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50方液化石油气储罐

中矿国际淮南机械有限公司

压力容器设计风险评估报告

产品名称：

50m3液化石油气储罐

产品编号：

101823-1~2

产品图号：

ZKHJ（C）1007-02

设备代码：

21301030020100148/149

容器类别：

Ⅲ类

编制日期

校对日期

审核日期

批准日期

中矿国际淮南机机械有限公司技术部

50m3液化石油气储罐设计风险评估报告

1．液化石油气的来源、组成、特点及用途

1.1液化石油气的来源

液化石油气是在石油天然气开采和炼制过程中，作为副产品而取得到的以丙烷、丁烷为主要成分的碳氢化合物。

在常温常压下为气体，只有在加压或降温的条件下，才变成液体，故称为液化石油气。

中文又称：

压凝汽油

工程设计中称这种压缩、降温后以丙烷、丁烷为主要成分的碳氢化合物为：

LPG。

1.2液化石油气的组成

主要是由丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）组成的，有些LPG还含有丙烯（C3H6）和丁烯（C4H8）

1.3液化石油气的特点：

LPG无色（或黄棕色液体），有特殊臭味，有毒。

具有易燃易爆性、气化性、受热膨胀性、滞留性、带电性、腐蚀性及窒息性等特点

1.4液化石油气的主要用途：

a.民用燃气：

烹调、烧水、取暖等。

b.工业用：

干燥、定型、发泡、熔化金属、烘烤等。

c.农业生产：

烘烤、采暖、催熟等

2液化石油气液化气危害特性

2.1健康危害：

本品有麻醉作用。

急性中毒：

有头晕、头痛、兴奋或嗜睡、恶心、呕吐、脉缓等；重症者可突然倒下，尿失禁，意识丧失，甚至呼吸停止。

可致皮肤冻伤。

慢性影响：

长期接触低浓度者，可出现头痛、头晕、睡眠不佳、易疲劳、情绪不稳以及植物神经功能紊乱等。

2.2环境危害：

对环境有危害，对水体、土壤和大气可造成污染。

2.3燃爆危险：

本品易燃爆，具有麻醉性。

2.4危险特性：

极易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物。

液化石油气气体与空气混合的物质遇热源和明火会燃烧爆炸，爆炸极限是1.7%～9.7%，爆炸威力是等量TNT炸药的4～10倍。

与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。

其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃

3.风险评估报告适应范围和目的

3.1风险评估报告适应范围

本风险评估报告仅适应产品名称：

50m3液化石油气储罐，产品编号：

101823-1~2，产品图号：

ZKHJ（C）1007-02，设备代码：

21301030020100148/149，由“中矿国际淮南机械有限公司”负责设计、制造的产品。

3.2风险评估的目的:

液化石油气是易燃易爆性、气化性、受热膨胀性、滞留性、带电性、腐蚀性及窒息性等特点的介质，并具有毒性。

液化石油气气体与空气混合的物质遇热源和明火会燃烧爆炸，爆炸极限是1.7%～9.7%，爆炸威力是等量TNT炸药的4～10倍。

所以本设备本身具有爆炸危险和爆炸能量，以及所含液化石油气介质可能的外泄，所导致的次生危害，都会危害到容器附近人员和设施的安全，因此；

a.全面分析本设备在建造和使用过程中可能出现的失效模式，提出防止这些失效的方法和措施，保证本设备在预计使用条件下的本质安全；

b.依据风险工程的理论，系统评价风险的水平，采取必要的措施，将风险控制在可以接受的水平；

c.告诉本设备的使用用户，说明本设备可能出现的破坏形式，以及当发生破坏时应该采取的措施，便于制定合适的应急预案；

d.提供足够的信息，保证本设备的安全使用。

这些就是本设计风险评估报告的目的。

4风险评估报告的依据

4.1风险评估法规和标准：

TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》

TSGR7001-2004《压力容器定期检验规则》（包括：

1、2、3号修改通知）

GB/T19624-2004《在用含缺陷压力容器安全评定》

4.2设计依据法规和标准：

TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》

GB150-1998《钢制压力容器》

JB/T4731-2005《钢制卧式容器》

HG20584-1998《钢制化工容器制造技术要求》

4.3“50m3液化石油气储罐”的设计参数；

4.3.1压力：

设计压力：

1.8MPa,安全阀起跳压力：

1.77MPa。

4.3.2温度：

设计温度：

50℃，工作温度：

常压

4.3.3设备工作介质：

a.介质名称：

液化石油气（介质H2S≤100mmg/l）。

b.介质性质：

○1毒性程度：

中度危害

○2介质的物理性质：

无色（或黄棕色液体），有特殊臭味，有毒。

介质的密度：

585㎏/m3。

主要成分是丙烷、丁烷和异丁烷。

常温下为气态，比空气重1.5～2倍。

液态时沸点为：

—47℃～0.57℃，

由液态挥发成气体，体积扩大250倍，1公斤液化气全部汽化体积可达500升，可形成25立方米的爆炸性气体。

爆炸极限1.7%～9.7%，爆炸威力是等量TNT炸药的4～10倍。

闪点为：

—104℃～—67℃。

着火温度445℃～497℃，点火能量0.175～0.38mj。

4.3.4容器类别：

Ⅲ类

4.3.5主要受压原件材料；

a.筒体：

δ=14mm、材质；Q345R、材料标准：

GB713《锅炉和压力容器用钢板》

b.封头：

δ=14mm、材质；Q345R、材料标准：

GB713《锅炉和压力容器用钢板》

c.接管采用；GB/T8163《输送流体用无缝钢管》

d锻件采用：

JB4726《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》

4.3.6主体结构：

罐体内径=2400mm、总长度=11496mm总高≈3337mm。

其余见竣工图。

4.3.7设备容积：

50m3

4.3.8设备腐蚀余量：

1.2mm

4.3.9设备充装系数：

0.9

4.3.10焊接系数：

1.0

4.3.11焊缝检验：

a.A、B焊缝100%RT检测，执行标准：

JB/T4730.2，合格级别/技术等级：

Ⅱ/AB.

b.C、D焊缝100%MT检测，执行标准：

JB/T4730.4，合格级别:

Ⅰ

4.3.12压力试验：

a.水压试验压力：

2.25MPa,b.气密性试验压力：

1.8MPa

4.3.13设备载荷：

4.3.13.1设备使用工况下的载荷；

a.设备自重：

10825Kg。

b.设备储存介质质量：

22500Kg。

c.外载荷：

○1设备上部设置5000×1000的平台、栏杆、一处直立式爬梯，总质量约为1200Kg○2其余外载荷可忽略不计。

d.设备承载的最大载荷：

38623Kg。

4.3.13.2设备水压试验工况下的载荷；设备在水压试验时装载水的质量为：

50000Kg（其余同2.2.11.1条a、c款），此时设备承载的载荷为：

60825Kg

4.3.14使用寿命：

10年

4.4“50m3液化石油气储罐”强度计算书（产品图号：

ZKHJ（C）1007-02、产品编号：

101823-1~2、设备代码：

21301030020100148/149）

5设计主要操作条件工况

5.1“50m3液化石油气储罐”工作环境；

5.1.1本设计“50m3液化石油气储罐”应安置在露天场地，良好防护和符合规范的隔离区域，远离明火区，应有良好接地装置和防雷电装置，必要的消防设置。

具体参照GB50028-2006《城镇燃气设计规范》要求和按规划设计要求。

5.1.2设备表面温度应能得到有效控制，设备应上部安装喷淋冷却装置，用于高温气候对罐体降温。

其表面温度不得大于40℃。

具体要求按工艺和规划设计。

5.1.3最高工作压力：

≤1.71MPa。

5.1.4装卸液化石油气介质时的压力为：

≤1.71MPa

5.1.5安全阀排放压力：

≤1.71MPa。

5.2设备的储存量：

设备容积：

50m3，设备充装系数：

0.9，最大液化石油气介质储存量为：

≤45m3，设备储存液氨介质质量：

≤26325Kg。

不得超量储存

5.3设备连接的安全附件：

5.3.1设备连接安全附件主要包括：

○1压力表、○2安全阀、○3温度计、○4液位计、○5阀门。

5.3.2压力表：

量程为：

0～4.0MPa，精度等级不得低于1.6级，表盘直径≥100mm，并经校验合格。

具体按TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》8.4条执行

5.3.3安全阀：

具有资格专业厂家生产的产品，调试到规定排放压力，并经反复试验合格。

具体按TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》8.1条、8.2条、8.3条执行和TSGZF001-2006《安全阀安全技术监察规程》相关条款执行。

5.3.4液位计：

显示正确，无误。

具体按TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》8.5条执行

5.3.5温度计应定期进行检验，具体按TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》8.6条执行

5.3.6阀门：

开启正确，无泄漏。

并定期进行检验。

5.4设备应设置方便操作平台和爬梯，便于操作和检修。

5.5连接管道接口应为：

HG/T2059标准高颈对焊法兰、带加强环的金属缠绕垫片和专用高强度螺栓组合

6在设计工况下可能发生的危害在设计工况下可能发生的危害在设计工况下可能发生的危害在设计工况下可能发生的危害

6.1在设计工况下制造、安装、改造、维修、定期检验、缺陷判断和安全性评价基本规则：

6.1.1制造应符合；TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》、GB150-1998《钢制压力容器》、图样的要求。

6.1.2安装、改造、维修应遵循：

TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》5条规定要求。

6.1.3使用管理应遵循：

TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》6条规定要求。

6.1.4定期检验应遵循：

TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》7条规定和TSGR7001-2004《压力容器定期检验规则》（包括：

1、2、3号修改通知）要求

6.1.5在用本期间设备缺陷判断和安全性评价：

按GB/T19624-2004《在用含缺陷压力容器安全评定》规定执行。

6.2在满足4.1条后，设计工况下可能发生危害：

6.2.1泄漏现象：

a.阀门是液化石油气储罐的易泄露的部位，阀门的法兰（密封垫片）因老化、开裂、螺栓紧固不均匀等现象损坏而泄漏，泄漏的法兰及密封面又分为阀门前的法兰和阀门后法兰，一般来说，阀门后法兰及密封面泄漏较易处置，阀门前法兰及密封面或阀门根部的泄漏较难处置。

