贵州天福化工有限责任公司 年产30万吨合成氨及15万吨二甲醚项目
供热及水处理装置
施工图设计
消防设计说明
东华工程科技股份有限公司
二○○七年十二月于合肥
目 录
1．设计依据....................................................................................................................... 1 1.1 设计原则................................................................................................................... 1 1.2 设计规范................................................................................................................... 1 2． 工程概况..................................................................................................................... 1 2.1 装置组成、产品方案、设计生产能力................................................................... 1 2.2 生产方法及流程简述............................................................................................... 2 2.3 装置占地面积及定员............................................................................................... 3 2.4工厂位置及厂区周围消防设施的设置现状 ........................................................... 3 3. 装置性质及火灾危险类别 ........................................................................................... 3 3.1各装置主要工段的火灾危险性 ............................................................................... 3 3.2 主要危险物料特性................................................................................................... 4 4.防火安全措施.................................................................................................................. 5 4.1 总 图 ......................................................................................................................... 5 4.2 工艺........................................................................................................................... 5 4.3 建 筑与结 构 ........................................................................................................... 6 4.4 电 气 ......................................................................................................................... 6 4.5 通风........................................................................................................................... 7 4.6火灾报警与控制系统 ............................................................................................... 8 5消防系统.......................................................................................................................... 8 5.1 水消防系统............................................................................................................... 9 5.2灭火器配置 ..............................................................................................................11
