課程設(shè)計(jì)丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)

1、丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)1大學(xué)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)( (論文論文) )題 目： 300m3丙烯罐區(qū)的安全 學(xué)生姓名：學(xué) 號(hào)：班 級(jí)：專 業(yè)：指導(dǎo)教師：丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)2摘要摘要由于工業(yè)過程特別是化工工業(yè)、石油化學(xué)工業(yè)為代表的高能化、自動(dòng)化大型生產(chǎn)裝置在世界范圍內(nèi)的迅速發(fā)展，災(zāi)害性爆炸事故、火災(zāi)事故、大范圍人群中毒事故不斷出現(xiàn)，這些災(zāi)害所造成的后果和社會(huì)問題遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過事故本身。隨著經(jīng)濟(jì)規(guī)模越來越宏大、高科技越來越密集，避免化學(xué)工業(yè)災(zāi)害性事故成為工業(yè)裝置平穩(wěn)安全運(yùn)行的核心問題。本次論文通過對(duì) 300 丙烯球罐區(qū)球罐的設(shè)計(jì)、強(qiáng)度設(shè)計(jì)、附件設(shè)計(jì)及其防火防爆安全技術(shù)設(shè)計(jì)，以技術(shù)上先進(jìn)性、可行性，經(jīng)濟(jì)上合理性為

2、前提，綜合分析丙烯的物理、化學(xué)性質(zhì)，通過其危險(xiǎn)性的分析來設(shè)計(jì)儲(chǔ)罐區(qū)的布置。同時(shí)對(duì)重大事故分析、安全管理制度和措施的研究來制定一系列的預(yù)防措施，從而保證過程正常運(yùn)行、安全生產(chǎn)，為創(chuàng)造一個(gè)良好的工作環(huán)境提供了保障。關(guān)鍵詞：球罐 防火防爆 安全設(shè)計(jì) 管理制度丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)3目錄目錄第一章第一章 概述概述.5一、丙烯的性質(zhì)一、丙烯的性質(zhì).51、丙烯的理化性質(zhì).52、丙烯的毒性.5二、丙烯的危害二、丙烯的危害.51、環(huán)境危害.62、危險(xiǎn)特性.6三、事故的預(yù)防與控制三、事故的預(yù)防與控制.61、操作儲(chǔ)存的注意事項(xiàng).62、個(gè)體防護(hù).63、事故應(yīng)急處理.7四、法規(guī)信息四、法規(guī)信息.7第二章第二章 總平面布

3、置設(shè)計(jì)總平面布置設(shè)計(jì).8一、丙烯球罐區(qū)的方位布置一、丙烯球罐區(qū)的方位布置.81、區(qū)域規(guī)劃.82、工廠總平面的布置.9二、廠內(nèi)道路及罐區(qū)的布置二、廠內(nèi)道路及罐區(qū)的布置.101、道路的規(guī)劃.102、罐區(qū)的布置.11三、管線的布置三、管線的布置.121、簡單設(shè)置.122、管線保冷大都是用發(fā)泡的泡沫塑料成型管殼.133、彎曲、異形處的保冷.134、外防護(hù)層.13四、防火堤的設(shè)計(jì)原則四、防火堤的設(shè)計(jì)原則.14第三章第三章 球罐的設(shè)計(jì)球罐的設(shè)計(jì).15一、球罐的設(shè)計(jì)條件一、球罐的設(shè)計(jì)條件.15二、罐體的設(shè)計(jì)二、罐體的設(shè)計(jì).151、球罐材料的確定.152、罐體制造.15三、球罐的附件三、球罐的附件.161、附

4、件的簡介.16丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)42、安全閥.163、梯子平臺(tái).184、水噴淋裝置.185、液位計(jì).196、壓力表.207、溫度計(jì).208、防雷、防靜電裝置.21第四章第四章 罐區(qū)的消防安全設(shè)計(jì)罐區(qū)的消防安全設(shè)計(jì).22一、球罐區(qū)消防安全的注意事項(xiàng)一、球罐區(qū)消防安全的注意事項(xiàng).221、消防給水系統(tǒng).222、罐區(qū)的消防.223、球罐的安全措施.23二、二、水噴霧消防冷卻系統(tǒng)的介紹水噴霧消防冷卻系統(tǒng)的介紹.241、水噴霧系統(tǒng)的作用.242、水霧噴頭的選型.25三、球罐區(qū)水噴霧消防冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)三、球罐區(qū)水噴霧消防冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì).261、供水管道設(shè)計(jì).262、系統(tǒng)控制.273、水霧噴頭的布置.274

5、、設(shè)計(jì)冷卻水噴霧強(qiáng)度核算.28四、球罐區(qū)消防系統(tǒng)的監(jiān)督與維護(hù)四、球罐區(qū)消防系統(tǒng)的監(jiān)督與維護(hù).30第五章第五章 重大事故后果分析重大事故后果分析.31一、引起重大事故的原因一、引起重大事故的原因.311、火災(zāi)危險(xiǎn)性分析.312、液化丙烯火災(zāi)爆炸的事故樹分析（fta）.32二、重大事故后果分析計(jì)算二、重大事故后果分析計(jì)算.341、丙烯球罐火災(zāi)爆炸的傷害模型.342、丙烯球罐火災(zāi)爆炸的定量評(píng)價(jià)計(jì)算（球罐蒸氣云爆炸）.34第六章第六章 安全管理措施及制度安全管理措施及制度.36一、防雷電一、防雷電.361、雷電的危害.362、雷電的安全防護(hù)措施.36二、防靜電二、防靜電.361、靜電的危害.362、靜

6、電的安全防護(hù)措施.37三、開停車制度三、開停車制度.371、裝置的開車管理.372、裝置的停車管理.38四、防泄漏四、防泄漏.381、丙烯的泄漏.382、防泄漏的安全措施.383、丙烯泄漏的應(yīng)急處理措施.39參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).40丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)5第一章第一章 概述概述一、丙烯的性質(zhì)一、丙烯的性質(zhì)1、丙烯的理化性質(zhì)、丙烯的理化性質(zhì)丙烯（propene,ch2=chch3）常溫下為無色、無臭、稍帶有甜味的氣體。分子量 42.08，密度 0.5139g/cm3(20/4)，冰點(diǎn)-185.3，沸點(diǎn)-47.4。易燃，爆炸極限為 2%11%。不溶于水，溶于有機(jī)溶劑。丙烯是三大合成材料的基本原料,主要

7、用于生產(chǎn)丙烯腈、異丙烯、丙酮和環(huán)氧丙烷等。2、丙烯的毒性、丙烯的毒性本品為單純窒息劑及輕度麻醉劑。(1)急性中毒：人吸入丙烯可引起意識(shí)喪失，當(dāng)濃度為 15時(shí)，需 30 分鐘；24時(shí)，需 3 分鐘；3540時(shí)，需 20 秒鐘；40以上時(shí)，僅需 6 秒鐘，并引起嘔吐。(2)慢性影響：長期接觸可引起頭昏、乏力、全身不適、思維不集中。個(gè)別人胃腸道功能發(fā)生紊亂。丙烯主要經(jīng)呼吸道侵入人體。吸入 6.4%濃度，歷時(shí) 2.25min，有感覺異常和注意力不集中；12.8%，1min 同樣的癥狀較明顯；15%，30min 或24%33%，3min 可引起意識(shí)喪失；40%以上時(shí)，僅 6s 即意識(shí)喪失，并引起嘔丙烯球

8、罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)6吐眩暈。數(shù)分鐘接觸后，尚可引起眼瞼及面潮紅、流淚、咳嗽；50%2min 引起麻醉，然而停止接觸可完全恢復(fù)。丙烯嗅覺閾為 17.3mg/m3，近 1mg/m3 時(shí)眼輕度敏感。丙烯的慢性影響與乙烯相似。二、丙烯的危害二、丙烯的危害1、環(huán)境危害、環(huán)境危害丙烯對(duì)環(huán)境有危害，對(duì)水體、土壤和大氣可造成污染。2、危險(xiǎn)特性、危險(xiǎn)特性易燃，與空氣混合能形成爆炸性混合物。遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險(xiǎn)。與二氧化氮、四氧化二氮、氧化二氮等激烈化合，與其它氧化劑接觸劇烈反應(yīng)。氣體比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇火源會(huì)著火回燃。有害燃燒產(chǎn)物： 一氧化碳、二氧化碳。三、事故的預(yù)防與控制三、事故的預(yù)

