第十一章 消 防
设计依据
《中华人民共和国消防法》
第30号令《建筑工程消防监督审核管理规定》 《中华人民共和国环境保》（ 颁布） 《建筑设计防火规范》GBJ16-87（2001年版） 《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140-90（1997年版）
《低倍数泡沫灭火系统设计规范》（GB50151-92）（包括2000年局部修订条文）
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92） 《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94） 《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-1998) 《工业企业总平面设计规范》（GB 50187—93） 《化工企业总图运输设计规范》（HG/T209-1998）
现有消防设施
拟建装置位于贵州省福泉市马场坪镇瓮福磷肥厂西面。该公司消防队现有16人，有吨轻型消防水罐车3辆，一辆炮车。原厂区消防水网压力，用水量150m3/h，水由工艺水及消防水管网并联后提供。福泉市消防队距建设地8km。消防队现有吨轻型消防水罐车1辆，5吨中型消防水罐车1辆。
装置性质及火灾危险类别
概述
本项目生产过程中的主要介质是甲醇、一氧化碳、氢气、硫化氢、液（气）氨等易燃易爆物品。各工段中化水、空压站、综合泵房、综合楼、化学品库、综合仓库、循环水站、污水处理站、热电站、除盐水站、各类配电室等生产危险性相对较小，生产类别为丁、戊类，建筑物耐火等级为二级；锅炉房、煤储运生产
类别为丙类，耐火等级为二级；煤制粉、空分厂房、冷冻厂房、液氨罐区等生产类别为乙类，耐火等级为二级；净化装置、压缩工段、氨合成、甲醇合成、甲醇精馏、二甲醚装置等厂房生产危险性较大，其原料、中间产品及成品、副产品多为易燃、可燃物，生产类别为甲类，建构筑物耐火等级为二级，2区防爆；二甲醚罐区、二甲醚装车罐区、甲醇中间罐区均为易燃、易爆物，生产类别为甲类，2区防爆。以下分别叙述各工段的火灾危险性及主要危险物料特性。
主要工段的火灾危险性
（1）气化装置及净化装置：气化装置、火炬/高压氮气压缩机、变换、脱硫脱碳、液氮洗、硫回收等生产过程中主要危险物料为H2、CO和H2S，可能发生C类火灾，为严重危险级建、构筑物。
（2）氨合成：生产过程中主要危险物料为液氨、气氨和氢气，可能发生B、C类火灾，为严重危险级建、构筑物。
（3）甲醇合成：生产过程中主要危险物料为甲醇、一氧化碳和氢气，可能发生B、C类火灾，为严重危险级建、构筑物。
（4）二甲醚装置：生产过程中主要危险物料为甲醇、二甲醚，可能发生B、C类火灾，为严重危险级建、构筑物。
（5）甲醇精馏：生产过程中主要危险物料为甲醇，可能发生B类火灾，为严重危险级建、构筑物。
（6）办公楼、循环水站、原水净化、污水处理等公用设施基本无易燃的危险物料，可能发生A类火灾，为轻危险级建筑物。
（7）综合楼（包括控制室）、变电所：变压器室及配电室可燃危险物质有配电盘、油浸变压器、电线、电缆等，可能发生A、B类和电气火灾，为中危险级。
主要危险物料特性及灭火方法 （1）硫化氢
性状：无色气体，能溶于水和乙醇。
理化常数：
相对密度（空气=1）： 沸点： ℃ 熔点： ℃ 自燃点： 260℃ 爆炸极限： 4%～44% 临界温度： ℃ 临界压力：
危险特性： 是易燃剧毒的液化气体。受热后瓶内压力增大，漏气可致附近人畜生命危险，遇火星能引起燃烧爆炸。
灭火剂： 雾状水、泡沫、土 （2）一氧化碳
性状：无色气体，微溶于水，易溶于乙醇和苯。 理化常数：
相对密度（水=1）： 相对密度（空气=1）： 沸点： －℃ 熔点： －℃ 爆炸极限： %～%（体积） 临界温度： －℃ 临界压力： 引燃温度： 610℃
危险特性： CO属易燃易爆气体，与空气混和后能形成爆炸性混合物, 遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。
灭火剂： 雾状水、泡沫、二氧化碳 （3）氢气
性状：无色无臭气体，极微溶于水、乙醇、乙醚。 理化常数：
相对密度（水=1）：（-252℃） 相对密度（空气=1）： 沸点： ℃ 熔点： ℃