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1．设计依据 1.1 设计原则
本设计遵照国家有关方针、政策，遵照“预防为主、防消结合”的精神，在进行消防系统设计时，根据有关专业的规范、?规程及规定的要求，采取相应的防火措施和设置必要的灭火设施，以确保工艺装置的安全运行。 1.2 设计规范
1 《建筑设计防火规范》（GB50016-2006） 2 《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）
3 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92） 4 《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94） 5《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-1998） 6《小型火力发电厂设计规范》(GB50049-94)
7《火力发电厂与变电站设计防火规范》(GB50229-2006)
8《火力发电厂生活、?消防给水和排水设计技术规定》(DLGJ24-91) 9《中华人民共和国消防法》
2． 工程概况
2.1 装置组成、产品方案、设计生产能力
本项目为贵州天福化工有限责任公司30万吨/年合成氨、15万吨/年二甲醚项目，拟建主要装置有：煤气化装置、一氧化碳变换、硫回收装置、酸性气体脱除、氨合成及压缩、冷冻、液氮洗、甲醇合成及压缩、甲醇精馏、二甲醚装置、空分装置、火炬、总降压站、供热装置、循环冷却水站、原水净化水站、除盐水站、污水处理站、 厂区主控楼等辅助生产设施以及固体贮运设施、二甲醚火车装车站台、二甲醚汽车装车站台、甲醇中间罐区和二甲醚成品罐区。
本工程消防专篇设计承担的设计内容为贵州天福化工有限责任公司30万吨/年合成氨、15万吨/年二甲醚项目中的部分公用工程装置，包括供热装置、原水净化站、除盐水站、循环冷却水站、污水处理站。本工程产品为电、蒸汽、除氧水；生产消防水、生活水、除盐水、循环水、处理达标的清净废水。其它装置的消防设计不包括在本次设计中，由业主委托的总体设计单位统一设计。
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热电装置：4台130t/h高温高压循环流化床锅炉，一台25MW抽汽凝汽式汽轮机配一台30MW汽轮发电机，及其配套辅机组成的主厂房。配套建设有除灰渣系统、烟气处理系统、排烟系统、石灰石粉供应系统、点火油系统、变配电及DCS系统等。
原水净化站：包括泵房、加药加氯间、贮水池等建构筑物；设计产水能力1400 m/hr。
除盐水站：包括水处理间、加药间、控制室、低压配电室、中和池等建构筑物；设计产除盐水（含冷凝液精制）能力为700 m/hr。
循环水站：包括泵房、加药加氯间、高低压配电间、冷却塔及冷水池等建构筑物；冷却水处理能力为50000m/hr。
污水处理站:包括控制室、配电室、风机房、脱水机房、各个污水污泥储池等建构筑物；处理污水规模为120m/hr。
2.2 生产方法及流程简述
供热装置：利用符合锅炉给水品质要求的除盐水，经加热除氧后，通过锅炉吸收煤燃烧过程中放出的热量，产生符合工艺要求的水、汽产品，同时通过汽轮发电机组生产电力并通过烟气脱硫系统副产硫酸铵。
原水净化站：将外界送来的地表水采用混凝、反应、沉淀和过滤的常规处理流程后保证出水水质达到作为生产、消防、生活用水的标准。
除盐水站：除盐水站采用超滤和反渗透作为预处理手段，将循环水的排污水有效利用作为除盐水站的生产上水，将其处理成所需品质的除盐水。并包括冷凝液精制。
循环冷却水站：采用机械通风逆流式冷却塔，将热水在冷却塔内与空气进行热交换而冷却，冷却后的水由泵提升供各装置重复使用。
污水处理站：各装置排除的污水采用以生化处理为主的方法，使处理后的污水水质达到国家排放标准。
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2.3 装置占地面积及定员
供热装置：占地面积 14506m2，定员95人
原水净化站和除盐水站：占地面积 6210m2，定员25人 循环冷却水站：占地面积 10058m，定员10人 污水处理站：占地面积 4935m2，定员10人
2.4工厂位置及厂区周围消防设施的设置现状
地理位置：本工程将建设在贵州省福泉市马场坪镇北面，与瓮福磷肥厂相临。厂区距马场坪镇800m左右。厂址西距贵阳约120km，南至都匀54km，北离福泉市区8km；再往北40余km到达瓮福磷矿基地——牛场。湘黔铁路从厂区南边横穿马场坪镇，马场坪火车站距厂区2.5km。
