1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文献综述

一、 丙烯理化性质

丙烯作为化工厂常用原料，常温下为无色、稍带有甜味的气体。分子量42.08，液态密度0.5139g/cm3(20/4℃)，气体密度1.905（0℃，101325Pa.abs）冰点-185.3℃，沸点-47.4℃。它稍有麻醉性，在815℃、101.325kpa下全部分解。易燃，爆炸极限为2%～11%。不溶于水，溶于有机溶剂，是一种属低毒类物质，根据《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）表3.0.2 15℃时的蒸汽压力大于0.1Mpa的烃类液体及其他类似的液体，经计算丙烯大于0.1Mpa，属于甲A类液化物料，具有极大的危险性。二、 一、二、事故案例

1.7.28南京丙烯管道爆炸事故：

2010年7月28日上午10时15分，位于南京市栖霞区迈皋桥街道的南京塑料四厂地块拆除工地发生地下丙烯管道泄漏爆燃事故，共造成22人死亡，120人住院治疗，其中14人重伤，爆燃点周边部分建(构)筑物受损，直接经济损失4784万元。

2.台湾高雄市7.31丙烯爆炸事故:

2014年7月31日台湾高雄市一条输送液体丙烯的管道因下水道内的水汽加速腐蚀产生裂口，造成丙烯物料大量泄漏，泄漏的丙烯迅速汽化，沿下水道蔓延，遇明火产生连环爆炸。本次事故造成32人死亡，321人受伤。罹难者中包括5名警消，2名义消，并造成22名警义消轻重伤。

3.2006年7月呼和浩特石化分公司储罐区某丙烯罐出口管线突然破裂，大量丙烯从破裂处喷出，给罐区安全生产带来极大的隐患。管线发生破裂的原因是丙烯液体对管线长期进行腐蚀，没有定期检查及时修复或更换管线。

通过上述三则事故案例可以发现丙烯储罐及管线易发生腐蚀，丙烯具有极大的危险性，发生重大事故易造成巨大的人员伤亡和经济损失，对丙烯储罐区的安全设计和风险分析研究有重大意义。

本质安全理论概述和本质安全设计

本质安全是指通过设计等手段使生产设备或生产系统本身具有安全性，即使在误操作或发生故障的情况下也不会造成事故的功能。具体包括失误#8212;安全（误操作不会导致事故发生或自动阻止误操作）、故障#8212;安全功能（设备、工艺发生故障时还能暂时正常工作或自动转变安全状态）。

本质安全与传统安全有三点不同：首先本质安全着眼于根除过程的危险特征，让事故不可能发生，而传统安全在于控制风险，并不能阻止其发生。其次本质安全是从物质和过程中的属性消除危害，而传统安全在于添加安全保护措施以控制危害。最后本质安全注重在过程早期从源头上消除危害，同时在整个过程生命周期从本质上考虑过程安全，传统安全方法通常在过程中后期对危害进行分析、评价，提出改良措。

一．丙烯储罐设计和安全附件选用

丙烯属于甲A类液体，根据《球罐与大型储罐》，储存丙烯的储罐应选球形储罐,球壳材料选用16MnR材料。

球形储罐与常用的圆筒形容器相比具有以下特点

（1）球馆的表面积最小，及在相同容量下球罐所需刚才面积最小。

（2）球罐壳承载能力比圆筒形容器大一倍，即在相同直径，相同压力下，采用相同钢板时，球罐的板厚只需圆筒形容器板厚的一半。

（3）球罐的占地面积小，且可向空间高度发展，有利于地表面积的利用。

由于这些特点，再加上球罐基础简单，受风面积小，外观漂亮，可用于美化工程环境等原因，使球罐的应用得到很大发展。

储罐上的安全附件主要有：、压力表、温度计、液位计、液位报警器、静电导出线、、避雷针、安全阀、阻火器、呼吸阀、水喷淋装置等。

二.丙烯储罐区平面布置

丙烯罐区的厂址选择与布置应符合《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）所规定的防火要求。其中的要点包括：

1.甲、乙、丙类液体储罐区，液化石油气储罐区，可燃、助燃气体储罐区，可燃材料堆场等，应设置在城市（区域）的边缘或相对独立的安全地带，并宜设置在城市（区域）全年最小频率风向的上风侧。

2.甲、乙、丙类液体储罐（区）宜布置在地势较低的地带。当布置在地势较高的地带时，应采取安全防护设施。

根据《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）第6.3.1条，液化烃储罐，可燃气体储罐和和助燃气体储罐应分别成组布置。

