摘要本次课程设计主要了解位于阜新经济开发区硫酸厂的的制作工艺过程，分析确定硫酸工艺过程中所存在的主要危险及各个生产环节和存储场所的火灾危险类别；设定工厂内的生产场所、附属设施、存储区的建构筑物的功能、构筑的耐火等级、泄露面积计算和灭火器的选择。

通过确定危险物质的性质和厂房的面积再根据《建筑设计防数量，通过本次课程设计来确保阜新经济开发区硫酸厂的安全。

关键词：防火防爆；硫酸；耐火等级；防火间距；泄露面积目录1 前言 (I)2 工程概况 (2)3 工程项目分析 (3)3.1 工艺流程介绍 (3)3.1.1 生产工艺简述 (3)3.1.2 安全防火重点部位 (3)3.1.3 安全工作重点 (3)3.2 工艺环节的划分 (4)3.2.1 生产区 (4)3.2.2 仓储设施 (4)3.2.3 其他设施 (5)4 区域划分 (7)5 总平面的布置 (10)5.1 分区布置 (10)5.2 火灾危险类别的确定 (10)5.2.1 硫酸生产原料的理化性质简介 (10)5.2.2 生产工艺火灾危险分类 (10)5.2.3 存储区火灾危险分类 (11)5.3 耐火等级的确定 (11)5.3.1 生产区 (11)5.3.2 储存区 (11)5.3.3 生活区 (11)5.3.4 附属设施区 (11)5.4 防火间距 (12)5.4.1 防火间距设计原则 (12)5.4.2 防火间距的确定 (13)6 防爆电气的设计 (14)6.1 划分爆炸危险区域 (14)6.2 防爆电气选择 (16)6.2.1 爆炸性混合物分级、分组 (16)6.2.2 防爆电气选择 (16)7 泄爆方式确定及泄爆面积计算 (17)7.1 泄爆方式 (17)7.2 泄爆面积的计算 (17)8 灭火器的配置 (18)8.1 灭火器的选择 (18)总结 (20)参考文献 (21)附录Ⅰ火灾危险类别划分 (22)附录Ⅱ防爆电气选型 (25)附录Ⅲ灭火器的配置 (27)附录Ⅳ爆炸危险区域划分 (30)附录Ⅴ防火间距 (31)1 前言社会经济和技术的飞速发展，化学工业也在生活生产中扮演着越来越重要的角色，以前的化学生产更重要的是看收益而忽略了安全因素，现在的生产工艺中，生产厂家则更注意的是安全因素，安全第一的理念一直没有变过。

目前世界化学品的年产量已超过4亿吨，化工涉及的范围非常广，有有机原料，无机化工，氯碱，化肥等等，因此可以看出我们的生活离不开化学工艺的产品，但是这些物质在生产、储存、运输、使用过程中具有很大的爆炸和火灾的危险性，所以我们需要运用防火防爆和化工安全生产的知识去规范那些厂商，保证安全生产，为社会造福。

我国的化工企业安全问题主要是在生产条件的不利，人员的疏忽和机器的原因。

安全生产形势不容乐观，国家安全生产监督管理局成立之后的大动作就是整顿四大安全事故隐患行业，并将化工行业列入需要重点整顿的行业之一，但是这还是避免不了化工厂导致的人员伤亡，给国家和企业造成了巨大的经济损失，针对以上的问题我们要很重视的对待它，不要以为一次事故就。

最重要的就是首先了解生产工艺过程，能够对其进行重点安全控制，进行厂区的合理布局等等。

总体来说化学工艺生产中的安全问题很多，作为企业员工应该了解生产工艺过程以及化学品的特性，作为安全管理部门应该从源头去控制安全风险，同时也应该应用安全管理的手段，因为事故是一个企业管理不佳的表现，因此这次防火防爆课程设计我会从多方面去解决硫酸厂的安全问题，对该厂进行防火防爆的安全性的设计。

2 工程概况本次要设计的是一家硫酸厂，在生产过程中主要运用的原料是硫铁矿，同时在生产过程中运用了氧化剂和催化剂，所以说在厂址的选择上应该注意物料本身的特性，以及周边环境的问题，因此我决定把厂建在阜新市经济技术开发区，厂区占地面积为150000m2，该地处阜新市的西部，开发区内基本上都是一些高精技术工厂，因此可以提供便利的物质能源，节省开支，便于技术交流和物质运输，交通方便，通讯迅捷，地理位置十分优越。

