苯是石油化工企業(yè)經常要用到的基本有機原料。本文將通過一個具體的實例,介紹在實際罐區(qū)設計時應該注意的在消防安全方面的設計要求。
??? 一、引言
??? 苯在常溫下是無色透明液體,易揮發(fā),具有強烈芳香氣味,有毒,易燃,微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有機溶劑。其常用的理化特性數據如下:
??? 沸點(常壓): 80.099℃
??? 熔 點: 5.533℃
??? 閃 點: -13.3~12.2℃
??? 自燃點: 630℃
??? 液體相對密度(15.54℃):0.8847
??? 熔化熱: 127.49J/g
??? 臨界溫度: 289.5℃
??? 臨界壓力: 4.94MPa
??? 蒸氣壓(26.075℃): 13332.2Pa
??? 爆炸極限: 1.33%~7.9%
??? 由以上數據可知,苯泄漏后極易形成爆炸性混合物,且閃點很低,在常溫下只要有引燃源存在就會引起燃燒、爆炸。因此,苯罐區(qū)的消防安全設計是至關重要的。
??? 二、苯罐區(qū)消防安全設計
??? 1.罐區(qū)選擇
??? (1)地勢平坦,工程地質條件好,罐區(qū)標高高于排澇標高。
??? (2)苯屬于甲類危險性物品,應位于工廠邊緣,遠離生產設備集中區(qū)。
??? (3)應處于工廠常年主導風向的下風向或側風向處,同時滿足位于火炬等明火裝置的下風向或側風向的要求。
??? (4)要考慮地質基礎及相鄰地區(qū)、池塘、河流、低洼沼澤等對其基礎的影響,以避免造成罐區(qū)地基下沉而有泄漏危險的發(fā)生。
??? 2.消防安全設計的做法
??? (1)苯罐大小的確定
??? 本設計以年產5萬噸己內酰胺為設計背景,經物料衡算 ,得知每月所需苯用量為8000m3,確定苯儲罐的容量為5000m3,考慮到苯價格的市場波動、工廠未來的擴容,設計建4個苯儲罐。
??? 苯是一種易燃、易爆、易揮發(fā)的危險性液體,故選用浮頂式儲罐,但為了進一步提高儲罐的安全性,選擇蒸氣空間特別小的設有氮風系統(tǒng)的浮頂式儲罐。
??? 苯罐采用等壁儲罐,按費用最省、材料最省的經濟尺寸計算
??? H=2R
??? 5000=πR2H
??? 5000=2πR3
??? 所以,R=9.3m H=18.6m
??? 浮頂罐的存儲系數為:0.90×(1+5%)=0.945
??? 安全容積:5000×0.945=4725m3
??? 安全高度:h=4725/(πR2)=17.4m
??? 所以,苯罐的直徑為18.6m,高度為18.6m,液面允許安全高度為17.4m。
??? (2)儲罐基礎需要另配土質較好、地耐力較好的地區(qū),罐基礎一般采用天然地基同環(huán)形鋼筋混凝土基礎,土質條件不好的要采用樁基礎。設計工作開始前要作工程地質初探,技術設計時還要詳探,鉆孔深度要求在15~25m內。鉆孔深度范圍內遇有積巖和沙土層的,要作出積巖趨勢和沙土液化鑒定。