产、储存的火灾危险性异类
20万吨/年甲醇装置按分厂编制,包括甲醇生产装置、甲醇产品贮运设施、必要的公用工程及生产办公设施。
其中甲醇生产装置由焦炉气气柜、焦炉气净化、焦炉气提氢、转炉气净化、混合气精制、压缩、合成、精馏、中间罐区及外管道系统等组成;产品甲醇贮运设施由甲醇罐区、汽车装车台、泡沫消防站等组成;公用工程由一次水及消防水站、循环水站、污水站、综合楼等工序组成。
其生产、储存的火灾危险性定类如下表:
表2-2生产、储存的火灾危险性定类表
序号
建构筑物名称
主要危险介质
危险性定类
火灾等级
1
焦炉气气柜
焦炉气
甲
C类
2
焦炉气净化工序
焦炉气
甲
C类
3
焦炉气提氢工序
甲烷、氢气、一
甲
C类
氧化碳、乙烷
4
转炉气净化工序
转炉煤气
甲
C类
混合气精制工序
混合气
甲
C类
5
压缩工序
氢气、一氧化碳、
甲
C类
甲烷
6
合成工序
氢气、一氧化碳、
甲
B、C类
甲烷、甲醇
7
精馏工序
甲醇
甲
B类
8
甲醇罐区
甲醇
甲
B类
9
泡沫消防站
电器设备
戊
E类
10
一次水及消防水站
电器设备
戊
E类
11
循环水站
电气设备
戊
E类
12
污水站
甲醇
甲
B、C类
13
综合楼
电气设备
戊
E类
2.4工厂位置及厂区周围消防设施的设置现状
2.4.1工厂位置
双鸭山市位于黑龙江省东北部,完达山北麓三江平原,地里位置在东
经130°39'~134°20',北纬45°39'~47°34'。
双鸭山市距省会哈尔滨市430km,东隔乌苏里江与俄罗斯比金市相望,南与虎林市、密山市、桦南县毗邻,西与佳木斯市、七台河市相连,北与富锦市
同江市、抚远县、桦川县接壤。
本工程拟建厂址位于市区西部的马蹄河流域、岭西苗圃北侧山丘台地处。
该区域为双鸭山市城市总体规划冶炼工业区,距市区中心直线距离约为5km。
厂址北邻山丘,南侧靠近矿山专用铁路,西南为安通煤
气公司,东侧、南侧均与新兴村相邻,距最近居民区距离约150m。
2.4.2厂区周围消防设施的设置现状
本甲醇装置位于黑龙江建龙化工有限公司焦化厂区域内。
焦化厂北
侧0.5公里处有岭东消防大队,该消防大队配备有26名消防指战员,
4辆水罐消防车、一辆泡沫消防车及1辆火场照明车。
目前,岭东消
防大队主要负责建龙化工有限公司焦化厂及周边的消防灭火救援工
作。
另外,黑龙江建龙化工有限公司焦化厂区域内配备有20吨级泡
沫消防站一座,且原有厂区已设置有必要的室内外消火栓及消防水炮
等。
本工程建成后,消防力量可依托现有消防建制,同时在厂内再设
置一座泡沫消防站。
本装置可充分依托已有的消防设施,同时本装置区内新建并完善必要
的消防体系。
本装置建成的同时,装置区内按规范设置必要的消防设
施,如:
消防给水管网、室内外消火栓、消防水炮、消防竖管、固定
式泡沫灭火系统、蒸汽灭火系统、火灾报警系统和各类型移动灭火器
材等。
4)本装置原料、成品的火灾危险性特征见下表:
表3-2
危险物一览表
名称
氢气
甲烷
乙烷
一氧化碳
甲醇
化学式
H2
CH4
C2H6
CO
CH3OH
分子量
2.01
16.04
30.07
28.01
32.04
熔点(℃)
-259.2
-182.5
-183.3
-199.1
-97.8
沸点(℃)
-252.8
-161.5
-88.6
-191.4
64.8
自燃点(℃)
400
538
472
610
385
水溶性
不溶
微溶
不溶
微溶
溶于水
闪点(℃)
-
-188.0
<-50.0
-50.0
11
液体相对密度
0.07
0.42
0.45
0.79
0.79
(水=1)
(-252℃)
(-164℃)
蒸汽相对密度
0.07
0.55
1.04
0.97
1.11
(空气=1)
爆炸下限(v%)
4.1
5.3
3.0
12.5
5.5
爆炸上限(v%)
74.1
15.0
16.0
74.2
44.0
毒性
-
急性毒性
急性毒性
急性毒性
急性毒性
灭火方法
切断气源、
切断气源、
切断气源、雾
切断气源、雾
二氧化碳、抗
雾状水、二
雾状水、二
状水、二氧化
