重油厂防火防爆设计

沈阳航空航天大学 防火防爆课程设计

摘要

重油也叫重油、渣油，为黑褐色粘稠状可燃液体，粘度适中，燃料性能好，发热量大。用于锅炉燃料，雾化性良好，燃料完全，积炭及灰少，腐蚀性小。闪点较高，存储及使用较安全。

重油是原油炼制出的成品油中的一种，广泛用于船舶锅炉燃料、加热炉燃料、冶金炉和其它工业炉燃料。重油主要由石油的裂化残渣油和直馏残渣油制成的，其特点是粘度大，含非烃化合物、胶质、沥青质多。我国重油消费的主要方式是以燃烧加热为主，少量用于制气原料，具有较强的节约和替代潜力。同时，我国煤炭资源比较丰富，很多大型煤矿生产能力未充分发挥。从我国石油供需情况看，工业用油占石油消费量的一半，其中重油又占工业用油的35％，因此，我国减少工业用油的重点将放在重油替代方面，是缓解我国石油消费过快增长的有效途径。根据国家统计局统计，我国重油消费主要是用作烧油，主要集中在发电、交通运输、冶金、化工、轻工等行业。其中电力行业的用量最大，占消费总量的32％；其次是石化行业，主要用于化肥原料和石化企业的燃料，占消费总量的25％；第三是交通运输行业，主要是船舶燃料，占消费总量的22％；近年来需求增加最多的是建材和轻工行业(包括平板玻璃、玻璃器皿、建筑及生活陶瓷等制造企业)，占消费总量的14％；钢铁部门的重油消费占全部消费量的比例为7％左右重油主要技术指标有粘度、含硫量、闪点、水、灰分、和机械杂质。常减压蒸馏是目前石油化工企业必不可少的第一道工序，通过常减压蒸馏可从原油中直接得到各种燃料，润滑油馏分及裂化原料。然而，蒸馏过程火灾爆炸危险性、危害性较大，一旦发生火灾，火热迅速扩大，扑救困难，损失严重。生产中必须十分强调防火安全。

关键词：重油、减压法、危险性分析、区域划分、防火防爆；

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目 录

1前言 ................................................... 1 2工程概况 ............................................... 3 3工程项目分析 ........................................... 5

3.1工艺流程介绍 ............................................ 5

3.1.1生产工艺简述 .................................................. 5 3.1.2安全防火重点部位 .............................................. 7 3.1.3安全工作重点及措施 ........................................... 10

3.2工艺环节的划分 ......................................... 12

3.2.1生产区 ....................................................... 12 3.2.2仓储设施 ..................................................... 13 3.2.3辅助生产区、管理区与生活区 ................................... 14

4区域划分 .............................................. 15 5总平面的布置 .......................................... 16

5.1分区布置 ............................................... 16 5.2火灾危险类别的确定 ..................................... 16

5.2.1重油生产过程中涉及原料和产物的理化特性简介 ................... 16 5.2.2生产工艺火灾危险分类 ......................................... 16 5.2.3存储区火灾危险分类 ........................................... 17

5.3耐火等级的确定 ......................................... 17

5.3.1生产区 ....................................................... 17 5.3.2储存区 ....................................................... 17 5.3.3生活区 ....................................................... 17 5.3.4辅助生产区 ................................................... 18

5.4防火间距 ............................................... 19

5.4.1防火间距设计原则 ............................................. 19 5.4.2防火间距的确定 ............................................... 19

6防爆电气的设计 ........................................ 21

6.1划分爆炸危险区域 ....................................... 21 6.2防爆电气选择 ........................................... 21

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6.2.1爆炸性混合物分级、分组 ....................................... 21 6.2.2防爆电气选择 ................................................. 21

7泄爆方式确定及泄爆面积计算 ............................ 22

7.1泄爆方式 ............................................... 22 7.2泄爆面积的计算 ......................................... 22

8总结灭火器的配置 ...................................... 23

8.1灭火器的选择 ........................................... 23 8.2灭火器设置 ............................................. 23

9总结 .................................................. 26 参考文献 ............................................... 27

附录Ⅰ火灾危险类别划分 ............................. 28 附录Ⅱ 防爆电气选型 ................................ 31 附录Ⅲ 灭火器的配置 ................................ 33 附录Ⅳ爆炸危险区域划分 ............................. 36 附录Ⅴ防火间距 ..................................... 37

