摘 要

全球在能源供应方面的需求逐渐扩大,中国为了紧跟世界的步伐一直不断的在建设国家能源储备库，并且步伐迅速。我国的储备能力将几乎能够达到千万立方米的容量。但是大型原油储罐的容积即储量非常大，所以潜在的危险性很高，若由于多方面的原因导致大型原油储罐安全性不足，容易导致事故的发生，后果严重，可能会造成工作人员的受伤事故甚至死亡以及巨大的财产损失。现阶段我国成品油的储备能力依旧水平较低,而且当遇到危险与事故时也不能及时的做出反馈与采取正确有效的措施。针对现阶段的情况，我国需要提高储罐的容积与数量两个方面，从而提高原油的储备能力。考虑到人类对汽油和柴油的需求量不断加大，汽油和柴油储罐的大型化是必然的发展趋势，同时国内外相关领域的学者也在这个方面不断的研究探索，也取得了一定的成果。但是现有的研究还远远不够，大型储罐的危险性很大，如果安全性不足发生意外事故，后果很严重。本文主要通过查阅大量文献资料，对十万方原油储罐结构进行设计,主要包括储罐类型、壁厚、高度、直径；储罐间防火间距及储罐与防火提之间的距离；消防通道、消防用水量、消防给水管道、消防水泵、泡沫灭火系统；储罐区爆炸危险的区域范围划分；报警仪；防雷建筑等级、避雷针等方面。此外，本文在设计的基础上对储罐区进行进一步的安全评价工作，所采用的安全评价方法为TNT当量法，以安全评价来优化安全设计。

关键词：原油储罐 结构设计 罐区设计 安全评价

100,000 cubic meters of product tank area safety design and evaluation

Abstract

The global demand for energy supply is gradually expanding. China has been continuously building a national energy reserve in order to keep up with the pace of the world. China's reserve capacity will be able to reach almost 10 million cubic meters of capacity. However, the capacity of large crude oil storage tanks is very large, so the potential danger is very high. If the safety of large-scale crude oil storage tanks is insufficient due to various reasons, accidents can easily occur, and the consequences are serious, which may result in the staff’s Injuries and even deaths, as well as huge property losses. At this stage, the reserve capacity of refined oil products in China is still at a low level, and when there are dangers and accidents, we can't make timely feedback and take correct and effective measures. In view of the current situation, China needs to increase the volume and quantity of storage tanks in order to increase the reserve capacity of crude oil. Considering the increasing demand for gasoline and diesel from mankind, the large-scale development of gasoline and diesel tanks is an inevitable trend. At the same time, scholars at home and abroad in related fields have also continued research and exploration in this area and have achieved certain results. . However, the existing research is far from enough. Large-scale storage tanks are very dangerous. If accidents occur due to lack of safety, the consequences are serious. This article mainly through the review of a large number of literature, the design of the 100000 square crude oil storage tank structure, mainly including the tank type, wall thickness, height, diameter; the distance between the storage tank and the distance between the storage tank and the fire protection; fire exit Firefighting water supply, firefighting water supply pipes, firefighting pumps, foam fire extinguishing systems; regional scope of explosion hazards in storage tanks; alarms; lightning protection building grades, lightning rods, etc. In addition, on the basis of the design, this paper carries out further safety evaluation of the tank area. The safety evaluation method adopted is the TNT equivalent method, and the safety design is optimized by the safety evaluation.

