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【2000m3湿式乙炔气柜厂区安全设施设计】设计题目：2000m³湿式乙炔气柜厂区安全设施设计学院：化学工程学院专业：2013级安全工程专业指导老师：李万舜小组成员课程设计任务赵鹏自动仪表及火灾报警事故应急措施及安全管理机构《安全评价报告》意见采纳情况王泽学总的平面布置焦琦昱乙炔气体建设项目危险和有害因素分析HAZOP分析刘瑞昕建设项目概况李永坤项目工程电气李怡秋乙炔气体数据颜锦建构筑物其他防范措施目录第一章：厂区概况第一节：乙炔气柜厂区的地理位置第二节：厂址周边情况第三节：工程区域布置第四节：厂内出入口及围墙设计第二章：建设项目过程危险源及危险和有害因素分析第一节：乙炔气体危险性分析2.1.1、乙炔气体的物化性质2.1.2、乙炔气体作为危化品的监管情况第二节：建设项目工艺过程可能导致事故的危险源2.2.1、分析乙炔气体气柜等工艺过程可能导致泄漏、爆炸、火灾、中毒的危险源2.2.2、HAZOP分析第三节：装置或单元的火灾危险性分类和爆炸危险区的划分2.3.1、对厂区和气柜的火灾和爆炸危险区划分第四节：乙炔输送管道存在的危险源2.4.1、乙炔气体长输管道的路由2.4.2、长输管道穿、跨越过程存在的危险源和有害因素第三章：厂区设计采用的安全措施第一节：工艺系统3.1.1、气体气柜采用的防泄漏、防火、防爆、防尘、防毒、防腐蚀等主要措施3.1.2、正常工况和非正常工况下乙炔气体和气柜的安全控制措施第二节：总平面布置3.2.1、厂区主要建筑物的间距和防危措施3.2.2、厂区和乙炔气柜平面和竖向的主要安全考虑3.2.3、厂区主要建筑物防火间距和标准规范符合情况3.2.4、厂区的消防和安全疏散通道和出口的设置3.2.5、其他的安全措施第三节：设备及管道3.3.1、气柜和乙炔输送管道的设计与国家法规的符合情况3.3.2、气柜和管道的选择和防护措施3.3.3、其他的安全措施第四节：电气3.4.1、厂区供电电源、电气负荷、应急或备用电源的设置3.4.2、为厂区电气设备划分防爆和防护等级3.4.3、厂区和气柜的防雷、防静电接地措施3.4.4、采取的其他电气安全措施第五节：自控仪表及火灾报警3.5.1、厂区的应急或备用电源、气源的设置3.5.2、气柜正常工况下自动控制系统的设置3.5.3、乙炔气体泄漏检测和报警设施的设计3.5.4、关于乙炔气柜控制室的组成和控制中心的作用3.5.5、火灾报警、应急广播系统的设置3.5.6、采取的其他安全措施第六节：建构筑物3.6.1、厂区主要建筑物一览表3.6.2、乙炔气柜和各控制室的通风、排烟、除尘、降温等措施3.6.3采取的其他安全措施第七节：其他的防范措施3.7.1、关于厂区应对洪水、地质灾害、地震的自然灾害的措施3.7.2、厂区防燥、防灼烫、安全标志等的设置3.7.3、采取的其他安全措施第八节：事故应急措施及安全管理机构3.8.1、厂区周边的主要事故应急救援措施3.8.2、厂区安全管理机构和人员的设置和配备第九节：《安全评价报告》意见的采纳情况3.9.1、参看表格参考文献：《建筑设计防火规范》《石油化工企业设计防火规范》《石油库设计防火规范》《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》《防火防爆技术》《危险化学品重大危险源辨识》（GB18218）《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》（国家安全监管总局令第40号）《乙炔站设计规范》《危险化学品重大危险源分级方法》《火灾的危险性分类》《钢制气柜设计标准》厂区相关布置图参照附件第一章：厂区概况：第一节：地理位置1.选址石油化工企业附近应有良好的水源，能够满足工厂的生活用水、工业用水和消防用水的需要；厂址应尽量靠近热电供应地，尽量满足工厂的供电供热要求；厂址应有良好的自然通风及交通运输条件，具有良好的铁路和公路运输路线；摘自《乙炔站设计规范》（GB50031-91）2.0.1本项目位于独山子区北部布置，在独山子石化总厂第二电厂西北面停建的烷基苯装置规划用地以南独克公路以西的区域。