防火防爆（精选九篇）
防火防爆 篇1
通过检测和信号调理电路、单片机、显示和报警电路、GSM模块和通风机等电路模块构造一个家庭防火防爆安全自动监测系统硬件电路[2], 并设计相应的软件程序, 使之具有功能:1) 防爆参数检测, 2) 信号转换与处理, 3) 显示与报警。
1 总体硬件系统
1.1 单片机最小系统
单片机的最小系统如图1所示。它主要由三部分构成, 分别是STC12C5A60S2单片机、复位电路和时钟电路。复位电路由电阻、复位按钮和电容组成。时钟电路由两个30PF的电容和11.059 2 M的晶振组成[3]。
1.1.1 复位电路的设计
复位也就是单片机的初始化。单片机启动之前, 需要复位。其可以使CPU, 还有其它部件处于一个确定的状态。单片机从这个初始状态开始工作。对于整个系统来说, 复位操作是非常重要的, 需要相关的外围电路实现。复位电路如图1所示。
1.1.2 单片机时钟电路
单片机内部时钟电路如图1所示。单片机时钟有两种工作方式, 第一种是内部R/C震荡时钟, 第二种是外部晶振时钟。本系统串行通信对时钟要求高, 采用外部晶振时钟。时钟电路两个端口分别接单片机XTAL1和XTAL2引脚。
1.2 烟雾传感器电路
检测CO的浓度用MQ-2传感器。检测得到的信号比较小, 必须经过放大和调理。所以用电阻R6来调节输出信号的大小。当环境中CO浓度比较低, H-H两级电导率比较低, 电压比较小, 而输出电压就比较大。根据CO浓度和输出电压关系知, 当CO浓度为300 PPM, 输出电压为1 V。设定浓度超过300 PPM, 系统就报警。烟雾传感器电路如图2所示。
1.3 温度传感器电路
温度模块由DS18B20、R3组成, 其中R3属于上拉电阻。温度传感器属于数字式传感器, 可以直接读出温度值。DS18B20测量温度范围为-55~+125℃, 测温精度0.5℃, 完全满足对家居环境温度的测量要求。可以直接将温度转换值以16位数值码的方式输出。根据温度和数字量的关系, 当温度为30℃时, 输出的16位数字码是003BH。设定室内温度超过30℃, 系统就报警。温度模块电路连接如图3所示[4]。
1.4 可燃气体传感器电路
本设计中使用的可燃气体传感器为QM-N5。此传感器是电阻型半导体气体传感器[5]。原理是当有可燃气体产生时, 气体就会在半导体表面发生化学反应。反应一旦发生, 就会使相应的电阻发生变化。可燃气体检测和调理电路如图4所示。从U0输出的电压很小, 因此必须经过LM324进行适当的放大。然后将所得电压送入单片机中带有A/D转换功能的接口, 进行转换和数据处理。根据可燃气体浓度和输出电压关系, 当可燃气体浓度为200 PPM, 输出电压为0.5 V。设定可燃气体浓度超过200 PPM, 系统就报警。
1.5 GSM模块
本设计的GSM模块采用Siemens公司的TC35i模块, 西门子GSM模块是支持中文短信息的工业级GSM模块, 工作在EGSM900和GSM1800双频段, 电源范围为直流3.3~4.8 V。TC35i模块有40个引脚可以划分为5类, 即电源、数据输入/输出、SIM卡、音频接口和控制。
TC35i的第13为对外输出电压 (供外电路使用) , 14为ACCU-TEMP接负温度系数的热敏电阻, 用于锂电池充电保护控制。
15脚是启动脚IGT, 系统加电后为使TC35i进入工作状态, 必须给IGT加一个大于100 ms的低脉冲, 电平下降持续时间不可超过1 ms。
18脚RXD、19脚TXD为TTL的串口通讯脚, 需要和单片机或者PC通讯[6]。
TC35i的第32脚SYNC引脚有两种工作模式, 本模块使用的是指示TC35i的工作状态。当LED熄灭时, 表明TC35i处于关闭或睡眠状态;当LED为600 ms亮/600 ms熄时, 表明SIM卡没有插入或TC35i正在进行网络登录;当LED为75 ms亮/3 s熄时, 表明TC35i已登录进网络, 处于待机状态。
35~38为语音接口, 35、36接扬声器放音。37、38可以直接与驻极体话筒连接来采集声音。单片机通过I/O口控制TC35i的开关机、复位等, 通过串口与TC35i进行数据通信。
TC35i与SIM的连接图如图5所示, 它可以实现短信的收发[7,8]。
1.6 通风机控制电路
通风机电路如图6所示。主要由三极管、光电耦合器、发光二极管、线圈和通风机组成。工作原理是单片机从P2.1输出一个高电平使Q7导通, 接着光敏三极管导通, 同时Q6导通, 因而继电器的线圈K1通电, 继电器接触点闭合, 使交流220 V电源接通, 通风机开始工作。反之, P2.1输出低电平时, 继电器触点断开。
2 软件设计
2.1 系统主流程
本系统的软件设计以C语言为基础。系统主程序流程:开始→系统初始化→{读取三种传感器参数→报警子程序→键盘扫描→判断键值→调用显示数据子程序}。
主程序是一个无限循环的程序, 通过对各个模块的合理调用实现对参数的测量、比较、报警和显示。工作原理是上电后系统初始化, 单片机迅速检测到被测参数, 并存储起来, 在这个过程中包括A/D转换。然后启动报警子程序, 判断是否越限, 越限就报警30 s, 同时发送短信到主人手机, 接着判断键值。如不越限, 直接判断键值, 显示相应的数据。接着返回继续读取三种传感器的数值, 依次循环。
2.2 本方案优点
在元器件选择方面:
1) 主控制器选用STC12C5A60S2, 是8051单片机的加强版。自带8路10位高速A/D转换, 优点是处理速度快、低功耗、超强抗干扰能力。
2) 本设计选用的GSM模块是西门子生产的TC35i。它是一款高度集成的短信模块, 其体积小且重量轻, 被广泛应用。
3) 显示器采用国产的4位动态显示数码管3461LED。它的优点是与单片机连接方便、占有的I/O口少、驱动简单、稳定性好。
参考文献
[1]王芳, 马幼军, 蒋国平.智能化住宅防盗防火报警系统设计[J].传感器技术, 2002 (10) :25-27.
[2]徐立军.一种多功能家庭安防报警系统的研究与实现[D].合肥:合肥工业大学, 2009.
[3]李小武.用单片微机8051设计的防盗报警系统[J].零陵学院学报, 2004 (3) :36-37.
[4]李光忠.基于单片机的温湿度检测系统的设计[D].济南:山东大学, 2007.
[5]龚翔, 李亚杰, 高学平, 等.基于GSM的天燃气报警系统[J].机械工程与自动化, 2011 (164) :178-180.
[6]唐桃波, 陈玉林.基于AT89C52的智能无线安防报警器[J].电子设计应用, 2003 (6) :49-52.
[7]员天佑, 谢阅.基于GSM的远程住宅智能监控系统的设计与实现[J].微计算机信息, 2006 (5) :95-96.
