化工安全课程设计(共33页).docx

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1、精选优质文档-倾情为你奉上北京理工大学珠海学院化工安全课程设计 题 目: 渔村涂料厂总平面布局及 安全设施设计 学 院： 化工与材料学院 专业班级： 安全工程1班 学 号： 4 学生姓名： 陈志嘉 指导教师： 廖亚立 中国珠海2015年11月7日专心-专注-专业北京理工大学珠海学院课程设计任务书2015 2016 学年第一学期学生姓名： 陈志嘉 专业班级： 12安全工程1班 指导教师： 廖亚立 工作部门： 化工与材料学院 一、课程设计题目 渔村涂料厂总平面布局及安全设施设计二课程设计的目的与任务化工安全课程设计是综合应用安全系统工程和化工过程安全等先修课程所学知识，以某化工企业或某化工工艺、或

2、单元操作等作为研究对象，在危险性分析的基础上，对化工建设项目选址、厂区平面布置、化工过程、化工生产厂房等进行安全设计，是化工过程安全课程学习的重要组成部分。本课程设计的主要目的如下：（1）进一步巩固所学的理论知识；（2）使学生掌握化工安全设计的基本程序与方法；（3）通过课程设计提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力；（4）为后续的毕业设计提供基础训练；（5）结合设计课题培养学生查阅有关技术资料的能力；（6）通过编写设计说明书，提高学生文字表达能力，掌握撰写技术文件的有关要求。三、课程设计的要求课程设计是综合性很强的专业训练过程，对学生综合素质的提高起着重要的作用。基本要求如下：（1）任务要

3、求。在教师指导下，独立完成一项给定的设计任务。（2）知识要求。学生在课程设计工作中，能综合应用所学的理论知识与技能，去分析和解决工程实际问题，使理论深化，知识拓宽，专业技能得到进一步延伸。（3）能力培养要求。通过课程设计，使学生学会依据设计任务进行资料收集、加工和整理，掌握有关工程设计程序、方法和技术规范，提高工程设计、理论分析、技术文件编写的能力。（4）综合素质要求。通过课程设计，使学生树立正确的设计思想，培养严肃认真的科学态度和严谨的工作作风、遵守纪律以及一丝不苟的敬业精神。四、课程设计的具体内容（1）通过资料查阅明确化工安全设计目的以及设计依据。（2）对生产工艺进行设计和说明；（3）画出

4、厂区的总平面布置图，标明防火间距，并作出设计说明；如果题目没给出厂区总面积，则按安全、经济的原则，确定所需要的厂区面积；（4）装置区布局的安全设计，并作出设计说明；（5）对化工工艺过程进行安全设计；（6）对原料和成品贮运单元的危险性做出分析，根据分析结果提出相应的安全控制措施；（7）厂区的消防设计，在总平面布置图的基础上添加厂区的消防设施等相关内容，并作出设计说明； 五、课程设计的时间安排设计时间为32学时，具体安排在第4周至第8周，第4周星期三下达任务书。具体上课安排时间安排如下表：表1 课程设计具体时间安排表周次具体时间地点指导形式要完成内容4周/星期三8.9.10.11.12HD203教

5、师现场指导讲解各设计任务及设计步骤、设计说明书格式。5周/星期三8.9.10.11.12HD203教师现场指导分发任务书，厂区的总平面布置图。6周/星期三8.9.10.11.12HD203教师现场指导装置区布局的安全设计7周/星期三8.9.10.11.12HD203教师现场指导化工工艺过程安全设计8周/星期三8.9.10.11.12HD203教师现场指导对原料和成品贮运单元的危险性分析和安全设计、厂区的消防设计8周/星期日8：0017：00HD203教师现场指导课程设计答辩六、课程设计期间相关纪律说明 1.学生要刻苦钻研，独立完成课程设计任务书，不得抄袭别人成果，保证按时按质完成本任务书规定的

