甲醇儲罐設(shè)計

1、目錄第1章 甲醇的理化性質(zhì)31.1 甲醇主要的物理性質(zhì)31.2 化學(xué)性質(zhì)41.3 甲醇的危險性41.3.1 防爆炸性41.3.2 防火性41.3.3 有毒性5第2章 儲罐的設(shè)計52.3 罐體選材62.4 封頭結(jié)構(gòu)及選材62.5 壁厚：62.6 封頭壁厚計算72.7 人孔選擇72.8 進出料管的選擇72.9 液位計的設(shè)計82.10 排污閥的選型82.11 溫度計：92.12 放空閥：92.13 檢尺口92.14 取樣口92.15 防靜電92.16 可燃?xì)怏w報警（SH3063-1999）102.17 罐基礎(chǔ)大型儲罐基礎(chǔ)設(shè)計與地基處理102.18 圍堰（API Std 2510）102.19 防火堤

2、10第3章 甲醇儲罐的消防設(shè)計133.1 甲醇儲罐的滅火方法133.1.1 冷卻法133.1.2 隔離法133.3 甲醇儲罐的泡沫管道設(shè)計153.3.1 儲罐區(qū)泡沫滅火系統(tǒng)的選擇153.3.2 泡沫發(fā)生器的數(shù)目153.3.3 液上噴射泡沫滅火系統(tǒng)泡沫產(chǎn)生器的設(shè)置153.3.4儲罐上泡沫混合液管道的設(shè)置，應(yīng)符合下列規(guī)定：163.3.5 防火堤內(nèi)的泡沫混合液管道的設(shè)置，應(yīng)符合下列規(guī)定：163.3.6 防火堤外的泡沫混合液管道的設(shè)置，應(yīng)符合下列規(guī)定：163.3.7 泡沫混合液管道的設(shè)計流速，不宜大于3m/s，其水力計算可按現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范水力計算確定。173.3.8 泡沫槍17

3、3.3.9 泡沫混合液設(shè)計用量的確定應(yīng)符合下列要求：173.3.10 泡沫管道布置圖18注*：183.4 甲醇儲罐應(yīng)急事故預(yù)案193.4.1 編制目的193.4.2 危險目標(biāo)193.4.3 應(yīng)急指揮193.4.4 事故處理203.4.5 規(guī)定和要求20第4章 冷卻系統(tǒng)214.1水噴霧系統(tǒng)的作用214.2選擇系統(tǒng)類型214.3系統(tǒng)組成設(shè)施214.5工作原理224.5設(shè)施介紹224.5.1報警閥組224.5.2管道224.5.3 消防水箱234.5.4 水泵接合器234.5.5 末端試水裝置234.5.6 水流指示器234.5.7 冷卻用水量24第5章 安全管理措施255.1 甲醇的物化性質(zhì)255

4、.2 甲醇的危險特性265.3 區(qū)域規(guī)劃和總平面布置265.4 儲罐型式265.5 電氣的防爆275.6 甲醇罐區(qū)潛在的火災(zāi)爆炸危險性275.7 事故應(yīng)急救援系統(tǒng)28第1章 甲醇的理化性質(zhì) 甲醇是飽和醇系列代表。甲醇的分子式CH3OH，相對分子質(zhì)量是32.04,。在常溫常壓下，純甲醇是無色，不流動的，不揮發(fā)，可燃的有毒液體，有類似乙醇的氣體。甲醇可與水、乙醇、乙醚等多種有機液體互溶，但不能和脂肪烴類有機液體互溶。甲醇?xì)怏w和空氣混合，在一定混合范圍內(nèi)可形成爆炸混合物，爆炸極限6.0%36.5%(體積)。甲醇與大部分氣體具有良好可溶性。1.1 甲醇主要的物理性質(zhì)液體密度/kg.m-3791.3蒸汽

5、粘度0.140蒸氣密度/kg.m-31.43表面張力 Mn.m-124.5沸點 64,7蒸發(fā)潛熱（64.7）/kg.mol-135.295熔點-97.8熔融熱（-97.1）/kg.mol-1閃點生成熱/kg.mol-1開杯16.0氣體（25）-201,.22閉杯12.0液體（25）-238.73自然點燃燒熱/ kg.mol-1在空氣中473氣體764.09在氧氣中461液體726.16臨界常數(shù)熱導(dǎo)率/J/m.s.k)2.1*10-3臨界壓力7.97 Mpa空氣中最大允許濃度/(g.m-3)0.05臨界溫度240空氣中爆炸極限（體積分?jǐn)?shù)%）臨界體積118上限6.0臨界壓縮系數(shù)0.244下限36.

6、5粘度 Mpa.S液體粘度0.5945 氣體在甲醇的溶解度 單位m3/TCH3OH氣體名稱氫氣一氧化碳二氧化碳甲烷乙烷乙炔28第1章溶解度0.100.254.00.602.5010.50甲醇的電導(dǎo)率，主要取決于它含有的能電離的雜質(zhì)，如硫、胺、硫化物和金屬物質(zhì)等。工業(yè)生產(chǎn)的精甲醇都含有一定量的有機雜質(zhì)，其一般電導(dǎo)率1*10-67*10-7 -1.cm-1.1.2 化學(xué)性質(zhì)甲醇是最簡單的飽和脂肪醇，具有飽和脂肪醇的性質(zhì)。其化學(xué)性能很活潑，如氧化反應(yīng)，氨化反應(yīng)，酯化反應(yīng)，鹵化反應(yīng)，脫水反應(yīng)，裂解反應(yīng)等，甲醇可與多種物質(zhì)反應(yīng)。其毒性：致死劑量75ml(59.3g)/60kg，在中等毒性范圍內(nèi)。腐蝕性：

