LPG灌装加气站防火防爆课程设计 HKH

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1、目录摘要 错误!未定义书签。1 液化石油气的性质 错误!未定义书签。1.1 物理化学性质 错误!未定义书签。1.2 火灾危险特性错误!未定义书签。2 LPG 灌装加气站的介绍 错误!未定义书签。2.1 LPG 灌装加气站的工作任务 错误!未定义书签。2.2 LPG灌区危险性分析错误!未定义书签。2.2.1 LPG灌区的池火灾危险性72.2.2 LPG灌区的蒸气云爆炸危险性错误!未定义书签。2.2.3 LPG灌区的沸腾液体扩展蒸气爆炸危险性错误!未定义书签。2.3 灌装加气站的危险场所划分错误!未定义书签。3 储罐的具体设计错误!未定义书签。3.1储罐的选材、型号及安装方式错误!未定义书签。3.

2、1.1 储罐的选材、型号错误!未定义书签。3.1.2 储罐的安装方式错误!未定义书签。3.2 储罐的安全附件的具体设计错误!未定义书签。3.2.1 安全阀的设计错误!未定义书签。3.2.2爆破片装置设计错误!未定义书签。3.2.3阻火器的设计错误!未定义书签。3.2.4 仪表的设计 错误!未定义书签。3.2.5检测报警装置的设计错误!未定义书签。3.3 地基与基础的确定 错误!未定义书签。3.4 应力设计 错误!未定义书签。3.4.1储罐的载荷分析错误!未定义书签。3.4.2设计计算错误!未定义书签。4 储罐区的具体布置错误!未定义书签。4.1罐区布置设计错误!未定义书签。4.1.1罐区位置错

3、误!未定义书签。4.1.2加气站内部分区防火间距错误!未定义书签。4.1.3储罐防火间距错误!未定义书签。4.1.4储罐与道路的防火间距错误!未定义书签。4.2消防道路设计错误!未定义书签。4.3加气站平面布置简图错误!未定义书签。5 消防给水设计 错误!未定义书签。5.1消防给水设计目的错误!未定义书签。5.2消防给水设计的计算错误!未定义书签。6 LPG 灌装加气站安全管理措施 错误!未定义书签。6.1防雷措施错误!未定义书签。6.2 防静电措施 错误!未定义书签。6.3火灾控制措施错误!未定义书签。参考文献 错误!未定义书签。基于LPG灌装加气站防火防爆安全设计摘要本文首先对液化石油气（

4、Liquefied petroleum gas简称LPG）的组成成分以 及各组成成分的物理化学性质进行了详细的介绍，具体阐述了 LPG 的火灾危险 特性。确定加气站储罐的选材、型号、安装方式及安全附件的设计，确定总平面 的布置及防火间距，根据总平面布置和储罐区情况确定消防水池位置、容积，以 及消防通道形式和安全消防设备及设施的安全设计，如布置消防给水管道，设计 计算消防水量，计算储罐区冷却喷淋水量。对储罐区物质进行危险性分析及火灾 危险等级的划分，提出防火防爆安全对策措施。根据分析绘制LPG灌装加气站 的总平面布置图和工艺流程图。关键词：储罐、 防火间距、 消防、 安全LPG filling

5、stations on fire and explosion safety designAbstractThis article first LPG (Liquefied petroleum gas referred to as LPG) as well as the composition of physical and chemical properties of components of a detailed introduction, describes the specific characteristics of LPG fire hazard. Determine the se

6、lection of tank filling stations, model, installation and safety parts design, determine the total distance between the plane and fire arrangement, according to the general layout and determined in the fire water storage tank area location, volume, and the fire exits and safety forms Fire safety des

7、ign of equipment and facilities, such as the layout of fire water piping, fire water design calculations to calculate the cooling spray of water storage tank area. Dangerous substances on the storage tank area and fire danger rating analysis of the division of fire and explosion safety countermeasur

8、es proposed. LPG filling stations according to the analysis to draw general floor plan and flow chart.Keywords : storage tank, fire interval, fire, security1 液化石油气的性质1.1 物理化学性质液化石油气（Liquefied petroleum gas简称LPG）为丙烷、丁烷、丙烯、丁 烯等轻烃组成的混合物，各组分的物理化学性质如下表，一般前两者为主要组分。 常温常压下为无色低毒气体。由炼厂气或天然气（包括油田伴生气）加压、降温、液化得

9、到的一种无色、挥发性气体。当临界温度高达90C以上，510个大气压下即能使之 液化。LPG 各组分的物理化学性质目分 子 式相对分子量0C20 C0C15.5C蒸气压/Mpa气体密度/（kg/m3）沸点(0.1013Mpa)/C汽化潜热（沸点及0.1013Mpa下）/（kJ/kg）临界压力/Mpa临界密度/（kg心临界温度低热值(0,1013MPa,15.6C)(kJ/kg)气态比热容(0,1013 Mpa,15.6C)(kJ/kg k)爆炸极限（体积分数）/%定压 比热容 定容 比热容 上限 下限甲烷典16.040.71680.677161.5569.4乙烷C2H630.072.433.75

