甲醇储罐设计Word格式.docx

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2.18围堰（APIStd2510）10

2.19防火堤10

第3章甲醇储罐的消防设计13

3.1甲醇储罐的灭火方法13

3.1.1冷却法13

3.1.2隔离法13

3.3甲醇储罐的泡沫管道设计15

3.3.1储罐区泡沫灭火系统的选择15

3.3.2泡沫发生器的数目15

3.3.3液上喷射泡沫灭火系统泡沫产生器的设置15

3.3.4储罐上泡沫混合液管道的设置，应符合下列规定：

16

3.3.5防火堤内的泡沫混合液管道的设置，应符合下列规定：

3.3.6防火堤外的泡沫混合液管道的设置，应符合下列规定：

3.3.7泡沫混合液管道的设计流速，不宜大于3m/s，其水力计算可按现行的国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》水力计算确定。

17

3.3.8泡沫枪17

3.3.9泡沫混合液设计用量的确定应符合下列要求：

3.3.10泡沫管道布置图18

注*：

18

3.4甲醇储罐应急事故预案19

3.4.1编制目的19

3.4.2危险目标19

3.4.3应急指挥19

3.4.4事故处理20

3.4.5规定和要求20

第4章冷却系统21

4.1水喷雾系统的作用21

4.2选择系统类型21

4.3系统组成设施21

4.5工作原理22

4.5设施介绍22

4.5.1报警阀组22

4.5.2管道22

4.5.3消防水箱23

4.5.4水泵接合器23

4.5.5末端试水装置23

4.5.6水流指示器23

4.5.7冷却用水量24

第5章安全管理措施25

5.1甲醇的物化性质25

5.2甲醇的危险特性26

5.3区域规划和总平面布置26

5.4储罐型式26

5.5电气的防爆27

5.6甲醇罐区潜在的火灾爆炸危险性27

5.7事故应急救援系统28

第1章甲醇的理化性质

甲醇是饱和醇系列代表。

甲醇的分子式CH3OH，相对分子质量是32.04,。

在常温常压下，纯甲醇是无色，不流动的，不挥发，可燃的有毒液体，有类似乙醇的气体。

甲醇可与水、乙醇、乙醚等多种有机液体互溶，但不能和脂肪烃类有机液体互溶。

甲醇气体和空气混合，在一定混合范围内可形成爆炸混合物，爆炸极限6.0%~36.5%（体积）。

甲醇与大部分气体具有良好可溶性。

1.1甲醇主要的物理性质

液体密度/kg.m-3

791.3

蒸汽粘度

0.140

蒸气密度/kg.m-3

1.43

表面张力Mn.m-1

24.5

沸点

64,7℃

蒸发潜热（64.7℃）/kg.mol-1

35.295

熔点

-97.8℃

熔融热（-97.1℃）/kg.mol-1

闪点

生成热/kg.mol-1

开杯

16.0℃

气体（25℃）

-201,.22

闭杯

12.0℃

液体（25℃）

-238.73

自然点

燃烧热/kg.mol-1

在空气中

473℃

气体

764.09

在氧气中

461℃

液体

726.16

临界常数

热导率/[J/m.s.k）]

2.1*10-3

临界压力

7.97Mpa

空气中最大允许浓度/（g.m-3）

0.05

临界温度

240℃

空气中爆炸极限（体积分数%）

临界体积

118

上限

6.0

临界压缩系数

0.244

下限

36.5

粘度Mpa.S

液体粘度

0.5945

气体在甲醇的溶解度单位m3/TCH3OH

气体名称

氢气

一氧化碳

二氧化碳

甲烷

乙烷

乙炔

溶解度

0.10

0.25

4.0

0.60

2.50

10.50

甲醇的电导率，主要取决于它含有的能电离的杂质，如硫、胺、硫化物和金属物质等。

工业生产的精甲醇都含有一定量的有机杂质，其一般电导率1*10-6~7*10-7Ω-1.cm-1.