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1前言

重油也叫重油、渣油，英文名：residual oil.为黑褐色粘稠状可燃液体，粘度适中，燃料性能好，发热量大。用于锅炉燃料，雾化性良好，燃料完全，积炭及灰少，腐蚀性小。闪点较高，存储及使用较安全。重油是原油炼制出的成品油中的一种，广泛用于船舶锅炉燃料、加热炉燃料、冶金炉和其它工业炉燃料。重油主要由石油的裂化残渣油和直馏残渣油制成的，其特点是粘度大，含非烃化合物、胶质、沥青质多。我国重油消费的主要方式是以燃烧加热为主，少量用于制气原料，具有较强的节约和替代潜力。同时，我国煤炭资源比较丰富，很多大型煤矿生产能力未充分发挥。从我国石油供需情况看，工业用油占石油消费量的一半，其中重油又占工业用油的35％，因此，我国减少工业用油的重点将放在重油替代方面，是缓解我国石油消费过快增长的有效途径。根据国家统计局统计，我国重油消费主要是用作烧油，主要集中在发电、交通运输、冶金、化工、轻工等行业。其中电力行业的用量最大，占消费总量的32％；其次是石化行业，主要用于化肥原料和石化企业的燃料，占消费总量的25％；第三是交通运输行业，主要是船舶燃料，占消费总量的22％；近年来需求增加最多的是建材和轻工行业(包括平板玻璃、玻璃器皿、建筑及生活陶瓷等制造企业)，占消费总量的14％；钢铁部门的重油消费占全部消费量的比例为7％左右重油主要技术指标有粘度、含硫量、闪点、水、灰分、和机械杂质。

各行业重油的主要用途如下：

电力行业的重油消费主要用于两个方面：一是燃油发电、供热机组，二是

燃煤机组的点火、助燃和稳燃用油。虽然整个电力行业中燃油机组装机容量只有 1700 万千瓦，仅占整个装机容量的5.7％，但却消耗了32％的重油消费量。 石油化工行业的重油使用主要为自备电厂的发电、油田生活采暖、炼油厂 生产工艺用热、化肥厂生产用原料和燃料以及其他化工生产。

建材行业消耗的重油主要用于平板玻璃和建筑卫生陶瓷的生产，随着产品 质量要求的提高，一部分高档产品生产将会逐步转向天然气和液化石油气为燃 料。

钢铁行业消费的重油主要用于加热炉、自备电厂发电供热和耐火材料等方 面。

化工行业耗油主要用于化肥、炭黑、原油加工和化学品生产供热。我国重油的主要消费地区集中在华南、华东地区，占全国消费总量的71％左右。另外，东北占14％、华北占10％、华中占5％。华南主要集中在广东省，占该地区消费量的80％。华东主要是上海、江苏、浙江、山东，占该地区消费量的72％。

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从原油中通过逐步分离最终得到重油。常减压蒸馏是目前石油化工企业必不可少的第一道工序，通过常减压蒸馏可从原油中直接得到各种燃料，润滑油馏分及裂化原料。然而，蒸馏过程火灾爆炸危险性、危害性较大，一旦发生火灾，火热迅速扩大，扑救困难，损失严重。生产中必须十分强调防火安全。等危险，所以在对制取重油的厂区建立的同时要考虑影响危险发生的因素，利用道化学火灾爆炸指数法、事件树分析、原因后果分析等风险评估方法对厂区危险因素进行分析，在工厂设计时把防火防爆的思想灌输进去，选址、工艺流程划分、厂房、仓库的设计面积、防火间距等问题都应该在建厂前加以考虑，按安全原理学中安全预评价的思路提前进行本质安全化设计，用于辅助防火防爆相关知识，这样便可从根本上保证环境不受污染，人员生命和财产得到保护。

课程设计的依据主要是《石油化工防火防爆手册》【1】、《火灾危险环境电力装置设计规范》【2】GB50058-92、《化工厂工艺设计》【3】《石油化工企业设计防火规范》

【4】

GB50160-92(1999年版)、《建筑设计防火规范》【5】GB50016-2006、《防爆电器设

计》【6】GB50058-92、等等。

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附录Ⅲ 灭火器的配置

表附Ⅲ1 配置场所与危险等级对应关系 危险等级 配置场所 厂房 库房 严重危险级 甲、乙类物品生产场所 甲、乙类物品储存场所 中危险级 丙类物品生产场所 丙类物品储存场所

