【導(dǎo)讀】命等基本設(shè)計(jì)參數(shù)。然后對貯罐的選材、型號、安裝方式及安全附件進(jìn)行了設(shè)計(jì)；緊接著進(jìn)行了主要結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其強(qiáng)度校驗(yàn)。通過對貯罐區(qū)整體的化工安。全考慮，確定了貯罐的設(shè)計(jì)方案和貯區(qū)總體的布局。最后本文對苯乙烯、冰醋酸。事故案例進(jìn)行了分析并制定了事故應(yīng)急預(yù)案等。

　　

【正文】 (2) 醋酸是用途最廣、最重要的有機(jī)酸 , 也是腐蝕性最強(qiáng)的有機(jī)物質(zhì)之一。醋酸對鋼鐵的腐 蝕嚴(yán)重 , 生產(chǎn)和使用醋酸的設(shè)備和管道材料一般需要采用價格較高的有色金屬和合金。 (3) 碳素結(jié)構(gòu)鋼含碳量比較低，屬于低碳鋼。鑒于儲罐罐體對材料強(qiáng)度及塑性的要求，在結(jié)構(gòu)鋼的范圍之內(nèi)， Q235A號鋼符合罐體材料選擇要求，在不影響儲罐正常工作的情況下，此鋼在使用經(jīng)濟(jì)性方面有很大優(yōu)勢，但是由于鋼的本身 特性決定，其抗腐蝕性能力沒有很好的保障 ,其腐蝕速率大約為合金鋼的 10多倍 。 (4) 不銹鋼在醋酸工業(yè)中用途廣泛 : ① 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 。 ② 普通不銹鋼比含鉬鋼耐腐蝕性要差一些。 (5) 高合金不銹鋼在沸點(diǎn)以下一切濃度的醋酸、和熱醋酸蒸氣中的腐蝕都很輕微 , 在高溫和高濃下比普通不銹鋼耐腐蝕性強(qiáng)。因?yàn)閮r格高 ,通常只使用于高溫、高濃醋酸 , 或產(chǎn)品要求高純度 , 或者還含有硫酸或其它腐蝕 介質(zhì)等苛刻的環(huán)境中。 (6) 鋁也有非常優(yōu)良的耐醋酸腐蝕性 (腐蝕速率為 m2h 1） 。生產(chǎn)和使用醋酸的設(shè)備很早就廣泛采用鋁制造。國內(nèi)采用鋁材較多 , 但由于受到制造工藝和強(qiáng)度的影響 , 設(shè)備的體積較小。目前國內(nèi)采用鋁材的儲罐最大容積為200m3 。 根據(jù)以上分析 , 對于大容積的醋酸儲罐應(yīng)采用含鉬不銹鋼 00Cr17NiMo2 (316L 鋼材標(biāo)準(zhǔn) GB/T 4237) 。同時根據(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 , 如醋酸儲存、輸送管線、設(shè)備和儲罐 等 , 采用 316L 就能完全滿足設(shè)備和 管道的耐腐蝕要求。 （表 1） 表 316L不銹鋼的力學(xué)性能： 抗拉強(qiáng)度 σb (MPa)： ≥480 23 條件屈服強(qiáng)度 (MPa)： ≥177 伸長率 δ5 (%)： ≥40 斷面收縮率 ψ (%)： ≥60 硬度 ≤187HB ≤90HRB ≤200HV 密度： ； 比熱容比（ 20℃ ）： (g*K) 熱導(dǎo)率（ W/(m*K)） 100℃ 300℃ 500℃ 型號 根據(jù)《 SHT 30072021 石油化工儲運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》 第 條、 《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第 條 中規(guī)定： 儲存甲 B、乙 A 類的液體應(yīng)選用金屬浮艙式的浮頂或內(nèi)浮頂罐。對于有特殊要求的物料，可選用其他型式的儲罐。對于有特殊要求的甲 B、乙 A液體物料，如苯乙烯、酯類、加氫原料等易聚合或易氧化的液體物料，選用固定頂儲罐加氮封儲存也是可行的 。 由于 100m179。以上為大型儲罐，多為立式儲罐； 100m179。以下的為小型儲罐，多為臥式儲罐。 本儲罐為 2021m179。，選用立式圓筒儲罐 冰 醋酸在溫度低于 ℃ 時就會凝固成冰狀 ,凝固 時體積膨脹 , 能使容器破裂。且 考慮到冰醋酸是易燃易爆 低毒 液體 , 設(shè)計(jì)選用鋼制立式圓筒形固定頂儲罐 。 冰醋酸有易燃、閃點(diǎn)為 43 ℃ 的特點(diǎn) , 設(shè)計(jì)上采用以下氣封措施。 (1) 在醋酸儲罐頂部設(shè)置了氮封系統(tǒng) , 這樣可以使儲罐內(nèi)維持一定的壓力 (正壓 ) , 防止儲罐內(nèi)物料與外界氣體接觸。 (2) 當(dāng)儲罐內(nèi)的物料被泵抽出或由于外界溫度降低 , 使儲罐內(nèi)氣體冷凝或收縮時 , 該系統(tǒng)可以自動補(bǔ)入氮?dú)?, 防止外界氣體進(jìn)入。 (3) 當(dāng)向儲罐內(nèi)送料或由于外界溫度升高使儲罐內(nèi)壓力高于氣封氮?dú)鈮毫r , 可以通過泄壓閥自動排放。 拱 頂儲罐是指罐頂為球冠狀、罐體為圓柱形的一種鋼制容器。拱頂儲罐制造簡單、造價低廉，所以在國內(nèi)外許多行業(yè)應(yīng)用最為廣泛，最常用的容積為 1000 10000m 3 ，目前，國內(nèi)拱頂儲罐的最大容積已經(jīng)達(dá)到 30000m 3 。 本儲罐為 24 2021m3。 罐底：罐底由鋼板拼裝而成，罐底中部的鋼板為中幅板，周邊的鋼板為邊緣板。邊緣板可采用條形板，也可采用弓形板。一般情況下，儲罐內(nèi)徑＜ 時，宜采用條形邊緣板，儲罐內(nèi)徑 ≥ 時，宜采用弓形邊緣板。 罐壁：罐壁由多圈鋼板組對焊接而成，分為套筒式和直 線式。 套筒式罐壁板環(huán)向焊縫采用搭接，縱向焊縫為對接。拱頂儲罐多采用該形式，其優(yōu)點(diǎn)是便于各圈壁板組對，采用倒裝法施工比較安全。 直線式罐壁板環(huán)向焊縫為對接。優(yōu)點(diǎn)是罐壁整體自上而下直徑相同，特別適用于內(nèi)浮頂儲罐，但組對安裝要求較高、難度亦較大。 罐頂：罐頂有多塊扇形板組對焊接而成球冠狀，罐頂內(nèi)側(cè)采用扁鋼制成加強(qiáng)筋，各個扇形板之間采用搭接焊縫，整個罐頂與罐壁板上部的角鋼圈（或稱鎖口）焊接成一體。 綜上考慮，及查看《化工設(shè)備設(shè)計(jì)全書 2021版》， 設(shè)計(jì)選用 鋼制立式圓筒形固定頂儲罐加氮封儲存 。 根據(jù) 《 鋼制立式圓筒形固定頂儲罐系列 》可以查得，當(dāng) 容積為2021m179。時，計(jì)算容積為 2220m179。，儲罐的內(nèi)徑為 ，管壁高度為 ,拱頂高度 ,總高 ，拱頂板厚 ，罐底板厚：中幅板為 6mm，邊緣板為 7mm。 安裝方式 根據(jù) GB 502052021 《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》、 GB501282021《立式圓筒鋼制儲罐驗(yàn)收規(guī)范 》第四章，儲罐的組裝有基礎(chǔ)檢查、罐底組裝、罐壁組裝、 固定頂組裝和附件安裝等 。 大型立式儲罐主體的安裝方法有正裝法和倒裝法。正裝法是指以罐底為基準(zhǔn)平面，罐壁板從底層第一節(jié)開始，逐塊逐節(jié)向上安裝，倒裝法是罐頂為基準(zhǔn)平面，先安裝頂圈壁板和罐頂，然后自上而下，逐圈壁板組裝焊接和頂起，交替進(jìn)行，依次直到底圈壁板安裝完畢，國外施工企業(yè)大多采用正裝法，而國內(nèi)企業(yè)大多的拱頂罐采用 倒裝法 。 本儲罐安裝方式采用倒裝法。 本儲罐為 鋼制立式圓筒形固定頂儲罐 ，儲罐選擇鋼制容器， 對于 2021m3的儲罐而言，需要承載的力較大 ， 介質(zhì)產(chǎn)生的內(nèi)壓會對儲罐有一個環(huán)向切應(yīng)力，由于 25 風(fēng)載荷的存在，罐 體會受到一定升舉力的影響，鑒于上述原因的影響，要求儲罐有堅(jiān)固的地基 ， 一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) ， 使用鋼架結(jié)構(gòu)支撐 ，且 在施工設(shè)計(jì)中，應(yīng)采用增設(shè)地腳螺栓的方式以保證其安全性。 安全附件 根據(jù) SHT 30072021《石油化工儲運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》第 條：常壓或低壓儲罐應(yīng)設(shè)置液位計(jì)、溫度計(jì)和高液位報(bào)警器。第 條：液位計(jì)、溫度計(jì)和壓力表應(yīng)能就地顯示，并傳送至控制室集中顯示。 液位報(bào)警器也叫（浮球液位開關(guān)、水位控制器、液位開關(guān)）是指通過機(jī)械式或磁感應(yīng)的方法來進(jìn)行水位的 報(bào)警和檢查，可以聲光報(bào)警器等或者磁性報(bào)警同時控制水泵等設(shè)備的啟動或停止，方法有多種，根據(jù)選用不同的產(chǎn)品而不同。 分別舉例說明： （ KEY KEY8）和搭配的水位控制器來控制。 