淮南液化石油气站安全设施设计专篇.docx
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淮南液化石油气站安全设施设计专篇
[安全设施设计专篇]
[淮南市鹏淮石油液化气销售有限公司]
[工程项目设计文件]
淮南市鹏淮石油液化气销售有限公司
液化气石油气灌装站建设工程
工程编号：
2014890/XS
安全设施设计专篇
设计单位：
山东一通工程技术服务有限公司
ShandongYitongEngineering&TechnologyCo.,Ltd.
二〇一四年九月
淮南市鹏淮石油液化气销售有限公司液化气石油气灌装站建设工程（工程编号：
2014890/XS）
《安全设施设计专篇》
编制：
校对：
审核：
批准：
前言
液化石油气是一种低碳数的烃类混合物。
其组成主要有乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯及少量的戊烷、戊烯等。
它在常温常压下为气体，只有在加压和降低温度的条件下，才变为液体，故称为液化气石油气。
液化石油气无色透明，具有烃类的特殊味道，在常温常压下呈气体，在气态下比空气重2倍左右，容易停滞和积聚在地面的空间、坑、沟、下水道和墙角等低洼处，一时不易被风吹散。
液化气石油气的饱和蒸气压随温度升高而剧烈增加，其膨胀系数也较大，一般为水的10倍以上，气化后体积膨胀250～300倍左右。
与空气混合形成爆炸性物质，遇火源便可爆炸。
它的爆炸范围较宽，一般在与空气体积比为1.5～12%，爆炸速度为2000～3000m/s。
一旦发生爆炸着火事故，会造成严重的后果。
液化石油气的热值很高，液体低发热值可达45980kJ/kg，气体低发热值91960～108680kJ/kg，是一种非常好的燃料。
所以在能源需求方面被广泛使用在家庭、工业、汽车等方面。
液化石油气为低压液化气体，其充装压力不大于1.77MPa，容积装量系数不大于0.9。
受淮南市鹏淮石油液化气销售有限公司委托，由本单位编制《淮南市鹏淮石油液化气销售有限公司液化气石油气灌装站安全设施设计专篇》。
经过了全面的调查、分析、研究，对技术经济方案进行了充分论证。
在有关部门的积极支持和配合下，现已完成了该项目安全设施设计专篇的编制工作。
淮南市鹏淮石油液化气销售有限公司多年来一直从事民用液化石油气的充装、运输、销售、运行管理，具有气体充装、销售、管理等一整套的管理体系和专业人员队伍。
对淮南市鹏淮石油液化气销售有限公司来说，既具有较好的经济效益，又在安全方面减少了风险。
1设计依据
1.1编制依据
1.1.1淮南市鹏淮石油液化气销售有限公司项目可行性研究报告
1.1.2本工程建设主管部门文件
1、淮南市建委关于本工程的审批文件（见附件）
2、《建设工程消防设计文件申报要求》。
1.2设计原则
1、经济可行、技术可靠、工艺完整、设备先进
2、占地少、投资小、建设周期短
3、在城市燃气总体规划下以近期为主、远近结合。
1.2.1项目贯彻执行的有关方针政策
贯彻国家安全标准化项目建设模式，强化消防安全意识，立足“以防为主，防消结合”，优化设计方案，确保本质安全。
安全提示语：
在设计文件的编制过程中体现了质量、环境、职业健康安全体系的要求，已明确相关措施，要求工程建设各个阶段按照设计逐条实施，以确保工程质量优良，装置本质安全，环境条件符合要求。
项目建设贯彻执行的有关法规文件：
国际公约第170号《作业场所安全使用化学品公约》（94年10月22日八届人大会议通过）。
《中华人民共和国特种设备安全法》（2014年1月1日）
《中华人民共和国劳动法》（1995年1月1日）
《中华人民共和国安全生产法》（2002年11月1日）
《中华人民共和国清洁生产促进法》（2003年1月1日）
