【正文】 ............................................................................................................................ 59 4 某化工儲(chǔ)運(yùn)公司安全設(shè)計(jì) 摘要 本文安全設(shè)計(jì)首先分析了儲(chǔ)罐區(qū)內(nèi)的儲(chǔ)存物質(zhì)的物化和危險(xiǎn)特性分析，確定儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)參數(shù)，以及材料和型號(hào)的選擇；其次對(duì)儲(chǔ)罐上的主要構(gòu)件、安全裝進(jìn)行了設(shè)計(jì)；然后對(duì)化工品儲(chǔ)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(jí)、消防設(shè)備等消防問題，并對(duì)貯罐區(qū)物質(zhì)危險(xiǎn)性進(jìn)行分析，劃分火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)，設(shè)計(jì)合理的安全設(shè)施來預(yù)防事故，設(shè)計(jì)相應(yīng)的安全對(duì)策和職業(yè)危害控制措施，最后制定了安全管理制度和應(yīng)急救援預(yù)案。當(dāng)?shù)刈钚☆l率風(fēng)為西北方。 如需增加輔助設(shè)施，請(qǐng)自行添加設(shè)計(jì)內(nèi)容 平面布置按照遵循占地面積最小原則 5 第 1 章 儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì) 甲醇儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì) 甲醇儲(chǔ)罐的選型和選材 一、選型 甲醇的理化性質(zhì) ： 物質(zhì)名稱 甲醇 分子式 物化特 性 沸點(diǎn)（ ） 相對(duì)密度（水 ） 飽和蒸氣壓（ KPa） （ 熔點(diǎn) 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(dòng)。與氧化劑接觸能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或引起燃燒。 2 、內(nèi)浮頂罐的 性質(zhì) 內(nèi)浮頂罐是在固定頂罐內(nèi)部再加上一個(gè)浮動(dòng)頂蓋，主要由固定頂罐體、內(nèi)浮盤、密封裝置、通氣孔、高低液位報(bào)警器等組成。 內(nèi)浮頂罐與固定頂罐比較有以下優(yōu)點(diǎn) : (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(jìn)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(nèi)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(nèi)浮頂由專業(yè)廠家生產(chǎn)制造，一般采用 188不銹鋼和鋁及鋁合金材料制成，對(duì)比甲醇在兩種材料中的腐蝕情況，采用 188不銹鋼。 計(jì)算貯罐經(jīng)濟(jì)尺寸見表 1。 從表 11 可以看出，對(duì)大型封閉貯罐，按材料最省的經(jīng)濟(jì)尺寸 H=。內(nèi)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(shù)定位 。 2）設(shè)計(jì)溫度 設(shè)計(jì)溫度是指容器正常操作時(shí)，在相應(yīng)設(shè)計(jì)壓力下，設(shè)定的受壓元件的金屬溫度，甲醇 貯罐工作溫度為常溫。 5）風(fēng)載荷 P====420Pa μ——為風(fēng)壓高度變化系數(shù) , 對(duì)于有密集建筑群的大城市，取 W ——為建罐地區(qū)基本風(fēng)壓，根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》，基本風(fēng)壓取值，南京 50 年一遇風(fēng)壓值為 。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最低屈服強(qiáng) 度大于 390 aMP 時(shí)，底圈罐板取 ? = 表 13 鋼板許用應(yīng)力值 計(jì)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(jù) HG （化工鋼制立式圓筒形內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐系列標(biāo)準(zhǔn)）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(yùn)行穩(wěn)定性好。為了防止液體的毛細(xì)現(xiàn)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(chǔ)罐不變形。本次設(shè)計(jì)選用 ZGBII 石油儲(chǔ)罐阻火器，結(jié)構(gòu)如圖 15 所示： 16 圖 15 ZGBII 石油儲(chǔ)罐阻火器 高液位報(bào)警器 可燃液體的儲(chǔ)罐除設(shè)置液位計(jì)外 ,還應(yīng)設(shè)高液位報(bào)警器（如圖 16 所示） ，防止過量充液造成災(zāi)害性事故。 防雷和防靜電接地 17 對(duì)于爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所 ,儲(chǔ)罐應(yīng)按規(guī)范要求做防雷和防靜電接地設(shè)計(jì)。