双层液氨储罐的设计规范
双层液氨储罐的设计需要综合考虑多个方面,以下是一些主要的设计规范:
设计遵循的基本法规和标准
新建、改建、扩建液氨储存、装卸装置和设施,属于危险化学品建设项目安全许可范围的,应严格遵照《危险化学品建设项目安全许可实施办法》和相关地区的安全生产监督管理局意见,获得安全生产行政许可后方可投入生产(使用)。
设计应符合《石油化工企业卫生防护距离》(SH3093 - 1999)等相关标准要求。
设计应符合GB150钢制压力容器和压力容器安全技术监察规程。
场所选址
周边环境:应全面考虑周围的自然环境和社会环境,符合安全生产有关标准规范的规定。严禁设置在学校、医院、居民区等人口稠密区附近。液氨储存数量构成重大危险源的,与居民区、商业中心、公园等人口密集区域,学校、医院等公共设施,供水水源、水厂及水源保护区等场所、区域的距离必须符合国家标准或者国家有关规定。
地质和气象条件:充分考虑地震、软地基、湿陷性黄土、膨胀土等地质因素以及台风、雷暴、沙暴等气象危害因素,防止建在断层、滑坡、泥石流、地下溶洞、采矿陷落区界内、重要的供水水源卫生保护区、有开采价值的矿藏区等地段和地区。
防洪要求:应位于不受洪水、潮水或者内涝威胁的地带,当不可避免时,必须有可靠的防洪、排涝措施。
其他条件:应具有满足生产、生活及发展规划所必需的水源和供电系统。罐区内液氨储罐与架空电力线的最近水平距离不应小于电杆(塔)高度的1.5倍。若沿江河岸布置,宜位于邻近江河的城镇、重要桥梁、大型锚地、船厂等重要建(构)筑物的下游,且邻近江河、海岸布置时,必须采用防止泄漏和含氨废水流入水域的措施。
总平面布置
分区布置:双层液氨储罐区、装卸区应与辅助生产区及办公区分开布置,集中布置在厂区边缘地带,应在工厂全年最小频率风向的上方位。
布局要求:符合生产流程、操作规定和使用功能;功能分区内各项设施的布置,应紧凑、合理;功能分区内部和互相之间保持一定的通道和宽度;应结合当地气象条件,使液氨储存和装卸场所具有良好的自然通风条件;平面布置应考虑防止有害气体泄漏时对周围环境的危害;厂区内外现有和规划的运输线路、排水系统、周围场地标高等相协调,满足生产、运输、防洪、排水、管线敷设及土石方工程的要求。
特殊区域布置:双层液氨储罐区不宜紧靠排洪沟布置。罐区与周围消防车道之间,不宜种植绿蓠或茂密的灌木丛。
液氨储罐区的设置
建筑材料:双层液氨储罐的基础、防火堤及有关的码头、管架、管墩等,均应采用非燃烧材料,其耐火极限不应低于3h;承重支柱耐火极限不应低于1.5h。
监测与报警:应设氨气体检测报警仪或可燃气体监测报警仪。若构成重大危险源,应按重大危险源的要求设置相应的安全标志。
管道布置:液氨罐区内,不应布置无关的管道。
储罐选择:液氨常温储存应选用球罐或卧罐。
防火间距:
卧罐之间的防火间距一般为1.0倍卧罐直径且不宜大于1.5m;
球罐之间的防火间距,有事故排放至火炬或吸收处理装置时,不应小于0.5倍球罐的直径;无事故排放至火炬的措施时,不应小于1.0倍球罐的直径;
同一罐组内球罐与卧罐的防火间距,应采用较大值;
两排卧罐的间距,不应小于3m;
相邻罐组储罐间的距离,不应小于16m。
成组布置规定:
罐组内的储罐不应超过两排,罐组周围应设环形消防车道;
每组全压力式储罐的个数不应多于12个;
