課程設計丙烯球罐區(qū)的安全設計

1、大學 課程設計課程設計( (論文論文) ) 題 目： 300m3丙烯罐區(qū)的安全 學生姓名： 學 號： 班 級： 專 業(yè)： 指導教師： 摘要摘要 由于工業(yè)過程特別是化工工業(yè)、石油化學工業(yè)為代表的高能化、自動化大型生產(chǎn)裝置 在世界范圍內(nèi)的迅速發(fā)展，災害性爆炸事故、火災事故、大范圍人群中毒事故不斷出現(xiàn)， 這些災害所造成的后果和社會問題遠遠超過事故本身。隨著經(jīng)濟規(guī)模越來越宏大、高科技 越來越密集，避免化學工業(yè)災害性事故成為工業(yè)裝置平穩(wěn)安全運行的核心問題。 本次論文通過對 300 丙烯球罐區(qū)球罐的設計、強度設計、附件設計及其防火防爆安全 技術設計，以技術上先進性、可行性，經(jīng)濟上合理性為前提，綜合分析丙烯

2、的物理、化學 性質，通過其危險性的分析來設計儲罐區(qū)的布置。同時對重大事故分析、安全管理制度和 措施的研究來制定一系列的預防措施，從而保證過程正常運行、安全生產(chǎn)，為創(chuàng)造一個良 好的工作環(huán)境提供了保障。 關鍵詞：球罐 防火防爆 安全設計 管理制度 目錄目錄 第一章第一章 概述概述.5 一、丙烯的性質一、丙烯的性質.5 1、丙烯的理化性質.5 2、丙烯的毒性.5 二、丙烯的危害二、丙烯的危害.5 1、環(huán)境危害.6 2、危險特性.6 三、事故的預防與控制三、事故的預防與控制.6 1、操作儲存的注意事項.6 2、個體防護.6 3、事故應急處理.7 四、法規(guī)信息四、法規(guī)信息.7 第二章第二章 總平面布置設

3、計總平面布置設計.8 一、丙烯球罐區(qū)的方位布置一、丙烯球罐區(qū)的方位布置.8 1、區(qū)域規(guī)劃.8 2、工廠總平面的布置.9 二、廠內(nèi)道路及罐區(qū)的布置二、廠內(nèi)道路及罐區(qū)的布置.10 1、道路的規(guī)劃.10 2、罐區(qū)的布置.11 三、管線的布置三、管線的布置.12 1、簡單設置.12 2、管線保冷大都是用發(fā)泡的泡沫塑料成型管殼.13 3、彎曲、異形處的保冷.13 4、外防護層.13 四、防火堤的設計原則四、防火堤的設計原則.14 第三章第三章 球罐的設計球罐的設計.15 一、球罐的設計條件一、球罐的設計條件.15 二、罐體的設計二、罐體的設計.15 1、球罐材料的確定.15 2、罐體制造.15 三、球罐

4、的附件三、球罐的附件.16 1、附件的簡介.16 2、安全閥.16 3、梯子平臺.18 4、水噴淋裝置.18 5、液位計.19 6、壓力表.20 7、溫度計.20 8、防雷、防靜電裝置.21 第四章第四章 罐區(qū)的消防安全設計罐區(qū)的消防安全設計.22 一、球罐區(qū)消防安全的注意事項一、球罐區(qū)消防安全的注意事項.22 1、消防給水系統(tǒng).22 2、罐區(qū)的消防.22 3、球罐的安全措施.23 二、二、水噴霧消防冷卻系統(tǒng)的介紹水噴霧消防冷卻系統(tǒng)的介紹.24 1、水噴霧系統(tǒng)的作用.24 2、水霧噴頭的選型.25 三、球罐區(qū)水噴霧消防冷卻系統(tǒng)的設計三、球罐區(qū)水噴霧消防冷卻系統(tǒng)的設計.26 1、供水管道設計.2

5、6 2、系統(tǒng)控制.27 3、水霧噴頭的布置.27 4、設計冷卻水噴霧強度核算.28 四、球罐區(qū)消防系統(tǒng)的監(jiān)督與維護四、球罐區(qū)消防系統(tǒng)的監(jiān)督與維護.30 第五章第五章 重大事故后果分析重大事故后果分析.31 一、引起重大事故的原因一、引起重大事故的原因.31 1、火災危險性分析.31 2、液化丙烯火災爆炸的事故樹分析（fta）.32 二、重大事故后果分析計算二、重大事故后果分析計算.34 1、丙烯球罐火災爆炸的傷害模型.34 2、丙烯球罐火災爆炸的定量評價計算（球罐蒸氣云爆炸）.34 第六章第六章 安全管理措施及制度安全管理措施及制度.36 一、防雷電一、防雷電.36 1、雷電的危害.36 2、

6、雷電的安全防護措施.36 二、防靜電二、防靜電.36 1、靜電的危害.36 2、靜電的安全防護措施.37 三、開停車制度三、開停車制度.37 1、裝置的開車管理.37 2、裝置的停車管理.38 四、防泄漏四、防泄漏.38 1、丙烯的泄漏.38 2、防泄漏的安全措施.38 3、丙烯泄漏的應急處理措施.39 參考文獻參考文獻.40 第一章第一章 概述概述 一、丙烯的性質一、丙烯的性質 1、丙烯的理化性質、丙烯的理化性質 丙烯（propene,ch2=chch3）常溫下為無色、無臭、稍帶有甜味的氣體。 分子量 42.08，密度 0.5139g/cm3(20/4)，冰點-185.3，沸點-47.4。易

7、燃， 爆炸極限為 2%11%。不溶于水，溶于有機溶劑。 丙烯是三大合成材料的基本原料,主要用于生產(chǎn)丙烯腈、異丙烯、丙酮和環(huán) 氧丙烷等。 2、丙烯的毒性、丙烯的毒性 本品為單純窒息劑及輕度麻醉劑。 (1)急性中毒：人吸入丙烯可引起意識喪失，當濃度為 15時，需 30 分鐘； 24時，需 3 分鐘；3540時，需 20 秒鐘；40以上時，僅需 6 秒鐘，并 引起嘔吐。 (2)慢性影響：長期接觸可引起頭昏、乏力、全身不適、思維不集中。個別 人胃腸道功能發(fā)生紊亂。 丙烯主要經(jīng)呼吸道侵入人體。吸入 6.4%濃度，歷時 2.25min，有感覺異常 和注意力不集中；12.8%，1min 同樣的癥狀較明顯；1

8、5%，30min 或 24%33%，3min 可引起意識喪失；40%以上時，僅 6s 即意識喪失，并引起嘔 吐眩暈。數(shù)分鐘接觸后，尚可引起眼瞼及面潮紅、流淚、咳嗽；50%2min 引起 麻醉，然而停止接觸可完全恢復。 丙烯嗅覺閾為 17.3mg/m3，近 1mg/m3 時眼輕度敏感。丙烯的慢性影響與 乙烯相似。 二、丙烯的危害二、丙烯的危害 1、環(huán)境危害、環(huán)境危害 丙烯對環(huán)境有危害，對水體、土壤和大氣可造成污染。 2、危險特性、危險特性 易燃，與空氣混合能形成爆炸性混合物。遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險。 與二氧化氮、四氧化二氮、氧化二氮等激烈化合，與其它氧化劑接觸劇烈反應。 氣體比空氣重，能在

