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6ⅹ1000m3液化石油氣球罐區(qū)安全設(shè)計(jì)-資料下載頁

2025-08-10 19:14本頁面

【導(dǎo)讀】液化石油氣球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)

  

【正文】 護(hù)面積 ,m2。A 為水霧噴頭的噴霧錐角 ,(176。 ),一般可選α =125176。的中速水霧噴頭 。R 為噴霧錐底半徑 ,h 為水霧噴頭距離球罐外表面的距離 ,mm。 水霧噴頭與液態(tài)烴儲罐之間的距離不應(yīng)大于 m。體積在 1 000 m3 以上的球罐 ,間距以 ~ m為宜。 環(huán)管圈間距 根據(jù)幾何關(guān)系計(jì)算 ,相鄰層噴淋環(huán)管圈在球罐經(jīng)線方向的間距值應(yīng)是略大 2R,但不超過其值的 5% ,因此 , 工 程 上 相 鄰 層 噴 淋 環(huán) 管 圈 間 距 可 以 按 2R 計(jì)算 : 125H 2 R = 2 h ta n 2 6 0 0 ta n 2 3 0 522 mm?? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ( 168) 式中 ,H 為球罐經(jīng)線方向相鄰層噴淋環(huán)管圈的間距 ,R 為噴霧錐底半徑 ,mm,其值按式( 82)計(jì)算。 環(huán)管圈層數(shù) ? ? ? ?ivN D 2 / H = 1 2 3 0 0 2 3 6 / 2 0 0 0 6 .1 8 6?? ? ? ? ?環(huán) 管 圈 的 計(jì) 算 層 數(shù) ( 169) 式中 ,N 為環(huán)管圈的計(jì)算層數(shù) 。HV 為環(huán)管圈的垂直間距 ,mm。為保證各層環(huán)管圈的壓力平衡環(huán)管圈應(yīng)盡量按球罐赤道線對稱布置 ,圓整后取 N=7。 沿經(jīng)線方向各相鄰層噴淋環(huán)管圈與球心形成的夾角β (圖 110) ,用下式表示 : 18 0 / N = 18 0 / 7 25 .7 1? ? ? ? ? ( 170) 1 液化石油氣球罐設(shè)計(jì) 20 式中 ,β為相鄰層噴淋環(huán)管圈與球心形成的夾角 ,(176。 )。N 為圓整后的環(huán)管圈計(jì)算層數(shù)。 圖 110 ⑥各層噴淋環(huán)管圈噴頭數(shù)量 根據(jù) GB 5021995,水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 [S]的規(guī)定 ,水霧錐線沿經(jīng)線方向應(yīng)相交 ,則每圈噴淋管噴頭的數(shù)量 n 用下式表示 : ? ? ? ?2 2Dn h H / R2 i v??????? ? ? ? ????????? (171) 式中 Σ Hv 為各層噴淋環(huán)管圈與球罐赤道線的垂直距離 ,mm。 將各數(shù)值代入式( 87)可計(jì)算出球罐赤道線及其自上而下各層環(huán)管圈布置的噴頭數(shù)量依次為 26 個、 26 個、 24 個、 22 個、 16 個 ,整臺球罐的噴頭共計(jì) 150 個。 表 17 噴淋環(huán)管圈噴頭數(shù)量分布 球罐赤道線及其自上而下各層環(huán)管圈布置的噴頭數(shù)量 總計(jì) 26 26 24 22 16 150 ⑦供水豎管直徑 為保證各層環(huán)管圈噴頭的工作壓力均衡 ,罐表面積的冷卻水強(qiáng)度相同 ,供水豎管應(yīng)選用2 條對稱布置。 單 根供水豎管的直徑用下式表示 : vst qD 10 3v?? ( 172) 式中 Dst 為單根供水豎管的直徑 ,mm。v 為供水豎管內(nèi)水的流速 ,m/s,一般取不小于 m/s。 ⑧各層噴淋環(huán)管圈直徑 液化石油氣球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì) 21 根據(jù)各層上水霧噴頭的數(shù)量及流量確定環(huán)管直徑。同時考慮現(xiàn)場煨彎制作的問題 ,各層噴淋環(huán)管的公稱直徑不宜大于 100 mm,見圖。噴淋環(huán)管內(nèi)徑規(guī)格為 100 mm、 81 mm 及 68 mm。 