【正文】 ............................................................................................................................ 59 4 某化工儲運公司安全設計 摘要 本文安全設計首先分析了儲罐區(qū)內的儲存物質的物化和危險特性分析，確定儲罐的設計參數，以及材料和型號的選擇；其次對儲罐上的主要構件、安全裝進行了設計；然后對化工品儲罐區(qū)展開了總平面布置，確定了消防間距、消防通道、消防等級、消防設備等消防問題，并對貯罐區(qū)物質危險性進行分析，劃分火災危險等級，設計合理的安全設施來預防事故，設計相應的安全對策和職業(yè)危害控制措施，最后制定了安全管理制度和應急救援預案。當地最小頻率風為西北方。 如需增加輔助設施，請自行添加設計內容 平面布置按照遵循占地面積最小原則 5 第 1 章 儲罐的設計 甲醇儲罐的設計 甲醇儲罐的選型和選材 一、選型 甲醇的理化性質 ： 物質名稱 甲醇 分子式 物化特 性 沸點（ ） 相對密度（水 ） 飽和蒸氣壓（ KPa） （ 熔點 蒸氣密度（空氣 =1） 1． 11 溶解性 溶于水、醇、醚等 外觀與性狀 無色澄清液體，有刺激性氣味， 易揮發(fā)，易流動。與氧化劑接觸能發(fā)生化學反應或引起燃燒。 2 、內浮頂罐的 性質 內浮頂罐是在固定頂罐內部再加上一個浮動頂蓋，主要由固定頂罐體、內浮盤、密封裝置、通氣孔、高低液位報警器等組成。 內浮頂罐與固定頂罐比較有以下優(yōu)點 : (1)大量減少蒸發(fā)損耗。 (5)在密封效果相同的情況下，與浮頂罐相比，能進一步降低蒸發(fā)損耗，這是由于固定頂蓋的遮擋以及固定頂與內浮盤之間的氣相層甚至比雙盤式浮頂具有更顯著的隔熱效果。內浮頂由專業(yè)廠家生產制造，一般采用 188不銹鋼和鋁及鋁合金材料制成，對比甲醇在兩種材料中的腐蝕情況，采用 188不銹鋼。 計算貯罐經濟尺寸見表 1。 從表 11 可以看出，對大型封閉貯罐，按材料最省的經濟尺寸 H=。內浮頂罐的體積公式為： VHD ??? 24? )21(? 在充裝化工原料和成品是充裝系數定位 。 2）設計溫度 設計溫度是指容器正常操作時，在相應設計壓力下，設定的受壓元件的金屬溫度，甲醇 貯罐工作溫度為常溫。 5）風載荷 P====420Pa μ——為風壓高度變化系數 , 對于有密集建筑群的大城市，取 W ——為建罐地區(qū)基本風壓，根據《建筑結構荷載規(guī)范》，基本風壓取值，南京 50 年一遇風壓值為 。當標準規(guī)定的最低屈服強 度大于 390 aMP 時，底圈罐板取 ? = 表 13 鋼板許用應力值 計算壁厚分別加至各自附加壁厚的較大值。如圖 11 所示： 圖 11 12 罐底扳的厚度 根據 HG （化工鋼制立式圓筒形內浮頂儲罐系列標準）查得，中幅板為 7mm，邊緣板為 9mm。 ① 鋼浮頂。浮頂蓋板選用 ，骨架、浮筒用 ， 浮盤重量約在 9t。由于重量輕，浮盤運行穩(wěn)定性好。為了防止液體的毛細現象，要在橡膠密封袋上壓有鋸齒。只有這樣才能做到既隔絕空氣，又保證儲罐不變形。本次設計選用 ZGBII 石油儲罐阻火器，結構如圖 15 所示： 16 圖 15 ZGBII 石油儲罐阻火器 高液位報警器 可燃液體的儲罐除設置液位計外 ,還應設高液位報警器（如圖 16 所示） ，防止過量充液造成災害性事故。 防雷和防靜電接地 17 對于爆炸危險場所 ,儲罐應按規(guī)范要求做防雷和防靜電接地設計。但甲醇是劇毒、高易燃性（閃點低，只有 176。 水噴淋個數的計算： 根據《化工設備設計全書》 P47頁，淋水管的灑水孔徑不小于 4mm，以防止水垢、灰塵堵塞灑水管。本儲罐選用 DN600 的人孔 管道與閥門 在 甲 醇 罐 區(qū) 的 管 道 安 全 設 計 時 ,工藝物料管道應符合下列基本要求： （ 1)采用無縫管道 ,管 道 之 間 除 必 須 用 法 蘭 或 螺 紋 連 接 外 ,其 余 均 應采用 焊接 。 (4)進、出儲罐的主管道根部宜設雙重閥門。 1 溫度計 溫度計距罐底 ， 為了保證溫度計的準確性，溫度計應設置在遠離加熱的地方，二者水平距離不得小于 2m。