大型甲醇儲罐安全措施設(shè)計(jì)

1、大型甲醇儲罐安全措施設(shè)計(jì) 1. 甲醇內(nèi)浮頂儲罐設(shè)夏季水噴淋系統(tǒng),配氮封設(shè)施,比采用拱頂罐削減物料損失約95%,中國石化總公司將內(nèi)浮頂罐列為環(huán)保、清潔生產(chǎn)設(shè)備。另外,由于噴淋水屬間接冷卻水,受污染少,可循環(huán)使用,不會帶來新的環(huán)境問題。 2.甲醇儲罐連接管線發(fā)生泄露后果預(yù)估: 在不利氣象條件下甲醇濃度達(dá)到最低致死濃度86000mg/m3和短時(shí)間接觸濃度限值50mg/m3的距離分別是23m和2.2km;在典型條件下達(dá)到最低致死濃度86000mg/m3和短時(shí)間接觸濃度限值50mg/m3的距離分別是20m和1.8km甲醇泄露后的影響區(qū)域比較大,需要采取有效的掌握和管理措施避免甲醇的泄露。另外還需要制定合

2、理的應(yīng)急預(yù)案來確保一旦甲醇泄露后的應(yīng)對措施。 正常工況,少量的甲醇蒸汽排入全廠火炬系統(tǒng)燒掉。 3. 用內(nèi)浮頂加氮封比較好,安全且環(huán)保,需要留意的是氮封壓力的掌握要牢靠,必要時(shí)罐頂可設(shè)壓控的通大氣的快開閥,以保證罐內(nèi)氮?dú)鈮毫Τ邥r(shí)的壓力卸放,以策設(shè)備安全。退而求其次,也可以采用拱頂加氮封的形式。 4. 假如儲存的僅是可燃液體的話,按道理來講,選用浮頂罐本身就是為削減儲罐火災(zāi)幾率和火災(zāi)危急程度而考慮的,因?yàn)橐坏┢鸹?也只在浮頂與罐壁間的密封裝置處燃燒,火勢不大,易于撲滅,且大大減低油氣損耗和對大氣的污染。但甲醇是劇毒、高易燃性(閃點(diǎn)低,只有12.22°c)、極易揮發(fā)、易爆的危急品,所以才

3、考慮加氮封,但費(fèi)用較高,另外,甲醇具有較強(qiáng)的揮發(fā)性,溫度愈高,揮發(fā)性愈強(qiáng),故設(shè)一個(gè)夏季水噴淋冷卻設(shè)施,以削減物料損失,并保證安全。在易泄漏的部位設(shè)置固定式可燃?xì)怏w檢測報(bào)警器,以隨時(shí)監(jiān)測泄漏狀況。另外,為了防雷防靜電,采取甲醇罐區(qū)內(nèi)的管道、儲罐上的導(dǎo)電不連續(xù)處采用金屬導(dǎo)體跨接,并進(jìn)行靜電接地處理,還有掌握物料流速、掌握進(jìn)料方式、防止水等雜質(zhì)混入甲醇物料等。 5. 內(nèi)浮頂儲罐的消防措施 化工品種類主要有:醇類(甲醇、乙醇、正丁醇、辛醇、乙二醇、二甘醇)、甲醛、丙酮、丁酮、苯類(苯、甲苯、二甲苯)、溶劑油、酯類(丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯),還有苯乙烯、二甲酸甲酰胺等等。儲

4、存揮發(fā)性大、閃點(diǎn)低的液體,如苯、甲苯、甲醇、乙醇、甲醛、丙酮、丁酮等采用固定拱頂罐,則會在罐內(nèi)頂部形成一個(gè)極易發(fā)生爆炸的危急混合氣體空間;采用內(nèi)浮頂罐,由于浮盤與液體介質(zhì)之間是直接接觸,大大削減油氣物料蒸發(fā),使浮盤與油罐之間的化工氣體濃度得以掌握,一方面使爆炸的可能性大為降低,另一方面也能削減對化工庫四周環(huán)境的污染。因此,選用內(nèi)浮頂罐儲存此類介質(zhì)比選用拱頂罐安全、清潔。,t 依據(jù)低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(下稱低規(guī))第2.1.2條:對水溶性甲、乙、丙類液體和含氧添加劑含量體積比超過10%的無鉛汽油,以及用一套泡沫滅火系統(tǒng)同時(shí)保護(hù)水溶性和非水溶性甲、乙、丙類液體的,必需選用抗溶性泡沫液。選用抗溶

