安全生产_苯乙烯储罐区的安全设计

第一章概述1.1苯乙烯基本性质苯乙烯，又称乙烯基苯，分子式为C8H8，分子量为104.14。苯乙烯为无色至黄色的易燃油状液体，具有高折射性和特殊芳香气味，溶于乙醇、乙醚、甲醇、丙酮、二硫化碳，不溶于水。储存时缓慢聚合，在有光、加热或有过氧化物时聚合加快。苯乙烯有毒，其毒性中等，在空气中最大允许含量为100ppm。苯乙烯是重要的有机合成单体，主要用于合成丁苯橡胶及聚苯乙烯树脂、聚酯玻璃钢和涂料等。1.2苯乙烯的危险性分析121苯乙烯的危险特性1物理危险性根据常用危险化学品的分类及标志 (GB 13690-92)将苯乙烯划为第3.3 类高闪点易燃液体。苯乙烯为可疑致癌物，具有刺激性，对人的眼和上呼吸道粘膜有刺激和麻醉作用。常见神经衰弱综合征，有头痛、乏力、恶心、食欲减退、腹胀、忧郁、健忘、指颤等。对呼吸道有刺激作用，长期接触有时引起阻塞性肺部病变。皮肤粗糙、皲裂和增厚。当苯乙烯浓度较高时，立即引起眼及上呼吸道粘膜的刺激，出现眼痛、流泪、流涕、喷嚏、咽痛、咳嗽等，继之头痛、头晕、恶心、呕吐、全身乏力等；严重者可有眩晕、步态蹒跚。眼部受苯乙烯液体污染时，可致灼伤。同时，苯乙烯对环境有严重危害，对水体、土壤和大气可造成污染2化学危险性其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热或与氧化剂接触，有引起燃烧爆炸的危险。遇酸性催化剂如路易斯催化剂、齐格勒催化剂、硫酸、氯化铁、氯化铝等都能产生猛烈聚合，放出大量热量。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。其有害燃烧产物为一氧化碳和二氧化碳。3.苯乙烯的急救措施皮肤接触： 脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。 眼睛接触： 立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。 吸入： 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。 食入： 饮足量温水，催吐。就医。4.灭火方法： 尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却，直至灭火结束。灭火剂：泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。用水灭火无效。遇大火，消防人员须在有防护掩蔽处操作。122苯乙烯的操作处置、储存与应急处理操作注意事项： 密闭操作，加强通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴过滤式防毒面具（半面罩），戴化学安全防护眼镜，穿防毒物渗透工作服，戴橡胶耐油手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、酸类接触。灌装时应控制流速，且有接地装置，防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。 储存注意事项： 通常商品加有阻聚剂。储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30。包装要求密封，不可与空气接触。应与氧化剂、酸类分开存放，切忌混储。不宜大量储存或久存。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。应急处理： 迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏：用活性炭或其它惰性材料吸收。也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗，洗液稀释后放入废水系统。