9、較低處擴散到相當遠的地方，遇火源會著火回燃。 有害燃燒產(chǎn)物： 一氧化碳、二氧化碳。 三、事故的預防與控制三、事故的預防與控制 1、操作儲存的注意事項、操作儲存的注意事項 (1) 密閉操作，全面通風。操作人員必須經(jīng)過專門培訓，嚴格遵守操作規(guī) 程。遠離火種、熱源，工作場所嚴禁吸煙。使用防爆型的通風系統(tǒng)和設備。防 止氣體泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑、酸類接觸。在傳送過程中，鋼 瓶和容器必須接地和跨接，防止產(chǎn)生靜電。搬運時輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件 破損。配備相應品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應急處理設備。 (2) 儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過 30。應 與氧化劑、酸類分開存放

10、，切忌混儲。采用防爆型照明、通風設施。禁止使用 易產(chǎn)生火花的機械設備和工具。儲區(qū)應備有泄漏應急處理設備。 2、個體防護、個體防護 (1) 工程控制：生產(chǎn)過程密閉，全面通風。 (2) 呼吸系統(tǒng)防護：一般不需要特殊防護，但建議特殊情況下，佩戴自吸 過濾式防毒面具（半面罩） 。 (3) 眼睛防護：一般不需要特殊防護，高濃度接觸時可戴化學安全防護眼 鏡。 (4) 身體防護：穿防靜電工作服。 (5) 手防護：戴一般作業(yè)防護手套。 (6) 其他防護：工作現(xiàn)場嚴禁吸煙。避免長期反復接觸。進入罐、限制性 空間或其它高濃度區(qū)作業(yè)，須有人監(jiān)護。 3、事故應急處理、事故應急處理 丙烯泄漏后，應迅速撤離泄漏污染區(qū)人員

11、至上風處，并進行隔離，嚴格限 制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防靜電工作服。 盡可能切斷泄漏源。用工業(yè)覆蓋層或吸附/ 吸收劑蓋住泄漏點附近的下水道等 地方，防止氣體進入。合理通風，加速擴散。噴霧狀水稀釋、溶解。構筑圍堤 或挖坑收容產(chǎn)生的大量廢水。如有可能，將漏出氣用排風機送至空曠地方或裝 設適當噴頭燒掉。漏氣容器要妥善處理，修復、檢驗后再用。 四、法規(guī)信息四、法規(guī)信息 化學危險物品安全管理條例(1987 年 2 月 17 日國務院發(fā)布)， 化學危 險物品安全管理條例實施細則(化勞發(fā)1992 677 號)， 工作場所安全使用化 學品規(guī)定(1996勞部發(fā) 423 號)等法規(guī)

12、，針對化學危險品的安全使用、生產(chǎn)、 儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應規(guī)定；常用危險化學品的分類及標志 (gb 13690-92)將該物質劃為第 2.1 類易燃氣體。 第二章第二章 總平面布置設計總平面布置設計 一、丙烯球罐區(qū)的方位布置一、丙烯球罐區(qū)的方位布置 1、區(qū)域規(guī)劃、區(qū)域規(guī)劃 (1) 由于球罐內(nèi)儲存的是有毒易燃易爆的甲 a 類液體，而且丙烯在常溫常 壓下是氣態(tài)，所以在進行區(qū)域規(guī)劃時，應根據(jù)石油化工企業(yè)及其相鄰的工廠或 設施的特點和火災危險性，結合地形、風向等條件，合理布置。 (2) 石油化工企業(yè)的生產(chǎn)區(qū)，宜位于鄰近城鎮(zhèn)或居住區(qū)全年最小頻率風向 的上風側。 (3) 石油化工企業(yè)的生產(chǎn)區(qū)沿江

13、河岸布置時，宜位于鄰近江河的城鎮(zhèn)、重 要橋梁、大型錨地、船廠等重要建筑物或構筑物的下游。 (4) 石油化工企業(yè)的液化烴或可燃液體的罐區(qū)鄰近江河、海岸布置時，應 采取防止泄漏的可燃液體流入水域的措施。 (5) 石油化工企業(yè)與相鄰工廠或設施的防火間距，不應小于表 2-1 的規(guī)定。 (6) 高架火炬的防火距離，應經(jīng)幅射熱計算確定；對可能攜帶可燃液體的 高架火炬的防火距離，并不應小于表 2-1 規(guī)定。 表 21 石油化工企業(yè)與相鄰工廠或設施的防火間距（單位：m） 注： a. 括號內(nèi)指防火間距起止點。 b. 當相鄰設施為港區(qū)陸域、重要物品倉庫和堆場、軍事設施、機場等，對 石油化工企業(yè)的距離有特殊要求時，

14、應按有關規(guī)定執(zhí)行。 2、工廠總平面的布置、工廠總平面的布置 (1) 工廠總平面，應根據(jù)工廠的生產(chǎn)流程及各組成部分的生產(chǎn)特點和火災 危險性，結合地形、風向等條件，按功能分區(qū)集中布置。 (2) 可能散發(fā)可燃氣體的工藝裝置、罐組、裝卸區(qū)或全廠性污水處理場等 設施，宜布置在人員集中場所，及明火或散發(fā)火花地點的全年最小頻率風向的 上風側；在山區(qū)或丘陵地區(qū)，并應避免布置在窩風地帶。 (3) 液化烴罐組或可燃液體罐組，不應毗鄰布置在高于工藝裝置、全廠性 重要設施或人員集中場所的階梯上。但受條件限制或有工藝要求時，可燃液體 原料儲罐可毗鄰布置在高架工藝裝置的階梯上。 (4) 當廠區(qū)采用階梯式布置時，階梯間應有

15、防止泄漏的可燃液體漫流的措 施。 (5) 全廠性的高架火炬，宜位于生產(chǎn)區(qū)全年最小頻率風向的上風側。空氣 分離裝置，應布置在空氣清潔地段并位于散發(fā)乙炔、其他烴類氣體、粉塵等場 所的全年最小頻率風向的下風側。 (6) 液化烴罐組或可燃液體罐組，不宜緊靠排洪溝布置。 (7) 汽車裝卸站、液化烴灌裝站、甲類物品倉庫等機動車輛頻繁進出的設 施，應市容在廠區(qū)邊緣或廠區(qū)外，并宜設圍墻獨立成區(qū)。 (8) 采用架空電力線路進出廠區(qū)的總變配電所，應布置在廠區(qū)邊緣。 二、廠內(nèi)道路及罐區(qū)的布置二、廠內(nèi)道路及罐區(qū)的布置 1、道路的規(guī)劃、道路的規(guī)劃 (1) 工廠主要出入口不應少于兩個，并宜位于不同方位。 (2) 工藝裝置

