甲醇罐區(qū)防火防爆設(shè)計(jì)

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1、甲醇罐區(qū)的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性分析及防火防爆設(shè)計(jì) 2008-3-22　　【大 中 小】【打印】 　　摘要：根據(jù)甲醇的物化性質(zhì)及儲(chǔ)存過(guò)程特點(diǎn)，對(duì)甲醇罐區(qū)潛在的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性進(jìn)行分析，提出設(shè)計(jì)中應(yīng)采取的防火防爆措施以及設(shè)計(jì)審核時(shí)需著重檢查的項(xiàng)目和內(nèi)容。 　　關(guān)鍵詞：甲醇罐區(qū) 危險(xiǎn)性 防火防爆 設(shè)計(jì)1概述：甲醇（CH3.OH）是重要的基本有機(jī)化工原料，具有劇毒、易燃燒性，其蒸氣與空氣在一定范圍內(nèi)可形成爆炸性混合物。同時(shí)也是一種清潔、高效的液體燃料，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位。由于甲醇的易燃性及其蒸氣與空氣在一定濃度區(qū)間內(nèi)混合物的爆炸性，因此，如何安全、有效地儲(chǔ)存和使用是非常重要的。 　　2.火

2、災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性：由于甲醇的物理化學(xué)性質(zhì)及儲(chǔ)存的條件和周圍環(huán)境等因素所致，甲醇儲(chǔ)存的火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 2.1揮發(fā)性：甲醇在常態(tài)下為液體，沸點(diǎn)64.5℃，2.0℃時(shí)的飽和蒸氣壓為12.8kPa（96mmHg），溫度愈高，蒸氣壓愈高，揮發(fā)性越強(qiáng)。以地面固定頂罐儲(chǔ)存甲醇為例，夏季晝夜溫差按10℃考慮，則1臺(tái)裝料系數(shù)為85%的5000m3，儲(chǔ)罐揮發(fā)損失達(dá)77.2.kg/d。由此可見(jiàn)，甲醇的揮發(fā)性較強(qiáng)，儲(chǔ)罐的“小呼吸”損失十分明顯。 　　2.2.流動(dòng)/擴(kuò)散性：甲醇的粘度0.5945mPa.s（2.0℃），并隨溫度升高而降低，有較強(qiáng)的流動(dòng)性。同時(shí)由于甲醇蒸氣的密度比空氣密度略大（

3、～10%），有風(fēng)時(shí)會(huì)隨風(fēng)飄散，即使無(wú)風(fēng)時(shí)，也能沿著地面向外擴(kuò)散，并易積聚在地勢(shì)低洼地帶。因此，在甲醇儲(chǔ)存過(guò)程中，如發(fā)生溢流、泄漏等現(xiàn)象，物料就會(huì)很快向四周擴(kuò)散，特別是甲醇儲(chǔ)罐一旦破裂，又突遇明火，就可能導(dǎo)致火災(zāi)。 　　2.3.高易燃性：甲醇的閃點(diǎn)11.1℃（閉杯），根據(jù)美國(guó)防火協(xié)會(huì)ANSI/NFPA3.0、中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50160-92.）、《危險(xiǎn)貨物品名表》（GB12.2.68-90），甲醇屬中閃點(diǎn)（-18～2.3.℃）、甲類火災(zāi)危險(xiǎn)性可燃液體。可燃液體的閃點(diǎn)越低，越易燃燒，火災(zāi)危險(xiǎn)性就越大。由于可燃液體的燃燒是通過(guò)其揮發(fā)的蒸氣與空氣形成可燃性混合物，在一定

4、的濃度范圍內(nèi)遇火源而發(fā)生的，因而液體的燃燒是其蒸氣與空氣中的氧進(jìn)行的劇烈和快速的反應(yīng)。所謂液體易燃，實(shí)質(zhì)上就是指其蒸氣極易被引燃。甲醇的沸點(diǎn)為645℃，自燃點(diǎn)為473.℃（空氣中）、461℃（氧氣中），開(kāi)杯試驗(yàn)閃點(diǎn)為16℃。應(yīng)當(dāng)指出，罐區(qū)中常見(jiàn)的潛在點(diǎn)火源，如機(jī)械火星、煙囪飛火、電器火花和汽車排氣管火星等的溫度及能量都大大超過(guò)甲醇的最小引燃能量。 　　2.4蒸氣的易爆性：由于甲醇具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，在甲醇罐區(qū)通常都存在一定量的甲醇蒸氣。當(dāng)罐區(qū)內(nèi)甲醇蒸氣與空氣混合達(dá)到甲醇的爆炸濃度范圍6.7%～3.6%時(shí)，遇火源就會(huì)發(fā)生爆炸。此外，由于甲醇的引爆能量小，罐區(qū)內(nèi)絕大多數(shù)的潛在引爆源，如明火、電器設(shè)

5、備點(diǎn)火源、靜電火花放電、雷電和金屬撞擊火花等，具有的能量一般都大于該值，因此決定了甲醇蒸氣的易爆性。 　　2.5熱膨脹性：甲醇和其它大多數(shù)液體一樣，具有受熱膨脹性。若儲(chǔ)罐內(nèi)甲醇裝料過(guò)滿，當(dāng)體系受熱，甲醇的體積增加，密度變?。ㄈ?.0℃時(shí)0.7915g/ml，3.0℃時(shí)0.782.0g/ml）的同時(shí)會(huì)使蒸氣壓升高，當(dāng)超過(guò)容器的承受能力時(shí)（對(duì)密閉容器而言），儲(chǔ)罐就易破裂。如氣溫驟變，儲(chǔ)罐呼吸閥由于某種原因來(lái)不及開(kāi)啟或開(kāi)啟不夠，就易造成儲(chǔ)罐破壞或被吸癟。對(duì)于沒(méi)有泄壓裝置的罐區(qū)地上管道，物料輸送后不及時(shí)部分放空，當(dāng)溫度升高時(shí)，也可能發(fā)生脹裂事故。另外，在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)附近的儲(chǔ)罐受到熱輻射的高溫作用，如不及

6、時(shí)冷卻，也可能因膨脹破裂，增大火災(zāi)的危險(xiǎn)性。 　　2.6聚積靜電荷性：靜電產(chǎn)生和聚積與物質(zhì)的導(dǎo)電性能相關(guān)。一般而言[2.]，介電常數(shù)小于10（特別是小于3.）、電阻率大于106Ω/cm的液體具有較大的帶電能力。而甲醇的介電常數(shù)為3.2~62.，電阻率為5.8106Ω/cm，說(shuō)明有一定的帶電能力。因此，甲醇在管輸和灌裝過(guò)程中能產(chǎn)生靜電，當(dāng)靜電荷聚積到一定程度則會(huì)放電，故有著火或爆炸的危險(xiǎn)。 　　3.防火防爆設(shè)計(jì)：由于甲醇的物化性質(zhì)以及儲(chǔ)存過(guò)程中潛在的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性，甲醇罐區(qū)的防火防爆設(shè)計(jì)必須既要注意預(yù)防火災(zāi)和爆炸的發(fā)生，也要盡量減少火災(zāi)和爆炸造成的損失。為此，一般應(yīng)遵循或充分考慮下述要求。