还应该考虑到阜新市的冬季时间较长，冬季平均气温零下14.2℃，夏季平均气温约为21.5℃，四季全是西风，根据阜新化工厂位于阜新市的西方，而西部又是该地区的最小风频方向，根据《石油化工企业设计防火规范》[3]在进行区域规划时，厂址宜位于邻近城镇或居住区全年最小频率风向的上风侧，以便生产过程中的废气及时排除和扩散，以减少对本企业和邻近企业和居民的环境影响。

3 工程项目分析3.1工艺流程介绍3.1.1生产工艺简述该装置以二硫化铁为原料，在沸腾炉中经过氧化焙烧，惊呼，干燥，转化，吸收等工序最后生成硫酸。

其方框流程图如图3.1所示。

硫铁矿硫酸渣（烧渣）尘渣硫酸废气图3.1硫酸生产工艺方框流程图二硫化铁特点，熔点：1171℃密度：5.0gcm3 易燃温度升高后变得活泼。

在空气中氧化成三氧化二铁和二氧化硫。

二氧化硫，三氧化硫均为无色刺激性味的气体，强氧化性。

3.1.2安全防火重点部位1.反应器先将硫黄或黄铁矿在空气中燃烧或焙烧，以得到二氧化硫气体将二氧化硫氧化为三氧化硫是生产硫酸的关键，其反应方程式:4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 2SO2+O2=2SO3 SO3+H2O=H2SO43.1.3安全工作重点1.反应器进行检修时，必须做好工艺处理。

以防止二氧化硫，三氧化硫等有毒气体外漏。

进行清焦时，必须按规定操作，穿好防护用品。

2.蒸发器保温棉，并马上堵住漏点。

3.尾气处理尾气中存在着氨的爆炸、燃烧危险。

3.2工艺环节的划分3.2.1生产区硫酸的生产工艺流程共分为六个步骤：氧化，净化，干燥，转化，吸收，尾气处理。

可以将焙烧氧化、分离残渣合成为一部分。

剩下的其他五个部分都独立设生产车间。

所以将硫酸的生产工艺过程分为六个部分。

各个生产车间的功能与规模见表3.1。

表3.1各个生产车间的功能与规模编号生产车间功能长（m）宽（m）高（m）面积（㎡㎡）1 铁矿石的焙烧氧化50 50 8 25002 净化50 50 8 25003 干燥50 50 8 25004 转化50 50 8 25005 吸收50 50 8 25006 尾气处理50 50 8 25003.2.2仓储设施为了方便工厂的生产与成品的管理，所以在厂内设计有储存车间，成品车间和废品车间。

储存车间（7号库房）是为了储存生产原料液态氧气（罐装），储存车间（8号库房）是为了储存生产原料硫铁矿。

成品车间（9号库房）是为了储存产物浓硫酸的。

废品车间（10号库房）主要收集废品，库房主要分为原料库，成品库和废品回收库，原料库存储的物质为硫铁矿、液态氧气，成品库存储的物质为硫酸。

下面对各物质的化学性质及存储注意事项进行简单介绍。

1.硫铁矿硫铁矿常态为固态，这种矿石含有FeS2，含Fe只有46.6％而S的含量达到53.4％。

呈现灰黄色，比重大约为 4.95～5.10。

由于这种矿石常常含有许多其它较贵重的金属如铜（Copper）、镍（Nickel）、锌（Zinc）、金（Gold）、银（Silver）等，所以常被用做他种金属冶炼工业的原料；又由于它含有大量的硫，所以常被用来提制硫磺。

因此，储存时主要注意不让硫铁矿与其他物质（包括强氧化剂，酸类，碱类）接触导致变质，避免光照。

应与强氧化剂、酸类、碱类、食用化学品分开存放，切忌混储。

2.氧气常温下为气态，属于助燃气体，但是在工业生产中一般都为压缩液体，用钢灌储存，置于低温少光的地方，远离热源、火源和有禁忌的物质。

由于氧气是具有强氧化性的物质，所以储存时应该避免与其他易被氧化的物质混储。

3.硫酸无色、粘稠的油状液体，不易挥发，有很强吸水性，溶于水时放出大量热，有很强的脱水性和腐蚀性由于浓硫酸与铝反应表面产生钝化，所以浓硫酸可以用铝罐存储。

根据浓硫酸生产工艺流程要求及原料的性质和储存方式，将原料及成品划为一个储存区，根据它们的储存要求，分成以下的原材料以及产成品库，整个仓储设施区共有4个库房，编号分别为7号、8号、9号、10号库房，依次存放硫铁矿,氧气和浓硫酸和废品。