防火防爆课程设计 篇2
一博观楼简介
博观楼位于我校中区，是学校的主教学楼之一。它的墙体是由混凝土、砖建造，天花板也是钢筋混凝土。博观楼有地下室，主要是用来做实验室，其中有砂浆室，音响空调模拟室，建筑材料实验室等。地面建筑一共有九层，层高3.5米，总高度为35米左右，长70米，宽25米。北边是篮球场，南边正对着学校南门，东边与求是楼相邻，西边靠近德惠楼。绿树环绕，环境优雅为我校师生提供了一个良好的学习办公环境。
二现有的消防设施
博观楼于2012年暑假进行了一次较大的装修。地下一层有消火栓4个，灭火器箱5个，其中每个灭火器箱配有3个压力式灭火器。一楼在南门口左右两侧分别有一个灭火器箱，在10105，10101旁边设置有消火栓。自二楼到八楼，电梯旁边均设置有一个消火栓，平台处均放置有两个个灭火器箱，楼道两边都安装有防火卷帘，五号教室旁边也设置有一个消火栓。博观楼的阶梯教室，一楼为停车场，没有消火栓和灭火器，二楼的阶一和阶二门口各有一个灭火器箱，三楼只有一个灭火器，没有消防栓。
总体来说，由于博观楼是我校建成较早的一栋教学楼，投入使用的年份较长，消防设施已经出现明显的老化。虽然去年暑假进行了一次大装修，但是消防设备却没有更新，灭火器的标识上可以看出，灭火器已经有一段时间没有更换了。消火栓的橡胶管，明显感觉到已经出现一定程度的老化。学校为了防止有学生乱动按钮，已经用铝合金做成的保护盖遮住，在紧急情况时由于慌乱等原因可能会造成打不开，从而阻止了防火卷帘的释放。为了防止防火卷帘下滑甚至用铁链将防火卷帘锁死。在一楼大厅也没有像致远楼那样布置有博观楼的整体布置图，和发生紧急情况时，引导人们迅速撤离的紧急疏散路线图。
三、建筑物火灾危险度GR分析 1可移动火灾负因子Qm取值
可燃物折合标准木材重量估算值：桌椅门窗均为木质结构，一套桌椅重约10kg，一扇门重约为15kg，一扇窗户3kg，一套厕所门板30kg，一台电视15kg。
地下室：地下室有音响空调模拟室、建材力学室、建筑材料实验室、继电保护室，实验室里面主要是一些电气设备，重约400kg。在最里面的角落堆积有大量的木材重约350kg。地下室可燃物总量为750kg。
一楼：101，102,103，106，107,108，分别有桌30张，门两扇，窗户2个。104是值班室里面3张桌子，2张椅子。105有桌子35张，110有桌子40张。一楼可移动燃烧物总量为2700kg。
二楼：201桌子30张，202桌子32张，203为办公室有桌子10张，电脑10台。204为信管教研室有6张桌子、书籍若干重约100kg，205桌子40张，206、207、208桌子均有桌子28张，209为信管教研室有桌子6张，电脑4台，210桌子40张。厕所共有10套门板，主要是塑料重约300kg。二楼可移动燃烧物2670kg。
三楼：301有桌子28张，302有桌子30张，303为网络工程实验室有电脑若干，304为计算机教研室，305有桌子33张，306、307、308均有桌子30张，310有桌子40张。三楼可移动燃烧物总量为2460kg。
四楼：401、402、403均有桌子31张，404为力学教研室有电脑若干，405有桌子40张，406、407、408均有桌子30张，410有桌子38张。四楼可移动燃烧总量为2960kg 五楼：501有桌子32张，502有桌子25张，503有桌子32张 ,505有桌子36张，506、507、508均有桌子31张，510有桌子36张。五楼可移动燃烧物总量为2590kg。
六楼：601有桌子35张，602有桌子30张，603有桌子32张，605有桌子38张，606有桌子32张，607有桌子33张，608有桌子30张，609有沙发凳子10个，610有桌子41张。六楼可移动燃烧物总量为2700kg。
七楼：701有桌子32张，702、706、707均为管理系办公室，703有桌子32张，705有桌子40张，708有桌子30张，710有桌子40张。七楼可移动燃烧物为2000kg。
八楼：801、802均为办公室，803有桌子30张，804、809均为语音发射台，805有桌子32张，806有桌子30张，807有桌子32张，808有桌子30张，810有桌子37张。八楼可移动燃烧物总量为1700kg。
九楼：基础部的办公室以及基础部职工之家。九楼可移动燃烧雾总量约为1000kg。
博观楼可移动燃烧物总量为20803kg,博观楼建筑面积为70×25×8大约为114000平方米。
移动可燃物的量为
Qm=20803kg/14ooom2=1.49kg/m。查阅移动可燃物与Qm
2的关系表可知，移动可燃物两在0-15之间，所以Qm取值为1.0。
3.2易燃性因子C取值
易燃性能分为4个等级，每一个等级对应这一个C值。根据混合可燃物C确定原则，博观楼内混合材料中高危险等级材料含量小于10%，所以危险等级是由质量占90%以上的可燃物决定。博观楼内主要可燃物为木材，可燃物等级为二级，所以查阅易燃性能取值表可知C应当取1.2。
3.3固定的火灾负因子Qi取值
每层建筑物构建可燃物有16扇门，重约240kg。每层有18扇窗，重约48kg，窗帘36面，重约50Kg。电线若干，重约12kg。厕所共有10套门板，主要是塑料重约300kg。教室内天花板为塑料，重约100Kg，每层8个教室。一共有九层楼，所以博观楼固定可燃烧物总量约为13632kg。所以Qi=13632kg/14000m2=0.9737kg/m2。由于支撑结构材料和墙壁材料均是混凝土、砖、钢，天花板材料是混凝土、钢，因此对照Qi的取值表可得出Qi=0 3.4火灾区域及位置因子B取值
B表示建筑物火灾区域对灭火难易程度的影响。由于博观楼的火灾区域在3000-10000m2之间,层数为9层，高度为35米，所以B值取1.8。
3.5灭火延迟因子L取值
在燕郊的消防机构主要是三河市公安消防大队燕郊消防特勤站共配备有5辆消防车，人员20余人地理位置位于汉王路和汇丰大街交汇处，距离华北科技学院3.5km,可以在十分钟内到达火场。燕郊开发区紧邻北京市通州区，当火势迅猛难以扑灭，火警级别升高时，可以根据实际情况请求通州区消防支队支援，所以根据灭火设施以及其他和人有关的因素，L对照表可得L=1.1。
3.6建筑耐火能力W取值 博观楼的墙壁材料为无防护的钢筋混凝土墙及侧抹灰墙，天花板材料是几厘米厚的塑料吊顶天花板，耐火时间小于30分钟，所耐火等级为1级，所以建筑物耐火能力W应取1。
3.7Ri的参考值确定
博观楼的可燃物较多，多为桌椅、窗帘、堆积的木材、电脑、实验仪器、发射台等设备，着火性一般，堆放较为分散，在一定程度上阻碍了火势的蔓延，所以火灾危险性度较小，对照Ri的参考值可得Ri=1.3。
3.8GR的计算