7、常溫污水是無腐蝕性，鋁、鉛例外，對某些塑料、橡膠，有一些溶脹性。1.3 甲醇的危險性1.3.1 防爆炸性甲醇生產(chǎn)從原料開始從半成品和產(chǎn)品及副反應(yīng)生成具有毒、易燃、易爆、易腐蝕等危險因素；同時又是在高溫高壓的情況下進行。如合成甲醇低壓法5Mpa，高壓法30Mpa下進行，且連續(xù)性強，工藝操作比較嚴(yán)格。因此在生產(chǎn)過程中要高度重視安全生產(chǎn)。1.3.2 防火性工業(yè)介質(zhì)易爆，必定易燃，防止著火更加重要。往往爆炸和著火同時發(fā)生，不論物理還是化學(xué)爆炸，定然隨之發(fā)生大火。因此防爆大部分措施也適用于防火。1.3.3 有毒性1.3.3.1 急性中毒常見于誤服。其中毒程度，一般隨誤服劑量和中毒人的體質(zhì)不同而異甲醇急性

8、中毒癥狀如下；輕度，惡心，頭暈，中度，腹痛，視力減退，重度，四肢無力，嘴唇發(fā)紫等。1.3.3.2 慢性中毒甲醇的蒸汽有一定的刺激作用，可發(fā)生濕疹，皮炎，上呼吸道炎，結(jié)膜炎等癥狀。南京工業(yè)大學(xué)本科生課程設(shè)計（論文）第2章 儲罐的設(shè)計2.1 設(shè)計高度一般儲罐高徑比為1.2，大型儲罐高徑比小于1，經(jīng)計算的儲罐高為20m，直徑18m。2.2 設(shè)計壓力按壓力容器壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程規(guī)定，取1.05到1.3倍最大工作壓力為設(shè)計壓力，所以取223.5kpa合適。設(shè)計溫度為25，在-20到200條件下工作屬于常溫容器。2.3 罐體選材16MnR比較經(jīng)濟，所以選擇16MnR鋼板為制造筒體和封頭的材料。鋼板標(biāo)準(zhǔn)號

9、為GB6654-1996.通體結(jié)構(gòu)設(shè)計為圓筒形，制造容易，安裝內(nèi)件方便，承壓能力較好，使用最廣。2.4 封頭結(jié)構(gòu)及選材封他吸取了蝶形封頭深度淺的優(yōu)點，用沖壓法易于成形，制造比球形封頭容易，所以選擇橢圓形封頭，結(jié)構(gòu)由半個橢球面和一圓柱直邊段組成。查橢圓形封頭標(biāo)準(zhǔn)（JB/T4737-95）2.5 壁厚：為節(jié)約制造成本，將罐體分為5層。圓筒的計算壓力為223.5kpa，容積筒體的縱向焊接接頭和封頭的拼接接頭都采用雙面焊或相當(dāng)于雙面焊的全焊透的焊接接頭，去焊接接頭系數(shù)為1.00，全部無損探傷。取許用應(yīng)力為163Mpa。第2章2.6 封頭壁厚計算標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭a:b=2:1封頭計算公式：可見封頭厚度近似

10、等于筒體厚度，則取同樣厚度。因為封頭厚度16則標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的直邊高度ha=35。2.7 人孔選擇容器上開設(shè)人孔規(guī)定當(dāng)Di1000時至少設(shè)一個人孔，壓力容器上開孔最好是圓形的，人孔公稱直徑最小尺度為400。2.8 進出料管的選擇材料：容器管一般采用無縫鋼管，所以液體進料口接管材料選擇無縫鋼管，采用無縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)GB8163-87。材料16MnR。結(jié)構(gòu)：接管伸進設(shè)備內(nèi)切成45度，可避免物料沿設(shè)備內(nèi)壁流動，減少物料對壁的磨損和腐蝕。2.9 液位計的設(shè)計液位計的種類很多，常用玻璃板液位計有三種：透光式、反射式、視鏡式。選用反射式玻璃板液位計，標(biāo)準(zhǔn)號HG21590-95，法蘭形式及其代號C型（長頸對焊突

11、面管法蘭HG20617-97），液位計型號R型公稱壓力PN4.0，使用溫度0到250。安全閥的選型（兩個）整定壓力值（兩個閥門分別為）額定蒸汽壓力(Mpa)工作壓力+0.03Mpa 工作壓力+0.05Mpa0.8南京工業(yè)大學(xué)本科生課程設(shè)計（論文）2.10 排污閥的選型選擇無縫鋼管GB8163-87熱軋鋼為材料的排污管焊接在容器底部，尺寸為89×12mm。2.11 溫度計：一般罐壁上安裝三個，上部，中部，下部各一個，以便于檢查對比。2.12 放空閥： 放空閥安裝在儲罐的頂部，做成向下U型彎，作火炬系統(tǒng)時，需將U型彎角去掉。2.13 檢尺口一般安裝在儲罐頂部。2.14 取樣口根據(jù)GB/T

12、 6680-2003采樣的基本要求2.14.1 采樣人員必須熟悉被采液體化工的特性、安全操作的有關(guān)知識及處理方法，嚴(yán)格遵守GB/T 3723的各項規(guī)定。2.14.2 采樣前應(yīng)進行預(yù)檢，并根據(jù)檢查結(jié)果制定采樣方案，按此方案采的具有代表性的樣品。2.15 防靜電根據(jù)石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范，對爆炸、火災(zāi)危險場所內(nèi)可能產(chǎn)生靜電危險的設(shè)備和管道，均應(yīng)采取靜電接地措施。裝卸棧臺和碼頭的管道、設(shè)備、建筑物、構(gòu)筑物的金屬構(gòu)件和鐵路鋼軌等（作陰極保護者除外），均應(yīng)作電氣連接并接地。第2章2.16 可燃?xì)怏w報警（SH3063-1999）系統(tǒng)的最基本的構(gòu)成包括檢測器和報警器組成的可燃?xì)怏w報警儀，或由檢測器和指示報

