2023年m3氯乙烯罐区防火设计.docx
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1、摘要氯乙烯是被列入高毒物品的易燃易爆气体物质 ,液化氯乙烯由于其常温储存下蒸气压力高于大气压而在发生泄漏时简洁引起火灾、爆炸、中毒等事故。氯乙烯储罐往往由于储存的物质量大而成为重大危急源。本文通过现阶段相关法律、法规的规定和一些计算,分析了对整个氯乙烯储罐区的安全设计,并对整个氯乙烯储罐的危急有害因素进展辨识,提出安全对策措施,对罐区进展全方面的把握。1AbstractVinylchloridewasincludedinthehightoxicsubstances flammableandexplosive gases,Liquefied chlorine ethylene duetoitss
2、toredatroomtemperatureunder steam pressureishigherthantheatmosphericpressure inthe leak caneasilycausefire,explosion, poisoningandotheraccidents.Vinylchloride tankoften becausethestoredmaterial quality andbecomethemajordangersource.Thisarticlethroughtocurrentlaws,regulations andsome calculation,anal
3、ysiswasmadeonthe vinylchloride tank areasafe design, andthe vinylchloride tank ofthedangerousandharmfulfactorswereidentified, somecountermeasuresareraised,onthe farm allaspectsofgrasping.1名目摘要1第 1 章 概述61.1 氯乙烯61.1.1 氯乙烯的用途和特点61.1.2 理化性质61.1.3 危急性概述71.2 氯乙烯的储存工艺条件确实定81.2.1 氯乙烯储存方式简介及选择81.2.2 氯乙烯储存工艺条
4、件确实定91.2.3 氯乙烯的储存容器的选择10第 2 章 氯乙烯球罐设计112.1 球罐的计算112.1.1 设 计温度下球壳的计算厚度112.1.2 设计温度下球壳的最大允许工作应力 p12w2.1.3 球罐质量计算122.1.4 地震载荷计算132.1.5 风载荷计算142.1.6 弯矩计算152.1.7 支柱计算152.2 氯乙烯球罐冷却喷淋系统设计202.2.1 用水量确实定202.2.2 水雾喷头的布置212.2.3 喷头数量确实定212.2.4 喷头选型232.2.6 泵及扬程242.2.7 留意事项242.2.8 水喷雾灭火系统的掌握2412.3 安全附件242.3.1 安全阀
5、242.3.2 液位计252.3.3 温度计252.3.4 液位报警器25第 3 章 氯乙烯球罐区的平面布置273.1 氯乙烯球罐的总平面布置273.1.1 区域规划273.1.2 工厂总平面布局283.1.3 厂内道路293.1.4 厂内管道303.1.5 氯乙烯的地上储罐303.2 防火堤的设计313.2.1 防火堤的选型313.2.2 防火堤的构造313.2.3 防火堤变形缝设置的一些规定313.2.4 防火堤内侧培土符合的规定313.2.5 防火堤内侧喷涂防火材料的规定。323.2.6 钢筋混凝土防火堤的构造规定323.2.7 防火堤的一些实际计算要求323.3 火灾报警系统33第 4
6、 章 氯乙烯球罐危急有害因素辨识及安全对策措施344.1 物质的分类344.2 氯乙烯储存区的危急有害因素分析344.2.1 电气损害344.2.2 起重损害344.2.3 高处坠落344.2.4 车辆损害354.2 球罐的危急性354.3 球罐泄漏的事故类型分析3514.4 氯乙烯储罐安全的一些具体要求和建议364.5 闪火损害与破坏后果分析374.6 蒸气云爆炸374.7 氯乙烯球罐区相关的防火、防爆措施384.8 氯乙烯罐区对人体的危害及预防措施394.8.1 对人体的危害394.8.2 急性中毒现场处理39第 5 章 氯乙烯罐区的安全评价415.1 安全检查表法415.1.3 安全检查
7、表分析法主要包括四个操作步骤:415.1.4 编制安全检查表应收集争论的主要资料:425.1.5 编制安全检查表应留意的问题425.2 安全检查表法对氯乙烯球罐区的安全评价435.2 道化学法对氯乙烯储罐的安全评价465.2.1 道化学法的目的465.2.2 评价的一般程序46参考文献561第1章 概述1.1 氯乙烯1.1.1 氯乙烯的用途和特点氯乙烯是制备聚氯乙烯及其共聚物的单体,也常称为氯乙烯单体,在世界上是与乙烯,和氢氧化钠等并列的最重要的化工产品之一。氯乙烯简洁聚合,能与乙烯、丙烯、醋酸乙烯酯、偏二氯乙烯、丙烯酯、丙烯酸酯等单体共聚。共聚产物可以制的各种性能的树脂,加工成管材、板材、薄