電纜式液位報(bào)警器原理是通過微動開關(guān)為核心元件封裝在密閉的塑料外殼內(nèi)進(jìn)行高低水位檢測，當(dāng)被測液體到達(dá)動作點(diǎn)時，輸出高或低液位信號，當(dāng)液位低到一定的位置是輸出繼電器開關(guān)信號 ,或者直接供電給報(bào)警器 ,從而實(shí)現(xiàn)對液位的報(bào)警功能。電纜式液位報(bào)警器不需浮球和干簧管 ,外部無機(jī)械動作 ,耐污耐用 ,不怕漂浮物影響，任意角度安 裝 ,豎向安裝有一定的防波浪功能 ,這種方式較實(shí)用，耐污，壽命長，安全。 它有兩種報(bào)警方式 :超低水位報(bào) 警和超高水位報(bào)警。 。這種浮球有塑料 /不銹鋼，通過內(nèi)部帶有環(huán)形磁鐵浮球隨著水位的上下浮動來吸引桿子內(nèi)部帶有干簧管的磁簧開關(guān)，發(fā)出開關(guān)報(bào)警信號，可耐高溫、耐酸堿腐蝕、可做多個報(bào)警信號，一個浮球 2個點(diǎn)， 2個浮球 4個點(diǎn)， 4個浮球 4個點(diǎn)的功能，桿子長度可做 4米。不銹鋼浮球大小尺寸多種多樣，材質(zhì)分為 304/316/316L。生產(chǎn)浮球尺寸： 28*28* 24*24* 38*28* 38*42*15 52*52*15 45*86*15 75*75*23 125*125*23 圓形、圓柱形、長方形等 由于冰醋酸有腐蝕性等性質(zhì)，選用不銹鋼浮球式的液位報(bào)警器，材質(zhì)為 316L，圓形球。 火災(zāi)發(fā)生時，必然會伴隨著產(chǎn)生煙霧、高溫和火光，探測器對這些都很敏感。當(dāng) 26 有煙霧、高溫、火光產(chǎn)生的時候，它就改變平時的正常狀態(tài)，引起電流、電壓或機(jī)械部分發(fā)生變化或位移，再通過放大、傳輸?shù)冗^程，發(fā)出警報(bào)聲，有的還能同時發(fā)出燈光信號，并顯示發(fā) 生火災(zāi)的部位、地點(diǎn)。 傳統(tǒng)火災(zāi)探測器主要分感煙、感溫、光輻射三大類： (1)感煙探測器。一種是離子感煙探測器，它在內(nèi)外電離室里面有放射源镅 241，電離產(chǎn)生的正、負(fù)離子，在電場的作用下各向正負(fù)電極移動。在正常的情況下，內(nèi)外電離室的電流、電壓都是穩(wěn)定的。一旦有煙霧竄逃外電離室。千擾了帶電粒子的正常運(yùn)動，使電流，電壓就有所改變，破壞了內(nèi)外電離室之間的平衡，于是就發(fā)出了信號。還有一種叫光電感應(yīng)探測器，它有一個發(fā)光元件和一個光敏元件，平常光源發(fā)出的光，通過透鏡射到光敏元件上，電路維持正常，如果有煙霧從中阻隔，到達(dá)光敏元件上 的光就顯著減弱，于是光敏元件就把光強(qiáng)的變化變成電的變化，通過放大電路向人們報(bào)警。 (2)感溫探測器。一種是運(yùn)用金屬熱脹冷縮的特性。正常的情況下，探測器的電路斷開；當(dāng)溫度升到一定值時，由于金屬膨脹、延伸，導(dǎo)體接通，于是發(fā)出了信號。一種是利用某些金屬易熔的特性，在探測器里固定一塊低熔點(diǎn)合金，當(dāng)溫度升到它的熔點(diǎn) (70~90℃ )時，金屬熔化，借助彈簧的作用力，使觸頭相碰，電路接通，發(fā)出信號。這二種探測器都屬定溫型。即當(dāng)外界溫度超過某一限值時就報(bào)警 。還有一類是差溫型，升溫的速度超過特定值時，便會感應(yīng)報(bào)警。如將兩者結(jié)合 起來，便成為差定溫組合式。 (3)光輻射探測器。一種是紅外光輻射探測器。物質(zhì)在燃燒時，由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生閃爍的紅外光輻射使硫化鉛紅外光敏元件感應(yīng)，轉(zhuǎn)變成電信號，經(jīng)放大后，就能向人們報(bào)警。另一種是紫外光輻射探測器，則利用有機(jī)化合物燃燒時，火光中的紫外光，使紫外光敏管的電極激發(fā)出離子，通過繼電器等，就能打開開關(guān)電路報(bào)警。 為克服傳統(tǒng)的電類傳感器的局限性，從上世紀(jì)七十年代開始，國際上出現(xiàn)了光纖傳感器。眾所周知，光纖在通信技術(shù)中主要用于長距離傳遞信息，但是，光纖不僅可以作為光波的傳播媒質(zhì)，而且光波在光纖中傳播時表征的特 征參量 (振幅、相位、電場、位移、轉(zhuǎn)動 ……) 的作用而間接或直接地發(fā)生變化，從而可以將光纖用作傳感元件來探測各種物理量。光纖傳感技術(shù)是上個世紀(jì) 70 年代伴隨 27 光纖通信技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的、以光波為載體、光纖為媒質(zhì)，能感知和傳輸外界被測量信號的新型傳感技術(shù)。 