1、課程設計任務書課題名稱化工安全課程設計50000瀝青儲罐區安全設計院 （系）城市建設與安全工程學院專 業安全工程姓 名學 號起訖日期 指導教師 目 錄TOC o 1-3 t h z u HYPERLINK l _Toc10731 第1章 緒論 PAGEREF _Toc10731 3 HYPERLINK l _Toc12873 1.1設計項目概述 PAGEREF _Toc12873 3 HYPERLINK l _Toc24829 1.1.1 課程設計的目的和要求 PAGEREF _Toc24829 4 HYPERLINK l _Toc998 1.1.2 課程設計內容 PAGEREF _Toc99

2、8 4 HYPERLINK l _Toc15055 1.2 瀝青的概述及儲存工藝條件 PAGEREF _Toc15055 5 HYPERLINK l _Toc28949 1.2.1 瀝青的概述 PAGEREF _Toc28949 5 HYPERLINK l _Toc20342 1.2.2瀝青的儲存工藝條件 PAGEREF _Toc20342 5 HYPERLINK l _Toc14888 第2章 瀝青儲罐的選型及安全設計 PAGEREF _Toc14888 6 HYPERLINK l _Toc3140 2.1瀝青儲罐的選擇 PAGEREF _Toc3140 6 HYPERLINK l _Toc

3、13390 2.1.1鋼材的選擇 PAGEREF _Toc13390 7 HYPERLINK l _Toc8771 2.1.2壁厚的計算 PAGEREF _Toc8771 7 HYPERLINK l _Toc8854 2.1.3 5000m拱頂罐液壓頂升倒裝施工 PAGEREF _Toc8854 9 HYPERLINK l _Toc3508 2.1.4油罐附件 PAGEREF _Toc3508 10 HYPERLINK l _Toc26630 2.1.4安全附件 PAGEREF _Toc26630 13 HYPERLINK l _Toc9793 2.2加熱及保溫措施 PAGEREF _Toc9

4、793 13 HYPERLINK l _Toc25452 2.2.1 攪拌器 PAGEREF _Toc25452 13 HYPERLINK l _Toc26116 2.2.2保溫加熱系統 PAGEREF _Toc26116 14 HYPERLINK l _Toc2783 第3章 瀝青儲罐區平面布置 PAGEREF _Toc2783 17 HYPERLINK l _Toc17817 3.1 瀝青儲罐區防火間距 PAGEREF _Toc17817 18 HYPERLINK l _Toc19454 3.2防火堤及隔堤的安全設計 PAGEREF _Toc19454 19 HYPERLINK l _To

5、c15815 3.2.1防火堤的選型與構造 PAGEREF _Toc15815 19 HYPERLINK l _Toc8048 3.2.2防火堤參數設計 PAGEREF _Toc8048 21 HYPERLINK l _Toc17300 3.3消防設計 PAGEREF _Toc17300 23 HYPERLINK l _Toc28990 3.3.1消防車道設計 PAGEREF _Toc28990 23 HYPERLINK l _Toc31154 3.3.2 消防用水規范要求 PAGEREF _Toc31154 24 HYPERLINK l _Toc19691 3.3.3 消防用水計算內容 PA

6、GEREF _Toc19691 25 HYPERLINK l _Toc27312 3.3.4消防水池 PAGEREF _Toc27312 27 HYPERLINK l _Toc29572 3.3.5消防給水管道及消防栓設計 PAGEREF _Toc29572 28 HYPERLINK l _Toc31056 3.3.6 滅火器材的選擇 PAGEREF _Toc31056 29 HYPERLINK l _Toc29437 3.4罐區防雷、防靜電設計 PAGEREF _Toc29437 30 HYPERLINK l _Toc24819 3.4.1罐區防雷設計 PAGEREF _Toc24819 3

7、0 HYPERLINK l _Toc20879 3.4.2靜電防護措施 PAGEREF _Toc20879 30 HYPERLINK l _Toc11767 第4章 危險有害因素分析 PAGEREF _Toc11767 33 HYPERLINK l _Toc13558 4.1瀝青儲罐區物質危險性分析 PAGEREF _Toc13558 33 HYPERLINK l _Toc5759 4.1.1物料固有危險性分析 PAGEREF _Toc5759 33 HYPERLINK l _Toc8212 4.1.2儲運過程危險性分析 PAGEREF _Toc8212 35 HYPERLINK l _Toc

8、6999 4.1.3自然災害因素分析 PAGEREF _Toc6999 38 HYPERLINK l _Toc16072 4.1.4其它危險有害因素分析 PAGEREF _Toc16072 39 HYPERLINK l _Toc27900 4.1.5瀝青儲罐區危險有害因素辨識匯總 PAGEREF _Toc27900 40 HYPERLINK l _Toc20537 4.2罐區事故樹分析 PAGEREF _Toc20537 44 HYPERLINK l _Toc30370 4.2.1罐區事故樹分析步驟 PAGEREF _Toc30370 44 HYPERLINK l _Toc1529 4.2.2

9、事故樹定性分析 PAGEREF _Toc1529 44 HYPERLINK l _Toc14196 第5章 安全對策與管理 PAGEREF _Toc14196 47 HYPERLINK l _Toc3826 5.1安全技術對策 PAGEREF _Toc3826 47 HYPERLINK l _Toc25943 5.1.1設備選型控制 PAGEREF _Toc25943 47 HYPERLINK l _Toc10619 5.1.2工藝安全條件控制 PAGEREF _Toc10619 47 HYPERLINK l _Toc11588 5.1.3建筑消防措施 PAGEREF _Toc11588 47

10、 HYPERLINK l _Toc32444 5.1.4職業衛生及勞動防護 PAGEREF _Toc32444 48 HYPERLINK l _Toc19342 5.1.5區域位置及總平面布置安全對策措施 PAGEREF _Toc19342 49 HYPERLINK l _Toc23130 5.1.6工藝設備安全對策措施 PAGEREF _Toc23130 50 HYPERLINK l _Toc25435 5.2安全管理對策 PAGEREF _Toc25435 57 HYPERLINK l _Toc10391 5.2.1安全管理 PAGEREF _Toc10391 57 HYPERLINK l