7、 　　3.1選址和布置：甲醇罐區(qū)的廠址選擇與布置應(yīng)符合ANSI/NFPA3.0、《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》所規(guī)定的防火要求。其中的要點(diǎn)包括： 　　3.11罐區(qū)與周圍設(shè)施的安全距離：罐區(qū)與周圍設(shè)施的安全距離的確定依據(jù)是考慮到罐區(qū)防火因素，以及物料揮發(fā)對(duì)周圍環(huán)境的影響，同時(shí)還考慮到周圍設(shè)施的重要程度，如人員或車輛出入頻繁的公眾設(shè)施。此外，甲醇罐區(qū)應(yīng)設(shè)在有明火或飛火設(shè)施的側(cè)方向。 　　3.12罐區(qū)建（構(gòu)）筑物之間的防火間距：建（構(gòu)）筑物之間的防火間距，主要是根據(jù)各建（構(gòu)）筑物的耐火等級(jí)、有無(wú)可燃蒸氣散發(fā)和有無(wú)明火而定。據(jù)有關(guān)調(diào)查[2.]，爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的影響一般是15m范圍以內(nèi)；火災(zāi)的影響距離約

8、10m.像甲醇這樣的甲類易燃液體，正常操作時(shí)，其蒸氣的擴(kuò)散范圍約3.m以內(nèi)；泄漏后其蒸氣的擴(kuò)散范圍在10～15m內(nèi)。 　　3.13儲(chǔ)罐之間的防火間距：儲(chǔ)罐之間應(yīng)留有一定的防火距離，其確定依據(jù)了物料的危險(xiǎn)性、儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)、容量、消防力量及操作要求等因素，同時(shí)考慮著火幾率極小，盡量減少占地、消防設(shè)施統(tǒng)一、節(jié)省管道等因素。 3.2儲(chǔ)罐型式：液體儲(chǔ)罐的型式很多，按建造材料可分為金屬罐和非金屬罐兩種。金屬罐應(yīng)用廣泛；非金屬罐（如磚砌、混凝土和橡膠儲(chǔ)罐）導(dǎo)電性能差，易遭受雷擊，加之罐容往往較大，著火難以撲救，特別是黃島油庫(kù)大火之后，國(guó)家已禁止建造此類儲(chǔ)罐（用于儲(chǔ)存石油產(chǎn)品）。金屬儲(chǔ)罐的種類較多，從結(jié)構(gòu)形

9、式講有立式、臥式、圓柱形、球形、橢圓形、浮頂罐等。然而，國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用的是立式拱頂罐和浮頂罐。儲(chǔ)存甲醇則宜首先選擇浮頂罐，其次為拱頂罐。若選取拱頂罐，考慮到安全可靠、減少物料蒸發(fā)損失、火災(zāi)撲救容易等因素，單臺(tái)罐容量不宜超過(guò)10000m3 3.3建（構(gòu)）筑物的耐火等級(jí)：根據(jù)建筑材料在明火或高溫作用下的變化特征，一般將建筑材料分為非燃燒體、難燃燒體和燃燒體3.類。建（構(gòu)）筑物的耐火等級(jí)是由組成建（構(gòu)）筑物的主要構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限決定的?！督ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2006）將建（構(gòu)）筑物的耐火等級(jí)分為4級(jí)。對(duì)不同耐火等級(jí)的建（構(gòu)）筑物的構(gòu)件分別提出了燃燒性能和耐火極限要求。根據(jù)甲

10、醇罐區(qū)的火災(zāi)危險(xiǎn)性，為保障罐區(qū)的防火安全，罐區(qū)建（構(gòu)）筑物在火災(zāi)高溫作用下要求其基本構(gòu)件能在一定時(shí)間內(nèi)不被破壞、不傳播火災(zāi)、延緩和阻止火勢(shì)蔓延，為疏散人員、物資和撲滅火災(zāi)贏得時(shí)間，因此，在甲醇罐區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)，罐區(qū)內(nèi)建（構(gòu)）筑物（如配電室、控制室、管架等）的耐火等級(jí)應(yīng)按二級(jí)考慮，所用建筑材料應(yīng)為非燃燒體。 　　3.4電氣的防爆：由于甲醇的物化性質(zhì)和儲(chǔ)存條件所致，其蒸氣能在罐區(qū)內(nèi)與空氣形成爆炸性混合物（爆炸濃度6.7%～3.6%），并存在潛在的爆炸危險(xiǎn)性，因此，甲醇罐區(qū)的電氣設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格遵循有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50058-92.）。其中主要內(nèi)容包括： 　　3.41

11、爆炸危險(xiǎn)環(huán)境區(qū)域劃分甲醇儲(chǔ)存常采用浮頂罐和拱頂罐兩類罐型，但其儲(chǔ)罐區(qū)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí)是不同的。若采用浮頂罐，在正常操作時(shí)無(wú)或幾乎無(wú)任何“呼吸”損失，不可能出現(xiàn)甲醇蒸氣的爆炸性氣體混合物，故罐區(qū)的爆炸危險(xiǎn)環(huán)境區(qū)域等級(jí)為2.區(qū)；若采用拱頂罐，在正常操作時(shí)，存在“呼吸”損失（如2.0℃時(shí)甲醇的飽和蒸氣壓為12.8kPa），可能出現(xiàn)甲醇蒸氣的爆炸性氣體混合物，故罐區(qū)的爆炸危險(xiǎn)環(huán)境區(qū)域等級(jí)為1區(qū)。 　　3.42爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的范圍確定爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的范圍確定應(yīng)綜合考慮釋放源的級(jí)別和位置，易燃物質(zhì)的性質(zhì)，空氣流通狀況，障礙物及生產(chǎn)條件，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，技經(jīng)比較等諸多因素。正常操作時(shí)，甲醇這種甲類易燃液體，其蒸氣的

12、擴(kuò)散范圍約3.m；泄漏后其蒸氣的擴(kuò)散范圍在10～15m.因此，甲醇罐區(qū)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的范圍取15m為宜。 　　3.43爆炸性混合物的分類、分級(jí)和分組爆炸性氣體應(yīng)按其最大試驗(yàn)安全間隙（MESG）或最小點(diǎn)燃電流（MICR）及引燃溫度（℃）進(jìn)行分類、分級(jí)和分組。甲醇蒸氣應(yīng)劃為IA類（級(jí)）、T1組。 　　3.44甲醇罐區(qū)的電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)：甲醇罐區(qū)的電氣設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求：（1）宜將正常運(yùn)行時(shí)易產(chǎn)生火花的電氣設(shè)備，如變配電設(shè)備、開(kāi)關(guān)柜、事故發(fā)電機(jī)等布置在遠(yuǎn)離甲醇儲(chǔ)罐的爆炸危險(xiǎn)性較小或沒(méi)有爆炸危險(xiǎn)的區(qū)域內(nèi)；（2.）在滿足罐區(qū)工藝及安全前提下，應(yīng)減少防爆電氣設(shè)備的數(shù)量；（3.）設(shè)置的防爆電氣設(shè)備必須是符合現(xiàn)