9、防與控制1、操作儲(chǔ)存的注意事項(xiàng)、操作儲(chǔ)存的注意事項(xiàng)(1) 密閉操作，全面通風(fēng)。操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。遠(yuǎn)離火種、熱源，工作場所嚴(yán)禁吸煙。使用防爆型的通風(fēng)系統(tǒng)和設(shè)備。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑、酸類接觸。在傳送過程中，鋼瓶和容器必須接地和跨接，防止產(chǎn)生靜電。搬運(yùn)時(shí)輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件破損。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。(2) 儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫溫不宜超過 30。應(yīng)與氧化劑、酸類分開存放，切忌混儲(chǔ)。采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)72、個(gè)體

10、防護(hù)、個(gè)體防護(hù)(1) 工程控制：生產(chǎn)過程密閉，全面通風(fēng)。(2) 呼吸系統(tǒng)防護(hù)：一般不需要特殊防護(hù)，但建議特殊情況下，佩戴自吸過濾式防毒面具（半面罩） 。(3) 眼睛防護(hù)：一般不需要特殊防護(hù)，高濃度接觸時(shí)可戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡。(4) 身體防護(hù)：穿防靜電工作服。(5) 手防護(hù)：戴一般作業(yè)防護(hù)手套。(6) 其他防護(hù)：工作現(xiàn)場嚴(yán)禁吸煙。避免長期反復(fù)接觸。進(jìn)入罐、限制性空間或其它高濃度區(qū)作業(yè)，須有人監(jiān)護(hù)。3、事故應(yīng)急處理、事故應(yīng)急處理丙烯泄漏后，應(yīng)迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風(fēng)處，并進(jìn)行隔離，嚴(yán)格限制出入。切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防靜電工作服。盡可能切斷泄漏源。用工業(yè)覆蓋層或吸附/

11、 吸收劑蓋住泄漏點(diǎn)附近的下水道等地方，防止氣體進(jìn)入。合理通風(fēng)，加速擴(kuò)散。噴霧狀水稀釋、溶解。構(gòu)筑圍堤或挖坑收容產(chǎn)生的大量廢水。如有可能，將漏出氣用排風(fēng)機(jī)送至空曠地方或裝設(shè)適當(dāng)噴頭燒掉。漏氣容器要妥善處理，修復(fù)、檢驗(yàn)后再用。四、法規(guī)信息四、法規(guī)信息 化學(xué)危險(xiǎn)物品安全管理?xiàng)l例(1987 年 2 月 17 日國務(wù)院發(fā)布)， 化學(xué)危險(xiǎn)物品安全管理?xiàng)l例實(shí)施細(xì)則(化勞發(fā)1992 677 號(hào))， 工作場所安全使用化學(xué)品規(guī)定(1996勞部發(fā) 423 號(hào))等法規(guī)，針對(duì)化學(xué)危險(xiǎn)品的安全使用、生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、裝卸等方面均作了相應(yīng)規(guī)定；常用危險(xiǎn)化學(xué)品的分類及標(biāo)志(gb 13690-92)將該物質(zhì)劃為第 2.1 類易

12、燃?xì)怏w。丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)8第二章第二章 總平面布置設(shè)計(jì)總平面布置設(shè)計(jì)一、丙烯球罐區(qū)的方位布置一、丙烯球罐區(qū)的方位布置1、區(qū)域規(guī)劃、區(qū)域規(guī)劃(1) 由于球罐內(nèi)儲(chǔ)存的是有毒易燃易爆的甲 a 類液體，而且丙烯在常溫常壓下是氣態(tài)，所以在進(jìn)行區(qū)域規(guī)劃時(shí)，應(yīng)根據(jù)石油化工企業(yè)及其相鄰的工廠或設(shè)施的特點(diǎn)和火災(zāi)危險(xiǎn)性，結(jié)合地形、風(fēng)向等條件，合理布置。(2) 石油化工企業(yè)的生產(chǎn)區(qū)，宜位于鄰近城鎮(zhèn)或居住區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。(3) 石油化工企業(yè)的生產(chǎn)區(qū)沿江河岸布置時(shí)，宜位于鄰近江河的城鎮(zhèn)、重要橋梁、大型錨地、船廠等重要建筑物或構(gòu)筑物的下游。(4) 石油化工企業(yè)的液化烴或可燃液體的罐區(qū)鄰近江河、海岸布置時(shí)，

13、應(yīng)采取防止泄漏的可燃液體流入水域的措施。(5) 石油化工企業(yè)與相鄰工廠或設(shè)施的防火間距，不應(yīng)小于表 2-1 的規(guī)定。(6) 高架火炬的防火距離，應(yīng)經(jīng)幅射熱計(jì)算確定；對(duì)可能攜帶可燃液體的高架火炬的防火距離，并不應(yīng)小于表 2-1 規(guī)定。丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)9表 21 石油化工企業(yè)與相鄰工廠或設(shè)施的防火間距（單位：m）注：a. 括號(hào)內(nèi)指防火間距起止點(diǎn)。b. 當(dāng)相鄰設(shè)施為港區(qū)陸域、重要物品倉庫和堆場、軍事設(shè)施、機(jī)場等，對(duì)石油化工企業(yè)的距離有特殊要求時(shí)，應(yīng)按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。2、工廠總平面的布置、工廠總平面的布置(1) 工廠總平面，應(yīng)根據(jù)工廠的生產(chǎn)流程及各組成部分的生產(chǎn)特點(diǎn)和火災(zāi)丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)10危險(xiǎn)

14、性，結(jié)合地形、風(fēng)向等條件，按功能分區(qū)集中布置。(2) 可能散發(fā)可燃?xì)怏w的工藝裝置、罐組、裝卸區(qū)或全廠性污水處理場等設(shè)施，宜布置在人員集中場所，及明火或散發(fā)火花地點(diǎn)的全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)；在山區(qū)或丘陵地區(qū)，并應(yīng)避免布置在窩風(fēng)地帶。(3) 液化烴罐組或可燃液體罐組，不應(yīng)毗鄰布置在高于工藝裝置、全廠性重要設(shè)施或人員集中場所的階梯上。但受條件限制或有工藝要求時(shí)，可燃液體原料儲(chǔ)罐可毗鄰布置在高架工藝裝置的階梯上。(4) 當(dāng)廠區(qū)采用階梯式布置時(shí)，階梯間應(yīng)有防止泄漏的可燃液體漫流的措施。(5) 全廠性的高架火炬，宜位于生產(chǎn)區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)?？諝夥蛛x裝置，應(yīng)布置在空氣清潔地段并位于散發(fā)乙炔、其他

15、烴類氣體、粉塵等場所的全年最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。(6) 液化烴罐組或可燃液體罐組，不宜緊靠排洪溝布置。(7) 汽車裝卸站、液化烴灌裝站、甲類物品倉庫等機(jī)動(dòng)車輛頻繁進(jìn)出的設(shè)施，應(yīng)市容在廠區(qū)邊緣或廠區(qū)外，并宜設(shè)圍墻獨(dú)立成區(qū)。(8) 采用架空電力線路進(jìn)出廠區(qū)的總變配電所，應(yīng)布置在廠區(qū)邊緣。二、廠內(nèi)道路及罐區(qū)的布置二、廠內(nèi)道路及罐區(qū)的布置1、道路的規(guī)劃、道路的規(guī)劃(1) 工廠主要出入口不應(yīng)少于兩個(gè)，并宜位于不同方位。(2) 工藝裝置區(qū)、罐區(qū)、可燃物料裝卸區(qū)及其倉庫區(qū)，應(yīng)設(shè)環(huán)形消防車道，當(dāng)受地形條件限制時(shí)，可設(shè)有回車場的盡頭式消防車道。(3) 液化烴、可燃液體的罐區(qū)內(nèi)的儲(chǔ)罐與消防車道的距離，應(yīng)符合下列規(guī)

16、定：任何儲(chǔ)罐的中心至不同方向的兩條消防車道的距離，均不應(yīng)大于 120m；當(dāng)僅一側(cè)有消防車道時(shí)，車道至任何儲(chǔ)罐的中心，不應(yīng)大于 80m。(4) 主干道及其廠外延伸部分，應(yīng)避免與調(diào)車頻繁的廠內(nèi)鐵路或鄰近廠區(qū)的廠外鐵路平交。(5) 路面上凈空高度不宜低于 5m。丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)11(6) 消防道路的路面高度不應(yīng)小于 6m。(7) 路面內(nèi)緣轉(zhuǎn)彎半徑不宜小于 12m。(8) 庫內(nèi)道路(包括消防車道)路面邊緣鄰設(shè)施的最小凈距,見表 22。表 22路面邊緣距相鄰設(shè)施最小凈距序號(hào)相鄰設(shè)施名稱最小凈距（m）1防火堤外坡腳線32圍墻13建筑物外墻6.0-9.04電桿、燈柱、管線支架1注：a. 表中最小凈距、城