8、膜、塑料地板、各种压塑制品、建筑材料、涂料、和合成纤维等。氯乙烯是高分子材料工业的重要单体,产量很大,还可用于合成 1,1,2-三氯乙烷和 1,1-二氯乙烯等。此外,氯乙烯还可以用作冷冻剂。因此,氯乙烯在根本有机化学工业中占有重要地位。1.1.2 理化性质23氯乙烯又名乙烯基氯英文名为 chloreoethylene 分子式为C H CL ,其理化性质见表 1-1氯乙烯分子量熔点沸点燃点C H CL62.5-159.8-13.4415表 1-1 氯乙烯的理化性质23闪点火灾危急等级爆炸上限爆炸下限-78甲级31.0V%3.6V%相对密度水=1相对密度空气=1临界温度饱和蒸汽压0.91g/cm3
9、2.15g/cm3142346.53/25临界压力折射率5.6MPA1.4046氯乙烯微溶于水,溶于乙醇、乙醚、丙酮等多数有机溶剂。11.1.3 危急性概述(1) 危急特性:与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。其蒸气比空气重,能在较低处集中到相当远的地方,遇火源引起回燃,假设遇高热,可能发生聚合反响,消灭大量放热现象,引起容器裂开和爆炸事故(2) 安康危害:急性毒性表现为麻醉作用;长期接触可引起氯乙烯病。急性中毒: 轻度中毒时病人消灭眩晕、胸闷、嗜睡、步态蹒跚等;严峻中毒可发生昏迷、抽搐,甚至造成死亡。皮肤接触氯乙烯液体可致红斑、水肿或坏死。慢性中毒:表现为神经衰弱综合征
10、、肝肿大、肝功能特别、消化功能障碍、雷诺氏现象及肢端溶骨症。皮肤可消灭枯燥、皲裂、脱屑、湿疹等。本品为致癌物,可致肝血管肉瘤。(3) 消防措施:切断气源。假设不能切断气源,则不允许熄灭泄漏处的火焰。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂:雾状水、泡沫、二氧化碳。假设该物质或被污染的流体进入水路,通知有潜在水体污染的下游用户,通知他们卫生,消防官员和污染掌握部门。在安全防爆距离以外,使用雾状水冷却暴露的容器。假设冷却水流不起作用排放音量、音调上升、罐体变色或有任何变形的迹象,马上撤离安全区域。(4) 储存留意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过 30 。应与氧
11、化剂分开存放,切忌混储。承受防爆型照明、通风设施。制止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备。(5) 操作留意事项:密闭操作,全面通风。操作人员必需经过特地培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴过滤式防毒面具半面罩,戴化学安全防护眼镜,穿防静电工作服,戴防化学品手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止气体泄漏到工作场所空气中。避开与氧化剂接触。在传送过程中,钢瓶和容器必需接地和跨接,防止产生静电。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。(6) 应急处理:快速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进展隔离,
12、严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。用工业掩盖层或吸附/ 吸取剂盖住泄漏点四周的下水道等地方,防止气体进入。合理通风, 加速集中。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能,将剩余气或漏出气用排风机送至水洗塔或与塔相连的通风橱内。漏气容器要妥当处理,修复、检验后再用。11.2 氯乙烯的储存工艺条件确实定1.2.1 氯乙烯储存方式简介及选择1、加压法.工艺流程氯乙烯分别流程中如承受高压氯乙烯精馏方案时,一般由氯乙烯精馏塔的侧线采出液态氯乙烯可以直接输送至球罐贮存,球罐内的液态氯乙烯经氯乙烯产品泵加压,加热汽化和过热后送
13、出。正常操作时,球罐因冷损失蒸发的气体通过气相管线返回氯乙烯精馏塔。在氯乙烯装置停产时,气化的氯乙烯放人火炬系统。送至氯乙烯装置的下游加工装置的氯乙烯一般在常温气态下用管线输送。一般用丙烯冷剂或甲醇进展加热和汽化操作。.储存设备贮存氯乙烯的承受的容器主要是球罐。与圆筒形立式或卧式贮罐比较,在一样的压力和直径下,球罐的受力状况最好,钢材消耗量也较小。此外,球罐还具有占地面积较小, 维护简洁,土建工程量小等优点。球罐的材质在很大程度上打算了球罐贮存氯乙烯的先进性,国内过去一般进口国外板材(如 LT-50-V-40G 等),现在也可以承受国产板材(如 CF-62 钢等),做到选材国产化。2、低温法.