6、任务。 2.如遇到设计问题，期间要按时到达教师指定的答疑现场；进行相关咨询。七、设计题目可从老师给出的设计题目库中选择，也可根据自己收集掌握的化工企业资料，自定题目。八、设计说明编写要求 1.所有设计说明书文本采用电子稿，要有目录和页码，整体篇章结构逻辑严密。 2.所有总平面布置图必须用CAD画，标注尺寸，符合比例。九、考核方式与评分办法1.考核方式：平日考勤、设计报告，加上抽查提问，对成绩进行综合评定。重点了解学生对所学知识的掌握、理解和综合运用能力。鼓励所有人参加答辩，阐述自己的设计思路，设计内容和成果。2.评分办法：课程设计结束后，学生应提交教学大纲和设计任务书所规定完成的相关材料，由指

7、导教师按大纲的要求批阅，并综合设计答辩成绩和课程设计过程中学生各方面的表现，评定学生的成绩；最终按优、良、中、及格、不及格五级评分制进行考核评分。 教研室主任签名： 年 月 日摘 要在学习了化工过程安全后，对化工产的建设有一定的了解并运用相关的知识，对渔村涂料厂的火灾危险性和防火等级进行了分析，再根据法律、法规确定了涂料厂的防火间距后再由主导风向与周围环境布置了涂料厂的平面图。对厂区内装置区和化工工艺过程进行安全设计和原料和成品贮运单元的危险性分析已经厂区的消防设计做出了分析，设计了生产时静电消除方法以及仓库的通风。关键词：涂料厂平面布置 化工设施设计目 录 第1章 概述1.1化工安全施工的目

8、的 根据工程危险危害情况，创造一个较为完善的安全防护技术体系，以消除、减少和控制事故和职业病的发生，设备不受到意外的破坏，环境得以保护，财产不受或少受损失。1.2设计标准及规范（1）爆炸危险场所安全规定（劳部发199556号）（2）建筑设计防火规范（50016-2006）（3）建筑灭火器配置设计规范（GB50140-2005）（4）建筑物防雷设计规范（2010版GB50057-94）（5）常用化学危险品储存通则（GB15603-1995）（6）石油化工企业设计防火规范（GB501602008）1.3渔村涂料厂项目简介1.3.1建设项目周边环境该厂址为长方形，东面靠山，山边有一条110KV高压线

9、，高压线离厂址水平35米，高压线塔杆高35米；北面是一条河，河边离厂址9米，河面最少宽15米，多则70米，河沟对面是一家化工厂；西面有一条公路，离厂址8米；南面为家具制造厂，离厂址10米；西北边有居民区，离厂址8米，如图1-1所示。本厂所在地区自9月开始至次年3月多西北风，47月东南和东风较多。年平均降雨量 1626.5。一日最大降雨量 218mm。全年雷暴日数86天。东边山居民区河流 北面110kv高压线线家具制造厂公路 8m 35m 35m 9m 10m图1-1渔村涂料厂四置图1.3.2建设规模该项目主要生产经营聚酯木器漆、硝基木器漆等产品，拟新建1座占地3000的一层厂房、1座占地300

10、的二层办公室，3个120实验室，1个80配电房，1个600m3清洁下水收集池，1个60水泵房，1个25门卫房，1个200的甲类仓库、1个300的甲类仓库、1个1300丙类仓库，1个1500停车场，1个储罐区（共3个储罐，全部用于储存二甲苯，总储量1200吨，每个400吨）。1.3.3主要工艺流程本项目采用的工艺流程为简单物理混合过程，没有化学反应的发生，主要为聚酯木器漆和硝基木器漆，工艺流程图如下：（1） 聚酯木器漆工艺流程（图1-2）聚酯树脂滑石粉混合研磨调色检验过滤包装颜 料 图1-2聚酯木器漆工艺流程图按配方将聚酯树脂、颜料放入搅拌缸混合，再经三辊研磨机研磨调色，检验合格后过滤包装。（2