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖，降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置13苯乙烯的包装方法和运输注意事项包装方法： 小开口钢桶；薄钢板桶或镀锡薄钢板桶（罐）外花格箱；安瓿瓶外普通木箱；螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶（罐）外普通木箱；螺纹口玻璃瓶、塑料瓶或镀锡薄钢板桶（罐）外满底板花格箱、纤维板箱或胶合板箱。运输注意事项： 铁路运输时应严格按照铁道部危险货物运输规则中的危险货物配装表进行配装。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。夏季最好早晚运输。运输时所用的槽（罐）车应有接地链，槽内可设孔隔板以减少震荡产生静电。严禁与氧化剂、酸类、食用化学品等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。中途停留时应远离火种、热源、高温区。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置，禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。公路运输时要按规定路线行驶，勿在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。严禁用木船、水泥船散装运输。第二章 3000m3苯乙烯拱顶罐的设计注:大型常压储罐的材料一般用Q235-A Q235-B.2002年国家有关部门取消了Q235-A,现在已不提倡再使用,一般使用Q235-B,其性能更好,国家已大量生产,资源丰富,价格也经济.2.1设计条件:内径D=18.90m 罐高H=11.76m, 拱顶曲率半径 Rn=D=18.9m设计压力,正压=2000Pa,负压=500Pa设计温度19 150 度材质腐蚀裕度1mm 焊缝系数1储罐材料Q235-A储罐圈板数62.2试设计该罐2.2.1罐壁厚度罐壁厚度的计算公式为式中 t-罐壁厚度,m p -设计点压力,Pa, -液体密度kg/m3 g-重力加速度,m/s2 H-设计点的液头高度,m D-储罐直径,m -焊缝系数取, 取=1 -罐壁材料的许用应力=113MPa按照上式计算的厚度如下为 表21罐壁圈数罐壁高度m壁板厚度mm名义厚度mm111.769.841029.768.36937.767.83845.765.73653.763.84561.762.375第一圈的壁厚=1000+905.90.105Mpat1=mm下面几圈方法类似,得到表格中的数据.为了保证连接强度,底圈壁板立缝应与底边缘板的搭接焊缝相互错开200mm.为了减少焊接应力罐壁板上开孔与壁板立缝错开300,环缝错开200以上,相邻二层壁板立缝相互错开500,以上.壁板开孔开孔必须设补强圈,允许两块拼接,但拼接焊缝应与壁板环焊缝平行.为了保证焊接质量和提供报警信息,补强圈必须开M10信号孔.罐身焊缝分立缝,环相向焊缝,先焊立缝,后焊环向焊缝.罐身环向焊缝搭接,外侧连续焊接,内侧为连续焊接.罐身底圈板与底板连接为丁字型焊接,由于地板比底板厚,因此壁板需要坡口,采用细焊条小电流多层施焊,先焊外边,厚焊里边,几个焊工同时对称施焊22.2拱顶的设计 拱顶板由中心顶板,环向肋条,径向肋条,包边角钢组成.顶罐厚度计算t=0.42Rnt顶板计算厚度mmRn拱顶曲率半径m环向肋条,不得与包边角钢和罐壁相焊罐顶板与包边角钢的焊接应采取若顶结构(内侧不焊)。为了减少焊接变形拱顶板采取分段逆向，对成位置同时焊接，内侧顶板与肋条采取断续接焊。23.3罐底的设计储罐底板如果渗漏,不但易流出油品，导致火灾，并且修换储罐底板进行焊割施工也十分不便，是非常危险的作业。由于底板下表面接触罐基容易受潮而上表面又经常受到所储油品中沉积水分和杂质的影响，容易腐蚀。