b.环境开裂：

本设备主要是硫化氢物质介质应力腐蚀开裂，造成的泄漏现象。

（在长期使用的液化石油气储罐的检测中发现，介质液化石油气硫和硫化氢含量都很大。

）

c.装卸介质时，压力变化频率过高，产生的循环失效，例如：

密封接口螺栓和丝扣接口疲劳，造成的泄漏现象。

d.不可预见外来能量的破坏，造成设备损害，造成的泄漏现象

6.2.2爆炸现象；

a.由于泄漏造成局部环境液化石油气浓度达到爆炸极限1.7%～9.7%，可能造成爆炸现象。

b.超压、超量储存、装卸介质，可能造成爆炸现象。

c.检修时未对储罐内残余介质进行清除和对罐内空间氨气进行置换，罐内液化石油气浓度达到爆炸极限1.7%～9.7%，动用明火和机械撞击产生火花，可能造成爆炸现象。

d.外来高温（明火）和不可预见外来能量撞击，造成变形和损伤，可能造成爆炸现象。

6.2.3破损现象；

a.超期服役，且腐蚀缺陷超过按GB/T19624-2004《在用含缺陷压力容器安全评定》安全性评定范围，存在无法在设计工况工作破损现象。

b.设备连接的安全附件不能正常工作。

存在安全隐患破损现象。

6.2.4变形现象：

a.两鞍座基础设计、施工存在的缺陷，使用工况下的载荷下产生的变形现象。

b.超压、超量储存、装卸介质，产生的变形现象。

c.外来高温（明火）和不可预见外来能量撞击，造成变形现象。

6.3次生危害现象：

人员接触中毒和环境危

6.3.1人员接触中毒：

6.3.1.1人员接触急性中毒：

有头晕、头痛、兴奋或嗜睡、恶心、呕吐、脉缓等；重症者可突然倒下，尿失禁，意识丧失，甚至呼吸停止。

可致皮肤冻伤。

6.3.1.2慢性中毒影响：

长期接触低浓度者，可出现头痛、头晕、睡眠不佳、易疲劳、情绪不稳以及植物神经功能紊乱等。

6.3.2环境危害：

其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。

对环境有危害，对水体、土壤和大气可造成污染。

7失效模式失效模式失效模式失效模式的评定的评定的评定的评定

7.1断裂与塑性失效的评定：

7.1.1评定方法：

平面、凹坑、气孔和夹渣缺陷的评定。

按GB/T19624《在用含缺陷压力容器安全评定》5.3、5.4、5.5、5.7条（平面缺陷的常规评定）

7.1.2评定的安全系数：

按GB/T19624《在用含缺陷压力容器安全评定》5.2条表5-1失效后果一般各系数值取值。

7.2疲劳失效评定：

按GB/T19624《在用含缺陷压力容器安全评定》6条进行。

安全性评价应满足GB/T19624标准6-10式的要求。

8、发生危害现象处理措施发生危害现象处理措施发生危害现象处理措施发生危害现象处理措施

8.1泄漏处理措施：

8.1.1泄漏防范措施

8.1.1.1建立储罐安全操作规程和管理制度，记载卸装介质操作记录和交接班的管理记录8.1.1.2设置储罐区环境的液化石油气浓度监测装置，具体要求按SH3063-1999《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》标准要求，并定期进行监测记录。

8.1.1.3不定期用含有一定浓度肥皂水对连接口进行检查。

（检查人员检查时，应装备必要的防护装备，可按6.1.2.2条规定执行。

）

8.1.1.4定期进行检验，并应遵循：

TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》7条规定和TSGR7001-2004《压力容器定期检验规则》（包括：

1、2、3号修改通知）要求

8.1.2少量泄漏措施：

8.1.2.1关闭介质入口管路的阀门，应立即关闭罐区内的全部储罐的介质入口管路的阀门，同时停止周边全部装置运转操作。

迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔离，严格限制出入。

切断火源。

8.1.2.2尽可能切断泄漏源。

应急处理人员现场防护如下：

a.呼吸系统防护:

高浓度环境中，建议佩戴过滤式防毒面具（半面罩），戴自给正压式呼吸器。

b.眼睛防护:

一般不需要特殊防护，高浓度接触时可戴化学安全防护眼镜。

c.身体防护:

穿防静电工作服。

d.手防护:

戴胶皮防寒防护手套。

e.其它:

避免高浓度吸入。

进入罐区限制性空间或其它高浓度区作业人员，须有人监护。

8.1.2.3有要直接接触泄漏物，用工业覆盖层或吸附/吸收剂盖住泄漏点附近的下水道等地方，防止气体进入。

合理通风，加速扩散。

喷雾状水稀释。

可用砂土、蛭石等惰性吸收材料收集和吸附泄漏物质，以便废弃处理。

8.1.2.4转移泄漏的容器到安全地带，用含有一定浓度肥皂水对泄露部位进行检测，确定泄露状况（检查人员检查时，应装备必要的防护装备，可按6.1.2.2条规定执行。

），

8.1.2.5应利用烃泵将罐内液化石油气转入备用液化石油气储罐内存放。

对残余罐内液化石油气进行清洗和排放，在用惰性气体置换罐内的液化石油气（置换方法应制定工艺，并按工艺操作执行），保证置换后罐内浓度≤0.05%。

8.1.2.6制定维修方案，必要时应将储罐送交有资格制造厂进行维修施工。

8.1.3大量泄漏措施：

8.1.3.1当发现大量泄漏时，除应按6.1.2.1条、6.1.2.3条做应急处理外，还应立即向当地政府和“119”及当地环保部门、公安交警部门报警，报警内容应包括：