11、） 硝基木器漆工艺流程（图1-3）硝化棉稀释剂醇酸树脂溶解检验过滤包装助剂图1-3硝基木器漆工艺流程图 按配方将硝化棉、甲苯、醇酸树脂、助剂放入搅拌缸内混合溶解，检验合格后过滤包装。1.3.4主要原料及产品数量（1） 产品年产量一览表表1-1年产量序号产品名称单位数量备注1聚酯木器漆t/a6502硝基木器漆t/a500（2）仓库储存情况该项目原材料及产品都存放于仓库内，其库存物品名称及数量如下表：表1-2仓库储存情况序号物料名称贮存量（吨）存贮地点备注1二甲苯1200埋地储罐区2乙酸丁酯7.4新建仓库3乙酸乙酯7.5新建仓库4醇酸树脂80新建仓库5三甲醇丙烷3新建仓库6苯酐10新建仓库7季戊四

12、醇5新建仓库8月桂酸5新建仓库9苯甲酸2新建仓库10甲苯2新建仓库11滑石粉1粉料仓库12黄粉0.3粉料仓库1.3.5 生产设备配置情况表1-3生产设备概况序号设备名称规格数量防爆等级用途1SW卧式砂磨机S-21台dBT4生产用2SK立式砂磨机SK-802台dBT4生产用3TFJ调速分散机TFJ-2503台dBT4生产用4搅拌缸4台dBT4生产用5流动搅拌缸6台生产用 第2章 防火间距与总平面设计2.1火灾危险性分析与耐火等级发划分（1）火灾危险性分析：根据建筑设计防火规范（GB500162006）中生产的火灾危险性分类，如下表所示。表2-1生产的火灾危险性分类生产类别火灾危险性特征项别使用或

13、产生下列物质的生产甲1234567闪点小于28的液体爆炸下限小于10%的气体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遇酸、受热、撞击、摩擦、催化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在密闭设备内操作温度大于等于物质本身自燃点的生产乙123456闪点大于等于28，但小于60的液体爆炸下限大于等于10%的气体不属于甲类的氧化剂不属于甲类的化学易燃危险固体助燃气体能与空气形成爆炸性混合物的浮游状态的粉尘、纤维、闪点大于等于60的液体雾

14、滴丙12闪点大于等于60的液体可燃固体丁123对不燃烧物质进行加工，并在高温或熔化状态下经常产生强辐射热、火花或火焰的生产利用气体、液体、固体作为燃料或将气体、液体进行燃烧作其它用的各种生产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不燃烧物质的生产由于生产聚酯木器漆和硝基木器漆均要使用到二甲苯作为稀释剂，而二甲苯闪点为17.425，因此生产级别为甲类，占地3000的单层厂房需要按照甲类厂房进行设计。存放二甲苯的仓库也是要按甲级仓库来设计。 （2）耐火等级发划分：按照我国国家标准建筑设计防火规范（GB500162006），建筑物的耐火等级分为四级。建筑物的耐火等级是由建筑构件（梁、柱、楼

15、板、墙等）的燃烧性能和耐火极限决定的。 一般说来:一级耐火等级建筑是钢筋混凝土结构或砖墙与钢混凝土结构组成的混合结构； 二级耐火等级建筑是钢结构屋架、钢筋混凝土柱或砖墙组成的混合结构； 三级耐火等级建筑物是木屋顶和砖墙组成的砖木结构； 四级耐火等级是木屋顶、难燃烧体墙壁组成的可燃结构。 厂房是钢结构屋架、钢筋混凝土柱或砖墙组成的混合结构，耐火等级为二级。 对存储原材料火灾危险性分析及耐火等级分类如表所示。表2-2序号物料名称存贮地点闪点仓库危险类别耐火等级1二甲苯埋地储罐区17.425甲类一级2乙酸丁酯新建仓库22甲类一级3乙酸乙酯新建仓库7.2甲类一级4醇酸树脂新建仓库2361甲类一级5三甲

