【導(dǎo)讀】命等基本設(shè)計(jì)參數(shù)。然后對(duì)貯罐的選材、型號(hào)、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(guò)對(duì)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(duì)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(duì)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(jià)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(chǔ)罐罐體對(duì)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(hào)鋼符合罐體材料選擇要求，在不影響儲(chǔ)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(shì)，但是由于鋼的本身 特性決定，其抗腐蝕性能力沒(méi)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(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 。 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(jià)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(guó)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(guó)內(nèi)采用鋁材的儲(chǔ)罐最大容積為200m3 。 根據(jù)以上分析 , 對(duì)于大容積的醋酸儲(chǔ)罐應(yīng)采用含鉬不銹鋼 00Cr17NiMo2 (316L 鋼材標(biāo)準(zhǔn) GB/T 4237) 。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(xiàn)、設(shè)備和儲(chǔ)罐 等 , 采用 316L 就能完全滿(mǎn)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(zhǎng)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(hào) 根據(jù)《 SHT 30072021 石油化工儲(chǔ)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(chǔ)存甲 B、乙 A 類(lèi)的液體應(yīng)選用金屬浮艙式的浮頂或內(nèi)浮頂罐。對(duì)于有特殊要求的物料，可選用其他型式的儲(chǔ)罐。對(duì)于有特殊要求的甲 B、乙 A液體物料，如苯乙烯、酯類(lèi)、加氫原料等易聚合或易氧化的液體物料，選用固定頂儲(chǔ)罐加氮封儲(chǔ)存也是可行的 。 由于 100m179。以上為大型儲(chǔ)罐，多為立式儲(chǔ)罐； 100m179。以下的為小型儲(chǔ)罐，多為臥式儲(chǔ)罐。 本儲(chǔ)罐為 2021m179。，選用立式圓筒儲(chǔ)罐 冰 醋酸在溫度低于 ℃ 時(shí)就會(huì)凝固成冰狀 ,凝固 時(shí)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(chǔ)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(chǔ)罐頂部設(shè)置了氮封系統(tǒng) , 這樣可以使儲(chǔ)罐內(nèi)維持一定的壓力 (正壓 ) , 防止儲(chǔ)罐內(nèi)物料與外界氣體接觸。 (2) 當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)的物料被泵抽出或由于外界溫度降低 , 使儲(chǔ)罐內(nèi)氣體冷凝或收縮時(shí) , 該系統(tǒng)可以自動(dòng)補(bǔ)入氮?dú)?, 防止外界氣體進(jìn)入。 (3) 當(dāng)向儲(chǔ)罐內(nèi)送料或由于外界溫度升高使儲(chǔ)罐內(nèi)壓力高于氣封氮?dú)鈮毫r(shí) , 可以通過(guò)泄壓閥自動(dòng)排放。 拱 頂儲(chǔ)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(chǔ)罐制造簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉，所以在國(guó)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(guó)內(nèi)拱頂儲(chǔ)罐的最大容積已經(jīng)達(dá)到 30000m 3 。 本儲(chǔ)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(chǔ)罐內(nèi)徑＜ 時(shí)，宜采用條形邊緣板，儲(chǔ)罐內(nèi)徑 ≥ 時(shí)，宜采用弓形邊緣板。 罐壁：罐壁由多圈鋼板組對(duì)焊接而成，分為套筒式和直 線(xiàn)式。 套筒式罐壁板環(huán)向焊縫采用搭接，縱向焊縫為對(duì)接。拱頂儲(chǔ)罐多采用該形式，其優(yōu)點(diǎn)是便于各圈壁板組對(duì)，采用倒裝法施工比較安全。 直線(xiàn)式罐壁板環(huán)向焊縫為對(duì)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(chǔ)罐，但組對(duì)安裝要求較高、難度亦較大。 罐頂：罐頂有多塊扇形板組對(duì)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(gè)扇形板之間采用搭接焊縫，整個(gè)罐頂與罐壁板上部的角鋼圈（或稱(chēng)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(shū) 2021版》， 設(shè)計(jì)選用 鋼制立式圓筒形固定頂儲(chǔ)罐加氮封儲(chǔ)存 。 