圖液態(tài) 烴球罐消防管布置及管徑選擇示圖 圖 1112 總平面布置及罐區(qū)安全設(shè)計(jì) 22 設(shè)計(jì)背景:本部分設(shè)計(jì)主要進(jìn)行 LPG 球罐區(qū)防火間距、消防通道、防火堤等的設(shè)計(jì),并繪制總平面布置圖。 2 總平面布置及罐區(qū)安全設(shè)計(jì) 需要進(jìn)行安全設(shè)計(jì)的 液化石油氣球罐 區(qū),地理?xiàng)l件及氣候條件適宜:該罐區(qū) 交通較為發(fā)達(dá),居民區(qū)離罐區(qū)較遠(yuǎn), 該地區(qū)常年風(fēng)向?yàn)?西 南風(fēng)。 功能分區(qū) 功能分區(qū)如:儲存區(qū),公用工程區(qū),辦公區(qū)。這里主要考慮的是儲罐區(qū)及其相應(yīng)機(jī)構(gòu)的布置。 罐區(qū)周圍 盡管有 大型居住區(qū), 但距離較 遠(yuǎn), 對罐區(qū)外危險隱患小。因此,本設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮罐區(qū)本身及相關(guān)廠區(qū)的安全。一,由于常年風(fēng)向?yàn)?西 南風(fēng)的緣故, 辦公樓,主控室等較為關(guān)鍵的設(shè)施應(yīng)該設(shè)置在全年主導(dǎo)風(fēng)的上風(fēng)向 。三,裝卸區(qū)的布置,因?yàn)檠b卸區(qū)意外的安全隱患較多,要制定相關(guān)的罐區(qū)運(yùn)行規(guī)定并且強(qiáng)制執(zhí)行。 合理劃分儲 LPG罐區(qū) 罐區(qū)內(nèi)放置 6 個 1000 立方米石油氣球 罐,根據(jù)規(guī)范,采用兩排放置,每排 3 個。 罐區(qū)長 ,寬 ,中間采用隔堤分開。 球 罐間 和球罐與防火堤間 的防火間距 [5] 根據(jù) GB500162020《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 , 本設(shè)計(jì) 中球罐屬于半冷凍式儲罐且罐區(qū)總?cè)莘e大于 5000 立方米,所以 儲罐間的防火間距為 D, D 為直徑,即計(jì)算的間距: 。球罐與防火堤間的間距如下圖所示,為 。 圖 21 L=D= = 液化石油氣球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì) 23 防火堤的選型與構(gòu)造 選型 [6] 防火堤、防護(hù)墻的設(shè)計(jì),應(yīng)滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的基礎(chǔ)上,因地制宜,合理選型,達(dá)到安全耐久、經(jīng)濟(jì)合理的效果。根據(jù)《儲罐區(qū)防火堤設(shè)計(jì)規(guī)范》 ( GB503522020),防火堤的選擇符合下列規(guī)定: ( 1) 土筑防火堤在占地、土質(zhì)等條件能滿足需要的地區(qū)選用。 ( 2) 鋼筋混凝土防火堤,一般地區(qū)均可采用。在用地緊 張地區(qū)、大型油罐區(qū)及儲存大宗化學(xué)品的罐區(qū)可優(yōu)先選用。 ( 3) 漿砌毛石防火堤在抗震設(shè)防烈度不大于 6度且地質(zhì)條件較好、不宜造成基礎(chǔ)不均勻沉降的地區(qū)可優(yōu)先選用。 ( 4) 磚砌塊防火堤和夾芯式中心填土磚、磚塊防火堤,一般地區(qū)均可采用。 ( 5) 防護(hù)墻宜采用砌體結(jié)構(gòu)。 ( 6) 防火堤(土堤除外)應(yīng)該采取在堤內(nèi)側(cè)培土或噴涂隔熱防火涂料等保護(hù)措施。 綜合考慮 我們 選擇采用鋼筋混凝土防火堤。 在進(jìn)行防火堤選型時除考慮承受靜壓力外,還應(yīng)考慮當(dāng)油罐瞬間破裂時,防火堤能否承受一定的罐內(nèi)液體的沖擊載荷。 從防火堤上網(wǎng)形式來說,主要包括土堤、磚砌、毛石以及鋼筋混凝 土幾種形式,這幾種形式各有優(yōu)缺點(diǎn)。從安全性來講,磚砌和毛石不夠好。從經(jīng)濟(jì)性來講,鋼筋混凝土不夠好。綜合來看,選擇磚土混合堤比較合適。 土堤經(jīng)不起長久的風(fēng)吹雨打,為了保證其實(shí)用性和長久性,可以這樣設(shè)計(jì): 堤內(nèi)外兩面用砌筑 240mm 的磚墻,中間回填厚度 500mm 素土并夯實(shí)。堤外側(cè)和堤頂?shù)拇u墻部分抹灰,堤頂設(shè)為素土層部分鋪砌預(yù)制水泥板塊。