17、市型廠內(nèi)道路自路面邊緣算起,公路型廠內(nèi)道路自路肩緣算起。路.肩寬度一般為 1.0 或 1.5m,條件受限時(shí)可減少至 0.5m 或 0.75m;b. 生產(chǎn)工藝有特殊要求的建(構(gòu))筑物及管線至道路邊緣的最小凈距,應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)規(guī)定的要求;c. 當(dāng)廠內(nèi)道路與建(構(gòu))筑物之間設(shè)置邊溝、管線等或綠化時(shí),應(yīng)按需要另行確定其凈距。(9) 當(dāng)?shù)缆仿访娓叱龈浇孛?2.5m 以上、且在距道路邊緣 15m 范圍內(nèi)，有工藝裝置或可燃?xì)怏w、液化烴、可燃液體的儲(chǔ)罐及管道時(shí)，應(yīng)在該段道路的邊緣設(shè)護(hù)墩、矮墻等防護(hù)設(shè)施。(10) 生產(chǎn)區(qū)的道路宜采用雙車道；若為單車道應(yīng)滿足錯(cuò)車要求。(11) 可供消防車通行的裝置內(nèi)道路的裝置，

18、應(yīng)符合下列規(guī)定：1) 裝置內(nèi)應(yīng)設(shè)貫通式道路。當(dāng)裝置寬度小于或等于 60m，且裝置外兩側(cè)設(shè)有消防車道時(shí)，可不設(shè)貫通式道路；2) 道路的寬度不應(yīng)小于 4m，路面上的凈空高度不應(yīng)小于 4.5m。2、罐區(qū)的布置、罐區(qū)的布置(1) 液化烴、可燃?xì)怏w、助燃?xì)怏w的罐組內(nèi)，儲(chǔ)罐的防火間距不應(yīng)小于表2-3 的規(guī)定。表 2-3 液化烴、可燃?xì)怏w、助燃?xì)怏w的罐組內(nèi)儲(chǔ)罐的防火間距丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)12注：a. d 為相鄰較大儲(chǔ)罐的直徑。b. 不同型式儲(chǔ)罐之間的防火距離，應(yīng)采用較大值。c. 液氨、液氧儲(chǔ)罐的防火間距同液化烴儲(chǔ)罐。(2) 相鄰液化烴罐組儲(chǔ)罐間的距離，不應(yīng)小于 16m。(3) 液化烴壓力儲(chǔ)罐宜設(shè)不高于 0

19、.6m 的防火堤，防火堤距儲(chǔ)罐不應(yīng)小于3m，堤內(nèi)應(yīng)采用現(xiàn)澆混凝土地面，并宜坡向四周。防火堤內(nèi)的隔堤不宜高于0.3m(4) 低溫的液氨儲(chǔ)罐、液化烴儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)防火堤，堤內(nèi)有效容積應(yīng)為一個(gè)最大儲(chǔ)罐容積的 60。(5) 液化烴儲(chǔ)罐的安全閥出口管，應(yīng)接至火炬系統(tǒng)。確有困難時(shí)，可就地放空，但其排氣管口應(yīng)高出相鄰最高儲(chǔ)罐罐頂平臺(tái) 3m 以上。(6) 在同一罐組內(nèi)，宜布置火災(zāi)危險(xiǎn)性類別相同或相近的儲(chǔ)罐；沸溢性液體的儲(chǔ)罐，不應(yīng)與非沸溢性液體儲(chǔ)罐同組布置；液化烴的儲(chǔ)罐，不應(yīng)與可燃液體儲(chǔ)罐同組布置。(7) 液化烴的儲(chǔ)罐，應(yīng)設(shè)液位計(jì)、溫度汁、壓力表安全閥；以及高液位報(bào)警裝置或高液位自動(dòng)聯(lián)鎖切斷進(jìn)料裝置。三、管線的布置三

20、、管線的布置1、簡單設(shè)置、簡單設(shè)置(1) 沿地面或低支架敷設(shè)的管道，不應(yīng)環(huán)繞工藝裝置或罐組四周布置。(2) 管道及其桁架跨越廠內(nèi)道路的凈空高度，不應(yīng)小于 5m。丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)13(3) 可燃?xì)怏w、液化烴、可燃液體的管道橫穿鐵路或道路時(shí)，應(yīng)敷設(shè)在管涵或套管內(nèi)。(4) 可燃?xì)怏w、液化烴、可燃液體的管道，不得穿越或跨越與其無關(guān)的煉油工藝裝置、化工生產(chǎn)單元或設(shè)施；但可跨越罐區(qū)泵房（棚） 。在跨越泵房（棚）的管道上，不應(yīng)設(shè)置閥門、法蘭、螺紋接頭和補(bǔ)償器等。(5) 布置在公路型道路路肩上的管架支柱、照明電桿、行道樹或標(biāo)志桿等，應(yīng)符合下列規(guī)定：1) 至雙車道路面邊緣不應(yīng)小于 0.5m；2) 至單車道中

21、心線不應(yīng)小于 3m。(6) 設(shè)備和管道應(yīng)根據(jù)其內(nèi)部材料的火災(zāi)危險(xiǎn)性和操作條件，設(shè)置相應(yīng)的儀表、報(bào)警訊號(hào)、自動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)或緊急停車措施。(7) 甲、乙，類設(shè)備和管道，應(yīng)有惰性氣體置換設(shè)施。(8) 罐組之間的管道布置，不應(yīng)妨礙消防車的通行。2、管線保冷大都是用發(fā)泡的泡沫塑料成型管殼、管線保冷大都是用發(fā)泡的泡沫塑料成型管殼球罐道生產(chǎn)車間 600 的 6 英寸保冷管線設(shè)計(jì)(1) 與保溫施工防潮方法不同。不僅要安裝足以防潮的外防護(hù)層，還要對(duì)長方形和圓形接縫處的密封材料的選擇進(jìn)行細(xì)致的研究。(2) 當(dāng)包冷層的厚度超過 75mm 時(shí)，最好分二層進(jìn)行施工。此時(shí)，內(nèi)部溫度相當(dāng)?shù)蛣t對(duì)第一層和第二層的包冷材料分別

22、選擇不同的材料。(3) 使用聚苯乙烯泡沫管殼時(shí)，高溫下熔融的瀝青或溶劑類物質(zhì)對(duì)聚乙烯有腐蝕作用，所以，不能用這些材料作密封。可用以醋酸和乙烯脂為主，能溶于乙醇的溶劑作密封。泡沫塑料管殼由毛坯加工的，也有在圓形模具中經(jīng)發(fā)酵制成的。截切的管殼一般其溫度收縮率大而且強(qiáng)度也比較弱。(4) 泡沫玻璃為無機(jī)物，不燃燒。但其導(dǎo)熱率大，則只用于對(duì)防火要求高或極低的場合，它是由毛坯截切而成的。施工時(shí)，在接縫處要用密封材料進(jìn)行密封。主要用扁鋼加以固定。它質(zhì)脆易壞，所以，最好不要用鐵絲固定。3、彎曲、異形處的保冷、彎曲、異形處的保冷丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)14(1) 不規(guī)則部分：彎頭、三通、閥門、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的保冷，可用成

23、型的預(yù)制塊，也可用現(xiàn)場發(fā)泡的聚氨脂泡沫塑料進(jìn)行施工。(2) 需要維修的部位保冷：對(duì)于法蘭、人孔等要使用容易拆除保冷層的預(yù)制塊。并用密封材料將連接處黏接，里層用石棉、玻璃棉等天才使之成為易于維修的結(jié)構(gòu)。(3) 移位、變形處的保冷：對(duì)于膨脹節(jié)等部位，為使保冷處能適應(yīng)自由移動(dòng)、變形，要在石棉、玻璃棉等柔軟的保溫層上面包山防潮膜，這種防潮膜最好使用重疊的復(fù)合膜。4、外防護(hù)層、外防護(hù)層最典型的施工是先在保冷材料噴涂 6mm 厚的瀝青瑪締酯上包上鍍鋅鐵皮或鋁皮。有關(guān)板金的加工和保溫一樣。四、防火堤的設(shè)計(jì)四、防火堤的設(shè)計(jì)原則原則為了防止液體著火時(shí)流淌造成火災(zāi)蔓延，對(duì)易燃液體的地上儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置不燃材料建造的防火