13、行國(guó)家或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品；（4）不宜設(shè)置攜帶式電氣設(shè)備；（5）應(yīng)根據(jù)罐區(qū)內(nèi)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的分區(qū)、爆炸性甲醇蒸氣混合物的級(jí)別和組別，選擇相應(yīng)的電氣設(shè)備；（6）防爆電氣設(shè)備的級(jí)別和組別不應(yīng)低于甲醇蒸氣混合物的級(jí)別和組別（ⅡA級(jí)、T2組）。 　　3.5控制甲醇蒸氣與空氣混合物的濃度：甲醇罐區(qū)發(fā)生起火爆炸的條件之一，是有濃度合適的甲醇蒸氣與空氣混合物。雖然罐區(qū)中受設(shè)備和操作條件限制，完全消除甲醇蒸氣混合物是不可能的，但是通過(guò)合理布置、減少蒸氣排放、通風(fēng)、惰化和設(shè)置甲醇蒸氣濃度監(jiān)測(cè)等措施，盡量減少甲醇蒸氣與空氣混合物的存在范圍，控制混合氣濃度，使之達(dá)不到爆炸極限是完全可以做到的。 　　3.51減少蒸氣排

14、放：減少蒸氣排放是罐區(qū)防火防爆的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)上應(yīng)做好下列幾點(diǎn)：（1）選擇合適的罐型，減少“呼吸”引起的蒸氣外泄；（2）采用密封性能良好的閥門、泵、法蘭、墊片等；（3）設(shè)置正確的防火堤、污水收集池等。 　　3.52通風(fēng)：罐區(qū)內(nèi)的建筑物（如配電、控制室等）應(yīng)設(shè)有通風(fēng)設(shè)施（自然或強(qiáng)制）。 3.53惰化：向甲醇蒸氣空氣混合物中充入惰性氣體，可以減少甚至消除爆炸危險(xiǎn)和制止火焰蔓延。當(dāng)混合氣中氧含量降到一定值時(shí)，即使已著火的火焰也會(huì)熄滅，這種不能使物質(zhì)燃燒的最大氧含量稱為最高允許含氧量。對(duì)于甲醇蒸氣而言，當(dāng)用N2惰化時(shí)，最高允許含氧濃度為10%；當(dāng)用CO2時(shí)，則為13.5%[3.].甲醇罐區(qū)適用的惰性氣

15、體有N2、CO2和煙道氣，但需注意這些惰性氣體本身的氧含量一般不得超過(guò)2%[3.]. 3.6設(shè)置阻火器：阻火器能有效地阻止外界火源進(jìn)入儲(chǔ)罐。根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定，儲(chǔ)存像甲醇這種甲類易燃液體的固定頂儲(chǔ)罐，頂部與大氣相通的呼吸管道上必須設(shè)置阻火器，且應(yīng)安裝在呼吸閥的下部。 　　3.7管道與閥門：在甲醇罐區(qū)的管道安全設(shè)計(jì)時(shí)，工藝物料管道應(yīng)符合下列基本要求：（1）采用無(wú)縫管道，管道之間除必須用法蘭或螺紋連接外，其余均應(yīng)采用焊接；（2）管道應(yīng)架空或沿地面敷設(shè)。必須采用管溝敷設(shè)時(shí)，應(yīng)采取措施防止物料在管溝內(nèi)積聚，并在進(jìn)、出罐群及建（構(gòu)）筑物處密封隔離，管溝內(nèi)的污水應(yīng)經(jīng)水封井排入污水管

16、網(wǎng)；（3）管道不得穿越與其無(wú)關(guān)的建（構(gòu)）筑物的上方或地下。如必須跨越鐵路或道路，應(yīng)敷設(shè)在管涵或套管內(nèi)，且保持足夠的凈高度（分別為≥5m、5.5m）；（4）跨越鐵路、道路或建（構(gòu)）筑物的管道上不應(yīng)設(shè)置閥門、法蘭、螺紋接頭和補(bǔ)償器等，以免漏料著火；（5）進(jìn)、出儲(chǔ)罐的主管道根部宜設(shè)雙閥門；（6）進(jìn)、出儲(chǔ)罐群的主管道，在罐群的邊界處應(yīng)設(shè)隔斷閥和“8”字盲板。 　　3.8噴淋冷卻：甲醇具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，甲醇罐在夏季操作時(shí)，固定頂儲(chǔ)罐由于“小呼吸”作用造成的甲醇蒸氣外逸損失是十分明顯的，因此，有必要設(shè)置水噴淋冷卻設(shè)施，以減少物料損失，并保證安全。 　　3.9防止靜電與雷擊： 　　3.91防止靜電：甲

17、醇罐區(qū)內(nèi)可能引起燃燒、爆炸的靜電火源主要來(lái)自物料輸送、人員行走、穿脫衣服以及其它物體摩擦產(chǎn)生的靜電。因此，與罐區(qū)安全設(shè)計(jì)密切相關(guān)的則是防止和減少物料輸送產(chǎn)生的靜電，其主要內(nèi)容包括：（1）控制物料流速：液體物料在管道中的流速越高，接近管壁處的速度梯度就越高，因而產(chǎn)生的靜電量也越大。（2.）控制進(jìn)料方式：甲醇液體經(jīng)管道進(jìn)入儲(chǔ)罐時(shí)應(yīng)設(shè)防沖擊檔板。如甲醇從頂部進(jìn)入儲(chǔ)罐，進(jìn)料管應(yīng)伸至罐底部，距底不大于100mm，以減少靜電產(chǎn)生；（3.）防止水等雜質(zhì)混入甲醇物料：由于不同物質(zhì)間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)要產(chǎn)生靜電，因此，應(yīng)盡力防止水等雜質(zhì)進(jìn)入物料系統(tǒng)；（4）管道、儲(chǔ)罐等的接地與跨接：靜電荷的產(chǎn)生并不危險(xiǎn)，實(shí)際的危險(xiǎn)在于電