所以罐底钢板的厚度应不小于4-6mm；对容积超过50000 m3的油罐底板厚度至少要在8mm以上。同时罐底四周与身板连接处的应力较为复杂要求采用较厚的钢板做底板外缘的边板。一般容积小于3000 m3的储罐边板厚度应为4-6mm；5000 m3-50000 m3的储罐边板厚度应为8-12mm。按和JB/T 4735-97的规定1000m3V管子的冷缩率时管子与保冷材料之间可能产生缝隙并发生对流传热，为避免发生，在保冷材料的接缝处填充像石棉和玻璃棉那样的具有缓冲性能的材料。(2)保冷材料收缩率不太大时在收缩率比较小或温度不太低，收缩的绝对值小时，即使产生一定的间隙也没有太大的问题。另外，当用收缩率比较小的保冷材料进行二层以上的施工时，内层会因温度低而产生间隙。此时，保冷材料之间不但无间隙，反倒会使外层贴的更紧密。(3)保冷材料收缩率比管子小时在保冷材料中变压缩率影响的无机纤维材料和泡沫玻璃。无机纤维材料因具有弹性，所以能够吸收应力。因泡沫玻璃是刚体的，受压后会导致损坏。为防止压缩应力的破坏，在接缝出加入缓冲材料。2.弯曲、异形处的保冷不规则部分：弯头、三通、阀门、转动机械的保冷，可用成型的预制块，也可用现场发泡的聚氨脂泡沫塑料进行施工。3.需要维修的部位保冷：对于法兰、人孔等要使用容易拆除保冷层的预制块。并用密封材料将连接处黏接，里层用石棉、玻璃棉等天才使之成为易于维修的结构。第四章 泵的选择4.1化工用泵的要求：化工用泵应满足一般工艺要求，并考虑结构简单，操作方便；运转可靠，使用寿命长；性能良好，效率高，并符合装置的运转特性；零部件互换性高，容易更换，维修方便；价格低廉等因素。因化工用泵所抽送的液体性质和一般泵不同，另外，化工装置的特点要求长期运行，故还必需提出如下要求：（1） 耐液体腐蚀、磨损、使用寿命长（耐腐蚀泵或泥浆泵）。（2） 密封性能可靠（屏蔽泵或磁力泵）。（3） 操作性能稳定、低噪音、小振动、运转周期8000小时。（4） 要求高吸入性能，即必需净吸入头NPSHr小的泵（液态烃泵、双吸式离心泵）。（5） 符合流程计量精度要求（计量泵）。（6） 适应低流量、高压力、高扬程的要求（简式泵、高速部分流泵、多级泵）2泵型号的确定：（1）泵型号的选择：因离心泵结构简单，输送液无脉动、流量调节简单，因此除离心泵难以胜任的场合外，应尽可能的选用离心泵。（2）泵系列和材料的选择：根据工艺装置参数和介质特性选择泵的系列和材料。（3）泵型号的确定：泵样本给出额定流量Q、额定扬程H、对黏性介质应换算成输送清水时的流量Q和扬程H。4.2流量的计算流量：选泵时通常可直接采用最大流量，如不给出最大流量值时，取正常流量的1.1倍。苯乙烯1500米8in输送管道的外径do=219mm,壁厚为5mm20时的密度=0.9059 g/cm3，黏度Pa*S 内径di=219-2=0.209m灌装时苯乙烯的流速不应小于3m/s,为了限制产生静电,苯乙烯在管道中流动时的流速与管径应满足以下的公式: u2di u1.75m/s 综上两个条件，为了计算方便取u=1.75m/s管道的流量Q=0.0514m/s4.2扬程的计算扬程：一般取正常需要扬程的1.051.1倍。 管道阻力 434.254000 湍流=0.0122=134.08J为了计算方便，设局部阻力损失大约为hf*20%总阻力损失为160.896 J由伯努利方程得 所以 式中 总阻力损失 WS 输送流体的机械能HL 压头 损失压头设 Z1=0 , Z2=11.76 m , u1=1.5 m/s , u2=0 , P1= P2 =160.84/9.81=16.40m则 =16.40+11.76-(1.75)2/(2*9.81)=28.16mHe=1.05=29.57mNe =g VHe =905.99.810.051429.57 =14.178Kw根据上面所得到数据选择两台相应的离心.第五章 平面布置根据石油化工企业设计防火规范GB50160-92规定（1999年局部修订条文5.1贮罐区的设置 1 贮罐总和贮罐个数的限制固定顶罐组总容积不应大于12000m，固定顶贮罐区的总容积为V总 =2*3000=6000m ，小于规定，符合上述条件。