11、 _Toc30420 5.2.2員工培訓 PAGEREF _Toc30420 57 HYPERLINK l _Toc13886 5.2.3作業班次及勞動定員 PAGEREF _Toc13886 58 HYPERLINK l _Toc11731 參考文獻 PAGEREF _Toc11731 58第1章 緒論1.1設計項目概述化工安全設計課程設計是安全工程專業基礎課程教學的綜合性和實踐性較強的教學環節，是理論聯系實踐的橋梁，是使學生體會工程實際問題復雜性的重要嘗試。通過化工安全設計的課程設計，要求學生能夠運用相關課程的基本知識，獨立思考、活學活用，在規定的時間內完成給定的化工安全設計任務，從而加強

12、對化學工業企業安全生產過程的深化和整體認識。通過課程設計，要求學生了解工程設計的基本內容，掌握化工安全設計的主要程序和方法，培養學生分析和解決工程實際問題的能力。同時，通過課程設計，還可以使學生樹立正確的設計思想，培養實事求是、嚴肅認真、積極主動和高度負責的學習和工作作風。課程設計的要求高于平時的作業，是對整個課程及相關知識的一個綜合運用。設計要求學生自己查取相關資料、確定設計方案、通過計算選擇工藝，并對自己的選擇做出論證和校核，經過分析比較，擇優選定最理想的方案和合理的設計。所以，課程設計是培養提高學生獨立思考和工作能力的有益實踐。通過課程設計，應該訓練學生提高以下幾個方面的能力：（1）根據

13、課程設計的題目，熟悉物料，設計系統；查閱文獻資料、收集有關數據、正確選用公式。當缺乏必要數據時，尚需自己通過實驗測定或到生產現場進行實際查證。（2）在兼顧技術上先進性、可行性，經濟上合理性的前提下，綜合分析設計任務要求，確定設計方案，進行選擇、布置，并提出保證過程正常、安全運行所需要的手段和措施，同時還要考慮火災爆炸事故發生后的有效處理措施？。（3）用精煉的語言、簡潔的文字、清晰的圖表來表達自己的設計思想和計算結果。（4）繪制相關圖紙。有關圖形的繪制必須采用CAD繪制；圖表插入要合適、清晰。（5）規范撰寫設計報告。1.1.1 課程設計的目的和要求1.項目名稱5000m310瀝青儲罐區防安全設計

14、設計內容根據國家相關規范，結合罐區的防火間距，合理確定罐區的形狀、大小、面積等客觀情況，進行總平面布置的設計；根據儲存的條件，對儲罐進行選材、型號、安裝方式及安全附件（安全閥、避雷針、靜電接地等）的設計；防火堤的安全設計；針對瀝青儲罐的特點，精心儲罐保溫加熱系統級儲罐攪拌器的設計；進行罐區消防系統的設計；進行儲罐區物質危險性分析及儲運過程危險性分析，劃分火災危險等級；安全管理對策措施。1.1.2 課程設計內容熟悉相關設計規范；查閱有關書籍、手冊、文獻資料，了解目前瀝青儲存的狀況，比較各種儲存方式的優劣，選擇合適的儲存方式和容器；確定總平面布置及防火間距，繪制總平面布置圖；根據所選的儲存容器的種

15、類，進行罐體的基本設計，查閱相關的手冊確定罐體的材料、結構、型號及安全附件的選型；針對設計出來的罐區，進行消防系統的設計，包括消防通道、消防等級的確定、滅火劑（滅火器材）的選型、防雷電靜電措施設計等；完成工程的安全技術及管理制度設計。1.2 瀝青的概述及儲存工藝條件 瀝青的概述瀝青以完全溶于二硫化碳的天然的或火成的或天然的與火成的烴類混合物為主要成分的黑色液體、半固體或固體物質。不溶于水。主要成分是瀝青質和樹脂。瀝青質不溶于低沸點烷烴，卻能被低沸點烷烴沉淀。關于其理化特性可見下表。表1-1 理化特性pH值:無資料熔點():無資料沸點():1000m3甲B、乙類0.75D0.6D0.4D0.8m

16、丙A類0.4D丙B類2m5m注：1. 表中D為相鄰較大罐的直徑，單罐容積大于1000m3的儲罐取直徑或高度的較大值；2. 儲存不同類別液體的或不同型式的相鄰儲罐的防火間距應采用本表規定的較大值；3. 現有淺盤式內浮頂罐的防火間距同固定頂罐；4. 可燃液體的低壓儲罐，其防火間距按固定頂罐考慮；5. 儲存丙B類可燃液體的浮頂、內浮頂罐，其防火間距大于15m時，可取15m。兩排立式儲罐的間距應符合表3-1的規定，且不應小于5m；兩排直徑小于5m的立式儲罐及臥式儲罐的間距不應小于3m。由上文中確定的瀝青為丙B類，且儲罐直徑大于5m，可確定瀝青儲罐間防火間距為5m。立式儲罐至防火堤內堤腳線的距離不應小于

17、罐壁高度的一半。因為由上文確定選用的瀝青儲罐壁高12.56m，所以可設定瀝青儲罐至防火堤內堤腳線的距離為7m。根據石油庫設計規范GB 50074-2002，可確定油泵房、水泵房、裝卸臺、配電間最低耐火等級分別為三級、三級、三級、二級。再由建筑設計防火規范GB50016-2006,第4.2.1條，可確定本設計中瀝青儲罐區距離配電房距離為50m、距離控制室辦公區25m、距離導熱油房25m、距離泵房25m，距裝卸臺25m，消防水池距離罐區42m。表3-2 瀝青儲罐區的防火間距名稱瀝青儲罐防火堤控制室辦公區導熱油房泵房消防水池配電房裝卸臺瀝青儲罐（區）5m7m25m25m25m42m50m25m3.2