10、1.35621.26988.63489.9丙烷C3H844.0040.4760.81042.0201.86042.07427.1正丁烷n C4%58.1240.1040.2032.59852.452-0.5386.0异丁烷i -C4%58.120.1070.2992.67262.45211.73367.64.640.162-82.54.880.20332.334207607534.250.23696.846099883883.800.227152.0453581155613.660.233134.9453751152682.211.721.631.661.621.681.441.441.521

11、.475.33.22.371.861.8014.012.59.508.418.44当空气中含量达到一定浓度范围时，LPG遇明火即爆炸。故具有易燃易爆、低温、 腐蚀等特性，添加恶臭剂后，有特殊臭味，低温或加压时为棕黄色液体。（一）比重LPG 是混合物，其比重随组成的变化而变化，气态时比重比空气大 1.5-2.0 倍，在大气中扩散较慢，易向低洼处流动。（二）饱和蒸汽压LPG 的饱和蒸汽压是指在一定的温度下，混合物气、液相平衡时的蒸汽压 力也就是蒸汽分子的蒸发速度同凝聚速度相等时的压力。受温度、组成变化的影 响，常温下约为 1.3-2.0MPa。（三）体积膨胀系数LPG 液态时和其他液体一样，受热膨

12、胀，体积增大；温度越高，体积越大， 同温下约为水的 11-17倍。（四）溶解度溶解度是指液态时LPG的含水率。LPG微溶于水。（五）爆炸极限窄，点火能量低，燃烧热值高LPG爆炸极限较窄，约为2-10%,而且爆炸下限比其他燃气低。着火温度约 为430-460C，比其他燃气低燃烧热值高，约为22000-29000 Kcalm3.燃烧所需 要的空气量大，约需23-30倍的空气量，而一般城市煤气只需 3-5倍的空气量。（六）电阻率LPG的电阻率为10-10cm，LPG从容器、设备、管道中喷出时产生的静 电压达到 9000V。1.2 火灾危险特性燃烧伴随爆炸、破坏性大、火焰温度高，辐射热强、易形成二次爆

13、炸、火灾 初发面积大。（一）、易燃性。LPG，属甲类火灾危险物质。它只需极小的能量（0.2-0.3毫 焦）即可引燃，万立方米的爆炸性混合物，遇火花即可发生化学性爆炸。（二）、易聚积性。LPG在充分气化后，气体的密度比空气要大1.5 一 2倍， 极易在厂房和房屋等不通风或地面的坑、沟、下水道等低洼处聚积，不易挥发飘 散而形成爆炸性混合物。（三）易扩散性。LPG是由多种低碳数的烃类组分组成的，其中有些轻组 分物质的密度小于或接近空气。在空气中扩散的范围和空间极大，引燃一点即可 造成大面积的化学性爆炸。（四）、易产生静电。 LPG 在机泵管线中输送、充装和移动的过程中，极易 与输送管道、充装设备、

14、LPG 钢瓶因摩擦产生高位静电。特别是 LPG 中含有其 它因窒息造成死亡。（五）易冻伤。LPG的沸点在一6.3C一47.70C之间，在气化过程中， 需要大量吸收热量造成局部温度骤降，特别是在事故状态下，容易造成人员冻伤。（六）易膨胀性。LPG的饱和蒸汽压随温度升高而急剧增加，其膨胀系数 也比较大。一般为水的 10 倍以上，气化后体积可急剧膨胀 250300 倍左右。（七）破坏性大。LPG爆燃的速度可达20003000m/s以上，其火焰的燃 烧温度达2000C以上。在标准情况下，1 m 3LPG完全燃烧其发热量高达25000Kcal 。2 LPG 灌装加气站的介绍2.1 LPG灌装加气站的工作

15、任务LPG 灌装加气站的工作任务就是经营液化石油气，即接收和储存由气源厂 输送来的液化石油气，并将其灌装到罐车或钢瓶内，分送到供应点或用户的手中。 具体内容如下：1 接纳气源生产厂或其它液化石油气储配站通过管道或罐车输送来的液化 石油气，并通过机泵将液化石油气卸入站内的储罐储存。2 将储罐内的液化石油气通过机泵灌装到罐车或纲瓶中，并向外发送。3 从有缺陷的钢瓶中回收液化石油气，从待灌装瓶中通过压缩机回收残液， 并进行处理。4 对自有产权钢瓶进行建档管理，对所充装调换钢瓶的安全负责。5 按照有关规定对灌装前的钢瓶进行检查，对不符合灌装条件的钢瓶负责检 验单位处理。6 认真贯彻落实国家有关规定，保