但甲醇是劇毒、高易燃性（閃點(diǎn)低，只有 176。 水噴淋個(gè)數(shù)的計(jì)算： 根據(jù)《化工設(shè)備設(shè)計(jì)全書》 P47頁(yè)，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(chǔ)罐選用 DN600 的人孔 管道與閥門 在 甲 醇 罐 區(qū) 的 管 道 安 全 設(shè) 計(jì) 時(shí) ,工藝物料管道應(yīng)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(yīng)采用 焊接 。 (4)進(jìn)、出儲(chǔ)罐的主管道根部宜設(shè)雙重閥門。 1 溫度計(jì) 溫度計(jì)距罐底 ， 為了保證溫度計(jì)的準(zhǔn)確性，溫度計(jì)應(yīng)設(shè)置在遠(yuǎn)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(xiǎn)。 根據(jù)《石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》醋酸儲(chǔ)罐的選用：固定頂儲(chǔ)罐 固定頂儲(chǔ)罐：按形似可分為，錐頂儲(chǔ)罐，拱頂儲(chǔ)罐，傘形儲(chǔ)罐，網(wǎng)殼頂儲(chǔ)罐。自支撐拱頂?shù)暮奢d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(duì)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(shí)根據(jù)耐腐蝕性的情況分析 ,在常溫和純工業(yè)醋酸介質(zhì)操作工況條件下，如醋酸儲(chǔ)存、輸送管線、設(shè)備和儲(chǔ)罐等，采用 316L 就能完全滿足設(shè)備和管道的耐腐蝕要求。 (3)較高凝固點(diǎn)的液體應(yīng)設(shè)加熱器間接加熱 ,并設(shè)置隔熱層。其罐底坡度按 2％～ 5％；隨排除污泥雜質(zhì)，水分的要求高低而定。 2） 因易于清洗，對(duì)于燃料儲(chǔ)罐，可以不再設(shè)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(jù)儲(chǔ)罐的大小、控制焊接變形等制造工藝因素決定。 23 儲(chǔ)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(jié)構(gòu)，如圖 19（ a）所示， 它的邊緣效應(yīng)比較小，承壓能力較高，通常用于壓力儲(chǔ)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(jié)構(gòu)件，（如包邊角鋼等）將球面拱頂與罐壁兩部分組焊的結(jié)構(gòu)，如圖 19（ b）所示，制造方便，廣泛用于儲(chǔ)罐內(nèi)壓不大于 2021Pa 的工況。 5) 因大氣最大溫降導(dǎo)致罐內(nèi)氣體收縮所造成儲(chǔ)罐吸入的空氣量和因大氣最大溫升導(dǎo)致罐內(nèi)氣體膨脹而呼出的氣體，儲(chǔ)罐熱呼吸通氣需要量，吸 入量（負(fù)壓hm3）為 ，呼出量（正壓hm3）為 . 6) 通氣管或呼吸閥的規(guī)格應(yīng)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(chǔ)罐溫度控制（主要防止冬天溫度過低） 本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的一種儲(chǔ)罐溫度控制裝置，它主要包括儲(chǔ)罐，所述的儲(chǔ)罐內(nèi)底部設(shè)置有蒸汽盤管，蒸汽盤管的一端為進(jìn)氣口，進(jìn)氣口與蒸汽盤管連接且連接處設(shè)置有氣動(dòng)閥，蒸汽盤管的另一端為出氣口，儲(chǔ)罐內(nèi)通向儲(chǔ)罐外部設(shè)置有溫度檢測(cè)儀，溫度監(jiān)測(cè)儀與氣動(dòng)閥控制連接。 呼吸閥 呼吸閥安裝在固定頂儲(chǔ)罐罐頂?shù)闹行牟课挥靡哉{(diào)節(jié)儲(chǔ)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(gè)盤梯通過焊于儲(chǔ)罐體上的若干個(gè)支架與儲(chǔ)罐相連接，即盤梯 是支撐在支架上的。 根據(jù) 《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 (GB501602021) 罐區(qū)應(yīng)該布置在工廠的西北側(cè) 且與主導(dǎo)風(fēng)向的接觸面積盡量最大 。 罐區(qū)的儲(chǔ)罐只能布置兩排。 表 21罐組內(nèi)相鄰可燃液體地上儲(chǔ)罐的防火間距 類別 儲(chǔ)罐型式 固定頂罐 浮頂、內(nèi)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(chǔ)罐取直徑或高度的較大值； 可燃液體的低壓儲(chǔ)罐，其防火間距按固定頂罐考慮 所以，本次設(shè)計(jì)中甲醇罐組內(nèi)相鄰儲(chǔ)罐的防火間距為 ，醋酸罐組內(nèi)相鄰儲(chǔ)罐的防火間距為 。 醋酸儲(chǔ)罐采用的大型立式固定頂?shù)蜏爻簝?chǔ)罐，規(guī)格為公稱 D= ，罐高 H=，且醋酸屬于乙 A 類液體，根據(jù)規(guī)定醋酸儲(chǔ)罐之間的防火間 距 L2為： L2== 因此為方便建設(shè)及保證符合防火間距要求，醋酸儲(chǔ)罐之間的防火間距取為 15m，兩排立式儲(chǔ)罐之間的間距為 15 m。 經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算，因?yàn)槲覀儾捎玫氖谴笮土⑹?