液氨储罐区消防设计

氨库装置 消防专篇 编制：              校核：              审核：              1  设计原则、依据及 1.1  设计原则 认真贯彻“预防为主，防消结合”的方针，严格遵循国家和地方的有关防火规范及，搞好本项目的防火设计。充分利用装置所在地域现有的消防设施，尽量节约投资。 1.2  设计依据 1.2.1 设计。 1.2.2  **提供的设计基础资料。 1.3  国家和地方的相关法规和规定 1.3.1  《中华人民共和国消防法》（中华人民共和国主席令第4号） 1.3.2  建筑工程消防监督审核管理规定（公安部30号令） 1.3.3  《危险化学品安全管理条例》（中华人民共和国国务院令第344号） 1.3.4  《中华人民共和国法》（中华人民共和国主席令第70号） 1.3.5  《中华人民共和国劳动法》（中华人民共和国主席令第28号） 1.3.6  《特种设备安全监察条例》（中华人民共和国国务院令373号） 1.3.7  《国务院关于进一步加强安全生产工作的规定》（国发【2004】2号） 1.3.8 《关于加强安全生产事故应急预案监督管理工作的通知》（国务院安全生产委员会安委办字【2005】48号） 1.4  设计中执行的主要标准、规范 1）《建筑设计防火规范》（GB50016－2006） 2）《化工企业安全卫生设计规定》（HG20571－1995） 3）《石油化工企业设计防火规范》（GB50160－1992，1999年版） 4）《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001） 5）《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94，2000版） 6）《建筑防腐蚀工程及验收规范》（GB50212－2002） 7）《钢结构设计规范》（GB50017－2003） 8）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058－1992） 9）《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87－1985） 10）《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》（SH3063-1999） 11）《供配电系统设计规范》（GB50052－1995） 12）《固定式钢直梯安全技术条件》（GB4053.1－1993） 13）《固定式钢斜梯安全技术条件》（GB4053.2－1993） 14）《固定式工业防护栏杆安全技术条件》（GB4053.3－1993） 15）《固定式工业钢平台》（GB4053.4－1983） 16）《工业企业设计卫生标准》（GBZ1－2002） 17）《工作场所有害因素接触限值》（GBZ2－2002） 18）《钢制压力容器》（GB150－1998，2002、2004年修改单） 19）《安全标志》（GB2894－1996） 20）《系统接地的型式及安全技术要求》（GB14050－1993） 21）《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140－2005） 22）《防止静电事故通用导则》（GB12158－1990） 23）《职业性接触毒物危害程度分级》（GB5044－1985） 24）《生产性粉尘作业危害程度分级检测规程》（LD84－1995） 25）《化工装置设备布置设计规定》（HG20546－1992） 26）《化工企业气体防护站工作和装备标准》（HG/T23004－1992） 27）《工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识》（GB7231－2003） 28）《化工装置管道布置设计规定》（HG20549－1998） 29）《自动化仪表选型设计规定》（HG/T 20507－2000） 30）《控制室设计规定》（HG/T 20508－2000） 31）《仪表供电设计规定》（HG/T 20509－2000） 32）《仪表供气设计规定》（HG/T 20510－2000） 33）《信号报警、安全联锁系统设计规定》（HG/T 20511－2000） 34）《仪表配管、配线设计规定》（HG/T 20512－2000） 35）《仪表系统接地设计规定》（HG/T 20513－2000） 36）《仪表及管线伴热和绝热保温设计规定》（HG/T 20514－2000） 37）《工业企业总平面设计规范》（GB50187－1993） 38）《化工企业安全管理标准》（HG/T23001－1992） 39）《工艺流程用压缩机安全要求》（JB8935-1999） 40）《生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则》（AQ/T9002-2006） 41)《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98） 42)《低压配电设计规范》（GB50054-95） 43)《低倍数泡沫灭火系统设计规范》（GB50151-92，2000年局部修订） 44)《安全色》（GB2893-2001） 45) 《氢气站设计规范》（GB 50177－2005） 46）《化工企业总图运输设计规范》（HG/T20649-1998） 47）《35～110kV 变电所设计规范》（GB50059－1992） 48）《储罐区防火堤设计规范》（GB5031-2005） 49）《化工装置设备布置设计工程规定》（HG20546.2-1992） 2  工程概况 2.1  工厂产品方案及设计生产能力 2.1.1  产品方案 本装置用于液氨的储存。 