24、堤，防火堤設(shè)計(jì)原則如下：(1) 防火堤應(yīng)能承受所容納液體的靜壓.，且不會(huì)滲漏。(2) 管道穿堤處應(yīng)采用非燃燒材料嚴(yán)密封閉, 引出防火堤外的管線離地面應(yīng)有 1m 左右的高度.(3) 應(yīng)在防火堤的不同方位上設(shè)置兩個(gè)以上人行臺(tái)階或坡道，隔堤均應(yīng)設(shè)置人行臺(tái)階。(4) 在防火堤內(nèi)雨水溝穿堤處，應(yīng)設(shè)防止可燃液體流出堤外的措施。(5) 罐組應(yīng)設(shè)防火堤，防火堤內(nèi)的有效容積固定罐不應(yīng)小于其中最大的一個(gè)；浮頂罐，不應(yīng)小于罐組內(nèi) 1 個(gè)最大儲(chǔ)罐容積的一半。(6) 相鄰罐組至防火堤的外堤腳線之間的距離應(yīng)有不小于7m寬的消防空地，設(shè)有事故存液池的罐組與相鄰罐組儲(chǔ)罐間的距離，不應(yīng)小于25m，且其間應(yīng)留有寬度不小于7m的消

25、防空地。防火堤外側(cè)基腳線至建筑物、構(gòu)建物的距離不宜小于選用10m。丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)15第三章第三章 球罐的設(shè)計(jì)球罐的設(shè)計(jì)一、球罐的設(shè)計(jì)條件一、球罐的設(shè)計(jì)條件設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)溫度：50設(shè)計(jì)壓力：1.96mpa 工作壓力：1.84mpa液壓試驗(yàn)壓力：2.45mpa容積：300m3球殼內(nèi)直徑：8306mm儲(chǔ)存物質(zhì)：ch3-ch=ch2物料密度：0.504kg/cm3 充裝系數(shù)：0.9地震設(shè)防烈度：7 度基本風(fēng)壓值：350pa 基本雪壓值：400n/球罐建造場地：類、遠(yuǎn)震、b 類地區(qū)二、罐體的設(shè)計(jì)二、罐體的設(shè)計(jì)丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)161、球罐材料的確定、球罐材料的確定參考球罐與大型儲(chǔ)罐 ，儲(chǔ)存丙烯的

26、球罐球殼材料選用 16mnr 材料，最大許用應(yīng)力為 163mpa。2、罐體制造、罐體制造橘瓣式球殼的設(shè)計(jì)：橘瓣式球殼組裝焊縫較為規(guī)則，施工簡便。多數(shù)采用偶數(shù)支柱，分塊分帶對(duì)稱，因此組裝應(yīng)力及焊接內(nèi)應(yīng)力較均勻，較易保證球罐質(zhì)量。當(dāng)球殼按等強(qiáng)度設(shè)計(jì)，用不同的分帶去承受不同液柱高度的附加壓力時(shí)，產(chǎn)生不等厚的球片結(jié)構(gòu)。橘瓣式結(jié)構(gòu)較靈活，按照原材料的大小及壓縮機(jī)跨度的尺寸，可設(shè)計(jì)成不同球心夾角的分帶和分塊，以滿足結(jié)構(gòu)和制造工藝的要求。橘瓣式結(jié)構(gòu)也有其缺點(diǎn)：由于球片在各帶位置尺寸大小不一，只能在本帶內(nèi)或在上、下對(duì)稱帶之間進(jìn)行互換;下料成型較復(fù)雜，原材料利用率較低。橘瓣式結(jié)構(gòu)適用于任何大小球罐，是世界各國普

27、遍采用的結(jié)構(gòu)。根據(jù)球罐和大型儲(chǔ)罐 ，300m3的球罐，由于體積小，所以選用橘瓣式的球罐設(shè)計(jì)，并依據(jù)書中表格可得，球罐應(yīng)分為 4 帶，上下溫帶和赤道帶。上下極帶各三塊板，上下溫帶各 12 塊板。三、球罐的附件三、球罐的附件1、附件的簡介、附件的簡介球罐的附件主要有安全閥、梯子平臺(tái)、水噴淋裝置、隔熱和保護(hù)設(shè)施、液位計(jì)、壓力表、溫度計(jì)、防雷及防靜電裝置等。在設(shè)計(jì)丙烯球罐的時(shí)候應(yīng)考慮這些因素。2、安全閥、安全閥丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)17(1) 安全閥的種類、數(shù)量及可設(shè)置的位置安全閥按其結(jié)構(gòu)和平衡內(nèi)壓的方式可分為彈簧式，杠桿式和脈沖式 。彈簧式安全閥結(jié)構(gòu)緊湊、靈敏度也較高，但對(duì)彈簧質(zhì)量要求嚴(yán)格。杠桿式安全

28、閥體積大，沒有嚴(yán)密的排氣結(jié)構(gòu)、泄放能力低且回座性能差。脈沖式安全閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜。球罐通常采用彈簧式安全閥，所以這里采用彈簧式安全閥。按照安全閥閥瓣的最大開啟高度與閥孔直徑之比，安全閥可以分為全啟式和微啟式。全啟式安全閥閥瓣最大開啟高度等于或大于 1/4 閥孔直徑，即在閥瓣最大開啟高度時(shí)，閥瓣與閥座的間隙面積等于或大于閥孔截面積。微啟式是指閥瓣最大開啟高度小于閥孔直徑 1/4 的安全閥。全啟式安全閥排放能力大、靈敏度高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜且加工調(diào)試要求嚴(yán)格；采用全啟式安全閥可以縮小球罐上安全閥接管口徑，所以在球罐上應(yīng)用比較廣泛，此處也選用全啟式安全閥。為防止球罐運(yùn)轉(zhuǎn)異常造成內(nèi)壓超過設(shè)計(jì)壓力，應(yīng)在氣相部分設(shè)置

29、一個(gè)以上的安全閥，以便及時(shí)排出部分氣相物料，自動(dòng)地將內(nèi)壓回復(fù)到設(shè)計(jì)壓力以下。同時(shí)，在氣相部分還要設(shè)置一個(gè)以上的輔助的火災(zāi)安全閥，使得由于火災(zāi)而使罐內(nèi)物料溫度及壓力上升時(shí)，能自動(dòng)發(fā)生作用，排泄物料，確保球罐不超壓。安全閥的型式通常采用直接載荷彈簧式。(2) 安全閥性能和作用1) 在球罐的正常工作壓力下保持嚴(yán)密不漏，從而保證正常工作壓力下的安全運(yùn)行。2) 在球罐內(nèi)壓力超過規(guī)定值時(shí)，安全閥自動(dòng)開啟并迅速排出罐內(nèi)氣體。當(dāng)安全閥的排放能力足夠大時(shí)，則可保證球罐內(nèi)壓力保持在最高許用壓力內(nèi)，因而能在非常壓力狀態(tài)下保持球罐不受破壞。3) 在球罐內(nèi)壓力超過規(guī)定值下降到正常工作壓力時(shí)，安全閥自動(dòng)關(guān)閉，球罐內(nèi)介質(zhì)停

30、止外泄，可避免因介質(zhì)不必要外泄而造成的浪費(fèi)，同時(shí)也保證了球罐運(yùn)行的連續(xù)性。4) 在安全閥泄放時(shí)，由于排出介質(zhì)速度過高而發(fā)出聲響，即發(fā)出事故警報(bào)。由經(jīng)驗(yàn)的人員還可以通過安全閥泄放產(chǎn)生的聲響變化，了解到球罐內(nèi)壓力變化的情況，采取應(yīng)急措施。(3) 安全閥的選用丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)18 一般安全閥的選擇：由操作壓力選定安全閥的公稱壓力，由操作溫度決定安全閥的使用溫度范圍，由計(jì)算出的安全閥的定壓值決定彈簧的調(diào)壓范圍，再根據(jù)操作介質(zhì)決定安全閥的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)型式，然后根據(jù)安全閥泄放量計(jì)算出安全閥的噴嘴面積或噴嘴直徑。當(dāng)設(shè)置多個(gè)安全閥時(shí)，排泄量應(yīng)為各個(gè)安全閥排泄量之和。但備用安全閥的排泄量不算入所需排泄量。(4