状水、二氧化
溶性泡沫、干
氧化碳、泡
氧化碳、泡
碳、泡沫、干
碳、泡沫、干
粉、砂土
沫、干粉
沫、干粉
粉
粉
3.1.2工艺流程中物质反应的危险性分析
1)100#焦炉气净化工序
焦炉气气柜工序内的生产介质为焦炉气,焦炉气组成有氢气
(53.34%)、甲烷(24.61%)、一氧化碳(8.18%)等。
其中氢气、一氧化碳、甲烷均属于易燃易爆气体,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火或高热能引起燃烧爆炸。
介质中甲烷、氢气属于甲类可燃气体,故焦炉气净化工序的火灾和爆炸危险等级为甲类。
2)200#焦炉气提氢工序
焦炉气提氢工序内的生产介质为焦炉气。
焦炉气中的氢气、一氧化碳、
甲烷均属于易燃易爆气体,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火
或高热能引起燃烧爆炸。
介质中甲烷、氢气属于甲类可燃气体,故焦
炉气提氢工序的火灾和爆炸危险等级为甲类。
3)300#转炉气净化工序
转炉气净化工序内的生产介质为转炉煤气来自提氢工序的氢气。
其
中,转炉煤气组成有氢气(1.99%)、一氧化碳(59.75%)等。
而氢气、一氧化碳均属于易燃易爆气体,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火或高热能引起燃烧爆炸。
介质中氢气属于甲类可燃气体,故转炉气净化工序的火灾和爆炸危险等级为甲类。
4)400#混合气精制工序
混合气精制工序内的生产介质为混合气。
混合气组成有氢气
(63.47%)、甲烷(0.57%)、一氧化氮(21.71%)等。
因氢气、一氧化碳、甲烷均属于易燃易爆气体,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火或高热能引起燃烧爆炸。
且甲烷、氢气属于甲类可燃气体,故混合气精制工序的火灾和爆炸危险等级为甲类。
5)500#压缩工序
压缩工序内的生产介质为焦炉气、转炉气、循环气、碳氢混合气,其
中焦炉气组成有氢气(55.44%)、甲烷(25.57%)、一氧化碳(8.50%)
等,转炉气组成有氢气(1.89%)、一氧化碳(56.70%)等,循环气
组成有氢气(44.50%)、甲烷(2.62%)、一氧化碳(4.98%)等,碳
氢混合气组成有氢气(63.14%)、甲烷(0.60%)、一氧化碳(21.92%)
等。
因氢气、一氧化碳、甲烷均属于易燃易爆气体,与空气混合能形
成爆炸性混合物,遇明火或高热能引起燃烧爆炸。
介质中甲烷、氢气
属于甲类可燃气体,故压缩工序的火灾和爆炸危险等级为甲类。
6)600#合成工序、700#精馏工序
甲醇合成和精馏工序内的生产介质主要为氢气、一氧化碳、甲烷、甲
醇等,其中氢气、一氧化碳、甲烷是易燃易爆气体,与空气混合能形
成爆炸性混合物,遇明火或高热能引起燃烧爆炸。
甲醇为甲类可燃液
体,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火或高热能引起燃烧爆
炸。
介质中甲烷、氢气属于甲类可燃气体,甲醇为甲类可燃气体,故
合成精馏工序的火灾和爆炸危险等级为甲类。
7)800#甲醇罐区
罐区内的存储介质主要是甲醇,甲醇为甲类可燃液体,其蒸气与空气
可形成爆炸性混合物,遇明火或高热能引起燃烧爆炸,故罐区的火灾
和爆炸危险等级为甲类。
8)900#泡沫消防站、1000#一次水及消防水站及1100#循环水站
泡沫消防站、一次水及消防水站及循环水站的火灾和爆炸性危险等级
为戊类。
9)1200#污水站
污水站在事故状态时可能存在含有甲醇的污水,故污水站得火灾和爆
炸危险等级为部分甲类。
10)1500#综合楼
综合楼的火灾和爆炸危险等级为丙类
3.2各专业采取的防火措施
3.2.1有火灾爆炸危险介质的设备安全控制及异常情况的紧急控制
3.2.1.1针对生产介质易燃易爆的特点,采用DCS集散控制系统,装
置内设主控室进行集中控制,对于某些与安全生产密切相关的控制参