13、警器組成的可燃?xì)怏w或有毒氣體檢測報警儀，也可以是專用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與檢測器組成的檢測報警系統(tǒng)。2.17 罐基礎(chǔ)大型儲罐基礎(chǔ)設(shè)計與地基處理取基礎(chǔ)厚度為0.3m，利用勾股定理可得基礎(chǔ)下底直徑為3.35×2+18=24.7m2.18 圍堰（API Std 2510）L=53m綜上得，圍堰高1.8m，邊長53m。根據(jù)GB50351-2005，選用磚、砌塊防火墻，雙面抹水泥砂漿，厚度為250mm。2.19 防火堤2.19.1 防火堤的要求防火堤：用于常壓液體儲罐組，在油罐和其他液態(tài)危險品儲罐發(fā)生泄漏事故時，防止液體外流和火災(zāi)蔓延的構(gòu)筑物。2.19.2 防火堤尺寸的計算油罐組防火堤有效容積應(yīng)按下

14、式計算3:V= A*Hj-(V1+V2+V3+V4)所以防火堤的總長度為52.49×4=209.93m。高度為 2.2m2.20 防靜電與雷擊：2.20.1 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)計密切相關(guān)的則是防止和減少物料輸送產(chǎn)生的靜電,其主要內(nèi)容包括:2.20.2 防雷擊：由于雷電在極短時間內(nèi)放出巨大的能量,如果甲醇罐區(qū)內(nèi)的易燃易爆區(qū)域遭受雷擊,就易造成火災(zāi)、爆炸事故。為抑制和減少雷電的危害,應(yīng)設(shè)置防雷裝置,常見的南京工業(yè)大學(xué)本科生課程設(shè)計（論文）有避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶、避雷器。

15、針對甲醇罐區(qū)不同的儲罐型式（如固定頂、浮頂）,防雷設(shè)施的設(shè)置也各異。2.20.3 消除靜電 （GB50160-2008 9.2 9.3.） 2.20.3.1 儲罐均應(yīng)采取防靜電接地措施。防靜電接地電阻值不宜大于10。儲罐的防雷接地裝置可兼作防靜電接地裝置。 2.20.3.2 儲罐內(nèi)各金屬構(gòu)件必須與罐體等電位連接并接地。為消除由于管內(nèi)液態(tài)烴流動與管壁摩擦產(chǎn)生的靜電，液態(tài)烴工藝管道、不帶電的金屬部分，都應(yīng)接地保護，接地電阻不得大于10歐，所有法蘭及絲扣連接處應(yīng)焊上導(dǎo)線或用銅片跨接。 2.20.3.3 當(dāng)儲罐內(nèi)壁使用防腐涂料時，只要涂料的電阻率小于所儲存液體的電阻率，就不會妨礙電荷的逸散。 2.20

16、.3.4 為消除人體靜電，在扶梯進口處，應(yīng)設(shè)置接地金屬棒，或在已接地的金屬欄桿上留出1m長的裸露金屬面。2.20.4 儲罐裝甲醇安全操作:(1) 充裝方式;(2) 罐靜置時間;(3) 消除附加靜電2.20.5 使用抗靜電添加劑2.21 雷電防護GB50057 根據(jù)建筑物防雷設(shè)計規(guī)范甲醇儲罐區(qū)及甲類倉庫應(yīng)劃分為第一類防雷建筑物。根據(jù)建筑物防雷設(shè)計規(guī)范甲醇儲罐防直擊雷的措施，應(yīng)符合下列要求： 2.21.1 應(yīng)裝設(shè)獨立避雷針或架空避雷線（網(wǎng)），使被保護的建筑物及風(fēng)帽、放散管等突出屋面的物體均處于接閃器的保護范圍內(nèi)。架空避雷網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸不應(yīng)大于5m×5m或6m×4m。2.21.2

17、排放爆炸危險氣體、蒸氣或粉塵的放散管、呼吸閥、排風(fēng)管等的管口外的以下空間應(yīng)處于接閃器的保護范圍內(nèi)，當(dāng)有管帽時應(yīng)按表3.2.1確定3m：2.21.3 架空避雷網(wǎng)至屋面和各種突出屋面的風(fēng)帽、放散管等物體之間的距離，應(yīng)符合下列表達式的要求，但不應(yīng)小于3m：第3章第3章 甲醇儲罐的消防設(shè)計3.1 甲醇儲罐的滅火方法3.1.1 冷卻法固定式雨淋噴水滅火系統(tǒng)該系統(tǒng)由水噴頭、傳動裝置、噴水管網(wǎng)、雨淋閥等組成。發(fā)生火災(zāi)時,系統(tǒng)管道內(nèi)給水是通過火災(zāi)探測系統(tǒng)控制雨淋閥來實現(xiàn)的,并設(shè)有手動開啟閥門裝置。只要雨淋閥啟動后,就可在它的保護區(qū)內(nèi)迅速地、大面積地噴水滅火,降溫和滅火效果十分顯著。在夏季時,該系統(tǒng)也可作為噴水

