沥青储罐区安全设计论文

目录第 1 章 绪论 -31.1设计项目概述 -31.1.1课程设计的目的和要求 -41.1.2课程设计容 -41.2沥青的概述及储存工艺条件 -41.2.1沥青的概述 -41.2.2沥青的储存工艺条件 -5第 2 章沥青储罐的选型及安全设计 -62.1沥青储罐的选择 -62.1.1钢材的选择 -62.1.2壁厚的计算 -72.1.3 5000m 3 拱顶罐液压顶升倒装施工 -92.1.4油罐附件 -102.1.4安全附件 -122.2加热及保温措施 -132.2.1搅拌器 -132.2.2保温加热系统 -15第 3 章 沥青储罐区平面布置 -183.1沥青储罐区防火间距 -193.2防火堤及隔堤的安全设计 -193.2.1防火堤的选型与构造 -203.2.2防火堤参数设计 -213.3消防设计 -243.3.1消防车道设计 -243.3.2消防用水规要求 -253.3.3消防用水计算容 -263.3.4消防水池 -283.3.5消防给水管道及消防栓设计 -293.3.6灭火器材的选择 -303.4罐区防雷、防静电设计 -313.4.1罐区防雷设计 -313.4.2静电防护措施 -31第 4 章 危险有害因素分析 -334.1沥青储罐区物质危险性分析 -334.1.1物料固有危险性分析 -344.1.2储运过程危险性分析 -354.1.3自然灾害因素分析 -394.1.4其它危险有害因素分析 -394.1.5沥青储罐区危险有害因素辨识汇总 -404.2罐区事故树分析 -444.2.1罐区事故树分析步骤 -444.2.2事故树定性分析 -45.第 5 章安全对策与管理 -485.1 安全技术对策 -485.1.1设备选型控制 -485.1.2工艺安全条件控制 -485.1.3建筑消防措施 -485.1.4职业卫生及劳动防护 -495.1.5区域位置及总平面布置安全对策措施 -495.1.6工艺设备安全对策措施 -515.2 安全管理对策 -585.2.1安全管理 -585.2.2员工培训 -585.2.3作业班次及劳动定员 -59参考文献 -59.第1章绪论1.1 设计项目概述化工安全设计课程设计是安全工程专业基础课程教学的综合性和实践性较强的教学环节， 是理论联系实践的桥梁， 是使学生体会工程实际问题复杂性的重要尝试。通过化工安全设计的课程设计， 要求学生能够运用相关课程的基本知识，独立思考、活学活用，在规定的时间完成给定的化工安全设计任务，从而加强对化学工业企业安全生产过程的深化和整体认识。通过课程设计，要求学生了解工程设计的基本容， 掌握化工安全设计的主要程序和方法，培养学生分析和解决工程实际问题的能力。同时，通过课程设计，还可以使学生树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真、积极主动和高度负责的学习和工作作风。课程设计的要求高于平时的作业，是对整个课程及相关知识的一个综合运用。设计要求学生自己查取相关资料、确定设计方案、通过计算选择工艺，并对自己的选择做出论证和校核， 经过分析比较， 择优选定最理想的方案和合理的设计。所以，课程设计是培养提高学生独立思考和工作能力的有益实践。通过课程设计，应该训练学生提高以下几个方面的能力：（1）根据课程设计的题目，熟悉物料，设计系统；查阅文献资料、收集有关数据、正确选用公式。 当缺乏必要数据时， 尚需自己通过实验测定或到生产现场进行实际查证。（2）在兼顾技术上先进性、可行性，经济上合理性的前提下，综合分析设计任务要求，确定设计方案，进行选择、布置，并提出保证过程正常、安全运行所需要的手段和措施，同时还要考虑火灾爆炸事故发生后的有效处理措施？。（3）用精炼的语言、简洁的文字、清晰的图表来表达自己的设计思想和计算结果。（4）绘制相关图纸。 有关图形的绘制必须采用 CAD绘制；图表插入要合适、清晰。（5）规撰写设计报告。.课程设计的目的和要求1. 项目名称35000m10 沥青储罐区防安全设计2. 设计容1) 根据国家相关规，结合罐区的防火间距，合理确定罐区的形状、大小、面积等客观情况，进行总平面布置的设计；2) 根据储存的条件，对储罐进行选材、型号、安装方式及安全附件（安全阀、避雷针、静电接地等）的设计；3) 防火堤的安全设计；4) 针对沥青储罐的特点，精心储罐保温加热系统级储罐搅拌器的设计；5) 进行罐区消防系统的设计；6) 进行储罐区物质危险性分析及储运过程危险性分析， 划分火灾危险等级；7) 安全管理对策措施。