GR=(Qm×C+Qi)×B×L/W×Ri=(1.49×1.2+0)×1.8×1.1/1×1.3=1.52
四、建筑物内火灾危险度IR的分析 4.1人员危险因子H的取值确定
博观楼有两个楼梯两个电梯，楼梯主要是使用由中央的大楼梯。位于女生厕所旁的楼梯由于太窄切高度较低，所以很少有人走。而阶梯教室只有一个楼梯。一方面，由于博观楼构造较为简单，每层的结构都几乎相同，所以人员能够准确地沿逃生路线撤离。另一方面，博观楼是学校的主教学，平时人员比较集中，楼道较窄，在一定程度上增加了逃生的难度，对人员的生命有危险，但是人员能够自救，所以对照H取值表可得：危险等级为2级，H=2 4.2财产危险因子D的取值
博观楼内部大多为桌椅，电脑，财产密度小，单体价值不高，所以对照财产危险因子取值表可得：危险等级为1级，D=1 4.3烟气F的取值确定
博观楼内部的易燃物主要是桌椅，电脑，实验仪器等。危险物品很少，在燃烧时会产生浓烟，但是烟气不存在间接腐蚀性，有毒性较弱。但是楼道宽度较窄，整体空间较小，加之通风条件不是很好，不利于烟气的及时排出，所以对照烟气因子取值表可得：危险等级为2级，F=1.5 所以IR=H*D*F=2*1*1.5=3 五确定建筑物保护系统
通过计算可知GR=1.65，IR=3对照火灾危险度分布图可得GR未超过临界值而IR超过临界值，所以落在C区域，需要安装自动报警系统。
六、建筑物火灾的特性及其危害 6.1火灾的发展过程
发生火灾有着多种因素，在可燃物、助燃物、火源三种条件齐备时，就会产生燃烧
灾的发生过程一般来说可以分为以下几个阶段酝酿期、发展期、全盛期、衰灭期
民用建筑设计通则(JGJ37-87)第一章,总则第1.0.5条 民用建筑高度与层数的划分:
一、住宅建筑按层数划分为：1-3层为低层；4-6层为多层；7-9层为中高层；10层以上为高层
二、公共建筑及综合性建筑总高度超过24米者为高层（不包括高度超过24米的单层主体建筑）
三、建筑物高度超过100时，不论住宅或公共建筑均为超高层
七、改进措施
1、加强消防培训提高意识 高校应结合自身情况定期、分批组织全体教职员工、学生开展消防安全教育培训不断提高全校师生员工的消防安全意识增强其防火、灭火和火场自救逃生的能力。如将消防安全教育培训的内容纳入教学计划增加一定课时的消防知识课程
系统讲解消防理论知识
培养学生的消防安全素质。聘请消防专家开展专题消防知识讲座对平时容易忽略的致灾因素的解析
通过对典型案例的分析
让广大师生员工脑海中紧绷消防安全这根
不断提高相在实战中检验弦。定期组织志愿消防队等消防组织进行防火知识和灭火技能培训关人员发现火灾隐患和扑救初期火灾的能力。定期组织消防演练相关人员对消防知识的掌握情况。开展多种形式的消防宣传工守消防安全规定
2、消防设施与器材 教学楼消防设施与器材主要包括灭火器栓箱应急灯
随时提醒广大师员
消火栓消防消防报警装置等。经实际考察上述器材的数量及配置方位都符合消防栓箱不易打开、消防报警装置和应急设计要求。但是也存在一些问题。如灯无法正常工作或被认为损毁。学校应加强对消防设施的日常维护并加强学生的消防消防器材保护意识。
防火防爆 篇3
【关键词】LNG加气站；火灾爆炸；防火防爆设计；灭火系统
1.引言
LNG是液化天然气的缩写形式，具体是指将天然气经过脱水、脱重烃、脱酸性气体等一系列净化处理，然后进行-162℃深度冷制，从而形成液体，供人们使用。常温常压状态下，液化天然气的体积约为同量气态天然气的1/625，采用该方式存储，能大大节约存储空间，更好满足人们使用的需要。另外，由于LNG体积小，密度大，储气瓶质量轻，小汽车充气一次可行驶300-800km，对汽车运行具有积极作用，深受很多驾驶员的喜爱。同时还可以像油品一样对其进行运输，具有压缩天然气、液化石油气的优点，还可以克服它们质量大，占用空间大，运输困难的缺陷，在实际工作中使用具有更为顯著的优势和特点。由于LNG具有上述显著特点，同时还有利于保护环境，因而其应用也越来越广泛，LNG加气站的建设数量也在不断增多。随着LNG燃料技术的广泛应用和LNG汽车的推广，做好LNG加气站设计工作，实现对火灾爆炸的有效预防，确保LNG加气站安全运行是摆在人们面前的一项重要工作。下面将分析火灾爆炸的危险性，并就防火防爆设计提出相应对策，希望能够为实际工作提供启示和借鉴。
2.LNG加气站的火灾爆炸危险性分析
LNG加气站的主要设备包括储罐、泵、汽化器、加气机等，为确保这些设备正常运行和工作，必须做好设计工作，使其更好发挥作用。加气站工艺流程包括卸车、调压、加气、泄压，在每个环节都必须严格遵循相关规范流程，确保加气站安全。如果没有严格遵循相关规范要求，可能导致火灾爆炸问题发生，给LNG加气站的安全运行带来威胁。
2.1引发火灾爆炸。LNG加气站的主要成分为甲烷混合物，燃点650℃，闪点-190℃，爆炸极限5%—15%，最小点火能量0.28mJ，火灾危险性为甲类。LNG是一种低温液体，存储于管道之中，在热传导或热量的影响之下，会导致系统中的一些液体蒸发为气体，使得系统压力升高，当安全泄压装置故障或泄放能力不足时，会引发储罐或管道超压爆裂现象。卸车和加压流程中，如果人为操作存在失误情况，会引起LNG泄漏现象发生，泄漏后LNG气体会不断扩散，遇到火源便会发生火灾。另外，LNG气体会被空气气化，与空气形成爆炸混合物，一旦遇到点火源，便会引起燃烧爆炸现象发生。
2.2爆炸危害性大。LNG最大爆炸压力6.8kg，60m3的储罐发生泄漏，泄漏天然气量最大值为32400m3，并且会形成倒圆锥体扩散现象，爆炸影响范围约60m。一些LNG加气站位于城市人口密集处，或者处于盛行风的下风向，一旦发生爆炸事故，不仅会造成巨大的经济损失，还可能导致人员伤亡。
2.3爆炸处理难度大。泄漏的LNG会灼伤人体，影响抢险人员靠近，导致火灾爆炸事故危害性进一步增大。火灾爆炸会形成流淌火，引发加气站周围建筑物燃烧，也进一步增大灭火的工作难度。如果加气站具有多个储罐，可能引起重复爆炸现象，不仅威胁加气站工作人员的安全，还会进一步加大事故所带来的损失。
3.LNG加气站的防火防爆设计对策
3.1平面布置。做好平面设计是十分重要的一项工作，必须对此足够重视，确保LNG加气站安全运行。坚持有利生产、方便管理、确保安全、保护环境的原则，考虑场地实际情况，对LNG加气站各项设施进行科学合理布置。设计中应该确保加气站四周空间开阔，与加气站工艺设施30m范围内不得设置构筑物、建筑物。设计中要根据NB/T1001的相关规范标准为指导方针，合理设置储罐、放散管管口、撬体与站内建筑物和构筑物、站房等的防火间距，确保满足相关规范标准，促进施工任务顺利完成，有效保障加气站的安全运行。除了朝向道路一面之外，LNG加气站其余三面都设置2.2m高的非燃烧体实体围墙，LNG储罐四周设置混凝土防护堤，有效容积为80m3。通过采取这样的设计对策，一旦发生泄漏事故，也能有效避免LNG出现四处扩散现象，降低事故所带来的损失。