18、防火堤及隔堤的安全設計根據石油化工企業設計防火規范GB50160-2008 ，瀝青儲罐區應該設防火堤和隔堤以防止液體外漏和火災蔓延，對于防火堤及隔堤的設計應滿足下列規范要求：防火堤及隔堤應能承受所容納液體的靜壓，且不應滲漏；立式儲罐防火堤的高度應為計算高度加0.2m，但不應低于1.0m（以堤內設計地坪標高為準），且不宜高于2.2m（以堤外3m范圍內設計地坪標高為準）；立式儲罐組內隔堤的高度不應低于0.5m；管道穿堤處應采用不燃燒材料嚴密封閉；在防火堤內雨水溝穿堤處應采取防止可燃液體流出堤外的措施；在防火堤的不同方位上應設置人行臺階或坡道，同一方位上兩相鄰人行臺階或坡道之間距離不宜大于60m；隔

19、堤應設置人行臺階。防火堤的選型與構造一、選型防火堤、防護墻的設計，應滿足各項技術要求的基礎上，因地制宜，合理選型，達到安全耐久、經濟合理的效果。根據儲罐區防火堤設計規范防火堤的選擇符合下列規定：土筑防火堤在占地、土質等條件能滿足需要的地區選用。鋼筋混凝土防火堤，一般地區均可采用。在用地緊張地區、大型油罐區及儲存大宗化學品的罐區可優先選用。漿砌毛石防火堤在抗震設防烈度不大于6度且地質條件較好、不宜造成基礎不均勻沉降的地區可優先選用。磚砌塊防火堤和夾芯式中心填土磚、磚塊防火堤，一般地區均可采用。防護墻宜采用砌體結構。防火堤（土堤除外）應該采取在堤內側培土或噴涂隔熱防火涂料等保護措施。綜合考慮選擇采

20、用鋼筋混凝土防火堤。二、構造防火堤的構造滿足下列要求：防火堤堤身必須密實、不滲漏。防火堤、防護墻埋置深度應根據工程地質、建筑材料、凍土深度和穩定性計算等因素確定為0.5m。防火堤及防火墻變形縫的設置規定：變形縫的間距根據建筑材料、氣候特點和地質條件按有關結構設計規范確定；變形縫縫寬設置為35mm，縫內填充硅酸鹽類無機防火填料。防水堤內培土應符合下列規定：防火堤內側培土高度與堤同高；培土頂面寬度300mm；培土應分層壓實，坡面應拍實，壓實系數0.85；培土表面應作面層，面層應能有效的防止雨水沖刷、雜草生長和小動物破壞，面層可采用磚或預制混凝土塊鋪砌在南方四季常青地區，可用高度150mm的人工草皮

21、做面層。防火堤內側噴涂隔熱防火涂料選擇FH（JF-205）非膨脹型混凝土防火涂料。性能見表3-3。鋼筋混凝土防火堤的構造應符合下列規定：堤身及基礎地板的厚度應由強度計穩定性計算確定為200mm。受力鋼筋應由強度計算確定不能夠滿足下列要求：鋼筋混凝土防火堤應雙向配筋，豎向鋼筋直徑12mm，水平鋼筋直徑10mm，鋼筋間距200mm；豎向鋼筋的保護層厚度30mm，基礎地板受力鋼筋的保護層厚度（有墊層）40mm；堤身的配筋率0.2。表3-3 防火涂料性能粘結強度/Mpa0.22 涂層厚度/mm16干密度/m3503耐火極限/h2.0耐水性經24h試驗后，涂層不開裂、起層、脫落耐堿性經24h試驗后，涂層

22、不開裂、起層、脫落耐冷熱循環試驗經15次試驗后，涂層不開裂、起層、脫落、變色 防火堤參數設計根據儲罐區防火堤設計規范 GB 50351-2005第條固定頂瀝青罐組防火堤內有效容積應不應小于罐組內一個最大罐的容量。瀝青儲罐組的防火堤內側高度不應小于1.0 m，且外側高度不大于2.2m。罐組隔堤高度宜為0.5-0.8m,則取隔堤高度為0.5m，再根據平面布置圖與石油化工企業設計防火規范條驗證 （3-1）-油罐間防火間距；D-油罐直徑；-防火堤中心線圍成的水平投影區的總寬度。=5.00m,D=23.70m，=66.40m,則V=952.84500.00，符合規范標準，故取隔堤高度為0.50m。油罐組

23、防火堤有效容積應按下式計算: (3-2)式中：V-防火堤有效容積 （)；A-由防火堤中心線圍成的水平投影面積()；-設計液面高度(m)；- 防火堤內設計液面高度內的一個最大油罐的基礎體積 ()；-防火堤內除一個最大油罐以外的其他油罐在防火堤設計液面高度內的液體體積和油罐基礎體積之和()； 防火堤中心線以內設計液面高度內的防火堤體積和內培土體積之和()； 防火堤內設計液面高度內的隔堤、配管、設備及其他構筑物體積之和()。 圖3-1 防火堤有效容積計算示意由總平面布置圖可知：V=5000， (3-3)式中 r-防火堤四周角圓弧半徑；-防火堤中心線圍成的水平投影區的除去邊角的總長度；-防火堤中心線圍

24、成的水平投影區的總寬度。由總布置圖圖可知r=10.47m，=131.56m，=66.40m，則9079.97。441.15 （3-4）3970.35 (3-5) (3-6)式中 -防火堤寬度 ，=0.2m,則 =46.17 (3-7)式中 -隔堤平均寬度；-隔堤設計高度,管道類體積較小可以忽略。-防火堤中心線圍成的水平投影區的總寬度。根據儲罐區防火堤設計規范 條規定，隔堤厚度取100mm，由上文可知=0.1m，=0.5m，則13.28。綜合上述公式和數據，可得到=1.12m。根據 石油化工企業設計防火規范GB50160-2008中條規定，立式儲罐防火堤的高度應為計算高度加0.2m，但不應低于1

25、.0m（以堤內設計地坪標高為準），且不宜高于2.2m（以堤外3m范圍內設計地坪標高為準），設定防火堤高度為1.32m。3.3消防設計消防車道設計根據建筑設計防火規范GB500162006 ,可燃液體罐區內，任何儲罐的中心距至少兩條消防車道的距離均不應大于120m，對于50000瀝青儲罐區這種丙類液體儲罐區的消防車道設置應符合下列規定：儲量大于表3-4規定的堆場、儲罐區，宜設置環形消防車道。甲、乙、丙類液體儲罐區，可燃氣體儲罐區，區內的環形消防車道之間宜設置連通的消防車道。（3）間消防車道與環形消防車道交接處應滿足消防車轉彎半徑的要求。供消防車取水的天然水源和消防水池應設置消防車道。消防車道的凈