1.2化学性质

甲醇是最简单的饱和脂肪醇，具有饱和脂肪醇的性质。

其化学性能很活泼，如氧化反应，氨化反应，酯化反应，卤化反应，脱水反应，裂解反应等，甲醇可与多种物质反应。

其毒性：

致死剂量75ml（59.3g）/60kg，在中等毒性范围内。

腐蚀性：

常温污水是无腐蚀性，铝、铅例外，对某些塑料、橡胶，有一些溶胀性。

1.3甲醇的危险性

1.3.1防爆炸性

甲醇生产从原料开始从半成品和产品及副反应生成具有毒、易燃、易爆、易腐蚀等危险因素；

同时又是在高温高压的情况下进行。

如合成甲醇低压法5Mpa，高压法30Mpa下进行，且连续性强，工艺操作比较严格。

因此在生产过程中要高度重视安全生产。

1.3.2防火性

工业介质易爆，必定易燃，防止着火更加重要。

往往爆炸和着火同时发生，不论物理还是化学爆炸，定然随之发生大火。

因此防爆大部分措施也适用于防火。

1.3.3有毒性

急性中毒

常见于误服。

其中毒程度，一般随误服剂量和中毒人的体质不同而异

甲醇急性中毒症状如下；

轻度，恶心，头晕，中度，腹痛，视力减退，重度，四肢无力，嘴唇发紫等。

慢性中毒

甲醇的蒸汽有一定的刺激作用，可发生湿疹，皮炎，上呼吸道炎，结膜炎等症状。

第2章储罐的设计

2.1设计高度

一般储罐高径比为1.2，大型储罐高径比小于1，经计算的储罐高为20m，直径18m。

2.2设计压力

按压力容器《压力容器安全监察规程》规定，取1.05到1.3倍最大工作压力为设计压力，所以取223.5kpa合适。

设计温度为25℃，在-20到200℃条件下工作属于常温容器。

2.3罐体选材

16MnR比较经济，所以选择16MnR钢板为制造筒体和封头的材料。

钢板标准号为GB6654-1996.通体结构设计为圆筒形，制造容易，安装内件方便，承压能力较好，使用最广。

2.4封头结构及选材

封他吸取了蝶形封头深度浅的优点，用冲压法易于成形，制造比球形封头容易，所以选择椭圆形封头，结构由半个椭球面和一圆柱直边段组成。

查椭圆形封头标准（JB/T4737-95）

为节约制造成本，将罐体分为5层。

圆筒的计算压力为223.5kpa，容积筒体的纵向焊接接头和封头的拼接接头都采用双面焊或相当于双面焊的全焊透的焊接接头，去焊接接头系数为1.00，全部无损探伤。

取许用应力为163Mpa。

2.6封头壁厚计算

标准椭圆形封头a:

b=2:

1

封头计算公式：

可见封头厚度近似等于筒体厚度，则取同样厚度。

因为封头厚度≥16㎜则标准椭圆形封头的直边高度ha=35㎜。

2.7人孔选择

容器上开设人孔规定当Di＞1000时至少设一个人孔，压力容器上开孔最好是圆形的，人孔公称直径最小尺度为Φ400㎜。

2.8进出料管的选择

材料：

容器管一般采用无缝钢管，所以液体进料口接管材料选择无缝钢管，采用无缝钢管标准GB8163-87。

材料16MnR。

结构：

接管伸进设备内切成45度，可避免物料沿设备内壁流动，减少物料对壁的磨损和腐蚀。

2.9液位计的设计

液位计的种类很多，常用玻璃板液位计有三种：

透光式、反射式、视镜式。

选用反射式玻璃板液位计，标准号HG21590-95，法兰形式及其代号C型（长颈对焊突面管法兰HG20617-97），液位计型号R型公称压力PN4.0，使用温度0到250℃。

安全阀的选型（两个）

2.10排污阀的选型

选择无缝钢管GB8163-87热轧钢为材料的排污管焊接在容器底部，尺寸为Φ89×

12mm。

一般罐壁上安装三个，上部，中部，下部各一个，以便于检查对比。

放空阀安装在储罐的顶部，做成向下U型弯，作火炬系统时，需将U型弯角去掉。

2.13检尺口

一般安装在储罐顶部。

2.14取样口

根据GB/T6680-2003采样的基本要求

2.14.1采样人员必须熟悉被采液体化工的特性、安全操作的有关知识及处理方法，严格遵守GB/T3723的各项规定。

2.14.2采样前应进行预检，并根据检查结果制定采样方案，按此方案采的具有代表性的样品。

2.15防静电

根据《石油化工企业设计防火规范》，对爆炸、火灾危险场所内可能产生静电危险的设备和管道，均应采取静电接地措施。

装卸栈台和码头的管道、设备、建筑物、构筑物的金属构件和铁路钢轨等（作阴极保护者除外），均应作电气连接并接地。

2.16可燃气体报警（SH3063-1999）

系统的最基本的构成包括检测器和报警器组成的可燃气体报警仪，或由检测器和指示报警器组成的可燃气体或有毒气体检测报警仪，也可以是专用的数据采集系统与检测器组成的检测报警系统。

2.17罐基础《大型储罐基础设计与地基处理》

取基础厚度为0.3m，利用勾股定理可得基础下底直径为3.35×

2+18=24.7m

2.18围堰（APIStd2510）

L==53m

综上得，围堰高1.8m，边长53m。

根据GB50351-2005，选用砖、砌块防火墙，双面抹水泥砂浆，厚度为250mm。

2.19防火堤

2.19.1防火堤的要求

防火堤：

用于常压液体储罐组，在油罐和其他液态危险品储罐发生泄漏事故时，防止液体外流和火灾蔓延的构筑物。

2.19.2防火堤尺寸的计算

油罐组防火堤有效容积应按下式计算[3]:

V=A*Hj-（V1+V2+V3+V4）

所以防火堤的总长度为52.49×

4=209.93m。

高度为2.2m

2.20防静电与雷击：

2.20.1防止静电甲醇罐区内可能引起燃烧、爆炸的静电火源主要来自物料输送、人员行走、穿脱衣服以及其它物体摩擦产生的静电。

因此,与罐区安全设计密切相关的则是防止和减少物料输送产生的静电,其主要内容包括:

2.20.2防雷击：

由于雷电在极短时间内放出巨大的能量,如果甲醇罐区内的易燃易爆区域遭受雷击,就易造成火灾、爆炸事故。

为抑制和减少雷电的危害,应设置防雷装置,常见的

有避雷针、避雷线、避雷网、避雷带、避雷器。

针对甲醇罐区不同的储罐型式（如固定顶、浮顶）,防雷设施的设置也各异。

2.20.3消除静电（GB50160-20089.29.3.）

储罐均应采取防静电接地措施。

防静电接地电阻值不宜大于10Ω。

储罐的防雷接地装置可兼作防静电接地装置。

储罐内各金属构件必须与罐体等电位连接并接地。

为消除由于管内液态烃流动与管壁摩擦产生的静电，液态烃工艺管道、不带电的金属部分，都应接地保护，接地电阻不得大于10欧，所有法兰及丝扣连接处应焊上导线或用铜片跨接。

当储罐内壁使用防腐涂料时，只要涂料的电阻率小于所储存液体的电阻率，就不会妨碍电荷的逸散。

为消除人体静电，在扶梯进口处，应设置接地金属棒，或在已接地的金属栏杆上留出1m长的裸露金属面。

2.20.4储罐装