防火防爆课程设计

《防火防爆技术》课程设计

设计名称：某某加油站防火防爆设计学院：环境保护与安全工程学院班级：

学号:

姓名：

指导老师：

设计任务书

一、防火与防爆技术课程设计的目的

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火灾爆炸隐患打下坚实的实践基础。

（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。

二、课程设计的主要内容

（1）准备和熟悉有关参考资料（1天）；

（2）选择一个具有火灾爆炸危险生产或储存企业，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）；(如乙烯、树脂、环氧乙烷生产厂、液化气站、加油站、加气站等) （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（1天）；

（4）选择某一厂房进行爆炸危险区域划分（1天）；

（5）对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）提出防火防爆对策措施（1天）;

（8）绘制厂区总平面布置图（1天）;

（9）报告的编制与修改（3天）;

三、课程设计要求

（1）完成时间：2周

（2）要求每个学生完成课程设计书一份，约5000字。要求学生对所设计的内容必须概念准确，参数选择合理，符合设计手册与设计规范及相关参考书籍的要求，计算正确，计算书书写工整、清晰，文笔流畅。设计合理，图表清晰，符合规范。

（3）独立完成

四、主要设计依据

（1）《石油库设计规范》GB50074-2011

（2）《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2012

（3）《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005

（4）《建筑设计防火规范》GB50016-2006

（5）《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008

（6）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92

（7）化工生产防火防爆安全技术等有关图书资料

（8）有关化工生产工艺图书资料

前言

防火防爆设计是以系统科学的分析为基础，定性定量地考虑工艺的合理性、装置的危险性，在兼顾技术上先进性、可行性，经济上合理性的前提下，综合分析设计任务要求，确定设计项目的具体方案，并提出保证设计项目正常、安全运行所需要的手段和措施，同时以过去的事故等所提供的教训和资料来考虑更安全有效的措施，以防再次发生类似的事故。

本设计是针对某加油加气站而进行的防火防爆设计，通过对汽油、柴油性质以及天然气加工工艺流程的的了解，根据相关规范，对加油加气站站进行防火防爆设计，主要包括总平面布置和灭火器的配置。

目录

第一章工程概况 (1)

第二章工程项目分析 (2)

2.1 工艺流程介绍 (2)

2.1.1 生产工艺简介 (2)

2.1.2 生产原料及产品的理化性质简介 (2)

2.1.3 火灾爆炸危险性分析 (2)

2.1.4 安全防火重点部位 (4)

2.2 工艺环节的划分 (4)

2.2.1 生产区 (4)

2.2.2储存区 (5)

2.2.3 其他设施 (5)

第三章总平面设置 (6)

3.1 厂址确定及布置原则 (6)

3.1.1站址选择 (6)

3.1.2 布置原则 (6)

3.2 火灾危险类别的确定 (7)

3.2.1 生产工艺火灾危险分类 (7)

3.3耐火等级的确定 (7)

3.4 防火间距的确定 (8)

3.4.1 防火间距确定原则 (8)

3.4.2 防火距离确定 (9)

3.5 总平面布置图 (10)

第四章防爆电气的设计 (11)

4.1爆炸危险场所区域的划分 (11)

4.1.1划分的基本原则 (11)

4.1.2加油机危险区域划分 (11)

4.1.3储罐爆炸危险区域划分 (12)

4.2防爆电气的选择 (13)

4.2.1选用防爆电气设备考虑的环境要求 (13)

4.2.2电气防爆原理 (13)

4.2.3 选择防爆电气 (13)

第五章消防灭火器的配备 (15)

5.1灭火器配置场所的火灾种类和危险等级 (15)

5.1.1危险等级的划分 (15)

5.1.2火灾种类的划分 (15)

5.1.3灭火器类型的选择 (15)

5.2灭火器的选择 (16)

5.3 灭火器的配置设计计算 (17)

5.3.1 划分单元 (17)

5.3.2 配置设计计算 (18)

第六章防火防爆安全对策措施 (20)

6.1 安全管理及教育措施 (20)

6.1.1 安全制度方面 (20)

6.1.2 安全教育方面 (20)

6.2 安全技术措施 (21)