5、性泡沫液滅火,由于泡沫含大量的水(泡沫中水含量為94-97%),遇到水溶性液體時(shí),這些化工品的分子極性很強(qiáng),會大量汲取泡沫中的水,使泡沫很快破壞,起不到滅火作用。因此,抗溶性泡沫滅火系統(tǒng)只能設(shè)計(jì)成液上噴射,不能采用液下噴射,并應(yīng)采用軟施放的供給方式。這對固定頂儲罐的消防設(shè)計(jì),不存在問題。只要在罐內(nèi)安裝泡沫溜槽或泡沫降落槽等泡沫緩沖裝置即可。而對于儲存水溶性液體的內(nèi)浮頂儲罐來說,若設(shè)置泡沫溜槽或泡沫降落槽,浮盤必需開孔,這樣在罐內(nèi)增加了物料的蒸發(fā)面積,浮盤與罐頂之間形成一個(gè)易發(fā)生爆炸的危急氣體空間,從而失去內(nèi)浮頂罐的意義。因此內(nèi)浮頂儲罐在沒有新型的不用破壞內(nèi)浮頂?shù)呐菽彌_裝置出現(xiàn)之前,臨時(shí)只能利

6、用泡沫在罐壁的附著來減緩泡沫的降落速度。 在設(shè)計(jì)時(shí),要解決兩個(gè)問題:(1)如何使泡沫在進(jìn)入罐內(nèi)后沿罐壁流淌(2)內(nèi)浮頂罐在著火時(shí),罐壁受熱使泡沫蒸發(fā),形成所謂“氣墊層”,使泡沫不能附壁流淌。 解決方法是:(1)在罐內(nèi)壁泡沫進(jìn)口處安裝泡沫擋板,使泡沫不會因壓力而沖向罐中心,而是沿?fù)醢鍖?dǎo)向罐壁。泡沫附壁流一方面可以減緩泡沫降落速度,另一方面內(nèi)浮頂罐著火時(shí)的燃燒面主要是在周邊,泡沫可以快速掩蓋在著火面上。(2)除罐外壁原有冷卻水系統(tǒng)外,在泡沫發(fā)生器下端縱向加強(qiáng)冷卻,盡量使罐內(nèi)壁不形成“氣墊層”,有效地實(shí)施滅火保護(hù)。 低規(guī)第3.2.3條的規(guī)定,考慮了由于沒有泡沫緩沖裝置造成泡沫的破壞,因此增加了泡沫連

7、續(xù)供給時(shí)間。但現(xiàn)在認(rèn)為增加泡沫連續(xù)供給時(shí)間并非最好的解決方法,而應(yīng)當(dāng)加大泡沫供給強(qiáng)度。因?yàn)閮烧唠m然都是增加泡沫供給量,但增加泡沫供給強(qiáng)度可以在更短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到滅火需要的泡沫厚度?；て穬抟话銌喂薅驾^小,增加泡沫供給強(qiáng)度是可行的。 儲存水溶性液體化工品采用內(nèi)浮頂罐是目前化工品庫的普遍作法。因此抗溶性泡沫消防系統(tǒng)將在實(shí)際中使用越來越多,如何更好地解決泡沫混合液的供給強(qiáng)度,供給時(shí)間及泡沫的軟施放和克服泡沫“氣墊層”等問題,具有重要的意義 6、 甲醇儲罐的消防設(shè)計(jì) 罐區(qū)的消防分為泡沫消防和水消防,本罐區(qū)內(nèi)消防采用半固定式低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng),選擇液上噴射泡沫滅火系統(tǒng)。針對甲醇為水溶性的有機(jī)溶劑,平凡的

8、空氣泡沫與之接觸,泡沫中的水分會很快被汲取,泡沫很快消逝,滅火困難,因此對于水溶性甲、乙類液體必需選用抗溶性空氣泡沫液來撲救火災(zāi),空氣泡沫比這些液體輕,能浮在液體表面自由綻開,并強(qiáng)韌地掩蓋在燃燒液體表面上,形成固體薄膜,該薄膜能有效地防止水溶性有機(jī)溶劑汲取泡沫水分,而且有較長時(shí)間的穩(wěn)定性,能耐火焰和高溫,從而切斷可燃?xì)怏w與外界空氣的接觸實(shí)施滅火。甲醇罐組選用yekh-6型抗溶性泡沫滅火劑。甲醇罐組采用移動式消防冷卻水系統(tǒng)。著火罐的供水范圍為罐周全長,供水強(qiáng)度為0.8l/s m(19mm水槍),接近罐的供水范圍為罐周半長,供水強(qiáng)度為0.7l/s m,消防冷卻水的連續(xù)時(shí)間6h。 7. 1、甲醇罐組

9、采用移動式消防冷卻水系統(tǒng),移動式消防冷卻水系統(tǒng)的水源是來自消防車的,很難滿意其供水強(qiáng)度和時(shí)間;建議設(shè)固定式的,除非業(yè)主原來就沒有消防水系統(tǒng)(管網(wǎng)和泵站),甲醇罐正運(yùn)行時(shí)沒有脫水的問題,污染問題為以下兩方面: 其一:罐底板的滲漏。5ps(n7l6_5x 建議在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上考慮:1、環(huán)墻下設(shè)混凝土承臺,是基礎(chǔ)形成密閉結(jié)構(gòu),即使有滲漏,不至于進(jìn)入土壤和地下水。2、環(huán)墻上設(shè)檢漏孔,與伸入基礎(chǔ)砂墊層的檢漏管相聯(lián),便于準(zhǔn)時(shí)發(fā)覺地板滲漏 其二、來自開罐清罐時(shí)的殘液和清洗排污。 建議:1為了盡量削減殘液的量,可從排污法內(nèi)側(cè)(近罐側(cè))接管線(加閥)連接到罐出料(泵入口)管線上,同時(shí)罐底板可以做成斜底或倒錐底。2、