2贮罐成排布置时，其罐组内的贮罐不应超过两排，由于该设计只有两个贮罐，故可不考虑这条原则。 3贮罐内相邻罐的防火间距为防止一罐失火殃及邻罐的安全和便于灭火操作，相邻罐之间留有一定的防火间距。 表51V3000m3拱顶罐之间的间距油品类别防火间距甲B ,乙类0.6D,不宜大于20m丙A类0.4D, 不宜大于50m丙B类5m由于苯乙烯属于乙类易燃液体，根据上表可得：拱顶罐之间的间距d=0.6D=0.6*18.90=11.34m为了方便取d=12m. 5.2防火堤的设置地上可燃液体贮罐一旦发生爆裂或爆炸,可燃液体便会流至罐,而造成漫流和火灾蔓延。并使漫流的火焰难以扑灭，因避免造成应设防火堤。1 防火堤的有效容积的确定防火堤的有效容积的大小使依据一旦罐组内油罐爆炸，其内部液体流出。国家规范规定：防火堤的有效容积不应小于一个固定顶贮罐的最大容积。由于贮罐区只有两个拱顶罐，而且都是3000m3,因此，根据规范可以确定防火堤的有效容积应小于3000m3 ，为了计算方便取V=3000m3 。2 防火间距的确定由实践可知，当储罐壁某处破裂火穿孔时，其最大水平喷洒距离相当于罐高的1/2。因此，立式贮罐拱至防火堤内脚线的距离不应小于罐高的一半。由拱顶罐的高度H=11.76m3, 拱顶罐至防火堤内脚线的距离L=*H=*11.76=5.88m3。为了方便取L=6 m3。3 防火堤高度的确定立式贮罐防火堤的高度应为计算高度再加0.2m ,不应低于1m，且不高于2.2m，在这里做粗略的计算.贮罐区的面积S=2000m ,V=3000m,因此，取h=V/S+0.2=3000/2000=1.5+0,2=1.7m4为了节约用地，防火堤宜采用砖，石结构建造，其墙体应承受所容纳液体的静压，并不应有渗漏现象。4 管道穿堤处应采用不燃材料严实密封。5 在防火堤内雨水沟堤处，应设置防火可燃流出堤外的措施。6 在由于h=1.7m,故根据有关规定，在防火堤的不同方位上应设置两个以上的人行台阶或坡道，隔堤应设台阶。见附件中图2苯乙烯罐区内的防火间距及安全距离。5.3消防车道的设置 1防车道的设置要求：（1） 工艺装置区，罐区，可燃物料装卸区及其他库区，应设环行消防车道，当受地形条件限制时，可设有回车场的尽头或消防车道。 （2） 液化烃，可燃液体的储罐区与消防车道的距离，应使任何储罐中心至不同方向的消防车道的距离均不应大于120m。（3） 当装置宽度大于60m时，应在装置内设置可供消防车道得以贯通式通路，其宽度不应小于4m，净空高度不应小于4.5m。净宽（4） 罐组与周围消防车道之间，不宜种植绿篱或茂密的灌木丛。（5） 油罐之间宜设宽度不小于3.5m的消防道路与环行消防车道相连。（6） 油罐区消防车道与防火堤坡脚线之间的距离不应小于3m。（7） 消防车道穿过建筑物门洞时,其净宽和净高不应小于4 m,门垛之间的净宽不应小于3m。（8） 消防车道的宽度不应小于3.5m,道路上空有管架等障碍物时,其净高不应小于4 m。（9） 环行消防车道至少应有两处与其他车道连通，尽头式车道应设回车道或面积不小于12m*12m的回车场。消防车道的设计应遵循上面的规范 总平面设计图见图3第六章 消防设计6.1泡沫灭火系统泡沫灭火系统(亦称空气泡沫灭火系统)是可拥液体储罐区、厂房和库房的重要灭火设施。按发泡倍数的高低分为低倍数泡沫灭火系统和高倍数泡沫灭火系统两种。设备系统包括泡沫灭火设备和消防冷却用水设备两部分。根据苯乙烯储罐的特性及苯乙烯是乙类液体应选低倍数泡沫灭火系统固定式低倍数泡沫灭火系统一双由消防水泵、消防水池、泡沫液罐、比例混合器、混合液管线、泡沫室(或泡沫产生器)或泡沫喷头等组成。该灭火系统主要适用于总储量500m独立的非水溶性甲、乙、丙类液体储距区。 固定式低倍数泡沫灭火系统按水与泡沫液的混合方法常见的有以下两种流程。环泵比例混合流程 泡沫比例混合器安装在水泵的出水管与吸水管的旁通管上，利用喷射泵原理混合器产生负压，将泡沫液按比例吸入，送至水泵吸水管通过水泵的搅拌作用形成泡沫混合液，送至泡沫室(或泡沫喷头)和泡沫栓等处，产生泡沫灭火。