苯是石油化工企業(yè)經(jīng)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(shè)計時應(yīng)該注意的在消防安全方面的設(shè)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shè)計是至關(guān)重要的。
??? 二、苯罐區(qū)消防安全設(shè)計
??? 1.罐區(qū)選擇
??? (1)地勢平坦,工程地質(zhì)條件好,罐區(qū)標(biāo)高高于排澇標(biāo)高。
??? (2)苯屬于甲類危險性物品,應(yīng)位于工廠邊緣,遠(yuǎn)離生產(chǎn)設(shè)備集中區(qū)。
??? (3)應(yīng)處于工廠常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向或側(cè)風(fēng)向處,同時滿足位于火炬等明火裝置的下風(fēng)向或側(cè)風(fēng)向的要求。
??? (4)要考慮地質(zhì)基礎(chǔ)及相鄰地區(qū)、池塘、河流、低洼沼澤等對其基礎(chǔ)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(shè)計的做法
??? (1)苯罐大小的確定
??? 本設(shè)計以年產(chǎn)5萬噸己內(nèi)酰胺為設(shè)計背景,經(jīng)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(shè)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(shè)有氮風(fēng)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(jīng)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(shù)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(chǔ)需要另配土質(zhì)較好、地耐力較好的地區(qū),罐基礎(chǔ)一般采用天然地基同環(huán)形鋼筋混凝土基礎(chǔ),土質(zhì)條件不好的要采用樁基礎(chǔ)。設(shè)計工作開始前要作工程地質(zhì)初探,技術(shù)設(shè)計時還要詳探,鉆孔深度要求在15~25m內(nèi)。鉆孔深度范圍內(nèi)遇有積巖和沙土層的,要作出積巖趨勢和沙土液化鑒定。