【强烈推荐】加油站防火防爆设计毕业论文

【强烈推荐】加油站防火防爆设计毕业论文
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 吉林建筑大学防火防爆技术课程设计
设计题目某加油站防火防爆设计
姓名张剑侠
学号
班级安全111班
专业安全工程
学院市政与环境工程学院
指导教师张智超刘辉
指导教师评语：
指导教师：
2014年1月
第一章概述 (3)
1.1 相关规范、标准 (3)
1.2 加油站的基本情况 (3)
第二章汽油、柴油的性质及火灾爆炸危险性 (4)
2.1 汽油的性质 (4)
2.2 柴油的性质 (4)
2.3 加油站火灾、爆炸危险特性 (5)
第三章总平面的布置 (7)
3.1 功能分区 (7)
3.2 耐火等级的确定 (7)
3.3. 选址和布置 (9)
3.3.1加油站的选址 (9)
3.3.2防火间距 (9)
3.3.3加油岛的设计应符合下列规定： (12)
3.3.4液化石油气罐的布置应符合下列规定： (12)
第四章防爆电器设计 (14)
4.1 爆炸和火灾危险场所等级的划分 (14)
4.2 爆炸性混合物分级分组 (14)
3.3防爆电气设计 (15)
第五章汽油罐区危险性分析 (18)
5.1 危险性分析 (18)
5.2 蒸汽云爆炸事故机理 (19)
5.3 蒸气云爆炸特点 (20)
5.4 蒸汽云爆炸计算 (21)
5.5 爆炸极限 (22)
5.6 爆炸温度 (22)
5.7 爆炸压力 (23)
5.8 爆炸力 (23)
第六章灭火器配置设计 (24)
6.1 灭火器配置场所的火灾种类和危险等级 (24)
6.1.1火灾种类的划分 (24)
6.1.2危险等级的划分 (24)
6.2 划分计算单元 (25)
6.3 灭火器的配置 (27)
6.4 灭火器配置设计计算 (27)
第七章加油站的安全管理措施 (30)
参考文献 (31)
【摘要】随着经济建设的飞速发展，人民生活水平的提高，机动车数量的增加，汽车加油加气站数量也快速增多。

加油站储存、销售都是易燃、易爆的石油类商品，属于高危风险行业。

因此对加油站的防火防爆设计中，加油站的选址，设计防火间距，防爆电器的选择，灭火器的配置等，对今后加油站的安全尤为重要。

【关键词】加油站；防火间距；防爆电器;灭火器；安全管理
第一章概述
1.1 相关规范、标准
5.炼油化工企业设计防火规范YHS01-78
6.加油站消防安全管理规范
8.防火防爆技术
1.2 加油站的基本情况
表1-1
序号建筑构件的
占地面积m2 生产类别备注
名称
1 地下油罐区116.80 甲
2 卫生间20.44
3 餐厅27.4
4 办公区14.72
5 营业厅30.36
6 配电室17.8
7 仓库17
8 宿舍11.8
9 仓库17
10 加油岛甲
第二章汽油、柴油的性质及火灾爆炸危险性
2.1 汽油的性质
1、汽油是无色或淡黄色的易流动、易挥发和易燃液体，具有特殊臭味，易燃，热值约为46000KJKg。