3.2工艺技术防火对策。设计中严格以NB/T1001第6章的规定为指导规范，确保防火设计满足要求，同时还采取以下设计对策。选择工艺优良、技术先进的管件、管线，确保满足相关要求，产品得到权威机构认证。合理设置切断装置，储存、气化、加气室，值班控制室，加气站现场都要设置紧急切断系统。这样在紧急状态下，能迅速关闭管道阀门和泵电源，确保设备安全。另外还要设置检测报警装置，当发生泄漏情况，在天然气和空气形成爆炸性混合物之前，能够将信号传递给控制室，为采取措施处理和应对事故提供方便。
3.3电气、仪表设计对策。LNG加气站供电等级通常为三级，站内电力线路用电缆并穿钢管直埋敷设。同时在整个设计过程中，要严格遵守《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）的规定以及其它国家规范标准。做好供配电、防雷、防静电设计工作，促进各项电气、仪表设备正常运行，从而更好掌握LNG加气站运行情况，有效保障加气站的安全。
3.4消防、给排水设计对策。根据NB/T1001第7章的规定，在储罐区、站房、配电室分别配置4kg干粉灭火器，加气区配置2台35kg推车干粉灭火器。防护堤外配置灭火沙子2m3，灭火毯5块。设置消防给水系统，站内排水系统设置水封装置，确保日常供水和消防用水需要，一旦发生火灾能迅速用灭火设备进行灭火，尽量降低火灾带来的危害。
3.5配置高倍数灭火系统。为确保LNG加气站的安全，预防火灾爆炸事故发生，还需要为加气站配置高倍数灭火系统。研究表明，加气站日常运行中，如果储罐、管道、连接处发生破裂现象，重要阀门失效，往往会引起重大泄漏事故。针对这种情况，可采用高倍数泡沫覆盖在泄漏的LNG上面，从而降低蒸汽产生速率，减少可燃气体覆盖范围。一旦LNG加气站出现泄漏事故，利用高倍数灭火系统能快速控制和消灭明火，实现对事故的有效处理，尽量降低火灾爆炸事故所带来的损失。
4.结束语
目前，LNG加气站还处在发展初期，在设计和使用过程中可能存在不足之处。NB/T1001的发布与实施，为LNG加气站合理设计提供相应的依据。因此在设计过程中，应该严格遵循这些规范要求，确保设计的科学性与合理性。另外还要选择安全、可靠的设备、材料，保障安全技术的先进性与科学性，避免LNG发生泄漏现象，有效防止火灾爆炸现象发生，确保LNG加气站安全运行。
参考文献
[1]安春晖.某CNG加气站的火灾爆炸危险性评价[J].消防科学与技术，2014（7），828-832.
[2]潘光泉.LNG加气站的火灾爆炸危险性分析及防火防爆设计[J].消防技术与产品信息，2012（9），3-4.
电气防火防爆安全措施探讨 篇4
1电气设备的正确选型
在保证危险场所种使用的电气设备, 应具有不同程度的防爆性能。
1.1防爆电气设备的类型和基本要求
1.1.1防爆型:具有隔离外壳的电气设备, 即把能点燃爆炸性混合物的部件封闭在一个外壳内。 该外壳能承受内部爆炸性混合物的爆炸压力, 并能阻止其向周围的爆炸性混合物传爆;1.1.2增安型: 在正常运行条件下, 不会产生点燃爆炸性混合物的火花或危险温度, 并在结构上采取措施, 提高其安全程度, 以避免在正常和规定过载条件下出现上述现象;1.1.3本质安全型:在正常运行或标准试验条件下所产生的火花或热效应, 均不能点燃爆炸性混合物;1.1.4正压型:具有保护外壳, 且壳内有保护气体, 其压力保持高于周围爆炸性混合物气体的压力, 以避免外部爆炸性混合物进入外壳内部; 1.1.5充油型:全部或某些带电部件浸在油中, 使之不能点燃油面以上或外壳周围的爆炸性混合物;1.1.6充砂型:外壳内充填细颗粒材料, 以便在规定使用条件下, 外壳内产生电弧、火焰传播, 壳壁或颗粒材料表面的过热温度, 均不能够点燃周围的爆炸性混合物;1.1.7粉尘防爆型:为了防止爆炸粉尘进入设备内部, 外壳的接合面应紧固严密, 并须加封垫圈, 转动轴与轴孔间要加防尘密封。 粉尘沉积有增温引燃作用, 故要求设备的外壳表面光滑、无裂缝、无凹坑或沟槽, 并且有足够的强度。
1.2防爆电气设备选型的依据。 防爆电气设备应依据爆炸危险区域的等级和爆炸危险物质的类别、级别、组别选型, 做到安全可靠、经济合理。 气体爆炸危险场所防爆电气设备的选型, 粉尘防爆危险场所以及其他爆炸危险场所, 其防爆电气设备的选型, 目前尚无定型产品, 在确保安全的情况下, 由各主管部门自行选定。
2电气设备的正确安装
2.1为了有效防止爆炸、火灾事故的发生, 凡在爆炸、火灾危险场所装设电气装置、线路, 均应严格遵循有关国家标准、规程和规范的规定, 并应符合有关主管部门对防爆、防火的具体规定, 不得任意施工。
2.2爆炸危险场所中的电气线路, 应敷设在爆炸危险性较小的区域或距离释放源较远的位置, 应避开易受机械损伤、振动、腐蚀、 粉尘和纤维积聚以及有危险温度的场所。 不可能时, 应采取相应保护措施, 以满足这些场所的安全要求。
2.3架空线路, 严禁跨越爆炸危险场所。 当架空线路与爆炸危险场所邻近时, 架空线路与爆炸危险场所边界的距离不应小于杆塔高度的1.5倍;在特殊情况下, 10kv及以下线路采用有效措施后, 才可适当减少距离。
2.4电气线路应根据需要设有相应的保护装置, 以便在发生过载、短路、漏电、接地、断线等情况下能自动报警或切断电源。
2.5为了防止爆炸性气体通过电缆沟、钢管、保护管和敷管时留下的孔洞, 造成不同危险区域之间或危险区与非爆炸危险场所之间串通, 必须采取隔离密封措施。
爆炸、火灾危险场所中的电气设备和线路, 应保持良好的通风条件, 通风能起到降低爆炸性混合物浓度和散热的作用, 从而可减少或消除在这些场所中发生爆炸、火灾事故的危险。 为此, 应尽量利用自然通风, 达不到要求时可采用机械通风。 无论采用哪种通风, 都应保证使爆炸性混合物和新鲜空气对流畅通, 不应有阻塞回流现象。
2.6在爆炸、火灾危险场所中, 无论是采用电源中性点不接地还是采用中性点接地方式, 其接地保护均应从严要求, 应保证接地保护线的截面。 其最小截面, 铜线不得小于4mm2, 钢线不得小于6mm2。 易受机械损伤的部位, 应装设保护管。 同时, 应保证保护线连接的可靠性, 以避免因接地系统发生故障而产生过度发热和火花, 引起爆炸、火灾事故。 在任何时候, 接地电阻阻值均不应大于以下规定:工厂供电为中性点不接地系统, 其接地电阻值不大于10Ω;工厂供电为中性点接地系统, 其接地电阻值不大于4Ω;工矿的防雷保护接地, 其接地电阻值不大于10Ω;工矿的防静电保护接地, 其接地电阻值一般不大于100Ω。