数采用了自动调节、自动分析和自动报警系统,并设置有连锁控制装
置,确保生产安全、可靠。
3.2.1.2本装置对危险性较大的压缩机等设置了工艺报警及自动停车
等联锁装置,使整个装置能够在生产不正常或事故状态下实行紧急停
车。
3.2.1.3对关键设备如各类塔器、换热器、容器等,进行优化设计,从
工艺需要的角度及安全的要求,选用可靠的材料,做到设备本体的安
全。
(1)对接触低温无聊的设备选用耐低温的镍钢、低温碳钢等;
(2)对无腐蚀或轻腐蚀的设备选用碳钢类材质;
(3)对各种输送或使用腐蚀性物料的设备、管道选用耐腐蚀的不锈钢或加防腐蚀衬里,防止和减少设备、管道腐蚀而引起无聊泄漏;
(4)对易产生氢脆的设备(如合成塔、脱硫槽),设计中采用耐高温和抗氢蚀的钢材
(5)对生产中使用的有火灾爆炸危险介质的压力容器,如各类塔器、换热器、储槽等,设置有压力、温度、液位等检测仪表,还设计了超
限报警设施和安全阀等安全泄压措施,安全阀排出的易燃、易爆气体均火炬燃烧放空,以避免火灾、爆炸和污染。
3.2.2总图专业采取的防火措施
3.2.2.1总平面布置
厂区按功能划分为以下几个区域:
主要生产装置区、贮运区、辅助生产及共用工程区。
本装置包括甲醇主要生产装置设施、甲醇产品贮运设施、辅助生产及公用工程及生产办公、维修设施。
主要生产设施包括:
焦炉气净化工序、焦炉气提氢工序、转炉气净化工序、混合气精制工序、压缩工序、合成工序、精馏工序。
贮运设施包括:
焦炉气气柜、甲醇罐区、汽车灌装站。
辅助生产及公用工程设施包括:
泡沫消防站、一次水及消防水站、循环水站、污水站、外管道系统及综合楼。
装置各工序的具体布置请参见总平面布置图(1057-20-01)
根据工艺要求,厂区内部物料以管道运输为主,设计管廊穿越道路的净空高度不小于5米,以满足厂内汽车运输及消防要求。
甲醇产品以汽车运输为主。
本装置的总平面布置考虑了一下安全原则:
1)满足装置的安全施工、操作及维修
2)本装置与周边的建筑物间距满足规范要求,并在事故状态下满足
人员疏散要求
3)主要工艺设施间考虑足够的安全间距,以免一个区域发生事故而
影响其他区域,并考虑消防设施运用的可能性
4)考虑火源与可能的易燃物释放源的安全间距,将任何事故仅限制
在一个生产单元内并消除并发事故
5)保证设备的安全间距,以使当一个设备处于危险时而使其它设备
仍可持续正常运转;
6)危险物品分类存放以限制事故扩大
7)事故时能保护重要设施如消防水系统、主控室、事故电源及友人
停留的建筑
8)装置四周均有环形道路,满足消防的要求
3.2.2.2防火间距
本装置各生产单元间的间距及本装置与周边生产装置间的间距严格
按照相关规范执行,完全满足规范要求,主要建构筑物的防火间距参
见下表:
表3-3
主要建、构筑物的防火间距一览表
序号
装置与设施
依据标准
标准要
设计间距
求间距
中间罐及产品罐区
1
合成精馏
《石油化工企业
30m
51.99m
2
一万方气柜
设计防火规范》
15m
57.72m
3
汽车装车台
表4.2.12
15m
44.4m
合成精馏
1
一万方气柜
《石油化工企业
25m
31.95m
2
循环水及消防水站
设计防火规范》
35m
36m
表4.2.12
3
焦炉气提氢及净化
《石油化工企业
-
29.98m
4
转炉气净化、混合气脱硫
设计防火规范》
-
8.62m
表5.2.1
转炉气压缩厂房
1
转炉气净化、混合气脱硫
《石油化工企业
9m
19.43m
2
焦炉气压缩厂房
设计防火规范》
-
28.53m
表5.2.1
3
综合楼
《石油化工企业
40m
40.11m
设计防火规范》
表4.2.12
事故污水池
1
焦炉气压缩厂房
《石油化工企业
25m
25m
设计防火规范》
表4.2.12
3.2.2.3消防通道
根据《石化规》4.3.4条规定,本装置罐区、装置区及公用工程区均
设有唤醒消防道路,道路宽度为7米,转弯半径12米,道路等级为
汽-20级,结构层依次为底基层30cm厚砂砾,基层20cm厚级配碎石,面层为厚C30混凝土。