18、降溫、減少儲罐“小呼吸”損失之用;3.1.2 隔離法固定式低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)該系統(tǒng)由泡沫液儲罐、泡沫比例混合器、泡沫液混合液管線、消防泵、泡沫產(chǎn)生器、閥門以及水源和動力源組成。對甲醇罐區(qū),應(yīng)選擇液上噴射泡沫滅火系統(tǒng),且泡沫液應(yīng)具有抗溶性。此外,該系統(tǒng)不宜與滅火水槍同時使用。3.1.2.1 控制甲醇蒸氣與空氣混合物的濃度：甲醇罐區(qū)發(fā)生起火災(zāi)爆炸的條件之一,是有濃度合適的甲醇蒸氣與空氣混合物。雖然罐區(qū)中受設(shè)備和操作條件限制,完全消除甲醇蒸氣混合物是不可能的,但是通過合理布置、減少蒸氣排放、通風(fēng)、惰化和設(shè)置甲醇蒸氣濃度監(jiān)測等措施,盡量減少甲醇蒸氣與空氣混合物的存在范圍,控制混合氣濃度,使之達不到爆炸

19、極限是完全可以做到的。3.1.2.2 減少蒸氣排放：減少蒸氣排放是罐區(qū)防火防爆的關(guān)鍵。設(shè)計上應(yīng)做好下列幾點:(1)選擇合適的罐型,減少“呼吸”引起的蒸氣外泄;(2.)采用密封性能良好的閥門、泵、法蘭、墊片等;(3.)設(shè)置正確的防火堤、污水收集池等。3.1.2.3 通風(fēng)：罐區(qū)內(nèi)的建筑物(如配電、控制室等)應(yīng)設(shè)有通風(fēng)設(shè)施(自然或強制) 3.1.2.4 惰化：向甲醇蒸氣空氣混合物中充入惰性氣體,可以減少甚至消除爆炸危險和制止火焰蔓延。當(dāng)混合氣中氧含量降到一定值時,即使已著火的火焰也會熄滅,這種不能使物質(zhì)燃燒的最大氧含量稱為最高允許含氧量。3.1.2.5 設(shè)置阻火器：阻火器能有效地阻止外界火源進入儲罐

20、。根據(jù)石油化工企業(yè)南京工業(yè)大學(xué)本科生課程設(shè)計（論文）設(shè)計防火規(guī)范規(guī)定,儲存像甲醇這種甲類易燃液體的固定頂儲罐,頂部與大氣相通的呼吸管道上必須設(shè)置阻火器,且應(yīng)安裝在呼吸閥的下部。3.1.2.6 滅火劑的選用：因為甲醇為水溶性易燃液體，所以采用抗溶性泡沫進行滅火。罐內(nèi)盛裝的是極性溶劑品，那么采用頂部澆注系統(tǒng)才是標(biāo)準(zhǔn)的選擇。3.2 甲醇儲罐的消防設(shè)施3.2.1在易泄漏的部位(如人孔、法蘭、閥門、機泵的密封點等)通常都設(shè)置固定式可燃?xì)怏w檢測報警器,以隨時監(jiān)測泄漏情況。當(dāng)甲醇蒸氣在空氣中的濃度達其爆炸下限的2.0%2.5%時(即濃度為1.5%),便發(fā)出聲光信號報警,以提示盡快進行排險處理;當(dāng)濃度達爆炸下

21、限的40%50%時(即濃度為3.%),報警的同時,應(yīng)與消防水泵、噴淋冷卻水、固定滅火系統(tǒng)、進入罐區(qū)的物料閥和通訊/廣播等設(shè)施聯(lián)動。 3.2.2 滅火系統(tǒng)對于甲醇罐區(qū),主要的滅火設(shè)施有:3.2.2.1 固定式雨淋噴水滅火系統(tǒng)該系統(tǒng)由水噴頭、傳動裝置、噴水管網(wǎng)、雨淋閥等組成。發(fā)生火災(zāi)時,系統(tǒng)管道內(nèi)給水是通過火災(zāi)探測系統(tǒng)控制雨淋閥來實現(xiàn)的,并設(shè)有手動開啟閥門裝置。只要雨淋閥啟動后,就可在它的保護區(qū)內(nèi)迅速地、大面積地噴水滅火,降溫和滅火效果十分顯著。在夏季時,該系統(tǒng)也可作為噴水降溫、減少儲罐“小呼吸”損失之用;3.2.2.2 固定式低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)該系統(tǒng)由泡沫液儲罐、泡沫比例混合器、泡沫液混合液管線

22、、消防泵、泡沫產(chǎn)生器、閥門以及水源和動力源組成。對甲醇罐區(qū),應(yīng)選擇液上噴射泡沫滅火系統(tǒng),且泡沫液應(yīng)具有抗溶性。此外,該系統(tǒng)不宜與滅火水槍同時使用。3.2.2.3 移動式滅火系統(tǒng)在甲醇罐區(qū),應(yīng)設(shè)置足夠的移動式滅火器。當(dāng)發(fā)生局部小型火災(zāi)時,工作人員能夠使用推車式、手提式滅火器將火災(zāi)迅速撲滅。常用的滅火藥劑有二氧化碳滅火劑、干粉滅火劑、鹵代烷滅火劑等;3.2.2.4 完善的消防水管網(wǎng)罐區(qū)內(nèi)應(yīng)按規(guī)范設(shè)置完善的消防水管網(wǎng)系統(tǒng),該系統(tǒng)包括消防水池(罐)、消防水泵、環(huán)狀管網(wǎng)、消防栓等。特別是消防泵應(yīng)采用能在斷電等緊急情況下迅速啟動的驅(qū)動機,如柴油機。第3章3.3 甲醇儲罐的泡沫管道設(shè)計3.3.1 儲罐區(qū)泡沫

