环戊烷储罐区防火防爆安全设计

1000m环戊烷储罐区防火防爆安全设计摘 要本文主要通过对 1000m环戊烷储罐区防火防爆安全设计，在兼顾技术上先进性、可行性，经济上合理性的前提下，综合分析环戊烷的物理、化学性质，通过其危险性的分析来设计储罐和平面布置，还着重对消防灭火器材、储罐及相应设备危险性分析及安全附件的选择。通过合理布局环戊烷储罐区并进行防火防爆设计，保证过程正常、安全运行，同时改善劳动条件并兼顾环境保护。关键词：环戊烷 储罐 平面设计 安全设施一一一 项目概述和环戊烷的特性某石化企业需建 1000m储罐 2 台用于储存环戊烷，建设地点位于储运厂码头储罐区的预留地，面积为 2000m2。项目包括增建 2 台 1000m储罐、 2 台冷冻机组、循环水站及相应配套的自控、电气、土建、消防等设备设施的布置及相关的安全技术设计及相关安全管理措施。储存介质的种类、性质不仅与储存设备的选择， 设备的设计有关，而且 对安全消防设计、库房布置至关重要。所以对本次设计任 务中的储液环戊烷必须要有足够的认识。1.1 环戊烷的理化性质环戊烷亦称“ 五亚甲烯” ，一种环烷烃，易燃性液体。溶于醇、醚及烃类，不溶于水。环 戊烷不是平面环，有两种构象：信封式构象和半椅式构象。碳碳碳键角接近 10928，分子的 张 力不大，环较稳定，化学性质与烷烃相似。对鼠类在空气中致死浓度其质量分数为 3.810-2。与发烟硫酸作用呈红黄色，与硝酸作用得硝基环戊烷和戊二酸。具体理化性质如表 1-1 所示：表 1-1 环戊烷的理化性质熔点 沸点 闪点 蒸汽压 自燃温度爆炸上限爆炸下限 相对蒸汽密度燃烧热 临界温度-94.4 49.3 -37 45(20) 361 8.7 1.1 2.42 3287.8 kJ/mol238.61.2 有害影响和中毒症状吸入高浓度环戊烷可引起中枢神经系统抑制，尽管其急性毒性低。急性暴露引起的症状先有兴奋，以后出 现平衡失调，乃至木僵、昏迷。很少因呼吸衰竭而死亡。有人报道过，给动物口饲本品，出 现严重腹泻，导致心、肺和肝血管萎陷及脑变性。吸入后可引起头痛、头晕、定向力障碍、 兴奋、倦睡、共济失调和麻醉作用。呼吸系统和心脏可受到影响。 对眼有轻度刺激作用。口服致中枢神经系统抑制、粘膜出血和腹泻等。本品对 皮肤有脱脂作用，引起皮肤干燥、 发红等。第二章 储罐的安全设计储罐是用来储存气体、液体原料、中间产品及产品而不影响被储存物品原有性质的设备。液体储罐常见 的有立式圆筒形储罐，卧式圆筒形储罐、球形 储罐。立式圆筒形储罐按其罐顶结构可分为固定顶储罐和浮顶储罐。2.1 环戊烷储罐的选型（1）液体化学品储罐的选择根据要储存物料的火灾危险性类别决定。环戊烷的火灾危险性类别为甲类，且属于易燃易挥发液体，发生火灾的危险性很大。确定选用储存损耗很小的内浮顶罐。内浮顶罐的罐顶外部为拱顶，内部为浮顶。内部的浮顶可减少环戊烷的挥发损耗，而外部的拱顶又可避免雨水、尘土等污物从环形空隙处进入罐内。表 2-1 火灾危险性类别名称 类别 火灾危险性特征液化烃 A15时 的蒸气 压力0.1MPa 的烃类液体及其他类似的液体 甲B 甲 A 类以外，闪点45 至 120 （2）根据给定容量，查表确定各项数据如表 2-1表 2-1 1000 m内浮顶储 罐基本参数和尺寸高度/ 罐底板厚公称容积计算容积储罐内径拱顶高度中幅板 边缘板 浮盘板厚m /罐壁高度 拱顶高度总高1000 1140 11500 12000 1254 13254 5.5 6 7 5（3）罐体材料选用碳素钢 Q235-B。罐底由薄 钢板装配而成，罐底中部钢板称为中幅板，周边的钢板称为边缘板。 边缘板采用何种形式，取决于储罐的储量和直径。1000 m储罐底的周边采用条形边缘板。考虑到储罐的底部储液存在杂质和水分，这部分材质的表面腐蚀速率会加剧， 为使储罐整体和有相近的设计寿命，底板圈和底板的腐蚀裕量可大于壁板和顶板的腐蚀裕量，可选用不锈钢OCr18Ni9。内浮盘用铝合金制造比 钢材制造经济效益好。一一一 罐区总平面布置3.1 法规要求根据石油化工企业设计防火规范(GB50160-2008)第 6.2.6 条 “浮顶、内浮顶罐组的总容积不应大于 600000m。”所以，本次设计中总容积为 2000m，符合要求。第 6.2.7 条 “罐组内单罐容积大于或等于 10000m的储罐个数不应多于 12 个；单罐容积小于 10000m的储罐个数不应多于 16 个；但 单罐容积均小于 1000m储罐以及丙 B 类液体储罐的个数不受此限 。” 所以，本次设计中 2 个单罐 1000m，符合要求。第 6.2.9 条 “罐组内的储罐不应超过两排；但单罐容积小于或等于 1000m的丙 B类的储罐不应超过 4 排，其中润滑油罐的单罐容积和排数不限。 ”所以，本次设计为 1 个 1*2 的罐区，符合要求。第 4.3.5 条“液化 烃、可燃液体、可燃气体的罐区内，任何储罐的中心距至少两条消防车道的距离均不应大于 120m；当不能满足此要求 时，任何储罐中心与最近的消防车道之间的距离不应大于 80m，且最近消防车道的路面宽度不应小于9m。”第 6.2.18 条“ 事故存液池距防火堤的距离不小于 7m。”3.2 储罐布置1. 储罐装的都是环戊烷，可同组布置，根据 石油化工企业设计防火规范规定罐组内储罐排布不应超过 2 排。2 座 1000 m3环戊 烷储罐布置在一条直线上。2. 易燃液体储罐之间的防火间距易燃液体储罐在布置时，除应满足与四周建、构筑物的防火间距外， 储罐之间也应留有一定的防火间距。防火间距不应小于表 3-2 的规定。查规范易燃液体内浮顶罐之间的防火间距不应小于 0.4D。D 为相邻立式储罐中较大罐的直径。表 3-2【1】储罐之间的防火距离油品类别 固定顶油罐 浮顶罐、内浮顶罐1000 m3 以上的罐：0.60D 且不宜大于 20m甲、乙类 对 1000 m3 及以下的罐，当消防采用固定冷却方式时为 0.60D，采用移 动冷却方式时 0.75D0.4D且不宜大于 20mA 0.4D 且不宜大于 15m丙类 B 大于 1000 m3 的罐为 5m，不大于 1000 m3的罐为 2m注：1）表中 D 为相邻储罐中较大罐的直径2）储存不同油品的油罐、不同型式的油罐之间