硝化甘油生产工厂的安全设计 - 图文(6)

2019-02-15 17:45

注:甲类仓库之间的防火间距,当第3、4项物品储量小于等于2t,第1、2、5、6项物品储量小于等于5t时,不应小于12m,甲类仓库与高层仓库之间的防火间距不应小于13m。

4.6原料和产品仓库内布局

4.6.1原料仓库内布局 1.液体储罐之间的布局

由于原料中的硫酸与硝酸均储存于储罐中,按照《建筑设计防火规范》的4.1.1条规定,硫酸储罐和硝酸储罐应设置在仓库的边缘或相对独立的安全地带,并设置在该厂全年最小频率的上风侧,布置在地势较低的地方,并与该厂装卸区、辅助生产区、办公区分开布置[6]。

根据《建筑设计防火规范》的表4.2.2 甲、乙、丙类液体储罐之间的防火间距,即表5.5,设定该厂所用储罐为地上式固定顶罐,由于硫酸、硝酸(甲类)储罐单罐容量小于1000m3,则各储罐间距离至少为0.75D,设单个储罐直径D为3.6m,则距离为2.7m。甘油(丙类)储罐为0.4D,则距离为1.44m。

表5.5甲、乙、丙类液体储罐之间的防火间距(m)

储 罐 形 式 类 别 地上式 甲、乙类 丙类 单罐 容量3V(m) V≤1000 V>1000 不论容量大小 0.75D 0.6D 0.4D 固定顶罐 半地下式 0.5D 不限 地下式 浮顶 储罐 卧式 储罐 0.4D 不限 0.4D — 不小于0.8m 注:(1) D 为相邻较大立式储罐的直径(m);矩形储罐的直径为长边与短边之和的一半; (2)不同液体、不同形式储罐之间的防火间距不应小于本表规定的较大值; (3)两排卧式储罐之间的防火间距不应小于3.0m;

(4)设置充氮保护设备的液体储罐之间的防火间距可按浮顶储罐的间距确定;

(5) 当单罐容量小于等于1000m3 且采用固定冷却消防方式时,甲、乙类液体的地上式固定顶罐之间的防火间距不应小于0.6D;

(6)同时设有液下喷射泡沫灭火设备、固定冷却水设备和扑救防火堤内液体火灾的泡沫灭火设备时,储 罐之间的防火间距可适当减小,但地上式储罐不宜小于0.4D;

(7)闪点大于120℃的液体,当储罐容量大于1000m3 时,其储罐之间的防火间距不应小于5.0m; 当储 罐容量小于等于1000m3 时,其储罐之间的防火间距不应小于2.0m。

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2.液体储罐与其泵房、装卸鹤管

根据《建筑设计防火规范》表4.2.7甲、乙、丙类液体储罐与其泵房、装卸鹤管的防火间距(m),即表5.6,由于该厂硫酸与硝酸的储罐形式为固定顶罐,则其与泵房的防火间距为15m,与汽车装卸鹤管为20m。甘油的储罐形式同样为固定顶罐,其与泵房的防火间距为10m,与汽车装卸鹤管为12m。

表5.6 甲、乙、丙类液体储罐与其泵房、装卸鹤管的防火间距(m)

液体类别和储罐形式 甲、乙类液体储罐 拱顶罐 浮顶罐 泵 房 15.0 12.0 10.0 铁路装卸鹤管、汽车装卸鹤管 20.0 15.0 12.0 丙 类 液体储 罐 距可按本表的规定减少25%;

注:(1)总储量小于等于1000m3的甲、乙类液体储罐,总储量小于等于5000m3的丙类液体储罐,其防火间 (2)泵房、装卸鹤管与储罐防火堤外侧基脚线的距离不应小于5.0m。

此外,由于甘油不得与氧化剂、还原剂及易燃易爆物品放在一起,而硫酸、硝酸在浓度较高时具有强氧化性,因此甘油和硫酸、硝酸应该隔离放开,则在两者之间设置一面墙。 4.6.2 产品仓库内布局

该厂产品为硝化甘油,其储存方式为用储罐储存。该储罐为压力容器。设定硝化甘油的储罐直径为3.6m,储罐形式为地上式固定顶罐,因此,其储罐间防火间距至少为2.7m。且由于硝化甘油容易凝固,所以其仓库最低温度不得低于15℃,且阴凉通风,远离火种、热源、防止阳光直射[7]。其与泵房的防火间距为15m,与汽车装卸鹤管为20m。

5.消防安全设计

5.1消防通道的具体要求

根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2006 )第6.07~6.011条对于消防通道的要求:“可燃材料露天堆场区,液化石油气储罐区,甲、乙、丙类液体储罐区和可燃气体储罐区,应设置消防车道。消防车道的设置应符合下列规定:” (1)“储量大于表6.0.7规定的堆场,储罐区,宜设置环形消防车道。”

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(2)“液化石油气储罐区,甲、乙、丙类液体 的环形消防车道之间宜设连通的消防车道。”

储罐区,可燃气体储罐区,区内

(3)“中间消防车道与环形消防车道交接处应满足消防车转弯半径的要求。” (4)“环形消防车道至少应有两处与其它车道连通。”所以:本次设计中采用环形消防车道,并与主干道相接。

