《防火防爆》课程设计

《防火与防爆技术》课程设计题目：炼油厂防火防爆设计专业：安全工程班级学号：姓名指导教师：2010年5月炼油厂防火防爆设计目录摘要 (1)1 前言 (2)2 课程设计概况 (2)3 工程项目分析 (3)3.1 工艺流程介绍 (3)3.1.1 生产工艺简述 (3)3.1.2 安全防火重点部位 (4)3.1.3 安全工作重点 (4)3.2 工艺环节的划分 (5)3.2.1 生产区 (5)3.2.2 仓储设施 (6)3.2.3 其他设施 (6)4 区域划分 (7)5 总平面的布置 (8)5.1 分区布置 (8)5.2 火灾危险类别的确定 (8)5.2.1 汽油理化性质简介 (8)5.2.2 柴油理化性质简介 (9)5.2.3 煤油理化性质简介 (10)5.2.4 生产工艺危险 (12)5.3 耐火等级的确定 (12)5.3.1 生产区 (12)5.3.2 储存区 (12)5.3.3 生活区 (12)5.3.4 附属设施区 (12)5.4 防火间距 (13)5.4.1 防火间距设计原则 (13)5.4.2 防火间距的确定 (13)6 防爆电气的设计 (13)6.1 划分爆炸危险区域 (13)6.2 防爆电气选择 (13)6.2.1 爆炸性混合物分级、分组 (13)6.2.2 防爆电气选择 (14)7 泄爆方式确定及泄爆面积计算 (14)7.1 泄爆方式 (14)7.2 泄爆面积的计算 (14)8 消防灭火器的配备 (14)8.1 灭火器配置场所的火灾种类和危险等级 (14)8.1.1 火灾种类 (14)8.1.2 危险等级 (14)8.2 灭火器的选择 (14)8.3 灭火器的设置 (14)8.3.1 灭火器的最大保护距离 (14)8.4 灭火器的配置 (15)8.4.1 一般规定 (15)8.4.2 灭火器的最低配置基准 (15)8.5 灭火器配置设计计算 (15)8.5.1 计算单元 (15)8.5.2 配置设计计算 (15)9 总结 (17)参考文献 (18)附录Ⅰ火灾危险类别划分 (19)摘要石油化学工业包括炼油、石油化工、化纤和化肥四大行业，是国民经济的支柱产业之一，在国民经济中占有重要地位，发挥着重要作用。

人们的衣、食、住、行等样样都离不开石油化工产品。

石化产品与人们的生产生活密切相关，渗透到国民经济的各个领域，被广泛使用在飞机、传播、汽车及制造业、建筑业和农业上，而且成为发展国防工业和尖端科学技术必不可少的原料。

因此，石油化学工业对于促进其它工业的迅速发展和提高人们的生活水平都发挥着重要作用。

而炼油厂的生产、储存、经营是危险性较大的行业，潜在着火灾、爆炸、中毒等危险有害因素，突发性事件多，产生的后果严重，易造成众多人员伤亡和巨额财产损失。

近半个世纪以来，发生的多起特大事故，无不令人触目惊心。

本设计是针对炼油厂而进行的防火防爆设计。

通过对炼油厂的生产工艺过程的了解，根据生产原料及产品的性质，进行生产设计，再根据生产工艺过程，设置工厂内所需的厂房。

根据《石油化工企业设计防火规范》分析确定各生产环节和存储场所的火灾危险类别来设计。

按照工厂的生产生活需要，对厂区进行合理分区布置，大致可分为：存储区、生产区、生活区及附属设施区四个部分。

然后又依据《石油化工企业设计防火规范》和《建筑设计防火规范》GB50016-2006来确定工厂内的主要建筑物以及它们之间的防火间距，然后对工厂进行区域规划和总平面布置。

再选择一个有爆炸危险性的厂房，根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》进行爆炸危险区域划分，分析厂房的主要爆炸危险方式并对厂房内的主要防爆电气设备进行分析并且选型；选择一有爆炸危险的厂房通过计算厂房的泄爆面积，来确定泄爆方式。

了解生产工艺过程，分析确定工艺过程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工厂内的生产场所、附属设施、存储区的建、构筑物的功能，确定建、构筑的耐火等级，进行工厂区域规划和总平面布置。