31、) 安全閥的注意事項(xiàng)1) 安全閥應(yīng)選用彈簧式安全閥，不可采用低揚(yáng)程的安全閥。2) 彈簧不可與介質(zhì)及大氣直接接觸，在不得已的場合，應(yīng)進(jìn)行耐腐蝕處3) 彈簧的調(diào)節(jié)螺絲不能松動(dòng)，應(yīng)有防止隨意調(diào)整的印封。4) 安全閥應(yīng)垂直安裝，以保證容器和安全閥之間暢通無阻。5) 安全閥的安裝位置盡可能布置在平臺(tái)附近，以便檢查及維修。6) 油氣一般可排入大氣，其出口高度應(yīng)比裝置最高構(gòu)筑物搞 3 米7) 單獨(dú)排入大氣安全閥，其出口管線管徑按管線壓力降不大于其定壓的 10%確定，但不應(yīng)小于安全閥的出口直徑。8) 容器上的安全閥的入口管線應(yīng)盡量縮短，當(dāng)管線較長時(shí)，必須加以支撐，以防泄壓時(shí)造成超壓力。9) 一般情況下，安全閥

32、的前后不裝設(shè)隔斷網(wǎng)。但在個(gè)別情況下，如泄放介質(zhì)中含有固體雜質(zhì)，而影響安全閥在跳開后不再能關(guān)嚴(yán)時(shí)，則可以在安全閥前面安裝帶鉛封的閘閥，保證閘閥處于全開狀態(tài)，并應(yīng)在閘閥域安全閥之間裝設(shè)一個(gè)通大氣的 dn20 檢查閥。10) 有保證設(shè)施以及設(shè)置在寒冷地區(qū)的球罐的安裝閥，應(yīng)選防凍結(jié)構(gòu)。11) 備用安全閥應(yīng)有明確其為備用的標(biāo)志。12) 安全閥的排放管應(yīng)向放空罐出傾斜，以排除凝液，同時(shí)其結(jié)構(gòu)應(yīng)保證不發(fā)生影響到安全閥本體的振動(dòng)。13) 在向大氣直接排放的場合，排放蒸氣應(yīng)垂直向上噴出，并在端部設(shè)置保護(hù)罩，以防止雨水、鐵屑、塵土等的堆積。3、梯子平臺(tái)、梯子平臺(tái)丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)19球罐外部設(shè)有頂部平臺(tái)、中間平

33、臺(tái)以及為了從地面進(jìn)入這些平臺(tái)的斜梯、直梯或盤梯。頂部平臺(tái)位工藝操作作用的平臺(tái)。中間平臺(tái)設(shè)置位操作人員上下頂部平臺(tái)的中間休息，或作為檢查球罐赤道部位外部情況用的。球罐采用一個(gè)單獨(dú)的梯子。梯子結(jié)構(gòu)分成：上部盤梯和下部斜梯二部分。4、水噴淋裝置、水噴淋裝置球罐上裝設(shè)水噴淋裝置是為了內(nèi)盛的液化石油氣、可燃性氣體及毒性氣體的隔熱需要，同時(shí)也可起消防的保護(hù)作用。但是，隔熱和消防保護(hù)有不同的要求，一般淋水裝置的構(gòu)造為環(huán)形冷卻水管或倒流式淋水裝置?？扇?、易燃?xì)怏w及液體球罐、液化氣體球罐都應(yīng)設(shè)消防噴淋水裝置。因高溫季節(jié)（日曬）或其他因素導(dǎo)致罐內(nèi)溫度升高且必須加以控制的球罐，消防噴淋水裝置也可以進(jìn)行冷卻降溫噴淋，

34、而在噴淋水量上進(jìn)行調(diào)節(jié)。球罐的上部裝設(shè)噴淋噴嘴或溢流堰，同時(shí)，為了保證噴淋強(qiáng)度，使噴淋水均勻地分布在球罐表面并形成水膜，而沿球罐緯向設(shè)幾代噴淋噴嘴，以提高噴淋效率和覆蓋率。在球罐的下部也應(yīng)設(shè)噴淋噴嘴，以保護(hù)罐下部的閥門、附件及儀表。噴淋水管、噴淋噴嘴與溢流堰的設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)工藝條件保證足夠的噴淋強(qiáng)度和覆蓋率。噴淋強(qiáng)度應(yīng)符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定。溢流堰河噴淋噴嘴的布置還應(yīng)考慮梯子平臺(tái)及球罐其他附件的位置。對(duì)焊后需進(jìn)行整體熱處理的球罐，應(yīng)在熱處理前焊完噴淋管支撐墊板，噴淋水裝置在熱處理后進(jìn)行安裝。為防止污垢堵塞噴淋噴頭，噴淋水管一般可選用鍍鋅鋼管，管路附件也應(yīng)考慮耐腐蝕材料。在投產(chǎn)前應(yīng)進(jìn)行噴淋裝置

35、的噴淋試驗(yàn)，驗(yàn)收合格后方可正式投入使用。5、液位計(jì)、液位計(jì)盛裝易燃、有毒、劇毒介質(zhì)的球罐必須裝設(shè)板式液面計(jì)或自動(dòng)液面指示器。液位計(jì)上應(yīng)有防止液位計(jì)泄漏的裝置和保護(hù)罩，并標(biāo)明允許的液位上限和下限。在寒冷地區(qū)對(duì)液位計(jì)的導(dǎo)管還應(yīng)加裝防凍措施。丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)20采用玻璃板式的液面計(jì)，應(yīng)根據(jù)球罐的設(shè)計(jì)壓力和節(jié)支特點(diǎn)選型。玻璃板式液面計(jì)的耐壓試驗(yàn)壓力應(yīng)為球罐最高工作壓力的 1.5 倍，試驗(yàn)合格后方可進(jìn)行安裝、使用。為了便于檢修和防止因液面計(jì)損壞造成泄漏，球罐的玻璃板式液面計(jì)連接管上應(yīng)裝設(shè)截止閥。為保證在正常工作時(shí)截止閥處于常開狀態(tài)，應(yīng)有明確的全開標(biāo)志。液化氣體球罐的板式液面計(jì)，在夏季易產(chǎn)生假液面；對(duì)

36、含污物的介質(zhì)，玻璃板易掛料而無法觀測。因而對(duì)工藝條件嚴(yán)格或特殊介質(zhì)的球罐，應(yīng)裝設(shè)適于介質(zhì)性能的其他液位指示劑，必要時(shí)還應(yīng)有液位上下限報(bào)警裝置。根據(jù)工藝要求，一些球罐裝有在儀表室集中觀測的二次液位計(jì)。目前國內(nèi)比較常見的球罐用液位計(jì)有浮子鋼帶液位計(jì)、磁力翻板液位計(jì)等，它們一般都具有就地觀測和遠(yuǎn)傳到儀表室集中觀測、報(bào)警等性能。在球罐上比較常用的浮子鋼帶液位計(jì)為 uhz-112 型，可用于液氨、液氮、液烴等介質(zhì)，它具有良好的密封性能和防爆性能。這種液面計(jì)的浮子有兩根導(dǎo)向鋼絲，因而在球罐上部應(yīng)設(shè)三個(gè)接管口，中間管口為鋼帶導(dǎo)管接口，兩側(cè)的管口為導(dǎo)向鋼絲固定口，在球罐下部應(yīng)設(shè)導(dǎo)向鋼絲支架。在安裝時(shí)應(yīng)嚴(yán)格保證

37、導(dǎo)向鋼絲垂直度。為防止腐蝕性氣體進(jìn)入液位計(jì)內(nèi)腔，可向鋼帶導(dǎo)向系統(tǒng)和液位計(jì)內(nèi)腔注入封液，一般選用 45#變壓器油。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。6、壓力表、壓力表為了測量容器內(nèi)壓力，球罐應(yīng)設(shè)置壓力表?？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。壓力表的最大刻度為正常運(yùn)轉(zhuǎn)壓力的 1.5 倍以上（不超過 3 倍） 。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。壓力表前應(yīng)安裝截止閥，以便在儀表標(biāo)校時(shí)可以取下壓力表。球罐應(yīng)設(shè)置壓力計(jì)。一般在球罐上設(shè)置就地

38、觀測的壓力表。壓力表應(yīng)與球罐氣相空間相接。對(duì)大型球罐或重要介質(zhì)在工藝條件上由要求的球罐，除安裝丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)21就地觀測的壓力表外，應(yīng)加裝在儀表室集中觀測、報(bào)警的二次壓力計(jì)，其儀表管路一般應(yīng)與球罐相空間相接，特殊時(shí)也可取液相壓力。7、溫度計(jì)、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)可以測量比最低使用溫度低 10的溫度。(2) 溫度計(jì)的保護(hù)管1) 保護(hù)管的強(qiáng)度，應(yīng)能承受設(shè)計(jì)壓力 1.5 倍以上的外壓，并能充分承受使用過程中所加的最大載荷（流體阻力或外部沖擊） 。2) 保護(hù)管外徑，由于強(qiáng)度所限而不能太大。保護(hù)管的插入長度應(yīng)對(duì)溫度計(jì)的敏感原件是足夠的。3) 低溫球罐或在寒冷地區(qū)