爆炸极限： %～%（体积） 临界温度： -240℃ 临界压力： 引燃温度： 400℃
危险特性： 氢气属易燃易爆气体, 与空气混和后能形成爆炸性混合物, 遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。
灭火剂： 雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉 （4）甲醇
性状：无色澄清易挥发液体，能微溶于水、醇和醚。 理化常数：
相对密度（空气=1）： 沸点： ℃ 熔点： ℃
闪点： 12℃（闭口容器） 爆炸极限： %～44%（体积） 临界温度： -240℃ 临界压力： 引燃温度： 385℃
危险特性： 易燃，其蒸气能与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高温、氧化剂有燃烧爆炸的危险。
灭火剂： 抗溶性泡沫、泡沫、二氧化碳、干粉 （6）液氨
性状：无色液体，极溶于水。 理化常数：
相对密度（水=1）： 相对密度（空气=1）： 沸点： -33℃（常压） 闪点： 无意义
爆炸极限： 15%～28%（体积） 临界温度： ℃ 临界压力：
危险特性： 与空气混合能成为爆炸性混合物，遇火星、高热有燃烧爆炸危险。极溶于水，一旦液氨泄露，立即变成气氨，遇水变成氨水，危险性立即变小。
灭火剂： 雾状水 （7）二甲醚
性状：常压下为无色气体。 理化常数：
相对密度（水=1）： 相对密度（空气=1）： 沸点： ℃（常压） 闪点： -41℃
爆炸极限： %～27%（体积） 临界温度： ℃ 临界压力：
危险特性： 与空气混合能成为爆炸性混合物，遇火星、高热有燃烧爆炸危险。
灭火剂： 抗溶性泡沫、泡沫、二氧化碳、干粉
消防措施
本工程设计充分贯彻“安全第一, 预防为主”和“生产必须安全, 安全为了生产”的思想, 对生产中的易燃、易爆物品设置防范, 并实施有效的控制, 以减少和防止火灾事故的发生。
消防设施的设计贯彻“预防为主, 防消结合”, 执行有关消防、防火设计规范和标准, 根据工程的规模、火灾危险类别充分利用原有企业消防力量, 合理地设置消防设施。
根据有关规范，结合实际情况。本工程各专业拟采用以下消防措施： 工艺：对于因超温超压可能引起火灾危险的设备，设置自动报警信号及自动和手动紧急泄压措施。可燃气体输送管线及放空管末端均设置阻火器，所有压力容器、塔和反应器上均设置安全阀。重要和压力较高的设备，与安全有关的参数测量均采用二套的测量系统，并设置必要的紧急连锁切断系统。设备和管道绝热层采用不可燃保温材料。
电气电信：在有爆炸危险环境，配电设备采用隔爆型或增安型；为防直击雷，在房顶上易受雷击的部位设置避雷带，突出屋面的金属设备外壳均应与避雷带相连。根据工艺要求在易产生静电的金属物，如设备、管道、构架等，设置防静电接地装置，以防静电感应。
自控：根据工艺生产的要求，自控系统要能保证气化炉、变换、合成气压缩系统和合成反应器的安全操作、运行，对气化炉、压缩系统和反应器的操作各有侧重。由于装置内介质多为易燃、易爆，部分为高温、高压，要求确保控制系统和现场仪表运行可靠，采用DCS监控操作和ESD进行安全联锁保护。
采用1套分散型控制系统（DCS）对生产主装置实施过程检测、数据处理、过程控制、能量平衡核算、计量管理、用电设备状态显示等，以提高全厂自动化水平、减轻劳动强度，降低生产成本。采用1套紧急停车系统（ESD）对装置中的气化炉、合成反应器等设备和生产过程进行安全联锁保护。
由于装置内介质多为易燃、易爆，部分为高温、高压，为确保控制系统和现场仪表运行可靠，本装置共设置约400套的控制回路 （其中温度控制回路约46套、压力控制回路约58套、流量控制回路约65套、液位控制回路约60套、手动遥控回路约36套、程控回路约125套）、约3000个监视点。约12套放空系统、约20套安全联锁保护系统、约35套联锁回路；采用1套分散型控制系统（DCS）对生产主装置、锅炉和发电装置实施过程检测、数据处理、过程控制、能量平衡核算、计量管理、用电设备状态显示等，以提高全厂自动化水平、减轻劳动强度，
降低生产成本。