《中华人民共和国职业病防治法》（2002年5月1日）
《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月26日）
《中华人民共和国消防法》（2009年5月1日）
《危险化学品安全管理条例》国务院[2002]344号令
《使用有毒物品作业场所劳动保护条例》国务院[2002]352号令
《特种设备安全检查条例》（国务院令第549号）
《安全生产许可证条例》（国务院令第397号）
《危险化学品名录》（2002年版）
《剧毒化学品目录》（国家安全生产监督管理局等8部门公告，2003第2号）
《易制毒化学品管理条例》（国务院第445号令）
《各类监控化学品名录》（原中华人民共和国化学工业部令第11号）
《建设项目职业病危害分类管理办法》卫生部令第49（2006年6月15日起施行）
《生产经营单位安全培训规定》总局令第3号（2006年3月日起施行）
《危险化学品建设项目安全许可实施办法》总局令第8号（2006年10月1日施行）
《危险化学品生产企业安全生产许可证实施办法》（国家安监局令第10号）
国家安全监管总局关于印发《危险化学品建设项目安全设施目录》（试行）和《危险化学品建设项目安全设施设计专篇编制导则》（试行）的通知（安监总危化[2007]225号）
《关于危险化学品建设项目安全许可和试生产（使用）方案备案工作的意见》（安监总危化[2007]121号）
《安徽省安全生产条例》（2007年3月1日起实施）
《关于贯彻实施<危险化学品建设项目安全许可实施办法>有关问题的通知》（皖安监化[2006]228号）
危险化学品事故应急救援预案编制导则（单位版）
国家安全监管总局关于公布《首批重点监管的危险化工工艺目录》的通知（安监总管三[2009]116号）
《生产安全事故应急预案管理方法》（国家安全生产监督管理总局令第17号）
《作业场所职业健康监督管理暂行规定》（国家安全生产监督管理总局令第23号）
《作业场所职业危害申报管理办法》（国家安全生产监督管理总局令第27号）
《特种作业人员安全技术培训考核管理办法》（国家安全生产监督管理总局令第30号）
《关于危险化学品建设项目安全许可和试生产（使用）方案备案工作的意见》（安监总危化[2010]78号）
《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》（国家安全生产监督管理总局令第40号）
1.2.2项目技术和设备国产化程度
本项目的工艺技术采均为国内成熟的技术。
设备选择：
在满足工艺要求的前提下尽量采用国产化设备。
1.2.3项目的建设符合安全可靠、经济合理的原则
本工程的设计和建设在国家法令、政策、标淮、规范允许的范围内，技术经济指标达到了先进水平，做到了为用户节约投资。
进一步贯彻了“项目布置一体化，生产装置露天化，建构筑物轻型化，公用工程社会化，引进技术国产化”的“五化”设计原则。
在搞好工艺设计的同时，搞好配套专业的设计，特别注意加强节能、环保、消防、安全、工业卫生及劳动保护的意识。
根据精简、高效和现代化管理的原则设置装置管理体制及操作定员。
1.3设计采用的主要标准及规范
《工业企业总平面设计规范》GB50187-93
《城镇燃气设计规范》GB50028-2006
《建筑设计防火规范》GB50016-2006
《化工企业总图运输设计规范》（GB50489-2009）
《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）
《建筑抗震设计规范》GB50011-2001（2008年修订）
《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005
《火灾分类》GB/T4968-2008