轻危险级 丁、戊类物品生产场所 丁、戊类物品储存场所 表附Ⅲ2 手提式灭火器类型、规格和灭火级别 灭火器类型 灭火剂充装量 （规格） L 3 kg ― 灭火器类型规格代码 （型号） MS/Q3 MS/T3 MS/Q6 MS/T6 MS/Q9 MS/T9 MP3、MP/AR3 MP4、MP/AR4 MP6、MP/AR6 MP9、MP/AR9 MF1 MF2 MF3 MF4 MF5 MF6 MF8 MF10 MF/ABC1 MF/ABC2 灭火级别 A类 1A B类 - 55B - 55B - 89B 55B 55B 55B 89B 21B 21B 34B 55B 89B 89B 144B 144B 21B 21B 水型 6 ― 1A 9 3 泡沫 4 6 9 ― ― ― 干粉 （碳酸氢钠） ― ― ― ― ― 干粉 （磷酸铵盐） ― ― ― ― ― ― ― 1 2 3 4 5 6 8 10 1 2 2A 1A 1A 1A 2A ― ― ― ― ― ― ― ― 1A 1A -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

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3 4 5 6 8 10 MF/ABC3 MF/ABC4 MF/ABC5 MF/ABC6 MF/ABC8 MF/ABC10 2A 2A 3A 3A 4A 6A 34B 55B 89B 89B 144B 144B 续表附Ⅲ3 手提式灭火器类型、规格和灭火级别 灭火器类型 灭火剂充装量 （规格） L ― ― ― ― ― ― ― ― ― kg 1 2 3 4 6 2 3 5 7 灭火器类型规格代码 （型号） MY1 MY2 MY3 MY4 MY6 MT2 MT3 MT5 MT7

灭火级别 A类 ― B类 21B 21B 34B 34B 55B 21B 21B 34B 55B 卤代烷 (1211) （0.5A） （0.5A） 1A 1A ― ― ― ― 二氧化碳 表附Ⅲ4 推车式灭火器类型、规格和灭火级别

灭火器类型 灭火剂充装量 （规格） L 20 45 60 125 20 45 kg 20 灭火器类型规格代码 （型号） MST20 MST40 MST60 MST125 MPT20、MPT/AR20 MPT40、MPT/AR40 MPT60、MPT/AR60 MPT125 MPT/AR125 MFT20 灭火级别 A类 4A 4A 4A 6A 4A 4A 4A 6A ― B类 ― ― ― ― 113B 144B 233B 297B 183B 水型 泡沫 60 125 干粉 ― -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

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（碳酸氢钠） ― ― ― ― 50 100 125 20 50 100 125 10 20 30 50 10 20 30 50 MFT50 MFT100 MFT125 MFT/ABC20 MFT/ABC50 MFT/ABC100 MFT/ABC125 MYT10 MYT20 MYT30 MYT50 MTT10 MTT20 MTT30 MTT50

― ― ― 6A 8A 10A 10A ― ― ― ― ― ― ― ― 297B 297B 297B 183B 297B 297B 297B 70B 144B 183B 297B 55B 70B 113B 183B 干粉 （磷酸铵盐） ― ― ― ― 卤代烷 (1211) ― ― ― ― ― ― ― 二氧化碳 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

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附录Ⅳ爆炸危险区域划分

图C1爆炸危险区域划分图

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附录Ⅴ防火间距

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附录Ⅰ火灾危险类别划分

表附Ⅰ1生产的火灾危险性划分 生产 类别 火灾与爆炸危险性的特征 使用或产生下列物质 （1）闪点＜28℃的易燃液体 （2）爆炸下限＜10%的可燃气体 （3）常温下能自行分解或在空气中氧化即能导致迅速自燃或爆炸的物质 甲 （4）常温下受到水或空气中水蒸气的作用，能产生可燃气体并引起燃烧或爆炸的物质 （5）遇酸、受热、撞击、摩擦以及遇有机物或硫磺等易燃的无机物，极易引起燃烧或爆炸的强氧化剂 （6）受撞击、摩擦或与氧化剂、有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质 （7）在压力容器内物质本身温度超过自燃点的生产 使用或产生下列物质 （1）闪点≥28~＜60℃的易燃、可燃液体 乙 （2）爆炸下限≥10%的可燃气体 （3）助燃气体和不属于甲类的氧化剂 （4）不属于甲类的化学易燃危险固体 （5）生产中排除浮游状态的可燃纤维或粉尘，并能与空气形成爆炸性混合物者 使用或产生下列物质 丙 （1）闪点≥60℃的可燃液体 （2）可燃固体 具有下列情况生产 （1）对非燃烧物质进行加工，并在高热或熔化状态下经常产生辐射热、火花或火焰的生丁 产 （2）利用气体、液体、固体作为燃料或将气体、液体进行爆炸作其他用的各种生产 （3）常温下使用或加工难燃烧物质的生产 戊 常温下使用或加工非燃烧物质的生产

