第一章 概 述

设计是工程建设的灵魂，对工程建设起着主导和决定性作用。

防火防爆设计是以系统科学的分析为基础，定性定量地考虑工艺的合理性、装置的危险性，在兼顾技术上先进性、可行性，经济上合理性的前提下，综合分析设计任务要求，确定设计项目的具体方案，并提出保证设计项目正常、安全运行所需要的手段和措施，同时以过去的事故等所提供的教训和资料来考虑更安全有效的措施，以防再次发生类似的事故。

毛泽东同志曾指出：“总而言之，我们要有准备。有了准备，就能恰当的应付各种复杂的局面。”在进行液化石油气灌装加气站的设计时，必须同时进行消防设计。设计中应贯彻“以防为主，以消为辅，消防结合”的消防工作方针，在采取有效的防火设施的同时，根据设计规模、火灾危险性和相邻单位消防协作的可能性，设置相应地先进灭火设施。 一、设计目标与依据

在了解LPG性质的前提下，参考国内外液化石油气灌装加气站最新设计案例，根据《建筑设计防火规范》GBJ16-87（以下简称《建规》）、《城镇燃气设计规范》GB50028-95（以下简称《燃规》）、《炼油化工企业设计防火规定》YHS01-78（以下简称《炼化规》）等规范标准，设计存储容量为120m3的LPG灌装加气站。 二、设计任务与要求

根据所给定的平面布置简图和5个地上卧式储罐的尺寸参数（表1-1）,,确定消防水池位置、容积，以及消防通道形式。布置消防给水管道，设计计算消防水量，分别计算罐区冷却喷淋水量和水枪用水量。确定罐体冷却喷淋强度，完成喷淋管道布置，并确定管道尺寸及类型。

表1-1 卧式储罐的尺寸参数

容积(m3) 直径(?) 筒体长度(mm) 总长(mm) 总高(mm) 人孔(?) 20 30 2000 2200 5700 7150 6700 8250 2200 2400 400 400 1

第二章 液化石油气的性质

一、物理化学性质

液化石油气（Liquefied petroleum gas简称LPG）为丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等轻烃组成的混合物，各组分的物理化学性质（表2-1），一般前两者为主要组分。常温常压下为无色低毒气体。由炼厂气或天然气(包括油田伴生气)加压、降温、液化得到的一种无色、挥发性气体。当临界温度高达90℃以上，5~10个大气压下即能使之液化。

表2-1 LPG各组分的物理化学性质

项 目 分 子 式 相 对 分 子 量 蒸 气 压/Mpa 气 体 密 度/(kg/m3) 0℃ 20℃ 0℃ 15.5℃ 甲烷 CH4 16.04 ----- ----- 0.7168 0.677 -161.5 569.4 4.64 0.162 -82.5 ----- 34207 2.21 1.68 5.3 14.0 乙烷 C2H6 30.07 2.43 3.75 1.3562 1.269 -88.63 489.9 4.88 0.203 32.3 ----- 60753 1.72 1.44 3.2 12.5 丙烷 C3H8 44.004 0.476 0.8104 2.020 1.860 -42.07 427.1 4.25 0.236 96.8 46099 88388 1.63 1.44 2.37 9.50 正丁烷 n- C4H10 58.124 0.104 0.203 2.5985 2.452 -0.5 386.0 3.8O 0.227 152.0 45358 115561 1.66 1.52 1.86 8.41 异丁烷 i- C4H10 58.12 0.107 0.299 2.6726 2.452 -11.73 367.6 3.66 0.233 134.9 45375 115268 1.62 1.47 1.80 8.44 沸点(0.1013Mpa)/℃ 汽化潜热(沸点及0.1013Mpa 下 )/(kJ/kg) 临 界 压 力/Mpa 临 界 密 度/(kg/L) 临 界 温 度 低热值（0，1013MPa,15.6℃）(kJ/kg) 气态比热容（0，1013 Mpa,15.6℃）[(kJ/kg·k)] 爆炸极限（体积分数）/% 液 态 气 态 定 压 比热容 定 容 比热容 上 限 下 限 当空气中含量达到一定浓度范围时，LPG遇明火即爆炸。故具有易燃易爆、低温、腐蚀等特性，添加恶臭剂后，有特殊臭味，低温或加压时为棕黄色液体。 （一）比重

LPG是混合物，其比重随组成的变化而变化，气态时比重比空气大1.5-2.0

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倍，在大气中扩散较慢，易向低洼处流动。 （二）饱和蒸汽压

LPG的饱和蒸汽压是指在一定的温度下，混合物气、液相平衡时的蒸汽压力也就是蒸汽分子的蒸发速度同凝聚速度相等时的压力。受温度、组成变化的影响，常温下约为1.3-2.0MPa。 （三）体积膨胀系数

LPG液态时和其他液体一样，受热膨胀，体积增大；温度越高，体积越大，同温下约为水的11-17倍。 （四）溶解度

溶解度是指液态时LPG的含水率。LPG微溶于水。 （五）爆炸极限窄，点火能量低，燃烧热值高

LPG爆炸极限较窄，约为2-10%，而且爆炸下限比其他燃气低。着火温度约为430--460℃，比其他燃气低燃烧热值高，约为22000-29000Kcalm3.燃烧所需要的空气量大，约需23-30倍的空气量，而一般城市煤气只需3-5倍的空气量。 （六）电阻率

LPG的电阻率为10-10??cm，LPG从容器、设备、管道中喷出时产生的静电压达到9000V。

二、火灾危险特性

燃烧伴随爆炸、破坏性大、火焰温度高，辐射热强、易形成二次爆炸、火灾初发面积大。

（一）、易燃性。LPG，属甲类火灾危险物质。它只需极小的能量(0.2-0.3毫焦)即可引燃，万立方米的爆炸性混合物，遇火花即可发生化学性爆炸。 （二）、易聚积性。LPG在充分气化后，气体的密度比空气要大1.5一2倍，极易在厂房和房屋等不通风或地面的坑、沟、下水道等低洼处聚积，不易挥发飘散而形成爆炸性混合物。

（三）、易扩散性。LPG是由多种低碳数的烃类组分组成的，其中有些轻组分物质的密度小于或接近空气。在空气中扩散的范围和空间极大，引燃一点即可造成大面积的化学性爆炸。

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