汽油储罐区防火防爆设计

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1、2000 m3 8 汽油储储罐区防火防爆设计设计学 院:城市建设与安全工程学院 专专 业业: 安全工程 班 级级: 安全1001 指导导教师师: 张明广 潘旭海第1章 汽油的理化性质质 1.1 物理化学性质质 汽油的重要性能有为蒸发性、抗爆性、安 定性和腐蚀性，建筑火险分类为 甲类。 1.2 汽油的危险险特性 1.2.1 油料的火灾危险险特性 油料具有较强的挥发 性和扩散性，具有易 燃易爆特性，具有易积累静电和热膨胀性 。由于这些特性的存在，使它具有较大的 火灾危险性：挥发 性；扩散性；易燃性； 易爆性；易积聚静电荷性；热膨胀性；沸 溢性。第2章 油罐的选选型与设计设计 根据石油化工企业设计

2、防火规范 GB50160-20086.2.1-6.2.2条规定，选用 立式内浮顶16MnR钢罐。 2.2 油罐设计设计 参数 对于储存2000 8的汽油选择 的储罐容积 为2000 罐体参数依据储罐系列技术规 格查得 储罐内经 =14.5m 罐壁高度 =14.27m 储 罐总高 =15.866m 拱顶高度 =1.5m第2章 油罐的选选型与设计设计 2.3设计压设计压 力 储罐内的最大静压力 2.4 选选材 根据汽油物性选择 罐体材料，汽油几乎没 有腐蚀性，且有属于低压灌，可以考虑 20R和16MnR这两种钢材。(本设计 以 16MnR钢为标 准)第2章 油罐的选选型与设计设计 2.5封头头与罐

3、壁厚度计计算 封头有多种形式，半球形封头就单位容 积的表面积来说为 最小，需要的厚度是同 样直径圆筒的二分之一，从受力来看，球 形封头是最理想的结构形式，但圈点是深 度大，直径小时，整体冲压困难，大直径 采用分瓣冲压其拼焊工作量也较大。查椭 圆形封头标 准（JB/T4737-95）封头取与 筒体相同材料。经计 算封头壁厚与筒体壁 厚壁厚近似相等第2章 油罐的选选型与设计设计 2.6结结构设计设计 内浮顶油罐的结构形式其实就是内浮盘和 密封装置的结构形式。本设计 采用边缘 板 的钢制单盘 式内浮顶和弹性材料密封结构 。 2.6.1 内浮盘盘 内浮盘由一层薄的单盘 板，在其外侧围 以 一圈边缘 板

4、焊制而成。盘上带有若干立柱 ，使浮盘下沉时最终支撑在罐底上，以免 浮顶与罐内附件相碰。为了检修需要，内 浮盘上还设 有人孔。第2章 油罐的选选型与设计设计 2.6.2 密封装置 内浮顶油罐要求密封间隙为150mm，密封 为196N/m时，达到良好的密封性能。本设 计采用弹性材料密封结构，由密封袋、软 泡沫塑料块、固定钩板等组成。考虑到储 存介质为 油品，密封袋采用丁腈耐油橡胶 带制作，厚度取1.5mm。第2章 油罐的选选型与设计设计 2.6.3 罐体 1 灌顶：罐顶按自支承式拱顶的弱顶结 构 设计 。锥顶 厚度应在计算厚度的基础上加 上腐蚀裕量，其值不应低于罐体厚度。自 支承式的罐顶形状近似球

5、面，靠拱顶周边 支撑于焊在罐壁的包边角钢上。采用弱顶 焊接结构，以防一旦发生事故，罐顶首先 被掀开，以避免罐壁破坏，物料漏出。第2章 油罐的选选型与设计设计 2 罐底：罐底由中幅板和边缘 板搭接而成 。罐底为消耗或补偿 因基础下沉而引起的 中部凹陷，同时也便于排除残液，设计 有 一定的坡度。第2章 油罐的选选型与设计设计 2.6.4 内浮顶顶与罐壁之间间的密封 圆弧转角是为不致戳破密封胶袋。每米 圆周长度设置固定钩板。内浮盘与罐壁之 间间 隙取 150mm，采用断面宽度 230250mm 的软泡沫塑料密封块，密封 力约为 200N/m。为消除蒸汽空间，弹性 块应 侵入液面下 20-50mm，外