罐组内全压力式储罐组的总容积大于6000立方米时,罐组内应设隔堤,隔堤内各储罐容积之和不宜大于6000立方米。单罐容积等于或大于5000立方米时,应每一个一隔。
储罐参数:
储存系数不应大于0.9,储罐个数不宜少于2个。
应设液位计、压力表和安全阀,低温液氨储罐尚应设温度指示仪;根据工艺条件,宜设置上、下限位报警装置;装卸管道应设远程自动切断装置。
连接管道根数较多或管径较大的储罐,宜布置在靠近罐区管道进出口处。
罐底标高应满足泵的吸入要求以及罐前支管道与主管道连接所需安装尺寸要求。
确定双层液氨储罐容量时,日储量计算应为生产装置年开工天数的平均日进料量。
应设置防晒、冷却水喷淋降温设施或有良好的绝热保温措施。
罐组内宜布置同类火灾危险性的罐,液氨储罐区应与氯、溴、碘、酸类及氧化剂等严格隔离。
储罐的排气应经回收或处理。
在双层液氨储罐20m以内,严禁堆放易燃、可燃物品。
防火堤设置
应在满足耐燃烧性、密封性和抗震要求的前提下,综合考虑安全、占地、投资、地形、地质及气象等条件,还应考虑到罐组容量及所处位置的重要性、周围环境特点及发生事故的危害程度、施工及生产管理、维修工作量及施工、材料来源等因素,因地制宜,合理设置,使其达到坚固耐久、经济合理的效果。
有效容量:防火堤的有效容量不应小于其中最大储罐的容量。双层液氨储罐防火堤内有效容积应为一个最大储罐容积的60%。
双层结构设计
内外壁材料:通常由内壁和外壁构成,两壁之间形成真空层。外壁材料可选择碳钢(强度高、价格低廉,但耐腐蚀性较差)、不锈钢(优异的耐腐蚀性和抗氧化性)、低温钢(在低温环境下保持良好的韧性和强度);内壁材料可选择不锈钢(耐腐蚀性好,但成本较高)、铝(轻便、成本较低,但耐腐蚀性相对较弱,需要考虑抗腐蚀措施)、钢衬里(由钢板制成,内壁涂覆耐腐蚀涂层,成本适中)、环氧树脂(涂层能有效防止液氨腐蚀,但需要定期检查涂层完整性)。
真空层设计:真空层能有效隔绝热量传递,减少液氨的蒸发损失,并提高储罐的安全性。需考虑真空度要求(越高保温效果越好)、真空层厚度(根据双层液氨储罐尺寸和设计要求确定)、密封性要求(必须密封良好,防止空气进入)以及材料选择(采用高强度、耐腐蚀的材料)。
保温层设计:保温层厚度要确保双层液氨储罐保温效果,减少热量损失;选择导热系数低、耐腐蚀、耐高温的材料;采用多层保温结构,提高保温效果。同时需考虑液氨储存温度、环境温度等因素,合适的保温层可有效降低液氨蒸发损失,提高储罐运行效率。
安全附件设计
液位计:同一储罐至少配备两种不同类别的液位检测仪表,且须配备高、低液位报警回路。必要时还须配有液位与相关工艺参数之间的联锁系统。高液位报警器的安装高度须满足从报警开始10 - 15min内液氨不会超过规定的最高液位的要求;低液位报警器的安装高度须满足从报警开始10 - 20min内泵不会抽空的要求。
安全阀:压力等级应与储罐的工作压力相匹配;根据双层液氨储罐的容积和液氨的泄漏速度选择合适的流量特性;材质应符合液氨的腐蚀性要求;应安装在储罐的顶部,并靠近排放管线。
其他:液氨储存、装卸区域使用的仪表及其安装、接线等必须符合防爆类型及等级要求,仪表的明显部位须有清晰的防爆标志。仪表的安装位置与罐的进出口接合管和罐内附件的水平距离不少于1000mm。检测仪表的设置须确保检测参数具有代表性,检测数据准确、可靠;温度检测点须选择有代表性的部位,测量罐内介质温度时,可根据罐的容量和介质特性设置单个或多个具有代表性的温度检测点。