压力比例罐混合流程 压力比例罐混合流程的特点是泡沫液罐靠近保护设备，在有高压(或临时高压)给水系统的石油化工厂、露天生产装置区等场所使用较方便，泡沫混合汉管线的线路较短，其缺点是泡沫液绍分散在不同地点，管理不便。适用于较小的油罐区。压力比例罐泡沫流程的泡沫液罐在水压的推动下，使泡沫液流至比例混合器。因此，在泡沫液罐的压力和比例混合器的吸力两者作用下，使泡沫液和水进行混该流程压力损失较小，泡沫混合液输送距离较远，能在水压较低的情况下工作。6.2设计主要参数的确定1.泡沫供给强度和连续供给时间 泡沫供给强度系指单位时间内向单位液面亡供应的泡沫员。 低倍数泡沫灭火系统泡沫混合液的供给强度及连续供给时间，应根据不同液体的要求确定。非水溶性可燃件液体泡沫混合液供给强度和连续供给时间不应小于表61非水溶性可燃性液体泡沫台液供给强度和连续供给时间液体类别供给强度/L/(min.m2)连续供给时间/min固定式移动式甲、乙类6.08.040丙类6.08.030由苯乙烯是乙类液体，故泡沫供给强度6.0 L/(min.m2)，连续供给时间时间是40 min。液下喷射泡沫灭火系统，不应用于水溶性甲、乙、丙类液体储罐，也不宜用于外浮项和内浮顶储蘸。固定顶苯乙烯储罐，可采用液下喷射泡沫灭火系统，选用氟蛋白泡沫液时，应符合下列要求： a泡沫混合液的供给强度不应小于6L(minm2)，泡沫发泡倍数宜按3倍计算。b 泡沫进入苯乙烯的速度，不宜大于3ms。c泡沫喷射口官采用向上斜的口型，其斜口角度宜为45。，喷射管伸人罐内的长度不得小于喷射管直径的10倍。当只有一个喷射时，喷射口宜设在储罐中心；当没有一个以上喷射口时，应均匀设置，且各喷射口的流量应大致相同。e泡沫喷射口安装高度，应在储罐积木层之上。泡沫喷射口设置数量不应小于表62的要求。 表62 泡沫喷射口设置数量储罐直径/m喷射口数量/个23123332333固定顶苯乙烯储罐的直径为18.9m,故应设喷射口2个2.燃烧液面积A固定顶苯乙烯储罐液上的燃烧面积应按储罐横截面面积计算.A=0.785D2A=0.78518.90=14.8356m2(3)泡沫消防用水量 泡沫消防用水量包括灭火用水量和冷却用水量两部分。冷却用水量 冷却用水量又分为着火油罐冷却用水量和邻近油罐冷却用水量两部分。储罐区的冷却用水量，应按一次灭火最大需水量计算。距着火罐壁15倍直径范围内的相邻储罐应进行冷却，其冷却水的供给范围和供给强度不应小于下面规定的范围。固定顶苯乙烯储罐冷却水的供给范围不应小于罐周长的一半，为 29.673m供给强度不应小于为0.2L/(s.m)灭火用水量 灭火用水量按配制泡沫的用水量计算。3.泡沫灭火设施的设置（1）泡沫栓的设置 泡沫栓是固定式空气泡认混合液管线上设置的供移动式泡沫管枪使用的水带接口。在设有固定泡沫灭火设备的苯乙烯罐区室外应设置泡沫栓；苯乙烯罐区泡沫栓数量应按扑救流散液体火焰的要求确定，每个泡沫栓按供应一支PQ8型泡沫管枪计算。油罐区的泡沫桂应设在防火堤之外。(2)液上喷射泡沫灭火系统泡沫产生器的设置 固定顶储罐距的泡沫产生器型号及数量，应根据计算所需的泡沫混合液流量确定，且设置数量不应小于表63的要求。 表63储罐直径/m泡沫产生器设置数量/个10110202苯乙烯储罐泡沫产生器数量应取2个。63、泡沫灭火系统的检查与维护管理 1低倍数泡沫灭火系统的检查与维护管理 泡沫灭火系统验收应制定使用、维护保养和检查制度。岗位操作规程公布在消防泵房的设备附近。同时培训专职和兼职稍防人员，这些人员应定期对系统进行操作、维修、检查和试验。 为确保灭火系统处于良好的准工作状态，应根据系统的类型及该系统对整个企业的安全重要性来制定周检、月检、季检、半年检及年检的制度。对采用固定式泡沫灭火系统的独立的大型油库，检查和维修要求如下。 (1)周检 启动泵，看能否按时启动 管道和阀门有无泄漏。 管道和泡沫产生器有无损坏。 全部操作装置和部件是否完好。 