《化工安全设计》

1、民航与安全工程学院2008年3月 第三章 化工安全设计 Chemical Safety Design精品ppt3.1化工设计（Design of Chemical Engineering)3.1.1化工设计是将一个系统（如一个工厂、一个车间或一套装置等）全部用工程制图的方法，描绘成图纸、表格及必要的文字说明，也就是把工艺流程、技术装备转化为工程语言的过程。3.1.2化工设计分类1.根据项目性质分类新建项目设计重复建设项目设计已有装置的改造设计精品ppt2.根据设计性质分类（1）新技术开发过程中的设计（2）工程设计工程设计可以分为三段设计、两段设计和一段设计。重要的大型企业和使用比较复杂的技术时，为了保证设计质量，可以按初步设计、扩大初步设计及施工图设计三个阶段。精品ppt3.1.3化工厂设计的程序精品ppt3.1.4化工车间（装置）工艺设计程序及主要内容 设计准备工作 方案设计化工计算 车间布置设计 化工管路设计提供设计条件编制概算书及编制设计文件精品ppt3.1.5化工设计的特点政策性强化工工艺手册建筑设计防火规范炼油化工企业设计防火规定（石油化工篇）工业企业设计卫生标准工业企业噪声

2、卫生标准化工企业爆炸和火灾危险场所电力设计技术规定中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程技术性强 经济性强 综合性强精品ppt3.1.6安全设计过程关于安全设计，需在这些设计的各阶段，事前充分审查与各个设计有关的安全性，制定必要的安全措施。各技术专业都要进行安全审查，制定检查表就是其方法之一。审查部门或设计部门在设计结束阶段进行综合审查。将设计委托给外部的专业公司完成时，要确立对安全设计充分检验和管理体制。1.安全设计过程的要求精品ppt装置结构与材料的安全设计 电力及动力系统安全设计过程安全装置设计 防止误操作的安全设计引燃、引爆能量的安全设计 防止意外事故破坏或扩展的安全设计危险物处理安全设计 平面布置安全设计耐火结构安全设计 流体局限化安全设计消防灭火系统安全设计 报警、通信系统安全设计2.安全设计过程的基本内容精品ppt3.2总平面布置安全设计3.2.1厂址选择原料和市场对环境的影响能源劳动力的来源气候用地要求运输条件协作条件供水预防灾害及其他1.化工厂厂址选择的影响因素精品ppt地震断层地区和基本烈度9度以上的地震区厚度较大的级自重湿性黄土地区易遭受洪水、泥石流、滑坡等危害的

3、山区有开采价值的矿藏地区国家规定的历史文物、生物保护和风景游览地区对机场、电台等使用有影响的地区2.厂址选择的禁区精品ppt3.2.2总图布置1.化工厂总图设计（1）化工厂总体布局的三个要求生产要求安全要求发展要求总体布局首先要求保证径直和短捷的生产作业线，尽可能避免交叉和迂回，使各种物料的输送距离为最小，同时将水、电、汽耗量大的车间尽量集中，形成负荷中心，并使其与供应来源靠近，使水、电、汽输送距离为最小，还应使人流和货流的交通路线径直和短捷，避免交叉和重叠。严格遵守防火、卫生等安全规范和标准的有关规定，防止火灾和爆炸的发生厂区布置要求有较大的弹性，对于工厂的发展变化有较大的适应性。精品ppt精品ppt（2）化工厂总体布局的区域布置区域划分和功能装置与设备的平面布置五区一道：生产区、库区、公用工程区、生活区、办公区和主次干道。决定生产单元区块、原料区、产品库房及出厂设施、公用工程设备、服务部门、管理部门、主要道路的布置。精品ppt2.总平面布置基础资料法令和标准厂址环境条件自然条件（气温、降雨量、风向、风速、潮位、地震震度、台风频度、洪水等）地质（地质、地基下沉、地下水位、地下冻结线等