16、证液化石油气储配站的安全运营。2.2 LPG灌区危险性分析液化石油气（LPG）是非常重要的燃料，在工业和日常生活中使用量大。一 旦大量泄漏，极易与周围空气混合形成爆炸性混合物，如遇明火引起火灾爆炸， 其产生的爆炸冲击波及爆炸火球热辐射破坏、伤害作用极大，并且伤害范围大， 极易导致次生灾害。国内外曾发生过多起LPG灌区池火灾（Pool Fire）、蒸气云 爆炸（UVCE）、沸腾液体扩展蒸气爆炸（BLEVE）事故，伤亡、损失极为严重。 因此对 LPG 灌区进行危险分析对指导灌区安全设计、科学防灾和应急救援，有 着重要的社会意义和经济价值。根据分析灌区的主要危险性是:Pool Fire、UVCE、

17、BLEVE等。2.2.1 LPG灌区的池火灾危险性LPG 的 Pool Fire 大多是由于设备及管线的跑冒滴漏、容器的破裂、阀门开 启或失效、超载、雷击等因素所造成的。LPG灌区的火灾有以下特点：燃烧伴 随爆炸、破坏性大、火焰温度高，辐射热强、易形成二次爆炸、火灾初发面积大。 灌区的 Pool Fire 的危害是火焰的强烈辐射对周围人员及装备的危害，在火焰环境下，易导致周围储罐的破裂而引发二次灾害。2.2.2 LPG 灌区的蒸气云爆炸危险性当 LPG 灌区的 储存 LPG 等物质的设备罐体在机械作用（如撞击、打击）、 化学作用（如腐蚀）或热作用（如火焰环境、热冲击）下发生破坏，就会导致大 量

18、液化气泄漏，此外工作人员在装运取样等业务中不正确操作，也是导致罐内液 化气泄漏的一个重要因素。容器破裂后， LPG 就会快速泄漏并与周围空气形成 爆炸性混合气云，在遇到延迟点火的情况下，就会导致 UVCE 的发生。由此可 见，罐体破裂是导致UVCE发生的直接原因。LPG灌区发生的UVCE具有以下特点:一般由火灾发展为爆燃,而不是爆轰； 是由于存储温度一般高于LPG的常压沸点的LPG大量泄漏的结果；是一种面源 爆炸模型。UVCE发生后的破坏作用有爆炸冲击波，爆炸火球热辐射对周围人员， 建筑物，储罐等设备的伤害，破坏作用。2.2.3 LPG 灌区的沸腾液体扩展蒸气爆炸危险性BLEVE是指LPG储罐

19、在外部火焰的烘烤下突然破裂，压力平衡破坏，LPG 急剧汽化，并随即被火焰点燃而产生的爆炸。 BLEVE 发生有以下条件:储罐内 LPG在外部热作用下，处于 过热状态，罐内气液压力平衡破坏，LPG急剧汽化； 罐壁不能承受LPG急剧汽化导致的超压。LPG储罐的BLEVE的发生有它自生的规律与条件要求，不同的BLEVE事 故的发生原因也不同，但它们都有一些共性的规律。其中大多数BLEVE的发生 是由于外来热辐射作用使容器内LPG处于过热状态，容器内压力超过对应材料 的爆炸压力，导致容器发生灾难性失效，容器内 LPG 爆炸的气体快速泄放，即 BLEVE 的发生。装有LPG的容器发生失效时，可能会有以下

20、结果：容器部分失效，伴有LPG 的喷射泄放或产生喷射火焰；容器罐体产生抛射物；容器内 LPG 完全快速泄放 （TLOC）并导致BLEVE的发生。导致TLOC和BLEVE的因素很多，包括罐 体材料缺陷材料疲劳 腐蚀 热应力 压应力 池火焰包围或喷射火焰条件下罐体 材料强度下降，容器过载，操作不当等，通常BLEVE的发生是以上几种因素的 联合作用的结果。灌区的BLEVE发生后爆炸产生的火球热辐射是主要危害，同时爆炸产生的碎片和冲击波超压也有一定的危害，但与火球热辐射危害相比，危害次要。2.3 灌装加气站的危险场所划分根据液化石油气的危险特性，灌装加气站按爆炸和火灾危险场所等级可划分 为以下三个场所

