摘 要

氯气，常温常压下呈黄绿色，有强烈刺激性气味，属于剧毒气体，可用作为强氧化剂。是氯碱工业的主要产品之一，由于物质的不安全状态或人的不安全行为，致使大量氯气泄漏，导致人员中毒事故，造成大量的财产损失及人员伤亡，因此，预防和控制液氯储罐区火灾和爆炸事故的发生，对于减少人员伤亡，财产损失，维护社会稳定具有十分重要的意义，开展液氯储罐区安全设计与评价工作日益为人们所重视^[1]。

本课题要求根据国家法律法规规范的要求，对60 m³液氯储罐区、包含 2 个液氯储罐和一个备用储罐进行合理设计，并开展安全评价，通过评价结果来优化安全设计，从设计上提高液氯罐区的本质安全化水平。

关键词：液氯 结构设计 罐区设计 安全评价

Safety design and evaluation of 2×60m3 liquid chlorine tank area

Abstract

Chlorine gas is one of the main products of the chlor-alkali industry. Under normal temperature and pressure is yellow-green,has a strong pungent smell,is a highly toxic gas,can be used as a strong oxidant. Chlorine gas mixed with hydrogen with a volume fraction of 5% or more may be at risk of exploding in bright light. Chlorine gas has toxicity,mainly through the respiratory tract into the human body and dissolve in the mucosa containing water,will cause damage to the upper respiratory mucosa. Due to the unsafe state of materials or unsafe behavior of people,a large number of chlorine gas leakage,leading to poisoning accidents, resulting in a large number of property losses and casualties. Therefore, it is of great significance to prevent and control fire and explosion accidents in the liquid-chlorine storage tank area to reduce casualties, property losses and maintain social stability. Therefore, the safety design and evaluation of the liquid-chlorine storage tank area are increasingly valued by people.

According to the requirements of national laws and regulations, this project requires reasonable design of 60m³ liquid chlorine tank area, including two liquid chlorine tanks and one standby tank, and safety evaluation. The safety design is optimized through the evaluation results, so as to improve the essential safety level of liquid chlorine tank area.

Key Words：Liquid chlorine;Structural design;Tank design;Safety assessment

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1背景 1

1.2国内研究现状 1

1.2.1 液氯储罐区设计 1

1.2.2 采用合适的安全评价方法对设计好的罐区进行安全评价 2

第二章 储罐设计 3

2.1 储罐的选型 3

2.2储罐的尺寸设计与选材 3

2.2.1 筒体公称直径 3

2.2.2 筒体长度 3

2.2.3 壁厚设计 4

2.2.4 鞍座设计 5

2.3 附件 6

2.3.1 液面计的选用 6

2.3.2 人孔 6

2.3.3 安全阀 8

2.3.4 计量器具 8

2.3.5 视镜 8

第三章 储罐区平面布置 9

3.1 罐区总布局 9

3.2 罐区总平面布置 9

3.4.1 储罐布置 9

3.4.2 消防车道的设计 9

3.3 罐区安全设计 10

3.3.1 液氯吸收装置 10

3.3.2 灭火系统的选择及消防水量的计算 12

3.4 有毒气体报警仪布置 12

3.5 储罐区的防雷设计 13

第四章 储罐区安全评价 15

4.1 物料性质 15

4.2 安全评价 16

4.2.1 风险分析 16

4.2.2 事故树分析 17

4.2.3 HAZOP分析 19

第五章 结论与展望 26

5.1 结论 26

5.2 展望 27

参考文献 28

致谢 30

第一章 绪论

1.1背景

液氯是一种重要的化工产品和工业原料，具有广泛的用途，从 1945 年开始在工业上大量使用，在工业生产中占有重要地位。液氯储罐是一种特殊设计的压力容器，A.S.Woodard and L.L.Hedgepeth就在Stationary Storage of Liquid Chlorine中进行过探讨。液氯如果泄露将对环境和人造成极大危害，属于国家安监总局首批重点监管的危险化学品。

据统计，氯气是我国化学事故发生率最多的危险化学品之一，氯气泄漏和中毒事故往往会导致众多人员中毒或死亡，给公众的生命健康和环境安全造成非常严重的影响^[2]。

根据相关资料，从 2003 年到 2005 年，我国共发生液氯泄漏事故 29 起，其中储存事故占 5 起，比较严重的是 2004 年重庆天元化工的氯气泄露事故，附近的十五万群众都被疏散。

国外也有许多关于液氯泄漏重大事故的报道， 1997 年 1 月 8 日夜，在巴基斯坦东北部的拉合尔市郊，由于安全系数不合格，几只液氯钢瓶在运输过程中相互碰撞发生了泄漏，毒祸共造成 20 多人死亡， 1000 多人中毒^[3]。而此前 1989 年 5 月 5 日，印度一家化肥厂公司的一个液氯钢瓶在运输过程中安全阀出现故障，造成了长达 2 小时的液氯泄漏事故。此次事故中至少有 207 人受到毒气伤害，受害者全部出现眼睛、鼻和喉部的不同程度的发炎现象，许多人甚至发生昏迷。

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