乙炔厂防火防爆设计

1 前言

随着科学技术进步和经济的快速发展，化工企业的规模日益增大、数量日益增多。化工行业属于高危行业，具有危险物质多、生产过程复杂、对环境条件要求高、火灾危险性大、事故多发、事故严重度高的特点。近几年化工企业火灾爆炸事故频繁发生，化工企业火灾爆炸危险成为人们普遍关注的社会问题。

化学工业是化学工业的重要组成部分，它囊括了很多生产部门，如农药行业，化肥行业，橡胶助剂行业，合成材料行业等等，在中国的国民经济发展过程中有重要作用，是中国的支柱产业部门之一。中国化工行业占工业经济总量的20%，因而对国民经济非常重要。

化工企业是一个危险系数相当高的行业，导致危险的风险因素也很多，为了有效的控制相关的危险，应该从人——机——环境三个方面同时控制有关的风险因素，详细了解有关化学品的物化性质，毒性，腐蚀性，辐射性等，加强培养操作人员的安全素质，详细了解相关的安全操作规程，以便从物，和人的方面消除和控制风险因素。

最后对整个化工企业的区域规划，设计相应的区块布置，防火间距，车间布置，车间设备布置，典型设备的布置等，从而在消除或控制事故，以及在事故发生后能够最大的减少损失的发生。

本次课程设计主要依据建筑设计防火规范GB50016-2006、火灾危险环境电力装置设计

规范GB50058-92、并参考《化学工艺手册》、《防火防爆》等材料对乙炔厂进行防火防爆设计。

2工程项目分析

2.1工艺流程介绍

2.11生产工艺简介

乙炔的制备分为六个部分：制备乙炔、清净洗涤、冷却压缩、再洗涤、洗涤脱水和加压充瓶。首先电石与水反应生成乙炔气体，粗乙炔气体用次氯酸钠预清净洗涤，在经过冷却压缩，与0.08%到0.12%的次氯酸钠溶液逆流接触去硫、磷等杂质，用氢氧化钠溶液去除产生的酸性物质，脱水，将乙炔气体加压后冲入乙炔气瓶。

工艺流程图如下：

2.12生产中存在的危险

乙炔发生厂房主要由电石加料系统和乙炔发生器组成。电石输送、加料系统位于厂房顶层，系统中的电石一旦接触雨、雪，会反应生成乙炔,可能与空气形成爆炸性混合气体。电石加料过程中可能会有空气进入乙炔发生器，与发生器内生成的乙炔形成爆炸性混合气体。乙炔发生器排渣时，容易将乙炔带出，若排渣过快，发生器形成负压，容易吸入空气，形成爆炸性混合物, 接触火源后就会发生爆炸。此外，当向乙炔发生器加料过快、过多时，电石与水反应生成的乙炔急剧增加，若乙炔不能及时输走，会造成乙炔发生器内压力增高而形成超压。

可能造成爆炸的点源有: (1) 电气设备故障引起的电火花；(2) 电石在输送、加料过程中因电石颗粒间、

电石与储料斗及顶盖、内壁间, 或电石内金属杂质与乙炔发生器壁间相互振动碰撞产生的撞击火花、摩擦火花或静电火花。

当乙炔发生器停止使用,或乙炔管道内温度低于16 C时,乙炔能与水生成如冰雪状的水合晶体, 容易堵塞管道, 且乙炔气和水合晶体摩擦会产生静电。此外,由于电石水解生成乙炔是强烈的放热反应，1kg电石水解能放出1661KJ 的热量。当向乙炔发生器加料时, 如果过快、过多, 可能会因反应器内局部过热而导致爆炸。在乙炔发生器的检修过程中,可能因检修人员违反安全操作规定而造成爆炸。

2.2生产环节的划分

2.2.1生产区

乙炔的制备和溶解分为六个部分：制备乙炔、清净洗涤、冷却压缩、再洗涤、洗涤脱水和加压充瓶。其中各个生产车间的功能与规模见表2.2-1。

222存储区

1电石：无色晶体，工业品为灰黑色块状物，断面为紫色或灰色，熔点2300 C,相对水密度为2.2 ,分子式CaC2 ,分子量64.10,主要用途：是重要的基本化工原料，主要用于产生乙炔气。也用于有机合成、氧炔焊接等。危险特性：干燥时不燃，遇水或湿气能迅速产生高度易燃的乙炔气体，在空气中达到一定的浓度时，可发生爆炸性灾害。与酸类物质能发生剧烈反应。根据

《建筑防火设计规范》GB50016 —2006中表3.1.3关于储存物品的火灾危险性分类可知，该物质应划分为甲类火灾危险。

2次氯酸钠溶液：微黄色溶液，有似氯气的气味。熔点-6 C,相对密度1.10，沸点102.2 C,分子式NaCIO，分子量74.44，溶解于水，主要用途：用于水的净化，以及作消毒剂、纸浆漂白等，医药工业中用制氯胺等。危险特性：受高热分解产生有毒的腐蚀性烟气。具有腐蚀性。燃爆危险：本品不燃，具腐蚀性，可致人体灼伤，具致敏性。

3氢氧化钠：白色不透明固体，易潮解。熔点318.4 °C，相对水密度2.12，沸点1390 C,分子式NaoH，分子量40.01,易溶于水、乙醇、甘油，不溶于丙酮。主要用途：用于肥皂工业、石油精炼、造纸、人造丝、染色、制革、医药、有机合成等。燃爆危险：本品不燃，具强腐蚀性、强刺激性，可致人体灼伤。危险特性：与酸发生中和反应并放热。遇潮时对铝、锌和锡有腐蚀性，并放出易燃易爆的氢气。本品不会燃烧，遇水和水蒸气大量放热，形成腐蚀性溶液。具有强腐蚀性。

4乙炔：无色无臭气体，工业品有使人不愉快的大蒜气味。熔点-81.8 C, 相对水密度0.62，沸点-83.8 C,分子式C2H2，分子量26.04，饱和蒸汽压4053kPa，燃烧热1298.4kJ/mol ，临界温度35.2，

临界压力6.14MPa，引燃温度305 C,爆

炸极限2.1%~80.0%，微溶于水、乙醇，溶于丙酮、氯仿、苯。用途：是有机合成的重要原料之一。亦是合成橡胶、合成纤维和塑料的单体，也用于氧炔焊割。燃爆危险：易燃，具窒息性。危险特性：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。与氧化剂接触猛烈反应。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。能与铜、银、汞等的化合物生成爆炸性物质。根据《建筑防火设计规范》GB50016 —2006中表3.1.3关于储存物品的火灾危险性分类可知，该物质应划分为甲类火灾危险。

存储及成品库的规模如表2.2-2所示：

2.2.3其他设备

为了使化工厂更加完整，更加规范。现设置一个消防水池、一个水泵站、一个污水处理站、一个锅炉房、一个变电站、一个办公楼、一个技术安全科、一个食堂、一个浴池、两个宿舍、一个超市和一个停车场。各个建筑物的规格如表 2.2-3所示。

表2.2-3它设施的名称和规格