39、裝設(shè)的球罐，必須防止雨水、濕氣等流入測保護(hù)管內(nèi)而結(jié)冰，從而影響正確的溫度測定。溫度儀表采用的通用標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范為：zbyl2383工業(yè)自動(dòng)化儀表標(biāo)度的般規(guī)定 ；zby124 一 83工業(yè)自動(dòng)化儀表檢測儀表和顯示儀表的精度等級(jí)、基本誤差及工作條件影響的表示方法 ； gbj9386工業(yè)自動(dòng)化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 ；hgj 51687自控安裝圖冊(cè) ； 比較常用的有 wss 型防護(hù)型雙金屬溫度計(jì)和 wtz 型壓力式溫計(jì)。要求球罐上安裝 1 個(gè)以上的溫度計(jì)，此溫度計(jì)可以測量比最低使用溫度低 10的溫度wss 型防護(hù)型雙金屬溫度計(jì)有較好的防水性能，結(jié)構(gòu)緊湊且安裝方便。這種溫度計(jì)在罐外部分不易損壞，所以被廣泛

40、采用。但目前 wss 型防護(hù)型雙金屬溫度計(jì)表頭型式僅為軸向與徑向兩種，又因溫度計(jì)一般直接在球罐底部安裝，致使表盤的方向很不易進(jìn)行觀測，需要加以改進(jìn)。wtz 型壓力式溫度計(jì)安裝在特制的嵌裝溫度計(jì)表頭的支架上，因而可使安裝的位置、表盤方向便于觀測與維護(hù)。但壓力式溫度計(jì)的罐體外是采用毛細(xì)管丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)22與表頭相連，毛細(xì)管容易受損，這種溫度計(jì)安裝也比較復(fù)雜。8、防雷、防靜電裝置、防雷、防靜電裝置球罐的壁厚大于 4 毫米，不需加設(shè)獨(dú)立的防雷設(shè)施（如避雷塔） ，可以在球罐頂部高點(diǎn)（如安全閥放散管、手動(dòng)放散管、頂部平臺(tái)欄桿）上加裝接閃器，并用導(dǎo)線與地極相連。其接地電阻不得大于 10 歐姆。為防止在

41、球殼及附件上產(chǎn)生靜電聚集，在球罐支柱下部設(shè)有接地栓，用導(dǎo)線與地極相連，按國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求其接地電阻不得大于 100歐姆。一般把球罐防雷接地和靜電接地綜合為一個(gè)整體，所以要求其接地電阻不得大于10 歐姆。第四章第四章 罐區(qū)的消防安全設(shè)計(jì)罐區(qū)的消防安全設(shè)計(jì)一、球罐區(qū)消防安全的注意事項(xiàng)一、球罐區(qū)消防安全的注意事項(xiàng)1、消防給水系統(tǒng)、消防給水系統(tǒng)在消防用水由工廠水源直接供給時(shí)，工廠給水管網(wǎng)的進(jìn)水管不應(yīng)少于兩條。當(dāng)其中一條發(fā)生事故時(shí)，另一條應(yīng)能通過 100的消防用水和 70的生產(chǎn)、生活用水的總量。在消防用水由消防水池供給時(shí)，工廠給水管網(wǎng)的進(jìn)水管，應(yīng)能通過消防水池的補(bǔ)充水和 100的生產(chǎn)、生活用水的總量

42、。(1) 水池的容量，應(yīng)滿足火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)消防用水總量的要求。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)能保證向水池連續(xù)補(bǔ)水時(shí)，其容量可減去火災(zāi)延續(xù)時(shí)間內(nèi)的補(bǔ)充水量；(2) 水池的容量小于或等于 1000 立方米時(shí)，可不分隔，大于 1000 立方米時(shí)，應(yīng)分隔成兩個(gè)，并設(shè)帶閥門的連通管；(3) 水池的補(bǔ)水時(shí)間，不宜超過 48 小時(shí)；丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)23(4) 當(dāng)消防水池與全廠性生活或生產(chǎn)安全水池合建時(shí)，應(yīng)有消防用水不作他用的技術(shù)措施；(5) 寒冷地區(qū)應(yīng)設(shè)防凍措施。2、罐區(qū)的消防罐區(qū)的消防罐區(qū)應(yīng)設(shè)置消防冷卻水系統(tǒng)，儲(chǔ)罐容積大于 100m3時(shí)，應(yīng)設(shè)置固定式消防冷卻水系統(tǒng)和移動(dòng)式消防冷卻供水系統(tǒng)。當(dāng)儲(chǔ)罐容積小于或等于 100m3

43、或儲(chǔ)罐設(shè)有隔熱層時(shí)，可不設(shè)固定式消防冷卻水系統(tǒng)。移動(dòng)式消防冷卻供水系統(tǒng)應(yīng)能滿足消防冷卻總用水量的要求。罐區(qū)的消防冷卻總用水量，應(yīng)按儲(chǔ)罐固定式消防冷卻用水量和移動(dòng)式消防冷卻用水量之和計(jì)算。(1) 固定式消防冷卻水系統(tǒng)的用水量計(jì)算，應(yīng)符合下列規(guī)定：1) 著火罐冷卻水供給強(qiáng)度，不應(yīng)小于 9l/minm2；2) 距著火罐 1.5 倍著火罐直徑范圍內(nèi)的鄰近罐冷卻水供給強(qiáng)度，不應(yīng)小于4.5l/minm2；3) 著火罐和鄰近罐的冷卻面積，應(yīng)按其表面積計(jì)算。(2) 移動(dòng)式消防冷卻用水量，應(yīng)按罐區(qū)內(nèi)最大一個(gè)儲(chǔ)罐用水量確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1) 儲(chǔ)罐容積小于 400 立方米時(shí)，不應(yīng)小于 30l/s，大于或等于

44、400 立方米時(shí)，不應(yīng)小于 45l/s；2) 當(dāng)罐區(qū)只有一個(gè)儲(chǔ)罐時(shí)，計(jì)算用水量可減半；3) 當(dāng)設(shè)有可供消防車取水的消防循環(huán)水池時(shí)，移動(dòng)式冷卻用水量可不計(jì)入消防冷卻總用水量中。固定式消防冷卻水系統(tǒng)可采用水噴霧、多孔管式水噴淋或多齒堰式淋水等型式；但當(dāng)儲(chǔ)罐儲(chǔ)存的物料燃燒，在罐壁可能生成碳沉積時(shí)，應(yīng)設(shè)水噴霧。3、球罐的安全措施、球罐的安全措施(1) 儲(chǔ)罐強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，要把好罐體的選材、材料制作工藝、焊接工藝和壁厚關(guān)，罐材應(yīng)用 16 mnr、16 mnv 鋼，不準(zhǔn)使用 a3 鋼、沸騰鋼和含丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)24碳量大于 0.24%的材料，罐體應(yīng)進(jìn)行熱處理，以消除焊接過程中造成的應(yīng)力變化，焊接要

45、經(jīng)過 100%的無損探傷，安裝時(shí)應(yīng)選擇剛性不燃的堅(jiān)固基礎(chǔ)作為罐體基座，罐距地面的高度一般不小于 1.5 m，以便接管操作和檢修。(2) 儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)液位計(jì)、壓力表、安全閥、緊急切斷裝置及防凍排污閥、溫度計(jì)，以及高液位、超壓報(bào)警裝置，儲(chǔ)罐的安全閥及放空管應(yīng)接入全廠性火炬。獨(dú)立的放空管應(yīng)通往安全地帶。(3) 儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置靜電接地及防雷設(shè)施，儲(chǔ)罐防雷接地點(diǎn)不應(yīng)少于 2 個(gè)，接地點(diǎn)離儲(chǔ)罐周邊的間距不宜小于 30 m，接地電阻不應(yīng)小于 10 ，為了便于正確檢測，接地線應(yīng)作可拆裝處理。此外，為消除由于管內(nèi)液態(tài)烴流動(dòng)與管壁摩擦產(chǎn)生的靜電，液態(tài)烴工藝管道，不帶電的金屬部分，都應(yīng)可靠接地保護(hù)，接地電阻不得大于 10

