甲醇储罐设计说明.doc

目录第1章甲醇的理化性质31.1 甲醇主要的物理性质31.2 化学性质41.3 甲醇的危险性41.3.1 防爆炸性41.3.2 防火性41.3.3 有毒性5第2章储罐的设计52.3 罐体选材62.4 封头结构及选材62.5 壁厚：62.6 封头壁厚计算72.7 人孔选择72.8 进出料管的选择72.9 液位计的设计82.10 排污阀的选型82.11 温度计：92.12 放空阀：92.13 检尺口92.14 取样口92.15 防静电92.16 可燃气体报警〔SH3063-1999〕102.17 罐基础《大型储罐基础设计与地基处理》102.18 围堰〔API Std 2510〕102.19 防火堤10第3章甲醇储罐的消防设计133.1 甲醇储罐的灭火方法133.1.1 冷却法133.1.2 隔离法133.3 甲醇储罐的泡沫管道设计153.3.1 储罐区泡沫灭火系统的选择153.3.2 泡沫发生器的数目153.3.3 液上喷射泡沫灭火系统泡沫产生器的设置153.3.4储罐上泡沫混合液管道的设置,应符合下列规定：163.3.5 防火堤内的泡沫混合液管道的设置,应符合下列规定：163.3.6 防火堤外的泡沫混合液管道的设置,应符合下列规定：163.3.7 泡沫混合液管道的设计流速,不宜大于3m/s,其水力计算可按现行的国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》水力计算确定。

173.3.8 泡沫枪173.3.9 泡沫混合液设计用量的确定应符合下列要求：173.3.10 泡沫管道布置图18注*：183.4 甲醇储罐应急事故预案193.4.1 编制目的193.4.2 危险目标193.4.3 应急指挥193.4.4 事故处理203.4.5 规定和要求20第4章冷却系统214.1水喷雾系统的作用214.2选择系统类型214.3系统组成设施214.5工作原理224.5设施介绍224.5.1报警阀组224.5.2管道224.5.3 消防水箱234.5.4 水泵接合器234.5.5 末端试水装置234.5.6 水流指示器234.5.7 冷却用水量24第5章安全管理措施255.1 甲醇的物化性质255.2 甲醇的危险特性265.3 区域规划和总平面布置265.4 储罐型式265.5 电气的防爆275.6 甲醇罐区潜在的火灾爆炸危险性275.7 事故应急救援系统28 / 第1章 甲醇的理化性质 甲醇是饱和醇系列代表甲醇的分子式CH3OH,相对分子质量是32.04,在常温常压下,纯甲醇是无色,不流动的,不挥发,可燃的有毒液体,有类似乙醇的气体甲醇可与水、乙醇、乙醚等多种有机液体互溶,但不能和脂肪烃类有机液体互溶。

甲醇气体和空气混合,在一定混合范围内可形成爆炸混合物,爆炸极限6.0%~36.5%<体积>甲醇与大部分气体具有良好可溶性1.1甲醇主要的物理性质液体密度/kg.m-3791.3蒸汽粘度0.140蒸气密度/kg.m-31.43表面张力 Mn.m-124.5沸点 64,7℃蒸发潜热〔64.7℃〕/kg.mol-135.295熔点-97.8℃熔融热〔-97.1℃〕/kg.mol-1闪点生成热/kg.mol-1开杯16.0℃气体〔25℃〕-201,.22闭杯12.0℃液体〔25℃〕-238.73自然点燃烧热/ kg.mol-1在空气中473℃气体764.09在氧气中461℃液体726.16临界常数热导率/[J/m.s.k>]2.1*10-3临界压力7.97 Mpa空气中最大允许浓度/0.05临界温度240℃空气中爆炸极限〔体积分数%〕临界体积118上限6.0临界压缩系数0.244下限36.5粘度 Mpa.S液体粘度0.5945 气体在甲醇的溶解度 单位m3/TCH3OH气体名称氢气一氧化碳二氧化碳甲烷乙烷乙炔溶解度0.100.254.00.602.5010.50甲醇的电导率,主要取决于它含有的能电离的杂质,如硫、胺、硫化物和金属物质等。