消防泵能否正常供水，压力是否适宜。 以上各项检查中发现问题应立即修理或更换。 (2)月检 除周检内容外，还应对操作者进行检查，对系统中设备的性能、用途、作用的掌握程度。 (3)季检 应对全部电气装置和报警系统进行检查和试验。 (4)半年检 检查产生泡沫的有关装置。如检查泡沫比例混合器、泡沫产生器有无机械损伤、腐蚀、空气人口有无堵塞，以及所有阀件手动是否灵活。 检查管道。对地上管道进行压力试验，以检查这些管道有无腐蚀及机械损伤。对地下管道应至少5年检查1次。 检查过滤器。检查用过或做过流量试验后的清扫情况。 检查报警和自动设备、自动和手动装置，看其性能是否正常良好。 对泡沫液及其储存器进行检查。检查设备是否被损坏，液位高低是否符合要求。 (5)年检 除了半年检查的项目，还要对泡沫液的成分和性进行分析测试。将泡沫液样品送交检测中心进行分析测试。或交生产厂家进行化验分析。仔细检查储存泡沫液的容器内有无沉淀物或沉降物。 半固定式泡沫灭火系统也应根据具体情况，制定行之有效的检查和维修制度。 第七章 流量计的选择7.1质量流量计的作用在工业生产中，由于物料平衡、热平衡以及储存、经济核算等所需要的都是质量，并非体积。所以在测量工作中，常常需要将已测出的体积流量，乘以密度换算成质量流量。由于密度是随流体的温度、压力而变化的，因此，在测量体积流量时，必须同时检测出流体的温度和压力，比较麻烦。采用测量质量流量的测量方法，直接地测出质量流量，无需进行上述换算，不仅有利于提供准确流量，而且对于航天工业，尤为重要。7.2流量计的方法和原理测量质量流量的方法主要有两种方式：直接式和推导式。直接式是检测元件直接反映出质量流量；推导式是同时检测出体积流量和流体的密度，通过计算器的出与质量流量有关的输出信号。许多直接式的测量方法和所有推导式的测量方法，其基本原理都是基于质量流量的基本方程式，如果管道的流通面积A为常数，对于直接式质量流量测量方法，只要检测出与乘积成比例的信号，就可以求出流量，而推导式测量方法，是由仪表分别检测出密度和流速，再将两个信号相乘作为仪表输出信号。应该注意，对于瞬变流量和脉动流量，推导式测量方法检测到的是按时间平均的密度和流速；而直接式测量方法是检测动量的时间平均值。因此，认为，推导式测量方法，不适于测量瞬变流量。除上述的两种方法外，在现场还常常采用温度、压力补偿式的测量方法。即同时检测出流体的体积流量和温度、压力，并通过计算器自动转换成质量流量。这样的方法，对于测量温度和压力变化较小，服从理想气体定律的气体，以及测量密度和温度成线性关系（温度变化在一定范围内）的液体，并在流体组成已定时，自动进行温度、压力补偿还是不难的。然而，温度变化范围较大，液体的密度和温度不是线性关系，以及高压时气体变化规律不服从理性气体定律，特别是流体组成变化时，就不宜采用这种方法。直接式质量流量测量方法有多种，有差压式测量方法，角动量式测量方法，迈纳斯效应测量方法科里奥利力测量方法等。(1)差压式测量方法是利用孔板和定量泵组合实现质量流量测量(2)角动量式测量方法这种方法的基本原理是，在与流速轴向正交的方向上，施加一个力，使流体产生一个角加速度，则流体动量矩的变化与质量流量成正比。 (3)迈纳斯效应测量方法：当流体在横向流过一个绕自己的轴而转动的圆柱体时，便要产生一个横向力，这个力既垂直于流向又垂直于圆柱体的旋转轴，这个现象称为迈纳斯效应。应用这个效应测量质量流量的方法。7.3在苯乙烯管道中采用差压式测量方法在主管道上安装两个结构和尺寸完全相同的孔板A和B，在副管线上装置两个定量泵，并且两者的流向相反。见，流经孔板A的体积流量为Q-q，流经孔板B的流量为Q+q,根据差压式测量原理可写出如下关系：式中K为常数；为流体的密度；Q为主管道的体积流量；q为流经定量泵的流量。由上式得在设计中,采用定量泵的流量大于主管道的流量,则孔板前后的压差:当,当- ,若将此关系代入上式得当定量泵的循环流量一定时，孔板A与B的压差值与流经主管道的液体流量、Q成正比。