6.2.1 防雷措施 (21)

6.2.2 防静电措施 (21)

6.2.3 防明火措施 (21)

6.2.4 防漏油措施 (22)

总结 (23)

参考文献 (24)

致谢 (25)

第一章工程概况

本防火防爆设计是针对衡阳市某加油加气站设计。该加油加气站位于衡阳市呆鹰岭镇，315省道附近，距市区最近3公里。该加油加气站内地势平整，周围居民建筑较少，距240m左右有一家医院，没有其他生产厂房或库房，没有跨越的通讯、电力线路，厂址选择符合GB 50156—2002的要求。该站为二级站，储油160m3，其中80m3为柴油，共四个储油罐。加油站设四台双枪加油机，设施如下：

编号设施名称占地面积备注

1 埋油地罐约120㎡四罐

2 通气管管口约4㎡四个

3 密闭卸油点约25㎡

4 加油机（加油岛）约12㎡四座

5 站房约100㎡

6 变配电站约25㎡

7 道路单车道，宽3.5米

8 围墙

第二章工程项目分析

2.1 工艺流程介绍

2.1.1 生产工艺简介

加油站:

油罐车将汽油、柴油等成品油由该地区石油库运输至各加油站，储存在地下储油罐中。通过加油机将油从储油罐中抽出并计量。

2.1.2 生产原料及产品的理化性质简介

汽油：汽油是油品的一大类。复杂烃类（碳原子数约4~12）的混合物。无色或淡黄色的易流动、易挥发和易燃液体，具有特殊臭味。汽油不溶于水，易溶于苯、二硫化碳和醇。空气中含量为74～123mg/m3时遇火爆炸，易燃。汽油的热值约为46000KJ/Kg。标准大气压下，常温下，汽油的密度是0.75克每毫升左右。90号汽油的平均密度为0.72g/ml； 93号汽油的密度为0.725g/ml； 97号汽油的密度为0.737g/ml。

柴油：轻质石油产品，复杂烃类混合物，为柴油发动机燃料，相对汽油，含更多杂质，燃烧易产生烟尘。同时，柴油发动机较汽油发动机热效率高，热效率高，功率大，燃料单耗低，较为经济。按凝点凝点分级分为5#柴油、0#柴油、-10#柴油、-20#柴油-35#柴油和-50#柴油。闪点不低于45～55℃，20℃时，密度790～850kg/m3。

2.1.3 火灾爆炸危险性分析

（一）设施方面：

（1）埋地油罐不设固定装置

将油罐直埋地下，不设固定装置，或直埋地面水位以下，夏季遇长期雨天，油罐四周就会积满雨水。水有强大浮力，油罐可能浮起，将与其连接的管道拉断，使油罐变形，造成跑油甚至火灾事故。

（2）油罐通气管管口没有安装阻火器

加油站的埋地油罐与油库的地上油罐不同，埋地油罐内气体空间的昼夜温差不大，不会产生小呼吸，而大呼吸时呼吸阀对减少油品损耗不起作用，安上呼吸阀反而增加了卸油阻力，延长卸油时间，故不必安装呼吸阀。但为了防止外面的火源引入油罐内，造成事故，通气管口必须按规定安装阻火器。

（3）油罐设在建筑物内或地下室内

如果油罐设在建筑物内或地下室内，必然需要安装量油孔、闸阀和法兰等附件，这些附件有可能成为爆炸危险性气体的释放源。泄漏和喷溅式卸油管挥发的油气，会由于通风不良积聚在室内，人员进入容易中毒，遇火源会发生火灾爆炸事故。采用喷溅式卸油，油气积聚在室内无法扩散，遇火花会发生爆炸。因此，加油站油罐的安装必须为直埋地下式，严禁设在建筑物内或地下室内。

（4）违规使用明火、电炉

《建筑设计防火规范》明确规定，油罐与明火的距离是：一级加油站30m；二级加油站25m；三级加油站17.5m。但是，一些加油站的营业室、值班室与油罐的距离达不到安全规定，营业室和值班室内有吸烟、用明火做饭、使用电炉等现象，容易发生火灾事故。