26、寬度和凈空高度均不應小于4.0m。供消防車停留的空地，其坡度不宜大于3%。環形消防車道至少應有兩處與其它車道連通。消防車道路面、撲救作業場地及其下面的管道和暗溝等應能承受大型消防車的壓力。消防車道可利用交通道路，但應滿足消防車通行與停靠的要求。表3-4 堆場、儲罐區的儲量名稱棉、麻、毛、化纖(t)稻草、麥秸、蘆葦(t)木材(m3)甲、乙、丙類液體儲罐(m3)液化石油氣儲罐(m3)可燃氣體儲罐(m3)儲 量100050005000150050030000根據以上規定瀝青儲罐區的容積是50000m3大于1500m3，應設置環形消防車道。再由石油化工企業設計防火規范GB50160-2008中消防車道

27、的路面寬度不應小于6m，路面內緣轉彎半徑不宜小于12m，則本罐區消防車道和儲罐中心的距離設定為27m，路面內緣轉彎半徑為20m，消防車道寬度設置為8m。3.3.2 消防用水規范要求根據石油化工企業設計防火規范GB50160-2008, 瀝青罐區的消防用水量計算應符合下列要求：1. 應按火災時消防用水量最大的罐組計算，其水量應為配置泡沫混合液用水及著火罐和鄰近罐的冷卻用水量之和；2. 距著火罐罐壁1.5倍著火罐直徑范圍內的相鄰罐應進行冷卻；3. 當鄰近立式儲罐超過3個時，冷卻水量可按3個罐的消防用水量計算。對于瀝青儲罐應設消防冷卻水系統，其供水范圍、供水強度和設置方式應符合下列規定：供水范圍、供

28、水強度不應小于表3-5的規定；潤滑油罐可采用移動式消防冷卻水系統；控制閥應設在防火堤外，并距被保護罐壁不宜小于15m。控制閥后及儲罐上設置的消防冷卻水管道應采用鍍鋅鋼管。直徑大于20m的固定頂罐儲罐消防冷卻用水的延續時間為6h表3-5 消防冷卻水的供水范圍和供水強度項目供水范圍供水強度附注移動式水槍冷卻著火罐固定頂罐罐周全長0.8L/sm浮頂罐、內浮頂罐罐周全長0.6L/sm注1、2鄰近罐罐周全長0.7L/sm固定式冷卻著火罐固定頂罐罐壁表面積2.5L/minm2浮頂罐、內浮頂罐罐壁表面積2.0L/minm2注1、2鄰近罐罐壁表面積的1/2與著火罐相同注3注：1. 浮盤用易熔材料制作的內浮頂罐

29、按固定頂罐計算； 2. 淺盤式內浮頂罐按固定頂罐計算；按實際冷卻面積計算，但不得小于罐壁表面積的1/2。因為瀝青消防危險性較低，類似潤滑油，所以瀝青儲罐區可采用移動式冷卻水系統。又因為1.5D=35.55m，而兩儲罐相距5m，則距離儲罐壁35.55m會有3個儲罐，所以冷卻水量按3個罐子算。3.3.3 消防用水計算內容一、冷卻用水量計算著火罐冷卻水用水量冷卻著火罐用水量，可按下式計算： (3-8)式中 -著火罐冷卻用水量，；D-著火罐直徑，m;q-著火罐每米周長冷卻用水量，T-延續時間，s。D=23.7m，q=0.8,則=59.56 。鄰近罐冷卻用水量冷卻鄰近罐用水量，可按下式計算： （3-9）

30、式中 -鄰近油罐冷卻用水量, ;-著火罐直徑，m;-鄰近油罐每米周長冷卻用水量,N-鄰近油罐數量, 個。D=23.7m,q=0.7,N=3則=156.36 。冷卻用水總量 （3-10）延續時間為21600s，則Q=4663872L=4663.872。二、配置泡沫混合液用水量計算撲救油罐火災, 不僅需要大量的冷卻用水, 而且需要大量的滅火設備和滅火劑。根據低倍數泡沫滅火系統設計規范GB50151-92第2.2.2條，瀝青儲罐采用液上噴射泡沫滅火系統，直徑大于 18 m的固定頂儲罐發生火災時，罐頂一般只撕開一條口子，全掀的案例很少。泡沫炮難以將泡沫施加到儲罐內。則不宜采用泡沫槍、泡沫炮為主要滅火設

31、施，再由第2.2.5條可選用泡沫噴淋系統，但是現在企業工廠罐區根據經濟最優原則一般不選用，并且對于瀝青火災，泡沫噴淋系統作用時間不長，滅火功效不理想，所以可采用移動式泡沫滅火系統。混合液量=供混合液強度燃燒面積供液時間泡沫液量一混合比混合液量采用6泡沫液，一次進攻按5 min計算，撲救丙類液體火災的泡沫液量，可以用下式計算：=0065A5=1.5 A5丙類液體火災泡沫混合液供給強度，單位為Lmin，參見表3-6；A油品燃燒面積，單位為，那么所需要水量可按下式計算：=0945A5=23.5A24A為保證多次進攻順利進行，一般準備一次進攻所用泡沫液量的6倍，即30 min滅火延續時間。由低倍數泡沫

32、滅火系統設計規范第條瀝青儲罐泡沫噴淋最大保護面積為儲罐的橫截面面積。對于非水溶性的丙類液體的固定頂儲罐液上噴射泡沫滅火系統的泡沫混合液供給強度及連續供給時間，應符合下表要求：表3-6 泡沫混合液供給強度和連續供給時間泡沫液種類供給強度連續供給時間（min）（Lminm3）甲乙類液體丙類液體蛋白氟蛋白、水成膜 、成膜氟蛋白6.O5.040453030綜合上述條件可知，=441.15則=10578.6L=10.6。再綜合冷卻用水量，可算出該瀝青儲罐區消防用水量為4674.46。消防水池關于儲罐區的消防水源問題，瀝青儲罐區設定為由消防水池供給。根據石油化工企業設計防火規范中8.3.2工廠水源直接供給

