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安全评价技术之乙醇储罐

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安全评价技术之乙醇储罐_第1页
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一.储罐设计步骤及说明:(1) 乙醇分子式:C2H5OH;相对分子质量:46.07;闪点 13℃, 属于甲类液体,其在 15℃时的蒸汽压力<0.1MPa,所以属于甲B 类液体应承受金属浮舱式的浮顶或内浮顶罐〔钢罐〕:(2) 单罐容积小于 10000m3 的储罐个数不应多于 16 个,所以布置为 1 个罐组:罐体参数依据储罐系列技术规格查得:储罐的防火间距为0.4DD=17m, 罐壁高度 14.8m),罐组内的储罐不应超过两排3) 依据乙醇物性选择罐体材料,乙醇几乎没有腐蚀性,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)二.储罐区平面设计;见附图 1〔因当地常年主导风向为东南风,所以配套建设、办公用房、发配电间、门卫、压缩机房、消防泵房、及备用配件库,都设于储罐的东面或者南面,事故收集池设于储罐西面〕三.防火堤设计;防火堤相关要求和规定〔即石油化工企业设计防火标准规 6.2.1〕:6.2.12 防火堤及隔堤内的有效容积应符合以下规定:1. 防火堤内的有效容积不应小于罐组内 1 个最大储罐的容积,当浮顶、内浮顶罐组不能满足此要求时,应设置事故存液池储存剩余局部,但罐组防火堤内的有效容积不应小于罐组内 1 个最大储罐容积的一半;2. 隔堤内有效容积不应小于隔堤内 1 个最大储罐容积的 10%。

6.2.13 立式储罐至防火堤内堤脚线的距离不应小于罐壁高度的一半,卧式储罐至防火堤内堤脚线的距离不应小于 3m6.2.14 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6.2.15 设有防火堤的罐组内应按以下要求设置隔堤:1. 单罐容积小于或等于 5000m3 时,隔堤所分隔的储罐容积之和不应大于20230m3;2. 单罐容积大于 5000m3 至 20230m3 时,隔堤内的储罐不应超过 4 个;3. 单罐容积大于 20230m3 至 50000m3 时,隔堤内的储罐不应超过 2 个;4. 单罐容积大于 50000m3 时,应每 1 个一隔;6.2.17:2. 立式储罐防火堤的高度应为计算高度加 0.2m,但不应低于 1.0m〔以堤内设计地坪标高为准〕,且不宜高于 2.2m〔以堤外 3m 范围内设计地坪标高为准〕;卧式储罐防火堤的高度不应低于 0.5m〔以堤内设计地坪标高为准〕计算:h=3000/〔55*41〕+0.2=1.55 所以防火堤高度为 1.55m 防火堤具体尺寸及平面设计见附图四.消防用水量计算一、依据 GB50160-2023《石油化工企业设计防火标准》8.4.4, 8.4.5,8.7.2 应符合以下规定:1. 应按火灾时消防用水量最大的罐组计算,其水量应为配置泡沫混合液用水及着火罐和邻近罐的冷却用水量之和;2. 着火罐为立式储罐,距着火罐罐壁 1.5 倍着火罐直径范围内的相邻罐应进展冷却;3. 容积等于或大于 2023m3 低压储罐应设置固定式消防冷却水系统;4. 掌握阀应设在防火堤外,并距被保护罐壁不宜小于 15m。