3.防火堤设计

在进行防火堤选型时除考虑承受静压力外，还应考虑当油罐瞬间破裂时，防火堤能否承受一定的罐内液体的冲击载荷，以及火灾发生时，耐烧极限的强度。

从防火堤的形式来说，主要包括土质堤、砖砌堤、毛石堤以及钢筋混凝土堤几种形式，这几种形式各有优缺点。根据《石油化工防火堤设计规范》（SH 3125#8212;2001）第6.0.8条，综合来看，选择普遍适用的钢筋混凝土防火堤。

参照《石油化工防火堤设计规范》（SH3125#8212;2001）^]第6.0.5条与《储罐区防火堤设计规范》 （GB50351-2014）第4.2.7条，堤身及基础底板的厚度取250mm。

风险分析及防控措施

一．定性定量风险分析

丙烯储罐区的危险有害因素包括

1）丙烯属于甲A类火灾危险液体，燃爆危险性大。

2）丙烯储罐罐壁及管道等被腐蚀，破裂后丙烯发生泄漏

3)储罐安全阀，法兰等安全附件失灵，管道堵塞

4）储罐区产生静电或产生电路故障

对丙烯储罐区开展定性定量风险分析，如事故树分析，危险和可操作性分析（HAZOP），概率风险分析，事故后果分析等，现选取HAZOP方法进行重点介绍。

1.HAZOP（Hazard and Operability）简介

英国帝国化学公司ICI在60年代提出，是工艺危害分析/安全评价方法中系统性，全面性最好的方法。Hazard：安全隐患（40%）Operability：稳定性，质量问题（60%）。不仅有利于提高本质安全水平，也有利于提高生产效率和产品质量。

2.HAZOP特点

HAZOP方法对新建装置和已投入运行的装置都适用。HAZOP是从生产系统中的工艺状态产生参数出发来研究系统中的偏差，运用启发性引导词来研究因温度，压力，流量等状态参数的变动可能引起的各种故障的原因，存在的危险以及采取的对策。

3.HAZOP分析的步骤

1）HAZOP的准备

确定分析的目的、对象和范围

HAZOP分析组的组成

获取必要的资料

资料的前处理

确定分析会议的次数和时间

2）HAZOP的实施

HAZOP需要将工艺图或操作程序划分为分析节点或操作步骤，然后用引导词找出过程的危险。分析组对每个节点或操作步骤使用引导词进行分析，得到一系列结果：

1）偏差的原因、后果、保护装置、建议措施

2）每个偏差的分析及建议措施完成后，再进行下一偏差的分析;在考虑采取某种措施以提高安全性之前，应对与分析节点有关的所有危险进行分析。

3）编制分析结果文件

4）HAZOP汇总表

运用HAZOP方法对并丙烯储罐区进行风险分析，并填写HAZOP汇总表

丙烯储罐区事故主要由系统本身和人的原因造成，系统的风险防控措施应针对系统本身和人来制定。建立安全管理制度，建立并完善生产经营单位的安全管理组织机构和人员配置，保证各类安全生产管理制度能认真贯彻执行，各种安全生产责任制能落实到人。《中华人民共和国安全生产法》第十九条规定：矿山，建筑施工单位和危险物品的生产，经营，贮存单位，应设置安全生产管理机构或者配备专职安全生产管理人员。在入场前应进行安全教育和培训。增强工作人员安全隐患防范意识，熟练掌握相关知识和相应技巧，把风险控制到最低，争取杜绝事故发生。

三、 主要参考文献

[1] GB150#8212;#8212;1988，钢制压力容器. [M]. 北京：中国标准出版社.1998

[2] GB50016#8212;2014, 建筑设计防火规范. [S]

[3] GB50160-2008，石油化工企业设计防火规范. [S]

[4] GB50351#8212;2014，储罐区防火堤设计规范.[S]

[5]徐英，杨一凡.球罐与大型储罐.[M].北京：化学工业出版社，2004

[6] GB18218-2009, 危险化学品重大危险源辨识. [S]

[7] GB50074-2014，石油库设计规范

[8] GB50493-2009, 石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范

[9]周波 安全评价技术.北京.国防工业出版社.2012.8

[10] 徐志胜,姜学鹏.安全系统工程.北京.机械工业出版社,2012:73-74

[11]化工厂配套丙烯原料罐区的储运设计 教育与培训（2013年10期）

[12] 宗成龙. HAZOP定量分析方法研究[D]. 秦皇岛: 燕山大学, 2014.

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

一、研究内容

本设计将针对丙烯储罐及安全附件、储罐平面布置、罐区内部设计等几个方面对丙烯储罐区进行安全设计。利用cad等制图技术画出丙烯储罐区平面布置图，利用hazop等分析方法对丙烯储罐区进行风险分析，同时提出系统的风险防控措施。

二、研究途径