6*1500m3苯乙烯储罐区安全设施设计开题报告

 2021-08-14 06:08

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

一.化工企业安全设施概述

化工企业建设工程多为危险化学品建设项目。危险化学品建设项目是指拟依法设立的企业建设伴有危险化学品产生的化学品或者危险化学品生产、储存装置(设施)和现有企业(单位)拟建与现有生产、储存活动不同的伴有危险化学品产生的化学品或者危险化学品生产、储存装置(设施)的建设项目。安全设施指企业(单位)在生产经营活动中将危险因素、有害因素控制在安全范围内以及预防、减少、消除危害所配备的装置(设备、装备)和采取的措施。本次讨论的是危险化学品企业安全设施设计中的重点内容和应注意的难点问题。

1安全设施设计的地位

化工项目的设计阶段主要包括项目建议书、项目可行性研究、初步设计阶段、施工图设计阶段(详细设计)。其中初步设计阶段就要完成项目的安全设立评价报告,项目环境影响评价报告和安全设施设设计专篇。

安全设施设计是项目设计重要组成部分,设计单位应当依据有关安全生产的法律、法规、规章和标准以及建设项目设立安全评价报告,对建设项目安全设施进行设计,并组织设计人员编制建设项目安全设施设计专篇。生产经营单位新建、改建、扩建工程项目(简称建设项目)

的安全设施,必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。安全设施投资应当纳入建设项目概算。这是国家法律的要求,也是企业顺利生产的基本保证。

2安全设施设计的设计依据

国家现行安全法律法规、建设项目的设立安全评价报告、建设项目的环境影响评价、建设项目的可行性研究报告、初步设计资料以及项目建设主管部门的批复意见等。

3安全设施设计的内容

3.1建设项目概况

3.1.1建设项目内部基本情况

根据建设方基础资料考虑业主因素,描述建设项目的内部情况,主要包括建设项目所在的地理位置、用地面积和生产(储存)规模;建设项目的工艺流程和配套设施;建设项目的主要技术、工艺(方式)和国内、外同类建设项目水平对比情况。

3.1.2建设项目外部基本情况

1)建设项目所在地的气象、水文、地质、地震等自然情况。

2)建设项目投入生产或者使用后可能出现的最严重事故波及的范围,以及在此范围内的24小时生产、经营活动和居民生活的情况。

3)建设项目中危险化学品生产装置和储存数量构成重大危险源的储存设施与周围区域敏感地点的距离情况。

3.2建设项目涉及的危险、有害因素和危险、有害程度

定量分析建设项目工艺流程中涉及具有爆炸性、可燃性、毒性、腐蚀性的化学品数量、浓度(含量)、状态和所在的作业场所(部位)及其状况(温度、压力);定性分析建设项目涉及具有爆炸性、可燃性、毒性、腐蚀性的化学品的固有危险程度;宜通过下列计算,定量分析建设项目涉及具有爆炸性、可燃性、毒性、腐蚀性的化学品的各个作业场所的固有危险程度:

3.3建设项目设立安全评价报告中的安全对策和建议采纳情况说明

列出落实建设项目设立安全评价报告中每项安全对策与建议,所采取的全部安全设施及所在作业场所(部位);说明未落实或者部分落实的建设项目设立安全评价报告中每项安全对策与建议的论证情况或者理由。

3.4采用的安全设施和措施

详细列出建设项目设计中所采用(取)的全部安全设施,并对每个安全设施说明符合或者高于国家现行有关安全生产法律、法规和部门规章及标准的具体条款,或者借鉴国内外同类建设项目所采取(用)的安全设施。

3.5事故预防及应急救援措施

1)应急救援组织或应急救援人员的设置或配备情况。

2)说明应急救援组织情况或者依托情况以及救援器材的配备情况。

3.6安全管理机构的设置及人员配备

1)对建设项目投入生产或者使用后设置安全管理机构及其职责的建议。

2)对建设项目投入生产或者使用后配备安全管理人员的条件和数量的建议。

3.7安全设施投资概算

说明建设项目总投资概算及安全设施投资概算和分类投资概算。详细说明建设项目中安全设施投资概算占总投资概算的比例,建设项目中安全设施分类投资概算占安全设施投资概算的比例。