21、：Q-1 级场所：罐瓶车间内罐瓶附近的空间。Q-2 级场所：非敞开的建筑物、构筑物，如罐瓶间及附属车库、压缩机房、 泵房、储罐间、汽化间、混气间、汽车槽车库等内部空间；局部或全开的瓶库（或 瓶槽内部）距地面高度2m以内的区域；储罐和容器类的安全阀放散口和排污阀 管口 3m以内的空间。Q-3级场所：储罐区防护堤以内的空间；使用LPG做燃料的锅炉房；灌装 间及附属瓶库、压缩机室、储罐间、汽化间、混气间、汽车槽车库等通向露天的 门窗lm （垂直和水平）以内的区域空间；局部或全开的瓶库（或瓶槽内部）距 地面高度2m以上以及敞开面向外水平方面20m以内，高度为敞开面加3m以内 的区域空间；储罐及半敞开或

22、露天设置的泵、压缩机、汽化器、分离器、缓冲罐 等周围3m以内的空间。3 储罐的具体设计3.1储罐的选材、型号及安装方式3.1.1 储罐的选材、型号根据城镇燃气设计规范GB50028-2006第8.8.7条，液化石油气储罐、容 器及附件的材料选择和设计应符合国家现行标准压力容器安全技术观察规程 和现行国家标准钢制压力容器GB150、钢制球形容器GB12337的规定。储罐容器的设计要根据说储存物料的性质、运输条件、现场安装条件、安全 可靠程度和经济性等原则选用其材质和大体形式。储罐用以存放酸、醇、气体等提炼的化学物质。其种类很多，根据储罐材料 大体上有：滚塑储罐，玻璃钢储罐，陶瓷储罐、普通碳钢储罐

23、、低合金钢储罐、 不锈钢储罐等。根据其形状划分有方形储罐、圆筒形储罐、球形储罐和特殊性储 罐。储罐又有立式、卧式、立式圆筒形固定顶储罐系列、立式圆筒形内浮顶储罐 系列、球罐系列等用于储存液体或气体的钢制密封容器即为钢制储罐，防腐储罐工程是石油、化工、粮油、食品、消防、交通、冶金、国防等行业必不可少的、重 要的基础设施。钢制储罐是储存各种液体(或气体)原料及成品的专用设 备，对许多企业来讲没有储罐就无法正常生产，特别是国家战略物资储备 均离不开各种容量和类型的防腐储罐等储罐。我国的储油设施多以地上储 罐为主，且以金属结构居多。本次设计采用的是5个地上卧式储罐，其中3个容积为20m3，两个容积为3

24、0 m3。具体参数如下表：容积(m3)直径()筒体长度(mm)总长(mm)总高(mm)202000570067002200302200715082502400卧式储罐的尺寸参数人孔()400400根据所储存的液化石油气的物理化学性质，选用卧式有折边椭圆形封头系列(HG5-158085),采用不锈钢储罐，用于p=0.25 4.0MPa，储存化工液体，属于中压容器(1.610MPa)。钢号为20R，厚度为6100mm，最高使用温度为475。C。3.1.2 储罐的安装方式卧式储罐用鞍式支座支撑在混凝土结构实体的基础上,底板与基础顶面重合.，如下图所示支座数量的确定：双鞍座结构较普遍，多支座结构难于保

25、证各支座受力均匀， 故本设计采用双鞍座，稳定且施工方便。支座位置的确定：鞍式支座的最佳位置，在保证AW0.2L的条件下，尽量使 AW0.5R. A最大不超过0.25L,如上图所示。i3.2.1 安全阀的设计安全阀是一种安全保护用阀，它的启闭件受外力作用下处于常闭状态，当设 备或管道内的介质压力升高，超过规定值时自动开启，通过向系统外排放介质来 防止管道或设备内介质压力超过规定数值。安全阀属于自动阀类，主要用于锅炉、 压力容器和管道上，控制压力不超过规定值，对人身安全和设备运行起重要保护 作用。根据城镇燃气设计规范GB50028-2006第8.8.12条的规定1 安全阀的结构形式必须选用弹簧封闭

26、全启式。选用封闭式，可防止气体向 周围低空排放。选用全启式，其排放量较大。安全阀的开启压力不应高于储罐设 计压力是根据压力容器安全技术监察规程的规定确定的。2容积为100m3和100m3以上的储罐容积较大，故规定设置2个或2个以上 安全阀。此时，其中一个安全阀的开启压力按本条第l款的规定取值，其余可略高些，但不得超过设计压力的 1.05倍。故本设计每个储罐设置一个全启式安全阀，根据压力系统的工作压力自动 启闭，当设备或管道内压力超过安全阀设定压力时，自动开启泄压，保证设 备和管道内介质压力在设定压力之下，保护设备和管道正常工作，防止发生 意外，减少损失。3.2.2 爆破片装置设计爆破片是压力容