以光柵技術(shù)制備的光纖光柵溫度傳感器除了具有普通光纖傳感器的許多優(yōu)點(diǎn)外，還有一些明顯優(yōu)于一般光纖傳感器的特征，其中最重要的就是光纖光柵傳感器是數(shù)字式的，它的傳感信號為波長調(diào)制，其好處在于 :① 測量信號不受光源起伏、光纖彎曲損耗、連接損耗和探測器老化等 因素的影響 。② 避免了一般干涉型光纖傳感器中相位測量的不清晰和對固有參考點(diǎn)的需要 。③ 能方便的使用波分復(fù)用技術(shù)在一根光纖中串接多個布喇格光柵進(jìn)行分布式測量 。④ 由于光纖很細(xì)、柔軟，很方便粘貼或埋設(shè)在被測物內(nèi)部進(jìn)行直接測量 。⑤ 能進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測 。⑥ 靈敏度高，可靠性強(qiáng)等。 溫度的測量與報(bào)警在許多行業(yè)與領(lǐng)域起著十分重要的作用，能否對被測環(huán)境進(jìn)行準(zhǔn)確及時的溫度的測量與報(bào)警是企業(yè)進(jìn)行安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)與保障。特別是對易燃、易爆等惡劣環(huán)境更顯示其重要性。在石化行業(yè)，對大型油罐進(jìn)行實(shí)時溫度報(bào)警已經(jīng)成為迫在眉睫的工作。 2021 年中國石油化工集團(tuán)發(fā)文要求全國 5 萬方以上大型石油儲罐全部安裝火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，但設(shè)計(jì)部門一直無法在國內(nèi)外選用合適的火災(zāi)報(bào)警裝置，盡快提供性能可靠，工作穩(wěn)定，安全程度高，測量準(zhǔn)確，性能價格比高的儀表具有十分重要的意義。 光纖光柵火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的研制正是基于上述要求提出的，它能夠很好地滿足現(xiàn)場需要，克服傳統(tǒng)電傳感器的諸多缺餡，原理可行，技術(shù)可靠，將會成為新一代理想的火災(zāi)監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)，極大提高我國測溫儀表的技術(shù)水平，解決我國諸多行業(yè)的以傳統(tǒng)的測量技術(shù)無法涉足的安全監(jiān)測的技術(shù)難題，提升相關(guān)行業(yè)生產(chǎn)安全管理水平， 促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步。本項(xiàng)目主要解決了對安全性、可靠性要求很高的大型石油儲罐等易燃易爆場所的溫度安全檢測，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場非電、遠(yuǎn)程、長期在線、分布式、數(shù)字化火災(zāi)報(bào)警與監(jiān)控，以達(dá)到可靠的安全控制目的。 傳統(tǒng)的電類傳感器已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)，并在國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)中發(fā)揮著重要作用。但是由于 固有的缺陷，其使用有很多局限性，如難以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場非電測量 ?？闺姶鸥蓴_能力較差 ?？箰毫迎h(huán)境的能力不強(qiáng)，因此長期穩(wěn)定性差 。難以實(shí)現(xiàn)大容量、分布式、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化測量 。對窄小空間和被測物內(nèi)部或界入性探測無能為力等等。因此， 28 在應(yīng)用中，特別是對大型石油儲罐等易燃易爆場所的火災(zāi)報(bào)警難以實(shí)現(xiàn)。電類傳感技術(shù)的這些弊病，正是光纖光柵傳感技術(shù)的突出特點(diǎn)和優(yōu)勢。 綜上考慮，由于冰醋酸儲罐罐區(qū)為易燃易爆場所，在條件允許的情況下，選用以光柵技術(shù)制備的光纖光柵溫度傳感器。 避雷針