堤內(nèi)側(cè)先鋪坡度為 50 的灰土坡(坡高 H2/2 m,節(jié)約占地面積),并在表面鋪砌造價低廉的薄型預(yù)制水泥板塊。如下圖所示。 2 總平面布置及罐區(qū)安全設(shè)計(jì) 24 圖 22 防火堤參數(shù)設(shè)計(jì) [6][4] 根據(jù)《儲罐區(qū)防火堤設(shè)計(jì)規(guī)范 》 ( GB 503512020),對防火堤參數(shù)進(jìn)行如下設(shè)計(jì): 儲罐 罐組防火堤有效容積應(yīng)按下式計(jì)算 : jV=AH 31 2 3 4 V V + V + V )m?( ( 21) V— 防火堤有效容積 ( 3m ); A一 由防火堤中心線圍成的水平投影面積 ( 2m ); jH — 設(shè)計(jì)液面高度 (m); 1V — 防火堤內(nèi)設(shè)計(jì)液面高度內(nèi)的一個最大 儲 罐的基礎(chǔ)體積 ( 3m ); 2V — 防火堤內(nèi)除一個最大油 儲 罐以外的其他 儲 罐在防火堤設(shè)計(jì)液面高度內(nèi)的液體體積和 儲 罐基礎(chǔ)體積之和 ( 3m ); 3V — 防火堤中心線以內(nèi)設(shè)計(jì)液面高度內(nèi)的防火堤體積和內(nèi)培土體積之和 ( 3m ); 4 V — 防火堤內(nèi)設(shè)計(jì)液面高度內(nèi)的隔堤、配管、設(shè)備及其他構(gòu)筑物體積之和 ( 3m )。 根據(jù) (21 )式近似計(jì)算:由于球罐立于基座于拉桿之上,近視于懸空處理(即在防火堤內(nèi)設(shè)計(jì)液面高度內(nèi)所占容積忽略)。則 (21 )式簡化為: 堤內(nèi)側(cè) m 液化石油氣球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì) 25 jV=AH ( 21) 式中: V— 防火堤有效容積 ( 3m ); A一 由防火堤中心線圍成的水平投影面積 ( 2m ) jH — 設(shè)計(jì)液面高度 (m); 本設(shè)計(jì)中防火堤高度設(shè)為 H 1 0 0 0???? LSHV j (其中 L是儲罐區(qū)的長, S是儲罐區(qū)的寬 ) L=, S=(上文已提) 1 0 0 ???? jHV 解得 mHj ? 根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》( GB501602020),本設(shè)計(jì)中防火堤高度應(yīng)加上 ,所以 H=。 隔堤的設(shè)計(jì) 由于隔堤的體積影響到防火堤高度的計(jì)算,所以先對隔堤進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)規(guī)范要求,可把隔堤分成兩組,一組 3個罐,一組 3 個罐。 ( 1) 隔堤的高度 根據(jù)規(guī)范的要求, 液化烴全壓力式或半冷凍式儲罐組宜設(shè)不高于 的防火堤,防火堤內(nèi)的隔堤不宜高于 ( 2) 隔堤的選型與斷面尺寸 高度確定為 。隔堤的選擇,根據(jù)高寬比對隔堤穩(wěn)定性的影響,選擇隔堤的厚度要接近 。再根據(jù)儲罐區(qū)防火堤規(guī)范,選擇不宜小于 400mm 的毛石隔堤。隔堤的方向大致與液流方向垂直,為了方便施工,把它的斷面設(shè)計(jì)成長方形。 隔堤雙面水泥砂漿勾縫,堤頂設(shè)鋼筋混凝土壓頂,壓頂構(gòu)造應(yīng)符合以下規(guī)定:壓頂在變形縫處應(yīng)斷開,壓頂厚度不宜小于 100mm,混凝土強(qiáng)度等級不宜低于 C20,壓頂內(nèi)縱向鋼筋直 徑不宜小于,鋼筋間距不宜大于 200mm。 2 總平面布置及罐區(qū)安全設(shè)計(jì) 26 消防設(shè)計(jì) 消防車道 [5] 根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 ( GB50016— 2020), 液化烴、可燃液體、可燃?xì)怏w的罐區(qū)內(nèi),任何儲罐的中心距至少兩條消防車道的距離均不應(yīng)大于 120m;當(dāng)不能滿足此要求時,任何儲罐中心與最近的消防車道之間的距離不應(yīng)大于 80m??扇疾牧下短於褕鰠^(qū),液化石油氣儲罐區(qū),甲、乙、丙類液體儲罐區(qū)和可燃?xì)怏w儲罐區(qū),應(yīng)設(shè)置消防車道。