(5)“供消防车取水的天然水源和消防水池应设置消防车道。”所以:本次设计中将消防水池设计在消防道路的一侧。

(6)“消防车道路面、扑救作业场地及其下面的管道和暗沟等应能承受大型消防车的压力。”所以:本次设计中消防道路的建构为混凝土。

根据《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008)第4.3.4~4.3.6条对于消防通道的规定:“装置或联合装置、液化烃罐组、总容积大于或等于120000m3的可燃液体罐组、总容积大于或等于120000m3的两个或两个以上可燃液体罐组应设环形消防车道。消防车道的路面宽度不应小于6m,路面内缘转弯半径不宜小于12m,路面上净空高度不应低于5m。”所以:本次设计环形消防道路宽为8m,转弯半径为12m并两处与主干道相连接。

“防火堤外坡基脚线至消防车道的间距宜为5m,至其他建构筑物不应小于10m,或执行其他规范另有规定的较大值。”所以:设计环形消防通道与防火堤间距为5m是符合安全标准,并经济的。

所以:本次设计为环绕贮罐的环形混凝土消防通道,并且宽为8m,保证转弯半径为12m,保证路面净空高为5m,距离防火堤5m。

5.2消防等级的确定

根据《建筑灭火器配置设计规范》“工业建筑灭火器配置场所的危险等级,应根据其生产、使用、贮存物品的火灾危险性、可燃物数量、火灾蔓延速度以及扑救难易程度等因素,划分为以下三级:”

(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

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的场所。工业建筑灭火器配置场所的危险等级举例见本规范附录二。” 附录二 工业建筑灭火器配置场所的危险等级举例(节选) “甲、乙类液体贮罐、桶装堆场”

所以:根据硝化甘油火灾危险性可燃液体类型,按照法规规定及附录举例,应判定该设计贮罐区为严重危险级。

5.3灭火安全设计

5.3.1灭火剂的选择

依据《建筑灭火器配置设计规范》第3.0.2条“扑救B类火灾应选用干粉、泡沫、卤代烷、二氧化碳型灭火器,扑救极性溶剂B类火灾不得选用化学泡沫灭火器。”

被广泛用于石油化工企业的灭火剂有多种类型,包括水、泡沫、卤代烷、二氧化碳、干粉等。由于抗溶性泡沫灭火剂是由微生物多糖、碳氢表面活性剂、氟碳表面活性剂、防腐剂、助剂等组成。抗溶性泡沫属于凝胶型合成泡沫,具有良好的触变性能,并具有对输液管道不受限制,供给强度大,灭火迅速,贮存稳定,腐蚀性低等优点,用于扑救醇、酯、醚、酮、醛、胺、有机酸等可燃极性溶剂火灾, 根据要求选用S/AR6型抗溶泡沫灭火剂,其主要灭火机理是通过泡沫的遮断作用, 将燃烧液体与空气隔离而实现灭火。 5.3.2灭火设备的选择 固定式低倍数泡沫灭火系统

依据《石油化工企业设计防火规范》下列场所应采用固定式泡沫灭火系统: 1.甲、乙类和闪点等于或小于90℃的丙类可燃液体的固定顶罐及浮盘为易熔材料的内浮顶罐:

2.甲、乙类和闪点等于或小于90℃的丙类可燃液体的浮顶罐及浮盘为非易熔材料的内浮顶罐:单罐容积等于或大于50000 m3的非水溶性可燃液体储罐; 因此对于硝化甘油的消防设施主要采用固定式低倍数泡沫灭火系统,系统采用手动控制。

第2.1.2条“对水溶性甲、乙、丙类液体,必须选用抗溶性泡沫液。” 第2.2.2条 储罐区泡沫灭火系统的选择,应符合下列要求:

1.水溶性甲、乙、丙类液体的固定顶储罐,应选用液上喷射泡沫灭火系统或半液

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下喷射泡沫灭火系统;

2.甲、乙、丙类液体的外浮顶和内浮顶储罐应选用液上喷射泡沫灭火系统; 因此对甲醇和醋酸罐区, 应选择液上喷射泡沫灭火系统, 且泡沫液应具有抗溶性。低倍数是指发泡倍数不大于20的灭火泡沫,固定式泡沫灭火是由固定的泡沫消防泵、泡沫比例混合器、泡沫产生装置和管道组成的灭火系统泡沫剂选用S/AR6型泡沫灭火剂。由甲、乙类液体固定式泡沫混合液供给强度为6(L/min m ),连续供给时间为40min。

第3.1.1条 泡沫混合液设计用量的确定应符合下列要求:

泡沫灭火系统扑救储罐区一次火灾的泡沫混合液设计用量,应按式3.1.1—1计算,并应按罐内用量、该罐辅助泡沫枪用量、管道剩余量三者之和最大的储罐确定:

M1 =A1 ?R1 ?T1 +N?Qf?t + V(3.1.l—1)

式中:M1 -- 扑救一次火灾的泡沫混合液设计用量(L); A1 --单个储罐的保护面积(m2); R1--泡沫混合液供给强度(L/min?m2); T1--泡沫混合液连续供给时间(min); N --计算储罐的辅助泡沫枪数量;

Qf--每支辅助泡沫枪的泡沫混合液流量( L/min); t --泡沫枪的混合液连续供给时间(min); V--系统管道内泡沫混合液剩余量(L)。 储罐的保护面积按S= 计算

M =555×6×40+2×240×20+30 143m 用水量为Q =M ×94%=135m

第3.1.9条 储罐区固定式泡沫灭火系统宜具备半固定系统功能。

当泡沫混合液管道在防火堤外环状布置时,利用环状管道上设置泡沫消火栓就能实现半固定系统功能,当火灾初期,可用泡沫枪连接消火栓进行灭火。 综上,选择以S/AR6型泡沫为灭火剂的固定式低倍数泡沫灭火系统,泡沫混合液供给强度为6(L/min m ),连续供给时间为40min,扑救一次火灾的泡沫混

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