环己酮生产装置储罐区消防设计概要.doc

环己酮生产装置储罐区安全设施概述摘 要 在环己酮的生产中，储罐有着存储物料量大、毒性强、易燃易爆等特性，本文从各个角度详细地叙述了储罐区的安全设施情况，从根本上消除其存在的各安全隐患，确保为了生产的安全无事故。关键词 环己酮，储罐，生产，安全设施l 罐区概况中国石化集团60 kt/a环己酮装置建于南京化学工业有限公司磷肥厂内，主装置投资约2.1亿人民币，其公用工程依托老厂。罐区主要分库区(库容约1104m3)及泵区。储罐区平面布置呈长方形布置，占地为75*m50m，罐区防火堤(堤高1.2 m)外四周设有宽为9m的混凝土地面的环行消防通道，罐区南面为南化磷肥厂的20 kt/a苯胺装置，西面为环己酮装置的苯加氢工段和氧化工段，占地紧凑，布置合理；该布置既满足消防设计规范和环己酮装置生产工艺的要求，又兼顾了该厂苯胺装置所需原料的供应。罐区储存物的品种与类别列于表1。表1 罐区储罐一览表储存物品储罐名称类别闪点/直径/m高度/m罐顶类型苯甲b-1114.5014.30内浮顶环己烷甲b-1614.5014.30内浮顶环己酮乙a4311.0011.00固定顶环己醇丙6711.0011.00固定顶粗醇酮乙b11.0011.00固定顶注：该罐区有2台苯储罐。2 主要安全设施根据石油化工企业设计防火规范(GB501692)、低倍数泡沫灭火系统设计规范(GB50151-92)和建筑设计防火规范（GBJ16-87，2001年）及该装置工艺流程的实际要求，本罐区的防火堤系统、污水处理系统是确保事故发生后的紧急处理手段；其消防设施主要分为泡沫灭火系统和水消防冷却系统两部分：泡沫灭火系统由固定式低倍数泡沫灭火系统和移动式泡沫枪灭火系统（扑灭流散液体火灾）组成，水消防冷却系统由固定式消防冷却水系统和辅助消防水枪系统组成，同时在罐区还设置一定数量的手提式或推车式灭火器以扑灭初期火灾。该罐区还设置了可燃气体检测仪（罐区6个，罐区泵房设置了两个）、火灾报警仪（4个），在罐区上安装万向摄像仪，对罐区进行监控。针对各单独罐体均单独连接氮气管线进行氮封，同时装有压力表和温度计（均接至中控DCS系统）、呼吸阀、减压阀。2.1 防火堤系统该防火堤系统主要用于对事故发生后泄漏的物料进行封堵与回收，该防火堤不是单纯的防火作用，还必须考虑到防止物料的外渗。一方面在罐区内的围堰必须做一体化的底座，同时加上防渗漏材质；另一方面该防火堤的高度必须以所有罐体同时发生泄漏后的体积量来确定，这样可以对突发事故中的物料进行封堵。2.2 污水处理系统由于本罐区贮存的物料均为有毒有害、易燃易爆，尤其是苯属于剧毒物质，一旦发生泄漏很容易发生人员中毒伤亡事故，故针对泄漏出的物料必须进行回收与处理。针对6kt/a环己酮装置，设计初就同时设计建设了配套的污水处理系统，罐区的污水处理系统主要是针对日常形成的污水进行处理，如果发生事故后大面积的物料发生泄漏，该污水系统又同时转变为物料回收系统，对泄漏的物料通过污水泵进行送至事故池处理。2.3 泡沫灭火系统本罐区储存的化工原料既有不溶于水的苯、环己烷，又有微溶于水的环己醇、环己酮。为了降低生产成本，满足消防设计规范的要求，经多方比较并与业主深入研究，决定采用一套泡沫灭火消防系统，泡沫液选用国内常用的安全可靠、灭火效果好的6低倍数抗溶性水成膜泡沫液。设计以容积最大的苯罐(V=2000 m3 )与环己醇罐(V=1000m3)灭火所需的泡沫混合液的较大者来确定泡沫液储罐的容量。1、根据低倍数泡沫灭火系统设计规范(GB5015192)第3.2.1条可知，苯罐固定式低倍数泡沫灭火系统的泡沫混合液供给强度为5.0L/(minm2)，连续供给时间为45 min。经计算其泡沫混合液流量为14.0L/s，灭火所需泡沫混合液量为37.8m3.2、扑灭流散液体火灾泡沫枪混合液供给流量为8 I/s(两支PQ4型空气泡沫枪同时使用)，供给时间20 min；空气泡沫枪所需的泡沫混合液接自于罐区四周的泡沫消火栓(SS150)，灭火所需泡沫混合液量为9.6 m3 。