4、）工业用水、冷却水、饮用水（水质、水温、现状及将来的计划和价格等）排水（与邻近工厂的关系，地区社会环境条件等）电力（厂区附近的供电线路、容量等）运输（公路、铁路专用线和港湾设备等的现状及将来的计划）地形图地形测量进行平面测量及高低测量，画出1/100、1/500、1/1000的各种地形图及界面图。精品ppt3.总平面布置的安全要点（1）施工基准施工基准一般都与计划地基面一致，计划地基面应不受高潮位、洪水、地形等影响（2）主次干道的设置主干道：在厂区周围及中间设置主干道，将全厂划分为几个区域，每个区域的大小一般为90m120m。考虑到安全可增加空间，主干道的宽度一般为15-30m。次干道：在一个区域内如有两个以上装置，在装置之间要设次干道，一般为6-8m。设置主干道和次干道应不影响消防及地下埋设物的维修，不应有死路。（3）排水沟排水沟及暗沟应沿道路设置。精品ppt（4）原料的接受、产品生产及出厂系统的设计应充分考虑到利用厂区周围的铁路、公路、船舶等运输工具，各装置之间的原料、中间产品、产品等物料的流动不应交叉，途径应最短。设计时应注意下列事项：安全要求：从安全方面要求，储罐类应设置较大空

5、间，因此，应很好地理解和执行有关法令。设备基础：装置地坪应比储罐地坪高，以防止在发生事故时大量原料及产品流向装置区内。风向：储罐类及装置不应设置在像火炬那样的危险设备的下风向。精品ppt（5）公用工程及设备的配套性、可靠性、发电和变电设备、锅炉、工业用水设备、净化水设备、空气设备、燃料设备、惰性气体供给设备等公用工程设备最好集中设置在厂区中。（6）配管管线应沿道路配置，其规划应与道路规划同时进行管架：装置周围布置管架，高度一般为3-4m，过路时，应高出路面4.5m以上。管架的宽度，在初步规划时考虑将来备用，应取大约30%的余量。罐区：罐区的配管为动结构，其高度一般为地上25-30m。与道路的相交处采用地沟或地下埋管。液、物处理设备：关于液、气的处理，应从防止公害角度出发，很好地调查周围环境，其处理设备应离开其他设备要有充分的占地面积，以确保发生火灾时的安全。（7）办公室、福利设施办公室及福利设施，从安全角度出发一般都与生产设施分开，设在工厂大门附近。精品ppt4.总平面布置案例精品ppt化工厂布置的基本要求装置区和原料及产品区被道路（15-30m）分开所有道路都是环状所有设备都划分成方

6、块区布置顺序是装置区，中间产品区，产品区，原料区最远。原料进厂和产品出厂要分开，避免运入运出互相交错。污水处理设备尽量远离其他设备，以求发生火灾时确保安全为了确保安全，锅炉房、电源设备应离装置及其他设备一定距离。管理设备尽量集中。为了维修方便，在铁路专用线附近设置相邻的备品仓库和维修厂。精品ppt3.3车间布置设计3.3.1车间布置设计的内容车间布置设计的内容可以分为车间厂房布置和车间设备布置。车间厂房布置车间设备布置对整个车间各工段、各设施在车间场地范围内，按照它们在生产中和生活中所起的作用进行合理的平面和立面布置根据生产流程情况及各种有关因素，把各种工艺设备在一定的区域内进行排列。分为初步设计和施工图设计，都要进行平面和剖面设计精品ppt3.3.2车间平面布置的内容和要求车间厂房布置包括车间平面布置和立面布置，主要取决于生产规模、生产流程、生产种类、厂区面积、厂区地形和地形条件。生产设施包括生产工段、原料和产品仓库、控制室、露天堆场或储罐区等生产辅助设施包括除尘通风室、变电配电室、机修仪修室、化验室和储藏室等生活行政设施包括车间办公室、工人休息室、更衣室、浴室、厕所等其他特殊用室如

7、劳动保护保健室等。车间平面布置就是将上述车间（装置）组成在平面上进行组合布置1.车间平面布置的内容精品ppt聚丙烯车间平面布置示意图精品ppt点击添加文本点击添加标题点击添加标题适合全厂的总图布置，与其他车间、公用工程、运输系统等结合成一个有机的整体。保证经济效益，尽量做到占地少、基建和安装费用少、生产成本低。便于生产管理、物料运输、操作维修要方便生产要安全，并妥善解决防火、防爆、防毒、防腐等问题，必须符合国家的有关规定和标准要考虑将来的改建、扩建和增建的余地2.车间平面布置的要求精品ppt方法准备资料工艺流程图，由此可估算出各工段的面积。总图与规划设计总图有关规范及标准确定各工段的布置形式露天布置：是优先考虑的第一方案，只要有可能都要采用露天或半露天布置。室内布置：小规模的间歇操作或操作频繁的设备以布置在室内为宜，这类车间中常将大部分设备、辅助设备和生活行政设施布置在一栋或几栋建筑内。流程式布置优点：建筑投资少、用地省，利于安装和检修，有利于通风；缺点是受气候影响大，操作条件差，自动控制要求高。优点是受气候影响小，劳动条件好3.车间平面布置的方法精品ppt（1）直通管廊长条布置适合于