23、滅火系統(tǒng)的選擇應(yīng)符合下列要求（低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范第二章第一節(jié)）：3.3.1.1 水溶性甲、乙、丙類液體的固定頂儲罐，應(yīng)選用液上噴射泡沫滅火系統(tǒng)或半液下噴射泡沫滅火系統(tǒng)；   3.3.1.2 高度大于7m、直徑大于9m的固定頂儲罐，不應(yīng)選用泡沫槍作為主要滅火設(shè)施。3.3.1.3 低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)：根據(jù)石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范8.7.2的規(guī)定，甲類可燃液體的固定頂罐應(yīng)采用固定式低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)。由于甲醇屬于甲B類可燃液體而且設(shè)計的5000m3甲醇儲罐采用的是固定頂罐，所以此次設(shè)計應(yīng)選用固定式低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)。3.3.2 泡沫發(fā)生器的數(shù)目 (低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)

24、范第三章第一節(jié)、第二節(jié))固定頂儲罐液上噴射泡沫滅火系統(tǒng)的燃燒面積，應(yīng)按儲罐橫截面面積計算。泡沫混合液供給強度及連續(xù)供給時間，應(yīng)符合下列規(guī)定：水溶性的甲、乙、丙類液體，不應(yīng)小于下表的規(guī)定。5000m3的甲醇儲罐的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是D=18m，H=20m,所以泡沫發(fā)生器的設(shè)置數(shù)量應(yīng)該是2個。3.3.3 液上噴射泡沫滅火系統(tǒng)泡沫產(chǎn)生器的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定：3.3.3.1固定頂儲罐、淺盤式和浮盤采用易熔材料制作的內(nèi)浮頂儲罐的泡沫產(chǎn)生器型南京工業(yè)大學(xué)本科生課程設(shè)計（論文）號及數(shù)量，應(yīng)根據(jù)計算所需的泡沫混合液流量確定，且設(shè)置數(shù)量不應(yīng)小于下表的規(guī)定。3.3.3.2 泡沫產(chǎn)生器的進口壓力，應(yīng)為0.30.6MPa，其對

25、應(yīng)泡沫混合液流量，應(yīng)按下式計算：         式中 q 泡沫混合液流量(L/s)；K1 泡沫產(chǎn)生器流量特性系數(shù)；P 泡沫產(chǎn)生器進口壓力(MPa)。3.3.4儲罐上泡沫混合液管道的設(shè)置，應(yīng)符合下列規(guī)定：3.3.4.1 固定頂儲罐、淺盤式和浮盤采用易熔材料制作的內(nèi)浮頂儲罐，每個泡沫產(chǎn)生器應(yīng)用獨立的混合液管道引至防火堤外；3.3.4.2 連接泡沫產(chǎn)生器的泡沫混合液立管應(yīng)用管卡固定在罐壁上，其間距不宜大于3m，泡沫混合液的立管下端，應(yīng)設(shè)銹渣清掃口。泡沫混合液的立管宜用金屬軟管與水平管道連接。外浮頂儲罐可不設(shè)金屬軟管；3

26、.3.5 防火堤內(nèi)的泡沫混合液管道的設(shè)置，應(yīng)符合下列規(guī)定：3.3.5.1 泡沫混合液的水平管道，宜敷設(shè)在管墩或管架上，但不應(yīng)與管墩、管架固定3.3.5.2 泡沫混合液的管道，應(yīng)有3坡度坡向防火堤。3.3.6 防火堤外的泡沫混合液管道的設(shè)置，應(yīng)符合下列規(guī)定：3.3.6.1 泡沫混合液管道上，宜設(shè)置消火栓，其設(shè)置數(shù)量應(yīng)按低倍數(shù)泡沫滅火器設(shè)計規(guī)范第3.1.4條規(guī)定的泡沫槍數(shù)量及其保護半徑綜合確定；3.3.6.2 泡沫混合液的管道，應(yīng)有2的坡度坡向放空閥，管道上的控制閥，應(yīng)設(shè)置在防火堤外，并應(yīng)有明顯標(biāo)志；3.3.6.3 泡沫混合液管道上的高處，應(yīng)設(shè)排氣閥。第3章3.3.7 泡沫混合液管道的設(shè)計流速，不

27、宜大于3m/s，其水力計算可按現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范水力計算確定。3.3.8 泡沫槍設(shè)置固定式泡沫滅火系統(tǒng)的儲罐區(qū)，應(yīng)在其防火堤外設(shè)置用于撲救液體流散火災(zāi)的輔助泡沫槍，其數(shù)量及其泡沫混合液連續(xù)供給時間，不應(yīng)小于下表的規(guī)定。每支輔助泡沫槍的泡沫混合液流量不應(yīng)小于 240Lmin。泡沫槍數(shù)和連續(xù)供給時間表：   儲罐直徑（m）配備泡沫槍數(shù)（支）連續(xù)供給時間（min）1010且2020且3030且40401122310202030303.3.9 泡沫混合液設(shè)計用量的確定應(yīng)符合下列要求：3.3.9.1 泡沫滅火系統(tǒng)撲救儲罐一次火災(zāi)的泡沫混合液設(shè)計用量：M1 = A1

28、 ·R1 ·T1式中：M1- 泡沫炮、泡沫槍系統(tǒng)撲救一次火災(zāi)的泡沫混合液設(shè)計用量（L）；      A1 - 泡沫炮、泡沫槍系統(tǒng)撲救一次火災(zāi)的最大保護面積（m2）；      R1- 泡沫炮、泡沫槍系統(tǒng)泡沫混合液供給強度（Lmin·m2）；      T1 - 泡沫炮、泡沫槍系統(tǒng)泡沫混合液連續(xù)供給時間（min）。M1 =3.14*92*12*25=76302(L)=76.302(M3)實驗證明，抗溶性泡沫與