27、器、管道的重要安全装置。它能在规定的温度和压力下 爆破，泄放压力，保障人民生命和国家财产的安全。爆破片安全装置具有 结构简单、灵敏、准确、无泄漏、泄放能力强等优点。 能够在粘稠、高温、 低温、腐蚀的环境下可靠地工作，还是超高压容器的理想安全装置。广泛用于引进的石油、化工、化肥、医药、冶金、空调等大型装置和国产设备上。按照结构型式来分类，爆破片主要有三种，即平板型、正拱型和反拱型。平板型爆破片的综合性能较差，主要用于低压和超低压工况，尤其是大型料 仓。正拱型和反拱型的应用场合较多。对于传统的正拱型爆破片，其工作原 理是利用材料的拉伸强度来控制爆破压力，爆破片的拱出方向与压力作用方 向一致。在使用

28、中发现，所有的正拱型爆破片都存在相同的局限：爆破时， 爆破片碎片会进入泄放管道；由于爆破片的中心厚度被有意减弱，易于因疲 劳而提前爆破；操作压力不能超过爆破片最小爆破压力的 65%。由此导致了 反拱型爆破片的出现。本设计采用反拱型爆破片，这种爆破片利用材料的抗压强度来控制其爆 破压力，较之传统的正拱型爆破片，其具有抗疲劳性能优良、爆破时不产生 碎片且操作压力可达其最小爆破压力90%以上的优点。3.2.3阻火器的设计阻火器是应用火焰通过热导体的狭小孔隙时，由于热量损失而熄灭的原 理设计制造。阻火器的阻火层结构有砾石型、金属丝网型或波纹型。适用于 可燃气体管道，如汽油、煤油、轻柴油、苯、甲苯、原油

29、等油品的储罐。燃烧所需要的必要条件之一就是要达到一定的温度，即着火点。低于着火 点，燃烧就会停止。依照这一原理，只要将燃烧物质的温度降到其着火点以下 就可以阻止火焰的蔓延。当火焰通过阻火元件的许多细小通道之后将变成若 干细小的火焰。设计阻火器内部的阻火元件时，则尽可能扩大细小火焰和通 道壁的接触面积，强化传热，使火焰温度降到着火点以下，从而阻止火焰蔓延。因此在LPG储罐以及输送管道设置阻火器可以在很大程度上避免火灾的 蔓延，造成巨大的损失。3.2.4 仪表的设计根据城镇燃气设计规范GB50028-2006第8.8.15条的规定 在液化石油气储罐测量参数中，首要的是液位，其次是压力，再次是液温。

30、因此其仪表设置根据储罐容积的大小作了相应的规定。储罐不分容积大小均必须 设置就地指示的液位计、压力表。单罐容积大于100m3的储罐除设置前述的就地 指示仪表外，尚应设置远传显示液位计、压力表和相应的报警装置。同时，推荐 就地指示液位计采用能直接观测储罐全液位的液位计。因为这种液位计最直观， 比较可靠，适于我国国情。3.2.5检测报警装置的设计根据城镇燃气设计规范GB50028-2006第8.8.18条的规定液化石油气站内具有爆炸危险的场所应设置可燃气体浓度检测报警器。检测 器设置在现场，报警器应设置在有值班人员的场所。报警器的报警浓度应取液化 石油气爆炸下限的 20。此值是参考国内外有关规范确

31、定的。“20”是安全 警戒值，以警告操作人员迅速采取排险措施。瓶装供应站和瓶组气化站等小型液 化石油气站危险性小些，也可采用手提式可燃气体浓度检测报警器。3.3 地基与基础的确定基础是建筑地面以下的承重构件，是建筑的下部结构。它承受建筑物上部结 构传下来的全部荷载，并把这些荷载连同本身的重量一起传到地基上。地基则是 承受由基础传下的荷载的土层。地基承受建筑物荷载而产生的应力和应变随着土 层深度的增加而减小，在达到一定深度后就可忽略不计。基础的埋置深度称为埋深。一般基础的埋深应考虑地下水位、冻土线深度、 相邻基础以及设备布置等方面的影响。从经济和施工角度考虑，基础的埋深，在 满足要求的情况下愈浅

32、愈好，但最小不能小于0.5m。天然地基上的基础，一般 把埋深在5m以内的叫浅基础。当土层的承载力较差或虽然土层较好，但上部荷载甚大时，为使地基具有足 够的承载能力，可以对土层进行人工加固，这种经人工处理的土层，称为人工地 基。常用的人工加固地基的方法有压实法、换土法和桩基。本设计液化石油气储罐区属于重大危险源，查相关规范：根据中华人民共和国石油化工行业标准SH/T3528 2005第3.1.3 条规定：罐基础工程施工中，对地基处理、砂垫层、沥青砂绝缘层、砖砌体、钢 筋混凝土环墙(梁)、底板等分项工程，应及时进行中间验收，合格后方可进行 下道工序的施工。第3.1.4条规定：对素土地基、灰土地基、