16、醇丙烷新建仓库121丙类一级6苯酐新建仓库151.7丙类一级7季戊四醇新建仓库240丙类一级8月桂酸新建仓库110丙类一级9苯甲酸新建仓库121 丙类一级10甲苯新建仓库4.4甲类一级11滑石粉粉料仓库-一级12黄粉粉料仓库-一级对于辅助建和储罐区筑耐火等级如表所示。表2-3辅助建筑耐火等级建筑名称办公室实验室配电房水泵房门卫房储罐区耐火等级二级二级一级二级三级一级2.2总平面设计2.2.1厂区道路根据涂料厂的生产需要要求及工程施工特点，通常选用混凝土路面。2.2.2厂区道路的宽度厂内道路的宽度根据车辆通行、消防和人行需要确定，并宜符合下列规定：表2-4道路宽度道路类型路面宽度（米）1主干道6

17、.02支道4.03人行道2.0 道路总宽度为12米。2.2.3防火间距的依据 根据石油化工企业设计防火规范（GB501602008），厂房之间及其与乙、丙、丁、戊类仓库、民用建筑等之间的防火间距的要求如表所示（注：单位为米）。表2-5 厂房之间及其与乙、丙、丁、戊类仓库、民用建筑等之间的防火间距名 称甲类厂房单层、多层乙类厂房（仓库）单层、多层丙-丁、戊类厂房（仓库）高层厂房（仓库）民用建筑耐火等级耐火等级一、二级三级四级一、二级三级四级甲类厂房12.012.012.014.016.013.025.0单层、多层乙类厂房12.010.010.012.014.013.025.0单层、多层丙、丁类厂

18、房耐火等级一、二级12.010.010.012.014.013.010.012.014.0三级14.012.012.014.016.015.012.014.016.0四级16.014.014.016.018.017.014.016.018.0单层、多层戊类厂房一、二级12.010.010.012.014.013.06.07.09.0三级14.012.012.014.016.015.07.08.010.0四级16.014.014.016.018.017.09.010.012.0高层厂房13.013.013.015.017.013.013.015.017.02.2.4主要建筑平面布置的防火间距表2

19、-6要建筑平面布置的防火间距（单位为米）厂房办公室实验室配电房水泵房门卫房甲类仓库丙类仓库储罐区厂房2525252525121212办公室25 251025实验室25 252525配电房25 251025水泵房25 251025门卫房25 251225甲类仓库122525252525121212丙类仓库121010101012121012储罐区122525252525121212 涂料厂的总平面布置，是在总体规划的基础上，根据企业的性质、规模、生产流程、交通运输、环境保护以及防火、安全、卫生、施工及检修等要求，结合厂区自然条件，经技术经济比较后，设计多种方案后择优确定而来的。厂区布置为矩形，东

20、西方向长为130m，南北方向宽为110m，总面积为14300m2。厂区西侧为总厂公路。厂内可划分为行政管理区、辅助生产区、生产区和储罐区与仓库。根据建筑物的朝向，主导风向的影响（常年主导风向为西北风），设置行政区于本厂的西北侧，辅助区于北部，生产区中部，储罐区和甲类仓库于工厂东部。 厂区总体布局时主要的布置理念为： 1. 在符合生产流程、操作要求和使用功能的前提下，建构筑物尽量合并、生产设备露天化集中布置，经济合理有效利用土地； 2. 根据生产装置的性质，结合自然条件，安全生产要求，按功能合理区分，便于生产管理； 3. 根据工艺、运输等要求，结合地形，布置竖向设计必要的工程设施和排水构筑物，合

21、理地进行竖向设计，使厂区雨水能迅速排出，保证场地不受洪水威胁；4. 辅助生产和公用工程设施，在符合其特殊要求条件下，尽量靠近负荷中心或主要用户，以节能降耗； 5. 储运设施应根据物料的性质及运输方式等条件，相对集中布置在运输装卸方便的位置，并靠近与其有关的生产装置，形成物流传输一体化； 6. 合理组织运输，缩短运输距离，便于相互联系，避免人流、货流交叉，为工厂创造安全的生产环境和作业场所； 7. 根据建厂条件和生产发展趋势，尽可能处理好近、远期的发展关系，为工厂留有可持续发展余地。 图2-1厂区总平面布置图第3章装置区布置的安全设计3.1设备生产过程中危险有害因素辨识和分析涂料生产过程中，从原