10、罐四周設(shè)排污圍堰,匯入排污井,最終進(jìn)入污水系統(tǒng)進(jìn)行集中處理。圍堰和井口均須高于地坪,以保證污水不至漫溢到雨水系統(tǒng),也可以避免雨水進(jìn)入污水系統(tǒng),造成污水系統(tǒng)不堪重負(fù)。 3、考慮加氮封,但費(fèi)用較高,我拿不定辦法啊:甲醇這種甲b類介質(zhì),用內(nèi)浮頂罐或者采用拱頂加氮封的罐形,均已經(jīng)滿意規(guī)范了。采用內(nèi)浮頂加氮封,是有點(diǎn)錦上添花的嫌疑。但是假如后續(xù)工藝上或者業(yè)主有特別要求,儲存的是近似100%純度的精甲醇,那么保證儲存期間產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定就必需考慮。加氮封可以有效阻擋甲醇因?yàn)槲痹斐杉兌认陆?更不用說在安全環(huán)保上帶來的好處。而所增加的一次性投資,無非是取消通氣窗,增加呼吸閥、氮封調(diào)整閥、緊急泄放人孔和一些配管而

11、已. 8 1、管道與閥門:在甲醇罐區(qū)的管道安全設(shè)計(jì)時(shí),工藝物料管道應(yīng)符合下列基本要求:(1)采用無縫管道,管道之間除必需用法蘭或螺紋連接外,其余均應(yīng)采用焊接;(2)管道應(yīng)架空或沿地面敷設(shè)。必需采用管溝敷設(shè)時(shí),應(yīng)采取措施防止物料在管溝內(nèi)積聚,并在進(jìn)、出罐群及建(構(gòu))筑物處密封隔離,管溝內(nèi)的污水應(yīng)經(jīng)水封井排入污水管網(wǎng);(3)管道不得穿越與其無關(guān)的建(構(gòu))筑物的上方或地下。(4)進(jìn)、出儲罐的主管道根部宜設(shè)雙重閥門。 2、防止靜電:甲醇罐區(qū)內(nèi)可能引起燃燒、爆炸的靜電火源主要來自物料輸送、人員行走、穿脫衣服以及其它物體摩擦產(chǎn)生的靜電。因此,與罐區(qū)安全設(shè)計(jì)親密相關(guān)的則是防止和削減物料輸送產(chǎn)生的靜電,其主要

12、內(nèi)容包括:(1)掌握物料流速:液體物料在管道中的流速越高,接近管壁處的速度梯度就越高,因而產(chǎn)生的靜電量也越大。(2)掌握進(jìn)料方式:甲醇液體經(jīng)管道進(jìn)入儲罐時(shí)應(yīng)設(shè)防沖擊檔板。如甲醇從頂部進(jìn)入儲罐,進(jìn)料管應(yīng)伸至罐底部,距底不大于200mm,以削減靜電產(chǎn)生;(3)防止水等雜質(zhì)混入甲醇物料:由于不同物質(zhì)間的相對運(yùn)動要產(chǎn)生靜電,因此,應(yīng)盡力防止水等雜質(zhì)進(jìn)入物料系統(tǒng);(4)管道、儲罐等的接地與跨接:靜電荷的產(chǎn)生并不危急,實(shí)際的危急在于電荷的積聚,一旦儲備到足夠的能量,就會放電產(chǎn)生火花將可燃?xì)怏w引燃引爆。故為了加速靜電荷的釋放,甲醇罐區(qū)內(nèi)的管道、儲罐上的導(dǎo)電不連續(xù)處應(yīng)采用金屬導(dǎo)體跨接,并進(jìn)行靜電接地處理。 9、 其一:罐底板的滲漏。 建議在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上考慮:1、環(huán)墻下設(shè)混凝土承臺,是基礎(chǔ)形成密閉結(jié)構(gòu),即使有滲漏,不至于進(jìn)入土壤和地下水。2、環(huán)墻上設(shè)檢漏孔,與伸入基礎(chǔ)砂墊層的檢漏管相聯(lián),便于準(zhǔn)時(shí)發(fā)覺地板滲漏。防滲漏更牢靠的方法是:瀝青砂墊層和細(xì)沙層下面加一層完整的hdpe膜掩蓋在罐底,開34個(gè)溢流孔,假如有泄漏,不會滲入地下且能準(zhǔn)時(shí)發(fā)覺。罐四周做一圈圍堰,滲漏的物料也可以收集。關(guān)于氮封和浮頂罐,兩項(xiàng)都要,噴淋就用不找了,浮頂罐的揮發(fā)特別小。 10、甲醇貯罐,一般采用如下措施: 1:采用內(nèi)浮頂,主要為了削減物料的揮發(fā)量。由于甲醇吸水性比較大,假