18、荷的積聚，一旦儲(chǔ)備到足夠的能量，就會(huì)放電產(chǎn)生火花將可燃?xì)怏w引燃引爆。故為了加速靜電荷的釋放，甲醇罐區(qū)內(nèi)的管道、儲(chǔ)罐上的導(dǎo)電不連續(xù)處應(yīng)采用金屬導(dǎo)體跨接，并進(jìn)行靜電接地處理；（5）其它防靜電設(shè)施：除采取上述措施外，對(duì)大型甲醇罐區(qū)，在甲醇物料管線上還可設(shè)置靜電緩和器、靜電消除器等防止和減少靜電荷積聚的設(shè)施。 　　3.92防止雷擊：由于雷電在極短時(shí)間內(nèi)放出巨大的能量，如果甲醇罐區(qū)內(nèi)的易燃易爆區(qū)域遭受雷擊，就易造成火災(zāi)、爆炸事故。為抑制和減少雷電的危害，應(yīng)設(shè)置防雷裝置，常見(jiàn)的有避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶、避雷器。針對(duì)甲醇罐區(qū)不同的儲(chǔ)罐型式（如固定頂、浮頂），防雷設(shè)施的設(shè)置也各異。 　　3.10消

19、防設(shè)施3.101可燃?xì)怏w報(bào)警及聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)在甲醇罐區(qū)內(nèi)存在著大量的可燃液體甲醇，當(dāng)其蒸氣在空氣中的濃度達(dá)到爆炸下限時(shí)（6.7%），遇火源就會(huì)著火甚至爆炸。因此，在易泄漏的部位（如人孔、法蘭、閥門、機(jī)泵的密封點(diǎn)等）通常都設(shè)置固定式可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器，以隨時(shí)監(jiān)測(cè)泄漏情況。當(dāng)甲醇蒸氣在空氣中的濃度達(dá)其爆炸下限的2.0%～2.5%時(shí)（即濃度為～1.5%），便發(fā)出聲光信號(hào)報(bào)警，以提示盡快進(jìn)行排險(xiǎn)處理；當(dāng)濃度達(dá)爆炸下限的40%～50%時(shí)（即濃度為～3.%），報(bào)警的同時(shí)，應(yīng)與消防水泵、噴淋冷卻水、固定滅火系統(tǒng)、進(jìn)入罐區(qū)的物料閥和通訊/廣播等設(shè)施聯(lián)動(dòng)。 　　3.102滅火系統(tǒng)對(duì)于甲醇罐區(qū)，主要的滅火設(shè)施有：（1

20、）固定式雨淋噴水滅火系統(tǒng)該系統(tǒng)由水噴頭、傳動(dòng)裝置、噴水管網(wǎng)、雨淋閥等組成。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，系統(tǒng)管道內(nèi)給水是通過(guò)火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)控制雨淋閥來(lái)實(shí)現(xiàn)的，并設(shè)有手動(dòng)開(kāi)啟閥門裝置。只要雨淋閥啟動(dòng)后，就可在它的保護(hù)區(qū)內(nèi)迅速地、大面積地噴水滅火，降溫和滅火效果十分顯著。在夏季時(shí)，該系統(tǒng)也可作為噴水降溫、減少儲(chǔ)罐“小呼吸”損失之用；（2.）固定式低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)該系統(tǒng)由泡沫液儲(chǔ)罐、泡沫比例混合器、泡沫液混合液管線、消防泵、泡沫產(chǎn)生器、閥門以及水源和動(dòng)力源組成。對(duì)甲醇罐區(qū)，應(yīng)選擇液上噴射泡沫滅火系統(tǒng)，且泡沫液應(yīng)具有抗溶性。此外，該系統(tǒng)不宜與滅火水槍同時(shí)使用。（3.）移動(dòng)式滅火系統(tǒng)在甲醇罐區(qū)，應(yīng)設(shè)置足夠的移動(dòng)式滅火器。

21、當(dāng)發(fā)生局部小型火災(zāi)時(shí)，工作人員能夠使用推車式、手提式滅火器將火災(zāi)迅速撲滅。常用的滅火藥劑有二氧化碳滅火劑、干粉滅火劑、鹵代烷滅火劑等；（4）完善的消防水管網(wǎng)罐區(qū)內(nèi)應(yīng)按規(guī)范設(shè)置完善的消防水管網(wǎng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括消防水池（罐）、消防水泵、環(huán)狀管網(wǎng)、消防栓等。特別是消防泵應(yīng)采用能在斷電等緊急情況下迅速啟動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)，如柴油機(jī)。 　　4.防火防爆設(shè)計(jì)審查：為做好安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)，在防火防爆設(shè)計(jì)工作以及對(duì)防火防爆設(shè)計(jì)的檢查和審核中，都應(yīng)根據(jù)甲醇儲(chǔ)存過(guò)程和設(shè)備的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性，以及發(fā)生著火爆炸危險(xiǎn)的各種條件逐項(xiàng)進(jìn)行分析、研究，建立可靠的防火防爆安全防護(hù)體系，確保罐區(qū)安全運(yùn)行。甲醇罐區(qū)的防火防爆設(shè)計(jì)檢

22、查和審核的依據(jù)是相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，包括ANSI/NFPA3.0、《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》?，F(xiàn)將其項(xiàng)目及要點(diǎn)歸納如下。 　　4.1罐區(qū)規(guī)劃：（1）廠址及總平面布置（2.）安全距離及道路（3.）建（構(gòu)）筑物及附屬設(shè)備：①耐火等級(jí)與結(jié)構(gòu)；②建造材料；③排水、排氣及其它；④安全標(biāo)識(shí)。（4）滅火設(shè)施①滅火劑的選用；②消防水及滅火劑的用量；③滅火設(shè)施的配置。 　　4.2過(guò)程/設(shè)備設(shè)計(jì)：（1）泵的配置與密封方式（2.）罐型與單罐容積（3.）甲醇流速與進(jìn)料方式（4）管道、閥門的型式、位置、連接和布置（5）安全裝置的構(gòu)造與位置①呼吸閥與阻火器

23、；②惰化與惰性氣體用量；③可燃?xì)怏w檢測(cè)系統(tǒng)；④防止水等雜質(zhì)進(jìn)入物料的措施；⑤信號(hào)報(bào)警（報(bào)警值、聲光信號(hào)、報(bào)警按鈕、通訊/廣播等）；⑥聯(lián)動(dòng)（鎖）裝置（噴淋/冷卻聯(lián)動(dòng)、物料聯(lián)鎖、泡沫滅火聯(lián)動(dòng)、消防水泵聯(lián)動(dòng)）；⑦水噴淋/冷卻系統(tǒng)；⑧消防水系統(tǒng)（水池、泵、管網(wǎng)、消火栓、消防泵的驅(qū)動(dòng)機(jī)）；⑨防火防爆警示牌；（6）電氣設(shè)備①爆炸危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí)與范圍；②電氣（儀表）設(shè)備的選用；③電氣（儀表）線路的布置；④設(shè)備/管道的防靜電跨接與接地；⑤避雷設(shè)施；⑥事故電源。 甲醇罐區(qū)的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性分析及防火防爆設(shè)計(jì) 作者：佚名來(lái)源：湖北安全生產(chǎn)信息網(wǎng)發(fā)布時(shí)