22、料到成品都存在着易燃易爆、有毒有害等危险特性，容易引起火灾、爆炸、中毒、 触电或其他事故。表3-1设备危险有害因素序号设备名称火灾爆炸中毒泄露触电噪声1SW卧式砂磨机2SK立式砂磨机3TFJ调速分散机4搅拌缸5流动搅拌缸3.2设备安全措施设计表3-2安全措施序号设备具体措施1SW卧式砂磨机1.选用防火防爆的砂磨机2.定期检查机械密封性能3.接地4.设置隔音墙2SK立式砂磨机1.选用防火防爆的砂磨机2.定期检查机械密封性能3.接地4.设置隔音墙3TFJ调速分散机1.接地4搅拌缸1.严格规定硝化棉的投放事项2.选用防火防爆的砂磨机3.定期检查机械密封性能4.接地5流动搅拌缸1.选用防火防爆的砂磨机

23、2.定期检查机械密封性能3.接地第4章化工工艺过程安全设计4.1静电消除的安全设计 （1）静电导致硝化棉的火灾爆炸：硝基涂料是将硝化棉、稀释剂和一定的溶剂在溶解釜内溶解制得硝基树脂溶液，然后用制好的色浆、溶剂进行混合调制，再经过滤而得到产品。生产过程分为树脂溶解、色浆制备、调漆、过滤包装等工序。 硝化棉是一种极易燃烧的絮状纤维，在投料溶解过程中稍有疏忽，即引起燃烧。表3-3硝化棉的使用注意事项项目注意事项后果1加料不能过快或过多如加料过快或过多，会使未溶解的硝化棉与搅拌器摩擦，产生静电而起火爆炸2操作中不能使用铁制工具或穿铁钉鞋如果操作中使用铁制工具或穿铁钉鞋会产生火花3及时清理掉落在设备外面

24、或没有用完的硝化棉掉落在设备外面的硝化棉要及时清理，当班硝化棉没有用完，车间存放余棉等都会留下火灾隐患4消除静电处理工作人员要是携带静电可能引起起火灾爆炸（2） 消除静电的设计表3-4消除静电的安全设计1在搅拌缸上安装用离子风机。其作用是可产生大量的带有正负电荷，可以将物体上所带的电荷中和。2所有的生产设备安装接地报警器，如果接地断开，报警器会发出报警信号。第5章原料和成品贮运单元的危险性分析5.1原料和成品贮运单元的危险性分析表5-1原料和成品贮运单元的危险性分析序号物料名称贮存量（吨）存贮地点危险特性理化性质1二甲苯1200埋地储罐区易燃，蒸气与空气能形成爆炸性混合物，遇明火，高热能引起燃

25、烧爆炸。高速冲击、流动、激荡后可因产生静电火花引起燃烧爆炸，蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃和爆炸。无色液体，有强烈芳香气味。闪点（闭杯）：25OC爆炸极限：1.1%7.0%。2乙酸丁酯7.4甲类仓库易燃。蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃和爆炸（闪爆）。无色透明液体，有水果香味。闪点（闭杯）：22OC。爆炸极限：1.2%7.6%。3乙酸乙酯7.5甲类仓库易燃。蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃和爆炸

26、（闪爆）。无色透明液体，有芳香气味，易挥发,闪点：-4OC（闭杯）；7.2OC（开杯）,爆炸极限：2.2%-11.5%。4醇酸树脂80甲类仓库易燃，蒸气与空气能形成爆炸性混合物，遇明火，高热能引起燃烧爆炸。澄清粘稠状液体，具有芳香性气味，有低毒性，闪点（闭口）：30OC。（续上表）5三甲醇丙烷3甲类仓库可燃。其粉体与空气混合，能形成爆炸性混合物，遇明火、高热可能引起燃烧爆炸。无色结晶体或白色粉末，有吸湿性，闪点（闭杯）：172OC，爆炸下限2.0%，爆炸上限：11.8%。6苯酐10甲类仓库遇明火，高热可燃。白色针状粉末。闪点（闭杯）：152OC，爆炸极限1.7%10.4%。7季戊四醇5丙类仓库