汽油不溶于水，易溶于苯、二硫化碳和醇。

主要成分为C4～C12脂肪烃和环烃类，并含少量芳香烃和硫化物。

按研究法辛烷值分为90号、93号、97号三个牌号。

沸点范围约初馏点30℃至205℃。

2、汽油的密度：标准大气压下，常温下，汽油的密度在0.73到0.8之间。

90号汽油的平均密度为0.72gml；93号汽油的密度为0.725gml； 97号汽油的密度为0.737gml。

3、汽油的爆炸极限：74～123mgm3
4、燃点：无固定燃点。

5、闪点：汽油的闪点：－50～－20℃。

2.2 柴油的性质
1、柴油是一种轻质石油产品，为压燃式发动机（即柴油机）燃料，是复杂的烃类（碳原子数约10～22）。

分为轻柴油(沸点范围约180～370℃)和重柴油（沸点范围约350～410℃）两大类。

柴油的密度密度: (820kgm3-860km3) 国标柴油的密度范围为0.810～0.855，在此范围内的柴油均可正常使用。

2、柴油的密度和流动性会随着温度的变化而变化。

标准密度为：零号轻柴油也就是车用柴油，在摄氏20度时与水的比重为0.84-0.86。

一公斤柴油大概是1.162—1.190（升）一升柴油大概是0.84-0.86（公斤）轻柴油按质量分为优质品,一级品和合格品三个等级,按凝点分为10号,0号,-10号,-20号,-35号和-50号六个牌号,10号轻柴油表示其凝点不高于10℃,其余类推.轻柴油用作柴油汽车,拖拉机和各种高速(1000rmin以上)柴油机的燃料.根据不同气温,地区和季节,选用不同牌号的轻柴油.气温低,选用凝点较低的轻柴油,反之,则选用凝点较高的轻柴油.重柴油是中,低速(1000rmin以下)柴油机的燃料,一般按凝点分为10号,20号和30号三个牌号,转速越低,选用的重柴油凝点越高.
3、凝点可以-20摄氏度以下。

热值为10800千卡千克。

4、柴油的闪电：55℃以上。

2.3 加油站火灾、爆炸危险特性
（一）设施方面
1.埋地油罐不设固定装置
有的加油站将油罐直埋地下，不设固定装置，有的直埋地面水位以下，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。

第三章总平面的布置
3.1 功能分区
加油站主要经营汽油、柴油、机油等危险化学品。

根据功能，可将其分为储罐区、加油区、辅助区等。

辅助区分为餐厅、卫生间、宿舍、配电室、仓库、办公区、零售商店、收费大厅等。

3.2 耐火等级的确定
表3.2.1 储存物品的火灾危险性类别
仓库类别项别储存物品的火灾危险性特征
1 闪点小于28℃的液体
2 爆炸下限小于10%的气体，以及受到水或空气中水蒸汽的作用，
能产生爆炸下限小于10%气体的固体物质
3 常温下能自行分解或在空气中氧化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汽的作用，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
1 闪点大于等于28℃，但小于60℃的液体
2 爆炸下限大于等于10%的气体
3 不属于甲类的氧化剂
乙 4 不属于甲类的化学易燃危险固体
5 助燃气体
6 常温下与空气接触能缓慢氧化，积热不散引起自燃的物品
1 闪点大于等于60℃的液体
丙 2 可燃固体
丁难燃烧物品
戊不燃烧物品
表3.2.2 厂房（仓库）建筑构件的燃烧性能和耐火极限
厂房（仓库）建筑构件的燃烧性能和耐火极限（h）
名称耐火等级
构件一级二级三级四级
墙防火墙不燃烧体
3.00
不燃烧体
3.00
不燃烧体
3.00
不燃烧体
3.00 承重墙不燃烧体
3.00
不燃烧体
2.50
不燃烧体
2.00
难燃烧体
0.50 楼梯间和电梯井的墙
不燃烧体
2.00
不燃烧体
2.00
不燃烧体
1.50
难燃烧体
0.50 疏散走道两侧的隔墙
不燃烧体
1.00
不燃烧体
1.00
不燃烧体
0.50
难燃烧体
0.25 非承重外墙不燃烧体0.75
不燃烧体
0.50
难燃烧体
0.50
难燃烧体
0.25
房间隔墙不燃烧体
0.75 不燃烧体
0.50
难燃烧体
0.50
难燃烧体
0.25
柱不燃烧体
3.00 不燃烧体
2.50
不燃烧体
2.00
难燃烧体
0.50
梁不燃烧体
.00 不燃烧体
1.50
不燃烧体
1.00
难燃烧体
0.50
楼板不燃烧体
1.50 不燃烧体
1.00
不燃烧体
0.75
难燃烧体
0.50
屋顶承重构件不燃烧体1.50 不燃烧体
1.00
难燃烧体
0.50
燃烧体
疏散楼梯不燃烧体
1.50 不燃烧体
1.00
不燃烧体
0.75
燃烧体
吊顶（包括吊顶搁栅）不燃烧体
0.25 难燃烧体
0.25
难燃烧体
0.15
燃烧体
根据表3.2.1和表3.2.2确定加油站火灾危险性为甲类，确定耐火等级为一级。