24、間：2007-4-27 23:37:06 減小字體 增大字體 輕輕一點(diǎn)，立刻擁有一本安全工具書(shū)！收藏本篇文章，方便以后查看 　　摘要：根據(jù)甲醇的物化性質(zhì)及儲(chǔ)存過(guò)程特點(diǎn),對(duì)甲醇罐區(qū)潛在的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性進(jìn)行分析,提出設(shè)計(jì)中應(yīng)采取的防火防爆措施以及設(shè)計(jì)審核時(shí)需著重檢查的項(xiàng)目和內(nèi)容。 　　關(guān)鍵詞：甲醇罐區(qū)危險(xiǎn)性防火防爆設(shè)計(jì) 　　1概述：甲醇(ＣＨ3.ＯＨ)是重要的基本有機(jī)化工原料,具有劇毒、易燃燒性,其蒸氣與空氣在一定范圍內(nèi)可形成爆炸性混合物。同時(shí)也是一種清潔、高效的液體燃料,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位。由于甲醇的易燃性及其蒸氣與空氣在一定濃度區(qū)間內(nèi)混合物的爆炸性,因此,如

25、何安全、有效地儲(chǔ)存和使用是非常重要的。 　　2.火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性：由于甲醇的物理化學(xué)性質(zhì)及儲(chǔ)存的條件和周圍環(huán)境等因素所致,甲醇儲(chǔ)存的火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 　　2.1揮發(fā)性：甲醇在常態(tài)下為液體,沸點(diǎn)64.5℃,2.0℃時(shí)的飽和蒸氣壓為12..8ｋＰａ(96ｍｍＨｇ),溫度愈高,蒸氣壓愈高,揮發(fā)性越強(qiáng)。以地面固定頂罐儲(chǔ)存甲醇為例,夏季晝夜溫差按10℃考慮,則1臺(tái)裝料系數(shù)為85%的5000ｍ3.儲(chǔ)罐揮發(fā)損失達(dá)77.2.ｋｇ/ｄ。由此可見(jiàn),甲醇的揮發(fā)性較強(qiáng),儲(chǔ)罐的“小呼吸”損失十分明顯。 　　2.2.流動(dòng)/擴(kuò)散性：甲醇的粘度0.594

26、5ｍＰａ.ｓ(2.0℃),并隨溫度升高而降低,有較強(qiáng)的流動(dòng)性。同時(shí)由于甲醇蒸氣的密度比空氣密度略大(～10%),有風(fēng)時(shí)會(huì)隨風(fēng)飄散,即使無(wú)風(fēng)時(shí),也能沿著地面向外擴(kuò)散,并易積聚在地勢(shì)低洼地帶。因此,在甲醇儲(chǔ)存過(guò)程中,如發(fā)生溢流、泄漏等現(xiàn)象,物料就會(huì)很快向四周擴(kuò)散,特別是甲醇儲(chǔ)罐一旦破裂,又突遇明火,就可能導(dǎo)致火災(zāi)。 　　2.3.高易燃性：甲醇的閃點(diǎn)11.1℃(閉杯),根據(jù)美國(guó)防火協(xié)會(huì)ＡＮＳＩ/ＮＦＰＡ3.0、中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(ＧＢ50160-92.)、《危險(xiǎn)貨物品名表》(ＧＢ12.2.68-90),甲醇屬中閃點(diǎn)(-18～2.3.℃)、甲類火災(zāi)危險(xiǎn)性可燃液體。

27、可燃液體的閃點(diǎn)越低,越易燃燒,火災(zāi)危險(xiǎn)性就越大。由于可燃液體的燃燒是通過(guò)其揮發(fā)的蒸氣與空氣形成可燃性混合物,在一定的濃度范圍內(nèi)遇火源而發(fā)生的,因而液體的燃燒是其蒸氣與空氣中的氧進(jìn)行的劇烈和快速的反應(yīng)。所謂液體易燃,實(shí)質(zhì)上就是指其蒸氣極易被引燃。甲醇的沸點(diǎn)為645℃,自燃點(diǎn)為473.℃(空氣中)、461℃(氧氣中),開(kāi)杯試驗(yàn)閃點(diǎn)為16℃。應(yīng)當(dāng)指出,罐區(qū)中常見(jiàn)的潛在點(diǎn)火源,如機(jī)械火星、煙囪飛火、電器火花和汽車排氣管火星等的溫度及能量都大大超過(guò)甲醇的最小引燃能量。 　　2.4蒸氣的易爆性：由于甲醇具有較強(qiáng)的揮發(fā)性,在甲醇罐區(qū)通常都存在一定量的甲醇蒸氣。當(dāng)罐區(qū)內(nèi)甲醇蒸氣與空氣混合達(dá)到甲

28、醇的爆炸濃度范圍6.7%～3.6%時(shí),遇火源就會(huì)發(fā)生爆炸。此外,由于甲醇的引爆能量小,罐區(qū)內(nèi)絕大多數(shù)的潛在引爆源,如明火、電器設(shè)備點(diǎn)火源、靜電火花放電、雷電和金屬撞擊火花等,具有的能量一般都大于該值,因此決定了甲醇蒸氣的易爆性。 　　2.5熱膨脹性：甲醇和其它大多數(shù)液體一樣,具有受熱膨脹性。若儲(chǔ)罐內(nèi)甲醇裝料過(guò)滿,當(dāng)體系受熱,甲醇的體積增加,密度變小(如2.0℃時(shí)0.7915ｇ/ｍｌ,3.0℃時(shí)0.782.0ｇ/ｍｌ)的同時(shí)會(huì)使蒸氣壓升高,當(dāng)超過(guò)容器的承受能力時(shí)(對(duì)密閉容器而言),儲(chǔ)罐就易破裂。如氣溫驟變,儲(chǔ)罐呼吸閥由于某種原因來(lái)不及開(kāi)啟或開(kāi)啟不夠,就易造成儲(chǔ)罐破壞或被吸癟。對(duì)于

29、沒(méi)有泄壓裝置的罐區(qū)地上管道,物料輸送后不及時(shí)部分放空,當(dāng)溫度升高時(shí),也可能發(fā)生脹裂事故。另外,在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)附近的儲(chǔ)罐受到熱輻射的高溫作用,如不及時(shí)冷卻,也可能因膨脹破裂,增大火災(zāi)的危險(xiǎn)性。 　　2.6聚積靜電荷性：靜電產(chǎn)生和聚積與物質(zhì)的導(dǎo)電性能相關(guān)。一般而言[2.],介電常數(shù)小于10(特別是小于3.)、電阻率大于106Ω?ｃｍ的液體具有較大的帶電能力。而甲醇的介電常數(shù)為3.2..62.,電阻率為5.8106Ω?ｃｍ,說(shuō)明有一定的帶電能力。因此,甲醇在管輸和灌裝過(guò)程中能產(chǎn)生靜電,當(dāng)靜電荷聚積到一定程度則會(huì)放電,故有著火或爆炸的危險(xiǎn)。 　　3.防火防爆設(shè)計(jì)：由于甲醇的