2.7凡是具有爆炸危险场所的新建、扩建、改建和革新、 挖潜的工程项目, 都须有电气防爆安全设施。 这些设施应与主体工程同时设计、同时施工、同时竣工验收。
3电气设备的正常运行与维护
3.1防爆电气设备应由经过训练、考核合格的人员操作、使用和维护保养, 并应按照制造厂规定的使用技术条件运行;同时, 应按照国家颁发的《 爆炸危险场所电气安全规程》 的要求, 进行日常运行维护检查、专业维护检查和安全技术检查。
3.2在爆炸、火灾危险场所, 应保持电气设备外部及其周围环境的清洁, 以改善散热条件和清除易燃堆积物, 使火源受到隔离, 有利于防火、防爆。 例如配电箱、电控箱、电动机、变配电设备、照明装置和电缆沟道等处, 都必须定期进行清扫, 以免飞花、尘埃和杂物堆积而造成火灾、爆炸。
3.3为了防止输配线路和电气设备的过负荷运行, 在电路中必须设置适当的过负荷保护装置, 并按规定进行整定和定期校验。 所有输配电线路在运行中不得任意新增用电设备, 线路的实际负荷不应超过设计的计算负荷。
3.4工矿企业主管安全的领导, 应组织有关的专业技术人员, 按照分工管理范围, 进行定期的电气防爆安全技术专业检查。 除日常维护和专业维护检查的项目外, 还应检查爆炸危险场所设备运行操作、化验分析、电气、仪表、通讯、设备维修等有关人员身份熟知电气防爆安全技术的基本知识; 检查防爆电气设备和线路运行操作、维系的规程制度身份齐全及执行情况。 针对存在的问题, 提出解决措施, 并对措施加以落实。
4结论
由于电气火灾爆炸事故多发生在电气设备日常运行过程中, 因此必须建立循环检查制度, 以便及时发现电气运行中发生的异常情况与事故隐患, 做到发现问题, 及时处理, 消除隐患, 避免事故。
参考文献
[1]冯小静, 王继仁.电气防火防爆的安全措施[J].电气时代, 2006 (3) .
船舶防火防爆措施 篇5
认真贯彻“预防为主、防消结合”原则，采取一切有效措施根除火灾隐患。发现火情要早报、早灭，防止火情扩大。
二. 消防器材
船舶所有消防器材和设备应存放指定位置，并有醒目标记。按规定检查、养护和换药液，使其保持随时可用的良好 技术状态。用培训船员能熟练正确使用报警和大型灭火系统。
三. 消防演习
认真开展消防教育和消防演习，提高全员的防火意识、防火知识和消防技术素质。消防演习要在模拟实战条件下进行，并建立机舱消防模
拟演习制度。
四. 巡回检查
坚持安全防火巡视制度。船舶要明确标出防火巡视路线，甲板部和轮机部每班巡视要在各检查点记录、签名;在航船舶每班要用烟雾探测器对各舱室检查，并将检查情况记入日志。
五. 明火作业
船舶有明火作业时，要提前向有关监督部门和船长呈报、审批后再进行作业。要严格遵照有关防火规定，严禁违章。作业后要隔时检查，直到确无复燃危险为止。
六. 危险货物
装卸和运输危险货物，要严格遵守《国际危规》，并按规定审核装船手续，手续不完备或不具备装船条件的不能装船;要严格执行防火
防爆规定，使用防爆灯照明，按时收放货灯，防止货物自燃。油轮防火应严格按交通部“油轮安全生产管理规则”有关规定执行。
七. 老船防火
要充分注意老旧船防火，对各种电器设备的绝缘要定期测量，保证达到绝缘值要求。严重不合格的要及时报告公司。
八. 修船防火
修船前必须与船厂签定防火合同，明确厂方、船方各自责任，并认真履行。船舶要加强值班及巡回检查，明火作业处派专人看火。
九. 机舱防火
机舱要定期检查易燃、易冒油管路等设备，严防喷、滴、冒、漏。严禁各种违章作业，及时清除存积油污、破布、棉纱等易燃物，发现火情即采取防止蔓延的正确灭火方法，并应及时发出警报。
十. 六不准
(1) 不准在甲板、货舱及机舱吸烟。
(2) 不准任意接、拆电气线路，不得擅自拉线
装灯或乱拉天线。
(3) 不准在房间私装及使用电炉、电热毯及非
自动电水壶等。
(4) 不准躺在床上吸烟。
(5) 不准厨房用火无人看管。
浮顶油罐油气惰化防火防爆实验研究 篇6
为了使浮顶能上下正常升降,在其浮顶的外边缘与罐壁板之间一般都留有约200mm的环形间隙[1],这就给油气的挥发提供了空间。为阻止油气挥发,必须在这个环型空间设置密封装置来减少油品的挥发损失。不管采用何种密封装置,都会由于密封技术本身的不完美,而在一、二次密封之间形成一个环形油气空间。挥发出来的油气就会富集于此,当混合气体达到了爆炸极限的浓度后,遇到不同火源,就可能发生火灾爆炸事故[2]。
浮顶油罐不能像拱顶罐那样采用氮封系统[3,4,5,6],所以浮顶油罐的防火防爆只能从避免爆炸性混合气体的形成的角度来考。向浮顶油罐一、二次密封间的油气空间中加入氮气,可缩小浮顶油罐的一、二次密封之间环形空间油气的爆炸极限范围。当向油气空间通入氮气的浓度增加到足够大时,爆炸下限与爆炸上限就会重合,这时继续增大氮气浓度,油气混合物将不会发生着火爆炸,也就可以有效防止爆炸事故的发生。因此,浮顶油罐可采用向油气空间通入氮气以降低空间里爆炸混合气体的浓度至爆炸下限以下来达到防火防爆的目的。将这一做法称之为浮顶油罐油气的惰化[7]。
2 实验方案
2.1 实验模型的建立
以10万m3浮顶油罐的一、二次密封之间的环形油气空间为原型,根据相似原理建立实验模型。原型的内环半径为39.75m,外环半径为40m的环形圆柱空间,高度为1m,圆环中心周长大约为250m。由于环形圆柱空间圆环的曲率半径很大,宽度和高度相对于圆环弧长甚小,并根据对称性,可将空间近似看作两根长度约125m、宽度为0.25m、高为1m且截面有两个通气口的竖直方型通道,只需对其中一条竖直通道进行实验。根据相似原理[8,9],取原型和模型的长度比尺λL=25。对于环形圆柱空间内的气体流动,只要流动过程的雷诺数不是特别大,一般相似条件都依赖于雷诺准则数[10]。依此设计出一条长度为500cm,宽度1cm,高为4cm的有机玻璃管,在500cm×4cm截面的两端及中间各取5个直径约1cm的孔,中间的3个孔是样气采集点,两端左侧为进气口,右侧为对称的出气口,进气口和出气口直接与外界相连接。实验模型结构见图1。
2.2 实验方案
本实验用甲烷和空气的混合气体来替代浮顶油罐灌顶一、二次密封间环形空间富集的油气。先利用储气钢瓶向实验模型中通入一定量甲烷气体,待稳定一段时间后,甲烷气体与模型中的空气形成甲烷体积含量为5%的均匀混合气体。停止通入甲烷,打开氮气钢瓶的阀门,向模型空间氮气,通过单向阀控制氮气的通入量。