與鉻酸、過氧化鈉、硝酸或其他氧化劑 接觸，有引起爆炸的危險。 根據《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計規(guī)范》醋酸儲罐的選用：固定頂儲罐 固定頂儲罐：按形似可分為，錐頂儲罐，拱頂儲罐，傘形儲罐，網殼頂儲罐。自支撐拱頂的荷載靠拱頂板周邊支撐與罐壁上。不銹鋼在醋酸工業(yè)中用途廣泛：含鉬的超低碳鉻鎳不銹鋼 (316 型 )對醋酸的耐腐蝕最好 ,也能抗孔蝕，適合于稀醋酸蒸氣，以及高溫和高于大氣壓力環(huán)境中，也適于一切濃度的醋酸溶液；普通不銹鋼比含鉬鋼耐腐蝕性要差一些。同時根據耐腐蝕性的情況分析 ,在常溫和純工業(yè)醋酸介質操作工況條件下，如醋酸儲存、輸送管線、設備和儲罐等，采用 316L 就能完全滿足設備和管道的耐腐蝕要求。 (3)較高凝固點的液體應設加熱器間接加熱 ,并設置隔熱層。其罐底坡度按 2％～ 5％；隨排除污泥雜質，水分的要求高低而定。 2） 因易于清洗，對于燃料儲罐，可以不再設置清掃孔。 22 倒圓錐形罐底 罐底的排板 ： 罐底的排板形式根據儲罐的大小、控制焊接變形等制造工藝因素決定。 23 儲罐的球面拱頂與圓柱形體的連接部分有兩種形式，一種是球面拱頂與罐壁之間采用圓弧過渡的結構，如圖 19（ a）所示， 它的邊緣效應比較小，承壓能力較高，通常用于壓力儲罐，但需要沖壓加工成形，施工比較困難；另一種是采用邊緣結構件，（如包邊角鋼等）將球面拱頂與罐壁兩部分組焊的結構，如圖 19（ b）所示，制造方便，廣泛用于儲罐內壓不大于 2021Pa 的工況。 5) 因大氣最大溫降導致罐內氣體收縮所造成儲罐吸入的空氣量和因大氣最大溫升導致罐內氣體膨脹而呼出的氣體，儲罐熱呼吸通氣需要量，吸 入量（負壓hm3）為 ，呼出量（正壓hm3）為 . 6) 通氣管或呼吸閥的規(guī)格應按確定的通氣量和通氣管或呼吸閥的通氣量曲線來選定。 醋酸儲罐溫度控制（主要防止冬天溫度過低） 本實用新型所設計的一種儲罐溫度控制裝置，它主要包括儲罐，所述的儲罐內底部設置有蒸汽盤管，蒸汽盤管的一端為進氣口，進氣口與蒸汽盤管連接且連接處設置有氣動閥，蒸汽盤管的另一端為出氣口，儲罐內通向儲罐外部設置有溫度檢測儀，溫度監(jiān)測儀與氣動閥控制連接。 呼吸閥 呼吸閥安裝在固定頂儲罐罐頂的中心部位用以調節(jié)儲罐的正壓或真空度。人孔安裝于罐壁第一圈壁板上，其中心距罐底約 750mm。整個盤梯通過焊于儲罐體上的若干個支架與儲罐相連接，即盤梯 是支撐在支架上的。 根據 《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》 (GB501602021) 罐區(qū)應該布置在工廠的西北側 且與主導風向的接觸面積盡量最大 。 罐區(qū)的儲罐只能布置兩排。 表 21罐組內相鄰可燃液體地上儲罐的防火間距 類別 儲罐型式 固定頂罐 浮頂、內浮頂罐 臥罐 27 ≤1000m3 1000m3 甲 B、乙類 丙 A類 丙 B 類 2m 5m 注： 表中 D 為相鄰較大罐的直徑，單罐容積大于 1000m3 的儲罐取直徑或高度的較大值； 可燃液體的低壓儲罐，其防火間距按固定頂罐考慮 所以，本次設計中甲醇罐組內相鄰儲罐的防火間距為 ，醋酸罐組內相鄰儲罐的防火間距為 。 醋酸儲罐采用的大型立式固定頂低溫常壓儲罐，規(guī)格為公稱 D= ，罐高 H=，且醋酸屬于乙 A 類液體，根據規(guī)定醋酸儲罐之間的防火間 距 L2為： L2== 因此為方便建設及保證符合防火間距要求，醋酸儲罐之間的防火間距取為 15m，兩排立式儲罐之間的間距為 15 m。 經設計計算，因為我們采用的是大型立式 內浮頂罐和立式固定頂罐，規(guī)格分別為D1=,H1=10m， D2=， H2=，甲醇為甲 B類液體，醋酸為乙 A 類液體，根據規(guī)定，貯罐至防火堤內堤腳線的距離分別為 5m和 ，為了 方便建設及保證符合貯罐至內堤腳線的距離要求， 距離統(tǒng)一取為 5m。 隔堤尺寸的確定 本次安全設計的隔堤為甲醇儲罐與醋酸儲罐之間和每兩列醋酸儲罐之間，綜合考慮 ①用地最小原則 ， ② 保證防火堤內坡基腳線至立式罐的距離為 5m，甲醇 貯罐間防火間距為 =12m，醋酸貯罐間防火間距為 = 15m，可得隔堤的總長度為 104*2m，隔堤的厚度采用 300mm的墻體。