30、物化性質(zhì)以及儲(chǔ)存過(guò)程中潛在的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性,甲醇罐區(qū)的防火防爆設(shè)計(jì)必須既要注意預(yù)防火災(zāi)和爆炸的發(fā)生,也要盡量減少火災(zāi)和爆炸造成的損失。為此,一般應(yīng)遵循或充分考慮下述要求。 　　3.1選址和布置：甲醇罐區(qū)的廠址選擇與布置應(yīng)符合ＡＮＳＩ/ＮＦＰＡ3.0、《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》所規(guī)定的防火要求。其中的要點(diǎn)包括： 　　3.11罐區(qū)與周圍設(shè)施的安全距離：罐區(qū)與周圍設(shè)施的安全距離的確定依據(jù)是考慮到罐區(qū)防火因素,以及物料揮發(fā)對(duì)周圍環(huán)境的影響,同時(shí)還考慮到周圍設(shè)施的重要程度,如人員或車輛出入頻繁的公眾設(shè)施。此外,甲醇罐區(qū)應(yīng)設(shè)在有明火或飛火設(shè)施的側(cè)方向。 　

31、　3.12罐區(qū)建(構(gòu))筑物之間的防火間距：建(構(gòu))筑物之間的防火間距,主要是根據(jù)各建(構(gòu))筑物的耐火等級(jí)、有無(wú)可燃蒸氣散發(fā)和有無(wú)明火而定。據(jù)有關(guān)調(diào)查[2.],爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的影響一般是15ｍ范圍以內(nèi);火災(zāi)的影響距離約10ｍ。像甲醇這樣的甲類易燃液體,正常操作時(shí),其蒸氣的擴(kuò)散范圍約3.ｍ以內(nèi);泄漏后其蒸氣的擴(kuò)散范圍在10～15ｍ內(nèi)。 　　3.13儲(chǔ)罐之間的防火間距：儲(chǔ)罐之間應(yīng)留有一定的防火距離,其確定依據(jù)了物料的危險(xiǎn)性、儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)、容量、消防力量及操作要求等因素,同時(shí)考慮著火幾率極小,盡量減少占地、消防設(shè)施統(tǒng)一、節(jié)省管道等因素。 　　3.2儲(chǔ)罐型式：液體儲(chǔ)罐的型式很

32、多,按建造材料可分為金屬罐和非金屬罐兩種。金屬罐應(yīng)用廣泛;非金屬罐(如磚砌、混凝土和橡膠儲(chǔ)罐)導(dǎo)電性能差,易遭受雷擊,加之罐容往往較大,著火難以撲救,特別是黃島油庫(kù)大火之后,國(guó)家已禁止建造此類儲(chǔ)罐(用于儲(chǔ)存石油產(chǎn)品)。金屬儲(chǔ)罐的種類較多,從結(jié)構(gòu)形式講有立式、臥式、圓柱形、球形、橢圓形、浮頂罐等。然而,國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用的是立式拱頂罐和浮頂罐。儲(chǔ)存甲醇則宜首先選擇浮頂罐,其次為拱頂罐。若選取拱頂罐,考慮到安全可靠、減少物料蒸發(fā)損失、火災(zāi)撲救容易等因素,單臺(tái)罐容量不宜超過(guò)10000ｍ3.。 　　3.3建(構(gòu))筑物的耐火等級(jí)：根據(jù)建筑材料在明火或高溫作用下的變化特征,一般將建筑材料分為非

33、燃燒體、難燃燒體和燃燒體3.類。建(構(gòu))筑物的耐火等級(jí)是由組成建(構(gòu))筑物的主要構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限決定的。《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(ＧＢＪ16-87)將建(構(gòu))筑物的耐火等級(jí)分為4級(jí)。對(duì)不同耐火等級(jí)的建(構(gòu))筑物的構(gòu)件分別提出了燃燒性能和耐火極限要求。根據(jù)甲醇罐區(qū)的火災(zāi)危險(xiǎn)性,為保障罐區(qū)的防火安全,罐區(qū)建(構(gòu))筑物在火災(zāi)高溫作用下要求其基本構(gòu)件能在一定時(shí)間內(nèi)不被破壞、不傳播火災(zāi)、延緩和阻止火勢(shì)蔓延,為疏散人員、物資和撲滅火災(zāi)贏得時(shí)間,因此,在甲醇罐區(qū)設(shè)計(jì)時(shí),罐區(qū)內(nèi)建(構(gòu))筑物(如配電室、控制室、管架等)的耐火等級(jí)應(yīng)按二級(jí)考慮,所用建筑材料應(yīng)為非燃燒體。 　　3.4電氣的防爆：

34、由于甲醇的物化性質(zhì)和儲(chǔ)存條件所致,其蒸氣能在罐區(qū)內(nèi)與空氣形成爆炸性混合物(爆炸濃度6.7%～3.6%),并存在潛在的爆炸危險(xiǎn)性,因此,甲醇罐區(qū)的電氣設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格遵循有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),如《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》(ＧＢ50058-92.)。其中主要內(nèi)容包括： 　　3.41爆炸危險(xiǎn)環(huán)境區(qū)域劃分甲醇儲(chǔ)存常采用浮頂罐和拱頂罐兩類罐型,但其儲(chǔ)罐區(qū)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí)是不同的。若采用浮頂罐,在正常操作時(shí)無(wú)或幾乎無(wú)任何“呼吸”損失,不可能出現(xiàn)甲醇蒸氣的爆炸性氣體混合物,故罐區(qū)的爆炸危險(xiǎn)環(huán)境區(qū)域等級(jí)為2.區(qū);若采用拱頂罐,在正常操作時(shí),存在“呼吸”損失(如2.0℃時(shí)甲醇的飽和蒸氣壓為12.8ｋＰ

35、ａ),可能出現(xiàn)甲醇蒸氣的爆炸性氣體混合物,故罐區(qū)的爆炸危險(xiǎn)環(huán)境區(qū)域等級(jí)為1區(qū)。 　　3.42爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的范圍確定爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的范圍確定應(yīng)綜合考慮釋放源的級(jí)別和位置,易燃物質(zhì)的性質(zhì),空氣流通狀況,障礙物及生產(chǎn)條件,運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),技經(jīng)比較等諸多因素。正常操作時(shí),甲醇這種甲類易燃液體,其蒸氣的擴(kuò)散范圍約3.ｍ;泄漏后其蒸氣的擴(kuò)散范圍在10～15ｍ。因此,甲醇罐區(qū)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的范圍取15ｍ為宜。 　　3.43爆炸性混合物的分類、分級(jí)和分組爆炸性氣體應(yīng)按其最大試驗(yàn)安全間隙(ＭＥＳＧ)或最小點(diǎn)燃電流(ＭＩＣＲ)及引燃溫度(℃)進(jìn)行分類、分級(jí)和分組。甲醇蒸氣應(yīng)劃為ＩＡ類(級(jí))、