对有关温度、压力、压差、液位、流量等参数均设置了信号报警及联锁系统。联锁接点采用直接型（如物位开关等）或间接型（变送器作用的开关）。联锁系统为故障安全型（正常时接点闭合，联锁时接点断开）。所有联锁均设报警显示；对关键安全联锁，在工艺参数恢复正常时，设手动联锁复位按钮。
本装置内介质多为易燃、易爆，部分为高温、高压，工艺主装置防爆区域为2区。根椐相关规范要求，装置内仪表防爆拟采用不低于ib级本安防爆系统，采用隔离型安全栅。对电磁阀，选用隔爆型，直动式进口产品。
总图：各装置间距离严格按规范要求布置，确保防火间距；装置区周围设有消防车道，以保证消防车辆畅通无阻地进行灭火作业。
水消防：本工程占地约27公顷，同一时间内的火灾次数按一次考虑，最大处消防水量为二甲醚中间罐区，其消防冷却用水量为52 L/s，火灾延续时间为6小时；泡沫灭火用水量为82 L/s，火灾延续时间为分钟。故全厂消防用水量为134 L/s，设计供水压力。全厂生产装置和生产辅助装置的消防用水采用稳高压的消防给水系统，系统设消防水池一座，总容积为1600 m，分两格，（总容积为5000 m3，其中工业用水调节容积为3400m3）。消防管网平时由小流量稳压泵组维持系统压力，火灾时由管网压力自动控制消防主泵自动起动向水消防管网系统供水。消防泵及稳压泵罐组建在给水净化站泵房内。
厂区水消防管网线环状布置，管网上每隔120米设室外地上式消火栓，在火灾危险性较大的主装置设水炮保护，超过15m的框架平台，沿梯子设置立管管径为DN100半固定式消防给水竖管，并在每层设置带阀门的管牙接口，消防竖管进水管上设置带闷盖的管牙接口。管网用阀门分隔，每段管网上消火栓数量不超过5个。本工程要求增设5吨中型消防泡沫车一辆。
泡沫消防：在二甲醚罐区设置固定式液上喷射泡沫灭火系统，并配备PQ4泡沫2支扑救流散液体。泡沫液采用抗溶性氟蛋白泡沫。中间罐区设置PC16泡沫产生器10个，每个泡沫产生器采用的混合液管道引至防火堤外。罐区泡沫混合液供给强度12 L/min·m2，连续供给时间。沿线设置SA100/型室外地上式泡沫消火栓。在消防泵站内设置PHZY160/130型隔膜贮压式空气泡沫比例混合装
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置1套，泡沫混合流量32～160L/s，混合比为3%，贮罐容量为6500L。
干粉消防：根据装置区不同工段、不同工艺要求和火灾危险等级，在各工段设置手提式和推车式磷酸铵盐干粉灭火器，用以扑灭初期小型火灾。
CO2消防：由于机柜、控制室内设有电脑、控制柜、电气设备等贵重物品，故设置手提式CO2灭火器，用以扑灭初期小型电气火灾。
消防设备：本项目属大型的煤化工企业，为了满足装置生产消防的需要，扩建原有消防站，配备了必要的水罐消防车、泡沫消防车等消防设备。
危险区域的消防检测及报警方式 可燃气体报警系统
在储罐区等有可能泄漏可燃气体的地方设可燃气体探测器。
系统具有现场直接显示被检测气体的浓度，在控制器集中显示、报警两种监控方式；具有报警信息记忆功能。
火灾自动报警系统
火灾自动报警：在重要及有火灾危险场所设感烟及感温探测器。在各储罐区的罐内设置电接点温度计，以及罐区四周设防爆手动报警按钮，以便在发现火情时能及时报到控制中心。
消防联动：当火灾确认后，能自动/手动启动消防泵、泡沫泵等设备。
消防设施的启动控制及通讯联系
消防管网的压力开关、消防水泵、消防站均可以直接启动,并与火灾报警系统联动,将火灾信号送到厂内消防站。厂内消防站设有直通厂外消防局的直拨电话，同时消防泵房、控制室等重要场所设消防电话。
安全可靠性评述
本工程采取以防为主的方针，从总图布置、火灾危险性的划分、建筑设计上都以安全、防火为出发点，系统地进行了全面考虑。在消防措施上，将水消防与
化学消防相结合，以保证扑灭初期火灾。车间内设消防安全员，负责消防的宣传教育工作和对消防设备定期检查、维护、更换，保证其有效的灭火功能。但在扑救初期火灾的同时或当有较大范围的火灾时，应与当地消防部门及时联系以求援助。
总之，采取以上消防措施后，只要严格按照有关规范进行施工，认真执行操作规程，可以降低工厂火灾发生的可能性，并使防火安全得以保证。
消防设施费用及比例
拟建装置消防设施费用见表表 消防设施费用表
序号 1 2 3 项目名称 可燃气体检测系统 火灾报警系统 消防设施 合计 费用（万元） 12 688 备注 消防设施费用为万元， 占建设投资的比例为 %。