厂区南面有湘黔公路横穿马场坪镇而过，东有马瓮公路从厂区边缘通过，贵阳至都匀的高速公路亦从厂区南面通过，公路运输四通八达。
拟建工程厂址相邻的贵州宏富实业开发有限总公司设置有消防队，消防队现有16人，其现有3.5吨轻型消防水罐车3辆，炮车1辆。
3. 装置性质及火灾危险类别 3.1各装置主要工段的火灾危险性
根据防火规范和生产火灾危险性对本工程建筑物和构筑物进行分类并确定其耐火等级，详见下表。
序号 1 2 3 1 2 建 (构) 筑 物 名 称 供热装置 主厂房（含电除尘及烟囱） 主控间 配电间 原水净化站 泵房 加药间 火灾危险性类别 丁 丁 丁 戊 戊 最低耐火等级 二 二 二 二 二 2
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3 1 2 3 1 2 3 4 1 2 3 加氯间 除盐水站 水处理间、加药间 控制室 低压配电室 循环水站 泵房 加药间 加氯间 高低压配电间 污水处理站 控制、配电室 风机房 脱水机房 乙 戊 戊 丁 戊 戊 乙 丁 丁 戊 戊 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二
供电装置：主要有危险介质为煤、轻质柴油、变压器、电缆等，变压器为干式变压器，可能发生A、B类及带电火灾，为中危险或轻危险级建构筑物。
原水净化站：无特殊可燃物，主要有危险介质为仪表、电缆等，可能发生A类及带电火灾，为轻危险级建构筑物。
除盐水站：无特殊可燃物，主要有危险介质为仪表、电缆等，可能发生A类及带电火灾，为中危险或轻危险级建构筑物。
循环冷却水站：无特殊可燃物，主要有危险介质为变压器、仪表、电缆等。可能发生A类及带电火灾，为中危险或轻危险级建构筑物。
污水处理站：无特殊可燃物，主要有危险介质为仪表、电缆等，可能发生A类及带电火灾，为中危险或轻危险级建构筑物。
3.2 主要危险物料特性
本工程中循环冷却水站、给水净化站、脱盐水站、污水处理站等公用设施基本无易燃的危险物料，只有供热装置生产工艺中有部分可燃危险物质。可燃危险
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物质主要特性如下。
轻质柴油：用于锅炉点火，储油卧式罐埋于室外地下，储量约20m3。轻质柴油为稍有粘性的淡黄色至棕色液体。易燃，遇明火、高热或与氧化剂接触有引起燃烧爆炸的危险。闪点＞60℃，密度～830kg/m3，不溶于水。
氯气：黄绿色有刺激性气体，在日光下与易燃气体混合时会发生燃烧爆炸，气体外逸有剧毒。本身不燃，有助燃性。
煤：可燃固体。
4.防火安全措施 4.1 总 图
平面布置：总平面布置中，根据生产特点，结合地形、风向等因素，按功能分区布置。循环冷却水站布置于整个项目的西北面；原水净化站与脱盐水站联合布置，位于整个项目的西面；污水处理站布置在整个项目的西南西面，位于厂区边缘，供热装置布置在整个项目的东南面，干煤棚的上方。
竖向布置：拟建厂区地形为丘陵地带，本次竖向设计采用台阶式布置方式，共分五个小台阶，整个设计场地西高东低,北高南低。循环冷却水站设计绝对标高为915m；原水净水站设计绝对标高为920m；除盐水站设计绝对标高为915m；供热装置设计绝对标高为910m；污水处理站设计绝对标高为901.5m。
建筑物、构筑物防火间距：建、构筑物的最小防火间距均按照《建筑设计防火规范》及《小型火力发电厂设计规范》 “发电厂各建筑物、构筑物的最小间距”中的规定进行设计，以满足工艺合理、安全生产之目的。
本工程各装置间距离严格按规范要求布置，确保防火间距；根据生产和消防要求各装置周围设有4米的环行消防道路；同时，厂区绿化不妨碍消防操作，保证消防车辆畅通无阻地进行灭火作业。 4.2 工艺
供热装置采用一套独立的DCS，配置在主厂房的控制室内，对锅炉岛、汽机岛以及除氧给水、排渣除灰等工序的生产过程进行集中监控。
锅炉设置燃烧自动调节系统，包括热负荷调节、送风调节、炉膛负压调节系统等。设有专用的炉膛安全监控系统，包括锅炉点火，锅炉炉膛压力和灭火保护及主
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燃料跳闸等。并设置锅炉汽包水位调节、过热蒸汽温度调节系统、炉内吹灰等。
锅炉停炉时进行充氮保护。
4.3 建筑与结构
循环水站、给水净化站、污水处理站除泵房、控制配电室、加药加氯间、脱水机房等为建筑物，其它均为水池等构筑物。脱盐水站、供热装置各为联合建构筑物。本工程各装置建筑设计上采用二级耐火等级。
建、构筑物的平面和空间布置，除满足工艺生产、工人操作、维修、安全等要求外，同时结合各装置生产的特点，如防火、防爆、防腐蚀、防噪声、防毒等因素合理布置。
供热装置主厂房纵向隔墙均考虑防火；主厂房电缆隧道电缆沟与外墙交叉处设置阻火隔墙及防火门；控制室吊顶及轻隔墙采用非燃烧材料，地面上敷设活动抗静电地板，以便DCS系统的安全操作和电缆敷设，机柜间与操作室之间用玻璃隔断，以保证室内安静且防尘。
疏散楼梯和安全出口均遵照《建筑设计防火规范》的规定设置，在汽机房、锅炉房两端设置钢梯通至各层及屋面作为疏散及消防之用。
4.4 电 气
(1)电源状况