工业生产的精甲醇都含有一定量的有机杂质,其一般电导率1*10-6~7*10-7Ω-1.cm-1.1.2化学性质甲醇是最简单的饱和脂肪醇,具有饱和脂肪醇的性质其化学性能很活泼,如氧化反应,氨化反应,酯化反应,卤化反应,脱水反应,裂解反应等,甲醇可与多种物质反应其毒性：致死剂量75ml<59.3g>/60kg,在中等毒性范围内腐蚀性：常温污水是无腐蚀性,铝、铅例外,对某些塑料、橡胶,有一些溶胀性1.3甲醇的危险性1.3.1防爆炸性甲醇生产从原料开始从半成品和产品及副反应生成具有毒、易燃、易爆、易腐蚀等危险因素；同时又是在高温高压的情况下进行如合成甲醇低压法5Mpa,高压法30Mpa下进行,且连续性强,工艺操作比较严格因此在生产过程中要高度重视安全生产1.3.2防火性工业介质易爆,必定易燃,防止着火更加重要往往爆炸和着火同时发生,不论物理还是化学爆炸,定然随之发生大火因此防爆大部分措施也适用于防火1.3.3有毒性1.3.3.1急性中毒常见于误服其中毒程度,一般随误服剂量和中毒人的体质不同而异甲醇急性中毒症状如下；轻度,恶心,头晕,中度,腹痛,视力减退,重度,四肢无力,嘴唇发紫等1.3.3.2 慢性中毒甲醇的蒸汽有一定的刺激作用,可发生湿疹,皮炎,上呼吸道炎,结膜炎等症状。

第2章 储罐的设计2.1设计高度一般储罐高径比为1.2,大型储罐高径比小于1,经计算的储罐高为20m,直径18m2.2设计压力按压力容器《压力容器安全监察规程》规定,取1.05到1.3倍最大工作压力为设计压力,所以取223.5kpa合适设计温度为25℃,在-20到200℃条件下工作属于常温容器2.3罐体选材16MnR比较经济,所以选择16MnR钢板为制造筒体和封头的材料钢板标准号为GB6654-1996.通体结构设计为圆筒形,制造容易,安装内件方便,承压能力较好,使用最广2.4封头结构及选材封他吸取了蝶形封头深度浅的优点,用冲压法易于成形,制造比球形封头容易,所以选择椭圆形封头,结构由半个椭球面和一圆柱直边段组成查椭圆形封头标准〔/T4737-95〕2.5壁厚：为节约制造成本,将罐体分为5层圆筒的计算压力为223.5kpa,容积筒体的纵向焊接接头和封头的拼接接头都采用双面焊或相当于双面焊的全焊透的焊接接头,去焊接接头系数为1.00,全部无损探伤取许用应力为163Mpa2.6封头壁厚计算标准椭圆形封头a:b=2:1封头计算公式：可见封头厚度近似等于筒体厚度,则取同样厚度因为封头厚度≥16㎜则标准椭圆形封头的直边高度ha=35㎜。

2.7人孔选择容器上开设人孔规定当Di＞1000时至少设一个人孔,压力容器上开孔最好是圆形的,人孔公称直径最小尺度为Φ400㎜2.8进出料管的选择材料：容器管一般采用无缝钢管,所以液体进料口接管材料选择无缝钢管,采用无缝钢管标准GB8163-87材料16MnR结构：接管伸进设备内切成45度,可避免物料沿设备内壁流动,减少物料对壁的磨损和腐蚀2.9液位计的设计液位计的种类很多,常用玻璃板液位计有三种：透光式、反射式、视镜式选用反射式玻璃板液位计,标准号HG21590-95,法兰形式及其代号C型〔长颈对焊突面管法兰HG20617-97〕,液位计型号R型公称压力PN4.0,使用温度0到250℃安全阀的选型〔两个〕整定压力值〔两个阀门分别为〕额定蒸汽压力工作压力+0.03Mpa 工作压力+0.05Mpa≦0.82.10排污阀的选型选择无缝钢管GB8163-87热轧钢为材料的排污管焊接在容器底部,尺寸为Φ89×12mm2.11温度计：一般罐壁上安装三个,上部,中部,下部各一个,以便于检查对比2.12放空阀：放空阀安装在储罐的顶部,做成向下U型弯,作火炬系统时,需将U型弯角去掉2.13检尺口一般安装在储罐顶部。