二.立论依据

1.苯乙烯的理化性质

无色透明油状液体,有芳香味。不溶于水,溶于乙醇和乙醚。分子量104.14,熔点-30.6℃,沸点146℃,相对密度(水=1)0.906(25℃),相对蒸气密度(空气=1)3.6,临界压力3.81MPa,临界温度369℃,饱和蒸气0.670kPa(20℃),折射率1.5467,闪点32℃,自燃温度490℃。暴露空气中逐渐发生聚合和氧化作用。其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热或与氧化剂接触,有引起燃烧爆炸的危险,爆炸极限1.1~6.1%(vo1)。

2.工业用途

苯乙烯是用苯取代乙烯的一个氢原子形成的有机化合物,苯乙烯是合成高分子材料的重要原料,也是石油化学工业行业的基础原料。主要用于制造聚苯乙烯、合成橡胶、离子交换树脂等。苯乙烯是不饱和芳烃,闪点34.4℃,能自聚生成聚苯乙烯树脂,也很容易与其它含双键的不饱和化合物共聚。

1.PS(聚苯乙烯)、ABS

苯乙烯与丁二烯、丙烯腈共聚,其共聚物可用于生产ABS工程塑料;

2.丁苯胶

与丁二烯共聚可以生成乳胶(SBL)和合成橡胶(SBR);

3.AS树脂

与丙烯腈共聚为AS树脂;

4.其他

苯乙烯也可用于生产其它树脂。

此外,苯乙烯还被广泛用于制药、涂料、纺织等工业。1981年苯乙烯的年生产能力达到17.13Mt,其用途分配以见表4-9(P181)。

  表4-91980年世界苯乙烯的用途分配

用途

分配比例,%

PS

63

ABS

9

AS

1

SBL

7

SBR

9

其它树脂

6

其它用途

5

3.三大危害

3.1聚合危害

(1)影响苯乙烯产品质量,造成经济损失。GB3915中对工业苯乙烯指标质量有详细的规定,当苯乙烯产品中聚合物含量超过规定值时,其色度和透明度会受到影响,进而影响苯乙烯产品的销售和下游产品的质量,造成经济损失。

(2)影响储存设施安全。苯乙烯聚合是一个放热反应,如果储罐中因聚合导致的温升得不到控制,会加剧苯乙烯的速率,进而放出大量的反应热。一旦温度超过苯乙烯的沸点145.2℃。沸腾的苯乙烯蒸汽会通过储罐的呼吸阀喷出,如呼吸阀出口由于聚合物堵塞活动不灵活,会引起罐内压力不断升高,将导致储罐破裂。另外,当苯乙烯因聚合而变得粘稠时,液体中的气泡不能及时排出,导致体积增大,会形成罐顶跑料或破裂事故。

3.2环境危害

对环境有严重危害,对水体、土壤和大气可造成污染。

3.3燃爆危险

本品易燃,为可疑致癌物,具刺激性。其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热或与氧化剂接触,有引起燃烧爆炸的危险。遇酸性催化剂如路易斯催化剂、齐格勒催化剂、硫酸、氯化铁、氯化铝等都能产生猛烈聚合,放出大量热量。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。属于国家安全监管总局首批重点监管的危险化学品(安监总厅管三[2011]第95号)[1]。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

苯乙烯是合成高分子材料的重要原料,也是石油化学工业行业的基础原料,同时随着生产技术的发展,储罐更加大型化、分布复杂化密集化、储存设备和管线都处于高温、高压或易腐蚀等十分复杂及苛刻的条件下,如何确保其长周期安全运行且提高运行效率一直是国内外化工企业所关注的最为重要的问题。由于现在很多企业都没有科学的原料储存技术,经常会有因为储存不当造成生产事故,所以原料安全有效的储存对于石化企业的高效运营有着非常重要的意义。因此在安全日益受到重视的今天,很多企业都要进行储罐区安全设施设计。因此,对苯乙烯的安全存储、使用、运输、检测、监控等提出了更高的要求。

本文从储罐(含附件)选型及尺寸设计;储罐区平面设计;防火堤设计;消防通道设计;总平面设计;高危储存设施自动化控制方案设计;消防用水量计算及消火栓布置;罐区火灾爆炸危险区域划分;罐区可燃或有毒气体(蒸汽)报警仪布置图;避雷针等设计在保证储运安全的同时,尽量减少对操作人员和周围环境的影响。

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