33、砂和砂石地基、强夯地基、石 屑地基、级配碎石地基、预压地基等，其地基承载力应达到设计文件要求。检 验数量，每台罐基不应少于3点；1 000 m2以上，每100 m2至少应有1点；3 000 m2以上，每300 m2至少应有1点。第3.1.5条规定：对砂桩地基、振冲桩地基，其承载力应达到设计文件要求。检验数量为桩总数的0.5%1%,但不应少于3处。有单桩强度检验要求时，数 量为总数的0.5%1%，但不应少于3根。本设计可采用强夯地基、石屑地基等人工地基，每台罐基不小于 3点，承 载整个储罐传下的载荷。3.4 应力设计3. 4. 1储罐的载荷分析1. 压力： 内压或外压2. 储罐重量：圆筒+封头+

34、附件的总重量3. 物料重量：正常操作时=物料重量水压试验时=充水重量4. 其他载荷：环境影响下的载荷，如风载、雪载、地震载等3. 4. 2设计计算卧罐总重量作用的总长度为L=L+ (4/3) H20m3 储罐 L=L+ (4/3) H=5700+ (4/3)X2200=8633mm30m3储罐 L=L+ (4/3) H=7150+ (4/3)X2400=10350mm 如下图所示：一 k lr f 3WXzr/f 2_3单位长度的均布载荷q=2F/ L封头本身和其中物料的总量为2/3Hq,作用在重心上 （注：由于缺乏数据，故代入计算略） 储罐的应力分析图剪力图弯矩图X-.4储罐区的具体布置4.

35、1罐区布置设计4.1.1罐区位置根据建筑设计防火规范GBJ16-87 （2001版）第4.6.1条规定：LPG储罐 区宜布置在本单位或本地区全年最小频率风向的上风侧，并选择通风良好的地点 单独设置。储罐区宜设置高度为1m的非燃烧体实体防护墙。本设计主导风向是东风，在不考虑居住建筑物条件下，罐区布置在加气站东 侧，防止储罐区与生产区、辅助区的相互影响。并在储罐区设置高度为1m的非 燃烧体实体防护墙作为防护。4. 1. 2加气站内部分区防火间距根据城镇燃气设计规范GB50028-2006第8.4.4规定：LPG储罐与消防 水池、消防水泵之间的间距为40m； LPG储罐与机泵间、充瓶间之间的防火间距

36、 为30m；与生产区之间的防火间距为20m。4.1.3储罐防火间距根据建筑设计防火规范GBJ16-87（2001版）第4.6.5条规定：LPG储罐 之间的防火间距，不宜小于相邻较大罐的直径。因此20m3与20m3储罐之间的防火间距为2m ； 20m3与30m3之间的防火间距为 2.2m , ； 30m3与30m3储罐之间的防火间距为2.2m。4.1.4储罐与道路的防火间距根据建筑设计防火规范第4.8.3条规定：库房、储罐、堆场与铁路、道 路的防火间距不应小于下表规定蒯曲厂內毬no齡址援漣称45251D1010 3020 10535252015103D2015 ；i；o525Z015ID5因此储

37、罐与厂外道路路边防火间距为25m，与厂内路边防火间距为15m。4.2消防道路设计根据炼油化工企业设计防火规定规定：可燃气体储罐区应设环行消防车 道；当受地形条件限制时，也可没有回车场的尽头或消防车道。消防车道宽度不 应小于6米，路面内缘转弯半径不宜小于12米，路面上空净高不应低于5米。 储罐与消防车道距离：（1）罐中心至不同方向的两条消防车道的距离,均不应大 于120米。（2）仅一侧有消防车道时,距离不应大于80米。根据建筑设计防火 规范第6.05条规定：易燃、可燃材料露天堆场区，液化石油气储罐区，甲、 乙、丙类液体储罐区，应设消防车道或可供消防车通行的且宽度不小于6m的平 坦空地。4.3加气

38、站平面布置简图J匕5 消防给水设计5.1消防给水设计目的1 能够向 LPG 储罐注水。向罐内注水可将 LPG 液体托起，使 LPG 泄漏点漏水，从而达到控制 LPG 泄漏的目的。为此，设计中供水管应设供水接口；储罐应设注水接口；加压设施 应保证在一定流量的基础上，供水压力大于储罐的工作压力，但这种设施不要求 设计成固定式，可设计成移动式，临时组合。2 能够阻止危险的 LPG 蒸气云扩散。用喷射水流搅拌蒸气云，使其稀释后安全扩散，防止泄漏的 LPG 着火。为 此，应设置消火栓、水带枪或移动式水炮、消防车等。3 能满足罐壁冷却要求。防止储罐在火焰包围下发生破裂火灾，这也是消防供水设计的核心。一般设