3.3. 选址和布置
3.3.1加油站的选址
在进行区域规划时，应根据石油化工企业及其相邻工厂或设施的特点和火灾危险性，结合地形、风向等条件，合理布置。

1.石油化工企业的生产区宜位于邻近城镇或居民区全年最小频率风向的上风侧。

2.在山区或丘陵地区，石油化工企业的生产区应避免布置在窝风地带。

3.石油化工企业的生产区沿江河岸布置时，宜位于邻近江河的城镇、重要桥梁、大型锚地、船厂等重要建筑物或构筑物的下游
3.3.2防火间距
将加油站划分等级，站内设罐区，内设埋地汽油罐3台，单罐容积20 m3m3，柴油罐2台，单罐容积20m3。

根据表2.3.1将加油站
划分等级
级别
油罐容积(m3)
总容积单罐容积
一级
120<v≤180<< p="">
strong>
≤50
二级
60<v≤120<< p="">
strong>
≤50
三级V≤60≤30
注：V为油罐总容积；柴油罐容积可折半计入油罐总容积。

罐区油罐总容积经折算为80 m3，单罐容积为20 m3，由表可知，该加油站为二级加油站。

加油站的油罐、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2.3.2的规定。

油罐、加油机和通气管管口与站外建、构筑物的防火距离(m)
级别
埋地油罐通
气管管
口
加
油机一
级站
二
级站
三
级站
3项目
重要公共建筑物50
5
5
50 50
明火或散发火花地点30 2
5
1
8
18 18
民用建
筑物保护类
别
一类保护物25
2
1
6
16 16
二类保护物20
1
6
1
2
12 12
三类保护物16
1
2
1
10 10
甲、乙类物品生产厂房、库
房和甲、乙类液体储罐
25
2
2
1
8
18 18
其它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18
1
6
1
5
15 15
室外变电站25
2
2
1
8
18 18
铁路22
2
2
2
2
22 22
城市道
快速路、主干路10 8 8 8 6 次干路、支路8 6 6 6 5 架空通信线
国家一、二级
1.
5倍杆
1
倍杆
不
应跨
不应跨越
加油站
高高越加
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
不应跨越
加油站
架空电力线路
5倍杆
高
1
倍杆
高
不
应跨
越加
油站
不应跨越
加油站
注：1明火或散发火花地点和甲、乙类物品及甲、乙类液体的定义应符合现行国家标准建筑设计防火规范的规定。

2重要公共建筑物及其它民用建筑物保护类别划分应符合本规范附录C 的规定。

3对柴油罐及其通气管管口和柴油加油机，本表的距离可减少30%。

4对汽油罐及其通气管管口，若设有卸油油气回收系统，本表的距离可减少20%；当同时设置卸油和加油油气回收系统时，本表的距离可减少30%，但均不得小于5m。

5油罐、加油机与站外小于或等于1000KV?A箱式变压器、杆装变压器的防火距离，可按本表的室外变配电站防火距离减少20%。

6油罐、加油机与郊区公路的防火距离按城市道路确定：高速公路、Ⅰ级和Ⅱ级公路按城市快速路、主干路确定，Ⅲ级和Ⅳ级公路按照城市干路、支路确定。

加油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25m以及小于或等于表3.3.2中的防火距离的1．5倍时，相邻一侧应设置高度不低于2．2m的非燃烧实体围墙。

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表
3.3.2中的防火距离的1.5倍，且大于25m时，相邻一侧应设置隔离墙，隔离墙可为非实体围墙。

