摘 要

氨作为一种重要的化工产品和基本工业原料，广泛应用于各种行业，如:化工、制药、农业、炼油、制冷。氨作为大型的合成氨装置、尿素装置以及有关化工装置中的基本原料，一般都以液态形式储存。而液氨具有腐蚀性、毒性等特点，近年来在我国发生过重大事故，造成严重的人员伤亡以及财产损失，因此，液氨储罐区的安全设计变得尤为重要。

作为一种特殊的压力容器，液氨储罐在行业中被广泛使用。本次设计将针对南京江北地区某大型化工企业的液氨罐区进行总体设计以及风险评估，罐区储存总量为8000m³，采用球形储罐，并根据该罐区的周围环境、天气、地理位置等因素，分别从罐区布局、消防系统、危险因素、安全对策等方面进行分析，从而提出安全经济可靠的对策措施，以保证罐区的日常生产安全。

关键词：液氨 球形储罐 风险评估 安全设计

ABSTRACT

Ammonia, as an important chemical product and basic industrial raw material, iswidely used in various industries, such as chemical industry, pharmaceutical industry,agriculture,refining and refrigeration .Ammonia is stored in liquid form as a basic material for large-scale ammonia plants, urea plants, and related chemical plants. In recent years , the corrosion and toxicity of liquid ammonia have occurred in China ,  causing serious casualties and property loss. Therefore, the safety design of the liquidammonia tank area has become particularly important. 

As a special pressure vessel, liquid ammonia storage tank is widely used in the industry . This design will carry out the overall design and risk assessment of the liquid ammonia tank area of a large chemical  enterprise  in Jiangbei area of Nanjing . The total amount of storage in the tank area is 8000m3 ,  the spherical tank is adopted , and the layout of the tank area , the fire control system , the risk factors , the safety  countermeasures and so on are respectively based on the surrounding environment, the weather and the geographical location of the tank area. The surface is analyzed , and the safe, economic and reliable countermeasures are put forward to ensure the daily production safety of the tank farm.

Key Words: liquid ammonia; spherical tank; risk assessment; safety design

目 录

摘 要 1

ABSTRACT 2

第一章 绪论 7

1.1课题的背景和意义 7

1.2 国内外球罐的发展历程 7

1.2.1 球罐建造史 7

1.2.2 国内球罐建造概论 7

1.3 液氨的定义及理化性质 8

1.3.1液氨的定义 8

1.3.2液氨的理化性质 8

1.4液氨存储的工艺与容器选型 9

1.4.1液氨储存的工艺方案及比较 9

1.5罐区危险特性分析 10

1.6重大危险性辨识 10

1.7罐区危险有害因素辨识 10

1.7.1高空坠落危险有害因素分析 10

1.7.2物理爆炸危险有害因素分析 11

1.7.3火灾、化学爆炸危险有害因素辨识 11

1.7.4中毒危险有害因素辨识 12

第二章 储罐的选型与设计 13

2.1工艺参数的设定 13

2.1.1设计温度 13

2.1.2设计压力 13

2.1.3选材 13

2.1.4参数计算 13

2.2附件的选择 15

2.2.1封头的选择 15

2.2.2人孔的选择 15

2.2.3法兰的选择 15

2.2.4液位计的选择 16

2.2.5压力表 16

2.2.6进出料接管的选择 17

2.2.7梯子平台 17

2.2.8安全阀选择 18

2.2.9水喷淋的计算 18

第三章 罐区平面设计 20

3.1储罐区的方位布置 20

3.1.1储罐区风向 20

3.1.2储罐区布置 20

3.2罐区与厂区周边建构筑物安全距离 20

3.2.1办公用房 20

3.2.2门卫 20

3.2.3发配电间 20

3.2.4压缩机房 21

3.2.5消防泵房 21

3.2.6事故存液池 21

3.3消防道路的布置 21

3.4防火堤的设计 22

3.4.1防火堤的布置 22

3.4.2防火堤的选型 22

3.4.3防火堤基础设计以及保护 22

3.4.4防火堤的其他布置 23

3.4.5隔堤的设置 23

第四章 消防系统 24

4.1液氨的火灾危险性分类 24

4.2液氨罐区消防系统 24

4.2.1移动式消防冷却用水量 24

4.2.2固定式消防冷却 24

4.2.3消防冷却用水总量 25

4.3消火栓的布置 25

4.3.1消火栓布置要求 25

4.3.2消火栓的选型 25

4.3.3消火栓保护半径 26

4.2.4消火栓的数量 26

4.2.5消火栓用水量 26

4.4灭火器设置 26

4.4.1灭火器的数量 26

4.4.2灭火器的选型及布置 27

4.5罐区报警系统 27

4.5.1探测器的选型 27

4.5.2探测器的布置 27

4.5.3报警器的选型 28

4.5.4报警器的布置 28

4.6事故存液池容量 28

第五章 道化学分析 29

5.1评价的程序以及计算公式 29

5.2火灾爆炸指数的计算 30

5.3物质系数（MF）的计算 31

5.4火灾爆炸指数Famp;EI的计算 31

5.5最大可能财产损失计算 31

5.6基本和实际的计算 33

5.7结论 33

第六章 防火防爆安全对策措施 35

6.1防止可燃可爆系统的形成 35

6.2消除、控制引燃源 35

6.3有效监控 36

6.4消防设施 36

6.5应急处理方案： 37

第七章 结论 38

参考文献 39

第一章 绪论

1.1课题的背景和意义

目前液氨已经应用于冷藏、化肥、制药、石化等各个行业。好多企业在平时生产都需要液氨的参加，如果液氨发生了泄漏，很容易发生后果很严重的事故，也会让环境遭到严重破坏。最近几年，我国发生的重大化工事故有很多罪魁祸首就是液氨，因此液氨的储罐设计在化工生产中是很有必要的。

化工工业和其它工业的生产都需要容器，容器广泛应用于航空、航海、机械制造等各种领域。在各种容器中，化工容器需要符合化学工艺所要求的压力和温度条件，还要承受所盛装化学物质对其的作用，因此要使化工容器能长期的安全工作且具有良好的密封性，在设计的过程中，应综合考虑各方面的因素，使之达到最优。

1.2 国内外球罐的发展历程

1.2.1 球罐建造史

纵观历史，球形储罐的建造开始于上世纪的三十年代。

三十年代时，当时生产的球罐表现为结构笨重，耗材高，技术差，不足以支持大批量生产。