46、，所有法蘭及絲扣連接處應(yīng)焊上導(dǎo)線或用銅片跨接。(4) 緊急泄壓放空設(shè)施，采取的措施有兩種：一種是有安全泄壓閥和放空管經(jīng)密閉管道泄放至火炬系統(tǒng)焚燒放空；二是倒罐泄壓，即設(shè)置應(yīng)急管線，使物料安全轉(zhuǎn)移至備用儲(chǔ)罐。 (5) 儲(chǔ)罐脫水應(yīng)該用二次脫水裝置，儲(chǔ)罐根部閥不能常開，脫水系統(tǒng)應(yīng)有伴熱功能。(6) 液態(tài)烴類罐組應(yīng)該按規(guī)范要求設(shè)置可燃?xì)怏w檢測報(bào)警器，罐區(qū)內(nèi)電器設(shè)備均應(yīng)防爆。(7) 為防止火災(zāi)時(shí)儲(chǔ)罐超溫超壓而引發(fā)爆炸，要對(duì)著火罐及周邊罐及時(shí)降溫，固定噴淋裝置是行之有效的措施之一。一般供水壓力不得小于 0.2 mpa，供水強(qiáng)度為 0.15 l/sm2，著火罐和相鄰罐分別按其全表面和一半表面計(jì)算用水量。目前

47、，該裝置大多采用盤管或噴頭兩種方式。(8) 罐區(qū)消防供水應(yīng)采用環(huán)狀管網(wǎng)，給水干管不應(yīng)少于二條，管徑不小于150 mm。為便于消防車向管網(wǎng)供水，還應(yīng)設(shè)水泵接合器，且至少 2 個(gè)。罐區(qū)內(nèi)應(yīng)設(shè)消火栓，其一般間距為 60 m，裝罐區(qū)、增壓泵房、加熱氣化區(qū)等重點(diǎn)部位附近應(yīng)設(shè)置箱式消火栓，其保護(hù)半徑約為 30 m，消火栓用水量為 20 l/s45 l/s(視儲(chǔ)罐大小而定)。大型罐區(qū)應(yīng)設(shè)固定帶架水槍，其供水壓力對(duì)球罐不小于0.35 mpa，對(duì)臥罐不小于 0.25 mpa，該水槍具有射程遠(yuǎn)、流量大、旋轉(zhuǎn)靈活等特點(diǎn)，是罐區(qū)消防的重要設(shè)施之一。丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)25(9) 罐區(qū)消防用電應(yīng)為二級(jí)負(fù)荷，并采用單獨(dú)供

48、電回路，所有儲(chǔ)罐的金屬設(shè)備、容器、管道等都應(yīng)具有良好的電器連接和接地，電器連接的跨接線應(yīng)用截面不小于 6 mm2的銅線，靜電接地的電阻值應(yīng)小于 100 。二、二、水噴霧消防冷卻系統(tǒng)的介紹水噴霧消防冷卻系統(tǒng)的介紹1、水噴霧系統(tǒng)的作用、水噴霧系統(tǒng)的作用(1) 水噴霧的冷卻降溫作用水噴霧系統(tǒng)是利用水霧噴頭在一定的水壓下將水流分解成細(xì)小水霧滴進(jìn)行滅火或防護(hù)冷卻的一種固定式滅火系統(tǒng)。從水霧噴頭噴出的霧狀水滴，粒徑細(xì)小，表面積很大，遇火后迅速汽化，帶走大量的熱量，使燃燒表面迅速降溫，燃燒體達(dá)到冷卻的目的。采用水噴霧型式，是因?yàn)樗畤婌F能夠較好地抑制火勢。當(dāng)丙烯儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消防噴淋水霧化后，霧狀水滴的表面

49、積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于等量的噴淋水珠的表面積，因霧狀水滴能迅速蒸發(fā)為水蒸氣，其間吸收大量的氣化熱，降溫效果顯著。霧狀水滴蒸發(fā)為水蒸氣時(shí)，體積急劇膨脹，可隔絕球罐與周圍空氣的接觸，從而大大降低燃燒區(qū)域中氧氣的含量。因此，水噴霧滅火系統(tǒng)較水噴淋系統(tǒng)更加安全可靠。水霧還會(huì)在罐壁表面形成一層水膜，使罐壁溫度不再升高，避免了罐壁發(fā)生熱塑裂口，從而保護(hù)了儲(chǔ)罐。(2) 對(duì)碳沉積的沖刷作用丙烯燃燒后，會(huì)在罐壁外表面產(chǎn)生碳的沉積，因碳沉積的抗?jié)裥?，水流難以在罐壁上形成水膜，導(dǎo)致水對(duì)罐壁的冷卻效果降低或不起作用。水噴霧系統(tǒng)高速噴出的水霧滴有一定的沖擊作用，能將沉積碳沖掉，并在罐壁外表面形成一層水膜。因此對(duì)丙烯儲(chǔ)罐，水噴霧系統(tǒng)

50、比水噴淋系統(tǒng)具有較好的消防冷卻效果。(3) 水噴霧滅火系統(tǒng)的組成及操作與控制水噴霧系統(tǒng)的組成主要由水源、供水設(shè)備、供水管道、雨淋閥組、過濾器、減壓孔板和水霧噴頭等組成。水噴霧滅火系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有自動(dòng)控制、手動(dòng)控制和應(yīng)急操作三種控制方式。水噴霧滅火系統(tǒng)的控制設(shè)備應(yīng)具有選擇控制方式的功能；并且具有重復(fù)顯示保護(hù)對(duì)象狀態(tài)；控制消防水泵啟動(dòng)狀態(tài)；監(jiān)控雨淋閥啟、閉丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)26狀態(tài)，監(jiān)控主、備電源自動(dòng)切換功能；除應(yīng)能啟動(dòng)著火罐的雨林閥，尚應(yīng)能啟動(dòng)距著火罐 1.5 倍罐直徑范圍內(nèi)鄰近罐的雨林閥。水噴霧滅火系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間不大于 60 秒。2、水霧噴頭的選型、水霧噴頭的選型目前，國內(nèi)生產(chǎn)的水霧噴頭類型較多，

51、從使用性能上可以分為中速水霧噴頭、高速水霧噴頭。(1) 中速水霧噴頭主要用于保護(hù)閃點(diǎn)在 66以下的易燃液體、氣體和固體危險(xiǎn)區(qū)域。特點(diǎn)：1) 限止燃燒速度，減小火災(zāi)破壞；2) 促使水蒸氣散發(fā)和稀釋可燃蒸氣，降低爆炸危險(xiǎn)。中速水霧噴頭工作壓力 0.14-0.5mpa，水霧粒徑不大于 0.3mm。 (2) 高速水霧噴頭主要用于保護(hù)閃點(diǎn)在 66以上的易燃液體的危險(xiǎn)區(qū)域。其特點(diǎn)為：1) 利用乳化、冷卻和窒息的滅火原理，迅速撲滅燃油火災(zāi)；2) 水霧粒徑大，沖擊力強(qiáng)，火災(zāi)撲滅后，復(fù)燃的可能性小。高速水霧噴頭工作壓力 0.25-0.5mpa，水霧粒徑 0.4-0.8mm。由于在丙烯儲(chǔ)罐的滅火過程中，水噴霧滅火

52、系統(tǒng)的主要作用是冷卻、降溫、窒息，控制火災(zāi)蔓延和抑制火災(zāi)發(fā)展，且丙烯屬于閃點(diǎn)小于 66的易燃液體，因此，選用中速水霧噴頭。 三、球罐區(qū)水噴霧消防冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)三、球罐區(qū)水噴霧消防冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1、供水管道設(shè)計(jì)、供水管道設(shè)計(jì)系統(tǒng)管道設(shè)計(jì)的原則是壓力平衡即同一環(huán)管上各噴頭工作壓力的平衡，各環(huán)管間壓力的平衡。只有壓力平衡，供水量才能平衡，布水才均勻。為此在管道設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采取以下措施：(1) 上、下半罐體上的供水環(huán)管應(yīng)盡量對(duì)稱布置。(2) 環(huán)管應(yīng)由兩條對(duì)稱布置的立管供水，以確保同一環(huán)管上噴頭的實(shí)際工丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)27作壓力基本相同。特別是對(duì)于容積為 2000m3的儲(chǔ)罐，環(huán)管較長，阻力較大。由兩條