2.1.2  设计生产能力 罐区内液氨贮存能力： 1#球罐：φ12300  PN=2.45Mpa  VN=1000m3 2#球罐：φ12300  PN=2.45Mpa  VN=1000m3 2.2  工艺流程简述 本装置用于储存来自合成氨装置的液氨。 2.3  设计范围 本设计承担装置界区内的消防设计。 2.4  生产、储存的火灾危险性定类 本装置的生产、储存的火灾危险性定类如下表： 表2-1  生产、储存的火灾危险性定类和建筑物耐火等级表 序号 建构筑物名称 建筑面积m2 火灾分类 建筑结构类型 耐火等级 备注 1 罐区防火堤 2000 乙 砖混结构 二级                 2.5  工厂位置及厂区周围消防设施的设置现状 2.5.1  工厂位置 本装置拟建在**厂区内。 2.5.2  厂区周围消防设施的设置现状 据厂方提供的资料，装置附近现有一套消防水系统可供本装置利用,供水能力可靠。 2.5.3  危险装置，设备布置时除满足防火、防爆的规范要求外，还需满足操作、检修、装卸所需的场地和通道。 本罐区设备与周边其他设施满足《石油化工企业设计防火规范》的防火间距的要求。 3  火灾危险性及防火措施 3.1  工艺过程 3.1.1  液氨的特征、用量和储量 3.1.2  产品 本装置的产品为液氨。氨的火灾危险性特征如下表： 表3-2  危险物料特性一览表 名称 氨   化学式 NH3   分子量 17.03   熔点（℃） -77.7   沸点（℃） -33.5   燃烧性 易燃   水溶性 极易溶   引燃温度（℃） 651   液体相对密度（水=1） 0.82(-78℃)   蒸气相对密度（空气=1） 0.6   爆炸下限（v％） 15.7   爆炸上限（v％） 27.4   危害性类别 危规编号23003，UN号1005 第2.3类有毒气体 GB12268 用量或储量 1600m3   灭火方法 切断气源、雾状水、二氧化碳、泡沫         3.1.2  工艺流程中物质反应的操作条件及危险性分析 本生产界区内的主要生产介质为液氨，氨气体与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火或高热能产生燃烧爆炸。 3.1.3  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 3.1.3.1  针对生产介质易燃易爆的特点，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。 3.1.3.2  本装置对危险性较大的储罐设置了工艺报警及自动卸放等联锁装置，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。 3.1.3.3  对关键设备卧式容器，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。 a) 对接触低温物料的设备选用耐低温的低温碳钢； b) 对无腐蚀或轻腐蚀的设备选用碳钢类材质或铸铁。 3.1.3.4  对生产中使用的有火灾爆炸危险介质的压力容器均设置压力、液位等检测仪表，并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、易爆气体均送厂区事故系统处理，以避免火灾、爆炸和污染。 3.2  总图 3.2.1  总平面布置 本装置的总平面布置考虑了以下安全原则： 3.2.1.1  满足装置的安全施工、操作及维修； 3.2.1.2  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的要求； 3.2.1.3  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它区域，并考虑消防设施运用的可能性； 3.2.1.4  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； 3.2.1.5  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； 3.2.1.6  危险物品应分类存放以限制事故扩大； 3.2.1.7  事故时能保护重要设施如消防水系统、主控室、事故电源及有人停留的建筑； 3.2.1.8  装置四周均有道路，满足消防的要求。 3.2.2  防火间距 本装置内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请参见总平面布置图。 3.2.3  消防通道 本装置设在厂区道路南面，且能满足大型消防车和检修车辆的通行。 3.3  构筑物防火 3.3.1  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。 3.3.2  本装置区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。 3.3.3  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。 