这里北距奎屯市约14km西北距乌苏市区约20km自炼油厂接312国道的公路与矿区铁路专线分别从拟建厂区东、西侧不远处穿过交通较为方便2.厂址地形、地貌概括建厂区周围地势开阔平缓南高北低自然坡度平均为27%，处于山前倾斜的戈壁平原，地貌形态单一。以西约2km为南北流向的河谷，南面4km为低山丘，山丘东侧3km为洼地水源。由于拟建项目所处位置地势较高对防洪无特殊要求，所以选择在新疆独山子工业园区。3.地质、水文情况地质构造上属于新第三纪，山前坳陷的西段上覆300-500m厚的第四纪冲积洪积松散砂砾石层。地下水埋深一般大于50m，工程地质条件良好。该区主要地表水系河谷，河全长70km，集水面积1564km3，年迳流量6.034×108m3，洪水期最大流量173m3/s，最小流量4.2m3/s，属山区降雨及隔雪水补给型，迳流年内分布不均。该河谷是该地区生产、生活用水的主要来源之一。4.气候、气象条件厂址地处欧亚大陆中心，远离海洋，属大陆北温带温带气候，其特点是冬冷夏热，降雨较少，雨季集中，气候适宜，温度的年、日变化小，光照充足，无霜期长。该区域平均风速为2.6m/s，年主导风向为西风其次为东南风。5.温度年平均温度7.3℃，极端最高温度37.2℃，最热月份平均温度七月22.6℃，最热天平均温度31.1℃，连续三天最热天平均温度29.0℃，极端最低温度-25.5℃，最热月份平均最高温度七月30℃，最冷月份平均温度一月-18.4℃，最冷月份平均温度一月-14.6℃，最冷月份平均温度-28.7℃，连续五天最冷天平均温度-30.9℃。6.湿度最大相对湿度100，最小相对湿度0，年平均相对湿度70。7.气压年平均气压0.0919MPa，历年最高气压0.0946MPa，历年最低气压0.0900MPa。8.降雨年平均158.4mm，年最大279.0mm，年最小71.4mm，日最大21.1mm，月最大62.0mm，连续天数/量10d/21.8mm，降雪和雪载年最大48.3cm，最大累积深度41cm，年平均30.6cm，年最小14.4cm，基本雪载5MPa/m2。9.风向和风载正常风载距地面10m处6MPa/m2，主导风向W17次多风SE9。10.风速年平均风速2.6m/s，最大风速26m/s。11.蒸发量一年内平均蒸发量2709.9mm，年最大蒸发量3287.1mm，年最小蒸发量2021.3mm。第二节：厂址周边情况1.距居住区、商业中心、学校、体育馆等人员密集区域约300米；2.距医院约100米；3.距道路交通干线约80米；4.周边无地铁站、码头；无军事禁区，法律、行政法规规定的其他场所及设施。第三节：工程区域布置该项目总平面布置图布置主要按乙炔气柜的防爆防泄漏，结合厂区地形及新建设施进行总平面图布置的功能划分。装置的部分公用设施及辅助设施就近布置，储存区域及辅助区域分开布置。乙炔站应布置在氧气站空分设备吸风口处全年最小频率风向的上风侧。摘自《乙炔站设计规范》（GB50031-91）2.0.2；全厂性的高架火炬宜位于生产区全年最小频率风向的上风侧。摘自《石油化工企业设计防火规范》（GB50160—2008）4.2.6；消防区宜位于生产区全年最小频率风向的下风侧；应便于消防车迅速通往工艺装置区和罐区；宜避开工厂主要人流道路。摘自《石油化工企业设计防火规范》（GB50160—2008）4.2.10；该项目分为生产区、辅助区，生产区主要为气柜和火炬，位于全年最小频率风向的上风侧，主要用地在东部，便于集中控制管理；辅助区主要为控制室、配电室和消防水池，主要用地在西部，位于全年最小频率风向的下风侧。该项目总体布置原则上在符合园区总体规划的基础上做到节约用地，合理有效的利用现有场地，满足工艺流程、环保、安全与卫生及道路运输的要求。第四节：厂内出入口及围墙设计1.出入口设计工厂主要出入口不应该少于两个，并宜位于不同方向。摘自《石油化工企业设计防火规范》（GB50160）4.3.1该项目厂的区内在东、南、西、北各设一个出口，共四个出口。2.围墙设计乙炔站应设置围墙或栅栏。