《危险货物品名表》GB12268-2005
《危险化学品重大危险源辨识》GB18218-2009
《化工企业静电接地设计规程》HG/T20675-90
《防止静电事故通用导则》GB12158-2006
《生产过程安全卫生要求总则》GB12801-2008
《建筑照明设计标准》GB50034-2004
《10KV及以下变电所设计规范》GB50062-92
《低压配电设计规范》GB50054-95
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92
《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010
《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB50493-2009《常用化学危险品贮存通则》GB15603-1995
《易燃易爆性商品储藏养护技术条件》GB17914-1999
《化工企业安全卫士设计规定》HG20571-95
《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2007
《工作场所所有害因素职业接触限值第一部分化学有害因素》GBZ2.1-2007
《生产设备安全卫士设计总则》GB5083-99
《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044-85
《化工行业职业接触毒物危害程度分级》HG24001-96
《噪声工作分级》LD80-1995
《工作场所职业病危害警示标识》GBZ158-2003
《化工装置设备布置设计规定》HG20546-92
《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008
《生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则》AQ/T9002-2006
《危险场所电气防爆安全规范》AQ3009-2007
《安徽省职工个人劳动防护用品发放标准》省劳动局劳护字【1981】第374号
《工业金属管道设计规范》GB50316-2000（2008版）
《液化石油气瓶充装站安全技术条件》GB17267-1998
2工程概况
2.1建设单位概况及建设性质
2.1.1建设单位概况
淮南市鹏淮石油液化气销售有限公司，公司位于淮南市王圩村附近，站区总占地面积5200.06m2（合7.8001亩），该企业从成立后一直从事液化石油气的销售，是由自然人投资成立的有限公司。
公司建立了安全标准化规范的管理体系，严格进行成本管理和质量管理；在对员工的质量意识教育方面，公司要求每一个员工都要牢固树立“质量第一、以质取胜”的理念，提高使命感和责任感。
公司以雄厚的资金实力和技术实力为支撑，致力于能源和环保，着眼于精细产品的研发，本着科学管理、合理规划、提升产品附加值和延长产业链的原则，深化企业内部改革，实现企业的规范化、系统化、信息化管理，确保公司稳健发展。
公司以一支精良的管理团队和忠诚敬业、技术娴熟的员工队伍为支柱，着力弘扬企业文化，为公司的发展和壮大奠定坚实的基础。
公司按照淮南市的有关规定和中央关于发展民营经济企业、允许多种经济形式存在的原则进行的生产经营，企业经营合法，条件成熟，产、供、销基本独立，管理完善，为发展私营经济闯出了一条成功之路，同时对促进地方再就业工程起到了积极的作用。
基于以上原因，公司经过长期调研，决定在淮南市王圩村附近建设200m3液化石油气灌装站。
2.1.2建设性质
200m3液化气石油气灌装站项目
2.2设计范围
本工程为液化石油气（LPG）灌装站建设项目，设计内容包括总平面布置，工艺流程确定，配套的工艺管道系统、设备基础条件、操作控制系统、供配电系统、消防系统和监控系统等；