36、Ｔ1組。 　　3.44甲醇罐區(qū)的電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)：甲醇罐區(qū)的電氣設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求:(1)宜將正常運(yùn)行時(shí)易產(chǎn)生火花的電氣設(shè)備,如變配電設(shè)備、開(kāi)關(guān)柜、事故發(fā)電機(jī)等布置在遠(yuǎn)離甲醇儲(chǔ)罐的爆炸危險(xiǎn)性較小或沒(méi)有爆炸危險(xiǎn)的區(qū)域內(nèi);(2.)在滿足罐區(qū)工藝及安全前提下,應(yīng)減少防爆電氣設(shè)備的數(shù)量;(3.)設(shè)置的防爆電氣設(shè)備必須是符合現(xiàn)行國(guó)家或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品;(4)不宜設(shè)置攜帶式電氣設(shè)備;(5)應(yīng)根據(jù)罐區(qū)內(nèi)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的分區(qū)、爆炸性甲醇蒸氣混合物的級(jí)別和組別,選擇相應(yīng)的電氣設(shè)備;(6)防爆電氣設(shè)備的級(jí)別和組別不應(yīng)低于甲醇蒸氣混合物的級(jí)別和組別(ＩＡ級(jí)、Ｔ1組)。 　　3.5控制甲醇蒸氣

37、與空氣混合物的濃度：甲醇罐區(qū)發(fā)生起火爆炸的條件之一,是有濃度合適的甲醇蒸氣與空氣混合物。雖然罐區(qū)中受設(shè)備和操作條件限制,完全消除甲醇蒸氣混合物是不可能的,但是通過(guò)合理布置、減少蒸氣排放、通風(fēng)、惰化和設(shè)置甲醇蒸氣濃度監(jiān)測(cè)等措施,盡量減少甲醇蒸氣與空氣混合物的存在范圍,控制混合氣濃度,使之達(dá)不到爆炸極限是完全可以做到的。 　　3.51減少蒸氣排放：減少蒸氣排放是罐區(qū)防火防爆的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)上應(yīng)做好下列幾點(diǎn):(1)選擇合適的罐型,減少“呼吸”引起的蒸氣外泄;(2.)采用密封性能良好的閥門、泵、法蘭、墊片等;(3.)設(shè)置正確的防火堤、污水收集池等。 　　3.52通風(fēng)：罐區(qū)內(nèi)的建筑物(如配電、控制室

38、等)應(yīng)設(shè)有通風(fēng)設(shè)施(自然或強(qiáng)制)。 　　3.53惰化：向甲醇蒸氣空氣混合物中充入惰性氣體,可以減少甚至消除爆炸危險(xiǎn)和制止火焰蔓延。當(dāng)混合氣中氧含量降到一定值時(shí),即使已著火的火焰也會(huì)熄滅,這種不能使物質(zhì)燃燒的最大氧含量稱為最高允許含氧量。對(duì)于甲醇蒸氣而言,當(dāng)用Ｎ2.氣惰化時(shí),最高允許含氧濃度為10%;當(dāng)用ＣＯ2.時(shí),則為13.5%[3.]。甲醇罐區(qū)適用的惰性氣體有Ｎ2.、ＣＯ2.和煙道氣,但需注意這些惰性氣體本身的氧含量一般不得超過(guò)2.%[3.]。 　　3.6設(shè)置阻火器：阻火器能有效地阻止外界火源進(jìn)入儲(chǔ)罐。根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定,儲(chǔ)存像甲醇這種甲類易燃液體的固定頂儲(chǔ)罐,頂部

39、與大氣相通的呼吸管道上必須設(shè)置阻火器,且應(yīng)安裝在呼吸閥的下部。 　　3.7管道與閥門：在甲醇罐區(qū)的管道安全設(shè)計(jì)時(shí),工藝物料管道應(yīng)符合下列基本要求:(1)采用無(wú)縫管道,管道之間除必須用法蘭或螺紋連接外,其余均應(yīng)采用焊接;(2.)管道應(yīng)架空或沿地面敷設(shè)。必須采用管溝敷設(shè)時(shí),應(yīng)采取措施防止物料在管溝內(nèi)積聚,并在進(jìn)、出罐群及建(構(gòu))筑物處密封隔離,管溝內(nèi)的污水應(yīng)經(jīng)水封井排入污水管網(wǎng);(3.)管道不得穿越與其無(wú)關(guān)的建(構(gòu))筑物的上方或地下。如必須跨越鐵路或道路,應(yīng)敷設(shè)在管涵或套管內(nèi),且保持足夠的凈高度(分別為≥5ｍ、5.5ｍ);(4)跨越鐵路、道路或建(構(gòu))筑物的管道上不應(yīng)設(shè)置閥門、法蘭、螺紋接頭和

40、補(bǔ)償器等,以免漏料著火;(5)進(jìn)、出儲(chǔ)罐的主管道根部宜設(shè)雙重閥門;(6)進(jìn)、出儲(chǔ)罐群的主管道,在罐群的邊界處應(yīng)設(shè)隔斷閥和“8”字盲板。 　　3.8噴淋冷卻：甲醇具有較強(qiáng)的揮發(fā)性,甲醇罐在夏季操作時(shí),固定頂儲(chǔ)罐由于“小呼吸”作用造成的甲醇蒸氣外逸損失是十分明顯的,因此,有必要設(shè)置水噴淋冷卻設(shè)施,以減少物料損失,并保證安全。 　　3.9防止靜電與雷擊： 　　3.91防止靜電甲醇罐區(qū)內(nèi)可能引起燃燒、爆炸的靜電火源主要來(lái)自物料輸送、人員行走、穿脫衣服以及其它物體摩擦產(chǎn)生的靜電。因此,與罐區(qū)安全設(shè)計(jì)密切相關(guān)的則是防止和減少物料輸送產(chǎn)生的靜電,其主要內(nèi)容包括:(1)控制物料流速：液體物料在管道

41、中的流速越高,接近管壁處的速度梯度就越高,因而產(chǎn)生的靜電量也越大。(2.)控制進(jìn)料方式：甲醇液體經(jīng)管道進(jìn)入儲(chǔ)罐時(shí)應(yīng)設(shè)防沖擊檔板。如甲醇從頂部進(jìn)入儲(chǔ)罐,進(jìn)料管應(yīng)伸至罐底部,距底不大于100ｍｍ,以減少靜電產(chǎn)生;(3.)防止水等雜質(zhì)混入甲醇物料：由于不同物質(zhì)間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)要產(chǎn)生靜電,因此,應(yīng)盡力防止水等雜質(zhì)進(jìn)入物料系統(tǒng);(4)管道、儲(chǔ)罐等的接地與跨接：靜電荷的產(chǎn)生并不危險(xiǎn),實(shí)際的危險(xiǎn)在于電荷的積聚,一旦儲(chǔ)備到足夠的能量,就會(huì)放電產(chǎn)生火花將可燃?xì)怏w引燃引爆。故為了加速靜電荷的釋放,甲醇罐區(qū)內(nèi)的管道、儲(chǔ)罐上的導(dǎo)電不連續(xù)處應(yīng)采用金屬導(dǎo)體跨接,并進(jìn)行靜電接地處理;(5)其它防靜電設(shè)施：除采取上述措施外,對(duì)大