39、 计两个供水系统，即固定式消防冷却系统和辅助移动式供水系 5.2消防给水设计的计算LPG 火灾不能用泡沫灭火，且气源类火灾在燃烧源被关闭或可能被关闭之 前，气源火灾不能扑灭；所以只能用水喷淋作为控制火灾的主要手段，在气源关 闭后才能把火灾扑灭。（一）、根据建筑设计防火规范中有关条款和所要设计的LPG灌装加气 站的储罐区单罐容积超过20 m3,总容积超过100 m3均应安装固定式冷却设备。 故灌装加气站储罐区内的储罐也采用安装固定式冷却喷淋设备。建筑设计防火 规范第6.9.6条规定，储罐固定喷淋装置供水强度为0.15L/Sm2，供水压力 不低于 0.20MPa，（二）、根据储罐区的平面图，以最不

40、利情况确定着火罐和相邻罐的座数， 一般着火罐为一座，按建筑设计防火规范第6.9.1 要求,距着火罐直径（卧式 罐按储罐的直径和长度之和的一半） 1.5倍范围内均为相邻罐。着火罐直径为：（卧式储罐的直径和长度之和的一半）1L= - （2200 + 8250）二 5225mm1.5L= 1.5 X 5225 = 7837.5 mm以第二个为着火罐时，相邻罐个数为 3 个，其中一个是大罐，两个是小罐。(三) 根据建筑设计防火规范第8.2.7条LPG储罐区消防用水量应按 储罐固定冷却设备用水量和水枪用水量之和计算，其设计应符合下列要求： 总容积超过50m3的储罐区和单罐容积超过20m3的储罐应设置固定

41、喷淋置。喷淋装置的供水强度不应小于0.15 L/sm2,着火储罐的保护面积按其全表面积 计算；距着火罐直径(卧式罐按罐直径和长度之和的一半)1.5倍范围内的相邻 储罐按其表面积的一半计算。着火罐的表面积 A1：A 二兀(2200)2 + 2200兀(8250 - 2200)二 57.02m21着火罐的冷却用水量 Q1：Q 二 0.15A 二 0.15 x 57.02 二 8.553L/ s11相邻罐按其表面积 A2：A = -(A + 2A )2213=兀(2000)2 + 2000兀(6700 - 2000) + 丄 x 57.02 x 1062二 112.71m 2相邻罐的冷却用水量Q2：

42、Q 二 0.15A2二 0.15 x 141.22 二 21.183L / s总喷淋冷却用水量Q:喷淋Q = Q + Q = 8.553 + 21.183 = 29.716L / s1喷淋12消防给水采用在储罐周边设置专用环状钻孔的喷淋管方式供给,保证喷淋水 均匀,并覆盖全部表面。由专业的储罐制造商提供储罐喷淋管的设计。喷淋水管 管径DN125，外径为内6mm,外8mm。(四) LPG站内的消防主要是储罐区的消防用水，由二部分组成：一是固定冷却设备用水量，二是水枪用水量。根据建规单罐容积400 m3时确定水 枪用水量为30L/ s选用手动固定消防水炮作带架水枪。消防水炮是扑救火灾的机消防总用水

43、量Q消防动有效设备，在火灾重点保护区域被广泛地应用。考虑到操作人员的操作安全， 将消防水炮设置在距罐壁15 m 以外。根据消防水炮额定工况点为设计工况点， 消防水炮的喷射仰角-最大射高曲线见图，P20型消防水炮单台流量为20L/S, 设计考虑采用两台水炮同时工作，则用水量为40 L/s=Q + Q = 29.716 + 40 = 69.716L / s 喷淋 水枪五）、消防给水管道的布置沿环行车道布置，由水池泵房罐区。根据所计算出的冷却用水量和水枪用水量之和（即消防总用水量）选择消防水泵 和确定消防供水管管径。消防水泵的确定见下表消防水泵的确定水泵用途水泵类型水泵台数水泵性能，配用电机固定喷淋

44、冷却XBD6/80-200D/22（1用1备）Q=288 m3/h； H=60mN=15kW水枪冷却XBD10/40-150/52（1用1备）Q=144 m3/h ； H=100mN=55kW夏季喷淋冷却ISG100-200B (F)Q=86m3/h； H=38mN=15kW消防管径的确定：管径的确定，必须保证供水流量和压力。消防管道流速：正常选用2.02.5m/s，不宜大于3.0m/s；工艺装置区和罐区的消防干管，管径应2 300mm。（六）、根据城镇燃气设计规范 8.10.4 消防水池的容量应按火灾连续 时间6h所需最大消防用水量计算确定。但储罐总容积小于或等于220m3，且单 罐容积小于