本站采用成熟的液化气储配灌装工艺进行生产，主要为周边的居民和工商企业提供钢瓶装液化石油气。
2.3生产规模
本项目为4台50m3液化石油气地下卧式储罐（其中一台储罐为残液回收罐，同时也具有储存功能），储灌站能完成卸车、装车、储存、灌瓶、抽残液等功能的液化气石油气灌装站。
灌装能力：
设置4台液化气灌瓶秤、2套残液回收装置。
表2-1主要参数一览表
名称
单位
数量
备注
储罐最大储量
Nm³
180
容积装量系数0.9充装压力为1.77MPa
总存瓶量
t
10
日灌装量
瓶
＜700
充装压力为1.5MPa
运行周期：
本项目设计运行周期为8400小时／年，连续运行。
2.4工艺流程
本液化气储罐站总设计储量为200m3，为小型液化气储罐站，液化石油气以汽车槽车从气源厂运到站内，采用手工灌瓶分配给用户，简单工艺流程如下：
2.4.1卸车：
汽车槽车进站后，将槽车上的卸车软管与汽车装卸柱上的液化气管道相接，然后用压缩机抽吸储罐的气体压入槽车，完成将液化石油气卸入储罐。
在压缩机检修或故障情况下，用烃泵将液化石油气卸入罐中，具体原理如下图：
打开阀门2和3，槽车的气液相阀，储罐的气液相阀。
启动烃泵，罐车中的液态液化石油气在烃泵的作用下，经液相管送入储罐中，气相管仅起压力平衡作用。
罐车
烃泵
储罐
1
2
4
3
图2卸车和装车
2.4.2装车：
利用压缩机完成储罐向槽车装气,具体和卸车相反。
利用灌装烃泵装车按上图打开阀门1和4，在泵的作用下，液态液化石油气经液相管进入罐车。
2.4.3灌瓶：
采用灌装烃泵或灌装烃泵--压缩机串联法将储罐内的液化石油气经管道送至灌瓶秤进行灌瓶。
灌装烃泵罐瓶法：
灌装台
止回阀
安全回流阀
储罐
烃泵
过滤器
图3灌瓶
图3灌瓶
储罐内的液态液化石油气经烃泵加压后送至灌装台灌瓶。
为防止灌瓶时超压，在烃泵出口设置安全回流阀，当烃泵出口处液相管内压力高于安全回流阀的设定压力时，安全回流阀开启，液化石油气流回储罐。
在烃泵出口处设置“止回阀”，防止灌瓶超压时，损害烃泵。
灌装烃泵--压缩机串联法：
灌装台
止回阀
安全回流阀
储罐Ⅱ
烃泵
过滤器
储罐Ⅰ
压缩机
图4灌装烃泵--压缩机串联法
目的：
当环境温度较低，储罐内液化石油气饱和蒸气压较低时，利用压缩机提高灌瓶储罐的气相压力，使烃泵入口有足够的静压头，保证灌瓶工作顺利进行。
烃泵－压缩机联合灌瓶工艺流程（用储罐Ⅱ中的液化石油气灌瓶）
用压缩机将储罐Ⅰ中的气态液化石油气经气相管压入储罐Ⅱ,使储罐Ⅱ内压力升高。
启动烃泵，储罐Ⅱ中的液化石油气由液相管经泵升压后送至灌瓶间，进行灌瓶作业。
2.4.4倒罐:
当储罐检修或其它原因需要时,可用压缩机、烃泵将液化石油气从一罐倒入另一罐中。
利用压缩机可将需要进液化气的罐内气抽出，压入出液化气罐内，达到倒罐功能。
利用烃泵倒罐见下图
烃泵
储罐Ⅱ
储罐Ⅰ
图5倒罐
2.4.5抽残液：
将液化气钢瓶放置在倒残架上固定好，接通气相管道，然后关闭气相阀门，倒置过来，打开液相阀门，便可以抽残液。
2.5主要工艺设备及建构筑物
2.5.1建设工程主要设备
表2-2主要生产设备一览表
序号
设备名称
规格型号
公称压力（MPa）
数量
是否特种设备
绝热型式
1
液化气储罐
50m3埋地式
1.77MPa
4台
是
水喷淋
1
液化气压缩机
1.0m3/h
1.6
2台
2
液化气烃泵
YQ15-5型
1.6
2台
3
清水泵
IS100-80-160型
2台
4
自动灌装秤
DCS-120
4台
5
手摇油泵
SB02φ100
2台
6
倒残架
2套
7
装卸柱
DN50/DN25
1套
8
系统管道
1套
防护彩布
2.5.2主要建构筑物
表2-3主要建构筑物一览表
2.6项目建设地水文地质条件