內(nèi)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(jù)規(guī)定，貯罐至防火堤內(nèi)堤腳線的距離分別為 5m和 ，為了 方便建設(shè)及保證符合貯罐至內(nèi)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(shè)計(jì)的隔堤為甲醇儲(chǔ)罐與醋酸儲(chǔ)罐之間和每?jī)闪写姿醿?chǔ)罐之間，綜合考慮 ①用地最小原則 ， ② 保證防火堤內(nèi)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(zhǎng)度為 104*2m，隔堤的厚度采用 300mm的墻體。那么本貯罐區(qū)設(shè)定防火堤的地基埋深 H = ,磚基礎(chǔ)所需的臺(tái)階數(shù)以 4 階為宜，則 n=4，那么，基礎(chǔ)臺(tái)階一側(cè)寬 b=460=240mm= m 則，相應(yīng)的基礎(chǔ)臺(tái)階總高度 h=1204（次） =480（ mm）則 基礎(chǔ)底面寬度 b=B+2b′=+2= 根據(jù)《儲(chǔ)罐區(qū)防火堤設(shè)計(jì)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(shè)置 根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 (GB501602021) 第 條中第 6 點(diǎn) “在防火堤的不 同方位上應(yīng)設(shè)置人行臺(tái)階或坡道，同一方位上兩相鄰人行臺(tái)階或坡道之間距離不宜大于 60m；隔堤應(yīng)設(shè)置人行臺(tái)階。 消防水池的布置 :本貯罐區(qū)設(shè)置有 一 個(gè)消防水池，設(shè)置在 罐區(qū) 的 東 側(cè)，與 消防 水泵房的間距 8m。沿防護(hù)墻修建排水溝時(shí)，溝壁的外側(cè)與防護(hù)墻 內(nèi)堤腳線的距離不應(yīng)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(shí)將油品及其事故污水有效地阻攔，防止其遍地流淌擴(kuò)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(kuò)散，環(huán)保上有效防止污染擴(kuò)大。 （ 2）罐區(qū)甲、乙類泵房與浮頂、內(nèi)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(nèi)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(chǔ)罐的安全距離匯總表 周圍建筑物 泵房 配電房 檢測(cè)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(chǔ)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(yàn)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(shè)計(jì) 消防通道的具體要求 根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 (GB500162021 ) 第 ～ 條對(duì)于消防通道的要求： “可燃材料露天堆場(chǎng)區(qū)，液化石油氣儲(chǔ)罐區(qū)，甲、乙、丙類液體儲(chǔ)罐區(qū)和可燃?xì)怏w儲(chǔ)罐區(qū)，應(yīng)設(shè)置消防車道。 ” (4)“環(huán)形消防車道至少應(yīng)有兩處與其它車 道連通。 (6)“消防車道路面、撲救作業(yè)場(chǎng)地及其下面的管道和暗溝等應(yīng)能承受大型消防車的壓力。 ”所以：本次設(shè)計(jì)環(huán)形消防道路寬為 8m，轉(zhuǎn)彎半徑為 12m 并兩處與主干道相連接。 35 消防等級(jí) 的確定 根據(jù)《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》 “工業(yè)建筑滅火器配置場(chǎng)所的危險(xiǎn)等級(jí)，應(yīng)根據(jù)其生產(chǎn)、使用、貯存物品的火災(zāi)危險(xiǎn)性、可燃物數(shù)量、火災(zāi)蔓延速度以及撲救難易程度等因素，劃分為以下三級(jí)： ” (1)“嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)：火災(zāi)危險(xiǎn)性大，可燃物多，起火后蔓延迅速，撲救困難，容易造成重大財(cái)產(chǎn)損失的場(chǎng)所； ” (2)“中危險(xiǎn)級(jí)：火災(zāi)危險(xiǎn)性較大，可燃物較多，起火后蔓延較迅速，撲救較難的場(chǎng)所； ” (3)“輕危險(xiǎn)級(jí)：火災(zāi)危險(xiǎn)性較小，可燃物較少，起火后蔓延較緩慢，撲救較易的場(chǎng)所 。所以若該儲(chǔ)罐區(qū)著火，為 B類火災(zāi)。 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(duì)輸液管道不受限制，供給強(qiáng)度大，滅火迅速，貯存穩(wěn)定，腐蝕性低等優(yōu)點(diǎn)，用于撲救醇、酯、醚、酮、醛、胺、有機(jī)酸等可燃極性溶劑火災(zāi)， 根據(jù)要求選用 S/AR6型 抗溶泡沫 滅火劑 ， 其主要滅火機(jī)理是通過泡沫的遮斷作用 , 將燃燒液體與空氣隔離而實(shí)現(xiàn)滅火。低倍數(shù)是指 發(fā)泡倍數(shù)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(chǎn)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(shí)間（ m