事故单位；事故发生的时间、地点、化学品名称和泄漏量、危险程度；有无人员伤亡以及报警人姓名、电话。

8.1.3.2在保证安全的情况下，要堵漏或翻转泄漏的容器以避免液液化石油气漏出。

要喷雾状水，以抑制蒸气或改变蒸气云的流向，但禁止用水直接冲击泄漏液化石油气的或泄漏源。

防止泄漏物进入水体、下水道、地下室或密闭性空间。

禁止进入液化石油气可能汇集的受限空间。

8.1.3.3清洗以后，在储存和再使用前要将所有的保护性服装和设备洗消。

8.1.3.4下一步操作可按6.1.2.5条、6.1.2.6条操作来完成。

8.2燃烧爆炸处置

8.2.1燃烧爆炸特性：

见液化石油气介质的物理性质。

8.2.2发生爆炸后，应立即关闭罐区内的全部储罐的介质入口管路的阀门，同时停止周边全部装置运转操作。

8.2.3火灾处理措施

（1）报警：

迅速向当地119消防、政府报警。

报警内容应包括：

事故单位；事故发生的时间、地点、化学品名称、危险程度；有无人员伤亡以及报警人姓名、电话。

（2）隔离、疏散、转移遇险人员到安全区域，按消防专业的要求警戒区，并在通往事故现场的主要干道上实行交通管制，除消防及应急处理人员外，其他人员禁止进入警戒区，并迅速撤离无关人员。

（3）消防人员进入火场前，应穿着防化服，佩戴正压式呼吸器（具体可按6.1.2.2条规定执行）。

（4）小火灾时用干粉或CO2灭火器，大火灾时用水幕、雾状水或常规泡沫。

（5）储罐火灾时，尽可能远距离灭火或使用遥控水枪或水炮扑救。

（6）切勿直接对泄漏口或安全阀门喷水，防止产生冻结。

（7）安全阀发出声响或变色时应尽快撤离，切勿在储罐两端停留

8.2.4同时组织专业人员制定抢救和修理方案。

并将事故及时上报有关部门。

8.3受伤人员处理措施：

8.3.1皮肤接触：

若有冻伤和烧伤，就医治疗。

8.3.2吸入：

迅速脱离现场至空气新鲜处。

保持呼吸道通畅。

如呼吸困难，给输氧。

如呼吸停止，立即进行人工呼吸。

就医。

9.使用、维修、改造

9.1使用管理应遵循：

TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》6条规定要求。

9.2安装、改造、维修应遵循：

TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》5条规定要求。

9.3改造、维修的注意事项：

9.3.1要在受压原件上进行更换、焊接等改造、维修，改造、维修后应对设备整体进行热处理，热处理规范应遵循JB/T4709《钢制压力容器焊接规程》相关要求执行。

其余应遵循TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》、GB150《钢制压力容器》相关要求

9.3.2维修时应对储罐内残余介质进行清除和对罐内空间液化石油气采用惰性气体进行置换，罐内液化石油气的浓度应≤0.01%。

9.3.3在储罐区严禁动用明火和金属机械工具操作。

10其它事项

10.1本报告引用和采取法规、标准在设备使用期间内当有更新、更换，应以最新版本的法规、标准执行，不同之处，应由报告人进行修改和重新编制。

10..2本报告不作为设备事故评估依据。

主要针对设计阶段危害识别和风险控制，其目的是提高设计工作的可靠性。

11引用相关法规、标准、资料

国务院第373号令“特种设备安全监察条例”

国家质监总局第22号令“锅炉压力容器制造监督管理办法”

TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》

TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》释义

TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》问题解答

国家质量监督检验检疫总局“质检特函【2009】89号文关于《固定式压力容器安全技术监察规程》的实施意见”