2.6.1建设场地的地形条件
该工程位于淮南市王圩村附近。
勘察区地形基本平坦。
2.6.2建设场地的气象条件
主要气候特点是：
四季分明，夏季炎热，冬季寒冷，春季升温迅速，秋季降温快；降水较少，气候干燥；热量丰富，光照充足，无霜期长；昼夜温差较大，风沙较多；每年都有八级以上风暴，危害较重。
表2-4淮南市自然条件
项目
单位
参数
年平均气温
℃
15.7
最热月平均气温
℃
28.3
最冷月平均气温
℃
2.5
极端最高气温
℃
41.1
极端最高低温
℃
-13.0
年最大降雨量
mm
1522.2
日最大降雨量
mm
254.6
最热月相对湿度
%
80.5
最冷月相对湿度
%
68.0
全年主导风向及频率
E14SE10
最热月主导风向及频率
E11SE11
年平均风速
m/s
3.3
最大风速
m/s
38.8
基本风压
KPa
0.35
最大积雪深度
m
0.16
基本雪压
KPa
0.4
最大冻土深度
m
0.09
暴雨日数
天
最多年45,历年平均31.2
海拔高度
M
14.5
地耐力
KPa
250
地震设防烈度
度
7
3装置爆炸和火灾危险分析
3.1爆炸和火灾危险性分析
液化石油气灌装站属易燃易爆生产场所，原料与产品均为液化石油气，生产工艺系物理分装过程，没有新的物质生成。
液化石油气主要成分是丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等的混合物，具有易燃、易爆的特点。
表3-1危险化学品理化性质一览表
名称
危险性类别
火灾危险性
闪点℃
爆炸极限（V/V%）
引燃
温度℃
危险货物
编号
液化石油气
第2.1类
易燃气体
甲
-74
2～10
363
21053
本站储罐区（含烃泵棚）、压缩机室、汽车装卸柱、灌瓶间均属于甲类火灾危险生产场所，必须采取安全措施，确保安全生产。
表3-2主要生产场所的火灾危险及防爆等级
场所
生产类别
危险介质
防爆等级
储罐区
甲类
液化石油气
1区
压缩机室
甲类
液化石油气
1区
灌瓶间
甲类
液化石油气
1区
汽车装卸柱
甲类
液化石油气
2区
3.2生产运行过程中主要危害分析
1、液化石油气火灾危险类别为甲，爆炸的速度快，火焰温度高，燃烧热值大（高达105MJ/），爆炸下限低（2%），故燃烧爆炸的危害性大。
2、储罐内存储的是液化气，其饱和蒸汽压随环境温度的升高而增大，极易形成爆炸性气体，在卸车时排入大气中形成可燃性气体气流带，与空气混合，遇明火燃烧爆炸。
3、在卸气过程中，液化石油气在管道中流动均产生静电，操作人员服装化纤布料也会产生静电，静电放电引起火花，极易引爆液化石油气。
4、燃烧爆炸危险性及毒性：
液化石油气属易燃易爆品，微毒，高浓度有麻醉作用，影响中枢神经，主要侵入途径是呼吸吸入、皮肤和眼睛接触；闪点在-70℃以下，与空气混合形成爆炸性气体。
5、在运行中，由于不断发展新用户，经常需要在干管上接支管。
为尽可能减轻对用户用气的影响，一般采用带气作业接管，在接管过程中有混合气逸出。
由于混合气管道设在地上，情况复杂，有时产生断裂、漏气等事故。
混合气是易燃易爆物质，主要的危害是混合气泄漏所造成的火灾和爆炸。
4安全措施
4.1总平面布置
4.1.1原则
1、合理利用场地，节约用地。
2、满足工艺流程要求，做到布局简洁合理，分区明确。
3、满足防火，防爆及卫生等安全防护要求。
4.2总平面布置方案
4.1.2站址及周边环境
该工程位于淮南市王圩村附近。
周边无明火源、学校及人员集中地，交通方便，水源充足，电源便利，无高压电和通讯电线电缆横跨站区。
根据地形状况，站内占地面积约5200m2，包括储罐区和灌装区、辅助区。
站区四周的围墙设置为高度不低于2m的非燃烧体实体围墙，与站外有效隔离。
储罐为地下罐。