16、區(qū)、罐區(qū)、可燃物料裝卸區(qū)及其倉庫區(qū)，應設環(huán)形消防車道， 當受地形條件限制時，可設有回車場的盡頭式消防車道。 (3) 液化烴、可燃液體的罐區(qū)內(nèi)的儲罐與消防車道的距離，應符合下列規(guī) 定：任何儲罐的中心至不同方向的兩條消防車道的距離，均不應大于 120m；當 僅一側有消防車道時，車道至任何儲罐的中心，不應大于 80m。 (4) 主干道及其廠外延伸部分，應避免與調車頻繁的廠內(nèi)鐵路或鄰近廠區(qū) 的廠外鐵路平交。 (5) 路面上凈空高度不宜低于 5m。 (6) 消防道路的路面高度不應小于 6m。 (7) 路面內(nèi)緣轉彎半徑不宜小于 12m。 (8) 庫內(nèi)道路(包括消防車道)路面邊緣鄰設施的最小凈距,見表 22

17、。 表 22路面邊緣距相鄰設施最小凈距 序號相鄰設施名稱最小凈距（m） 1防火堤外坡腳線3 2圍墻1 3建筑物外墻6.0-9.0 4電桿、燈柱、管線支架1 注： a. 表中最小凈距、城市型廠內(nèi)道路自路面邊緣算起,公路型廠內(nèi)道路自路 肩緣算起。路.肩寬度一般為 1.0 或 1.5m,條件受限時可減少至 0.5m 或 0.75m; b. 生產(chǎn)工藝有特殊要求的建(構)筑物及管線至道路邊緣的最小凈距,應符合 現(xiàn)行有關規(guī)定的要求; c. 當廠內(nèi)道路與建(構)筑物之間設置邊溝、管線等或綠化時,應按需要另行 確定其凈距。 (9) 當?shù)缆仿访娓叱龈浇孛?2.5m 以上、且在距道路邊緣 15m 范圍內(nèi)，有 工

18、藝裝置或可燃氣體、液化烴、可燃液體的儲罐及管道時，應在該段道路的邊 緣設護墩、矮墻等防護設施。 (10) 生產(chǎn)區(qū)的道路宜采用雙車道；若為單車道應滿足錯車要求。 (11) 可供消防車通行的裝置內(nèi)道路的裝置，應符合下列規(guī)定： 1) 裝置內(nèi)應設貫通式道路。當裝置寬度小于或等于 60m，且裝置外兩側設 有消防車道時，可不設貫通式道路； 2) 道路的寬度不應小于 4m，路面上的凈空高度不應小于 4.5m。 2、罐區(qū)的布置、罐區(qū)的布置 (1) 液化烴、可燃氣體、助燃氣體的罐組內(nèi)，儲罐的防火間距不應小于表 2-3 的規(guī)定。 表 2-3 液化烴、可燃氣體、助燃氣體的罐組內(nèi)儲罐的防火間距 注： a. d 為相鄰

19、較大儲罐的直徑。 b. 不同型式儲罐之間的防火距離，應采用較大值。 c. 液氨、液氧儲罐的防火間距同液化烴儲罐。 (2) 相鄰液化烴罐組儲罐間的距離，不應小于 16m。 (3) 液化烴壓力儲罐宜設不高于 0.6m 的防火堤，防火堤距儲罐不應小于 3m，堤內(nèi)應采用現(xiàn)澆混凝土地面，并宜坡向四周。防火堤內(nèi)的隔堤不宜高于 0.3m (4) 低溫的液氨儲罐、液化烴儲罐應設防火堤，堤內(nèi)有效容積應為一個最 大儲罐容積的 60。 (5) 液化烴儲罐的安全閥出口管，應接至火炬系統(tǒng)。確有困難時，可就地 放空，但其排氣管口應高出相鄰最高儲罐罐頂平臺 3m 以上。 (6) 在同一罐組內(nèi)，宜布置火災危險性類別相同或相近

20、的儲罐；沸溢性液 體的儲罐，不應與非沸溢性液體儲罐同組布置；液化烴的儲罐，不應與可燃液 體儲罐同組布置。 (7) 液化烴的儲罐，應設液位計、溫度汁、壓力表安全閥；以及高液位報 警裝置或高液位自動聯(lián)鎖切斷進料裝置。 三、管線的布置三、管線的布置 1、簡單設置、簡單設置 (1) 沿地面或低支架敷設的管道，不應環(huán)繞工藝裝置或罐組四周布置。 (2) 管道及其桁架跨越廠內(nèi)道路的凈空高度，不應小于 5m。 (3) 可燃氣體、液化烴、可燃液體的管道橫穿鐵路或道路時，應敷設在管 涵或套管內(nèi)。 (4) 可燃氣體、液化烴、可燃液體的管道，不得穿越或跨越與其無關的煉 油工藝裝置、化工生產(chǎn)單元或設施；但可跨越罐區(qū)泵房

21、（棚） 。在跨越泵房（棚） 的管道上，不應設置閥門、法蘭、螺紋接頭和補償器等。 (5) 布置在公路型道路路肩上的管架支柱、照明電桿、行道樹或標志桿等， 應符合下列規(guī)定： 1) 至雙車道路面邊緣不應小于 0.5m； 2) 至單車道中心線不應小于 3m。 (6) 設備和管道應根據(jù)其內(nèi)部材料的火災危險性和操作條件，設置相應的 儀表、報警訊號、自動聯(lián)鎖保護系統(tǒng)或緊急停車措施。 (7) 甲、乙，類設備和管道，應有惰性氣體置換設施。 (8) 罐組之間的管道布置，不應妨礙消防車的通行。 2、管線保冷大都是用發(fā)泡的泡沫塑料成型管殼、管線保冷大都是用發(fā)泡的泡沫塑料成型管殼 球罐道生產(chǎn)車間 600 的 6 英寸保

22、冷管線設計 (1) 與保溫施工防潮方法不同。不僅要安裝足以防潮的外防護層，還要對 長方形和圓形接縫處的密封材料的選擇進行細致的研究。 (2) 當包冷層的厚度超過 75mm 時，最好分二層進行施工。此時，內(nèi)部溫 度相當?shù)蛣t對第一層和第二層的包冷材料分別選擇不同的材料。 (3) 使用聚苯乙烯泡沫管殼時，高溫下熔融的瀝青或溶劑類物質對聚乙烯 有腐蝕作用，所以，不能用這些材料作密封?？捎靡源姿岷鸵蚁┲瑸橹?，能溶 于乙醇的溶劑作密封。泡沫塑料管殼由毛坯加工的，也有在圓形模具中經(jīng)發(fā)酵 制成的。截切的管殼一般其溫度收縮率大而且強度也比較弱。 (4) 泡沫玻璃為無機物，不燃燒。但其導熱率大，則只用于對防火要求