课程设计容1) 熟悉相关设计规；2) 查阅有关书籍、手册、 文献资料，了解目前沥青储存的状况，比较各种储存方式的优劣，选择合适的储存方式和容器；3) 确定总平面布置及防火间距，绘制总平面布置图；4) 根据所选的储存容器的种类， 进行罐体的基本设计， 查阅相关的手册确定罐体的材料、结构、型号及安全附件的选型；5) 针对设计出来的罐区，进行消防系统的设计， 包括消防通道、 消防等级的确定、灭火剂（灭火器材）的选型、防雷电静电措施设计等；6) 完成工程的安全技术及管理制度设计。1.2沥青的概述及储存工艺条件沥青的概述沥青以完全溶于二硫化碳的天然的或火成的或天然的与火成的烃类混合物.为主要成分的黑色液体、半固体或固体物质。不溶于水。主要成分是沥青质和树脂。沥青质不溶于低沸点烷烃，却能被低沸点烷烃沉淀。 关于其理化特性可见下表。表 1-1理化特性pH 值 : 无资料熔点 ( ): 无资料沸点 ( ): 1000m甲 B、乙类0.75D0.6D丙 A类0.4D0.4D0.8m丙 B类2m5m注： 1. 表中 D为相邻较大罐的直径，单罐容积大于31000m的储罐取直径或高度的较大值；2. 储存不同类别液体的或不同型式的相邻储罐的防火间距应采用本表规定的较大值；3. 现有浅盘式浮顶罐的防火间距同固定顶罐；4. 可燃液体的低压储罐，其防火间距按固定顶罐考虑；5.储存丙 B类可燃液体的浮顶、浮顶罐，其防火间距大于15m时，可取 15m。两排立式储罐的间距应符合表3-1 的规定，且不应小于5m；两排直径小于5m的立式储罐及卧式储罐的间距不应小于3m。由上文中确定的沥青为丙B 类，且储罐直径大于5m，可确定沥青储罐间防火间距为5m。立式储罐至防火堤堤脚线的距离不应小于罐壁高度的一半。因为由上文确定选用的沥青储罐壁高12.56m，所以可设定沥青储罐至防火堤堤脚线的距离为7m。根据石油库设计规 GB 50074-2002，可确定油泵房、水泵房、装卸台、配电间最低耐火等级分别为三级、三级、三级、二级。再由建筑设计防火规GB50016-2006,第 4.2.1条，可确定本设计中沥青储罐区距离配电房距离为50m、距离控制室办公区 25m、距离导热油房25m、距离泵房 25m，距装卸台 25m，消防水池距离罐区 42m。表 3-2沥青储罐区的防火间距名称沥青储防火堤控 制 室导 热 油泵房消防水池配电房装卸台罐办公区房沥 青 储5m7m25m25m25m42m50m25m罐（区）3.2 防火堤及隔堤的安全设计根据石油化工企业设计防火规GB50160-2008 ，沥青储罐区应该设防火堤和隔堤以防止液体外漏和火灾蔓延，对于防火堤及隔堤的设计应满足下列规要.求：1. 防火堤及隔堤应能承受所容纳液体的静压，且不应渗漏；2. 立式储罐防火堤的高度应为计算高度加 0.2m，但不应低于 1.0m（以堤设计地坪标高为准），且不宜高于 2.2m（以堤外 3m围设计地坪标高为准）；3. 立式储罐组隔堤的高度不应低于 0.5m；4. 管道穿堤处应采用不燃烧材料严密封闭；5. 在防火堤雨水沟穿堤处应采取防止可燃液体流出堤外的措施；6. 在防火堤的不同方位上应设置人行台阶或坡道，同一方位上两相邻人行台阶或坡道之间距离不宜大于 60m；隔堤应设置人行台阶。防火堤的选型与构造一、选型防火堤、防护墙的设计，应满足各项技术要求的基础上，因地制宜，合理选型，达到安全耐久、经济合理的效果。根据储罐区防火堤设计规防火堤的选择符合下列规定：（ 1） 土筑防火堤在占地、土质等条件能满足需要的地区选用。（ 2） 钢筋混凝土防火堤，一般地区均可采用。在用地紧地区、大型油罐区及储存大宗化学品的罐区可优先选用。（ 3） 浆砌毛石防火堤在抗震设防烈度不大于6 度且地质条件较好、不宜造成基础不均匀沉降的地区可优先选用。（ 4） 砖砌块防火堤和夹芯式中心填土砖、砖块防火堤，一般地区均可采用。（ 5） 防护墙宜采用砌体结构。（ 6） 防火堤（土堤除外）应该采取在堤侧培土或喷涂隔热防火涂料等保护措施。综合考虑选择采用钢筋混凝土防火堤。二、构造防火堤的构造满足下列要求：1. 防火堤堤身必须密实、不渗漏。.2. 防火堤、防护墙埋置深度应根据工程地质、建筑材料、冻土深度和稳定性计算等因素确定为 0.5m。3. 防火堤及防火墙变形缝的设置规定：变形缝的间距根据建筑材料、气候特点和地质条件按有关结构设计规确定；变形缝缝宽设置为 35mm，缝填充硅酸盐类无机防火填料。4. 