摘 要

环氧乙烷既是有毒气体又是易燃气体，在运输储存过程中极具危险性。环氧乙烷可用作医用消毒剂，又是重要的化工原料和产品，用途广泛。因此环氧乙烷罐区的防火防爆设计是环氧乙烷工艺安全中重要的一环。

本设计根据环氧乙烷的相关物化性质对环氧乙烷储罐区进行了防火防爆设计。本设计包括总平面布置、有毒气体报警仪、防火分区、消火栓及消防水量计算四个部分。首先，根据 《化工设备设计全书--球罐和大型储罐》确定用200m³的球罐储存环氧乙烷，进而选择安全附件，储罐材料，壁厚等参数。然后根据《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008 ）确定生产区和非生产区的防火间距，进而确定了罐区及辅助区的相对位置。

其次，根据 《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）规划消防通道，设计它的宽度及转弯半径等参数，同时计算消防用水量和消火栓的数量，绘制消火栓布置图；根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）对整个罐区各厂房的火灾爆炸危险性进行分级，绘制防火防爆分区图。

最后根据《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》（SH3063-1999）确定报警仪和检测器的型号及安装位置、安装高度等信息，以此绘制罐区有毒气体报警仪布置图。

关键词：环氧乙烷储罐 总平面设计 消防用水量 火灾爆炸危险区域 可燃气体报警

Ethylene oxide tank area Safety Design

Abstract

Ethylene oxide is both a toxic and flammable gas and is extremely dangerous during transportation and storage. Ethylene oxide can be used as a medical disinfectant, it is also an important chemical raw material and product, and has a wide range of uses. Therefore, the fireproof and explosion-proof design of the ethylene oxide tank area is an important part of the ethylene oxide process safety.

This design was based on the relevant petrochemical properties of ethylene oxide in the ethylene oxide tank area fire and explosion-proof design. The design includes four parts: the general layout, the toxic gas alarm, the fire zone, the fire hydrant and the fire water calculation. First of all, according to the "chemical equipment design book - spherical tanks and large storage tanks" to determine the use of 200 spherical tank storage of ethylene oxide, and then choose the safety accessories, storage tank materials, wall thickness and other parameters. Then, according to the "Code for Designing Fire Protection of Petrochemical Enterprises" (G0160-2008), the fire prevention distances between the production area and the non-production area are determined, and the relative positions of the tank area and the auxiliary area are determined.

Secondly, according to the “Code for Designing Fire Protection for Petrochemical Enterprises” (G0160-2008), the firefighting aisle is planned, parameters such as its width and turning radius are designed, and the firefighting water consumption and number of fire hydrants are calculated at the same time. Finally, according to the “Code for the Design of Detection and Alarming of Combustible Gases and Toxic Gases for Petrochemical Enterprises” (S063-1999), the type, installation position and installation height of the alarm instrument and detector are determined to draw a toxic gas alarm in the tank area Layout.

Key Words:Ethylene oxide tank;General Plane Design;Fire water consumption; Fire and explosion danger area;Combustible gas alarm

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 研究背景及意义 1

第二章 环氧乙烷危险性分析 2

2.1环氧乙烷的火灾危险性分类 2

2.2环氧乙烷的危险特性 2

第三章 环氧乙烷储存工艺 3

3.1 储存条件 3

3.2 工艺流程 3

第四章 储罐区总平面布置 4

4.1罐区防火间距 4

4.2 储罐内部布置 5

4.3 厂内道路 5

4.4 防火堤 5

4.5 事故存液池 7

4.6 消防用水量 7

4.7 消火栓 8

第五章 罐区火灾爆炸危险区域划分 9

5.1区域级别的划分 9

5.2区域范围的确定 9

第六章 罐区可燃或有毒气体（蒸汽）报警仪布置 10

6.1检（探）测器的位置 10

6.2检（探）测器的安装 10

第七章 环氧乙烷储罐区安全风险分析 11

7.1 安全检查表 11

7.2 PHA预先危险性分析 17

结语 20

参考文献 21

研究背景及意义

环氧乙烷是乙烯工业衍生物中仅次于聚乙烯的第二位重要化工产品，主要用来生产乙二醇。随着精细化工的发展，环氧乙烷成为精细化工工业不可缺少的一种有机化工原料^[1]。除了制造乙二醇、合成洗涤剂、乳化剂、非离子型表面活性剂、抗冻剂、增塑剂、润滑剂、杀虫剂以及用作仓库熏蒸剂之外，环氧乙烷还是广谱、高效的气体杀菌消毒剂。

但是环氧乙烷危险性很大，很多企业由于对其理化性质、危险特性缺乏了解，导致使用运输储存中发生火灾爆炸、人员中毒等事故，造成巨大的财产损失和人身伤亡，也对环境产生二次污染。针对这类问题，一些专门从事危化品储存运输的企业应运而生。如此小批量使用危化品的企业不需要另设场地储存，减少了风险发生点，节约了人力物力。本设计严格根据国家标准对这些从事危化品运输储存的企业进行罐区防火防爆设计。

在化工装置中,中间罐区起着承上启下的作用。罐区与装置区相比通常具有储存量大、设备布置紧凑的特点,一旦发生事故,将造成巨大的人身伤亡和财产损失,罐区的正常运转直接影响整个装置的正常运行。因此罐区的安全设计在化工设计中具有非常重大的意义。一个储罐发生火灾后，由于一般都是压力容器，火焰形式常为水平或者垂直的喷射火、池火等，波及范围大，蔓延速度快。一旦与周围储罐或人员集中的建筑的距离过近，容易产生二次灾害，使事故后果更为严重。所以在进行平面布置时应严格按照防火间距的要求，在此基础上进行美观经济的设计。然后根据储罐储存介质的性质的区别选用不同的储罐型式,并根据储存物料的不同性质进行储存工艺流程及防护设施设计,保证了储罐及周边设施的安全。

第二章 环氧乙烷危险性分析

2.1环氧乙烷的火灾危险性分类

根据《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）第3.0.2条^[1]，环氧乙烷在15℃下的蒸汽压力约为0.13MPa^[2],大于0.1MPa，且属于烃类液体，故火灾危险性类别为甲A类。

2.2环氧乙烷的危险特性

1. 环氧乙烷的毒性。环氧乙烷的沸点为10.4℃，常温下易气化。挥发的气体会刺激眼睛和呼吸系统，并抑制人体的中枢神经，且环氧乙烷被认为是致癌物。因此，即使较低浓度的环氧乙烷也会对人体健康产生较大影响，且人体自身无法察觉高浓度环氧乙烷的存在。所以要给可能暴露在环氧乙烷散发区域的工作人员配备自吸式呼吸器及防护眼镜，并在危险区域设置可燃气体检测及报警装置，以便工作人员采取应急保护措施。

（2）环氧乙烷的易燃易爆性。环氧乙烷的闪点为-17.8℃，常温下容易闪燃，所以禁止暴露在空气中，要低温储存且设置氮封装置。爆炸极限为3.0～100%，即使空气中混入3%（体积分数）的环氧乙烷遇到点火源也会发生爆炸。纯的环氧乙烷会发生放热分解反应，造成难以控制的伤害。