23、高 或極低的場合，它是由毛坯截切而成的。施工時，在接縫處要用密封材料進行 密封。主要用扁鋼加以固定。它質脆易壞，所以，最好不要用鐵絲固定。 3、彎曲、異形處的保冷、彎曲、異形處的保冷 (1) 不規(guī)則部分：彎頭、三通、閥門、轉動機械的保冷，可用成型的預制 塊，也可用現(xiàn)場發(fā)泡的聚氨脂泡沫塑料進行施工。 (2) 需要維修的部位保冷：對于法蘭、人孔等要使用容易拆除保冷層的預 制塊。并用密封材料將連接處黏接，里層用石棉、玻璃棉等天才使之成為易于 維修的結構。 (3) 移位、變形處的保冷：對于膨脹節(jié)等部位，為使保冷處能適應自由移 動、變形，要在石棉、玻璃棉等柔軟的保溫層上面包山防潮膜，這種防潮膜最 好使用

24、重疊的復合膜。 4、外防護層、外防護層 最典型的施工是先在保冷材料噴涂 6mm 厚的瀝青瑪締酯上包上鍍鋅鐵皮或 鋁皮。有關板金的加工和保溫一樣。 四、防火堤的設計四、防火堤的設計原則原則 為了防止液體著火時流淌造成火災蔓延，對易燃液體的地上儲罐應設置不 燃材料建造的防火堤，防火堤設計原則如下： (1) 防火堤應能承受所容納液體的靜壓.，且不會滲漏。 (2) 管道穿堤處應采用非燃燒材料嚴密封閉, 引出防火堤外的管線離地面應 有 1m 左右的高度. (3) 應在防火堤的不同方位上設置兩個以上人行臺階或坡道，隔堤均應設 置人行臺階。 (4) 在防火堤內(nèi)雨水溝穿堤處，應設防止可燃液體流出堤外的措施。

25、(5) 罐組應設防火堤，防火堤內(nèi)的有效容積固定罐不應小于其中最大的一 個；浮頂罐，不應小于罐組內(nèi) 1 個最大儲罐容積的一半。 (6) 相鄰罐組至防火堤的外堤腳線之間的距離應有不小于7m寬的消防空地， 設有事故存液池的罐組與相鄰罐組儲罐間的距離，不應小于25m，且其間應留 有寬度不小于7m的消防空地。防火堤外側基腳線至建筑物、構建物的距離不宜 小于選用10m。 第三章第三章 球罐的設計球罐的設計 一、球罐的設計條件一、球罐的設計條件 設計參數(shù)： 設計溫度：50 設計壓力：1.96mpa 工作壓力：1.84mpa 液壓試驗壓力：2.45mpa 容積：300m3 球殼內(nèi)直徑：8306mm 儲存物質：

26、ch3-ch=ch2 物料密度：0.504kg/cm3 充裝系數(shù)：0.9 地震設防烈度：7 度 基本風壓值：350pa 基本雪壓值：400n/ 球罐建造場地：類、遠震、b 類地區(qū) 二、罐體的設計二、罐體的設計 1、球罐材料的確定、球罐材料的確定 參考球罐與大型儲罐 ，儲存丙烯的球罐球殼材料選用 16mnr 材料，最 大許用應力為 163mpa。 2、罐體制造、罐體制造 橘瓣式球殼的設計： 橘瓣式球殼組裝焊縫較為規(guī)則，施工簡便。多數(shù)采用偶數(shù)支柱，分塊分帶 對稱，因此組裝應力及焊接內(nèi)應力較均勻，較易保證球罐質量。當球殼按等強 度設計，用不同的分帶去承受不同液柱高度的附加壓力時，產(chǎn)生不等厚的球片 結

27、構。 橘瓣式結構較靈活，按照原材料的大小及壓縮機跨度的尺寸，可設計成不 同球心夾角的分帶和分塊，以滿足結構和制造工藝的要求。 橘瓣式結構也有其缺點：由于球片在各帶位置尺寸大小不一，只能在本帶 內(nèi)或在上、下對稱帶之間進行互換;下料成型較復雜，原材料利用率較低。 橘瓣式結構適用于任何大小球罐，是世界各國普遍采用的結構。 根據(jù)球罐和大型儲罐 ，300m3的球罐，由于體積小，所以選用橘瓣式的 球罐設計，并依據(jù)書中表格可得，球罐應分為 4 帶，上下溫帶和赤道帶。上 下極帶各三塊板，上下溫帶各 12 塊板。 三、球罐的附件三、球罐的附件 1、附件的簡介、附件的簡介 球罐的附件主要有安全閥、梯子平臺、水噴淋

28、裝置、隔熱和保護設施、液 位計、壓力表、溫度計、防雷及防靜電裝置等。在設計丙烯球罐的時候應考慮 這些因素。 2、安全閥、安全閥 (1) 安全閥的種類、數(shù)量及可設置的位置 安全閥按其結構和平衡內(nèi)壓的方式可分為彈簧式，杠桿式和脈沖式 。彈 簧式安全閥結構緊湊、靈敏度也較高，但對彈簧質量要求嚴格。杠桿式安全閥 體積大，沒有嚴密的排氣結構、泄放能力低且回座性能差。脈沖式安全閥結構 復雜。球罐通常采用彈簧式安全閥，所以這里采用彈簧式安全閥。 按照安全閥閥瓣的最大開啟高度與閥孔直徑之比，安全閥可以分為全啟式 和微啟式。全啟式安全閥閥瓣最大開啟高度等于或大于 1/4 閥孔直徑，即在閥 瓣最大開啟高度時，閥瓣

29、與閥座的間隙面積等于或大于閥孔截面積。微啟式是 指閥瓣最大開啟高度小于閥孔直徑 1/4 的安全閥。全啟式安全閥排放能力大、 靈敏度高，但結構復雜且加工調試要求嚴格；采用全啟式安全閥可以縮小球罐 上安全閥接管口徑，所以在球罐上應用比較廣泛，此處也選用全啟式安全閥。 為防止球罐運轉異常造成內(nèi)壓超過設計壓力，應在氣相部分設置一個以上 的安全閥，以便及時排出部分氣相物料，自動地將內(nèi)壓回復到設計壓力以下。 同時，在氣相部分還要設置一個以上的輔助的火災安全閥，使得由于火災而使 罐內(nèi)物料溫度及壓力上升時，能自動發(fā)生作用，排泄物料，確保球罐不超壓。 安全閥的型式通常采用直接載荷彈簧式。 (2) 安全閥性能和作

30、用 1) 在球罐的正常工作壓力下保持嚴密不漏，從而保證正常工作壓力下的安 全運行。 2) 在球罐內(nèi)壓力超過規(guī)定值時，安全閥自動開啟并迅速排出罐內(nèi)氣體。當 安全閥的排放能力足夠大時，則可保證球罐內(nèi)壓力保持在最高許用壓力內(nèi)，因 而能在非常壓力狀態(tài)下保持球罐不受破壞。 3) 在球罐內(nèi)壓力超過規(guī)定值下降到正常工作壓力時，安全閥自動關閉，球 罐內(nèi)介質停止外泄，可避免因介質不必要外泄而造成的浪費，同時也保證了球 罐運行的連續(xù)性。 4) 在安全閥泄放時，由于排出介質速度過高而發(fā)出聲響，即發(fā)出事故警報。 由經(jīng)驗的人員還可以通過安全閥泄放產(chǎn)生的聲響變化，了解到球罐內(nèi)壓力變化 的情況，采取應急措施。 (3) 安全