29、水按 6：94的比例混合，產(chǎn)生難過的泡沫性能較好，因此不應(yīng)小于6：94. 消防水的用量： 12×94/100=11.28 L/m2.min V=×92×11.28×25/1000=71.7 m3第4章故水量為：V= 71.7 m3消防水泵的功率：Ne=×g×V×He/ =【1000× 9.8× 71.7× 20】/80%÷25/60=41.76 KW3.3.9.2 泡沫炮、泡沫槍系統(tǒng)撲救一次火災(zāi)的泡沫混合液設(shè)計用量：M2=1.2A2·K2·T2式中：M2- 泡沫炮、

30、泡沫槍系統(tǒng)撲救一次火災(zāi)的泡沫混合液設(shè)計用量（L）；          A2 - 泡沫炮、泡沫槍系統(tǒng)撲救一次火災(zāi)的最大保護面積（m2）；          R2- 泡沫炮、泡沫槍系統(tǒng)泡沫混合液供給強度（Lmin·m2）；          T2 - 泡沫炮、泡沫槍系統(tǒng)泡沫混合液連續(xù)供給時間（min）。3.3.10 泡沫管

31、道布置圖注*：1. 當(dāng)泡沫混合液管道在防火堤外環(huán)狀布置時，利用環(huán)狀管道上設(shè)置泡沫消火栓就能實現(xiàn)半固定系統(tǒng)功能，但不如在通向泡沫產(chǎn)生器的支管上設(shè)置帶控制閥的管牙接口方便。因此也要設(shè)置蝶閥。2.地上泡沫混合液水平管道，應(yīng)敷設(shè)在管墩或管架上，但不應(yīng)與管墩、管架固定。與罐壁上的泡沫混合液立管之間宜用金屬軟管連接。3.埋地管道距離地面的深度應(yīng)大于0.3m，與罐壁上的泡沫混合液立管之間應(yīng)用金屬軟管或金屬轉(zhuǎn)向接頭連接。4.在靠近防火堤外側(cè)處的水平管道上應(yīng)設(shè)置供檢測泡沫產(chǎn)生器工作壓力的壓力表接口。5.泡沫混合液的管道應(yīng)有2的坡度坡向放空閥，管道上的控制閥，應(yīng)設(shè)置在防火堤外，并應(yīng)有明顯標(biāo)志。6.泡沫混合液管道上

32、的高處應(yīng)設(shè)排氣閥。7.為防止泡沫混合回流，應(yīng)設(shè)置止回閥。8.蝶閥的優(yōu)點：1）、啟閉方便迅速、省力、流體阻力小，可以經(jīng)常操作。 2）、結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕。 3）、可以運送泥漿，在管道口積存液體最少。 4）、低壓下，可以實現(xiàn)良好的密封。 5）、調(diào)節(jié)性能好。3.4 甲醇儲罐應(yīng)急事故預(yù)案3.4.1 編制目的 為更好貫徹安全生產(chǎn)法，落實危險化學(xué)品安全管理條例，加強危險化學(xué)品的安全管理，保證企業(yè)、社會及人民生命財產(chǎn)的安全，防止突發(fā)性化學(xué)事故的發(fā)生，并能在事故發(fā)生后迅速、有效的控制處理，本著“預(yù)防為主、自救為主、統(tǒng)一指揮、分工負(fù)責(zé)”的原則，特制定我廠的化學(xué)事故應(yīng)急預(yù)案。 3.4.2 危險目標(biāo)5000m

33、3甲醇儲罐一個。甲醇，又稱“木醇”或“木精”，為無色有酒精氣味易揮發(fā)的液體無色澄清液體。微有乙醇樣氣味。易揮發(fā)。易流動。燃燒時無煙有藍色火焰。相對密度(d204)0.7915。熔點-97.8。沸點64.7。閃點(閉杯)12。易燃，蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限6.0%36.5%(體積)。有毒，一般誤飲15ml可致眼睛失明，一般致死量為100200ml。 3.4.3 應(yīng)急指揮工廠成立化學(xué)事故應(yīng)急救援領(lǐng)導(dǎo)小組，下設(shè)應(yīng)急救援辦公室，日常工作由工廠生產(chǎn)部門兼管，發(fā)生巨大事故時，以指揮領(lǐng)導(dǎo)小組為基礎(chǔ)，經(jīng)理任總指揮，生產(chǎn)廠長任副總指揮，負(fù)責(zé)組織、指揮整個救援工作，在廠區(qū)設(shè)立指揮部。3.4.4 事故

34、處理 3.4.4.1 一旦發(fā)生火情應(yīng)迅速向消防部門并向廠調(diào)度室報告，報警和報告中須說明灌區(qū)的位置、著火罐的位號及儲存物料的情況，以便消防部門迅速趕赴火場進行撲救。 3.4.4.2 對事故危害情況的初始評估。先期處置隊伍趕到事故現(xiàn)場后，對事故發(fā)生的基本情況作出盡可能準(zhǔn)確的初始評估，包括事故范圍及事故危害擴展的潛在可能性以及人員傷亡和財產(chǎn)損失情況。 3.4.4.3 封鎖事故現(xiàn)場。嚴(yán)禁一切無關(guān)人員、車輛和物品進入事故危險區(qū)域。開辟應(yīng)急救援人員、車輛及物資進出的安全通道，維持事故現(xiàn)場的社會治安和交通秩序。3.4.4.4 危險物質(zhì)探測及控制危險源。根據(jù)發(fā)生事故的特種設(shè)備的技術(shù)、結(jié)構(gòu)和工藝特點以及所發(fā)生事