（5）电气设备安装不符合安全要求

有的营业室及值班室内的照明线路不按要求敷设，开关不符合防爆要求，进线口不密封，有的加油机线路型号不符合规定，油气浸蚀会使电缆外皮脱落，造成短路，引起火灾。

（二）操作方面

操作方面，卸油、量油、加油、清罐4个环节易发生事故。

（1）卸油

加油站火灾事故的60%～70%发生在卸油环节，常见事故有以下几种。

油罐漫溢。卸油时，如果没有及时监测液位，可能造成油品跑冒。溢出的油品挥发，使空气中可燃蒸气的浓度迅速上升，达到或超过爆炸极限，遇火星发生燃爆。油品漫溢时，使用金属容器刮舀，开启电灯照明观察，开窗通风，均会产生火花。

油品滴漏。卸油胶管破裂、密封垫破损、快速接头紧固栓松动等原因，可能使油品滴漏至地面，遇火花引起燃烧。

静电起火。油管无静电接地、采用喷溅式卸油、卸油中油罐车无静电接地等原因，会造成静电积聚放电，引燃油气。

卸油中遇明火。在非密封卸油过程中，大量油蒸气从卸油口溢出，如果周围有火花，就会产生爆炸燃烧。

（2）量油

油罐车送油到站后，应静置1min，待静电消除后方可开盖量油。如果车到立即开盖量油，可能发生静电起火。如果油罐未安装量油孔或量油孔铝质(铜质)镶槽脱落，在储油罐量油时，量油尺与钢质管口摩擦，可能产生火花，点燃油气。在气压低、无风的环境下，操作人员穿化纤服装，摩擦产生的静电火花也会引燃油气。

（3）加油

目前，国内大部分加油站未采用密封加油技术，加油时，油气弥漫，在加油口附近形成一个爆炸危险区域，遇烟火、使用手机、铁钉鞋摩擦、金属碰撞、电器打火、发动机排气管喷火等，都可能导致火灾。