31、閥的選用 一般安全閥的選擇：由操作壓力選定安全閥的公稱壓力，由操作溫度決定 安全閥的使用溫度范圍，由計算出的安全閥的定壓值決定彈簧的調壓范圍，再 根據(jù)操作介質決定安全閥的材質和結構型式，然后根據(jù)安全閥泄放量計算出安 全閥的噴嘴面積或噴嘴直徑。 當設置多個安全閥時，排泄量應為各個安全閥排泄量之和。但備用安全閥 的排泄量不算入所需排泄量。 (4) 安全閥的注意事項 1) 安全閥應選用彈簧式安全閥，不可采用低揚程的安全閥。 2) 彈簧不可與介質及大氣直接接觸，在不得已的場合，應進行耐腐蝕處 3) 彈簧的調節(jié)螺絲不能松動，應有防止隨意調整的印封。 4) 安全閥應垂直安裝，以保證容器和安全閥之間暢通無阻

32、。 5) 安全閥的安裝位置盡可能布置在平臺附近，以便檢查及維修。 6) 油氣一般可排入大氣，其出口高度應比裝置最高構筑物搞 3 米 7) 單獨排入大氣安全閥，其出口管線管徑按管線壓力降不大于其定壓的 10%確 定，但不應小于安全閥的出口直徑。 8) 容器上的安全閥的入口管線應盡量縮短，當管線較長時，必須加以支撐， 以防泄壓時造成超壓力。 9) 一般情況下，安全閥的前后不裝設隔斷網(wǎng)。但在個別情況下，如泄放介 質中含有固體雜質，而影響安全閥在跳開后不再能關嚴時，則可以在安全閥前 面安裝帶鉛封的閘閥，保證閘閥處于全開狀態(tài)，并應在閘閥域安全閥之間裝設 一個通大氣的 dn20 檢查閥。 10) 有保證設

33、施以及設置在寒冷地區(qū)的球罐的安裝閥，應選防凍結構。 11) 備用安全閥應有明確其為備用的標志。 12) 安全閥的排放管應向放空罐出傾斜，以排除凝液，同時其結構應保證 不發(fā)生影響到安全閥本體的振動。 13) 在向大氣直接排放的場合，排放蒸氣應垂直向上噴出，并在端部設置 保護罩，以防止雨水、鐵屑、塵土等的堆積。 3、梯子平臺、梯子平臺 球罐外部設有頂部平臺、中間平臺以及為了從地面進入這些平臺的斜梯、 直梯或盤梯。頂部平臺位工藝操作作用的平臺。中間平臺設置位操作人員上下 頂部平臺的中間休息，或作為檢查球罐赤道部位外部情況用的。球罐采用一個 單獨的梯子。梯子結構分成：上部盤梯和下部斜梯二部分。 4、水

34、噴淋裝置、水噴淋裝置 球罐上裝設水噴淋裝置是為了內(nèi)盛的液化石油氣、可燃性氣體及毒性氣體 的隔熱需要，同時也可起消防的保護作用。但是，隔熱和消防保護有不同的要 求，一般淋水裝置的構造為環(huán)形冷卻水管或倒流式淋水裝置。 可燃、易燃氣體及液體球罐、液化氣體球罐都應設消防噴淋水裝置。因高 溫季節(jié)（日曬）或其他因素導致罐內(nèi)溫度升高且必須加以控制的球罐，消防噴 淋水裝置也可以進行冷卻降溫噴淋，而在噴淋水量上進行調節(jié)。 球罐的上部裝設噴淋噴嘴或溢流堰，同時，為了保證噴淋強度，使噴淋水 均勻地分布在球罐表面并形成水膜，而沿球罐緯向設幾代噴淋噴嘴，以提高噴 淋效率和覆蓋率。在球罐的下部也應設噴淋噴嘴，以保護罐下部

35、的閥門、附件 及儀表。 噴淋水管、噴淋噴嘴與溢流堰的設計，應根據(jù)工藝條件保證足夠的噴淋強 度和覆蓋率。噴淋強度應符合國家有關標準規(guī)范的規(guī)定。溢流堰河噴淋噴嘴的 布置還應考慮梯子平臺及球罐其他附件的位置。對焊后需進行整體熱處理的球 罐，應在熱處理前焊完噴淋管支撐墊板，噴淋水裝置在熱處理后進行安裝。 為防止污垢堵塞噴淋噴頭，噴淋水管一般可選用鍍鋅鋼管，管路附件也應 考慮耐腐蝕材料。在投產(chǎn)前應進行噴淋裝置的噴淋試驗，驗收合格后方可正式 投入使用。 5、液位計、液位計 盛裝易燃、有毒、劇毒介質的球罐必須裝設板式液面計或自動液面指示器。 液位計上應有防止液位計泄漏的裝置和保護罩，并標明允許的液位上限和下

36、限。 在寒冷地區(qū)對液位計的導管還應加裝防凍措施。 采用玻璃板式的液面計，應根據(jù)球罐的設計壓力和節(jié)支特點選型。玻璃板 式液面計的耐壓試驗壓力應為球罐最高工作壓力的 1.5 倍，試驗合格后方可進 行安裝、使用。為了便于檢修和防止因液面計損壞造成泄漏，球罐的玻璃板式 液面計連接管上應裝設截止閥。為保證在正常工作時截止閥處于常開狀態(tài)，應 有明確的全開標志。 液化氣體球罐的板式液面計，在夏季易產(chǎn)生假液面；對含污物的介質，玻 璃板易掛料而無法觀測。因而對工藝條件嚴格或特殊介質的球罐，應裝設適于 介質性能的其他液位指示劑，必要時還應有液位上下限報警裝置。根據(jù)工藝要 求，一些球罐裝有在儀表室集中觀測的二次液位

37、計。 目前國內(nèi)比較常見的球罐用液位計有浮子鋼帶液位計、磁力翻板液位計等， 它們一般都具有就地觀測和遠傳到儀表室集中觀測、報警等性能。 在球罐上比較常用的浮子鋼帶液位計為 uhz-112 型，可用于液氨、液氮、 液烴等介質，它具有良好的密封性能和防爆性能。這種液面計的浮子有兩根導 向鋼絲，因而在球罐上部應設三個接管口，中間管口為鋼帶導管接口，兩側的 管口為導向鋼絲固定口，在球罐下部應設導向鋼絲支架。在安裝時應嚴格保證 導向鋼絲垂直度。為防止腐蝕性氣體進入液位計內(nèi)腔，可向鋼帶導向系統(tǒng)和液 位計內(nèi)腔注入封液，一般選用 45#變壓器油。 液位計設置時要在高、低液位線有報警裝置，防止裝載過量、抽空，以免