界区外部电源：本项目总进线电源为110kV，由系统电网双回路引入。 界区内部电源：根据热能综合利用原则，厂内供热装置设置自备发电机一台。发电机的额定功率25MW、最大出力30MW、出口电压6.3kV、功率因数0.85、频率50Hz。
(2)供电的负荷等级
本工程原水净化站中除消防给水泵、加压泵的用电负荷等级为一级外，其余用电负荷等级为二级；供热装置的用电负荷等级为二级；循环冷却水站、除盐水站、污水处理站用电负荷等级为二级负荷；装置中个别用电设备和仪表电源为保安负荷。
本工程在110kV总降压站及循环水站均设有6kV应急母线段，6kV应急电源由完全独立于110kV正常工作电源的变电所引来。三台高压消防给水泵属一级负荷，
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正常情况下由循环水站6kV工作段供电，事故时至少有一台高压消防给水泵由6kV应急段母线供电，0.4KV一级负荷正常情况下由循环水站的0.4KV工作段供电，事故时，自动切换为应急变压器供电。保证了一级负荷的供电可靠性。
(3)事故照明
本工程在供热装置的主厂房、电控间等重要车间的楼梯、过道、出口、重要操作岗位等处设置事故照明灯,事故照明灯正常情况下由厂用交流电源供电，事故照明灯配有电池组，事故情况下能保证不低于30分钟的照明时间；主控间等重要岗位的事故照明,设置由直流系统供电。
按环境特征的不同，电气设备考虑选用单一的防爆型、防腐型、防水型、防尘型；或选用相关的组合型
(4)防雷、防静电
接地系统由电气系统接地、设备接地、防静电接地和防雷保护接地组成。电气接地系统为6/0.4kV变压器二次侧中性点接地；设备接地为电气设备正常不带电的金属外壳和建筑物的钢结构接地；防静电接地为含有可燃性气体或液体可能产生静电的管道、罐、塔等设备做接地。各装置按三类防雷建筑物设防，该系统接地装置与电气接地装置接地共用。整个接地系统的电阻不大于4Ω。工程内的建、构筑物按有关规程设置防雷，接闪器、引下线、接地极均采用镀锌金属，并尽可能利用工艺结构主筋和基础钢筋作为主要接地极，防雷系统的接地装置与电气接地装置相 连，形成一体。 4.5 通风
对余热量不大，有害气体散发量较少的厂房，原则上以自然通风为主，当自然通风不能满足要求时,辅以机械通风。对余热散发量较大的厂房，设置消除夏季余热的机械通风装置。
脱水机房、鼓风机房、加氯间、循环水站的半地下泵房设置轴流通风机，对室内进行通风换气。低压配电室和变频器室在外墙上设置轴流风机排风。换气次数按8～12次/h计。
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4.6火灾报警与控制系统
根据消防要求，本工程设置火灾报警系统。在供热装置的主厂房集控室内设置一台火灾报警控制器，采用壁挂式安装方式。供热装置和水处理装置内的所有火灾报警信号送至该火灾报警控制器。
该火灾报警控制器可与全厂火灾报警控制器联网。
火灾报警系统的主电源为220VAC，由自控UPS电源供电。当交流停电时，备有DC24V直流电源，以确保消防系统的供电。
在控制室、机房等场所设置复合式感烟感温探测器，在配电室设置感烟探测器，在每个防火分区出口处设置手动报警按钮和火警警铃，以便在发现火情时能及时报到控制中心。
火灾报警系统采用总线制配线方式。信号线及电源线均采用铜芯电线（缆），在室外沿外管架或电缆桥架敷设，或穿钢管埋地敷设；进入室内穿钢管沿天棚或墙暗埋敷设。
消防联动：（1）低压消防系统：低压消防管网压力平时由生产用水维持，当消防总控制室接到厂区火灾报警信号后，可远程人工开启低压消防水泵，同时消防总控制室送信号至消防泵房，在消防泵房亦可自动或手动启动低压消防水泵。（2）高压消防系统：高压消防管网压力平时由小流量稳压泵组维持系统压力≥0.7MPa，火警时，消防管网压力下降，通过压力联锁自动启动高压消防主水泵向高压消防水管网系统供水，消防管网压力增至1.3MPa。同时当消防总控制室接到厂区火灾报警信号后，可远程人工开启高压消防水泵，同时消防总控制室送信号至消防泵房，若联锁出现故障时，消防泵房亦可手动启动高压消防水泵。
5消防系统
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、易爆物品设置防范措施,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、火灾危险类别和临近企业消防力量,合理地设置消防设施。
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5.1 水消防系统
（1）水源
天福公司原水净化站取水源头来自宏福总公司黑塘桥泵站，该泵站距本工程厂区约5.5km。黑塘桥泵站日供水能力可达10万立方米，目前宏福总公司磷肥厂生产用水不足1600 m3/h，其富余供水量超过2000 m3/h，可满足本工程消防用水需求。黑塘桥泵站电源来自宏福总公司主电源，安全等级高，同时该黑塘桥泵站旁为宏福总公司黑塘桥自备水电站，装机能力达2×500KW，可作为泵站安保电源，极大的提高了泵站的安全可靠性。有两条DN600的独立给水输送管线已敷设至厂区内的原水净化站。
本工程中原水净化站的设计规模为1400 m3/h。原水来自两条DN600的独立给水输水管线，经处理后其出水浊度达到3mg/l后进入水池，通过水泵加压后供各装置生产生活用水和消防用水。同时这两条DN600的独立给水输水管线作为厂区消防时的连续补水管。