TSGR7001-2004《压力容器定期检验规则》（包括：

1、2、3号修改通知）

TSGZF001-2006《安全阀安全技术监察规程》。

GB/T19624-2004《在用含缺陷压力容器安全评定》

GB150-1998《钢制压力容器》

JB/T4731-2005《钢制卧式容器》

JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》

HG20584-1998《钢制化工容器制造技术要求》

HG20660-2000《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》

GB50028-2006《城镇燃气设计规范》

SH3063-1999《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》

附件A“50m3液化石油气储罐”泄漏消防和专业人员紧急处置措施

A1侦察、检测和解救

A1.1现场调查；

A1.1.1接到报警后，进入现场后，要立即详细询问调查现场负责人员，是泄漏还是以燃烧，有无发生局部爆炸，泄漏部位，是气相还是液相泄漏，泄漏量大小。

A1.1.2调出储罐区的资料，确定储罐区的总体布局，泄漏罐的储量和泄漏罐的实际储量，邻近罐的储量，罐区总储量。

周边装置和环境的工况。

A1.1.3有无采取堵漏措施，有无堵漏设备，是否能够实施堵漏，能否采取倒灌措施。

A1.1.4要了解和确定泄漏扩散区有无火源，

A1.1.5测定现场的风力和风向，利用检测仪器测定现场浓度。

A1.1.6选定消防车的停车位置和进攻路线；消防车要选择上风方向通道入口，停靠在上风方向的适当的部位，使用上风方向水源，在扩散区上风和侧风处选择进攻路线。

A1.2立即调查现场有无被困和遇难人员，确定后应立即采取措施解救无被困和遇难人员。

A2A2A2A2紧急处置紧急处置紧急处置紧急处置

A2.1关闭介质来源阀门，制止泄漏，关闭管道阀门时，必须设开花或喷雾水枪进行掩护。

A2.2设立禁戒区，确定禁戒范围，设立禁戒标志，布置禁戒人员，严禁人员出入。

并应实施动态检测，要不间断的对上风区和扩散周边区域进行浓度监测。

A2.3禁绝火源：

A2.3.1切断警戒区内所有电源，熄灭明火。

A2.3.2高热设备停止工作，关闭附近的正在运转装置。

A2.3.3关闭警戒区内抢险工作人员的手机，切断电话线路。

A2.3.4不准穿化纤类服装和带铁钉的鞋进入警戒区，不准带铁质工具进入扩散区参加救援抢险。

A2.4加强防护

A2.4.1进入现场或警戒区的队员，必须佩戴呼吸器及各种防护器具，穿密封式消防防护服。

A2.4.2外围人员要穿纯棉战斗服，扎紧裤口袖口，勒紧腰带裤袋，必要时全身浇湿进入扩散区。

A2.5喷雾稀释

A2.5.1组织一定数量的喷雾水枪，驱散、稀释沉积飘浮的气体。

A2.5.2抢险人员进行堵漏时，必须设喷雾水枪进行掩护。

A2.5.3对储罐顶部开口泄漏，要用喷雾水枪拖住下沉的气体，往上驱散，使之在一定的高度飘散。

A2.5.4驱散稀释不准使用直流水枪，以免强水流冲击会产生静电。

A2.5.5储罐区有蒸汽管线时，可采用施放蒸汽来稀释泄漏的液化石油气。

A2.6实施堵漏；

A2.6.1管道和罐体孔洞形泄漏；应使用专用的管道内封式、外封式、捆绑式充气堵漏工具进行迅速堵漏。

或用金属螺钉加粘合剂旋挤堵漏。

或利用木楔、硬质的橡胶塞堵漏。

A2.6.2法兰泄漏：

a.因螺栓松动引起的法兰泄漏时，应使用无火花工具，紧固螺栓，制止泄漏。

b.法兰垫片老化，导致带压泄漏，应使用高压注射密封胶堵漏和专用法兰夹具压紧进