则容积最大的苯罐灭火所需泡沫混合液流量为22.0 L/s，总容量为47.4 m3。3、以微溶于水的环己醇罐灭火所需泡沫混合液的流量和容量来复核。根据低倍数泡沫灭火系统设计规范(GB 5015192)第3.2.1条可知。环己醇罐固定式低倍数泡沫灭火系统的泡沫混合液供给强度为12.0 L/(minm2 )，连续供给时间为30min。经计算环己醇罐固定式低倍数泡沫灭火系统的泡沫混合液流量为19.0 L/s，灭火所需泡沫混合液量为34.2 m3 。由此可见，本罐区的固定式低倍数泡沫灭火系统和移动式泡沫枪灭火系统所需的泡沫混合液流量为27.0 L/s(实际泡沫混合液供给流量为40 L/s，每罐配2个Pc一16泡沫产生器，其额定工作压力为0.5MPa)，灭火所需泡沫混合液量为115.2 m (考虑1.2倍的安全系数)，再考虑5的余量为设计依据，选用泡沫罐容量V=7.3 m (实际配置泡沫罐容量V：8.0m3 )。实际工程中为避免固定式低倍数泡沫灭火系统因其他原因损坏，不能有效发挥作用，按规范要求在泡沫管线上还设置了半固定式低倍数泡沫灭火系统的管牙接口，并增设了固定式泡沫栓(SS150)4个和泡沫炮(PPM32)4门。2.4 消防冷却水系统本罐区水消防冷却系统由固定式消防冷却水系统和辅助消防水枪系统组成。设计中以容积最大的苯罐(V=2 000 m3，内浮顶)为着火罐来进行水消防冷却设计和取值。根据规范要求，固定式喷淋冷却水供给强度为着火罐2.5 L/(minm2)、邻近罐2.0L/(minm2)；经计算苯罐固定式喷淋冷却水灭火系统的流量为92.1 L/s，连续供给时间为4 h。固定式消防冷却水系统设置采用国内常见的在储罐上部的周边设置专用环状喷淋管的方式提供，管材为镀锌钢管；该方式较喷头淋水布置具有节约建设投资，安装维护简便，操作准确(控制阀门按罐对应设置在放火堤外的地面上)等特点；本罐区消防冷却水由环己酮装置的稳高压环状消防管网(公称直径300 mm，消防管网工作压力P=0.8MPa)提供；发生火灾时，当罐区消防冷却水控制阀门开启后，稳高压环状消防管网的工作压力下降至设定值时(P=0.8 MPa)，消防管网上的压力信号开关就自动开启消防泵房的消防主泵，为着火罐迅速提供消防冷却水，保证罐区消防安全。同时，为避免固定式消防冷却水系统因管道堵塞损坏，不能有效发挥作用，按规范要求还设置了消防栓(SS150)移动式消防水枪冷却水系统，并增设了固定式消防水炮(PP32)4门。2.5其他监控系统 本罐区设置的可燃气体检测仪主要安装在各罐体底部的物料进出口管线及阀门处，其数据线直接接入环己酮DCS系统内，由中控人员进行监控，对罐区的火灾报警系统也接入DCS室内的火灾报警控制箱内，两者均设有声光报警，对突发情况进行及时监控。3 其他为了降低工程造价，根据业主要求，参照国内同类工程经验，在消防规范许可的范围内，本工程设计采用了罐区泡沫灭火系统与消防冷却水系统合用一组消防水泵的供水方式。为了保证火灾时泡沫混合液的供给强度，在储罐压力式空气泡沫比例混合装置(PHZY6480G)的进水总管上设置限流板，来控制其进水总管阀门的开启度，调整空气泡沫比例混合装置的进水阀和出液阀，使泡沫混合液的流量达到设计值，并在阀门的相应部位做好标识。消防主管水压、水量及泡沫发生装置的选用简述如下。因本罐区消防只是60 kt/a环己酮装置消防系统的一部分，消防水主管接自界区稳高压环状消防管网，经计算接管点水压以最不利点泡沫发生器所需压力来确定，P=0.9 MPa；以罐区容积最大的苯罐着火时，消防冷却水与配制泡沫液所需水量之和为接管点设计水量，Q：600 m 3/h。另外，根据石油化工企业设计防火规范(GB501692)第5.2.3条规定，对工程中苯储罐、环己烷储罐等甲b类液体储罐在罐顶处还设置