8、小型车间（装置），是露天布置的基本方案。外部管道可以由车间的一端进，一端出；或者两端进，两端出；管道要集中布置，优点是有利于厂房的定型化，设计、施工比较简单，造价低，设备布置有较大的弹性，也有利于日后的发展安排。4.车间平面布置方案精品ppt在管廊两侧布置储罐和设备，与单侧布置相比，占地面积小，管廊长度小，由此可知管道总长也短，流体阻力小，流体输送动力也省。精品ppt将控制室和配电室相邻布置，且布置在设备的中心位置，即使布置方便，又节约建筑费用。控制室靠近管廊布置，将使管廊长度增加0.5A，但却缩短了电缆和仪表管道。精品ppt将管廊分开平行布置，是一种最不经济的管廊和车间布置，应该合并。精品ppt布置时，将预留面积分配在管廊的两侧，和布置在一侧相比，可缩短管廊长度，减少初始投资。从图f可以看出，右侧的布置比左侧的布置要好，这样不仅省去了横向的管廊，而且连第二期的管廊也一并解决了。精品ppt（2）T形、L形布置这种型式的布置适合于比较复杂的车间，也是比较常用的布置型式，其主要优点是：外部管道可由两个或三个方向进出车间，厂房的结构不太复杂。L形布置T 形布置精品ppt精品ppt（3）组合型

9、布置组合型布置适合于复杂车间，其车间平面就是由直线形、T形和L形组合而成精品ppt3.3.3车间的立面布置 厂房的立面布置和厂房的平面布置一样，力求做到设备排列整齐、紧凑、美观，充分利用厂房空间，既经济合理、节约投资，又操作、检修方便，并能充分满足采光、通风等要求。1.厂房的高度与层数的确定 厂房的高度和层数主要取决于生产设备的高度，除了设备本身的高度外，还应考虑设备附件对高度的需要。以及设备安装、检修时对空间高度的需要，有时还要考虑设备内检修物高度对空间高度的需要，最后以其中的最高高度加上至层顶结构的高度决定厂房的高度。 一般化工生产厂房的层高不宜低于3.2米，净高不宜低于2.6-2.8米，单层厂房的高度一般为4-6米，多层厂房的层高根据需要而定；操作台通行部分的最小净空高度一般不小于2米。精品ppt3.4车间设备布置（1）确定各个工艺设备在车间平面和立面的位置；（2）确定某些在工艺流程图中一般不予表达的辅助设备或公用设备的位置；（3）确定供安装、操作与维修所用的通道系统的位置与尺寸（4）在上述各项的基础上确定建筑物与场地的尺寸；（5）其他设备布置的最终结果表现是设备布置图。3.4.

10、1车间设备布置的内容精品ppt3.4.2车间设备布置的要求一个优良的设备布置设计应做到经济合理、节约投资、操作维修方便安全、设备排列简洁、紧凑、整齐、美观。满足生产工艺要求符合经济原则符合安全生产要求便于安装和检修建筑要求保证良好的操作条件1 24563精品ppt3.4.3车间设备布置的一般原则设备布置一般按流程式布置，使由原料到产品的工艺路线最短，投资也最小对于结构相似、操作相似或操作经常发生联系的设备一般集中布置或靠近布置，有些可通用的，要有相互调换使用的方案。设备布置尽量采用露天布置或半露天框架式布置形式，以减少占地面积和建筑投资，比较安全而又间歇操作和操作频繁的设备一般可以布置在室内。处理酸、碱等腐蚀性介质的设备尽量集中布置在建筑物的底层，不宜布置在楼上和地下室，而且设备周围要设有防腐围堤。精品ppt有毒、粉尘和有气体腐蚀的设备，应各自相对集中布置并加强通风设施和防腐、防毒设施。有爆炸危险的设备最好露天布置，室内布置要加强通风，防止易燃易爆物质聚集，将有爆炸危险的设备布置在单层厂房及厂房场地的外围，有利于防爆泄压和消防，并有防爆设施。设备布置的同时应考虑到管道布置空间、管架和操

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