因此，测出孔板A、B前后的压差，便可以求出质量流量。注意这种测量方法定量泵的流量要大于主管道流量，并且要用两个定量泵， 第八章 制冷系统为了低温储存苯乙烯,需要对苯乙烯进行保冷,这就需要设计冷冻水机组和循环水冷却系统。 81冷冻机组的选择依据 1.制冷能力大，而且，大型离心式制冷压缩机的效率接近现代大型立式活塞式制冷压缩机。 2.结构紧凑，质量轻。比同等制冷能力的活塞式制冷压缩机轻80%-90%，占地面积可减少一半左右。 3.没有磨损部件，工作可靠，维护费用低。 4.运行平稳，振动小，噪声较低；运行时，制冷剂中不混有润滑油。蒸发器和冷凝器的热性能好。 5.能够合理利用能源，大型离心式制冷压缩机耗电量非常大。为了减少发电设备，电动机以及能量转换过程的各种损失。大型离心式制冷压缩机（制冷量在3500-4500kw以上）可用蒸汽汽轮机或燃气轮机直接驱动,甚至在配以吸收式制冷机,达到经济合理地利用能源. 6.离心式制冷压缩机的转数很高,对于材料强度,加工精度和制造质量均要严格要求,否则易于损坏,且不安全. 8.2冷冻系统 苯乙烯的冷冻循环冷却水系统采用敞开式循环冷却系统，其原理是冷却水流经水冷器后被工艺介质加热成为热水,热水基本不排放.经过冷却后返回系统反复使用.即冷水被加热成热水,热水被冷却成冷水,冷水在加热,热水在冷却循环不止.因而大大节约了用水.敞开式循环冷却系统冷却设施分为冷却池，喷水池和凉水塔。 8.3制冷机房的设计制冷机房(也称冷冻站)的设计大体有以下几个步骤:1.确定制冷机房的总冷负荷.制冷机房的总冷负荷应包括用户实际所需的制的温度确定.2.确定制冷机组类型.包括制冷方式,制冷剂种类,冷凝器冷却方式. 3.确定制冷系统的设计工况. 冷凝温度根据冷凝器的冷却方式和冷却介质的温度确定. 4.确定制冷机组容量和台数.设计制冷机房时,一般选择23台同型号的制冷机组,台数不宜过多.除特殊要外,可不设置备用制冷机组. 5.设计水系统.确定冷冻水和冷却水系统形式,选择冷冻水泵和冷却塔的规格和台数.进行管路系统设计计布置冷冻机算. 第九章 工程相关的安全管理9.1 开车管理1.开车前的准备在检修作业结束前，检修负责人应会同生产人员和安全检查员进行一次安全检查。检查的内容：首先检查检修的项目是否全部按计划完成，是否有漏项；要求进行测厚、探伤等检查的项目，是否按规定完成了；检修的质量是否符合规定。检查设备及管道内是否有人、工具、手套等杂物遗留，在确认无误后，才能封盖设备，恢复设备上的防护装置。检查检修现场是否做到“贡丸料净场地清”和所有的通道都畅通的要求。对检修换下来的带有有毒物质的旧设备、管线等杂物，要有专人负责进行安全处理，以防后患。有污染的工业垃圾，要在指定的地点销毁或堆放。 2.试车验收 在检修项目全部完成和设备及管线复位后，要组织生产人员和检修人员共同参加试车和验收工作。根据规定分别进行耐压试验、气密试验、试运转、调试、负荷试车和验收工作。 在试车和验收前应做好下列工作：（1）盲板要按要求进行抽堵，并作好核实工作。（2）各种阀门要正确就位，开关动作灵活好用，并核实是否在正确的开关状态。（3）检查各种管件、仪表、孔板等是否齐全，是否正确复位。（4）检查电机及传动机械是否按原样接线，冷却及润滑系统是否恢复正常，安全装置是否齐全，报警系统是否好用。 各项检查无误后方可试车。试车合格后，按规定办理验收手续，并有齐全的验收资料。其中包括：安装记录、缺陷记录、试验记录，主要零部件的探伤报告及更换清单。 试车合格、验收完毕后，在正式投产前应拆除临时电源及检修用的各种临时设施。撤除排水沟、井的封盖物。 3.装置开车装置的开车必须严格执行开车的操作规程。在接受易燃易爆物料之前，设备和管道必须进行气体置换。将排放系统与火炬联通并点燃火炬。接受物料应缓慢进行。注意排凝，防止管线及设备的冲击、震动。接受蒸汽加热时，要先预热、放水，逐步升温、升压。各种加热炉必须按程序点火，严格按升温曲线升温。开车正常后检修人员才能撤离。厂有关部门要组织生产和检修人员全面验收，整理资料，归档备查。 