38、 發(fā)生事故，特別在裝載液化氣時更要慎重。 6、壓力表、壓力表 為了測量容器內(nèi)壓力，球罐應設置壓力表?？紤]到壓力表由于某種原因而 發(fā)生故障，或由于儀表檢查而取出等情況，應在球殼的上部和下部各設一個以 上的壓力表。 壓力表的最大刻度為正常運轉壓力的 1.5 倍以上（不超過 3 倍） 。 為使壓力表讀數(shù)盡可能正確，壓力表的表面直徑應大于 150mm。 壓力表前應安裝截止閥，以便在儀表標校時可以取下壓力表。 球罐應設置壓力計。一般在球罐上設置就地觀測的壓力表。壓力表應與球 罐氣相空間相接。對大型球罐或重要介質在工藝條件上由要求的球罐，除安裝 就地觀測的壓力表外，應加裝在儀表室集中觀測、報警的二次壓力計

39、，其儀表 管路一般應與球罐相空間相接，特殊時也可取液相壓力。 7、溫度計、溫度計 (1) 在球罐上安裝 1 個以上的溫度計，此溫度計可以測量比最低使用溫度 低 10的溫度。 (2) 溫度計的保護管 1) 保護管的強度，應能承受設計壓力 1.5 倍以上的外壓，并能充分承受使 用過程中所加的最大載荷（流體阻力或外部沖擊） 。 2) 保護管外徑，由于強度所限而不能太大。保護管的插入長度應對溫度計 的敏感原件是足夠的。 3) 低溫球罐或在寒冷地區(qū)裝設的球罐，必須防止雨水、濕氣等流入測保護 管內(nèi)而結冰，從而影響正確的溫度測定。 溫度儀表 采用的通用標準及規(guī)范為： zbyl2383工業(yè)自動化儀表標度的般規(guī)

40、定 ； zby124 一 83工業(yè)自動化儀表檢測儀表和顯示儀表的精度等級、基本誤 差及工作條件影響的表示方法 ； gbj9386工業(yè)自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范 ； hgj 51687自控安裝圖冊 ； 比較常用的有 wss 型防護型雙金屬溫度計和 wtz 型壓力式溫計。要求球 罐上安裝 1 個以上的溫度計，此溫度計可以測量比最低使用溫度低 10的溫度 wss 型防護型雙金屬溫度計有較好的防水性能，結構緊湊且安裝方便。這 種溫度計在罐外部分不易損壞，所以被廣泛采用。但目前 wss 型防護型雙金屬 溫度計表頭型式僅為軸向與徑向兩種，又因溫度計一般直接在球罐底部安裝， 致使表盤的方向很不易進行觀測，

41、需要加以改進。 wtz 型壓力式溫度計安裝在特制的嵌裝溫度計表頭的支架上，因而可使安 裝的位置、表盤方向便于觀測與維護。但壓力式溫度計的罐體外是采用毛細管 與表頭相連，毛細管容易受損，這種溫度計安裝也比較復雜。 8、防雷、防靜電裝置、防雷、防靜電裝置 球罐的壁厚大于 4 毫米，不需加設獨立的防雷設施（如避雷塔） ，可以在 球罐頂部高點（如安全閥放散管、手動放散管、頂部平臺欄桿）上加裝接閃器， 并用導線與地極相連。其接地電阻不得大于 10 歐姆。 為防止在球殼及附件上產(chǎn)生靜電聚集，在球罐支柱下部設有接地栓，用導 線與地極相連，按國家有關標準規(guī)范要求其接地電阻不得大于 100歐姆。一 般把球罐防雷

42、接地和靜電接地綜合為一個整體，所以要求其接地電阻不得大于 10 歐姆。 第四章第四章 罐區(qū)的消防安全設計罐區(qū)的消防安全設計 一、球罐區(qū)消防安全的注意事項一、球罐區(qū)消防安全的注意事項 1、消防給水系統(tǒng)、消防給水系統(tǒng) 在消防用水由工廠水源直接供給時，工廠給水管網(wǎng)的進水管不應少于兩條。 當其中一條發(fā)生事故時，另一條應能通過 100的消防用水和 70的生產(chǎn)、生 活用水的總量。 在消防用水由消防水池供給時，工廠給水管網(wǎng)的進水管，應能通過消防水 池的補充水和 100的生產(chǎn)、生活用水的總量。 (1) 水池的容量，應滿足火災延續(xù)時間內(nèi)消防用水總量的要求。當發(fā)生火 災能保證向水池連續(xù)補水時，其容量可減去火災延續(xù)

43、時間內(nèi)的補充水量； (2) 水池的容量小于或等于 1000 立方米時，可不分隔，大于 1000 立方米 時，應分隔成兩個，并設帶閥門的連通管； (3) 水池的補水時間，不宜超過 48 小時； (4) 當消防水池與全廠性生活或生產(chǎn)安全水池合建時，應有消防用水不作 他用的技術措施； (5) 寒冷地區(qū)應設防凍措施。 2、罐區(qū)的消防罐區(qū)的消防 罐區(qū)應設置消防冷卻水系統(tǒng)，儲罐容積大于 100m3時，應設置固定式消防 冷卻水系統(tǒng)和移動式消防冷卻供水系統(tǒng)。當儲罐容積小于或等于 100m3或儲罐 設有隔熱層時，可不設固定式消防冷卻水系統(tǒng)。移動式消防冷卻供水系統(tǒng)應能 滿足消防冷卻總用水量的要求。罐區(qū)的消防冷卻總

44、用水量，應按儲罐固定式消 防冷卻用水量和移動式消防冷卻用水量之和計算。 (1) 固定式消防冷卻水系統(tǒng)的用水量計算，應符合下列規(guī)定： 1) 著火罐冷卻水供給強度，不應小于 9l/minm2； 2) 距著火罐 1.5 倍著火罐直徑范圍內(nèi)的鄰近罐冷卻水供給強度，不應小于 4.5l/minm2； 3) 著火罐和鄰近罐的冷卻面積，應按其表面積計算。 (2) 移動式消防冷卻用水量，應按罐區(qū)內(nèi)最大一個儲罐用水量確定，并應 符合下列規(guī)定： 1) 儲罐容積小于 400 立方米時，不應小于 30l/s，大于或等于 400 立方米 時，不應小于 45l/s； 2) 當罐區(qū)只有一個儲罐時，計算用水量可減半； 3) 當

45、設有可供消防車取水的消防循環(huán)水池時，移動式冷卻用水量可不計入 消防冷卻總用水量中。 固定式消防冷卻水系統(tǒng)可采用水噴霧、多孔管式水噴淋或多齒堰式淋水等 型式；但當儲罐儲存的物料燃燒，在罐壁可能生成碳沉積時，應設水噴霧。 3、球罐的安全措施、球罐的安全措施 (1) 儲罐強度應符合設計要求，要把好罐體的選材、材料制作工藝、焊接 工藝和壁厚關，罐材應用 16 mnr、16 mnv 鋼，不準使用 a3 鋼、沸騰鋼和含 碳量大于 0.24%的材料，罐體應進行熱處理，以消除焊接過程中造成的應力變 化，焊接要經(jīng)過 100%的無損探傷，安裝時應選擇剛性不燃的堅固基礎作為罐體 基座，罐距地面的高度一般不小于 1.