35、故的類別，迅速展開必要的技術(shù)檢驗、檢測工作，確認(rèn)危險物質(zhì)的類型和特性，制定搶險救援的技術(shù)方案，并采取特定的安全技術(shù)措施，及時有效地控制事故的擴大，消除事故危害和影響，并防止次生災(zāi)害的發(fā)生。3.4.4.5 建立現(xiàn)場工作區(qū)域。根據(jù)事故的危害、天氣條件（特別是風(fēng)向）等因素，設(shè)立現(xiàn)場搶險救援的安全工作區(qū)域。3.4.4.6 對特種設(shè)備事故引發(fā)的危險介質(zhì)泄漏應(yīng)設(shè)立三類工作區(qū)域，即危險區(qū)域、緩沖區(qū)域和安全區(qū)域。3.4.4.7 搶救受害人員。及時、科學(xué)、有序地展開受害人員的搶救或安全轉(zhuǎn)移，盡最大可能降低人員的傷亡、減少事故所造成的財產(chǎn)損失。 3.4.4.8 設(shè)立人員疏散區(qū)。根據(jù)事故的類別、規(guī)模和危害程度，迅速

36、劃定危險波及范圍和區(qū)域，組織相關(guān)人員和物資安全撤離危險區(qū)域。3.4.4.9 在搶險救援的同時，開展事故調(diào)查與取證，初步分析事故原因，防止事故進一步擴大。3.4.4.10 清理事故現(xiàn)場。針對事故對人體、動植物、土壤、水源、空氣造成的現(xiàn)實的和可能的危害，迅速采取封閉、隔離、清洗、化學(xué)中和等技術(shù)措施進行事故后處理，防止危害的繼續(xù)和環(huán)境的污染。3.4.5 規(guī)定和要求 為能在事故發(fā)生后，迅速、有效地進行處理，盡可能減少事故造成的損失，平時必須做好應(yīng)急救援的準(zhǔn)備工作。(1)、落實應(yīng)急救援組織，救援搶險隊伍的訓(xùn)練工作。 (2)、準(zhǔn)備各種搶救物資及防護用品、消防器具等。(3)、定期組織訓(xùn)練和演習(xí)，提高指揮水平

37、和救援技能。 第4章 冷卻系統(tǒng)由于夏季氣溫高，且甲醇合成和甲醇精餾裝置產(chǎn)生的粗甲醇和精甲醇產(chǎn)品都在30°C40°C，當(dāng)甲醇冷卻器.換熱器結(jié)垢可能更高。甲醇有揮發(fā)性，其密度比空氣略大，有風(fēng)時會隨風(fēng)散，即使無風(fēng)時，也能沿地面向外擴散，并易積聚在地勢低洼地帶。因此需要設(shè)噴淋水冷卻降溫裝置，減少甲醇蒸汽的泄放量，減少火災(zāi)危險性。4.1水噴霧系統(tǒng)的作用4.2選擇系統(tǒng)類型濕式系統(tǒng)適合在溫度不低于4°C并不高于70°C環(huán)境中使用自動噴水滅火系統(tǒng)4.3系統(tǒng)組成設(shè)施應(yīng)有灑水噴頭.水流指示器.報警閥組.壓力開關(guān)等組件和末端式水裝置以及管道.供水設(shè)施（根據(jù)自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計

38、規(guī)范4.2.9）4.5工作原理與其它自動噴水滅火系統(tǒng)相比較，結(jié)構(gòu)相對簡單，處于警戒狀態(tài)時，有消防水箱或穩(wěn)壓泵.氣壓給水設(shè)備等穩(wěn)壓設(shè)施維持管道內(nèi)沖水的壓力。溫度升高時，由閉式噴頭探測，水流指示器報告，報警閥組輸出啟動供水泵信號，完成系統(tǒng)的啟動。 4.5設(shè)施介紹4.5.1報警閥組4.5.1.1 每個報警閥組供水的最高與最低位置噴頭，其高程差不宜大于50m。（根據(jù)自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范6.2.4）4.5.1.2 連接報警閥進出口的控制閥，宜采用信號閥。當(dāng)不采用信號閥時，控制閥應(yīng)設(shè)鎖定閥位的鎖具。（根據(jù)自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范6.2.7）南京工業(yè)大學(xué)本科生課程設(shè)計（論文）4.5.1.3 水力警鈴的工

39、作壓力不應(yīng)小于0.05MPa。（根據(jù)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范6.2.8）4.5.1.4 一個報警閥組控制的噴頭數(shù)的應(yīng)符合下類規(guī)定:濕式系統(tǒng)、預(yù)作用系統(tǒng)不宜超過800只；干式系統(tǒng)不宜超過500只。（根據(jù)自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范6.2.3）4.5.2管道4.5.2.1 配水管道的工作壓力不應(yīng)大于1.2MPa并不應(yīng)設(shè)置其他其他用水設(shè)施4.5.2.2 配水管道應(yīng)采用內(nèi)外壁熱鍍鋅鋼等，當(dāng)報警閥入口前管道采用內(nèi)壁不防腐的鋼管，應(yīng)再該段管道的末端設(shè)過濾器。（根據(jù)自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范8.0.2）4.5.2.3 系統(tǒng)管道的連接，應(yīng)采用溝槽連接件（卡箍），或絲扣、法蘭連接。報警閥前采用內(nèi)壁不防腐鋼管時，可焊接連接