27、可燃。其粉体与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火高热有引起燃烧爆炸的危险。燃烧会产生有毒的一氧化碳。无色至白色粉末状晶体。闪点：240OC。8月桂酸5丙类仓库可燃。其粉体与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火高热有引起燃烧爆炸的危险。燃烧和受热会产生有毒的气体。白色结晶粉末，稍有月桂树油的气味,闪点:110OC。9苯甲酸2甲类仓库遇明火、高热可燃。受热产生的蒸气能与空气形成爆炸性混合物。粉末和粉尘与空气形成爆炸性混合物，遇明火发生粉尘爆炸。白色鳞片状或针状，有苯和甲醛的气味，微溶于水，爆炸极限：1.4%-8%。10甲苯2甲类仓库易燃，蒸气与空气能形成爆炸性混合物，遇明火，高热能引起燃烧爆炸。高速

28、冲击、流动、激荡后可因产生静电火花引起燃烧爆炸，蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃和爆炸。无色透明液体，有芳香气味，不溶于水，闪点:4OC（闭杯），16OC(开杯)，爆炸极限：1.1%-7.1%。（续上表）11滑石粉1丙类仓库与空气形成爆炸性混合物，遇明火发生粉尘爆炸。滑石粉，白色或类白色、微细、无砂性的粉末，手摸有油腻感，无臭，无味12黄粉0.3丙类仓库13聚酯木器漆650甲类仓库高闪点易燃液体。各色粘稠状液体沸点：135闪点52爆炸极限1-1514硝基木器漆500甲类仓库易燃。蒸气能与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高热即燃烧。闪点-185.2原料和成品储存安全设计

29、 （1）设计存储分区有原料区、物料区、半成品区、成品区。如图所示。 图5-1存储分区的设计 设计原则：原料区和半成品区靠近加工车间，方便加工和再加工；成品区方便成品运输到市场。（2） 仓库的通风设计 因为常年西北风或东南风，故设计仓库的窗户能使风流过，从而达到良好的自然通风。如图所示。图5-2仓库通风窗的开设位置第6章 厂区的消防设计6.1涂料厂建筑基本消防安全设计(1) 涂料的生产车间建筑物为钢筋混凝土框架结构，按二级耐火极限设计。 （2）储罐区为储存甲类液体的储罐，总储量小于1000立方米。四周设防火堤高为一米。(3)涂料生产车间内钢平台钢梁柱涂刷防火涂料。6.2用电设备消防安全设计 （1

30、）消防电源为二类负荷,工程设计中消防系统消防泵备有柴油机泵，以满足在电源突然中断时消防的需要。涂料生产车间、储罐区的可燃气体报警系统及办公楼的火灾自动报警系统，其备用电源由配电房的储电机供给。 （2）在生产车间和办公楼内设置诱导灯和应急灯。 6.3灭火器的选用及布置针对火灾的燃烧物选用磷酸铵盐干粉灭火器。在厂区的单体内设置一定数量的灭火器。参考文献1 田震.化工过程安全M.北京：国防工业出版社，20072 崔克清.化工安全设计M.北京：化学工业出版社，20103 龚延风，张九根，孙文全. 建筑消防技术M.北京：科学出版社，36-384 梁慧敏.电气安全工程M.北京：北京理工出版社,20135

31、蒋军成.化工安全M.北京：机械工业出版，20086 解立峰. 防火防爆工程M.北京：冶金工业出版社,20107 GB50016-2006，建筑设计防火规范S8 GB/T 16483-2008化学品安全技术说明书内容和项目顺序S.北京：中国标准出版社，2008致 谢课程设计论文是在廖亚立老师亲切关怀和悉心指导下完成的。老师在学术方面给予了无微不至的关怀和指导。导师严谨的治学态度、渊博的学术知识、诲人不倦的敬业精神以及宽容的待人风范使作者获益颇多。谨向廖亚立老师致以最衷心的感谢。在此次课程设计中，我学会了很多有关化工安全设计的方法，将书本上的知识跟实践相结合，且合理的运用在本次课程设计中。最后，再一次感谢廖亚立老师。