6、层密封袋能 在使用环境中经久耐用，且不污染储液。 为防止液体的毛细现 象，要在橡胶密封袋 上压有锯齿 。第2章 油罐的选选型与设计设计 2.7 安全附件 安全附件有：通气孔、透光孔、人孔、液 位计、高液位报警器、温度计、自动联锁 装置、静电导 出线、泡沫发生器等 2.7.1 通气孔 通气孔属于浮顶油罐专用附件。孔口之间 的环向间距应不大于10m，每个油罐至少 应开设4个。通气孔出入口安装有金属丝网 罩。通气孔在储油液位超高和自动报 警装 置失灵时，还兼起溢流作用。第2章 油罐的选选型与设计设计 2.7.2 液位计计 这里采用光导式液位计，是近几年才投入 使用的一种新型液位计。光导电 子液位计

7、的安装没有特别的地方。在此按情况设在 12-14m处。 2.7.3 温度计计 在化工生产中使用的种类较 多，现安全设 计中使用膨胀式，电阻式，热电 式，辐射 式等。第2章 油罐的选选型与设计设计 2.7.4 检检尺孔、透光孔、人孔 立式油罐的容量在5000m3以下时设 12个 人孔，5000m3以上的设2个人孔。人孔的 安装应与进出油管线相隔不大于90。 2.7.5 静电导电导 出 内浮顶油罐在作业过 程中，由于浮盘与罐 壁间采用橡胶、塑料等高绝缘 体密封材料 ，所以很容易形成静电积 聚。第2章 油罐的选选型与设计设计 2.7.6 泡沫发发生器 泡沫发生器又称消防泡沫室，是固定于油 罐上的灭火

8、装置。泡沫发生器一端和泡沫 管线相连，一端带有法兰焊 在罐壁最上一 层圈板上。第3章 罐区的总总平面布局 根据石油化工企业设计 防火规范 GB50160-2008表6.2.8规定甲类内浮顶 罐之间的防火距离为0.4D 即 =0.414.5=5.8 3.2防火堤 定义：用于常压液体储罐组，在油罐和其 他液态危险品储罐发生泄漏事故时，防止 液体外流和火灾蔓延的构筑物。（ GB50351-2005储罐区防火堤设计规 范 2.0.3）第3章 罐区的总总平面布局 3.2.1防火堤的设设置 1 防火堤应采用非燃烧材料建造，并应能 承受所容纳油品的静压力且不应泄漏。 2 立式油罐防火堤的计算高度应保证堤内

9、有效容积需要。 3 严禁在防火堤上开洞。管道穿越防火堤 处应 采用非燃烧材料严密填实。在雨水沟 穿越防火堤处，应采取排水阻油措施。第3章 罐区的总总平面布局 3.2.2罐与防火堤的距离 地上立式油罐的罐壁至防火堤内堤脚线的 距离，不应小于罐壁高度的一半。（石 油库设计规 范6.0.8）即 第3章 罐区的总总平面布局 3.2.3防火堤的参数设计设计 根据储罐区防火堤设计规 范 GB 50351-2005 油罐组防火堤内有效容积应 符合下列规定 ： （1）固定顶油罐，不应小于油罐组内一个 最大油罐的容量。 （2）浮顶油罐或内浮顶油罐，不应小于油 罐组内一个最大油罐容量的一半。第3章 罐区的总总平面

10、布局 （3）当固定顶油罐与浮顶油罐或内浮顶油 罐同组布置时，应取分别按本条第1,2款规 定的计算值中的较大值。 （4）覆土罐的防火堤内有效容积规 定同本 条第1,2,3款，但油罐容量应按其高出地面 部分的容量计算 防火堤设计 ：汽油属于甲类液体，则储 罐 两两之间防火间距取5.8m第3章 罐区的总总平面布局 根据石油化工企业设计 防火规范GB50160 -2008 6.2.8 防火堤内侧基角线至立式储罐外壁的水平 距离不应小于罐壁高度的一半，则防火堤 与储罐的距离为7m,则防火堤的边长为 7+7+14.5+14.5+5.8=48.8m，而防火堤的 有效容积不应小于最大储罐的容量，对于 浮顶罐，

11、应为 最大储罐容积的一半，正方 形的罐区（以4个储罐为一个罐区）第3章 罐区的总总平面布局 V=2000=48.82h,h大于1，在原有基础上高 0.2m，取1.2m(根据建筑设计 防火规范 GB50016-2006.2.5)。 防火堤厚度依据储罐区防火堤设计规 范 设计为 300mm第3章 罐区的总总平面布局 3.3.4防火堤的选选型 防火堤的设计应 在满足各项技术要求的基 础上，因地制宜，合理选型，达到安全耐 久，经济 适用的要求。根据本课题 主题是 关于大型汽油油罐区的防火防爆设计 ，所 以选用钢筋混凝土防火堤，此防火堤可在 用地紧张 ，大型油罐区的地区优先使用。第3章 罐区的总总平面布