3.2.3建、构筑物防火
3.2.3.1根据生产、储存的火灾爆炸危险性确定建筑物的结构形式、
耐火等级、建筑材料,使其满足规范要求。
表3-4建筑物的结构形式、耐火等级、建筑材料表
序
火灾危
耐火
号
建筑物名称
建筑面积(㎡)
险性类
等级
结构形式
别
1
焦炉气气柜
665.06(占地)
甲
二级
钢筋砼箱型环梁
水封房
106.80
2
焦炉气净化及提氢工序
1568.00
甲
二级
钢筋砼大块式结构
3
转炉气净化、混合气精
620.00(占地)
甲
二级
钢筋砼大块式结构
制工序室外装置区
4
焦炉气压缩厂房
3423.12
甲
二级
钢筋砼框、排架结构
5
转炉气压缩厂房
3070.59
甲
二级
钢筋砼框、排架结构
6
合成厂房
497.74
甲
二级
钢筋砼框架结构
7
精馏厂房
1221.80
甲
二级
钢筋砼框架结构
8
甲醇罐区和中间罐区
3514.69(占地)
甲
二级
防火堤砖混结构
泵房
138.60
甲
二级
钢筋砼框架结构
9
装车台
60.00(占地)
甲
二级
钢框架平台
计量站
54.56
戊
二级
钢筋砼框架结构
10
泡沫消防站、一次水及
725.80
戊
二级
钢筋砼框架结构
消防水站和循环水站
11
污水站
113.96
甲
二级
钢筋砼框架结构
12
综合楼
3062.58
戊
二级
钢筋砼框架结构
3.2.3.2本装置区大多数生产设备均露天布置,有利于通风及防爆
泄压,可避免可燃气体在建筑物内的积聚。
3.2.3.3对工艺装置区内存在火灾危险的承重钢框架支架、裙座、
钢管架及建筑物的钢柱、钢梁等按规范要求涂刷防火涂料等耐火保护
措施,使耐火等级满足规范要求
3.2.3.4各建构筑物内设置完备的安全疏散及围护设施,如疏散楼
梯、安全出口、防护栏、事故照明,这些设置完全满足《建筑设计防火规范》的要求。
3.2.3.5油易燃易爆介质的建筑物地面采用不发火的水泥石屑地
面
3.2.4电气
3.2.4.1工程的供电负荷、电源数量及消防用电的可靠性
本装置为连续生产,供电负荷要求为二级,消防设施供电负荷为一级。
本装置区工作电源引自原焦化厂热电站和铁合金变电所分别提供2
路10KV800A电源。
3.2.4.2爆炸危险区域内电气设备选型
1)爆炸危险区域划分
按《爆炸和火灾危险电力装置设置规范》(GB50058-92),本装置的设备大多数涉及易燃易爆物料,所以均要考虑防爆要求,本装置主生产区的爆炸危险区域属二区,公用工程部分无爆炸危险,属正常生产环境。
具体涉及详见电气专业图纸全厂爆炸危险区域划分图
1057-70-ZT-14
表3-5爆炸危险区域分类表
序号
建构筑物名称
危险介质
危险场所
备
等级
注
1
焦炉气气柜工序
焦炉气
二区
2
焦炉气净化工序
焦炉气
二区
3
转炉气净化工序
转炉煤气
二区
4
混合气精制工序
混合气
二区
5
焦炉气压缩工序
氢气、甲烷、一氧化碳
二区
6
转炉气压缩工序
氢气、甲烷、一氧化碳
二区
7
合成工序
氢气、甲烷、一氧化碳
二区
8
精馏工序
氢气、甲烷、一氧化碳
二区
9
甲醇罐区
甲醇
二区
10
装车台
甲醇
二区
11
装车计量室
电气设备
正常
12
泡沫消防站、循环水
电气设备
正常
站、一次水及消防水站
13
污水站
电气设备
二区
14
综合楼
电气设备
正常
2)爆炸危险区域的电气设备根据《爆炸和火灾危险电力装置设置规范》(GB50058-92)来确定。
根据爆炸危险区域的分区、电气设备和仪表的种类和防爆结构的要求,选择相应的电气设备和控制仪表。
选用的防爆电气设备和控制仪表的级别和组别不低于爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别。
3)在爆炸危险区域内,所有电缆用阻燃电缆,且电缆不允许有中间接头
4)敷设电气线路的管沟、电缆或钢管所穿过的不同区域之间墙或楼
板处的孔洞处采用非燃烧性材料严密堵塞。
5)腐蚀环境的电气设备根据环境类别按《化工企业腐蚀环境电力设
计规定》HG-T20666-1999来选择相应的产品。
