《石油及石油产品储罐通气量、储罐惰性气体保护计算、正常通气量替代计算》由会员分享，可在线阅读，更多相关《石油及石油产品储罐通气量、储罐惰性气体保护计算、正常通气量替代计算（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、T/ZYJX XXXX-XXXX 20 附录 A 通气量计算 A.1 正常呼吸通气量 A.1.1 因热呼吸产生的通气量计算 A.1.1.1 热呼出量 RVYV.itk90OT=（A.1）式中：VOT热呼出量，Nm3/h；Y纬度因子（参见表A.1）；Vtk储罐容积，m3；Ri保温因子非保温储罐，Ri=1；部分保温储罐，RRinpi=参见公式（A.4）；完全保温储罐，RRinpi=参见公式（A.3）。公式（A.1）中的纬度Y因子可从表A.1中查找：表 A.1-不同纬度下 Y 因子 纬度纬度 Y Y因子因子 58 0.2 A.1.1.2 热吸入量 RVCV.itk70IT=（A.2）式中：VIT冷却
2、过程最大热吸入量，Nm3/h；C校正因子，有关蒸气压、平均储存温度和纬度的参数（见表A.2）；Vtk储罐容积，m3；T/ZYJX XXXX-XXXX 21 Ri与公式（A.1）中相同。表 A.2 C 因子 纬度纬度 不同条件的不同条件的 C C 因子因子 蒸气压蒸气压接近接近正己烷正己烷 蒸气压蒸气压高于高于正己烷正己烷或未知或未知 平均平均储储存存温度温度 25 25 25 25 25 25 25 25 42 4 6.5 6.5 6.5 42 58 3 5 5 5 58 2.5 4 4 4 A.1.1.3 保温储罐的折减系数 加热（热呼出）或冷却（热呼入）的热流率因保温而降低，其折减量取决于
3、绝热材料的性能和厚度。按式（A.3）计算完全绝热储罐的折减系数Rin。lhRinin11in+=（A 3）式中：Rin完全绝热储罐的折减系数；h内部传热系数,4 W/(m2K)；通常储罐内部传热系数取4 W/(m2K)；lin绝热材料的厚度，m；in绝热材料的导热系数，W/(m2K)。按式（A.4）计算部分保温储罐的折减系数Rinp：）（AARAARTTSTTSinpininpinp1+=（A.4）式中：ATTS罐体总表面积（罐壁和罐顶），m2；Ainp罐体的绝热表面积，m2。T/ZYJX XXXX-XXXX 22 A.1.2 进出料产生的通气量计算 A.1.2.1 呼出量 当储罐的操作温度高
4、于 49，呼出量需转换为标准状况下的等效空气流量。呼出量计算方法如下：a)非挥发性液体 蒸气压等于或小于 5.0 kPa 的非挥发性液体呼出蒸汽/气体体积流量见公式（A.6）：VVpfop=（A.6）式中：Vop非挥发性液体呼出蒸汽/气体体积流量，m3/h；Vpf非挥发性液体最大体积进料流量，m3/h。b)挥发性液体 蒸气压大于 5.0 kPa 的挥发性液体呼出蒸汽/气体体积流量见公式（A.7）：V.V02pfop=（A.7）式中：Vop挥发性液体呼出蒸汽/气体体积流量，m3/h；Vpf挥发性液体最大体积进料流量，m3/h。c)闪蒸液体 当闪蒸液体进入储罐，其蒸气压高于操作压力时将会发生闪蒸。
5、此时应进行平衡闪蒸计算，保证呼出量准确性。计算吸入量是空气处于标准状态。如果采用空气以外的介质进行真空保护，则需将吸入量转换为等效空气流量。A.1.2.2 吸入量 吸入量等于储罐的最大液体外输量，参见公式（A.8）。VVpeip=（A.8）式中：Vip吸入量,Nm3/h；Vpe液体外输最大流量,m3/h。A.2 火灾工况紧急泄放量计算 T/ZYJX XXXX-XXXX 23 A.2.1 火灾工况的泄放量 当储罐不是弱顶连接时，按照下列的方法计算火灾工况的泄放量。）（MTLFQ6.906q5.0=（A.9）式中：q火灾工况的泄放量，Nm3/h；Q火灾吸热量，见表 A.3，W；F环境因子，见表 A