分析选择某一厂房进行爆炸危险区域划分对该厂房的主要防爆电气设备进行分析、选型对某一有爆炸危险的厂房计算其泄爆面积，并选择确定泄爆方式绘制厂区总平面布置图和厂房爆炸危险区域划分图本次课程设计任务比较艰巨，为了搞好这次设计，我们班级同学和指导老师一起进行了缜密研究，明确分工，专题分析，及时讨论，分头准备，全体人员全身心地投入，完成了本次设计。

但因我们时间仓猝，没有足够的实地试验调查的条件，在设计中遇到了一定的困难，设计中纰漏和失误恳请同学和老师指正。

在此感谢我们敬爱的钟老师给我们耐心的指导和无私的帮助。

关键词：火灾危险性；耐火等级；防火间距；防爆电气设备；灭火器1 前言本环节是在专业基础课和专业课的基础上，通过具体的工程案例的分析和设计，使学生更好地熟悉和理解防火防爆安全技术的基本理论。

通过防火防爆课程设计，掌握生产过程中引起火灾爆炸的原因和基本规律，为分析和解决生产过程中的已经存在的或尚未出现的不安全因素问题提供坚实的实践基础和处理预防措施。

1、进一步理解和掌握防火防爆的基本理论；2、熟悉危险性生产或储存装置或场所存在的主要危险、有害因素；3、了解生产工艺流程、熟悉安全生产规程和安全管理制度；4、运用防火防爆安全技术的基本理论和安全管理原理提出针对性的安全对策措施。

2 课程设计概况1、准备和熟悉有关参考资料（1天）；2、了解生产工艺过程，分析确定工艺过程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（2天）；3、设定工厂内的生产场所、附属设施、存储区的建、构筑物的功能，确定建、构筑的耐火等级，进行工厂区域规划和总平面布置（2天）；4、分析选择某一厂房进行爆炸危险区域划分（1天）；5、主要防爆电气设备进行分析、选型（1天）；6、对某一有爆炸危险的厂房计算其泄爆面积，并选择确定泄爆方式（1天）；7、绘制厂区总平面布置图和厂房爆炸危险区域划分图（1天）；8、报告的编制与修改（3天）。

3 工程项目分析3.1 工艺流程介绍3.1.1 生产工艺流程简介一、装置的原料为温度90℃的减压渣油，由罐区泵送入装置原料油缓冲罐，然后由原料泵输送至柴油原料油换热器，加热到135℃左右进入蜡油原料油换热器，加热至160℃左右进入焦化炉对流段，加热至305℃进入焦化分馏塔脱过热段，在此与来自焦炭塔顶的热油气接触换热。

原料油与来自焦炭塔油气中被凝的循环油一起流入塔底，在380～390℃温度下，用辐射泵抽出打入焦化炉辐射段，快速升温至495～500℃，经四通阀进入焦碳塔底部。

循环油和减压渣油中蜡油以上馏分在焦碳塔内由于高温和长时间停留而发生裂解、缩合等一系列的焦化反应，反应的高温油气自塔顶流出进入分馏塔下部与原料油直接换热后，冷凝出循环油馏份；其余大量油气上升经五层分馏洗涤板，在控制蜡油集油箱下蒸发段温度的条件下，上升进入集油箱以上分馏段，进行分馏。

从下往上分馏出蜡油、柴油、石脑油和富气。

分馏塔蜡油集油箱的蜡油在343℃温度下，自流至蜡油汽提塔，经过热蒸汽汽提后蜡油自蜡油泵抽出，去吸收稳定为稳定塔重沸器提供热源后降温至258℃左右，再为解吸塔重沸器提供热源后降温至242℃左右，进入蜡油原料油换热器与原料油换热，蜡油温度降至210℃，后分成三部分：一部分分两路作为蜡油回流返回分馏塔，一路作为下回流控制分馏塔蒸发段温度和循环比，一路作为上回流取中段热；一部分回焦化炉对流段入口以平衡大循环比条件下的对流段热负荷及对流出口温度；另一部分进水箱式蜡油冷却器降温至90℃，一路作为急冷油控制焦炭塔油气线温度，少量蜡油作为产品出装置。

