某石化化纤企业贮罐区消防安全设计——2×3000m3乙二醇储罐区毕业论文
2022-01-26 11:37:17
论文总字数：12690字
摘 要
本次设计主要针对某液化烃储罐区进行消防系统设计，该罐区储存容积为3000m3和800m³，存储介质为乙二醇和燃料油。从消防系统配置、消防冷却水量、移动消防冷却水系统运用等方面进行探讨,介绍了油库总平面安全布局、罐区的设计布置、储罐区的消防设计。
关键词：乙二醇储罐 消防安全设计
Fire safety design of 3000glycol tanker
ABSTRACT
This design is mainly for the design of a fire protection system in a liquefied hydrocarbon storage tank area. The tank area has a storage volume of 3000m3 and 800m3, and the storage medium is ethylene glycol and fuel oil. From the aspects of fire system configuration, fire cooling water volume, mobile fire cooling water system application, etc., the general layout safety layout of the oil depot, the design and layout of the tank area, and the fire protection design of the tank area were introduced.
Key words: ethylene glycol storage tank, fire safety design
第一章 项目概述及设计依据
1.1项目概况
某市地处长江中下游，该地区地震烈度为7度，土层地质以沙土层为主，全年主导风向是东南和西北季风。
现在该市西南临江地区某石化化纤企业贮罐区拟建乙二醇罐区，该储罐区储存有2座3000 m3乙二醇储罐，燃料油罐区内设有2座800m3。储罐区北面距其2000m处是化工原料装卸码头，西面距化工原料库1000m处有一铁路线通过，东南面距罐区1500m处是一条国道。
储罐区的办公楼、宿舍区等行政管理区和辅助生产区主要集中于罐区的北面，请完成下列设计
第二章 乙二醇储罐的设计
2.1乙二醇的理化性质分析
考虑到相关规范都需要储存介质的理化性质所以先对两种介质进行分析分子量62.068 熔点-12.9℃ 沸点197.3℃ 水溶性与水互溶 密度1.1155(20℃）闪点111.1℃ 临界温度372℃
乙二醇不易挥发其沸点较高不易蒸发，但易燃易爆，有毒。常温下为可燃液体，按照石化规关于火灾危险性分类乙二醇为丙A类可燃液体，因为下文要用到关于燃料油的火灾危险性所以按照石化规，燃料油为丙B类可燃液体，储罐为拱顶罐。
2.2储罐的设计
2.2.1储罐的选型及规格计算
参考《石油化工企业设计防火规范》中，关于火灾危险性的分类。由乙二醇的理化性质分析，乙二醇在常压下储存即可，其虽易燃但不易蒸发且不易挥发，而物料的闪电又大于60℃所以储罐选型可以不必设置浮顶，所以选用固定顶罐参考球罐与大型储罐关于储罐类型选用的描述，该设计应选用拱顶储罐，再参考相关标准一般中小容量的储罐以最省材料为原则，高径比为1左右，且拱顶一般R=0.8~1.2D，这里因为题目无具体规定，《石油化工企业设计防火规范》，从经济角度取高径比为1，因为为3000m3储罐。按下面公式计算
——罐体的高径比[取1]；
——储罐的直径[m]；
——储罐的高[m]；
——储罐的实际充装体积[m³]。
通过计算得直径为15630mm，高度为15630mm圆筒部分容积为2997.41m³取整直径为15.6m高度为15.6m
2.3储罐的设计压力及设计温度的确定
2.3.1设计压力
由于乙二醇在常压下储存即可，所以储罐设计压力在490 ~ 2000Pa范围内即可。
2.3.1设计温度
设计温度是指储罐储存液体时应保持的储罐温度
根据乙二醇的理化性质，熔点为-12.9℃沸点为197.3℃可知乙二醇在常温下储存即可，所以确定设计温度：20℃
2.4储罐的腐蚀速率和设计寿命
2.4.1腐蚀速率的定义及腐蚀速率的确定
腐蚀速率是指容器中储存的腐蚀性液体一年所能腐蚀储罐壁的厚度，下文会用于确定壁厚。
由于乙二醇无腐蚀性，所以直接参考相关规范，为 ＞0.1～0.2mm/年，取0.2mm/年。
2.4.2设计寿命的定义及设计寿命的确定
设计寿命是指在设计之初，设定的容积能安全储存液体的最长年限。
设计寿命：参考相关规范中一般容器给出的设计寿命，取十年。
2.4储罐的风载荷及雪载荷的确定
2.4.1风载荷及雪载荷的定义
风载荷是指当风吹过储罐时引起的载荷压力，同理雪载荷是指下雪时积雪对储罐造成的载荷压力
2.4.1风载荷及雪载荷的确定
雪载荷通过查阅相关记录，得到下表
地区 | 雪压值（kN/平方米） | 地区 | 雪压值（kN/平方米） |
北京 | 0.40 | 济南 | 0.30 |
上海 | 0.20 | 青岛 | 0.20 |
南京 | 0.65 | 郑州 | 0.40 |
徐州 | 0.35 | 洛阳 | 0.35 |
南通 | 0.25 | 兰州 | 0.15 |
杭州 | 0.45 | 南昌 | 0.45 |
宁波 | 0.30 | 武汉 | 0.50 |
该储罐放置于长江中下游的某市所以雪载荷为0.65kN/㎡
风荷载，查阅相关记录查到下表
地区 | 风压值（kN/平方米） | 地区 | 风压值（kN/平方米） |
上海 | 0.55 | 郑州 | 0.45 |
南京 | 0.40 | 洛阳 | 0.40 |
徐州 | 0.35 | 蚌埠 | 0.35 |
南通 | 0.45 | 南昌 | 0.45 |
杭州 | 0.45 | 武汉 | 0.35 |
宁波 | 0.50 | 包头 | 0.55 |
该罐放置于长江中下游地区，所以考虑风载荷为0.40
2.5储罐的选型
2.5.1储罐的壁厚计算
储罐壁厚设计通常有三种计算方法，定点计算法、变点计算法、应力分析法。在这里使用定点法计算壁厚。参考文献《球罐和大型储罐》，在下文给出了两个计算公式。算出的两个数值取最大值，且最后算出厚度还需圆整至钢板的规格厚度，而且不能小于规定的最小厚度值。下面是计算公式。
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