42、型甲醇罐區(qū),在甲醇物料管線上還可設(shè)置靜電緩和器、靜電消除器等防止和減少靜電荷積聚的設(shè)施。 　　3.92防止雷擊：由于雷電在極短時(shí)間內(nèi)放出巨大的能量,如果甲醇罐區(qū)內(nèi)的易燃易爆區(qū)域遭受雷擊,就易造成火災(zāi)、爆炸事故。為抑制和減少雷電的危害,應(yīng)設(shè)置防雷裝置,常見(jiàn)的有避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶、避雷器。針對(duì)甲醇罐區(qū)不同的儲(chǔ)罐型式（如固定頂、浮頂）,防雷設(shè)施的設(shè)置也各異。 　　3.10消防設(shè)施 　　3.101可燃?xì)怏w報(bào)警及聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)在甲醇罐區(qū)內(nèi)存在著大量的可燃液體甲醇,當(dāng)其蒸氣在空氣中的濃度達(dá)到爆炸下限時(shí)(6.7%),遇火源就會(huì)著火甚至爆炸。因此,在易泄漏的部位(如人孔、法蘭、閥

43、門、機(jī)泵的密封點(diǎn)等)通常都設(shè)置固定式可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器,以隨時(shí)監(jiān)測(cè)泄漏情況。當(dāng)甲醇蒸氣在空氣中的濃度達(dá)其爆炸下限的2.0%～2.5%時(shí)(即濃度為～1.5%),便發(fā)出聲光信號(hào)報(bào)警,以提示盡快進(jìn)行排險(xiǎn)處理;當(dāng)濃度達(dá)爆炸下限的40%～50%時(shí)(即濃度為～3.%),報(bào)警的同時(shí),應(yīng)與消防水泵、噴淋冷卻水、固定滅火系統(tǒng)、進(jìn)入罐區(qū)的物料閥和通訊/廣播等設(shè)施聯(lián)動(dòng)。 　　3.102滅火系統(tǒng)對(duì)于甲醇罐區(qū),主要的滅火設(shè)施有:(1)固定式雨淋噴水滅火系統(tǒng)該系統(tǒng)由水噴頭、傳動(dòng)裝置、噴水管網(wǎng)、雨淋閥等組成。發(fā)生火災(zāi)時(shí),系統(tǒng)管道內(nèi)給水是通過(guò)火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)控制雨淋閥來(lái)實(shí)現(xiàn)的,并設(shè)有手動(dòng)開(kāi)啟閥門裝置。只要雨淋閥啟動(dòng)后,就可在

44、它的保護(hù)區(qū)內(nèi)迅速地、大面積地噴水滅火,降溫和滅火效果十分顯著。在夏季時(shí),該系統(tǒng)也可作為噴水降溫、減少儲(chǔ)罐“小呼吸”損失之用;(2.)固定式低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)該系統(tǒng)由泡沫液儲(chǔ)罐、泡沫比例混合器、泡沫液混合液管線、消防泵、泡沫產(chǎn)生器、閥門以及水源和動(dòng)力源組成。對(duì)甲醇罐區(qū),應(yīng)選擇液上噴射泡沫滅火系統(tǒng),且泡沫液應(yīng)具有抗溶性。此外,該系統(tǒng)不宜與滅火水槍同時(shí)使用。(3.)移動(dòng)式滅火系統(tǒng)在甲醇罐區(qū),應(yīng)設(shè)置足夠的移動(dòng)式滅火器。當(dāng)發(fā)生局部小型火災(zāi)時(shí),工作人員能夠使用推車式、手提式滅火器將火災(zāi)迅速撲滅。常用的滅火藥劑有二氧化碳滅火劑、干粉滅火劑、鹵代烷滅火劑等;(4)完善的消防水管網(wǎng)罐區(qū)內(nèi)應(yīng)按規(guī)范設(shè)置完善的消防水

45、管網(wǎng)系統(tǒng),該系統(tǒng)包括消防水池(罐)、消防水泵、環(huán)狀管網(wǎng)、消防栓等。特別是消防泵應(yīng)采用能在斷電等緊急情況下迅速啟動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī),如柴油機(jī)。 　　4.防火防爆設(shè)計(jì)審查：為做好安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì),在防火防爆設(shè)計(jì)工作以及對(duì)防火防爆設(shè)計(jì)的檢查和審核中,都應(yīng)根據(jù)甲醇儲(chǔ)存過(guò)程和設(shè)備的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性,以及發(fā)生著火爆炸危險(xiǎn)的各種條件逐項(xiàng)進(jìn)行分析、研究,建立可靠的防火防爆安全防護(hù)體系,確保罐區(qū)安全運(yùn)行。甲醇罐區(qū)的防火防爆設(shè)計(jì)檢查和審核的依據(jù)是相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,包括ＡＮＳＩ/ＮＦＰＡ3.0、《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》?，F(xiàn)將其項(xiàng)目及要點(diǎn)歸納如下

46、。 　　4.1罐區(qū)規(guī)劃：(1)廠址及總平面布置(2.)安全距離及道路(3.)建(構(gòu))筑物及附屬設(shè)備：①耐火等級(jí)與結(jié)構(gòu);②建造材料;③排水、排氣及其它;④安全標(biāo)識(shí)。(4)滅火設(shè)施①滅火劑的選用;②消防水及滅火劑的用量;③滅火設(shè)施的配置。 　　4.2過(guò)程/設(shè)備設(shè)計(jì)：(1)泵的配置與密封方式(2.)罐型與單罐容積(3.)甲醇流速與進(jìn)料方式(4)管道、閥門的型式、位置、連接和布置(5)安全裝置的構(gòu)造與位置①呼吸閥與阻火器;②惰化與惰性氣體用量;③可燃?xì)怏w檢測(cè)系統(tǒng);④防止水等雜質(zhì)進(jìn)入物料的措施;⑤信號(hào)報(bào)警(報(bào)警值、聲光信號(hào)、報(bào)警按鈕、通訊/廣播等);⑥聯(lián)動(dòng)(鎖)裝置(噴淋/冷卻聯(lián)動(dòng)、物料聯(lián)鎖、泡沫滅火聯(lián)動(dòng)、消防水泵聯(lián)動(dòng));⑦水噴淋/冷卻系統(tǒng);⑧消防水系統(tǒng)(水池、泵、管網(wǎng)、消火栓、消防泵的驅(qū)動(dòng)機(jī));⑨防火防爆警示牌;(6)電氣設(shè)備①爆炸危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí)與范圍;②電氣(儀表)設(shè)備的選用;③電氣(儀表)線路的布置;④設(shè)備/管道的防靜電跨接與接地;⑤避雷設(shè)施;⑥事故電源。