12、局 3.3.5防火堤的构造 防火堤堤身必须密实，不渗漏。防火堤的 埋置深度应根据工程地质，建筑材料，冻 土深度和稳定性计算的因素确定。除岩土 地基外，基础埋深不应该 小于0.5。防火堤 变形缝设 置的一些规定第3章 罐区的总总平面布局 3.4消防道路的设计设计 根据石油化工企业设计 防火规范 GB50160-20084.3.6.1条规定油罐中心与 最近的消防道路之间的距离，不应大于 80m；及6.2.14条规定相邻罐组防火堤的 外堤脚线之间应 留有宽度不小于7m的消防 空地。消防道路与防火堤外堤脚线之间的 距离，不宜小于3m。 则油罐中心与最近的消防道路之间的距离 设计为 30m,相邻罐组防火

13、堤的外堤脚线之 间宽 度为8m，消防道路与防火堤外堤脚线 之间的距离为3m。 第4章 罐区防雷设计设计 4.1汽油储储罐的防雷措施 由于雷电在极短时间 内放出巨大的能量， 如果汽油罐区内的易燃易爆区域遭受雷击 ，就易造成火灾、爆炸事故。为抑制和减 少雷电的危害，应设 置防雷装置，常见的 有避雷针、避雷线、避雷网、避雷带、避 雷器。 根据石油天然气工程设计 防火规范 GB50183-2004 9.2.3 可燃气体、油品、液 化石油气、天然气凝液的钢罐，必须设 防 雷接地，并应符合下列规定：第4章 罐区防雷设计设计 1 避雷针（线）的保护范围，应包括整个 储罐。 2 装有阻火器的甲B、乙类油品地上

14、固 定顶罐，当顶板厚度等于或大于4mm时， 不应装设避雷针（线），但必须设 防雷接 地。 3 压力储罐、丙类油品钢制储罐不应 装设避雷针（线），但必须设 防感应雷接 地。 4 浮顶罐、内浮顶罐不应装设避雷针 （线），但应将浮顶与罐体用2根导线 作 电气连接。第4章 罐区防雷设计设计 9.2.4 钢储 罐防雷接地引下线不应少于2根 ，并应沿罐周均匀或对称布置，其间距不 宜大于30m。 9.2.5 防雷接地装置冲击接地电阻不应 大于10，当钢罐仅做防感应雷接地时， 冲击接地电阻不应大于30。 9.2.9 装卸甲B、乙类油品、液化石油 气、天然气凝液的鹤管和装卸栈桥 的防雷 ，应符合下列规定： 第4

15、章 罐区防雷设计设计 1 雷天装卸作业的，可不装设避雷针（带 ）。 2 在棚内进行装卸作业的，应装设避 雷针（带）。避雷针（带）的保护范围应 为爆炸危险1区。 3 进入装卸区的油品、液化石油气、天然气 凝液输送管道在进入点应接地第4章 罐区防雷设计设计 根据以上规范及中华人民共和国行业标 准 钢制立式圆筒形内浮顶储 罐系列 HG21502.2-92表3.0.2：2000 内浮顶储 罐拱顶板厚5.5mm4mm(近似为罐壁厚度) 设计 制定防雷措施为： 设计设计 一：不装设避雷针（线），但必须设 防感应雷接地，每个储罐设防雷接地线2 根，对称分布在油罐两侧，接地电阻10 。，冲击接地电阻不应大于10。第4章 罐区防雷设计设计 设计 二：单针 折线法 每个罐区设置1个接闪器。这里简要说明 一下，接闪器距离地面的深度是0.8米1.0 米即可。每个接地模块单 挖一个坑，坑的 大小是0.5米宽，0.8米深；因为接地模块 是0.12*0.6大小所以其余缝隙夯实降阻剂 即可。用几块地模块挖几个这样 的坑即可 。每个模块之间用镀锌 扁铁连 接，镀锌 扁 铁也要用降阻剂夯实护 好。（另见图纸 ）第4章 罐区防雷设计设计 单避雷针保护范围，从针的顶点向下作 45的斜线，构成椎形保护空间的