33、不能滿足消防用水量、水壓和火災延續時間內消防用水總量要求時，應建消防水池（罐），并應符合下列規定：（1）水池（罐）的容量，應滿足火災延續時間內消防用水總量的要求。當發生火災能保證向水池（罐）連續補水時，其容量可減去火災延續時間內的補充水量；（2）水池（罐）的總容量大于1000m3時，應分隔成兩個，并設帶切斷閥的連通管；（3）水池（罐）的補水時間，不宜超過48h；（4）當消防水池（罐）與生活或生產水池（罐）合建時，應有消防用水不作他用的措施；（5）寒冷地區應設防凍措施；（6）消防水池（罐）應設液位檢測、高低液位報警及自動補水設施。 再根據施洪昌的可燃液體貯罐區消防設計見解可燃液體貯罐區的消防冷卻

34、水泵的泡沫泵應采用自灌式進水。為了達到自灌式進水，同時為了施工方便，降低工程造價，通過對多個工程的技術經濟比較，消防水池宜建成半地下式的鋼筋混凝土水池，一般是地上一半左右，地下一半左右。根據建筑設計防火規范GB50016中消防水池的保護半徑不應大于150m。由于消防用水量為4674.461000，所以需設置兩個消防水池，并設帶切斷閥的連通管。消防水池距儲罐距離為42m，每個消防水池，長30m，寬30m，地上1.2m，地下1.3m。消防給水管道及消防栓設計一、消防水管道對于消防給水管道應環狀布置，并應符合下列規定：1. 環狀管道的進水管不應少于兩條；2. 環狀管道應用閥門分成若干獨立管段，每段消

35、火栓的數量不宜超過5個；3. 當某個環段發生事故時，獨立的消防給水管道的其余環段應能滿足100%的消防用水量的要求；與生產、生活合用的消防給水管道應能滿足100%的消防用水和70%的生產、生活用水的總量的要求；4. 生產、生活用水量應按70%最大小時用水量計算；消防用水量應按最大秒流量計算；5.消防給水管道應保持充水狀態。瀝青儲罐罐區的消防給水干管應采用獨立供水管道且流速不大于3.5，對于管道的管徑，可由上文中消防水池容積以及規范中流速小于2.5m/s，充水時小于48h規定，取消防水池獨立供水管道為DN100，則可驗證4674.46，所以進水管可使用DN100。二、消火栓消火栓的設置應符合下列

36、規定：1. 宜選用地上式消火栓；2. 消火栓宜沿道路敷設；3. 消火栓距路面邊不宜大于5m；距建筑物外墻不宜小于5m；4. 地上式消火栓距城市型道路路邊不宜小于1.0m；距公路型雙車道路肩邊不宜小于1.0m；5. 地上式消火栓的大口徑出水口應面向道路。當其設置場所有可能受到車輛沖撞時，應在其周圍設置防護設施；消火栓的數量及位置，應按其保護半徑及被保護對象的消防用水量等綜合計算確定，并應符合下列規定：1. 消火栓的保護半徑不應超過120m；2. 高壓消防給水管道上消火栓的出水量應根據管道內的水壓及消火栓出口要求的水壓計算確定，低壓消防給水管道上公稱直徑為100mm、150mm消火栓的出水量可分別

37、取15L/s、30L/s。罐區及工藝裝置區的消火栓應在其四周道路邊設置，消火栓的間距不宜超過60m。當裝置內設有消防道路時，應在道路邊設置消火栓。距被保護對象15m以內的消火栓不應計算在該保護對象可使用的數量之內。綜合上述要求規范，取保護半徑為120m，每個消火栓間距為60m，根據室外消火栓設計規范取瀝青儲罐區的消火栓給水管出水量30L/s，由上文消防冷卻水用量最大罐=59.56 則每個罐子需要2個消火栓，則該瀝青罐區需設20個消火栓，沿罐區外圍線分布,詳見附錄1。3.3.6 滅火器材的選擇根據建筑滅火器配置設計規范GB50140 中條規范可確定瀝青儲罐危險等級為中危險級，火災種類為B類火災。

38、再由第條可確定瀝青火災選用泡沫滅火器。由石油化工企業設計防火規范GB50160中條：地上儲罐按防火堤內面積每400配置一個手提式滅火器，每個儲罐配置數量不超過3個。防火堤內面積為9079，因而每個儲罐可配置3個泡沫滅火器。對于滅火器是設置要求應滿足下列要求：滅火器應設置在明顯和便于取用的地點，且不得影響安全疏散。滅火器應設置穩固，其銘牌必須朝外。手提式滅火器宜設置在掛鉤、托架上或滅火器箱內，其頂部離地面高度應小于1.50m；底部離地面高度不宜小于0.15m。滅火器不應設置在潮濕或強腐蝕性的地點，當必須設置時，應有相應的保護措施。設置在室外的滅火器，應有保護措施滅火器不得設置在超出其使用溫度范圍

39、的地點。3.4罐區防雷、防靜電設計罐區防雷設計儲罐區做為一個整體，堵塞所有的雷擊入侵渠道，實行分區和等電位連接的原則，在工程實施中按規范執行，才能起到全面的保護效果根據石油天然氣工程設計防火規范GB50183-2004中第9.2.3條可確定瀝青儲罐可不設避雷針、線，當應設防感應雷接地 。其他的應該滿足下列要求：鋼儲罐防雷接地引下線不應少于2根，并應沿罐周均勻或對稱布置，其間距不宜大于30m。防雷接地裝置沖擊接地電阻不應大于10，當鋼罐僅做防感應雷接地時，沖擊接地電阻不應大于30。根據以上規范設計制定防雷措施為：不裝設避雷針（線），但必須設防感應雷接地，每個儲罐設防雷接地線2根，對稱分布在油罐兩