3.4  排水 本装置区几乎无污水，场地雨水排入厂区回收系统。 3.5  电气 3.5.1  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，根据规范要求，供电负荷属二级。电源由厂方根据现有变配电站情况提供,据厂方提供的基础资料表明，本装置的供电安全可靠。 3.5.2  爆炸危险区域内电气设备选型。 3.5.2.1  爆炸危险区域划分 按《爆炸和火灾危险电力装置设置规范》（50058-92），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，本装置的爆炸危险区域属二区。 3.5.2.2  危险区域电气设备根据《爆炸和火灾危险电力装置设置规范》（50058-92）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。 3.5.2.3  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。 3.5.2.4  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。 3.5.2.5  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气设备选用防爆兼防腐型。 3.5.2.6  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。 3.5.3  防雷及防静电措施 3.5.3.1  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。 3.5.3.2  本装置采用避雷针、接地极等防雷。 3.5.3.3  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。 3.5.3.4 全厂可能产生静电的设备管道等均应做防静电措施，电气防静电接地与保护接地共用接地装置，有关设备，管道可连接在接地干线上以消除静电的产生。 3.5.4  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，应急照明采用带蓄电池的灯具，以保证安全疏散.应急照明电源不间断，部分装置还设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，厂区设有道路照明，满足厂区内道路交通照度标准要求。 3.6  通风设施 本装置的设备采用露天布置，能有效地避免可燃气体积聚而引起的火灾。 3.7  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。 3.8  火灾报警系统 根据《火灾自动报警系统系统设计规范》（GB50116-98）和《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-92）的要求， 4  消防系统 4.1  消防设施设计原则 本装置消防设施按同一时间内的火灾次数为一次，火灾延续时间为4小时进行设计。 4.2  消防设施的组成 本装置共设计有两种消防系统：室外消防栓给水系统以及消防水炮给水系统。 4.2.1  室内、外消防给水系统 4.2.1.1  室外消防用水量 根据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92（1999年版），本装置以罐区消防用水量计算，火灾延续供水时间为4小时，消防用水量为160l/s，消防冷却用水着火罐供水强度为6l/min·m2，邻近罐冷却用水供水强度为3l/min·m2，罐的投影面积约为118m2，本装置总的冷却用水量为25L/s。本装置总的消防用水量为160L/s。设计按190L/s。 4.2.1.2  水源形式、供水能力 本装置建在原有厂区内，本装置消防用水由原厂区根据现有消防水管网情况提供，据厂方提供的基础资料，消防供水可靠。 4.2.1.3  消防给水管网 由于本装置建在原厂区内，故本装置的消防给水管网由厂区根据原有消防给水管网情况提供。            4.2.1.4  室外消火栓设计 根据规范要求及本装置工艺物料性质，本装置罐区消火栓的保护半径为35m。在防火堤外设置消火栓6个，在防火堤内设置消火栓2个，液氨球罐自设喷淋装置，液氨泄漏时消防栓及喷淋装置喷射雾状水封锁事故部位，在着火时也可用于冷却液氨罐，每支消防水栓流量为20l/s,供水压力0.5Mpa,射程为35m。考虑同时使用8台。消防用供水量为160l/s. 5  消防设施专项投资概算 表5-1  消防投资概算表 序号 项目 投资（万元） 备注 1 水消防系统 7   2 球罐喷淋装置 10   3 防雷及防静电设施 3.5   4 火灾自动报警系统 0.40     合计 16.9           6  预期效果评价 本工程在消防设计中强调“预防为主，防消结合”的原则，采取了许多有效的防火措施，使火灾的危险程度降低到最低限度，预计在生产时，严格按照安全操作规程来操作，不会出现火灾隐患。即使事故时发生着火，采取设计中的各项措施能有效扑灭初始火势，控制火灾和火势，使事故的损失降低到最低程度。 在正常生产过程中，要严格执行《安全规程和操作规程》，并对操作人员进行安全培训，定期对消防设备进行试用和维修保养，使消防工程设施一旦发生火灾危险时有效发挥作用。