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摘 要

氨是化工生产中一种重要的产品，被广泛的用于农药化肥的生产，工业制冷，火箭燃料的制造等多个领域，在一定程度上，氨化工的发展，推动了整个社会方方面面的进步，因此，氨化工一定程度上反应了国家工业实力的高低。目前世界上生产氨气的主要合成方法，包括高压法、中压法、低压法等，通过控制操作压力和温度来生产液氨。近几年来，氨的市场需求量不断增加，但是，与此同时液氨储罐的泄漏，爆炸事故是有发生，本次设计旨在通过查阅相关资料，给出一种更加安全的液氨储罐区防火防爆设计。

关键词：液氨储罐； 防火防爆 ；罐区设计；防火堤

目录

6×1000m3液氨储罐区防火防爆设计 2

摘要 2

目录 3

1.储罐的选型与设计 5

1.1罐壁的设计 5

1.2罐壁的防腐蚀 6

1.2.1外壁的防腐蚀 6

1.2.2内壁的防腐蚀 6

1.3罐底的设计 7

1.4罐顶的设计 7

1.5储罐的附属设施 7

1.6小结 8

2.储罐区的平面设计 9

2.1储罐布置设计 9

2.2防火堤设计 9

2.2.1 防火堤选型 10

2.2.2 防火堤的构造 10

2.2.3防火堤的高度 10

3.总平面布局 12

3.1厂区内布局 12

3.1.2门卫室 12

3.1.3备用配件库 12

3.1.4发配电间 12

3.1.5压缩机房 12

3.1.6消防泵房 12

3.1.7事故存液池的布置要求 12

3.1.8 高压线的设置 13

3.1.9汽车装卸站台 13

3.2消防设计 13

3.2.1消防通道设计 13

3.2.2消防水池设计 13

3.2.3.消火栓 14

3.2.4消防给水管道设计 14

3.2.5灭火器 14

4.防雷设计 15

4.1防直击雷 15

4.2防雷电感应 15

4.3防雷电波侵入措施 16

4.4其他防雷措施 16

4.5滚球法保护范围的确定 17

5.可燃气体报警设计 17

5.1报警器的一般规定 18

5.2检（探）测点的确定 19

5.3有毒气体检测报警系统 20

5.4检探测器和指示报警设备的安装 20

6.罐区安全设施设计及自动化控制方案设计 21

6.1管道 21

6.2泵 21

6.3储罐 21

6.4给排水 21

6.5自控系统 22

6.6 危险标识 22

参考文献 23

致谢 23

1.储罐的选型与设计

常见的储罐可分为球罐立式储罐和卧式储罐三类，本次的储罐设计将采用立式大型储罐来完成。对于储罐的设计从罐的罐壁，罐底，罐顶设计和附属设施这几部分来进行。储罐的公称容积为1000m³,因此罐的预设计的大小数据为D=12000mm,H=9000mm，实际的计算容积为1017m³。在实际的设计中考虑到液氨储罐长期暴露在日光下，因此应考虑因强烈的阳光直射所导致的储罐内部的压力，温度的变化，因而储罐的设计因依照当地的最高温度来进行设计。根据相关记录，查的南京地区的夏季最高温度约为40摄氏度，查的此时的液氨饱和蒸汽压为2.5MPa，密度为580kg/m³，依据《化工设备机械基础》若储罐采用安全法时设计压力应采用最大工作压力p_w的1.05-1.1倍，取p=1.05p_w=2.6Mpa。

1.1罐壁的设计

罐壁的设计采用的钢材为16MnR，据表查的此时的[σ]^t=170.00Mpa。

由于罐的预设计中,Dlt;60m，因此对罐壁的厚度设计采用定点法进行计算，计算公式如下

同时,考虑到在实际使用中，对储罐内部需要进行彻底的水洗操作，所以在设计时也应考虑储罐注水的情况。实际厚度应为两者之中的较大值。这是注水情况下的厚度的计算公式

同时还需考虑到实际的储罐建造过程中钢板的实际生产中的规格。同时，由于储罐的公称直径Dlt;12.5m，且储罐容积较小，故而不需要考虑罐底边缘力对罐底厚度的影响。由于在据液面8.7m即钢板最厚处的数据

均小于碳素钢的最小规格厚度，故该储罐的各层厚度均为5mm。

1.2罐壁的防腐蚀

1.2.1外壁的防腐蚀

依据HGJ34-1990《化工设备、管道外防腐设计规划》，碳钢外表面需进行除锈，然后涂2道防锈底漆，两道防锈面漆。

1.2.2内壁的防腐蚀

在储罐内部全部区域进行铝金属喷涂进行防腐。

1.3罐底的设计

本次的罐底设计采用的是倒圆锥形的设计，一方面，这有利于除去储罐内的杂质维持液氨的品质，另一方面，因为较少的杂质存在，故而降了储罐罐底腐蚀状况。

1.4罐顶的设计

液氨具有较强的挥发性和毒性，故而罐顶选用内浮顶，采用内浮顶中的双盘式内浮顶。

1.5储罐的附属设施

1. 透光孔

在对储罐内部进行检修时，提供自然光照明和整修前的空气流通，散去残余气体是透光孔最主要的作用，常规的透光孔被设计在储罐的固定顶盖上，为了使人员进入时获得足够的光照度，人孔多设计在透光孔光线照亮的一侧。为了不影响储罐的整体强度，透光孔多设在距离罐壁800~1000mm的位置。为防止特殊天气条件下危险的发生，通过加高透光孔一定范围内罐顶栏杆，并需采用带有花纹的钢板，防止滑倒，增加安全性。在本次设计中，设计透光孔一个，其规格为DN500、型号GTG-500C、质量18kg。

（2）人孔

人孔是检修和清扫时，人进入罐体内部的通道。常规设计中，为了快捷的到达储罐内部的各个区域，人孔常常不止一个。对与内浮顶罐来说，在固定顶上会设置一个，罐壁上则会以内浮板的支撑高度为界限，在与该高度相近的上下两层罐壁上各设置一个，以方便对内浮顶结构的检修与维护。同时在设计人孔时应该规避人员进入时与已有设施的碰撞，避免不必要的风险。出于方便到达维修的各个重点部位的需要，人孔设置的位置位于储罐固定顶的顶部，内浮顶和浮顶支撑装置安装高度上下两层罐壁上，大小本次设计均为DN600。

1. 取样器

过去的让人员攀登到储罐顶部，透过取样孔来获得物料进行化验的采样方式加大了人员的体力劳动强度，同时增加了高空坠落的危险性。与之相比，取样器除了可以改善人员的劳动强度，另一方面，也提高了对于物料状态分析的准确性。

本次设计选用的设备型号为YCJ-L型采样器。

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