实验选取氮气模型实验流量分别为300mL/s、400mL/s、500mL/s和600mL/s,对应原型流量分别为27Nm3/h、36Nm3/h、45Nm3/h和54Nm3/h。在每一个模型实验流量下取通气时间为6s、12s、18s、24s和30s(对应原型中通气时间62.5min、125min、187.5min、250min和312.5min)分别对三个采样点采样,并用气相色谱仪测出氮气和甲烷气体浓度。
2.3 气体采样分析
采用GC920气相色谱处理仪,通过取样对各气体组分进行定量分析和测量。本实验采用的色谱柱为微分子筛,测量时气相色谱仪的参数设置如下:进气时柱温为40℃,汽化室温度为40℃,热导温度为90℃,电流为150mA。根据标准气测出氧气、氮气和甲烷的出峰时间分别约为0.95min、1.96min和3.04min。
气相色谱仪测出的是各个气体组分的质量浓度,可以根据式(1)及式(2)将其换算成体积浓度。
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式中:CN2—氮气体积浓度;
CCH4—甲烷体积浓度;
MN2—氮气的质量浓度;
M02—氧气的质量浓度。
3 实验结果
测出三个采样点气体的浓度,取平均值作为空间内的平均浓度。模型实验的结果如表1所示。
将模型实验的结果,根据相似原理换算到原型中,再将换算结果画成曲线如图2和图3所示。图2和图3分别是原型(也就是实际油罐一、二次密封的环形油气空间)中不同氮气通入流量下空间中氮气体积分数和油气体积分数随氮气通入时间的变化曲线。
从图2和图3可以得出以下结论:
(1)环形空间内氮气的体积分数会随着氮气通入时间的增长而逐渐升高,油气的体积分数会随着氮气通入时间的增长而逐渐降低;
(2)氮气通入开始一段时间,环形空间内氮气的体积分数会迅速上升,油气体积分数迅速下降。但随着氮气通入时间的增长,氮气体积分数的上升和油气体积分数的下降速度都会趋于平缓;
(3)入口处氮气流量越大,环形空间内氮气的体积分数随氮气通入时间的增长而升高速度越快,油气的体积分数随氮气通入时间的增长而降低速度也越快;
(4)初始时油气空间内油气浓度为5%,空气浓度为95%,其中氮气约占75%,氧气约占20%。要使环形空间内油气的体积分数达到油气的爆炸下限即1%,入口处氮气流量Q=27Nm3/h时,需要通入氮气300min左右,需通入氮气135m3;Q=36Nm3/h时,需要通入氮气250min左右,需通入氮气150m3;Q=45Nm3/h时,需要通入氮气在230min左右,需通入氮气175m3;Q=54Nm3/h时,需要通入氮气在210min左右,需通入氮气189m3。
4 结论
(1)由于氮气比油气重(油气主要成分是甲烷),氮气通入后会把油气向出口驱动,使得部分油气从出口流出,而使得空间内油气浓度下降,氮气浓度升高。这是一个氮气置换油气的过程。
(2)氮气置换油气的作用分为对流置换和扩散置换。刚开始通入氮气时,置换过程主要是对流置换,因此环形空间内氮气的体积分数会迅速上升,油气体积分数迅速下降;而当氮气通入一定时间后,置换过程主要是扩散置换,这是各气体的体积浓度变化速度就会下降。
(3)从实验数据可以看出氮气流量越大,油气惰化的时间越长,但消耗的氮气体积也越多。从节省成本方面考虑,可选择较小的氮气流量,但从消除安全隐患的时间来看,流量越大越有利。
摘要：对浮顶油罐的油气空间进行惰化,是一种新的油罐防火防爆方法。向浮顶油罐一、二次密封间的油气空间中加入氮气,可缩小浮顶油罐的一、二次密封之间环形空间油气的爆炸极限的范围。根据这一原理,通过模型实验对大型双重密封型浮顶油罐的油气空间进行了氮气惰化保护实验研究。实验结果表明油气空间内氮气的体积分数会随着氮气通入时间的增长而逐渐升高,油气的体积分数则逐渐降低。氮气通入开始一段时间,环形空间内氮气的体积分数会迅速上升,油气体积分数迅速下降。但随着氮气通入时间的增长,氮气体积分数的上升和油气体积分数的下降速度都会趋于平缓。另外当入口处氮气流量从27Nm3/h变化到54Nm3/h时,为使油气体积分数下降至油气爆炸下限1%所需氮气持续通入的时间也从300分钟左右下降至200分钟左右。
关键词：浮顶油罐,防火防爆,惰化,爆炸极限
参考文献
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防火防爆 篇7
近年来, 随着化工企业的不断扩大发展, 化学危险品仓库的规模也越来越大。由于该类仓库是易燃易爆等物质存储的重要场地, 理化性质各异, 一旦因外界或内在原因激发, 可能引起施放毒物、爆炸、燃烧等事故, 甚至会造成恶性灾害事故, 如2015年8月12日天津港瑞海国际物流公司危险化学品仓库发生爆炸事故, 损失惨重, 社会影响力巨大。本文对某化工厂乙类仓库的消防设计对照规范进行了评析。内容包括该建筑的总平面布局、仓库的防火设计、防爆设计等。通过消防设计评析, 探讨该类场所的消防设计薄弱环节, 并提出合理意见。
2 仓库概况
本文研究的某化工厂乙类仓库是单层建筑, 建筑高度7.5m, 建筑面积2314m�, 建筑耐火等级为二级, 抗震设防烈度为6度, 属于钢筋混凝土框架结构, 轻钢屋面。此仓库用于存放乙类, 2、5、6项物品。分为四个防火分区。
3 乙类仓库危险因素分析
3.1 储存物质的危险性分析
(1) 易燃气体。易燃气体与空气混合后, 会生成预混云团, 当处于爆炸极限范围内时, 遇到明火将会发生爆炸, 破坏力巨大。
(2) 氧化性气体。如氧气、氟气, 有火源的情况下, 可燃物会加速燃烧, 甚至有些含碳的难燃或不燃固体也会迅速燃烧。
(3) 常温下积热不散引起自燃的物品。如硫化铁、褐煤等。此类物品在储存时, 要密闭、不接触空气, 或者采取通风散热措施, 以防积热。
3.2 储存过程的危险性分析
(1) 着火源控制不严。危险化学品仓库在维修、搬运、输转等过程中, 应严格管制明火, 并设法避免因碰撞、坠落等引发的火花。对仓库区动火维修等操作, 要进行事前的安全评估, 通过后, 方可实施。
(2) 性质相互抵触的物品混存。如二硫化钠、高碘酸等遇热、还原剂、酸、碱等能分解爆炸。
(3) 产品变质。危险化学品作为一种产品, 是有保质期的。某些危险化学品因长时间存储未用, 逐渐变质, 从而发生灾害事故。
(4) 仓库养护管理不善。仓库管理人员对库区危险化学品储存建筑维修保养不力, 巡防不到位, 是造成发生事故的主要原因之一。
(5) 包装损坏或不符合要求。危险化学品在移动、运输过程中, 会出现外包装或容器破损, 也有本身属于不合格产品流入市场, 这些都为灾害事故的发生, 埋下了隐患。
(6) 违反操作规程。危险化学品没有按规定分类分区存储, 混堆混放的现象时常出现;将库房当成加工间, 违规拆包打包;货物垒放过高, 出现倒塌坠落, 从而造成事故。