那么本貯罐區(qū)設定防火堤的地基埋深 H = ,磚基礎所需的臺階數以 4 階為宜，則 n=4，那么，基礎臺階一側寬 b=460=240mm= m 則，相應的基礎臺階總高度 h=1204（次） =480（ mm）則 基礎底面寬度 b=B+2b′=+2= 根據《儲罐區(qū)防火堤設計規(guī)范》 GB503512021 要求，本貯罐區(qū)防火堤和隔堤 采用 混凝土 防火堤 。 防火堤、隔堤上的通道設置 根據《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》 (GB501602021) 第 條中第 6 點 “在防火堤的不 同方位上應設置人行臺階或坡道，同一方位上兩相鄰人行臺階或坡道之間距離不宜大于 60m；隔堤應設置人行臺階。 消防水池的布置 :本貯罐區(qū)設置有 一 個消防水池，設置在 罐區(qū) 的 東 側，與 消防 水泵房的間距 8m。沿防護墻修建排水溝時，溝壁的外側與防護墻 內堤腳線的距離不應小于 m。 事故存液池的布置： 事故存液池與防火堤一樣，主要作用是事故時將油品及其事故污水有效地阻攔，防止其遍地流淌擴散，起到安全和環(huán)保兩方面使命：安全上有效地防止事故擴散，環(huán)保上有效防止污染擴大。 （ 2）罐區(qū)甲、乙類泵房與浮頂、內浮頂罐的距離最少為 12m；與甲 B、乙類固定頂罐的防火間 距最少為 15m （ 3）污水處理廠與浮頂、內浮頂罐的距離最少為 15m；與甲 B、乙類固定頂罐的防火間距最少為 20m。 具體布置： 表 21 建筑物與儲罐的安全距離匯總表 周圍建筑物 泵房 配電房 檢測分析室 辦公室 污 水處理廠 汽車裝卸站 消防水池 消防道路 與儲罐的防火間距 甲醇 12 25 25 25 15 15 40 15 醋酸 15 25 25 25 20 20 40 15 附： 汽車裝卸站與罐區(qū)甲、乙類泵房的安全間距為 10m，與污水處理廠的安全間距為 20m， 事故存液池距防火堤的 安全間距為 7m， 污水處理廠與配電室、化驗室、辦公室的安全間距為 15m 具體布置見附件圖（二） 34 第 3 章 消防安全設計 消防通道的具體要求 根據《建筑設計防火規(guī)范》 (GB500162021 ) 第 ～ 條對于消防通道的要求： “可燃材料露天堆場區(qū)，液化石油氣儲罐區(qū)，甲、乙、丙類液體儲罐區(qū)和可燃氣體儲罐區(qū)，應設置消防車道。 ” (4)“環(huán)形消防車道至少應有兩處與其它車 道連通。 (6)“消防車道路面、撲救作業(yè)場地及其下面的管道和暗溝等應能承受大型消防車的壓力。 ”所以：本次設計環(huán)形消防道路寬為 8m，轉彎半徑為 12m 并兩處與主干道相連接。 35 消防等級 的確定 根據《建筑滅火器配置設計規(guī)范》 “工業(yè)建筑滅火器配置場所的危險等級，應根據其生產、使用、貯存物品的火災危險性、可燃物數量、火災蔓延速度以及撲救難易程度等因素，劃分為以下三級： ” (1)“嚴重危險級：火災危險性大，可燃物多，起火后蔓延迅速，撲救困難，容易造成重大財產損失的場所； ” (2)“中危險級：火災危險性較大，可燃物較多，起火后蔓延較迅速，撲救較難的場所； ” (3)“輕危險級：火災危險性較小，可燃物較少，起火后蔓延較緩慢，撲救較易的場所 。所以若該儲罐區(qū)著火，為 B類火災。 抗溶性泡沫 屬于凝膠型合成泡沫，具有良好的觸變性能，并具有對輸液管道不受限制，供給強度大，滅火迅速，貯存穩(wěn)定，腐蝕性低等優(yōu)點，用于撲救醇、酯、醚、酮、醛、胺、有機酸等可燃極性溶劑火災， 根據要求選用 S/AR6型 抗溶泡沫 滅火劑 ， 其主要滅火機理是通過泡沫的遮斷作用 , 將燃燒液體與空氣隔離而實現滅火。低倍數是指 發(fā)泡倍數不大于 20的滅火泡 沫 ，固定式泡沫滅火是 由固定的泡沫消防泵、泡沫比例混合器、泡沫產生裝置和管道組成的滅火系統(tǒng) 。R 1 m2）； T1泡沫混合液連續(xù)供給時間（ m