14、工艺流程氯乙烯低温贮存的操作条件是:操作压力接近常压(正常操作压力 0.102-0.112MPa ),操作温度略低于常压沸点-13.4)。为处理界外输送来的高压氯乙烯产品、回收由于外界热量或其它能量导人,引起的贮罐内少量氯乙烯的蒸发,低温法贮存氯乙烯需建设一套较加压法简单的完整工艺流程。由氯乙烯精馏塔的送来的液态氯乙烯经过预处理进人低温贮罐贮存,罐内的液态氯乙烯经氯乙烯产品泵加压,加热汽化和过热并回收冷量后送出至下游用户。正常操作时,低温贮罐因冷损失蒸发的气体通过氯乙烯压缩机加压,再经过制冷机供给的冷剂冷凝冷却,最终被回收回到低温贮罐。在事故时,气化的氯乙烯放人火炬系统。过去普遍认为,低温氯乙
15、烯贮存技术简单,自动化水平要求高,实际上自 1966 年提出低温常压贮存这项技术以来,低温贮存液化气产品,在LNG 及合成氨工业中运用格外广泛,1随着科学技术的进步,利用低温贮存技术储存氯乙烯也被人们逐步承受。.主要设备低温氯乙烯贮罐:一般为耐低温金属壁壳球罐,由耐低温合金钢制成(一般为 9%Ni 钢), 罐外用高效绝热材料保冷,最大限度降低冷损。削减系统的能耗。其他设备:由于低温法工艺需要,因此还需要氯乙烯蒸汽压缩机、冷冻压缩机组、换热器、安全火炬、分别罐等设备。3、两种储存方案的简洁比较三种乙烯贮存方案中,加压法较为常用,低温法近年来也得到了大量的运用。而盐洞法由于其建设地点的特别性,运用
16、较少。三种贮存方案的简洁比较如表 1-1 所示。加压法低温法可以耐受高压。在一样 常压储存。单台容积优 的压力和直径下,球罐内应 较大。有利于乙烯物料力最小,钢材消耗最小。 的大规模长途运输、装 占地相对较少。配套设备 卸。贮存大型化从而降点 少,维护简洁。土建工程 低了贮运成 . 储运安量小。全牢靠设备材质要求高。应力分设备材料要求高。缺 析设计在我国起步较一般配套设备多,需要一整套压力容器晚。 整体热处 制冷流程。自动化水平点 理简单。现场安装焊接要 要求高。求高。表 1-1 储存方法的比较1.2.2 氯乙烯储存工艺条件确实定氯乙烯贮存主要有两种方式,一是高压常温贮存,即通常承受几十毫米厚
17、的钢板制成的球罐,其特点是储量小、站面积地大、投资多。二是承受国际上先进的低温冷冻储罐贮存。低温冷冻罐贮存,其优点是单罐储量大、投资小占地面积少,且操作安全。氯乙烯低温冷冻储罐冷却水供给强度按 0.25 m3 /(m2 h)计, 用于高于防火堤局部罐壁和罐顶的消防(当时由于没有明确的设计标准, 因此, 在设计此工程时, 依据 API2510A 标准, 冷却水1强度为 04.06 L /(min m2) 。参照国外有关标准,由甲方会同设计单位与当地消防审查部门进展协商确定本工程消防设计方案, 冷却水强度承受0.25m3 /( h) ,即4.17L(min m2)。氯乙烯低温冷冻储罐喷雾喷头工作压
18、力0.20MPa 。氯乙烯低温冷冻储罐消防承受固定式消防冷却供水系统, 其系统的供水力量应满足消防冷却总用水量的要求。固定式消防冷却水系统除承受固定式喷雾系统外,还设有固定式远距离遥控防爆水雾、直流水炮系统。在本设计中承受低温冷冻储罐贮存,其操作压力为 0.1MPa 设计温度为-14。1.2.3 氯乙烯的储存容器的选择球罐型容器与圆筒形相比有以下几个优点:(1) 受力均匀(2) 在同样壁厚条件下,球罐的承载力量最高,在一样内压条件下,球形容器所需要壁厚仅为同直径、同材料的圆筒形容器壁厚的一半(3) 在一样容积条件下,球形容器的外表积最小,由于壁厚、外表积小等缘由,一般要比圆筒形容器节约 30%
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