（4）清罐

在加油站油罐清洗作业时，由于无法彻底清除油气和沉淀物，残余油气遇静电、摩擦、电火花等，都会导致火灾。

2.1.4 安全防火重点部位

根据火灾爆炸危险性的分析，可得出安全重点防火部位应该是埋地油罐、通风管管口、密闭卸油点及加油机油枪及附近。

2.2 工艺环节的划分

根据需要，本加油加气站主要划分为三个区域：生产区、储存区和其他设施。

2.2.1 生产区

槽车运来的油品在卸油点卸油后，由埋地油罐储存，加油时，经过加油机为

车辆加油。故本区包括密闭卸油点和加油岛及周边道路。

2.2.2储存区

本加油站为二级站，油品罐总容积为120m3，汽油罐两罐，单罐40m3，柴油罐两罐，单罐20m3，通风管管口未设呼吸阀，已设阻火器。本区包括埋地油罐和通气管管口。

2.2.3 其他设施

根据生产生活的需要，还包括其他附属设施：站房(门卫室、办公楼、售货大厅）停车场、变配电站、道路、围墙等。

第三章总平面设置

3.1 厂址确定及布置原则

3.1.1站址选择

根据《汽车加油加气站设计与施工规范》，有以下要求：

（1）加油加气站的站址选择，应符合城镇规划、环境保护和防火安全的要求，并应在交通便利的地方。

（2）在城市建成区内不应建一级加油站、一级液化气站和一级加油加气合建站。

（3）城市建成区内的加油加气站，宜靠近城市道路，不宜选在城市干道的交叉路口附近。

3.1.2 布置原则

（一）加油加气站的围墙设置应符合下列规定：

（1）加油加气站的工艺设施与站外建、构筑物之间的距离小于或等于25米以及小于防火距离的1.5倍时，相邻一侧应设置高度不低于2.2米的非燃烧实体墙。

（2）加油加气站的工艺设施与站外建、构筑物之间的距离大于防火距离的1.5倍，且大于25米时，相邻一侧应设置隔离墙，隔离墙可为非实体墙。

（3）面向进出口道路的一侧一设置非实体墙或开敞。

（二）车辆入口和出口应分开设置。

（三）站内停车场和道路应符合下列规定：

（1）单车道宽度不应小于3.5米，双车道宽度不应小于6米。

（2）站内的道路转弯半径按行驶车型确定，且不宜小于9米，道路坡度不应大于6％，且宜坡向站外；在汽车槽车卸车停车处，宜按平坡设计。

（3）站内停车场和道路面不应采用沥青路面。

（四）加油岛、加气岛及汽车加油、加气场地宜设罩棚、罩棚应采用非燃烧材料制作，其有效高度不应小于4.5米。罩棚边缘与加油机或加气机的平面距离不宜小于2米。

（五）加油岛、加气岛的设计应符合下列规定：

（1）加油岛、加气岛应高出停车场的地坪0.15～0.2m

（2）加油岛、加气岛的宽度不应小于1.2m

（3）加油岛、加气岛上的罩棚支柱距岛端部，不应小于0.6m

3.2 火灾危险类别的确定

3.2.1 生产工艺火灾危险分类

本加气油站使用和储存的汽油，闪点-50～-20℃，柴油的闪点在50～60℃之间，根据GB50016—2006规定，生产或使用闪点≤28℃的液体，为甲类，生产或使用闪点大于等于28℃但小于60℃的液体，为乙类，当有不同的危险性分类时，按较大部分确定。

3.3耐火等级的确定

表3.1 区域耐火等级表

区域耐火等级依据

生产区一级GB50016—2006 第3.3.1条，第3.3.2条

储存区一级GB50016—2006 第3.3.1条，第3.3.2条

其他附属区二级GB50156—2002 第11.2.1条

其他：

（1）当罩棚顶棚的承重构件为钢结构时，其耐火极限可为0.25h，顶棚其他部分不得采用燃烧体建造。

（2）加油加气站内，爆炸危险区域内的房间的地坪采用不发火花地面。

3.4 防火间距的确定

3.4.1 防火间距确定原则

（1）加油站和加油加气合建站的油罐、加油机和通气管管口与站外建、构筑物的防火距离，不应小于表5.2的规定:

表3.2 二级站加油站设施与站外建、构筑物的防火距离

项目埋地油罐放散管管口

储气井组、加气

机、压缩机重要的公共建筑物50 50 50

明火或散发火花地点25 18 18

民用建筑物保护类别一类保护物20 16 16 二类保护物16 12 12 三类保护物12 10 10

甲、乙类物品生产厂商、库房和甲、

乙类液体储罐

22 18 18

其他类物品生产厂房、库房和丙类

液体储罐以及容积不大于50m3的

埋地甲、乙类液体储罐

16 15 15

室外配变电室22 18 18 铁路22 22 22

城市道路

快速路、主干道8 8 6

次干道、支路 6 6 5

架空通信线

国家一、二级1倍杆高不应跨越加油站不应跨越加油站

一般不应跨越加油站不应跨越加油站不应跨越加油站架空电力线路1倍杆高不应跨越加油站不应跨越加油站（2）加油站和加油加气站内设施之间的防火距离，不应小于表5.3的规定：

表3.3 加油站设施防火距离

设施名称埋地油

罐

通风管

管口

密闭卸

油点

加油机站房

变配电

站

道路

站区围

墙

埋地油罐0.5 ——— 4 5 — 3 通风管管口—— 3 — 4 5 3 3 密闭卸油点— 3 —— 5 6 ——加油机———— 5 6 ——站房 4 4 5 5 ————变配电站 5 5 6 6 ————道路— 3 ——————站内围墙 3 3 ——————

3.4.2 防火距离确定

防火距离定为：

加油机与站房间距离为6米

埋地油罐与卸油点相邻

埋地油罐之间间距为0.7米

埋地油罐与通风管管口间距离为5米

埋地油罐与站房之间距离为4.5米

埋地油罐与变配电站之间距离为14.8米

通风管管口与变配电站之间距离为8.8米

站内围墙距通风管管口及埋地油罐距离均为3米

3.5 总平面布置图

灭火器位置

图3.1 总平面布置图

加油区 变配

电站

站房

公路 道路

卸油点

埋

地油罐

通风管管

口 零售大厅 餐厅

洗手间 棚盖 4.5m

5m 6m

3m

0.7m

第四章防爆电气的设计

4.1爆炸危险场所区域的划分

4.1.1划分的基本原则

爆炸危险区域的等级定义应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058的规定。危险区域的划分应遵守“辨清危险源，全局细分析，合理来划分”的原则，并尽量把那些可以采取措施减轻危险程度的场所划分低度危险区或安全区。根据GB50058-92，加油站的爆炸性气体环境应根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间，进行分区：