掌握阀后及储罐上设置的消防冷却水管道应承受镀锌钢管消防冷却水的供水范围和供水强度:2.0L/min着火罐浮顶罐罐壁外表积固定式冷 ·m2却罐 壁 表 面 积 的2.0L/min•邻近罐1/2m25. 可燃液体储罐消防冷却用水的连续时间:直径大于 20m 的固定顶罐和直径大于 20m 浮盘用易熔材料制作的内浮顶罐应为 6h;其他储罐可为 4h本罐组直径取 17m,所以冷却用水的连续时间为 4h综上,〔管壁外表积为:3.14*17*14.8=790 m2 截面积:3.14*8.5*8.5=227 m2〕着火罐的冷却用水量:2.0*4*60*790=379200L邻近罐的冷却用水量:3*2.0*4*60*790/2=568800L〔邻近罐取 3 只〕冷却用水量之和:379200+568800=948000L=948 m3二、依据 GB50151-92(2023 年版)《低倍数泡沫灭火系统设计标准》2.2.2, 3.1,3.2 应符合以下规定:1. 总储量大于、等于 200 m3 水溶性甲、乙、丙类液体立式储罐区,宜选用固定式泡沫灭火系统;2. 储罐区泡沫灭火系统设计,其泡沫混合液量,应满足扑救储罐区内泡沫混合液最大用量的单罐火灾和扑救该储罐流散液体火灾所设关心泡沫枪混合液用量之和的要求;3. 泡沫混合液供给强度为 12 L/min•m2,持续时间为 25min;4. 储罐直径为 17m,所以配备PQ8 型泡沫枪数为 1 支,流量为 8L/s,持续时间 10min;综上,泡沫混合液用水量:12*25*227=68100L 泡沫枪用水量:8*10*60=4800L;所以,总消防用水量为 948000+68100+4800=1020900L=1020.9 m3五.消火栓的布置依据 GB50160-2023《石油化工企业设计防火标准》8.5.5,8.5.6 的规定, 消火栓的设计如下:1. 消火栓类型:地上式消火栓;2. 消火栓管径:150mm;出水量为 30L/s;3. 消火栓数量:消防用水量为 1020900L 10209000/(30*4*3600)=2 个所以总共可设置 2*6=12 个消火栓;4. 消火栓应设置在防火堤或防护墙外; 5.保护半径不大于 120m,消火栓间距不大于 120m; 具体位置见 CAD 图。

六.危急区域的划分1、区域划分的定义爆炸性气体环境应依据爆炸性气体混合物消灭的频繁程度和持续时间,按以下规定进展分区:一、0 区:连续消灭或长期消灭爆炸性气体混合物的环境; 二、1 区:在正常运行时可能消灭爆炸性气体混合物的环境三、2 区:在正常运行时不行能消灭爆炸性气体混合物的环境,或即使消灭也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境2、依据上述定义进展如下分区:(1) 爆炸危急环境区域划分乙醇储存常承受浮顶罐和拱顶罐两类罐型,但其储罐区爆炸危急区域等级是不同的假设承受浮顶罐,在正常操作时无或几乎无任何“呼吸”损失,不行能消灭乙醇蒸气的爆炸性气体混合物,故罐区的爆炸危急环境区域等级为 2 区;假设承受拱顶罐,在正常操作时,存在“呼吸”损失〔如2.0℃时乙醇的饱和蒸气压为 12.8kPa〕可能消灭乙醇蒸气的爆炸性气体混合物,故罐区的爆炸危急环境区域等级为 1 区2) 爆炸危急区域的范围确定爆炸危急区域的范围确定应综合考虑释放源的级别和位置,易燃物质的性质,空气流通状况,障碍物及生产条件,运行阅历, 技经比较等诸多因素正常操作时,乙醇这种甲类易燃液体,其蒸气的集中范围约 3m;泄漏后其蒸气的集中范围在 10~15m。