消防車道的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定: ( 1) 儲量大于表 21 規(guī)定的堆場、儲罐區(qū),宜設(shè)置環(huán)形消防車道。 ( 2)面積大于 30000m2的可燃材料堆場,應(yīng)設(shè)置與環(huán)形消防車道相連的中間消防車道,消防車道的間距不宜大于 。液化石油氣儲罐區(qū),甲、乙、丙類液體儲罐區(qū),可燃?xì)怏w儲罐區(qū),區(qū)內(nèi)的環(huán)形消防車道之間宜設(shè)置連通的消防車道。 ( 3)材料堆場堆垛的最小距離不應(yīng)小于 。 ( 4)間消防車道與環(huán)形消防車道交接處應(yīng)滿足消防車轉(zhuǎn)彎半徑的要求。 表 21堆場、儲罐區(qū)的儲量 名稱 棉、麻、毛、化纖(t) 稻草、麥秸、蘆葦(t) 木材(m3) 甲、乙、丙類液體儲罐(m3) 液化石油氣儲罐(m3) 可燃?xì)怏w儲罐 (m3) 儲 量 1000 5000 5000 1500 500 30000 消防車道的凈寬度和凈空高度均不應(yīng)小于 。供消防車停留的空地,其坡度不宜大于 3%。 消防車道與廠房(倉庫)、民用建筑之間不應(yīng)設(shè)置妨礙消防車作業(yè)的障礙物。 環(huán)形消防車道至少應(yīng)有兩處與其它車道連通。盡頭式消防車道應(yīng)設(shè)置回車道或回車場,回車場的面積不應(yīng)小于 ;供大型消防車使用時,不宜小于 。 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(yīng)能承受大型消防車的壓力。 消防車道可利用交通道路,但應(yīng)滿足消防車通行與停 靠的要求。 消防車道不宜與鐵路正線平交。如必須平交,應(yīng)設(shè)置備用車道,且兩車道之間的間距不應(yīng)小于一列火車的長度。 液化石油氣球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì) 27 相鄰罐組防火堤的外堤腳線之間應(yīng)留有寬度不小于 7m 的消防空地。 根據(jù)以上規(guī)范液化石油氣儲罐區(qū)的儲量為 6000m3 大于 500m3,應(yīng)設(shè)置環(huán)形消防車道。儲罐與消防車道的距離,應(yīng)符合下列規(guī)定: 道的距離,均不應(yīng)大于 120m; ,車道至任何儲罐的中心,不應(yīng)大于 80m。該罐區(qū)選用 20m 作為消防車道和儲罐中心的距離。消防車道寬度設(shè)置為 。兩組 儲罐之間的 7m 消防空地也設(shè)置 4m 寬的消防車道與環(huán)形消防通道貫通。 圖 23 罐區(qū)環(huán)形消防車道 消防水池 [4][5] 根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 , 工廠水源直接供給不能滿足消防用水量、水壓和火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)消防用水總量要求時,應(yīng)建消防水池(罐),并應(yīng)符合下列規(guī)定: ( 1)水池(罐)的容量,應(yīng)滿足火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)消防用水總量的要求。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)能保證向水池(罐)連續(xù)補(bǔ)水時,其容量可減去火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)的補(bǔ)充水量; ( 2)水池(罐)的總?cè)萘看笥?1000m3 時,應(yīng)分隔成兩個,并設(shè)帶切 斷閥的連通管; ( 3)水池(罐)的補(bǔ)水時間,不宜超過 48h; ( 4)當(dāng)消防水池(罐)與生活或生產(chǎn)水池(罐)合建時,應(yīng)有消防用水不作他用的措施; ( 5)寒冷地區(qū)應(yīng)設(shè)防凍措施; ( 6)消防水池(罐)應(yīng)設(shè)液位檢測、高低液位報警及自動補(bǔ)水設(shè)施。 再根據(jù)施洪昌的《可燃液體貯罐區(qū)消防設(shè)計(jì)見解》可燃液體貯罐區(qū)的消防冷卻水泵的
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