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表附Ⅰ2贮存物品火灾危险性划分 贮存物品类别 火灾与爆炸危险性的特征 （1）常温下能自行分解或在空气中氧化即能导致迅速自燃或爆炸的物质 （2）常温下受到水或空气中水蒸气的作用，能产生可燃气体并引起燃烧或爆炸的物质 （3）受撞击、摩擦或与氧化剂、有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质 甲 （4）闪点＜28℃的易燃液体 （5）爆炸下限＜10%的可燃气体，以及受到水或空气中水蒸气的作用，能产生爆炸下限＜10%的可燃气体的固体物质 （6）遇酸、受热、撞击、摩擦以及遇有机物或硫磺等易燃的无机物，以及极易引起燃烧或爆炸的强氧化剂 （1）不属于甲类的化学易燃危险固体 （2）闪点≥28~＜60℃的易燃、可燃液体 乙 （3）不属于甲类的氧化剂 （4）助燃气体 （5）爆炸下限≥10%的可燃气体 （6）常温下与空气接触能缓慢氧化、积热不散引起自燃的危险物品 丙 丁 戊 （1）闪点≥60℃的可燃液体 （2）可燃固体 难燃烧物品 非燃烧物品 表附Ⅰ3厂房的耐火等级、层数和防火分区的最大允许建筑面积 生产类别 厂房的 耐火等级 一级 二级 一级 二级 一级 丙 二级 三级 一、二级 丁 三级 四级 一、二级 戊 三级 四级 每个防火分区的最大允许建筑面积（m2） 最多允许层数 单层 厂房 除生产必须采用多层者外，宜采用单层 不限 6 不限 不限 2 不限 3 1 不限 3 1 4000 3000 5000 4000 不限 8000 3000 不限 4000 1000 不限 5000 1500 多层 厂房 3000 2000 4000 3000 6000 4000 2000 不限 2000 － 不限 3000 － 高层 厂房 － － 2000 1500 3000 2000 － 4000 － － 6000 － － 地下、半地下厂房，厂房的地下室、半地下室 － － － － 500 500 － 1000 － － 1000 － － 甲 乙 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

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表附Ⅰ4 库房的耐火等级、层数和占地面积 储存物类别 甲 耐火等级 一 一、二 一、二 三 一、二 三 最多允许层数 1 1 3 1 5 1 单层库房最大允许占地面积/㎡ 180 750 2000 500 2800 900 乙 丙

表附Ⅰ5民用建筑的耐火等级、最多允许层数和防火分区最大允许建筑面积

耐火 等级 最多允 许层数 防火分区的最大允许建筑面积（m2） 备 注 1.体育馆、剧院的观众厅，展览建筑的展厅，其防火分区最大按本规范第一、二级 1.0.2条规定 2500 允许建筑面积可适当放宽。 2.托儿所、幼儿园的儿童用房和儿童游乐厅等儿童活动场所不应超过3层或设置在四层及四层以上楼层或地下、半地下建筑（室）内。 1.托儿所、幼儿园的儿童用房和儿童游乐厅等儿童活动场所、老年人建筑和医院、疗养院的住院部分不应超过2层或设置在三级 5层 1200 三层及三层以上楼层或地下、半地下建筑（室）内。 2.商店、学校、电影院、剧院、礼堂、食堂、菜市场不应超过2层或设置在三层及三层以上楼层。 四级 2层 600 学校、食堂、菜市场、托儿所、幼儿园、老年人建筑、医院等不应设置在二层。

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附录Ⅱ 防爆电气选型

表附Ⅱ1 电气设备防爆结构的选型 危险区域 电器 设备 2区 防爆电器 隔爆型d 正压型p 增安型e 无火花型n ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ × △ 鼠笼型感应电动机 ○ 绕线型感应电动机 ○ 同步电动机 直流电动机 电磁滑差离合器 ○ ○ ○ 注：1.表中符号：○为适用；△为慎用；X为不适用（下同）；

表附Ⅱ2变压器防爆结构的选型

危险区域 防爆电器 电器 设备 变压器(包括起动用) ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 2区 隔爆型d 正压型p 增安型e 充油型n 电抗线圈(包括起动用) ○ 仪表用互感器 ○ 表附Ⅱ3灯具类防爆结构的选型 2区 危险区域 防爆电器 电器 设备 固定式灯 移动式灯 携带式电池灯 指示灯类 镇流器 隔爆型d 增安型e ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

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沈阳航空航天大学 防火防爆课程设计 表附Ⅱ4 信号报警装置等电气设备防爆结构的选型

危险区域 防爆电器 电器 设备 信号报警装置 插接装置 接线箱（盒） 电气测量表计 本质安全型ia ib ○ ○ 隔爆型d 正压型p 2区 增安型e ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

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