【正文】 13 （ 5）檢測(cè)要求 ①球殼上所有對(duì)接焊接接頭均按 JB4730 進(jìn)行 100%射線檢測(cè) ,II 級(jí)為合格 。無損檢測(cè)應(yīng)在焊接完畢后至少 24h 后進(jìn)行。球罐水壓試驗(yàn)后 ,氣密性試驗(yàn)之前對(duì)以上所規(guī)定的所有焊接接頭的表面、工卡具焊跡打磨和殼體缺陷焊接修補(bǔ)和打磨后的部位按 JB473094 進(jìn)行了 100%磁粉檢測(cè)復(fù)驗(yàn) ,合格級(jí)別為 I 級(jí)。 2 條大環(huán)焊縫各測(cè) 3 處 。每處包括焊縫金屬 1 點(diǎn)、熱影響區(qū)和母材每側(cè)各 1點(diǎn) ,共 5 點(diǎn)。 球罐的附件 人孔和開孔 1. 球罐的人孔是操作人員進(jìn)出球罐進(jìn)行檢驗(yàn)及維修用的，在現(xiàn)場(chǎng)組焊需要進(jìn)行焊后整體熱處理的球罐，人孔又成為進(jìn)風(fēng)、燃燒口及煙氣排出煙囪用。一般選用 DN500mm 較適宜。人孔與球殼相焊部分應(yīng)選用與 球殼相同或相當(dāng)?shù)牟馁|(zhì)。補(bǔ)強(qiáng)可采用整體鍛件凸緣補(bǔ)強(qiáng)及補(bǔ)強(qiáng)板補(bǔ)強(qiáng)兩種。開孔應(yīng)與焊縫錯(cuò)開，其間距應(yīng)大于 3 倍的板厚，并且必須大于 100mm。 1 液化石油氣球罐設(shè)計(jì) 14 梯子和平臺(tái) 大型球罐，一般采用每一臺(tái)球罐一個(gè)單獨(dú)的梯子。上部盤梯的較好形式是把它造成近似于球面螺線形。這樣，不僅梯子與球面曲率協(xié)調(diào)一致，美觀大方，還有利于保溫工程的施工。目前，球罐中采用的液位計(jì)主要有浮子 齒帶液位計(jì)（又稱浮子 鋼帶液位計(jì)）、玻璃式液位計(jì)、雷達(dá)液位計(jì)、超生波液位計(jì)等多種。連通管要求采用大于 DN40mm 的鋼管制成，并與球罐操作用梯子平臺(tái)配合裝設(shè)，便能較易觀測(cè)液位情況。液位計(jì)設(shè)置時(shí)要在高、低液位線有報(bào)警裝置，防止裝載過量、抽空，以免發(fā)生事故，特別在裝載液化氣時(shí)更要慎重?？紤]到壓力表由于某種原因而發(fā)生故障，或由于儀表檢查而取出等情況，應(yīng)在球殼的上部和下部各設(shè)一個(gè)以上的壓力表。為使壓力表讀數(shù)盡可能正確，壓力表的表面直徑應(yīng)大于 150mm。 溫度計(jì) （ 1）在球罐上安裝 1 個(gè)以上的溫度計(jì)，此溫度計(jì)可以測(cè)量比最低使用溫度低 10℃的溫度。 ② 保護(hù)管外徑，由于強(qiáng)度所限而不能太大。 ③ 低溫球罐或在寒冷地區(qū)裝設(shè)的球罐，必須防止雨水、濕氣等流入測(cè)溫保護(hù)管內(nèi)而結(jié)冰，從而影響正確的溫度測(cè)定。 （ 1）閥型的選定 壓力容器所用安全閥的類型，取決于壓力容器的工藝條件及工作介 質(zhì)的特性，可根據(jù)安全閥的結(jié)構(gòu)、排氣方式等選取。一般壓力容器宜選用彈簧式安全閥，因其結(jié)構(gòu)緊湊、輕便，也可比較靈敏可靠 。 1 液化石油氣球罐設(shè)計(jì) 16 ②按安全閥的排放方式選用。 ③按安全閥的封閉機(jī)構(gòu)選用。對(duì)于 安全泄放量較小或操作壓力要求平穩(wěn)的壓力容器，宜采用微啟式安全閥。 （ 2）規(guī)格的確定 安全閥是根據(jù)公稱壓力標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行設(shè)計(jì)制造的。公稱壓力表示安全閥在常溫狀態(tài)下的最高許用應(yīng)力，因此高溫容器選用安全閥時(shí)還應(yīng)考慮高溫下材料許用應(yīng)力的降低。 綜上所述，選擇 彈簧全啟式安全閥（圖 18），公稱壓力為 。 （ 1）安全泄放量的計(jì)算公式： 液化石油氣球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì) 17 3232. 83 10kg hd m mmskg mssWdW???????— 壓 力 容 器 的 安 全 泄 放 量 （ ） ；— 壓 力 容 器 進(jìn) 料 管 的 內(nèi) 徑 （ ） ；— 壓 力 容 器 進(jìn) 料 管 內(nèi) 氣 體 的 流 速 （ ） ；— 泄 放 溫 度 下 的 介 質(zhì) 密 度 （ ） 。對(duì) 于 液 體 介 質(zhì) ， 取 值 或 按 有 關(guān) 安 全 技 術(shù) 規(guī) 范 的 規(guī) 定 取 值 ；— 氣 體 摩 爾 質(zhì) 量 （ ） ；T? 安 全 閥 泄 放 溫 度 （ ） ；— 氣 體 的 壓 縮 系 數(shù) ， 對(duì) 于 空 氣 ， 。但是隔熱和消防有不同的要求，一般淋水裝置的構(gòu)造為環(huán)形冷卻水管或?qū)Я魇搅芩b置。 ②消防用淋水裝置的要求 作為球罐消防噴淋保護(hù)時(shí)，要求淋水裝置也能向球罐整個(gè)表面均勻淋水，其淋水量按球罐本體表面積每平方米淋水大于 9L/min。 （ 2） ．淋水管的設(shè)計(jì) 淋水管原則上要求采用鍍鋅水管或具有同等以上耐熱性、耐腐蝕性及強(qiáng)度的鋼管。淋水環(huán)形管灑水孔的個(gè)數(shù)按下式確定： ? ?2 21 1 231121 67 10kg m i n= 0. 6 = 1. 0kg m,aQNd ppp p MP? ? ?? ? ? ???????????式 中N 灑 水 孔 數(shù) ； d 灑 水 孔 徑 ， mm ； Q 所 需 淋 水 量 ， ；流 量 系 數(shù) ， ； 膨 脹 系 數(shù) ， ；水 的 單 位 體 積 質(zhì) 量 ， ；灑 水 孔 內(nèi) 外 面 的 壓 差 ， 。S 為球罐的外表面積 ,m2。 m2),其值應(yīng)不小于 9 L/(minDi為球罐內(nèi)直徑 ,δ為球殼鋼板的 名義厚度 ,mm。K 為水霧噴頭平均特性系數(shù) ,由生產(chǎn)廠家提供 。 水霧噴頭噴霧保護(hù)面積范圍可近似等效為以噴頭為頂點(diǎn) ,噴頭與球罐外表面間距為高液化石油氣球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì) 19 的圓錐 （ 圖 19） 圖 19 222 6 6 6 2125s= 10 = h ta n 10 =3 .14 600 ta n 10 ??? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?