40、側，接地電阻10。，沖擊接地電阻設定為20。3.4.2靜電防護措施 在化工行業中，靜電能引發火災爆炸事故，造成損失。危險化學品儲罐區可燃液體的裝卸、輸送、調合、采樣、檢尺、測溫及設備清洗等各種環節可能會有產生靜電，并靜電積聚、放電造成火災。瀝青罐區屬于有爆炸、火災危險性的場所，對可能產生靜電危險的設備和管道，均應采取防靜電措施。 消除靜電的主要途徑有兩條；一是創造條件加速靜電泄漏或中和；二是控制工藝過程，限制靜電的產生。針對瀝青儲罐區的特點，靜電的預防主要包括以下幾個方面。（一）靜電接地接地是消除靜電災害最簡單、最常用的方法，主要用來消除導體上的靜電。為了防止靜電火花造成事故。儲罐內的各金屬構

41、件，尤其是金屬浮體如果接地不良，容易形成孤立導體。當帶有靜電荷的危險化學品注入儲罐時，它將收集聚電荷，對地形成電位，在一定的條件下，極易發生火花放電而導致危害。金屬取樣器及檢尺工具必須可靠接地，也是為了防止形成孤立導體。操作平臺上設置的接地端子應避開罐體呼吸閥。在取樣器端也可使用焊接。接地線的安裝是在作業開始前進行，作業結束后方可拆除。作業過程中最好使用具有防靜電性能的材料制成的工具。在罐體對應兩點處接地，接地點沿外圍的距離應取20m，接地點不裝在進液口附近。瀝青其電阻率一般在1011m以上，屬靜電非導體。帶電體上電荷的消散需要一個相當長的時間(稱為逸散時間)，因此當罐壁使用防腐涂料時，只要涂

42、料的電阻率小于被儲介質的電阻率就不會妨礙電荷的逸散。（二）增濕 提高空氣中相對濕度有利于消除現場存在的靜電。提高空氣中相對濕度就是提高空氣中水蒸氣的飽和程度，在物體表面會吸收或吸附一定的水分，從而降低了物體表面的電阻系數，有利于靜電電荷導入大地。當然，用增加空氣濕度消除靜電也有其局限性，它應以不損害人員健康、不損壞設備和危險化學品品的質量為原則。在實施增濕消除靜電時，一般相對濕度在70%左右，靜電積累會很快減少。（三）添加抗靜電劑 抗靜電劑具有較好的導電性或較強的吸濕性。因此，在容易產生靜電的高絕緣材料中，加入抗靜電劑之后，能降低材料的體積電阻或表面電阻，加速靜電泄漏，消除靜電危險。(四）工藝

43、控制法 當儲罐輸入瀝青和輸出瀝青的時候，控制瀝青的輸送流速是減少靜電電荷產生的一個有效方法。在容器內灌注時，應防止產生液體飛濺和劇烈攪拌現象，應從底部裝卸危險化學品或將危險化學品管延伸至接近容器的底部。消除靜電產生的附加源 瀝青含水通過壓縮空氣時，靜電的發生量將增大。瀝青的灌裝和輸出要避免危險化學品與水，空氣混合以及不同危險化學品相混合。（六）消除人體靜電 人體靜電的消除，可以利用接地、穿防靜電鞋、防靜電服等具體措施，減少靜電在人體上的積累。在儲罐區，應穿防靜電鞋，其電阻必須在（0.5）（1）之間，還應穿防靜電工作服，戴手套、帽子。穿防靜電鞋時，必須考慮所穿襪子的導電性能，應穿可導電的防靜電襪

44、，以保障人體的靜電能順利通過防靜電鞋導入地下，同時也要注意不能在防靜電鞋的鞋底貼絕緣膠片。在工作中，盡量不做與人體帶電有關的事情。在有靜電的危險場所巡檢不得攜帶與工作無關的金屬物品。上罐前必須采用人體觸摸接地的方式進行人體放電。（七）管道的連接儲罐區輸送管道較多，必須做好防靜電措施。接卸管道必須用防靜電軟管。夾層內襯金屬絲的塑料軟管是普通加強塑料軟管，并不是防靜電軟管。需用專門防靜電軟管，管內金屬絲要檢測是否貫通，同時與金屬管要良好接觸。裝車鶴管的轉動節頭應加裝跨接線，跨接線一般用不小于8毫米的圓鋼焊接或用扁金屬以螺栓壓緊。活動的接地或跨接軟線應采用銅線。（八）注意接卸環節 對于橡膠、塑料等絕

45、緣材料的輸料管，應在管道表面纏金屬絲，并接地。用夾鉗（類似電池夾子）連接的臨時接地，要注意沒有油漆、樹脂、油脂污染。連接點要離開裝料口、卸料口等有可燃蒸汽的地方。 總之，瀝青儲存企業需重視儲罐區的防靜電工作，加強對員工的防靜電安全知識培訓，正確運用預防和減弱靜電危害的措施，才能保障儲罐區的安全，減少事故發生和財產的損失。危險有害因素分析4.1瀝青儲罐區物質危險性分析根據危險化學品重大危險源辯識（GB18218-2009）中易燃物質名稱及臨界量表，本儲罐區涉及的物料改性瀝青、導熱油均不屬于危險化學品，且其閃點均遠大于60，故上述物料均不在重大危險源辨識范圍內，因此該項目生產、儲存物料的狀態未構成

46、重大危險源。瀝青儲罐區主要設施介紹：該罐區包括儲罐、泵站、裝車臺、導熱油房、系統管道及配套的供水、供電、通信、供汽、供風、消防、污水處理等公用設施。物料固有危險性分析各類物料的危險特性見下表4-1。 表4-1 各物料的危險特性物質名稱狀態存在部位危險特性閃點/火災危險性職業性接觸毒物危害程度瀝青液體瀝青儲罐易燃性204.4丙B = 4 * ROMAN IV導熱油液體導熱油爐系統易燃性190208丙B = 4 * ROMAN IV瀝青表4-2 瀝青的物性數據性狀黑色液體，半固體或固體閃點204.4引燃溫度485密度相對密度(水=1)1.151.25瀝青的危險性概述：危險性類別:（石化規火險分級）