40、。（根據(jù)自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范8.0.3）4.5.2.4 系統(tǒng)管道設(shè)計的原則是壓力平衡即同一環(huán)管上各噴頭工作壓力的平衡，各環(huán)管間壓力的平衡。只有壓力平衡，供水量才能平衡，布水才均勻。4.5.2.5配水干管：報警閥后向配水管給水的管道。4.5.2.6配水管：向配水支管供水的管道4.5.2.7配水支管：直接或通過短立管向噴頭供水的管道。4.5.3 消防水箱 4.5.3.1 采用臨時高壓給水系統(tǒng)的自動噴水滅火系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)高位消防水箱，其儲水量應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。4.5.3.2 消防水箱的出水管，應(yīng)符合：應(yīng)設(shè)止回閥，并應(yīng)與報警閥入口前管道連接。4.5.4 水泵接合器4.5.4.1 當(dāng)水泵接合

41、器的供水能力不能滿足最不利點處作用面積的流量和壓力要求時，應(yīng)采取增壓措施（根據(jù)自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范10.4.2）4.5.5 末端試水裝置4.5.5.1 為了檢驗系統(tǒng)的可靠性，測試系統(tǒng)能否在開放一只噴頭的最不利條件下可靠報警并正常啟動，要求在每個報警閥的供水最不利點處設(shè)置末端試水裝置。第4章4.5.6 水流指示器4.5.6.1 水流指示器的功能，是及時報告發(fā)生火災(zāi)部位。4.5.6.2 為使系統(tǒng)維修時關(guān)停的范圍不致過大而在水流指示器入口前設(shè)置閥門時，要求該閥門采用信號閥，以便顯示閥門的狀態(tài)，其目的是為了防止因誤操作而造成配水管道斷水的故障。4.5.7 冷卻用水量自動噴水滅火系統(tǒng)的持續(xù)噴水時間，

42、應(yīng)按火災(zāi)延續(xù)時間不小于1h確定（選用2h）。選用ZSTWA-120-50型中速水霧噴頭其工作壓力0.35Mpa，單個噴頭出水量50 L/m2水池用量：V=50*240*721000=864m³泵的功率一般在85到90。泵的功率P=gH1000=1000*9.8*(50*601000)*72*201000*85%=13.8KW南京工業(yè)大學(xué)本科生課程設(shè)計（論文）第5章 安全管理措施5.1 甲醇的物化性質(zhì)甲醇是一種有毒、易燃燒、易揮發(fā)的水溶性可燃液體。有雜質(zhì)存在時甲醇具有腐蝕性。甲醇屬于甲B類可燃液體（石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范3.0.2表2），正常操作時擴散范圍約3m，泄漏后擴散范圍在10

43、15m（石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范5.2.1條文說明4）。能與水、乙醇、乙醚、苯、酮、鹵代烴和許多其他有機溶劑相混溶，遇熱、明火或氧化劑易燃燒。燃燒反應(yīng)式為：5.2 甲醇的危險特性易燃，甲醇蒸汽與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引燃爆炸。甲醇與氧化劑接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或引起燃燒。在火場中，受熱的容器有爆炸的危險。甲醇蒸汽比空氣重，能在較低處擴散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇明火會引著回燃。5.3 區(qū)域規(guī)劃和總平面布置由于甲醇的易燃性和揮發(fā)性以及儲存過程中潛在的火災(zāi)爆炸危險性，甲醇罐區(qū)的防火防爆設(shè)計必須既要注意預(yù)防火災(zāi)和爆炸的發(fā)生，也要盡量減少火災(zāi)和爆炸造成的損失。 5.3.1 參照建筑設(shè)計防火規(guī)范第33

44、8條的規(guī)定，甲、乙類廠房與民用建筑之間的防火間距不應(yīng)小于25m，距重要的公共建筑物不宜小于50m；參照(石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范)第31.7條的規(guī)定，工藝裝置或設(shè)施與居住區(qū)、公共福利設(shè)施和村莊的距離不應(yīng)小于100m，甲、乙類工藝裝置或設(shè)施與相鄰工廠(圍墻)的距離不應(yīng)小于50m；參照石油化工企業(yè)衛(wèi)生防護距離(SH30931999)第201條的規(guī)定，石油化工裝置或設(shè)施與居民居住區(qū)之間的衛(wèi)生防護距離基本要求是大于500m，以避免毒物泄漏、火災(zāi)爆炸，殃及居民。5.3.2 建筑物的耐火等級：建筑設(shè)計防火規(guī)范的3.2.1將建(構(gòu))筑物的耐火等級分為一、二、三、四級。對不同耐火等級的建(構(gòu))筑物構(gòu)件分別提出

45、了燃燒性能和耐火極第5章限的要求。由于甲醇屬于甲B類易燃液體，罐區(qū)內(nèi)建(構(gòu))筑物(如配電室、控制室、管架等)的耐火等級應(yīng)按二級考慮，所用建筑材料應(yīng)為非燃燒體。 5.3.3 化工裝置或部位應(yīng)設(shè)必要的安全閥、靜電接地、避雷設(shè)施、可燃?xì)怏w檢測儀、水封井、聯(lián)鎖、氮封、呼吸閥和阻火器等。5.4 儲罐型式（結(jié)構(gòu)設(shè)計為圓筒形的優(yōu)點）（根據(jù)石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范6.2.2條文說明，采用固定頂儲罐（加設(shè)氮封）5.5 電氣的防爆甲醇易揮發(fā)，其蒸氣在罐區(qū)內(nèi)與空氣形成爆炸性混合物(爆炸極限6.036.5%)存在潛在的爆炸危險性，因此甲醇罐區(qū)的電氣設(shè)計應(yīng)嚴(yán)格遵循以下要點：5.5.1 爆炸危險環(huán)境區(qū)域：根據(jù)爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范第2.2.1條的規(guī)定， 1區(qū)指在正常運行時可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境，設(shè)計的5000m3甲醇儲罐采用的是固定頂罐，在正常操作時存在“呼吸”損失，可能出現(xiàn)甲醇蒸氣的爆炸性氣體混