水 霧 噴 頭 噴 霧 的 保 護(hù) 面 積 （ 167） 式中 ,s 為水霧噴頭噴霧的保護(hù)面積 ,m2。 ),一般可選α =125176。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。體積在 1 000 m3 以上的球罐 ,間距以 ~ m為宜。 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) 。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(duì)稱布置 ,圓整后取 N=7。 )。 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。 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(duì)稱布置。v 為供水豎管內(nèi)水的流速 ,m/s,一般取不小于 m/s。同時(shí)考慮現(xiàn)場(chǎng)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。 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。 功能分區(qū) 功能分區(qū)如：儲(chǔ)存區(qū)，公用工程區(qū)，辦公區(qū)。 罐區(qū)周圍 盡管有 大型居住區(qū)， 但距離較 遠(yuǎn)， 對(duì)罐區(qū)外危險(xiǎn)隱患小。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 。 合理劃分儲(chǔ) LPG罐區(qū) 罐區(qū)內(nèi)放置 6 個(gè) 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(gè)。 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(chǔ)罐且罐區(qū)總?cè)莘e大于 5000 立方米，所以 儲(chǔ)罐間的防火間距為 D， D 為直徑，即計(jì)算的間距： 。 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。 （ 2） 鋼筋混凝土防火堤，一般地區(qū)均可采用。 （ 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。 （ 5） 防護(hù)墻宜采用砌體結(jié)構(gòu)。 綜合考慮 我們 選擇采用鋼筋混凝土防火堤。 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)。從經(jīng)濟(jì)性來講，鋼筋混凝土不夠好。 土堤經(jīng)不起長(zhǎng)久的風(fēng)吹雨打，為了保證其實(shí)用性和長(zhǎng)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(jià)低廉的薄型預(yù)制水泥板塊。 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(chǔ)罐區(qū)防火堤設(shè)計(jì)規(guī)范 》 （ GB 503512020），對(duì)防火堤參數(shù)進(jìn)行如下設(shè)計(jì)： 儲(chǔ)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(gè)最大 儲(chǔ) 罐的基礎(chǔ)體積 ( 3m )； 2V — 防火堤內(nèi)除一個(gè)最大油 儲(chǔ) 罐以外的其他 儲(chǔ) 罐在防火堤設(shè)計(jì)液面高度內(nèi)的液體體積和 儲(chǔ) 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 )。則 (21 )式簡(jiǎn)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(chǔ)罐區(qū)的長(zhǎng)， S是儲(chǔ)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=。根據(jù)規(guī)范要求，可把隔堤分成兩組，一組 3個(gè)罐，一組 3 個(gè)罐。隔堤的選擇，根據(jù)高寬比對(duì)隔堤穩(wěn)定性的影響，選擇隔堤的厚度要接近 。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(zhǎng)方形。 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(chǔ)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(shí)，任何儲(chǔ)罐中心與最近的消防車道之間的距離不應(yīng)大于 80m。消防車道的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定： （ 1） 儲(chǔ)量大于表 21 規(guī)定的堆場(chǎng)、儲(chǔ)罐區(qū)，宜設(shè)置環(huán)形消防車道。液化石油氣儲(chǔ)罐區(qū)，甲、乙、丙類液體儲(chǔ)罐區(qū)，可燃?xì)怏w儲(chǔ)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。 （ 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。供消防車停留的空地，其坡度不宜大于 3%。 環(huán)形消防車道至少應(yīng)有兩處與其它車道連通。 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。 消防車道不宜與鐵路正線平交。 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。儲(chǔ)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(chǔ)罐的中心，不應(yīng)大于 80m。消防車道寬度設(shè)置為 。 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(shí)間內(nèi)消防用水總量要求時(shí)，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(shí)間內(nèi)消防用水總量的要求。 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