论文总字数：22615字

摘 要

氯乙烯，是一种重要的化工生产原材料。室温和常压下，氯乙烯以气态存在，无色，但有明显的气味，生产环节中一般以液态储存，运输。氯乙烯的危险性主要是2类，毒性和易燃性。氯乙烯的毒性可以分为短期和长期毒性，短期接触会让人恶心，严重者会昏迷，长期毒性是指工作人员长期处在氯乙烯环境中可能会引发肝癌。氯乙烯在空气中的爆炸极限为3.6%～33%。

近些年，高分子化工企业越来越向国际化，大规模化发展，我国的氯乙烯储罐现存数量日益增多。由于氯乙烯本身有毒且易燃、易爆，而且常温下氯乙烯是气体，一旦泄露，很容易与空气混合，在企业生产运输等很多环节中也极易发生氯乙烯爆炸事故。氯乙烯多以液态储存，很容易发生BLEVE——储罐周围发生火灾或者有持续的加热源，罐内液态氯乙烯会被加热蒸发成气态，然后储罐内气液与金属传热速率不等导致储罐破裂，导致氯乙烯泄露。

本文以氯乙烯罐区为研究对象，对180 m³氯乙烯储罐区、包含6个氯乙烯储罐进行合理设计，对氯乙烯罐区安全设施、储罐设计、安全附件、罐区平面布置、消防系统设计以及罐区内防火间距进行指导分析。然后本文将使用ALOHA软件分析划分爆炸危险区域，并开展安全评价及提出安全对策措施。

关键词：氯乙烯 罐区 ALOHA 安全评价 安全管理

Safety design and evaluation of 180 cubic vinyl chloride tank farm

Abstract

Vinyl chloride is an important raw material often used in polymer chemical industry. Under normal conditions, vinyl chloride is a colorless, irritating and lique fiable gas with a boiling point of - 13.9 ℃, a critical temperature of 142 ℃, and a critical pressure of 5.22mpa. Vinyl chloride is a toxic substance, long-term inhalation or long-term contact with vinyl chloride will cause liver cancer. The explosion limit is 3.6% - 33% (volume).

With the development of polymer chemical enterprises to internationalization and large-scale, the number of vinyl chloride tanks in China is increasing. And because vinyl chloride itself is flammable, explosive, toxic and harmful, once leakage accident occurs, it is easy to lead to serious disastrous consequences. As vinyl chloride is flammable and explosive, it is easy to mix with air to form an explosive air mass in case of leakage, and it is also prone to fire and explosion accidents in many links such as production and transportation of enterprises. Most of vinyl chloride is stored in liquid state, which is easy to cause BLEVE - there is a fire around the tank or there is a continuous heating source, the liquid vinyl chloride in the tank will evaporate into a gas state, the uneven heating of gas and liquid will cause the tank to rupture, which will cause the explosion of vapor cloud.

In this paper, the vinyl chloride tank farm as the research object, 180 m3 vinyl chloride tank farm, including 6 vinyl chloride tanks for rational design, vinyl chloride tank farm safety facilities, tank design, safety accessories, tank farm layout, fire protection system design and tank farm fire separation for guidance and analysis. Then this paper will use Aloha software to analyze and divide the explosion danger area, and carry out safety evaluation and put forward safety countermeasures.

Key Words: Vinyl chloride;Tank farm;ALOHA;Safety evaluation;Security management

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究的背景及意义 1

1.2 氯乙烯罐区的国内外研究现状 1

1.3 研究内容 2

1.3.1 本课题研究的内容 2

1.3.2 研究思路 3

第二章 储罐设计 4

2.1 储罐选用 4

2.1.1 储罐选型 4

2.1.2 储罐选材 4

2.1.3 储罐参数 4

2.1.4 储罐壁厚 5

2.2 安全附件 6

2.2.1 喷淋装置 6

2.2.2 仪表装置 6

2.2.3 安全阀 6

第三章 罐区设计 8

3.1 罐区总平面设计 8

3.1.1 储罐布置 8

3.1.2 防火堤 8

3.1.3 防火间距 8

3.2 罐区消防系统 10

3.2.1 消防通道 10

3.2.2 灭火系统 10

3.2.3 消防用水量 10

3.3 气体检测报警仪 10

3.3.1 爆炸下限与毒性 10

3.3.2 有毒气体检测器 11

3.3.3 有毒气体检测器位置 11

3.4 罐区防雷设计 12

3.4.1 罐区静电接地位置 12

3.4.2 防雷设施 12

第四章 罐区危险区域划分及安全评价 14

4.1 重大危险源辨识 14

4.2 道化学公司火灾爆炸指数评价法 15

4.2.1 确定氯乙烯物质系数 （MF） 15

4.2.2 设定一般工艺危险系数 （F1 ） 16

4.2.3 设定特殊工艺危险性系数（F2） 16

4.2.4 确定整个单元的工艺危险系数 （F3 ） 17

4.2.5火灾，爆炸危险指数 17

4.2.6 安全措施补偿系数 18

4.2.7 工艺单元危险分析结论 19

4.3基于ALOHA软件的危险区域划分 20

4.3.1 ALOHA 软件介绍 20

4.3.2 模拟事故场景 20

4.3.3 有毒气体扩散距离 24

4.3.4 蒸汽云爆炸范围模拟 26

4.3.5 风速对危险区域的影响 28

4.3.6 危险区域划分 30

第五章 安全对策措施与建议 32

5.1罐区的日常管理 32

5.1.1工作人员管理 32

5.1.2、警示牌管理 32

5.1.3、罐区设备设施管理 32

5.1.4、消防管理 33

5.2氯乙烯泄漏应急预案 33

5.2.1、氯乙烯泄露处理原则 33

5.2.2、个人防护措施 33

5.2.3、储罐处理 34

5.2.4、现场救援 34

第六章 结论 35

参考文献 36

第一章 绪论

1.1 研究的背景及意义

氯乙烯，是一种重要的化工生产原材料。室温和常压下，氯乙烯以气态存在，无色，但有明显的气味，生产环节中一般以液态储存，运输。氯乙烯的危险性主要有2种，毒性和易燃性并存。氯乙烯的毒性分为短期毒性和长期毒性，短期接触会让人恶心，感到身体不适，严重者甚至会昏迷，长期毒性是指工作人员长期处在氯乙烯环境中可能会引发肝癌。氯乙烯在空气中的爆炸极限为3.6%～33%。

根据规定，液化氯乙烯属于甲A类可燃液体，属于液化烃类。因此，氯乙烯罐区作为液化氯乙烯的储存装置区，其工艺设计需同时满足液化烃的工艺生产要求和安全性要求。

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