防水堤培土应符合下列规定：防火堤侧培土高度与堤同高；培土顶面宽度 300mm；培土应分层压实，坡面应拍实，压实系数 0.85 ；培土表面应作面层，面层应能有效的防止雨水冲刷、 杂草生长和小动物破坏， 面层可采用砖或预制混凝土块铺砌在南方四季常青地区，可用高度 150mm的人工草皮做面层。5. 防火堤侧喷涂隔热防火涂料选择 FH（ JF-205 ）非膨胀型混凝土防火涂料。性能见表 3-3 。钢筋混凝土防火堤的构造应符合下列规定： 堤身及基础地板的厚度应由强度计稳定性计算确定为200mm。 受力钢筋应由强度计算确定不能够满足下列要求：钢筋混凝土防火堤应双向配筋，竖向钢筋直径 12mm，水平钢筋直径 10mm，钢筋间距 200mm；竖向钢筋的保护层厚度 30mm，基础地板受力钢筋的保护层厚度（有垫层） 40mm；堤身的配筋率 0.2 。表 3-3 防火涂料性能粘结强度 /Mpa0.22涂层厚度 /mm16干密度 / /m3503耐火极限 /h2.0耐水性经 24h 试验后，涂层耐碱性经 24h 试验后，涂不开裂、起层、脱落层不开裂、起层、脱落耐冷热循环试验经 15 次试验后， 涂层不开裂、 起层、脱落、变色防火堤参数设计根据储罐区防火堤设计规 GB 50351-2005 第条固定顶沥青罐组.防火堤有效容积应不应小于罐组一个最大罐的容量。 沥青储罐组的防火堤侧高度不应小于 1.0 m，且外侧高度不大于 2.2m。罐组隔堤高度宜为 0.5-0.8m, 则取隔堤高度 h1 为0.5m ，再根据平 面布 置图与 石油 化工企业 设计 防火规GB50160-2008中条验证V D l l3 h1（3-1 ）l - 油罐间防火间距；D-油罐直径；l3 - 防火堤中心线围成的水平投影区的总宽度。l =5.00m,D=23.70m，l 3 =66.40m, 则 V=952.84 m3 500.00 m3 ，符合规标准， 故取隔堤高度为 0.50m。油罐组防火堤有效容积应按下式计算:V=AH j （- V1 V2 +V3 +V 4 )m 3(3-2)式中：V-防火堤有效容积（ m3 ) ；A-由防火堤中心线围成的水平投影面积( m2 ) ；H j - 设计液面高度 (m) ；V1 -防火堤设计液面高度的一个最大油罐的基础体积( m3 ) ；V2 - 防火堤除一个最大油罐以外的其他油罐在防火堤设计液面高度的液体体积和油罐基础体积之和 ( m3 ) ；V3 防火堤中心线以设计液面高度的防火堤体积和培土体积之和( m3 ) ；V4 防火堤设计液面高度的隔堤、 配管、设备及其他构筑物体积之和( m3 ) 。.图 3-1防火堤有效容积计算示意由总平面布置图可知：V=5000m3 ， Ar 2l 2 l 3(3-3)式中r- 防火堤四周角圆弧半径；l 2 - 防火堤中心线围成的水平投影区的除去边角的总长度；l3 - 防火堤中心线围成的水平投影区的总宽度。由总布置图图可知 r=10.47m，l2，则9079.97 m2。=131.56ml3 =66.40mAV1D 2H j441.15H jm34（ 3-4 ）V2 9V13970.35H jm3(3-5)V32 l2 l3 2rd1H j2(3-6)式中d1 - 防火堤宽度 ， d1=0.2m, 则 V3 =46.17 H j m3V44 d2l3 h1(3-7)式中d2 - 隔堤平均宽度；h1 - 隔堤设计高度 , 管道类体积较小可以忽略。l3 - 防火堤中心线围成的水平投影区的总宽度。根据储罐区防火堤设计规条规定，隔堤厚度取.100mm，由上文可知 d2 =0.1m， h1 =0.5m，则 V313.28 m3 。综合上述公式和数据， 可得到 H j =1.12m。根据 石油化工企业设计防火规GB50160-2008中条规定，立式储罐防火堤的高度应为计算高度加 0.2m，但不应低于 1.0m（以堤设计地坪标高为准） ，且不宜高于 2.2m（以堤外 3m围设计地坪标高为准），设定防火堤高度为 1.32m。3.3 消防设计消防车道设计根据建筑设计防火规 GB500162006 , 可燃液体罐区，任何储罐的中心距至少两条消防车道的距离均不应大于 120m，对于 50000 沥青储罐区这种丙类液体储罐区的消防车道设置应符合下列规定：（1）储量大于表 3-4 规定的堆场、储罐区，宜设置环形消防车道。（2）甲、乙、丙类液体储罐区，可燃气体储罐区，区的环形消防车道之间宜设置连通的消防车道。（3）间消防车道与环形消防车道交接处应满足消防车转弯半径的要求。