根據(jù) 《 鋼制立式圓筒形固定頂儲(chǔ)罐系列 》可以查得，當(dāng) 容積為2021m179。時(shí)，計(jì)算容積為 2220m179。，儲(chǔ)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(chǔ)罐驗(yàn)收規(guī)范 》第四章，儲(chǔ)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(chǔ)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(kāi)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(guó)外施工企業(yè)大多采用正裝法，而國(guó)內(nèi)企業(yè)大多的拱頂罐采用 倒裝法 。 本儲(chǔ)罐安裝方式采用倒裝法。 本儲(chǔ)罐為 鋼制立式圓筒形固定頂儲(chǔ)罐 ，儲(chǔ)罐選擇鋼制容器， 對(duì)于 2021m3的儲(chǔ)罐而言，需要承載的力較大 ， 介質(zhì)產(chǎn)生的內(nèi)壓會(huì)對(duì)儲(chǔ)罐有一個(gè)環(huán)向切應(yīng)力，由于 25 風(fēng)載荷的存在，罐 體會(huì)受到一定升舉力的影響，鑒于上述原因的影響，要求儲(chǔ)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(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》第 條：常壓或低壓儲(chǔ)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(kāi)關(guān)、水位控制器、液位開(kāi)關(guān)）是指通過(guò)機(jī)械式或磁感應(yīng)的方法來(lái)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(shí)控制水泵等設(shè)備的啟動(dòng)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(shuō)明： （ KEY KEY8）和搭配的水位控制器來(lái)控制。 電纜式液位報(bào)警器原理是通過(guò)微動(dòng)開(kāi)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(cè)，當(dāng)被測(cè)液體到達(dá)動(dòng)作點(diǎn)時(shí)，輸出高或低液位信號(hào)，當(dāng)液位低到一定的位置是輸出繼電器開(kāi)關(guān)信號(hào) ,或者直接供電給報(bào)警器 ,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)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(wú)機(jī)械動(dòng)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(zhǎng)，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(guò)內(nèi)部帶有環(huán)形磁鐵浮球隨著水位的上下浮動(dòng)來(lái)吸引桿子內(nèi)部帶有干簧管的磁簧開(kāi)關(guān)，發(fā)出開(kāi)關(guān)報(bào)警信號(hào)，可耐高溫、耐酸堿腐蝕、可做多個(gè)報(bào)警信號(hào)，一個(gè)浮球 2個(gè)點(diǎn)， 2個(gè)浮球 4個(gè)點(diǎn)， 4個(gè)浮球 4個(gè)點(diǎn)的功能，桿子長(zhǎng)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(zhǎng)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(shí)，必然會(huì)伴隨著產(chǎn)生煙霧、高溫和火光，探測(cè)器對(duì)這些都很敏感。當(dāng) 26 有煙霧、高溫、火光產(chǎn)生的時(shí)候，它就改變平時(shí)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(guò)放大、傳輸?shù)冗^(guò)程，發(fā)出警報(bào)聲，有的還能同時(shí)發(fā)出燈光信號(hào)，并顯示發(fā) 生火災(zāi)的部位、地點(diǎn)。 傳統(tǒng)火災(zāi)探測(cè)器主要分感煙、感溫、光輻射三大類(lèi)： (1)感煙探測(cè)器。一種是離子感煙探測(cè)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(chǎng)的作用下各向正負(fù)電極移動(dòng)。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(dòng)，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(hào)。還有一種叫光電感應(yīng)探測(cè)器，它有一個(gè)發(fā)光元件和一個(gè)光敏元件，平常光源發(fā)出的光，通過(guò)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(guò)放大電路向人們報(bào)警。 (2)感溫探測(cè)器。一種是運(yùn)用金屬熱脹冷縮的特性。正常的情況下，探測(cè)器的電路斷開(kāi)；當(dāng)溫度升到一定值時(shí)，由于金屬膨脹、延伸，導(dǎo)體接通，于是發(fā)出了信號(hào)。一種是利用某些金屬易熔的特性，在探測(cè)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(shí)，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(hào)。這二種探測(cè)器都屬定溫型。即當(dāng)外界溫度超過(guò)某一限值時(shí)就報(bào)警 。