47、丙B類； （建筑規）丙1類燃爆危險：可燃，其粉體或蒸氣與空氣混合，能形成爆炸性混合物。健康危害：瀝青及其煙氣對皮膚粘膜具有刺激性，有光毒作用和致腫瘤作用。我國三種主要瀝青的毒性：煤焦瀝青頁巖瀝青石油瀝青，前二者有致癌性。瀝青的主要皮膚損害有：光毒性皮炎，皮損限于面、頸部等暴露部分;黑變病，皮損常對稱分布于暴露部位，呈片狀，呈褐-深褐-褐黑色;職業性痤瘡;疣狀贅生物及事故引起的熱燒傷。此外，尚有頭昏、頭脹，頭痛、胸悶、乏力、惡心、食欲不振等全身癥狀和眼、鼻、咽部的刺激癥狀。侵入途徑：吸入、食入。環境危害：對環境有害。導熱油表4-3導熱油的物性數據性狀淡黃色透明、粘稠可燃液體，有一定的揮發性閃點1

48、90208引燃溫度320密度0.81g/cm3導熱油的危險性概述導熱油又稱傳熱油，正規名稱為熱載體油（GB/T4016-83），也稱熱導油，熱煤油等。是一種熱量的傳遞介質，由于其具有加熱均勻，調溫控制溫準確，能在低蒸汽壓下產生高溫，傳熱效果好，節能，輸送和操作方便等特點，近年來被廣泛應用于各種場合，而且其用途和用量越來越多。成分為芳烴，一般芳烴含量99%。燃爆危險：可燃，其粉體或蒸氣與空氣混合，能形成爆炸性混合物健康危害：長期或持續接觸皮膚而不適當清洗，可能會導致油脂性粉刺/毛囊炎等疾病。皮膚接觸、吸入或進入眼睛均可能引起刺激性反應。用過的導熱油在使用過程中累積有害雜質，可能存在損害健康及環境

49、的風險。4.1.2儲運過程危險性分析瀝青儲罐區的主要危險區域、危險源及危險類別分布如下表4-3表4-4 瀝青儲罐區的主要危險區域、危險源及危險類別分布表序號危險區域主要危險源主要危險、危害1儲運裝卸單元瀝青儲罐、瀝青泵、輸油管線、棧橋等火災爆炸、灼燙、毒害、機械傷害、噪聲、高處墜落等2導熱油爐加熱單元導熱油爐系統及配套設施火災、腐蝕傷害、灼燙、機械傷害、噪聲、高處墜落等3公用工程單元辦公及生產輔助配套設施、鍋爐系統、廠內道路等火災、灼燙、電氣傷害、物體打擊、機械傷害、車輛傷害等儲運裝卸系統危險性分析1）儲罐區的瀝青為可燃物質，儲罐可能因材質缺陷、腐蝕嚴重、應力變形、焊接質量差、密封不良、操作不

50、當等原因發生物料泄漏，管輸系統中的各類閥門可能因材質缺陷或墊片破碎從而發生泄漏，遇火源或高熱物體均可發生火災，甚至爆炸事故。2）瀝青中含有少量輕組分烴類物質，儲罐內長期受導熱油加溫，可能造成輕烴組分從瀝青中逸出形成氣相并在儲罐上層聚集，而儲罐頂部設有呼吸閥，若呼吸閥堵塞從而導致輕烴氣相無法揮發，其濃度在儲罐上層達到混合爆炸極限時，在設備強度薄弱處發生爆裂后輕烴組分溢出，遇火源或高熱物體引發火災爆炸事故。3）儲罐采用全面加熱，在罐底設置U型列管式換熱器，罐內用循環導熱油對瀝青進行間接加熱保溫。如遇停電事故或導熱油加熱系統出現故障從而中斷導熱油循環伴熱，由此可能造成瀝青下層在靠近罐底層受熱保持液態

51、，而瀝青上層由于局部及環境溫度而呈凝固或半凝固狀態，下層物料受熱膨脹、體積增大，但受到上層凝固態瀝青阻礙其形變，從而造成下層罐體橫向承壓，長期作用可能造成罐體破裂而導致物料泄漏。4）在進行物料裝卸作業時，操作人員違反操作規程或擅自離崗，導致物料漫溢；檢修作業時動火制度執行不嚴格、安全措施不完善、系統吹掃或置換不徹底等違章行為均可能引發火災爆炸事故；作業人員在罐區等火災爆炸危險區私自動用明火或使用非防爆性工具，如遇到以上物料泄漏情況均可能發生火災，甚至爆炸事故。5）從事瀝青生產及裝卸的操作人員，長期接觸可能出現慢性皮炎、油疹、中毒性黑皮癥等，同時可引起鼻炎、咽炎、支氣管炎等病癥。導熱油爐系統危險

52、性分析以天然氣為燃料、導熱油為介質，利用循環油泵，強制導熱油進行液相循環，將熱能輸送給用熱設備后，再返回加熱爐重新加熱。但由于設計、制造、使用中的問題，以及管理水平較低，常發生事故。導熱油體變質導熱油爐熱穩定性和氧化穩定性是評價導熱油的兩個重要指標，使用過程中會發生氧化反應和熱裂解反應。液相強制循環熱載體爐最容易發生熱載體過早變質問題，甚至僅使用一兩年就變質老化，不僅造成重大經濟損失，還會導致鍋爐受熱面過熱、爆管，進而引起火災。造成導熱油變質的原因如下： = 1 * GB2 局部過熱發生熱裂解。導熱油超過其規定的最高使用溫度便會局部過熱，產生熱分解和縮聚，析出碳，閃點下降，顏色變深，粘度增大，

53、殘碳含量升高，傳熱效率下降，結焦老化。(2)使粘度增加，不僅降低介質的使用壽命，而且造成系統酸性腐蝕，影響安全運行。導熱油的氧化速度與溫度有關，在70以下，氧化不明顯，超過100時，隨著溫度的升高，導熱油氧化速度加快，并迅速失效。 = 3 * GB2 導熱油使用多年后，由于受熱分解、碳聚合形成爐管結焦，使管內徑縮小而造成導熱油流量降低，循環泵克服的阻力增大，嚴重時會導致堵塞爐管；另一方面生成的大分子縮合物使導熱油的粘度增高，爐管結焦，熱阻增大會導致爐管壽命降低。鼓包、爆管引起火災導熱油在儲存、運輸或運行維護中，可能會不慎混入水分、雜質等，當導熱油工作溫度達到一定高度時，會引起噴油并著火，或者水