Key Words: Crude oil storage tanks; Structural design; Tank design; Safety assessment

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 概述 1

1.1背景 1

1.2 国内外研究现状 2

第二章 储罐设计 4

2.1 储罐选型选材 4

2.1.1 储罐选型 4

2.1.2 储罐选材 4

2.2 储罐参数设计 4

2.2.1 储罐尺寸设计 4

2.2.2 储罐设计条件 5

2.2.3 储罐壁厚计算 6

2.3 汽油内浮顶罐结构设计 8

2.3.1 内浮盘 8

2.3.2 密封装置 8

2.3.3 通气孔 8

2.4 柴油拱顶罐结构设计 9

2.4.1 排板形式 9

2.4.2 垫板 9

2.5 附件 10

2.5.1 喷淋装置 10

2.5.2 液位计及量液孔 11

2.5.3 温度计 12

2.5.4 人孔 12

2.5.5 透光孔 13

2.5.6 呼吸阀 13

2.5.7 罐顶盘梯和平台 13

2.6 小结 13

第三章 罐区设计 15

3.1 罐区总平面设计 15

3.1.1 储罐布置 15

3.1.2 防火堤设计 16

3.1.3 消防通道设计 18

3.1.4 小结 18

3.2 罐区消防系统设计 19

3.2.1 灭火系统的选择 19

3.2.2 消防冷却用水量的确定 19

1.汽油消防冷却用水量 20

2.柴油消防冷却用水量 20

3.2.3 小结 21

3.3 罐区火灾爆炸危险区域划分 21

3.3.1 火灾爆炸危险性划分 21

3.3.2 小结 22

3.4 储罐区可燃气体（蒸汽）报警仪布置 22

3.4.1 爆炸下限与毒性 22

3.4.2 可燃气体（蒸汽）报警仪设置 22

3.4.3可燃气体（蒸汽）报警仪布置 23

3.4.4 小结 23

3.5 储罐区的防雷设计 23

3.5.1 防静电设施 23

3.5.2 防雷设施 24

3.5.3 小结 24

第四章 储罐区安全评价 24

4.1 物料性质 24

4.2池火灾模型分析评价法 25

4.3 道化学公司火灾爆炸指数评价法 29

4.4 TNT当量法安全评价 33

4.5 小结 35

第五章 结论与展望 36

5.1 结论 36

5.2 展望 37

参考文献 38

概述

1.1背景

近年来，随着国际上经济危机形势的转变，我国的城市经济发展也呈现出稳定的发展势态，在此背景下我国石油产品的需求量也同样呈现出迅速增长的情况。所以我国在多地均建有并且有大量正在建设的石油产品储存区。石油产品储存区主要存储的物料有汽油和柴油等，它们潜在的危险性很高，容易导致储罐火灾事故的发生，后果严重，可能会造成人员的受伤事故甚至死亡以及巨大的财产损失。2015年12月11日凌晨，位于伦敦东北部的邦斯菲尔德油库由于充装过量发生泄漏，并最终引发火灾爆炸事故，本次事故造成了43人受伤和8.94亿英镑（折合人民币101亿元）的经济损失。本次事故经过调查是由于ATG的液位数据停止变化而继续充装且当液位超限时报警装置未正常反应，汽油从罐顶通气孔溢出并逐渐蔓延至整个罐区。在2016年4月22日时，国内也发生了一次严重的储罐区事故，该事故发生在江苏省靖江，该地区的德桥仓储有限公司储罐区发生了严重的火灾事故，在该事故中，有一名消防官兵在本次灭火任务中牺牲，本次火灾事故的直接经济损失高达两千五百多万元人民币。经过调查本次事故的直接原因是负责的工作人员在2号交换站进行动火作业前未按照相关规定检查周围环境。许多储罐的事故案例使我们深刻的认识到该类事故的严重性，这些案例均造成了重大的人员伤亡和巨额的财产损失，用活生生的例子警醒着我们要提高储罐区的安全性，尽量减少事故的发生，以此来挽救更多人的生命和财产。为了提高成品油储罐的本质安全以及针对大容积储罐的安全性，必须对成品油储罐区进行合理有效的设计，并开展安全评价来优化安全设计。

本课题要求根据国家法律法规规范的要求，对10万 m³成品油储存设施，包括4万 m³的汽油罐区，6万 m³的柴油罐区进行合理设计，并开展安全评价，通过评价结果来优化安全设计，从设计上提高罐区的本质安全化水平。

1.2 国内外研究现状

1、成品油储罐区安全设计