因此,乙醇罐区爆炸危急区域的范围取 15m 为宜七.乙醇储罐的防雷措施1. 乙醇:第 3 类 易燃液体〔中闪点液体〕危急货物编号:32061UN 号:1170CAS号:64-17-5危急特性:1、本品蒸汽与空气易形成爆炸性混合物2、与氧化剂会发生猛烈反响,遇明火、高热会引起燃烧爆炸参考资料:《危急化学品名录〔2023 版〕》《常用危急化学品的分类及标志〔GB 13690-92〕》而雷电在短时间内会产生巨大的能量,乙醇罐区内域假设患病雷击,就简洁造成火灾、爆炸事故为抑制和削减雷电的危害,应设置防雷装置,常见的有避雷针、避雷线、避雷网、避雷带、避雷器依据 GB50057-2023《建筑物防雷设计标准》在可能发生对地闪击的地区, 遇以下状况之一时,应划为第一类防雷建筑物:1. 凡制造、使用或贮存火炸药及其制品的危急建筑物,因电火花而引起爆炸、爆轰,会造成巨大破坏和人身伤亡者2 .具有爆炸危急场所的建筑物3 .具有爆炸危急场所的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者2. 第一类防雷措施设计浮顶油罐或内浮顶油罐不应装设避雷针,但应将浮顶与罐体用两根导线做电气连接浮顶油罐连接导线应选用横截面积不小于 25mm 的软铜复绞线。

对于内浮顶油罐,钢质浮盘油罐连接导线应选用横截面积不小于 16mm 的软铜复绞线;铝质浮盘油罐连接导线应选用直径不小于 1.8mm 的不锈钢丝绳依据《建筑物防雷设计标准》规定,专设引下线不应少于2 根,并应沿建筑物四周和内庭院四周均匀对称布置,其间距沿周长计算不宜大于 18 m当建筑物的跨度较大,无法在跨距中间设引下线,应在跨距两端设引下线并减小其他引下线的间距,专设引下线的平均间距不应大于 18 m因此应对储罐防雷接地,接地点不应少于两处,且接地点沿油罐周长的间距不宜大于 30m,接地电阻不宜大于 20Ω 由于本设计中储罐直径为 14.5m,即储罐的底面周长为 45.5m所以:在每个储罐设计防雷接地线 3 根,均匀布置,接地电阻 10Ω ,冲击接地电阻 20Ω3. 单针折线法罐区设置 2 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;由于接地模块是 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上部,45°的斜线在 h/2 处转折,与地面上距针底各方向 1.5h 处相连接,图 1 表示则其转折点以下的斜线,即构成保护空间的下半部。

假设用公式表达,则避雷针在地面上的保护半径r =1.5h 米在储油罐保护高度h x 的水平面上的保护半径rx按下式计算:h(1) 当 x³ hx2 时, r= (h - hx) p 米(2) 当h á hxx 2 时, r= (1.5h - 2hx) p 米,式中 P-高度影响系数h≤30 米,30 米<h≤120 米 P=5.5/ {h} 储罐直径 D 为17m储罐体积 V 为3000m³储罐高度 H 为3000÷〔3.14*8.5*8.5〕=13.22m罐与罐间距为0.4*D =0.4*17=6.8m罐与防火堤间距为3.7m保护半径为46.42m避雷针高度:h=60.84m4. 安放留意事项对直击雷防护,当雷击于避雷针,很大的雷电流通过接地引下线至接地装置泄入大地时,在避雷针上将形成极高的电位,放电过成可能产生还击电压或跨步电压,对于还击的防止是降低接地电阻和保证避雷针与设备之间有足够的距离, 不发生避雷针向被保护物还击的空间距离不应小于 5 米避雷针安装在罐区周边比罐 2 倍高,远距罐 30 米至 40 米范围是防雷主要可行措施从雷击储油罐分析,主要缘由是没有足够的避雷针做保护罐区。

避雷针的作用,是它能对雷电场产生一个附加电场〔这附加电场是由于雷云对避雷针产生静电感应引起的〕,使雷电场畸变,而将雷云放电的道路吸引到本身,并由它及与它相联的引下线和接地装置,将雷电流泄放到大地中去,隔离雷电进入罐区, 使储油罐免受直接雷击八.报警仪布置乙醇易燃,具刺激性其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸与氧化剂接触发生化学反响或引起燃烧在火场中,受热的容器有爆炸危急其蒸气比空气重,能在较低处集中到相当远的地方,遇火源会着火回燃1:探测点确实定依据 GB50493-2023 4.1.1 可燃和有毒气体探测器的探测点,应依。

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