6、.6；L储存液体在释放压力和温度下的汽化潜热，J/Kg；T释放蒸气的绝对温度，K；注：通常假定排放蒸气的温度与储存流体在释放压力下的气泡点相对应。M蒸气的相对分子质量。表 A.3 吸热量，Q 润湿表面积，润湿表面积，ATWS m2 设计压力设计压力 kPaG 输入热量输入热量，Q W 18.6 103.4 63,150 18.6 且 93 103.4 224,200()93 且 7 且103.4 43,200()260 7 4,129,700 A.2.2 当流体性质与正己烷相似时，所需的排放能力可由表 A.4 确定。表 A.4 通气能力 湿表面面积，湿表面面积，ATWSa m2 设计压力设计压
7、力 kPaG 所需的泄放能力所需的泄放能力 Nm3/h 7 且103.4 见公式（A.10）b a 储罐或容器的润湿面积计算如下:-对于球形和椭球体，润湿面积等于总表面积的 55%，或高于地面至标高 9.14 m 的表面积，以较大者为准。-对于卧式储罐，润湿面积等于总表面积的 75%，或高于地面至标高 9.14 m 的表面积，以较大者为准。-对于立式储罐，润湿面积等于高于地面至标高 9.14 m 的罐壁的总表面积。对于安装于地面的立式储罐，地面面积不包含在润湿面积中。对于支撑在地面以上的立式储罐，底面积须作为润湿表面的一部分。底部暴露在火灾中的部分取决于储罐的直径和标高。在评估火灾暴露面积时，
8、运用工程经验选取。b 计算通气量 q：T/ZYJX XXXX-XXXX 24 TWS8202208qAF.=（A.10）式中：q通气量,Nm3/h;F环境因子，见表A.6；ATWS润湿表面积，m2。表 A.5 火灾紧急泄放量与湿表面面积关系表 润湿面积润湿面积a a m2 泄放需求量泄放需求量 Nm3/h 润湿面积润湿面积a a m2 泄放需求量泄放需求量 Nm3/h 2 608 35 8086 3 913 40 8721 4 1217 45 9322 5 1521 50 9895 6 1825 60 10971 7 2130 70 11971 8 2434 80 12911 9 2738 9
9、0 13801 11 3347 110 15461 13 3955 130 15751 15 4563 150 16532 17 5172 175 17416 19 5780 200 18220 22 6217 230 19102 25 6684 260 19910 30 7411 260 b a 储罐或容器的润湿面积计算如下:-对于球形和椭球体，润湿面积等于总表面积的 55%，或高于地面至标高 9.14 m 的表面积，以较大者为准。-对于卧式储罐，润湿面积等于总表面积的 75%，或高于地面至标高 9.14 m 的表面积，以较大者为准。-对于立式储罐，润湿面积等于高于地面至标高 9.14 m
10、的罐壁的总表面积。对于安装于地面的立式储罐，地面面积不包含在润湿面积中。对于支撑在地面以上的立式储罐，底面积须作为润湿表面的一部分。底部暴露在火灾中的部分取决于储罐的直径和标高。在评估火灾暴露面积时，运用工程经验判断是必要的。b 润湿表面积大于 260m2的情况，见表A.4。T/ZYJX XXXX-XXXX 25 表 A.6 非制冷地上储罐环境因子 储罐储罐设计设计/构造构造 保温导热系数保温导热系数 保温层保温层厚度厚度 F F 因子因子b b W/m2 cm 金属裸罐 0 1.0 保温罐a 22.7 2.5 0.3b 11.4 5.1 0.15b 5.7 10.2 0.075b 3.8 1
11、5.2 0.05b 2.8 20.3 0.0375b 2.3 25.4 0.03b 1.9 30.5 0.025b 混凝土罐或耐火罐 C 有喷淋设施d 1.0 有减压放空设施e 1.0 地下储罐 0 地上覆土储罐 0.03 远离事故存液池的储罐f 0.5 a 保温层应能承受消防设施重量，应为非可燃物并在 537.8不分解。若不能承受计算时不考虑保温作用。通常选用绝热材料传热系数保守值是 9 W/m2K/cm。b F 因子按传热 66200W/m2，温度变化 887.9给出的传热系数值。若实际情况偏离假定条件时，用工程经验判断选择不同的 F 因子，或者提供其他方法来保护储罐免受火灾影响。C 确定