0区：连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境。如目前绝大多数加油站使用的固定式贮罐，在罐体内部未充隋性气体的液体表面以上的空间划为0区；

1区：在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境。如在正常工作中因需要取出产品或开闭盖子等而可能导致可燃物质泄漏的场所，如油罐排气口以放空口为中心，半径为1.5m的空间；

2区：在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境，或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境。如因腐蚀、老化等原因而可能导致可燃物质泄漏的场所。

4.1.2加油机危险区域划分

汽油和液化石油气设施的爆炸危险区域内地坪以下的坑或沟应划为1区。

汽油加油机爆炸危险区域划分应符合下列规定：

图4.1 汽油加油机爆炸危险区域划分

（1）加油机壳体内部空间划为1区。

（2）以加油机中心线为中心线，以半径为4.5m(3m)的地面区域为底面和以加油机顶部以上0.15m半径为3m(1．5m)的平面为顶面的圆台形空间划为2区。

注：采用加油油气回收系统的加油机爆炸危险区域用括号内数字。

4.1.3储罐爆炸危险区域划分

埋地卧式汽油储罐爆炸危险区域划分应符合下列要求：

图4.2 埋地卧式汽油储罐爆炸危险区域

（1）罐内部油品表面以上的空间划分为0区。

（2）人孔（阀）井内部空间、以通气管管口为中心，半径为1.5m（0.75m）的球形空间和以密闭卸油口为中心，半径为0.5m的球形空间划分为1区。

（3）距人孔（阀）井外边缘1.5m以内，自地面算起1m高的圆柱形空间、以通气管管口为中心，半径为3m(2m)的球形空间和以密闭卸油口为中心，半径为1.5m的球形并延至地面的空间划分为2区。

注：采用卸油油气回收系统的汽油罐通气孔管管口爆炸危险区域用括号内数字。

4.2防爆电气的选择

4.2.1选用防爆电气设备考虑的环境要求

A、具有易燃易爆气体/蒸气的爆炸危险性环境/作业场所。

B、具有可燃性粉尘的爆炸危险性环境/作业场所。

C、易燃易爆气体/蒸气和可燃性粉尘同时存在的环境/作业场所，在固态化工成品车间和其运输、包装、称重以及涂覆工艺装置中，这类场所较为常见。随着现代化工的发展，这种情况将更为普及，所以，此类场所防爆电气设备的选用已经越来越引起设计部门和石化企业的重视。

D、上述三种情况下又同时存在腐蚀性介质以及其他特殊条件（高温高湿、低温、砂尘雨水、振动）影响的环境/作业场所。

4.2.2电气防爆原理

在爆炸危险场所（环境）中，应不设置或尽可能少设置电气设备，以减少因电气设备或电气线路发生故障而成为引爆源引起的爆炸事故。必须设置电气设备时，应选用适用于该危险区中的防爆电气设备。

4.2.3 选择防爆电气

选择防爆电气设备的基本原则是安全可靠，使用方便，经济合理。选择防爆

电气设备应根据爆炸危险区域的等级和爆炸性物质的级别、组别选型。各种防爆电气设备所适应的危险区域级别如下：

对于0区场所，防爆电气设备只能选用“ia”等级的本质安全型。

对于1区场所，防爆电气设备可选用：适用于0区的防爆型式，隔爆型，增安型，本质安全型，正压型，充油型，充砂型浇封型，气密型，为1区设计的特殊型。

对于2区场所，防爆电气设备可选用：适用于0区或1区的防爆型式，无火花型。

根据分析，该加油站地下油罐区罐内部油品表面以上的空间划分为0区，选用本质安全型。1区，选用增安型。2区，选用无火花型。