46、5 m，以便接管操作和檢修。 (2) 儲罐應設液位計、壓力表、安全閥、緊急切斷裝置及防凍排污閥、溫 度計，以及高液位、超壓報警裝置，儲罐的安全閥及放空管應接入全廠性火炬。 獨立的放空管應通往安全地帶。 (3) 儲罐應設置靜電接地及防雷設施，儲罐防雷接地點不應少于 2 個，接 地點離儲罐周邊的間距不宜小于 30 m，接地電阻不應小于 10 ，為了便于正確 檢測，接地線應作可拆裝處理。此外，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，都應可靠接地保護，接地 電阻不得大于 10 ，所有法蘭及絲扣連接處應焊上導線或用銅片跨接。 (4) 緊急泄壓放空設施，采取的措施

47、有兩種：一種是有安全泄壓閥和放空 管經(jīng)密閉管道泄放至火炬系統(tǒng)焚燒放空；二是倒罐泄壓，即設置應急管線，使 物料安全轉移至備用儲罐。 (5) 儲罐脫水應該用二次脫水裝置，儲罐根部閥不能常開，脫水系統(tǒng)應有 伴熱功能。 (6) 液態(tài)烴類罐組應該按規(guī)范要求設置可燃氣體檢測報警器，罐區(qū)內(nèi)電器 設備均應防爆。 (7) 為防止火災時儲罐超溫超壓而引發(fā)爆炸，要對著火罐及周邊罐及時降 溫，固定噴淋裝置是行之有效的措施之一。一般供水壓力不得小于 0.2 mpa， 供水強度為 0.15 l/sm2，著火罐和相鄰罐分別按其全表面和一半表面計算用水 量。目前，該裝置大多采用盤管或噴頭兩種方式。 (8) 罐區(qū)消防供水應采用

48、環(huán)狀管網(wǎng)，給水干管不應少于二條，管徑不小于 150 mm。為便于消防車向管網(wǎng)供水，還應設水泵接合器，且至少 2 個。罐區(qū)內(nèi) 應設消火栓，其一般間距為 60 m，裝罐區(qū)、增壓泵房、加熱氣化區(qū)等重點部位 附近應設置箱式消火栓，其保護半徑約為 30 m，消火栓用水量為 20 l/s45 l/s(視儲罐大小而定)。大型罐區(qū)應設固定帶架水槍，其供水壓力對球罐不小于 0.35 mpa，對臥罐不小于 0.25 mpa，該水槍具有射程遠、流量大、旋轉靈活等 特點，是罐區(qū)消防的重要設施之一。 (9) 罐區(qū)消防用電應為二級負荷，并采用單獨供電回路，所有儲罐的金屬 設備、容器、管道等都應具有良好的電器連接和接地，電

49、器連接的跨接線應用 截面不小于 6 mm2的銅線，靜電接地的電阻值應小于 100 。 二、二、水噴霧消防冷卻系統(tǒng)的介紹水噴霧消防冷卻系統(tǒng)的介紹 1、水噴霧系統(tǒng)的作用、水噴霧系統(tǒng)的作用 (1) 水噴霧的冷卻降溫作用 水噴霧系統(tǒng)是利用水霧噴頭在一定的水壓下將水流分解成細小水霧滴進行 滅火或防護冷卻的一種固定式滅火系統(tǒng)。從水霧噴頭噴出的霧狀水滴，粒徑細 小，表面積很大，遇火后迅速汽化，帶走大量的熱量，使燃燒表面迅速降溫， 燃燒體達到冷卻的目的。采用水噴霧型式，是因為水噴霧能夠較好地抑制火勢。 當丙烯儲罐發(fā)生火災時，消防噴淋水霧化后，霧狀水滴的表面積遠遠大于等量 的噴淋水珠的表面積，因霧狀水滴能迅速蒸

50、發(fā)為水蒸氣，其間吸收大量的氣化 熱，降溫效果顯著。霧狀水滴蒸發(fā)為水蒸氣時，體積急劇膨脹，可隔絕球罐與 周圍空氣的接觸，從而大大降低燃燒區(qū)域中氧氣的含量。因此，水噴霧滅火系 統(tǒng)較水噴淋系統(tǒng)更加安全可靠。水霧還會在罐壁表面形成一層水膜，使罐壁溫 度不再升高，避免了罐壁發(fā)生熱塑裂口，從而保護了儲罐。 (2) 對碳沉積的沖刷作用 丙烯燃燒后，會在罐壁外表面產(chǎn)生碳的沉積，因碳沉積的抗?jié)裥?，水流難 以在罐壁上形成水膜，導致水對罐壁的冷卻效果降低或不起作用。水噴霧系統(tǒng) 高速噴出的水霧滴有一定的沖擊作用，能將沉積碳沖掉，并在罐壁外表面形成 一層水膜。因此對丙烯儲罐，水噴霧系統(tǒng)比水噴淋系統(tǒng)具有較好的消防冷卻效

51、果。 (3) 水噴霧滅火系統(tǒng)的組成及操作與控制 水噴霧系統(tǒng)的組成主要由水源、供水設備、供水管道、雨淋閥組、過濾器、 減壓孔板和水霧噴頭等組成。水噴霧滅火系統(tǒng)應設有自動控制、手動控制和應 急操作三種控制方式。水噴霧滅火系統(tǒng)的控制設備應具有選擇控制方式的功能； 并且具有重復顯示保護對象狀態(tài)；控制消防水泵啟動狀態(tài)；監(jiān)控雨淋閥啟、閉 狀態(tài)，監(jiān)控主、備電源自動切換功能；除應能啟動著火罐的雨林閥，尚應能啟 動距著火罐 1.5 倍罐直徑范圍內(nèi)鄰近罐的雨林閥。水噴霧滅火系統(tǒng)的響應時間 不大于 60 秒。 2、水霧噴頭的選型、水霧噴頭的選型 目前，國內(nèi)生產(chǎn)的水霧噴頭類型較多，從使用性能上可以分為中速水霧噴 頭、

52、高速水霧噴頭。 (1) 中速水霧噴頭主要用于保護閃點在 66以下的易燃液體、氣體和固體 危險區(qū)域。特點： 1) 限止燃燒速度，減小火災破壞； 2) 促使水蒸氣散發(fā)和稀釋可燃蒸氣，降低爆炸危險。 中速水霧噴頭工作壓力 0.14-0.5mpa，水霧粒徑不大于 0.3mm。 (2) 高速水霧噴頭主要用于保護閃點在 66以上的易燃液體的危險區(qū)域。 其特點為： 1) 利用乳化、冷卻和窒息的滅火原理，迅速撲滅燃油火災； 2) 水霧粒徑大，沖擊力強，火災撲滅后，復燃的可能性小。 高速水霧噴頭工作壓力 0.25-0.5mpa，水霧粒徑 0.4-0.8mm。 由于在丙烯儲罐的滅火過程中，水噴霧滅火系統(tǒng)的主要作用

