摘 要

随着我国现代化进程和改革开放的迅速发展，我国的储罐区建设规模日益扩大，液化石油气是现代化学工业生产的基本原料，用途广泛。但是它具有易燃易爆腐蚀等特性，近年来LPG事故也是常有发生。因此本次根据液化石油气的相关理化性质对4×3000m³ 储罐区进行了防火防爆安全设计。首先根据LPG特性对其储罐类型材料尺寸附件等进行了设计；然后结合规范划分了罐区的总平面和设计了消防系统；再对储罐区的避雷针保护区域和可燃气体防护区域进行了划分和布置，最后针对罐区可能存在的危险有害因素进行辨识，通过安全设施设计和自动化设计来做到有效保护罐区安全。

关键词：液化石油气 安全设计 消防系统 自动化

LPG tank area fire and explosion protection design

ABSTRACT

With the rapid development of China's modernization process and reform and opening up, the storage tank construction scale in China is expanding day by day.However, it is flammable, explosive and corrosive, and LPG accidents often occur in recent years.Therefore, according to the relevant physical and chemical properties of LPG, fire and explosion protection safety design is carried out for the 4 x 3000m3 storage tank area.Firstly, according to the characteristics of LPG, the accessories of tank type and material size are designed.Then the general plan of tank area is divided and the fire protection system is designed.Then, the lightning rod protection area and the flammable gas protection area in the tank area are divided and arranged. Finally, the possible dangerous and harmful factors in the tank area are identified, and the tank area is effectively protected by the design of safety facilities and automatic design.

Keywords: LPG；Safety Design；Fire Protection；System Automation

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1设计背景及意义 1

1.2研究的主要方法 1

1.2.1定性和定量分析法 1

1.2.2安全评价法 2

1.2.3分析比较法 2

第二章3000m³的储罐（含附件）选型及尺寸设计 3

2.1LPG理化性质 3

2.2 LPG储罐的选型 3

2.3 储罐材料与强度设计 4

2.4储罐尺寸设计 6

2.5球壳分瓣设计 7

2.5.1参数设定 7

2.5.2赤道板和上温带合板 7

2.5.3赤道带 8

2.5.4极板 9

2.5.5极中板 10

2.5.6极侧板 11

2.5.7边极板 13

2.6储罐附件设计 14

2.6.1 支柱 14

2.6.2 人孔结构 14

2.6.3 接管结构 14

2.6.4梯子平台 15

2.6.5安全阀 15

2.6.6压力表 15

2.6.7水喷淋装置 15

2.6.8温度计 15

2.6.9液位计 15

第三章 罐区平面及防火堤设计 16

3.1平面设计 16

3.2防火间距 16

3.3防火堤 17

第四章 消防通道及罐区消防设计 19

4.1消防通道设计 19

4.2消防水池设计 19

4.3冷却水用量设计 20

4.3.1移动式水枪冷却用水量 20

4.3.2固定式冷却水用量计算 20

4.4灭火器材的选择  20

4.5 罐区消火栓设计 20

4.5.1消防水炮设计 20

4.5.2消火栓数量设计 21

4.5.3消火栓的布置设计 21

4.5.4消火栓的用水量 21

第五章 总平面设计 22

5.1办公用房 22

5.2发配电间 22

5.3门卫 22

5.4泵房 22

5.5消防泵房 22

5.6事故收集池 23

5.7备用配件库 23

5.8站外建、构筑物的防火间距 23

第六章 防雷设计 24

6.1 防雷击措施： 24

6.1.1防雷建筑物等级确定 24

6.1.2避雷针的设计 24

6.1.3防雷接地设计 25

第七章 可燃气体报警设计 26

7.1选型 26

7.2报警仪布置 27

第八章 罐区安全设施设计及自动化控制方案设计 28

8.1重大危险源辨识 28

8.2防火防爆区域划分 29

8.3安全管理制度 29

8.4罐区安全设施 31

8.4.1工艺设备 31

8.4.2电气设备 31

8.4.3消防设备 31

8.4.4自动化报警仪表设备 32

8.4.5泄压设备 32

8.5自动化控制设计 32

8.5.1自动化控制要求 32

8.5.2温度压力液位自动控制装置  32

8.5.3可燃和有毒气体泄漏检测报警  32

8.5.4火灾报警系统  33

8.5.5高低液位报警连锁控制 33

第九章 总结 34

参考文献 35

致谢 37

第一章 绪论

1.1设计背景及意义

近年来，LPG的用量在发生了突飞猛进的增长，LPG罐区在液化石油气的储存和运输中扮演着重要的角色。现今，在全国乃至全球都在倡导安全生产的前提下，LPG泄漏爆炸等事故仍是层出不穷。比如2005年巴基斯坦液化石油气站由于工人误操作，导致液化石油气罐发生爆炸事故。2006年5月3日福建省龙岩市上杭县中都镇罗溪村石鼓岭液化气储罐站由于油罐阀门破裂引发泄漏事故。从中我们可以看出液化石油气属于甲类危险性物质，存在易燃易爆的特性，在其贮存、灌装、运送、利用过程中要严格遵守国家颁布的各项安全管理的法律法规，一旦稍有疏忽就会引发事故。因此我们必须认真仔细地对液化石油气事故进行分析、总结，才能在以后减少同类事故的发生率。我们需要对储罐区加强安全防范安全管理，通过在储罐区内设置防火堤，消防通道，可燃气体报警装置等，使事故的可能及危险性降到最低。从以往的案例来看，我们要落实岗位责任制，杜绝违章现象；加强罐区的防火防爆装置，建立安全消防体系来应对罐区存在的各种隐患。

1.2研究的主要方法

本设计对液化石油气罐区进行安全设计，考虑以下几种研究方法，但仅采用其中部分方法进行研究分析。

1.2.1定性和定量分析法

通过液化石油气罐区重大危险源的判定，对整个液化石油气罐区进行定性和定量分析。并结合定性和定量分析产生的结果，为企业制定安全控制措施提供依据，提高企业安全等级，降低事故率和事故损失。

1.2.2安全评价法

通过对各种安全评价方法的比较，结合液化石油气罐区实际情况，本设计将使用预先危险性分析的方法，来分析罐区风险。预先危险性分析是一种定性分析系统内危险因素和危险程度的方法，其目的是辨识系统中存在的潜在危险，确定其危险等级，防止这些危险发展成事故。

本设计通过此方法来降低液化石油气罐区的危险，减少企业损失。

1.2.3分析比较法

进行资料的搜集，对搜集来的资料进行筛选与分析，制定策略，通过互相比较的方法来得到满意可信的结果。

第二章 3000m³的储罐（含附件）选型及尺寸设计

2.1LPG理化性质

表2-1 理化性质

2.2 LPG储罐的选型

表2-2 液化烃储存方式

参考本次设计以及液化石油气性质，将采取地上存储的方式。其储存的方法分为球罐和双壁拱顶罐两种。压力球罐指常温高压储存，其体积一般不大于5000m³。双壁拱顶罐指低温常压储存，它储存量大，容积最大可达10万m³，在储存量相同的情况下，由于储罐较少，这种方式利于管理。