各个建筑物功能与规格如表3.2所示。

表3.2储存车间的功能和规格编号储存及成品车间的功能长（m）宽（m）高（m）面积（㎡）7 储存铁矿石40 25 8 10008 液态氧气40 25 8 10009 浓硫酸30 25 8 70010 废品30 25 8 7003.2.3其他设施现设置一食堂（建筑物11）、第一泵站（建筑物17）、第二浴池（建筑物18）、办公楼（建筑物19）、技术安全科（建筑物20）、二食堂（建筑物21）等等。

各个建筑物的规格如表3.3所示。

表3.3其他设施的名称和规格编号名称长（m）宽（m）层数面积（㎡）11 食堂60 20 4 120012 一浴池60 20 2 120013 污水处理站15 15 1 22514 锅炉房30 15 1 45015 变、配电站15 15 1 22516 消防水池30 15 1 45017 水泵站15 15 1 22518 二浴池60 10 2 60019 办公楼60 10 4 60020 技术安全处60 20 3 120021 职工宿舍60 10 3 60022 门卫15 7 1 10523 门卫15 7 1 10524 门卫15 7 1 1054 区域划分这里所说的环境是指厂内环境与厂外环境根据《石油化工企业设计防火规范》中的区域规划要求可知：4.1.1 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。

4.1.2 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。

4.1.3 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。

4.1.4 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。

4.1.5 石油化工企业应采取防止泄漏的可燃液体和受污染的消防水排出厂外的措施。

4.1.6 公路和地区架空电力线路严禁穿越生产区。

4.1.7 当区域排洪沟通过厂区时： 1. 不宜通过生产区；2. 应采取防止泄漏的可燃液体和受污染的消防水流入区域排洪沟的措施。

4.1.8 地区输油（输气）管道不应穿越厂区。

4.1.9 石油化工企业与相邻工厂或设施的防火间距不应小于表4.1.9的规定。

高架火炬的防火间距应根据人或设备允许的辐射热强度计算确定，对可能携带可燃液体的高架火炬的防火间距不应小于表4.1.9的规定。

表4.1.9 石油化工企业与相邻工厂或设施的防火间距相邻工厂或设施防火间距（m ）液化烃罐组（罐外壁）甲、乙类液体罐组（罐外壁） 可能携带可燃液体的高架火炬（火炬中心） 甲乙类工艺装置或设施（最外侧设备外缘或建筑物的最外轴线）全厂性或区域性重要设施（最外侧设备外缘或建筑物的最外轴线）居民区、公共福利设施、村庄 150 100 120 100 25 相邻工厂（围墙或用地边界线） 120 70 120 50 70 厂外铁路 国家铁路线（中心线） 55 45 80 35 — 厂外企业铁路线（中心线）45 35 80 30 — 国家或工业区铁路编组站（铁路中心线或建筑物）55 45 80 35 25 厂外 公路高速公路、一级公路（路边） 35 30 80 30 — 其他公路（路边） 25206020—变配电站（围墙）80 50 120 40 25架空电力线路（中心线）1.5倍塔杆高度1.5倍塔杆高度801.5倍塔杆高度—Ⅰ、Ⅱ国家架空通信线路（中心线）50 40 80 40 —通航江、河、海岸边25 25 80 20 —地区埋地输油管道原油及成品油（管道中心）30 30 60 30 30 液化烃（管道中心）60 60 80 60 60地区埋地输气管道（管道中心）30 30 60 30 30装卸油品码头（码头前沿）70 60 120 60 60 注：1. 本表中相邻工厂指除石油化工企业和油库以外的工厂；2. 括号内指防火间距起止点；3. 当相邻设施为港区陆域、重要物品仓库和堆场、军事设施、机场等，对石油化工企业的安全距离有特殊要求时，应按有关规定执行；4. 丙类可燃液体罐组的防火距离，可按甲、乙类可燃液体罐组的规定减少25%；5. 丙类工艺装置或设施的防火距离，可按甲乙类工艺装置或设施的规定减少25%；6. 地面敷设的地区输油（输气）管道的防火距离，可按地区埋地输油（输气）管道的规定增加50%；7. 当相邻工厂围墙内为非火灾危险性设施时，其与全厂性或区域性重要设施防火间距最小可为25m；8. 表中“—”表示无防火间距要求或执行相关规范。