3．面向进、出口道路的一例宜设置非实体围墙，或开敞。

4. 车辆入口和出口应分开设置。

站区内停车场和道路应符合下列规定：
1．单车道宽度不应小于3.5m，取4.5m。

双车道宽度不应小于6m，取8m。

2．站内的道路转弯半径按行驶车型确定，且不宜小于9m；道路坡度不应大于6％，且宜坡向站外；在汽车槽车(含子站车)卸车停车位处，宜按平地设计。

3．站内停车场和道路路面个应采用沥青路面。

4.加油岛及汽车加油场地宜设罩棚，罩棚应采用非燃烧构料制作，其有效高度不应小于4.5m，取5m。

罩棚边缘与加油机的平面距离不宜小于2m，取2.5m。

3.3.3加油岛的设计应符合下列规定：
1.加油岛应高出停车场的地坪0.15～0.2m。

2.加油岛的宽度不应小干1.2m，取1.2m。

3.加油岛上的罩棚支柱距岛端部，不应小于0.6m。

3.3.4液化石油气罐的布置应符合下列规定：
1.埋地罐之间距离不应小于2m，罐与罐之间应采用防渗混凝土墙隔开。

如需设罐池，其池内壁与罐壁之间的净距离不应小于1m。

加油加气站内设施之间的防火距离，不应小于下表的规定：
表3.3.3站内设施之间的防火距离（m）
设施名称汽、柴油
罐
密
闭
卸
油
加油机站房其它建、构筑物燃煤独立锅炉房燃油(气)热水炉间变配电间道路站
围
墙埋
地
油
罐
通
气
管
管
口
汽柴油罐埋地油
罐
0.
5
- - - 4 5 18.5 8 5 - 3 通气管
管口
－－ 3 － 4 7 18.5 8 5 3 3
密闭卸油点－－ 5 10 15 8 6 －－加油机－ 5 8 15 8 6 －－站房－ 6 6 －－－
其它建、构筑
物
－ 6 5 －－－燃煤独立锅炉
房
5
燃油(气)热水
5 －－
炉间
变配电间－－－道路－－站区围墙－注：1 加油机与非实体围墙的防火距离不应小于5m
2 站房、变配电间的起算点应为门窗。

其它建、构筑物系批根据需
要独立设置的汽车洗车房、润滑油储存及加注间、小商品便利店
等
所以根据《建筑设计防火规范》的规定以及3.3.2和3.3.3表可确定各建筑物尺寸，其中:
地下油罐区与站外道路路边距离为不小于8m，取20m
埋地油罐之间相距不小于0.5m，取0.5m。

埋地油罐与东风路之间距离取30m。

地下油罐区与站房不小于4m取27m。

地下油罐区与站区围墙不小于3m，取与北围墙距30m，与南围墙距38m。

配电室与地下油罐区不小于5m，取该距离为30m。

加油机与站房不小于5m，取加油机距站房的距离为15m。

加油机与配电室不小于6m，取该距离为7m。

加油机与埋地油罐的距离不小于15m，取16m。

第四章防爆电器设计
4.1 爆炸和火灾危险场所等级的划分
爆炸危险场所的等级分为三类8级，由高到低分为Q-1、Q-2、Q-3、G-1、G-2、H-1、H-2、H-3。

Q-1、Q-2、Q-3为有可燃气体或易燃液体蒸汽爆炸危险场所；
G-1、G-2为有可燃粉尘和可燃纤维爆炸危险场所；
H-1、H-2、H-2为有火灾危险场所。

所以加油岛、油罐区、仓库为Q-1，其他地方为H-1
4.2 爆炸性混合物分级分组
在爆炸危险场所内选用电气设备时，不但要按爆炸危险场所的危险程度选型，而且所选用的防爆电气设备的防爆性能还要与爆炸性混合物的分级分组情况相适应。

爆炸性混合物按传爆间隙大小的危险程度不同，分为4级，并据此制造适用于各种爆炸性混合物的隔爆型电气设备。

各种爆炸性混合物按自燃点的高低分为a、b、c、d、e五组，并据此制造适用于不同自燃点的各种类型的防爆电气设备。

表4.1爆炸性混合物按传爆间隙和自然点温度分级分组及举例按传爆间隙δ（mm）分①级的
级别
按自燃点温度t（℃）分组的组别
a
(t＞450)
b
(300＜t≤
450
c
(200＜t≤
300)
d
135＜t≤
200
e
100＜t≤
135
1
(δ＞1.0
甲烷、氨丁醇、醋酸环己烷- -
2
(0.6＜δ≤
1.0) 乙烷、丙
烷、丙酮、
苯、苯乙
烯、氯苯、
氯乙烯、
甲醇、甲
苯、一氧
化碳、醋
酸乙酯
丁烷、乙
醇、丙烯、
醋酸丁酯、
醋酸戊脂
戊烷、己
烷、庚烷、
辛烷、癸
烷、硫化
氢、汽油
乙醛、乙醚
3
(0.4＜δ≤
0.6) 城市煤气
环氧乙烷、
环氧丙烷、
丁二烯
异戊二烯- -
4 (δ≤0.4) 水煤气、
氢
乙炔- - 二硫化碳
注：①该间隙按长度为25mm时的最大不传爆宽度（mm）表示表4.2爆炸危险场所电气设备的极限温度和极限温升
爆炸性混合物的组别防爆电气设备的外壳表面及可
能与爆炸性混合物直接接触的
零部件
充由型的油面
极限温度极限温升极限温度极限温升
a b c d 360
240
160
110
320
200
120
70
100
100
100
100
60
60
60
60
</v≤120<<> </v≤180<<>。