2.14取样口根据GB/T 6680-2003采样的基本要求2.14.1采样人员必须熟悉被采液体化工的特性、安全操作的有关知识及处理方法,严格遵守GB/T 3723的各项规定2.14.2采样前应进行预检,并根据检查结果制定采样方案,按此方案采的具有代表性的样品2.15防静电根据《石油化工企业设计防火规范》,对爆炸、火灾危险场所内可能产生静电危险的设备和管道,均应采取静电接地措施装卸栈台和码头的管道、设备、建筑物、构筑物的金属构件和铁路钢轨等〔作阴极保护者除外〕,均应作电气连接并接地2.16可燃气体报警〔SH3063-1999〕系统的最基本的构成包括检测器和报警器组成的可燃气体报警仪,或由检测器和指示报警器组成的可燃气体或有毒气体检测报警仪,也可以是专用的数据采集系统与检测器组成的检测报警系统2.17罐基础《大型储罐基础设计与地基处理》取基础厚度为0.3m,利用勾股定理可得基础下底直径为3.35×2+18=24.7m2.18围堰〔API Std 2510〕L==53m综上得,围堰高1.8m,边长53m根据GB50351-2005,选用砖、砌块防火墙,双面抹水泥砂浆,厚度为250mm2.19 防火堤2.19.1防火堤的要求防火堤：用于常压液体储罐组,在油罐和其他液态危险品储罐发生泄漏事故时,防止液体外流和火灾蔓延的构筑物。

2.19.2防火堤尺寸的计算油罐组防火堤有效容积应按下式计算[3]:V= A*Hj-所以防火堤的总长度为52.49×4=209.93m高度为 2.2m2.20防静电与雷击：2.20.1防止静电甲醇罐区内可能引起燃烧、爆炸的静电火源主要来自物料输送、人员行走、穿脱衣服以及其它物体摩擦产生的静电因此,与罐区安全设计密切相关的则是防止和减少物料输送产生的静电,其主要内容包括:2.20.2防雷击：由于雷电在极短时间内放出巨大的能量,如果甲醇罐区内的易燃易爆区域遭受雷击,就易造成火灾、爆炸事故为抑制和减少雷电的危害,应设置防雷装置,常见的有避雷针、避雷线、避雷网、避雷带、避雷器针对甲醇罐区不同的储罐型式〔如固定顶、浮顶〕,防雷设施的设置也各异2.20.3消除静电 〔GB50160-2008 9.2 9.3.〕2.20.3.1储罐均应采取防静电接地措施防静电接地电阻值不宜大于10Ω储罐的防雷接地装置可兼作防静电接地装置2.20.3.2储罐内各金属构件必须与罐体等电位连接并接地为消除由于管内液态烃流动与管壁摩擦产生的静电,液态烃工艺管道、不带电的金属部分,都应接地保护,接地电阻不得大于10欧,所有法兰及丝扣连接处应焊上导线或用铜片跨接。

2.20.3.3当储罐内壁使用防腐涂料时,只要涂料的电阻率小于所储存液体的电阻率,就不会妨碍电荷的逸散2.20.3.4 为消除人体静电,在扶梯进口处,应设置接地金属棒,或在已接地的金属栏杆上留出1m长的裸露。