還有一類(lèi)是差溫型，升溫的速度超過(guò)特定值時(shí)，便會(huì)感應(yīng)報(bào)警。如將兩者結(jié)合 起來(lái)，便成為差定溫組合式。 (3)光輻射探測(cè)器。一種是紅外光輻射探測(cè)器。物質(zhì)在燃燒時(shí)，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(hào)，經(jīng)放大后，就能向人們報(bào)警。另一種是紫外光輻射探測(cè)器，則利用有機(jī)化合物燃燒時(shí)，火光中的紫外光，使紫外光敏管的電極激發(fā)出離子，通過(guò)繼電器等，就能打開(kāi)開(kāi)關(guān)電路報(bào)警。 為克服傳統(tǒng)的電類(lèi)傳感器的局限性，從上世紀(jì)七十年代開(kāi)始，國(guó)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(zhǎng)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(shí)表征的特 征參量 (振幅、相位、電場(chǎng)、位移、轉(zhuǎn)動(dòng) ……) 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(lái)探測(cè)各種物理量。光纖傳感技術(shù)是上個(gè)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(lái)的、以光波為載體、光纖為媒質(zhì)，能感知和傳輸外界被測(cè)量信號(hào)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(hào)為波長(zhǎng)調(diào)制，其好處在于 :① 測(cè)量信號(hào)不受光源起伏、光纖彎曲損耗、連接損耗和探測(cè)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(cè)量的不清晰和對(duì)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(gè)布喇格光柵進(jìn)行分布式測(cè)量 。④ 由于光纖很細(xì)、柔軟，很方便粘貼或埋設(shè)在被測(cè)物內(nèi)部進(jìn)行直接測(cè)量 。⑤ 能進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè) 。⑥ 靈敏度高，可靠性強(qiáng)等。 溫度的測(cè)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(duì)被測(cè)環(huán)境進(jìn)行準(zhǔn)確及時(shí)的溫度的測(cè)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(duì)易燃、易爆等惡劣環(huán)境更顯示其重要性。在石化行業(yè)，對(duì)大型油罐進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度報(bào)警已經(jīng)成為迫在眉睫的工作。 2021 年中國(guó)石油化工集團(tuán)發(fā)文要求全國(guó) 5 萬(wàn)方以上大型石油儲(chǔ)罐全部安裝火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，但設(shè)計(jì)部門(mén)一直無(wú)法在國(guó)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(cè)量準(zhǔn)確，性能價(jià)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(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)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(huì)成為新一代理想的火災(zāi)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，極大提高我國(guó)測(cè)溫儀表的技術(shù)水平，解決我國(guó)諸多行業(yè)的以傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)無(wú)法涉足的安全監(jiān)測(cè)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(duì)安全性、可靠性要求很高的大型石油儲(chǔ)罐等易燃易爆場(chǎng)所的溫度安全檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)非電、遠(yuǎn)程、長(zhǎng)期在線(xiàn)、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(lèi)傳感器已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)，并在國(guó)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(chǎng)非電測(cè)量 ?？闺姶鸥蓴_能力較差 ?？箰毫迎h(huán)境的能力不強(qiáng)，因此長(zhǎng)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(cè)量 。對(duì)窄小空間和被測(cè)物內(nèi)部或界入性探測(cè)無(wú)能為力等等。因此， 28 在應(yīng)用中，特別是對(duì)大型石油儲(chǔ)罐等易燃易爆場(chǎng)所的火災(zāi)報(bào)警難以實(shí)現(xiàn)。電類(lèi)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(shì)。 綜上考慮，由于冰醋酸儲(chǔ)罐罐區(qū)為易燃易爆場(chǎng)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