12、紧急泄放装置尺寸时，不再考虑其他因素。d 消防系统应符合下列条件：-应设置至少 15m 不小于 1%的坡度的事故存液池。-事故存液池的容量应不小于最大储罐的容量。-从其他罐来的排水通道不应扩散到该储罐。-和其他罐共用事故存液池（远距离或其他隔堤的储罐）充满液体时，液面离罐的距离不能少于15m。A.2.3 总的通气能力由表 A.5 确定，并乘以一个从表 A.6 中选取的合适的环境因子。A.3 低温储罐泄放量计算 A.3.1.1 由大气降低（或升高）导致的低温储罐超压（或真空）泄放量可由下式计算：（A.11）（A.12）T/ZYJX XXXX-XXXX 26 （A.13）式中：大气压变化引起的气体
13、排放流量，；过热液体闪蒸产生的气体量 罐顶气相密度，；空罐的最大气体容积，；绝对工作压力，；大气压变化速率的绝对值，；，；储罐的截面积，；过热液体对应饱和压力与储罐实际气相压力之差，；大气压小时变化量，大气压增加为正，大气压降低为负，；A.3.1.2 外部火灾导致的低温储罐通气量 GF可按下式计算：F=F/（A.14）F=ws0.82 （A.15）式中：外部火灾输入的热量，/h；流体的汽化潜热，；常数，有喷淋可取 43200，无喷淋可取 71000；AWS 润湿面积，润湿高度可取储罐高度与 9.6 m中的较大值，m2。F 环境因子，取值如下：表 A.7 环境因子取值 设备类型 F 无绝热或热防
14、护的地上储罐 1 有绝热或热防护的地上储罐 U(904Tf)71000（A.16）地下储罐 0 其中：U 储罐绝热系统的总传热系数，可采用从 Tf到 904温度范围内的平均值，W/(m2)；T/ZYJX XXXX-XXXX 27 Tf 泄放条件下储罐内的介质温度，。A.3.1.3 液体进入导致的低温储罐超压呼出量可由下式计算 （A.17）（A.18）式中：进入的液体流量，；液体闪蒸产生的气体量，；流体的比热容，；储罐操作压力下流体的沸点，K；膨胀前的流体温度，K；流体的汽化潜热，。在没有精确数据的情况下，在绝对压降不高于 100kPa 时，可以使用以下值和公式：（A.19）（A.19）（A.2
15、0）式中：低温产品初始储存压力与目标储罐压力之间的压差。A.3.1.4 泵循环带入热量导致的低温储罐通气量可按下式计算：（A.21）式中：泵冷循环过程产生的气体量，；泵的能量，/h；流体的汽化潜热，。A.3.1.5 环境热输入引起的蒸发导致的低温储罐通气量可按下式计算：（A.22）式中：储罐的日蒸发率；储罐液位容积，m3；T/ZYJX XXXX-XXXX 28 罐内液体密度，。A.3.1.6 翻滚导致的低温储罐超压泄放量可按下式计算：（A.23）式中：翻滚时产生的气体量，；正常蒸发的气体量，。T/ZYJX XXXX-XXXX 29 附录 B 储罐惰性气体保护计算 B.1 总则 储罐惰性气体的保
16、护设计分为 3 个等级：a)1 级为最低等级惰性气体保护要求，应设置耐烧的防爆燃阻火器。b)2 级为中等级别惰性气体保护要求，采用防爆燃的阻火器。c)3 级为最高级别惰性气体保护要求，无需设阻火器。B.2 储罐吸气 计算三个惰性气体级别所需的流量和体积如下：a)1 级惰性气体保护所需计算流量：VVRC.V.petkiI7010+=(B.1)V.VtkI040=(B.2)式中：IV&消耗惰性气体的体积流量，m3/h;C与蒸气压、平均储存温度和纬度相关的系数(见表 C.2);Ri保温降低系数;不使用保温材料，Ri为 1;完全保温储罐，Ri为Rin见式(C.3);部分保温储罐，Ri为Rinp见式(C.4);Vtk储罐容积;Vpe最大液体出料速率。IV储备惰性气体体积，m3。1 级惰性气体保护要求：应监测惰性气体供应（即检测储罐压力和氧气浓度）。当达到真空设定值时，报警应该触发。根据 IEC 60079-10，该级别惰性气体保护下的储罐内部空间可划为 1 区。应安装防爆燃并具耐烧性能的管端阻火器，IEC 爆炸组别为 IIA(NEC Group D)。b)2 级惰性气体保护所需计算流量：T/ZY