9.2堵漏技术1不停车带压密封技术的原理不停车带压密封技术是以流体介质在功态下建立密封结构。即介质处于合温度有压力和流动状态下，建立起密封结构，从而消除泄漏. 基于达原理，当生产装置某部位因某种原因造成泄漏时应将特定的夹具安装在泄漏部位，使夹具与泄漏部位的部分表面构成一个新的带封空间，然后用专门的高压注射枪或挤出工具将具有热固性或热塑件的密封剂注人并允满密闭空间，堵塞泄漏缝隙和通道。密封剂在一定温度下迅速固化在泄漏部垃外围建立起一个硬固的新的密封结构层从而消除泄漏 2 不停车带压密封技术的特点(1)在始漏过程中.不需要停车,不需要动火,不影响生产的正常进行安全迅速；(2)泄漏部位不须作特殊处理，不破坏原来的密封结构，使可进行密封操作,且保持原来密封面免遭介质冲刷，为以后的修建和使用创造条件；(3)带压密封建立的新密封结构、密封剂剂粘在金属上，很容易地从泄漏部位拆下来，为以后检修工作带来方便。 3、不停车带压密封技术的适用范围 1 泄漏类型和部位 化工生产中发生的泄漏通常有4种类型 (1)静密封点泄漏 最常见的是法兰垫片损坏引起的泄漏其次是阀门泄漏，主要发生在阀盖和填料确等部位； (2)焊接点泄漏 包括焊接砂眼和焊接裂缝等； (3)腐蚀和磨损引起的泄漏 包括设备和管道的弯头、变径处出现的局部磨损穿孔和点腐蚀穿孔； (4)铸件缺陷泄漏 它常发作在阀体和机泵的缸体亡。 2不停车带压密封技术适用的泄漏部位 (1)法兰 管法兰和没备法兰； (2)管道 走管、弯头、三通等； (3)阀门 阀盖法兰、填料函、阀体裂缝等； (4)设备 设备填料箱、局部磨损穿孔及点腐蚀穿孔等。 3 不停车带压密封技术适用的介质、温度和压力 它所的介质包括水、水蒸汽、压缩空气、氮气、氢气、氧飞、煤气、石油汉化气、烃类、酸、碱、氨、热油载体、溶剂及各 化学气体和液体等流动介质。 泄压介质：-100500泄压介质压力：真空20Mpa或更高9.3停车管理化工生产具有高温、高压、腐蚀性强等特点，因此化工设备、管道、阀件仪表等在运行中易于受到腐蚀和磨损。为了维持正常生产，尽量减少非正常停车给生产造成的损失，必须加强对化工设备的维护、保养、检测和维修。 1. 装置的安全停车与处理 化工装置在停车过程中，要进行降温、降压、降低进料量，一直到切断原燃料的进料，然后进行设备清空、吹扫、置换等工作。各工序和各岗位之间联系密切，如果组织不好、指挥不当、联系不通或操作失误都容易发生事故。因此，装置的停车和处理对于安全检修有着特殊的意义。 （1）停车前的准备工作 编写停车方案。在装置停车过程中，操作人员要在较短的时间内完成许多操作，因此劳动强度大，精神紧张。虽然各车间存有早已编好的操作规程，但为了避免差错，还应当结合本次停车检修的特点和要求，制定出具体的停车方案，其主要内容应包括：停车时间、步骤、设备管线倒空及吹扫流程、丑堵盲板系统图。还要根据具体情况制定防堵、防冻措施。对每一步骤都要有时间要求、达到的指标，并有专人负责。 做好检修期间的劳动组织及分工。根据每次检修工作的内容，合理调配人员，分工明确。在检修期间，除派专人与施工单位配合检修外，各岗位、控制室均应有人坚守岗位。 进行检修动员。在停车检修前要进行一次检修的动员，使每个职工都明确检修的任务、进度，熟悉停开车方案，重温有关安全制度和规定，以提高认识，为安全检修打下扎实的思想基础。 （2）停车操作 停车方案一经确定，应严格按照停车方案确定的时间、停车步骤、工艺变化幅度，以及确认的停车操作顺序图表，有秩序地进行。停车操作应注意下列问题。 降温降压的速度应严格按工艺规定进行。高温部位要防止设备因温度变化梯度过大使设备产生泄露。化工装置，多为易燃、易爆、有毒、腐蚀性介质，这些介质漏出会造成火灾爆炸、中毒窒息、腐蚀、灼伤事故。 停车阶段执行的各种操作应准确无误，关键操作采取监护制度。必要时，应重复指令内容，克服麻痹思想。执行每一种操作时都要注意观察是否符合操作意图。例如：开关阀门动作要缓慢等。 装置停车时，所有的机、泵、设备、管线中的物料要处理干净，各种油品、液化石油气、有毒和