53、對(duì)稱布置的的立管供水，可降低環(huán)管阻力。(3) 在環(huán)管的第 3 圈以下，環(huán)管與供水立管連接處設(shè)減壓孔板，調(diào)節(jié)各環(huán)路水壓，使各環(huán)路水壓基本一致，從而使各環(huán)上噴頭的工作壓力基本相同，并不小于 0.35mpa。(4) 對(duì)于容積大于 1000m3 的儲(chǔ)罐，罐體直徑較大，頂環(huán)與底環(huán)之間的高差達(dá)十多米，垂直壓差較大。為平衡水壓，上、下半罐體應(yīng)分別由兩條對(duì)稱布置的立管供水，上、下半罐體的供水管各自獨(dú)立控制。這一措施還滿足了夏季防曬噴淋只做上半罐體噴淋的要求。水霧噴頭內(nèi)徑只有幾毫米，容易堵塞，在球罐底部的供水管上設(shè) y 型過濾器，該過濾器不僅起到過濾、防堵的作用，在系統(tǒng)噴水完畢后，可以將過濾器的后蓋打開，將系統(tǒng)

54、泄空，防止系統(tǒng)管道因積水結(jié)冰而造成管道的損傷。水噴霧滅火系統(tǒng)只有在發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)，才啟動(dòng)運(yùn)行，因而，系統(tǒng)的管道通常處于空管狀態(tài)。管道若采用普通鋼管，管道內(nèi)壁將因銹蝕而成片脫落，從而堵塞管道，采用鍍鋅焊接鋼管，由于此類型鋼管內(nèi)壁和外壁均鍍鋅，一則避免管道內(nèi)壁銹蝕，二來避免管道外壁腐蝕?？紤]水噴霧滅火系統(tǒng)的管道的檢修和液化烴儲(chǔ)罐的檢測，管道接口型式為螺紋接口，便于拆卸和更換。2、系統(tǒng)控制、系統(tǒng)控制采用可燃?xì)怏w報(bào)警和火焰探測的自動(dòng)控制方式，不需要濕式傳動(dòng)管路，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，可靠性好。當(dāng)罐區(qū)有氣體泄漏時(shí)，可燃?xì)怏w報(bào)警器將泄漏信號(hào)傳送到火氣系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警，值班人員可現(xiàn)場檢查，及時(shí)處理。罐區(qū)設(shè)火災(zāi)探測器

55、，將罐區(qū)發(fā)生的火災(zāi)信號(hào)傳送到中心控制室的火災(zāi)系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警，并啟動(dòng)消防系統(tǒng)。根據(jù)丙烯儲(chǔ)罐的火災(zāi)特點(diǎn)，水噴霧冷卻系統(tǒng)可以采用現(xiàn)場手動(dòng)控制。因?yàn)閮?chǔ)罐區(qū)無人值守，采用了氣動(dòng)控制閥。氣動(dòng)閥開啟迅速，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間短。丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)283、水霧噴頭的布置、水霧噴頭的布置水霧噴頭的布置方式可為矩形或菱形，當(dāng)按矩形布置時(shí)，水霧噴頭之間的距離不應(yīng)大于 1.4 倍水霧噴頭的水霧錐底圓半徑；當(dāng)菱形布置時(shí)，水霧噴頭之間的距離不應(yīng)大于 1.7 倍水霧噴頭的水霧錐底圓半徑。當(dāng)保護(hù)對(duì)象為球罐時(shí)，水霧噴頭的噴口應(yīng)面向球心；水霧錐沿緯線方向相交，沿經(jīng)線方向相接；水霧噴頭與儲(chǔ)罐外壁之間的距離不大于 0.70m。無防護(hù)層的球罐

56、鋼支柱和罐體液位計(jì)、閥門等處應(yīng)設(shè)水霧噴頭保護(hù)。(1) 經(jīng)線方向噴頭布置（水霧錐宜相接）假設(shè)設(shè)置 10 圈水平環(huán)管，噴頭與罐外壁間距為 0.65m，噴頭的霧化角 的計(jì)算如下：每圈環(huán)管上均勻分布的噴頭均指向球心，則冷卻保護(hù)的罐壁為對(duì)應(yīng)球心角為 的環(huán)狀罐壁。當(dāng) n=10 時(shí)，=18，球罐半徑 r =8.31/2=4.155m，則噴頭的霧化角 見下圖：圖：噴頭的霧化角sin(/2)=r/rr=0.1564.155=0.648mtg(/2)=r/0.65+rrcos(/2)=0.6480.65+（4.1554.155x0.988）=0.9257/2 = 42.79 = 85.58因此選取霧化角為 90的

57、噴頭，設(shè)置 10 圈水平環(huán)管，可以滿足要求。(2) 緯線方向噴頭布置（水霧錐應(yīng)相交）丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)29緯向水霧噴頭按矩形布置，噴頭之間的間距按 1.4 倍的水霧錐底圓半徑，即水霧噴頭之間的距離（近似弧長）d=0.648x1.4=0.90(m)。4、設(shè)計(jì)冷卻水噴霧強(qiáng)度核算、設(shè)計(jì)冷卻水噴霧強(qiáng)度核算水噴霧冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量按下式計(jì)算：qskqj式中：qj系統(tǒng)的計(jì)算流量，l/min；qs系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量，l/min；k安全系數(shù)，取值范圍 1.051.10。式中：k-水霧噴頭的流量系數(shù)，由生產(chǎn)廠提供。 p-水霧噴頭的工作壓力，mpa。著火罐冷卻水供給強(qiáng)度，不應(yīng)小于 9l/（minm2） 。下面以噴頭

58、菱形布置的球罐為例，核算單位表面積的設(shè)計(jì)水噴霧強(qiáng)度是否達(dá)到規(guī)范規(guī)定的要求。圖 1 噴頭菱形布置 圖 2 噴頭矩形布置 (1) 噴頭菱形布置時(shí)，每個(gè)噴頭的有效保護(hù)面積 s 為外接圓半徑等于水霧錐底圓半徑 r 的正六邊形的面積，即圖 1 中陰影部分的面積。 保護(hù)對(duì)象的設(shè)計(jì)水噴霧強(qiáng)度：丙烯球罐區(qū)的安全設(shè)計(jì)30 w=qs/s菱=kqj/s菱式中：w系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水噴霧強(qiáng)度，l/（minm2） 。按最不利情況，b0.65m， 90，k1.05，p0.35 mpa 代人，得：w=（1.05k1.87）/（1.51.7320.652tg245）=1.7888k因?yàn)?w=1.7888k，應(yīng)大于 9l/minm2，

59、所以 k91.7888=5.03可見，只要選用 k5.03 的水霧噴頭，即可滿足規(guī)范要求。(2) 噴頭矩形布置時(shí)，每個(gè)噴頭的有效保護(hù)面積 s 為外接圓半徑等于水霧錐底圓半徑 r 的正四邊形的面積，即圖 2 中陰影部分的面積。保護(hù)對(duì)象的設(shè)計(jì)水噴霧強(qiáng)度： w=qs/s矩=kqj/s矩按最不利情況，b0.65m，90，k1.05，p0.35mpa 代人，得：w=（1.05k1.87）/（20.652tg245）=2.3237k因?yàn)?w=2.3237k 應(yīng)大于 9l/minm2 所以 k9/2.3237=3.87可見，只要選用 k3.87 的水霧噴頭，即可滿足規(guī)范要求。針對(duì)丙烯儲(chǔ)罐火災(zāi)特點(diǎn)，水噴霧系統(tǒng)

60、可有效地控制丙烯儲(chǔ)罐初期火災(zāi)，避免惡性爆炸事故發(fā)生。在進(jìn)行水噴霧冷卻系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，將罐上噴頭的工作壓力設(shè)為一定值，水量及管徑的計(jì)算和管道布置均按這一設(shè)定運(yùn)作，這樣簡化了設(shè)計(jì)計(jì)算。因固定式消防用水量為著火罐和鄰近罐用水量之和，鄰近罐的用水量是著火罐的 1/2，在配管時(shí)應(yīng)考慮如何才能實(shí)現(xiàn)這種水量的關(guān)系，本設(shè)計(jì)將每座球罐的環(huán)狀管網(wǎng)分為互不連通的 4 段，每段環(huán)管單獨(dú)一個(gè)立管引出防火堤外，在距被保護(hù)罐 15m 以外設(shè)有雨淋閥組間，控制噴淋系統(tǒng)。著火時(shí)可以控制鄰近罐的噴淋水量，保證了消防用水量，這樣也滿足了夏季防曬噴淋降溫的要求。四、球罐區(qū)消防系統(tǒng)的監(jiān)督與維護(hù)四、球罐區(qū)消防系統(tǒng)的監(jiān)督與維護(hù)減少球罐