4 该化工厂乙类仓库消防设计评析
4.1 仓库耐火等级、层数、面积和平面布置
该化工厂乙类仓库储存乙类2、5、6项物品, 耐火等级为二级, 为单层仓库, 总建筑面积2314m�, 符合规范2800m�的要求。仓库分为四个防火分区, 一、三防火分区面积为642m�, 二、四防火分区面积为515m�均符合规范规定的单个防火分区面积不超过700m�。根据《建筑设计防火规范》 (GB50016-2006) [2]3.3.2中要求的:仓库中的防火分区之间必须采用防火墙分隔。该仓库采用防爆隔墙, 耐火极限大于等于4小时, 符合规范要求。
4.2 仓库的防火设计
4.2.1 防火间距
该乙类仓库与北侧氨基树脂车间的间距为29.35m, 符合规范要求的12m。与南侧装卸区间距为33.5m, 与西侧甲类仓库 (四) 的间距为27.4m, 与东侧甲类罐区的间距为37m, 均符合规范要求。
4.2.2 消防车道
根据《建筑设计防火规范》 (GB50016-2006) 6.0.6, 占地面积大于3000m�的甲、乙、丙类厂房或占地面积大于1500m�的乙、丙类仓库, 应设置环形消防车道, 确有困难时, 应沿建筑物的两个长边设置消防车道。
该仓库为乙类仓库, 占地面积2314m�>1500m�, 故应设置环形车道。该仓库周围已设置环形车道, 符合规范要求。
根据《建筑设计防火规范》 (GB50016-2006) 6.0.9, 消防车道的净宽度和净空高度均不应小于4.0m。供消防车停留的空地, 其坡度不宜大于3%。消防车道与厂房 (仓库) 、民用建筑之间不应设置妨碍消防车作业的障碍物。该仓库南北两侧宽度为10.0m, 西侧宽度为6.0m, 东侧宽度为8.0m, 均符合规范要求的4.0m。
4.3 乙类仓库的防爆设计
该乙类库房为单层建筑, 层高7.5m, 长度54m, 宽度42m。故仓库最大长度为54m, 仓库横截面积为315m�, 横截面周长为 (42+7.5) ×2=99m, 则该仓库的长径比为:, 故将库房分为两个长分别为24m和30m的计算段, 其长径比<3, 分别设计泄压面积。
每段仓库体积:
根据该库房布局可知, 每个开间外窗宽度和高度。防爆分区一有10个窗口, 防爆分区二有12个窗口, 每个窗口开窗面积为:11.7+7=19.7m�, 故防爆分区一的泄压窗面积为197m�, 防爆分区二的泄压面积为236.4m�。此外, 防爆分区一的轻钢屋面面积为1008m�, 防爆分区二的轻钢屋面面积为1260m�。均符合泄压面积要求。
5 结论
本文针对某化工厂乙类仓库的实际情况, 对其储存物品的危险性进行了较为全面的分析, 并依照《建筑设计防火规范》 (GB50016-2006) , 对该乙类仓库的总平面布局、防火分区、防火间距、消防车道以及防爆设施等进行了全面评析, 发现消防设计基本符合规范要求。
参考文献
[1]中华人民共和国公安部令 (第6号) .仓库防火安全管理规则[S].1990.
防火防爆 篇8
向浮顶油罐一、二次密封间的环形油气空间加入氮气,可使这个环形空间油气的爆炸上限下降。当向油气空间通入氮气的浓度增加到足够大时,爆炸下限与爆炸上限就会重合,这时继续增大氮气浓度,油气混合物将不会发生着火爆炸,也就可以有效防止爆炸事故的发生。这一过程称为油气惰化[2]。
1气体空间模型的建立
1.1 物理模型
罐内油气空间一般可近似为圆柱体,氮气从左边的入口通入,右边是对罐内流动无影响的出口,入口和出口内径根据工况在模拟过程中调整。油罐半径为10.5 m,气体空间的高度为1.1 m,罐壁、顶、底都是厚度为0.2 m的钢材质。
1.2 控制方程组
从流体力学基本方程(N-S方程) 出发,可以推导出氮气在油气混合气中湍流扩散的三维非定常方程组[3]:
连续性方程:
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动量方程:
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组分输运方程:
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湍流动能的输运方程:
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湍流动能耗散率的输运方程:
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式中: ui为速度向量,m/s;xi为空间位置坐标,m;p为压力,Pa;undefinedwei静压力,Pa;ρ为气体密度,kg/m3;υt为湍流粘性系数,m2/s;κ为湍流动能,m2/s2;ε为湍流动能耗散率,m2/s3;Ci为气体浓度,kg/m3。
2计算流场的确定
2.1 流场网格的划分
计算区域是整个圆柱型油气空间,采用均匀网格。综合考虑计算时间和精度,确定整个区域的网格数为30×30×15,共13 500个结点。在入口、出口及罐中心三处分别设置历史参数检测点,以便统计气体浓度随时间的变化规律。
2.2 边界条件
初始状态空间内为空气,压力为1个大气压,温度为273K。氮气在流入时在入口截面上均匀分布且垂直于截面,通入氮气的流量控制在Q=4 m3/s,在不同口径下调整相应的流速。出口物理量的条件可按坐标局部单向化方式处理,即不规定任何边界条件。
3计算结果
3.1 浓度场模拟
模型中的氮气源是一直存在的,现选择通入氮气300 s(5 min),并且时间步长为5,使计算出的流速分布为每间隔1 min的状态。当氮气浓度超过95%时可认为其达到惰化效果。根据模拟,在流量Q=4 m3/s,通入氮气5 min后,三种进气口径下的空间内氮气浓度基本都达到98%以上,下面对2 min后的空间内状况进行说明。
3.1.1 进出气口口径R1=R2=0.5 m
该条件下通入氮气的流速V1约为5.1 m/s,在通入2 min后h=0.5 m的水平面的氮气浓度分布见图2。此时空间内大部分区域的氮气浓度已超过95%,但并不是分布的非常均匀,中心区域和部分罐壁处氮气浓度不高,需要经过短时间的流动平衡,才能使空间整体达到惰化效果。
3.1.2 进出气口口径R1=R2=0.75 m
该条件下通入氮气的流速V1约为2.26 m/s,在通入2 min后h=0.5 m的水平面的氮气浓度分布见图3。此时氮气的惰化效果不佳,空间内部分位置氮气浓度基本未变,但是出口处氮气浓度反而略微提高。
3.1.3 进出气口口径R1=R2=0.25 m