54、分受熱汽化產生高壓，引起設備超壓爆炸。另外，如果導熱油中殘炭含量超標，導熱油在加熱運行過程中會發生化學變化，生成少量高聚物，同時會因局部過熱生成焦炭，這些高聚合物和殘炭不溶于導熱油，會懸浮在油中，運行中這些物質可能沉積在鍋筒底部而過熱鼓包，或沉積在管壁上而過熱爆管。某些企業采取提高出口溫度的辦法保證供熱量，結果使出口溫度接近甚至超過熱載體的最高允許使用溫度，從而加重用熱設備內部的結焦、結垢程度，使散熱器傳熱效率更低，形成惡性循環，直到爐管爆破。另外，過低流速會造成受熱面的大部或局部管內壁溫度高于允許油膜溫度，從而縮短導熱油的正常使用壽命，導致過熱引起鼓包、爆管。出口溫度超高，流速過低。循環泵不

55、配套 導熱油系統采用的循環泵小，導致導熱油流速出降低，影響傳熱。再者，循環泵的磨損造成理論的泵輸送量的降低，也減少導熱油的循環速度。停電時處理不當引起火災導熱油鍋爐在正常使用時，如果突然停電，循環油泵停止工作，爐膛內燃料繼續燃燒，使鍋爐油溫度持續升高。如果油溫上升太快，就會在短時間內造成導熱油局部溫度超高而結焦，致使過熱爆管，引起火災。安全附件缺無、不齊、失靈據以調查，某些廠家生產的導熱油爐未按規定安裝安全閥、液面計、自動保護裝置，或已經按規定安裝安全附件，但未定期檢驗和檢查，處于失靈狀態，由此引發泄漏火災和爆炸事故。公用工程危險有害因素分析1）裝置的電氣設備可能因接地設施的不良、失效，電器線

56、路絕緣損壞，電氣線路短路，照明不符合防爆要求等，可引起電氣設施起火；若遇泄漏擴散的可燃液體或逸散的可燃輕烴氣體時，可造成火災爆炸事故。2）流量、液面、壓力等工藝參數的儀表指示失靈，可能導致等操作失控，設備損壞，物料溢出等后果，可能會引起火災爆炸。3）裝置因電力系統及電氣故障發生意外停電時，會導致系統工藝操作失控，可引起火災爆炸事故。4）若儲罐區內防雷電設施或接地損壞、失效，易遭受雷擊，產生火災爆炸、設備損壞，人員觸電傷害等事故。5）缺乏用電安全知識，違章用電；作業人員違章操作、不慎接觸電源；作業時未戴絕緣手套、絕緣靴或保護設施絕緣性能降低，都會引起觸電傷害事故。6）操作人員在操作各供配電設施時

57、，存在電擊傷害，電弧灼傷和設備短路損壞等危險。7）人員在操作、檢修各供配電設施、各類機泵時，如出現設備破損，保護裝置失靈或電纜絕緣損壞漏電等現象，存在著觸電傷亡、電弧灼傷、電器短路、造成裝置停電事故等危害。4.1.3自然災害因素分析高低氣溫影響操作人員在高溫環境中工作，容易造成中暑，使注意力不集中，作業失誤率增多；在低溫環境中工作亦可能造成凍傷或手腳操作不便，這些因素都可能導致事故的發生。如循環水系統管線埋深小于該地區凍土深度，且未作保溫處理，那么在冬季可能由于溫度過低而造成水管凍裂，從而影響正常生產。強風影響大風天氣可能毀壞電力系統和設施，造成設備突發斷電和電氣線路短路，引起設備、電器損壞事

58、故。雷暴天氣影響雷擊能破壞建筑物和設備，并可能導致事故的發生。地震影響一旦發生地震、可能造成可燃物料外泄，引發失火、爆炸；廠房及周邊構筑物垮塌造成作業人員傷亡。盡管自然災害為小概率事件，但往往難以預測和具有不可抗拒性，自然災害偶然發生會使人措手不及、造成設備損壞人員傷亡，釀成事故。4.1.4其它危險有害因素分析道路及運輸 廠內道路布置不合理，道路寬度不夠，未設置消防通道或環形通道，消防通道和疏散通道堵塞或占用，生產區域采用瀝青地面等均會影響廠內運輸安全、消防和人員疏散。高處墜落和物體打擊1）裝置操作平臺距地面高度均大于2m，儲罐高度超過10m，如防護欄桿，平臺的扶梯制作不規范，防滑、防跌落措施

59、不到位或在上設備進行檢修防護措施不到位，作業人員安全意識不強，有可能發生高空墜落傷害事故。2）若進行設備檢修、房屋清掃等登高作業，其作業高度一般都在2m以上，若未做好防護措施或防護失效，均可能造成人員墜落造成傷害。腐蝕傷害在生產和儲存過程中，各種腐蝕介質，嚴重的腐蝕著機械、設備、管路、閥門和墊片，填料，致使設備壁厚減薄，強度下降，設備、管路、閥門泄漏，物料外溢會造成火災、中毒等事故的發生，電氣、儀表等設備，會因腐蝕而導致絕緣破壞，接觸不良，致使電氣、儀表失靈發生各種事故。腐蝕性介質對罐區建筑、設備基礎、各種構架、道路及地溝等均會造成嚴重腐蝕。致使廠房倒塌，設備基礎下陷，構架、管道變形開裂威脅安

60、全生產。大氣腐蝕是一種電化學腐蝕。顯露在大氣中的金屬設備表面，由于環境水分蒸發，常有一層冷凝水，在這一薄層冷凝水形成同時，一些氣體（大氣中N2、O2、H2S、HCL、SO2、CO2等）溶進去，形成可導電的溶液（電解質溶液），金屬和介質之間發生氧化還原反應，使金屬遭到破壞。4.1.5瀝青儲罐區危險有害因素辨識匯總表4-5 瀝青儲罐區危險有害因素辨識匯總序號識別對象危害因素事故或危害后果嚴重度可能性1瀝青罐在帶料罐體或附件上動電氣焊或其他明火引起火災重大極少雷電擊中罐體，防雷設施失效引起火災重大極少罐體、附件本體或密封損壞，熱瀝青噴出；瀝青泄露且遇火源人員高溫燙傷發生火災較大極少高溫瀝青煙氣及油氣