柴油自分馏塔由柴油泵抽出，仅柴油原料油换热器、柴油富吸收油换热器后一部分返回分馏塔作柴油回流，另一部分去柴油空冷器冷却至55℃后，再去柴油水冷器冷却至40℃后分两路：一路出装置；另一路去吸收稳定单元的再吸收塔作吸收剂。

由吸收稳定单元返回的富吸收油经柴油富吸收油换热器换热后也返回分馏塔。

分馏塔顶油气经分馏塔顶空冷器，分馏塔顶水冷器冷却到40℃，流入分馏塔顶气液分离罐，焦化石脑油由石脑油泵抽出送往吸收稳定单元。

焦化富气经压缩机入口分液罐分液后，进入富气压缩机。

焦炭塔吹汽、冷焦产生的大量蒸汽及少量油气，进入接触冷却塔下部，塔顶部打入冷却后的重油，洗涤下来自焦炭塔顶大量油气中的中的重质油，进入接触冷却塔底泵抽出后经接触冷却塔底油及甩油水冷器冷却后送往接触冷却塔顶或送出装置。

塔顶流出的大量水蒸气经接触冷却塔顶空冷器、接触冷却塔顶水冷器冷却到40℃进入接触冷却塔顶气液分离罐，分出的轻污油由污油泵送出装置，污水由污水泵送至焦池，不凝气排入火炬烧掉。

甩油经甩油罐及甩油冷却器冷却后出装置。

二、从焦化来的富气经富气压缩机升压至1.4Mpa，然后经焦化富气空冷器冷却，冷却后与来自解吸塔的轻组份一起进入富气水冷器，冷却到40℃后进入气液分离罐，分离出的富气进入吸收塔；从石脑油泵来的粗石脑油进入吸收塔上段作吸收剂。

从稳定塔来的稳定石脑油打入塔顶部与塔底气体逆流接触，富气中的C3、C4组分大部分被吸收下来。

吸收塔设中段回流，从吸收塔顶出来带少量吸收剂的贫气自压进入再吸收塔底部，再吸收塔顶打入来自吸收柴油水冷器的柴油，柴油自下而上的贫气逆流接触，以脱除气体中夹带的汽油组分。

再吸收塔底的富吸收油返回分馏塔，塔顶气体为干气，干气自压进入焦化脱硫塔。

从富气分液罐抽出的凝缩油，经解析塔进料泵升压后进入解析塔进料换热器加热至75℃进入解析塔顶部，吸收塔底富吸收油经吸收塔底泵升压后进入富气分液罐，解析塔底重沸器由分馏来的蜡油提供热源。

凝缩油经解析脱除所含有的轻组份，轻组份送至富气水冷器冷却后进入富气分液罐，再进入吸收塔。

三、原料油自罐区来，经过滤后进入滤后原料缓冲罐，再由反应进料泵抽出升压后，先与氢气混合，再与加氢精制反应产物进行换热，然后经加热炉加热至要求温度，自上而下流经加氢精制反应器，在反应器中，原料油和氢气在催化剂作用下，进行加氢脱硫、脱氮、烯烃饱和等精制反应。

从高压分离器中部出来的液体生成油减压后进到低压分离器，继续分离出残余的水、液相去分馏部分。

从高压分离器及低压分离器底部出来的含硫含氨污水经减压后送至污水汽提单元处理。

以上三图炼油厂生产工艺流程图3.1.2 安全防火重点部位炼油厂潜在的危险、有害因素及可能发生的故障和事故有：油品滴漏、油蒸气逸出、油罐破裂、产生静电火花、电气火花、雷电火花、明火等因素，皆可引发燃烧、爆炸事故。

应进行安全防火重点如下：1）油品滴漏。

卸油或付油时输油管线或鹤管破损，油泵的密封装置破损致使油品跑、冒、滴、漏。

2）油蒸气从槽车卸油口逸出。

槽车卸油时将鹤管插入槽车油罐时，油蒸气自然会从卸油口逸出。

3）油罐局部被腐蚀或整体压力过大导致油罐破裂而油品泄漏，导致油蒸气与空气迅速混合成可爆气体，遇到火源即起火发生爆炸而造成事故。