罐区和整个站区设4.0m宽的环形消防车道，其回转半径为12m；汽车槽车装卸柱北侧有较大的回车场地，可满足汽车槽车运输要求。
4.1.3储罐区
占地面积为421.2m2，内设4台50m3液化石油气储罐其中1台为残液罐，设2台烃泵（其中一台备用）。
罐区右右两侧设置2根16米独立式避雷针及静电网保护罐体。
消火栓和消防车道可供事故时使用，动力配电引至罐区内提供烃泵动力。
各安全间距均符合规范要求。
4.1.4灌装区
灌装区建筑面积106m2，压缩机房建筑面积为14m2，装卸柱设置压缩机房山墙侧，灌装间前场地可供消防车回车和槽车、钢瓶运输车使用。
屋面的避雷网及地下静电接地网可对灌装间、压缩机房等爆炸和火灾危险性场所起到保护作用，装卸柱设置静电接地卡，消防器材和消火栓可供事故时使用。
各安全设置及间距均符合规范要求。
4.1.5辅助区
辅助区内设置了配电房、消防泵房、门卫值班室等生产性管理设施。
站内空地以草坪为主江西绿化，绿化面积约为总面积的12%以上。
4.1.6储罐与基地外建、构筑物、堆场的防火间距
表4-1储罐与基地外建、构筑物、堆场的防火间距（m）
项目
规范规定间距（m）
实际间距（m）
结论
备注
居民区、村镇和和学校等重要公共建筑
50
＞150
满足规范
工业企业
30
无此项内容
明火、散发火花地点和室外变、配电站
50
无此项内容
民用建筑等甲、乙液体
45
无此项内容
丙类、丁类液体储罐等
35
无此项内容
助燃气体储罐、木材等可燃材料堆场
30
无此项内容
其它建筑
30
无此项内容
铁路
70
无此项内容
公路、道路
25
26
满足规范
架空电力线
1.5倍杆高
无此项内容
架空通讯线
30
无此项内容
4.1.7储罐与站内建、构筑物的防火间距
表4-2储罐与站内建、构筑物的防火间距（m）
项目
规范规定间距（m）
实际间距（m）
结论
备注
明火、散发火花地点
无此项内容
办公、生活建筑
30×50%
41
满足规范
灌装间、压缩机房、瓶库
20×50%
11
满足规范
值班室、门卫
20×50%
30
满足规范
装卸柱
20×50%
15
满足规范
变配电室、发电机室
20×50%
20
满足规范
机修间
30×50%
20
满足规范
消防泵房、消防取水口
40×50%
22
满足规范
站内道路
20×50%
11
满足规范
围墙
30×50%
41
满足规范
4.1.8灌装间与站内建、构筑物的防火间距（总存瓶量≤10t,日灌装≤700瓶）
表4-3灌装间与站内建、构筑物的防火间距
项目
规范规定间距（m）
实际间距（m）
结论
备注
明火、散发火花地点
25
无此项内容
办公、生活建筑
20
54
满足规范
压缩机房
无门窗山墙隔开
无门窗山墙隔开
满足规范
值班室、门卫
12、15
31
满足规范
装卸柱
无门窗山墙侧
无门窗山墙侧
满足规范
变配电室、发电机室
15
62
满足规范
机修间
25
53
满足规范
备品备件库
12
53
满足规范
消防泵房、消防取水口
25
71
满足规范
站内道路
10
10
满足规范
围墙
10
10
满足规范
4.2危险物料的安全控制
4.2.1运行安全控制
该项目涉及的物料为液化石油气，其火灾危险性分类为甲类。
最有可能出现的事故为火灾爆炸，发生该类事故危险性较大的部位有：
本站储罐区（含烃泵棚）、压缩机室、汽车装卸柱、灌瓶间。
1、液化石油气储罐为地下罐。
2、储罐设置安全阀。
3、设置紧急切断阀。
4、设置过流阀。
5、应定期请相关部门对防雷、防静电设施进行检测，如检测结果不符合要求应及时进行整改。
6、应及时更换过期的消防和劳动保护设施，对在用设施应定期请相关部门对上述设施进行检测。
7、应对从业人员进行培训，告知其物料、生产过程的危险性。
8、制定完善的岗位责任制和安全操作规程。
9、管理人员及特种
升级会员 