该条件下通入氮气的流速V1为20.38 m/s,在通入2 min后h=0.5 m的水平面的氮气浓度分布见图4。虽然此时空间内氮气浓度比较均匀,全部超过90%,但是还未满足惰化效果。
3.2 观测点氧气浓度的模拟结果
对流量Q=4 m3/s,进出气口口径R1=R2=0.5 m时的方案进行模拟研究。在氮气入口、出口、油罐中心、罐壁附近等位置共设置4个观测点,记录氧气浓度随时间的变化情况。从图4～图7可以看出,在通入氮气5 min之后,氮气入口和出口气体的含氧量都为0,而油罐中心和罐壁附近气体的含氧量也接近为0。
4结语
(1) 针对油罐内油气空间的安全问题,建立以数值计算软件PHOENICS3.61为平台的氮气惰化方法,验证了此方法的可行性。
(2) 在相同流量下,惰化效果并不是流速越大越好,由于流速过高同样也形成高负压的原因,导致空间内大部分区域不能被氮气完全覆盖。相对稳定的低速氮气在空间内形成紊流,更有益于氮气在空间内均匀扩散,所以在实际应用中应确定合适的流速。
(3) 确定了该物理模型相对合适的惰化方案,可以改变模型大小确定不同工况下合适的参数,对实际的方案设计和运行有指导意义。
参考文献
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防火防爆 篇9
一、在工业建筑中提高防火性能的具体措施
1.工业建筑中的生产辅助区一般使用的人数都不会太多, 虽然使用人数不多, 但是生产辅助区与工艺生产区之间的连接是非常紧密的。多数情况下, 厂房会将生产辅助区与工艺生产区的防火设计合并设计成一个。规模稍大一些的综合性厂房内都会需要使用照明灯、电机、电子计算机等电气设备, 这些设备的配电线路分布较为密集, 其中任何一路出现火花或者是绝缘层老化、短路就会导致火灾发生, 造成非常严重的后果。再比如说工业建筑中的高层建筑, 如果内部的电梯井与电缆井等竖井如果没有配置隔断装置, 火势一旦加大, 往楼上蔓延, 就会给救援工作带来难度。工业建筑内的厂房基本上都会存放一些易燃的物品, 如果有火灾发生, 势必也会加大火势, 影响救援。火灾发生时, 随着人流进行盲目的逃生出现拥挤, 减缓了人员疏散的速度。
2.建筑工程的工程面较大, 所以根据国家的消防规范严格规定了防火分区的最大面积, 虽然在建筑的设计中想要处理好防火分区与使用之间的关系不太容易, 但是如果能够认真的配置好防火的相关措施就能发现, 规划防火分区以及优化分隔设施, 并不会完全会影响建筑空间的使用功能。例如说, 节省空间的防火卷帘以及防火水幕设施, 既能减少占据厂房的使用面积, 还能有效的进行防火, 在火灾发生时, 能够有效的隔离火区;对于工艺生产区的功能要进行彻底的简化, 对所有的电气设施以及线路都要进行定期的检查和维护;对于使用电器设备和线路较多的工业建筑, 定期的对电气设备和线路进行检查是非常必要的, 这样就能够及时发现电源绝缘层是否有老化脱落的现象, 从而排除火灾发生的隐患;降低火灾扑救难度可以在最初的建筑设计中考虑到室内防水量与消防水袋等消防措施的设计, 这样才能够防患于未然;另外, 还可以在建筑物的标示上做一些建筑物的模型, 这样能够了解建筑物的主要结构, 在楼道或者是电梯内张贴紧急逃生的路线指示图, 或者是标志性的颜色来提示人们逃生的路线, 这样就能够在危险来临时, 人们能够快速的进行撤离与疏通, 从而减少人员的伤亡以及企业的经济损失。
二、在工业建筑中提高防爆性能的有效措施
在工业建筑中, 爆炸情况的发生也会引发火灾, 这两者会给生产人员带来严重的安全威胁, 给企业带来非常严重的经济损失, 在工业建筑中做好科学的防爆设计是非常必要的, 这样能够将危险发生的系数降到最低, 避免对企业的财产造成损失。
(一) 从爆炸的根源入手, 实施防爆设计
1. 科学合理的规划厂房的建设空间, 排除引起爆炸的条件
引发爆炸的必要条件就是火源、可燃物品以及易燃物品, 在具备了这些条件的时候就会引发爆炸。高热的温度是引发爆炸的最主要的一个原因, 在工业建筑中错存放的生产原料、半成品都有可能经过化学变化导致引发爆炸事故的发生, 所以在工业建筑进行设计和施工的过程中, 一定要注意设计采用降温和除热的设施建筑, 这样就可以避免因为温度变化导致爆炸情况的发生。
2. 易燃易爆物品隔离火源, 降低爆炸事故的发生几率
对于工业厂房中所隐含的危险爆炸物品, 在建筑的施工设计过程中, 就需要进行合理的平面布置, 这样就可以将危险的易燃易爆物品远离带有明火设备的场所以及设施。
(二) 降低爆炸危害的发生几率, 要进行科学的防爆规划设计
1. 工业建筑的选址
如果工业建筑存在爆炸危险导致出现了爆炸事故, 这个时候最要紧的就是需要避免爆炸事故危及到周围的建筑和设施, 防止造成更大的危害与损失, 所以工业建筑的建筑位置要远离人们的生活区域、旅游区域以及学校、铁路、高压线等建筑设施。
2. 工业建筑整体的平面设计
除了建筑的选址, 还需要注意的就是在进行平面设计的过程中, 将存放危险物品或者是具备较高爆炸危险系数的厂房和仓库建立在整个工业区的边缘位置, 用地形或者是自然环境创造隔断爆炸的屏障设施, 这样就能最大程度的降低爆炸对人的生命安全产生的威胁, 并减少企业的经济损失。
3. 工业建筑屋顶的设计
在进行工业建筑屋顶的设计过程中, 要重点采用质量轻、易碎的屋盖材料;选用这样的屋盖材料是因为能够提高屋顶的泄压面积, 这样在发生爆炸事故的时候能够快速的释放爆炸产生的热量和气体, 从而减轻厂房内爆炸产生的压力, 降低爆炸的冲击力;厂房仓库如果能够在允许的条件下建造成敞开式、半敞开式, 这样可以利于厂房的通风, 降低因为空间密闭导致发生爆炸事故的几率;对屋顶泄压面积的确定需要根据爆炸物的类别和厂房的容积, 这是因为在具体的生产过程中, 所要用到的生产材料和设备都是不同的, 所以防爆的性质也会发生不同的变化, 这时候防爆墙、防爆门窗、防爆隔离措施就就要根据生产的具体工序、存放物品的仓库和生产的专职来进行科学合理的设计, 这样就可以在发生爆炸事故的时候, 能够有效的降低爆炸的范围以及爆炸所带来的危害。
三、结语
危害工业建筑的生命以及财产安全最重要的因素就是发生爆炸或者是火灾事故, 所以在对工业建筑进行设计的过程中, 一定要严格的按照相关的政策以及规定, 去进行科学合理的设计, 保证工业建筑的安全性能, 将爆炸与火灾的发生隐患彻底的进行消除, 做到防患于未然;除了要掌握防火防爆的设计方式和要点, 还需要详细的了解生产的工艺以及物品的性质, 这样就可以在复杂的情形下, 采取合适的措施与布局来进行爆炸和火灾的防治。
参考文献
[1]张格梁.建筑防火设计技术指南[M].北京:中国建筑工业出版社, 2015.
[2]石敬炜.建筑防火设计常见问题解析[M].北京:机械工业出版社, 2014.