爆炸危险场所和腐蚀
环境中的电器设备选用防爆兼防腐型。
6)电缆沟至电缆室,电缆室至配电室开关柜、电气盘的开孔部位,
电缆贯穿隔墙、楼板的孔洞采取阻火封堵。
3.2.4.3防雷及防静电措施
1)本装置设备及管架的防雷设计符合《建筑物防雷设计规范》
(GB50057-94)的要求
2)本装置采用避雷针,避雷带,接地极或设备直接接地等防雷措施
3)本装置采用管道,设备接地极防止静电的产生,同时管道通过限速也可防止静电的产生。
4)本装置中,壁厚大于4mm的金属罐体采用直接接地方式防雷。
5)全厂可能产生静电的设备和管道等均应设防静电措施,电气防静电接地与保护接地公用接地装置,有关设备,管道可连接在接地干线上以消除静电的产生
6)低压电气系统TN-S接地方式。
除独立避雷针外,保护接地、防雷接地、防静电接地共用接地装置。
DCS\PLC等位单独接地装置,以避免各种干扰。
依据规范对装置内各设备、建筑物采用相应防雷措施。
对于室外金属塔器、罐体、容器,壁厚在4mm以上的可利用设
备本身作接闪装置,但必须与接地装置良好连接,有排空阀和呼吸阀的地方加避雷针保护
3.2.4.4照明
本工程照明种类有正常照明、应急照明两种,正常照明由照明配电箱
供电,根据具体场所需要不同,分为手动现场控制、手动箱上控制和
自动箱上控制方式,应急照明由应急电源UPS装置供电。
应急照明
电源不间断,以保证安全疏散。
部分装置还没有局部照明和检修照明,
爆炸危险场所相应选择防爆灯具、防爆开关、厂区照明选择路灯照明,
基本满足厂区内道路交通照明标准要求。
3.2.5通风设施
本装置在易散发可燃气体的场所(如压缩机厂房等)设置屋顶通风器
和墙面防爆轴流风机进行全面排风。
本装置的多数生产设备采用露天
布置,压缩厂房、精馏框架、综合楼等得厂房、控制室、配电室、分
析室等处均设置了良好的通风设施,这些都能有效地避免可燃及有毒
气体积聚而引起的事故。
3.2.6安全色及安全标志
本装置的建构筑物、设备均按标准涂刷安全色和安全标志。
配置的灭
火器箱及危险作业场所均采用红色作为安全色。
对生产危险的建构筑物、设备均设置“禁止吸烟”、“注意安全”等安
全标志。
3.2.7可燃气体探测系统
根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)的要求,本装置在焦炉
气气柜、脱硫、压缩、合成、精馏、纯氧转化、中间罐区、甲醇库、
装车台等生产现场可能泄露可燃气体的地方均设置了可燃和有毒气
体检测探头,将信号送至控制室的控制系统,以便采取及时通风等措
施,保证生产安全,防止爆炸事故发生。
这些报警器的设置符合《石
油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》(GB50493-2009)的
要求。
具体设置位置及数量详见自控专业图纸1057-4-2-6-3
本装置各工序可燃、有毒气体浓度检测报警装置配置见下表
表3-6可燃、有毒气体浓度检测报警装置设置一览表
检测器
可燃气体
有毒气体
主要介质
布置位置
检测器数量
检测器数量
100#
3
7
氢气、一氧化碳、甲烷
200#
4
19
氢气、一氧化碳、甲烷
300#
2
7
氢气、一氧化碳、甲烷
400#
1
7
氢气、一氧化碳、甲烷
500#
19
38
氢气、一氧化碳、甲烷
600#
3
7
氢气、一氧化碳、甲烷、甲醇
700#
7
-
氢、甲烷、甲醇
800#
7
-
甲醇
3.2.8火灾报警系统
根据《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)和《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008)的要求,本装置各工序内均设置了火灾手动报警按钮。
为确保本企业生产安全可靠运行,避免火灾带来的重大损失,本工程在各主要生
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