53、是冷卻、降溫、 窒息，控制火災蔓延和抑制火災發(fā)展，且丙烯屬于閃點小于 66的易燃液體， 因此，選用中速水霧噴頭。 三、球罐區(qū)水噴霧消防冷卻系統(tǒng)的設計三、球罐區(qū)水噴霧消防冷卻系統(tǒng)的設計 1、供水管道設計、供水管道設計 系統(tǒng)管道設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。為此在管 道設計時，應采取以下措施： (1) 上、下半罐體上的供水環(huán)管應盡量對稱布置。 (2) 環(huán)管應由兩條對稱布置的立管供水，以確保同一環(huán)管上噴頭的實際工 作壓力基本相同。特別是對于容積為 2000m3的儲罐，環(huán)管較長，阻力較大。由 兩條對稱布置的的立管供

54、水，可降低環(huán)管阻力。 (3) 在環(huán)管的第 3 圈以下，環(huán)管與供水立管連接處設減壓孔板，調節(jié)各環(huán) 路水壓，使各環(huán)路水壓基本一致，從而使各環(huán)上噴頭的工作壓力基本相同，并 不小于 0.35mpa。 (4) 對于容積大于 1000m3 的儲罐，罐體直徑較大，頂環(huán)與底環(huán)之間的高差 達十多米，垂直壓差較大。為平衡水壓，上、下半罐體應分別由兩條對稱布置 的立管供水，上、下半罐體的供水管各自獨立控制。這一措施還滿足了夏季防 曬噴淋只做上半罐體噴淋的要求。 水霧噴頭內(nèi)徑只有幾毫米，容易堵塞，在球罐底部的供水管上設 y 型過濾 器，該過濾器不僅起到過濾、防堵的作用，在系統(tǒng)噴水完畢后，可以將過濾器 的后蓋打開，將系

55、統(tǒng)泄空，防止系統(tǒng)管道因積水結冰而造成管道的損傷。水噴 霧滅火系統(tǒng)只有在發(fā)生火災事故時，才啟動運行，因而，系統(tǒng)的管道通常處于 空管狀態(tài)。管道若采用普通鋼管，管道內(nèi)壁將因銹蝕而成片脫落，從而堵塞管 道，采用鍍鋅焊接鋼管，由于此類型鋼管內(nèi)壁和外壁均鍍鋅，一則避免管道內(nèi) 壁銹蝕，二來避免管道外壁腐蝕。 考慮水噴霧滅火系統(tǒng)的管道的檢修和液化烴儲罐的檢測，管道接口型式為 螺紋接口，便于拆卸和更換。 2、系統(tǒng)控制、系統(tǒng)控制 采用可燃氣體報警和火焰探測的自動控制方式，不需要濕式傳動管路，對 環(huán)境的適應性強，可靠性好。當罐區(qū)有氣體泄漏時，可燃氣體報警器將泄漏信 號傳送到火氣系統(tǒng)進行報警，值班人員可現(xiàn)場檢查，及時

56、處理。罐區(qū)設火災探 測器，將罐區(qū)發(fā)生的火災信號傳送到中心控制室的火災系統(tǒng)進行報警，并啟動 消防系統(tǒng)。 根據(jù)丙烯儲罐的火災特點，水噴霧冷卻系統(tǒng)可以采用現(xiàn)場手動控制。 因為儲罐區(qū)無人值守，采用了氣動控制閥。氣動閥開啟迅速，系統(tǒng)響應時 間短。 3、水霧噴頭的布置、水霧噴頭的布置 水霧噴頭的布置方式可為矩形或菱形，當按矩形布置時，水霧噴頭之間的 距離不應大于 1.4 倍水霧噴頭的水霧錐底圓半徑；當菱形布置時，水霧噴頭之 間的距離不應大于 1.7 倍水霧噴頭的水霧錐底圓半徑。當保護對象為球罐時， 水霧噴頭的噴口應面向球心；水霧錐沿緯線方向相交，沿經(jīng)線方向相接；水霧 噴頭與儲罐外壁之間的距離不大于 0.7

57、0m。無防護層的球罐鋼支柱和罐體液位 計、閥門等處應設水霧噴頭保護。 (1) 經(jīng)線方向噴頭布置（水霧錐宜相接） 假設設置 10 圈水平環(huán)管，噴頭與罐外壁間距為 0.65m，噴頭的霧化角 的 計算如下： 每圈環(huán)管上均勻分布的噴頭均指向球心，則冷卻保護的罐壁為對應球心角 為 的環(huán)狀罐壁。 當 n=10 時，=18，球罐半徑 r =8.31/2=4.155m，則噴頭的霧化角 見下圖： 圖：噴頭的霧化角 sin(/2)=r/r r=0.1564.155=0.648m tg(/2)=r/0.65+rrcos(/2) =0.6480.65+（4.1554.155x0.988） =0.9257 /2 = 4

58、2.79 = 85.58 因此選取霧化角為 90的噴頭，設置 10 圈水平環(huán)管，可以滿足要求。 (2) 緯線方向噴頭布置（水霧錐應相交） 緯向水霧噴頭按矩形布置，噴頭之間的間距按 1.4 倍的水霧錐底圓半徑， 即水霧噴頭之間的距離（近似弧長）d=0.648x1.4=0.90(m)。 4、設計冷卻水噴霧強度核算、設計冷卻水噴霧強度核算 水噴霧冷卻系統(tǒng)的設計流量按下式計算： qskqj 式中：qj系統(tǒng)的計算流量，l/min； qs系統(tǒng)的設計流量，l/min； k安全系數(shù)，取值范圍 1.051.10。 式中：k-水霧噴頭的流量系數(shù)，由生產(chǎn)廠提供。 p-水霧噴頭的工作壓力，mpa。 著火罐冷卻水供給強

59、度，不應小于 9l/（minm2） 。下面以噴頭菱形布置的 球罐為例，核算單位表面積的設計水噴霧強度是否達到規(guī)范規(guī)定的要求。 圖 1 噴頭菱形布置 圖 2 噴頭矩形布置 (1) 噴頭菱形布置時，每個噴頭的有效保護面積 s 為外接圓半徑等于水霧 錐底圓半徑 r 的正六邊形的面積，即圖 1 中陰影部分的面積。 保護對象的設計水噴霧強度： w=qs/s 菱=kqj/s菱 式中：w系統(tǒng)的設計水噴霧強度，l/（minm2） 。 按最不利情況，b0.65m， 90，k1.05，p0.35 mpa 代人，得： w=（1.05k1.87）/（1.51.7320.652tg245）=1.7888k 因為 w=1

60、.7888k，應大于 9l/minm2，所以 k91.7888=5.03 可見，只要選用 k5.03 的水霧噴頭，即可滿足規(guī)范要求。 (2) 噴頭矩形布置時，每個噴頭的有效保護面積 s 為外接圓半徑等于水霧 錐底圓半徑 r 的正四邊形的面積，即圖 2 中陰影部分的面積。 保護對象的設計水噴霧強度： w=qs/s 矩=kqj/s矩 按最不利情況，b0.65m，90，k1.05，p0.35mpa 代人，得： w=（1.05k1.87）/（20.652tg245）=2.3237k 因為 w=2.3237k 應大于 9l/minm2 所以 k9/2.3237=3.87 可見，只要選用 k3.87 的水