围墙或栅栏至乙炔站有爆炸危险的建筑物、电石渣坑的边缘和室外乙炔设备的净距，不应小于下列规定：（1）、实体围墙(高度不应低于2.5m)为3.5m；（2）、空花围墙或栅栏为5m；摘自《乙炔站设计规范》（GB50031-91）2.0.9该项目在距乙炔气柜5米处设有高3米，边长为21米的正方形实体围墙，并在西、南各设有一个出口，共两个出口。第二章：建设项目过程危险源及危险和有害因素分析第一节：物料的危险性分析2.1.1、乙炔属于危险化学CAS号74-86-2，沸点为-83.6℃，凝固点-85℃，在常温常压下比空气略轻、溶于水和有机溶剂的无色可燃气体；工业生产的乙炔含有磷、硫等杂质时带有刺激性臭味，性质活泼；乙炔纯度、操作压力和温度越高，越容易爆炸，在高温、高压下具有强烈的爆炸能力；乙炔爆炸极限范围很宽，在空气中为2.5%~82%（其中7%~13%最易爆炸，最适宜的混合比为13%），在纯氧中为2.3%~93%（其中30%最易爆炸），属于快速爆炸混合物，其爆炸延滞时间只有0.017s，一旦遇到火源，即可发生火灾爆炸事故。因此在厂房中要严禁吸烟违规用火，预防静电火灾。物料名称危险化学品分类相态密度g/c沸点℃凝点℃闪点℃自燃点℃职业接触限值毒性等级m3Cac2第3，4类固态2.22-17.8没有标准1级C2h2第2类气态0.62-83.8-83.6305GBZ2—20021级PH₃2.3有毒气体；2.1易燃性气体气态1.379-87.738美国TWA：ACGIH0.3ppm，0.42mg/m3美国STEL：ACGIH1ppm，1.4mg/m34级爆炸极限v%火灾危险性分类危害特性稳定甲类电石粉末有刺激性,触及皮肤上的汗液生成Ca(OH)2,灼伤皮肤,直至皮肤溃烂；电石粉尘在浓度达到一定值时，与空气混合可形成爆炸性化物，遇静电、明火或外力冲击作用可发生粉尘爆炸。电石暴露在空气中或电石灰飘落在环境中，会吸收水分显碱性污染环境、破坏植物生长1.5～82甲类极易燃烧爆炸,与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触会猛烈反应。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。能与铜、汞、银等的化合物生成爆炸性物质。甲级极易燃，具有强还原性。遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。暴露在空气中能自燃。与氧接触会爆炸，与卤素接触激烈反应。与氧化剂能发生强烈反应。物料名称危险化学品分类相态密度g/cm3沸点℃凝点℃闪点℃自燃点℃职业接触限值毒性等级H2S2.1类易燃气体，2.3类毒性气体，有剧毒气态1.189-60.4《-50260106级爆炸极限v%火灾危险性分类危害特性4.0～46甲级易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与浓硝酸、发烟硫酸或其它强氧化剂剧烈反应，引起爆炸。气体比空气重，沿地面扩散并易积存于低洼处，遇火源会着火回燃物质数量浓度位置温度压力相态Cac2大量反应炉201atm固态C2h22000m3气柜404.9气态Ph3少量反应炉201atm气态H2s少量反应炉201atm气态-16-第二节：分析并说明建设项目工艺过程可能导致泄漏、爆炸、火灾、中毒事故的危险源。1.安全罩帽故障导致空气进入。2.气体泵故障导致气体压力过大。3.气柜迎风面没有足够的抗风强度导致气柜变形气体泄露。4.水槽在过高压力下长时间使用可能导致水槽形变使得乙炔泄露。5.没有足够的防腐措施导致钢制气柜关键部位腐蚀。6.没有定期补充因蒸发或压力波动损失的水导致气体泄露7.地基的局部变形导致水槽破裂气体泄漏8.没有轴衬结构的外导轨因进入异物导致罩帽上升故障。9.与其他物质及催化剂发生反应导致爆炸火灾10.因设计缺陷或设备老化造成乙炔泄露导致人员窒息甚至气爆或者喷射火。11.因设计缺陷或设备老化造成活动塔节故障使得空气进入气柜达到乙炔的爆炸下限。12.人员误操作导致出气管封气阀没有关紧导致气体泄漏。13.乙炔气体在管道中流速过快导致摩擦起火。14.寒冷时水槽中