（2）消防水量
贵州天福化工有限责任公司30万吨/年合成氨、15万吨/年二甲醚项目占地约为33.7公顷，小于100公顷，根据《石油化工企业设计防火规范》要求，同一时间内的火灾次数按一次考虑。根据总体院所提设计要求，该项目火灾时消防用水量最大处为二甲醚罐区，消防用水量为1300 m3/h，火灾延续时间为6小时。根据各装置的生产性质、规模大小、耐火等级的不同合理设置消防水设施，将厂区消防水系统划分为：生产及低压消防水系统、高压消防水系统。消防水池和消防泵设在原水净化站内。
（3）低压消防水系统
根据总体院所提设计要求，该项目火灾时低压消防用水量为216 m3/h，火灾延续时间为3小时。全厂消防水站与原水净化站联合布置，生产和消防共用水池，水池有效容积2500 m3。低压消防水与生产水共用一套系统，采用水泵三台（二用一备），单台流量180～220m3/h，供水压力0.45MPa，设低压消防水系统保护除煤气化主装置、二甲醚罐区、氨罐区、供热装置以外的区域。
生产及低压消防管线全厂呈环状布置送至各用水点，其上布置室外地上式消火栓，消火栓布置间距不大于60米。环网上用阀门分成了若干独立段，每段内消火栓
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数量不超过5个。
低压消防水系统由清水池、消防泵、管网、室内消火栓、室外消火栓组成。平时管网内充满生产用水供生产使用，火灾时启动消防泵利用储水池水进行消防，消防泵可自动或手动启动。
（4） 高压消防水系统
根据总体院所提设计要求，该项目火灾时高压消防用水量为1300 m3/h，火灾延续时间为6小时。高压消防水系统保护煤气化主装置、二甲醚罐区、氨罐区、供热装置，高压消防水系统由室内消火栓和装置区内的消防水炮组成，系统供水由新建的消防水池及消防水泵供给。高压消防水为独立的系统，采用水泵三台（二用一备），单台流量650m3/hr，供水压力1.3MPa；消防稳压泵二台（一用一备），单台流量18m3/h, 供水压力0.7MPa。消防管网压力平时由小流量稳压泵组维持系统压力≥0.7MPa，火警时，消防管网压力下降，通过压力联锁自动启动消防主水泵向高压消防水管网系统供水，消防管网压力增至1.3MPa。
高压消防水管线在煤气化装置及罐区周围环状布置，环状管网上布置消防水炮保护装置任意位置，消防水炮布置间距不大于60米。环网上用阀门分成了若干独立段，每段内消防水炮数量不超过5个。
（5）本工程各装置的水消防系统
供热装置：根据《火力发电厂与变电所设计防火规范》主厂房生产类别为丁类，室内消防用水量25 l/s，室外消防用水量40 l/s，总计消防用水量为65 l/s，火灾延续时间2小时。主厂房室内设置室内消火栓系统，确保发生火灾时有2枝水枪的充实水柱到达室内的任何部位。消防给水管从两个方向接自厂区高压消防给水管网，接管管径为DN100。室外设室外消火栓，给水接自厂区低压消防给水管网。
原水净化站：根据《建筑设计防火规范》原水净化站主要生产类别为戊类，消防用水量为10 l/s，火灾延续时间2小时。原水净化站各建筑物内不需设置室内消火栓，室外沿装置周围的环形道路设置室外消火栓，给水接自厂区低压消防给水管网。
除盐水站：根据《建筑设计防火规范》除盐水站主要生产类别为戊类，消防用水量为15 l/s，火灾延续时间2小时。除盐水站各建筑物内不需设置室内消火栓，室外沿装置周围的环形道路设置室外消火栓，给水接自厂区低压消防给水管网。
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循环冷却水站：根据《建筑设计防火规范》主要生产类别为戊类，消防用水量为15 l/s，火灾延续时间2小时。循环冷却水站各建筑物内不需设置室内消火栓，室外沿装置周围的环形道路设置室外消火栓，给水接自厂区低压消防给水管网。
污水处理水站：根据《建筑设计防火规范》主要生产类别为戊类，消防用水量为10 l/s，火灾延续时间2小时。污水处理水站各建筑物内不需设置室内消火栓，室外沿装置周围的环形道路设置室外消火栓，给水接自厂区低压消防给水管网。
供热装置、原水净化站、除盐水站、循环冷却水站、污水处理站各处的室外消火栓由负责全厂公用工程的总体院负责设计。 5.2灭火器配置
本工程根据不同装置、不同工艺要求和火灾危险等级，在工艺装置区、辅助装置区、公用工程设施分别设置移动式干粉灭火器；在控制操作室、机柜室、贵重设备室等，设手提式二氧化碳灭火器，用以扑救初期火灾。各装置灭火器设置总数见下表。
灭火器设置一览表
序号 1 2 3 4 5
建、构筑物名称 灭火器规格 数量 供热装置 原水净化站 除盐水站 循环冷却水站 污水处理水站 MF/ABCZ4 MT7 MF/ABCZ4 MF/ABCZ4 MT7 MF/ABCZ4 MT7 MF/ABCZ4 MT7 备注 86具 手提式磷酸铵盐干粉灭火器 4具 手提式二氧化碳灭火器 6具 手提式磷酸铵盐干粉灭火器 16具 手提式磷酸铵盐干粉灭火器 2具 手提式二氧化碳灭火器 14具 手提式磷酸铵盐干粉灭火器 2具 6具 2具 手提式二氧化碳灭火器 手提式磷酸铵盐干粉灭火器 手提式二氧化碳灭火器
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