45、或等于50m3的储罐或储罐区，其消防水池的容量可按火灾连续时间 3h所需最大消防用水量计算确定。（灭火用水常备量按30分钟计）消防水池的容量V：“ 灭火流量x 30 x 60 +冷却流量x 3 x 60 x 60100040x 30x 60 + 29.716 x 3 x 60x 60c o=393.9m 31000采用400 m 3水池6 LPG灌装加气站安全管理措施6.1防雷措施LPG 灌装加气站生产区内的建筑物、构筑物的等级为第二类。故应有防直 击雷、防雷电感应和防雷电波侵入的措施。（一）、防直击雷接闪器、引下线一般应直接设在被保护物上。防雷装置的冲击接地电阻不应 大于10Q，并应和电气设

46、备接地装置相连。接闪器可采用避雷针或间距不大于510m的屋面避雷网。所有的避雷针应用避 雷带互相连接，引下线不应少于2根，其间距不宜大于24m。LPG 储罐或设备上的放散管，宜在放散口或其附近装设避雷针保护，且针尖高 出管口 3m 以上，管口上方 1m 应在保护范围内。（二）、防雷电感应为防止感应雷电击，建筑物室内所有金属物，如金属管道、构架、电缆外皮 等，其相互间的净距离不大于100mm，应每隔2030m用金属线跨接一次。交 叉敷设时，应在交叉处跨接。在非腐蚀环境下用法兰和丝扣连接的金属管道可不 加跨接线。（三）、防雷电波侵入 架空或直接埋地的金属管道，在入户处应和接地装置相连。对于架空金属

47、管道， 在距建筑物约25m处还应接地一次。冲击接地电阻不应大于10Q。6.2防静电措施LPG 不但本身具有爆炸和着火危险性，而且还有可能因直接摩擦和由于喷 出时产生的静电具有很高的电压引起爆炸和火灾。静电造成的灾害和普通火灾情 况不同。一般在产生着火性放电以前不易被人们察觉，而且灾害发生后也难于根 据残痕确定是静电引起的。因此为避免静电造成灾害，必须了解、重视可能产生 各种静电的现象，预先采取相应的保护措施。（一）、静电的产生LPG 在管道和设备中流动会因摩擦而产生静电，所产生的静电如不及时导 出，则静电集聚将产生高达数千伏的危险电压。为此，管道和设备必须接地，其接地电阻应不大于10Q。一般管

48、道和设备的防雷接地装置就能满足上述防静电 的要求，因此不需另设接地装置。）、预防产生静电的措施灌装时要严格控制自喷嘴向室内喷出LPG,更不允许为加速倒空速度将钢 瓶内的残液任意放散。作业时液态LPG在管道内流速不应大于3m/s。操作人员要穿着普通化纤工作服,最好穿棉织品。同样,椅子面不要用化纤 织品作面料。泄漏和导走静电荷： 管道和金属设备要接地,这是防静电的主要措施,接 地电阻不应大于10Q。固定设备（包括管道）的金属体,如果已具有防雷,防杂散电流等接地条件时, 可不别另作静电接地连接。6.3 火灾控制措施LPG 在常温下通过加压液化储存于密闭容器中,一旦泄漏便迅速变化为蒸汽 与空气混合形成

49、爆炸性可爆气。它们被气流推动后扩散距离一般可达1500 m左 右。而汽油蒸汽露天扩散,起飘移距离一般也在 45 左右。对于此类气体的火灾,应首先切断泄露物料源,而后采用干粉灭火。否则火 灭后气体继续逸扩散到很大范围,会造成更大的危险。在气体火灾中,应自始至 终用水冷却着火储罐和邻近设备。美国LPG协会对控制液化气泄漏及火灾的处置建议如下：（一）、基本预防措施从上风方向接近火灾或气体泄漏处,所有人员不得进入油气云雾区。需要从 所有有云雾通过的地区撤出人员是要立即执行,并同时消灭所有引燃源。（二）、未着火的泄漏如果 LPG 漏出尚未着火,则将所有能切断的气流阀门关闭。小的管线可用 钳子夹扁以停止L

50、PG的流出。水喷淋对消散LPG十分有效。如果流出的气体无 法控制,必须考虑用其它更为有效的方法驱散泄漏气体。同时用足够的水以使容 器外壳及暴露的管线冷却,使油品烧尽而避免容器或管线破裂。有时容器泄漏, 但未酿成火灾,须考虑将容器转移到安全地带。三）、已着火的泄漏除一定条件外，除非泄漏能够得到有效控制，否则不要灭火。如果泄漏出的 气体已经着火，立即用大量的水集中射向所有受热管线几容器的金属表面；同时 要允许放空线燃烧。与汽车司机或工厂操作人员协商切断燃料供应的可能性；如 果唯一可以切断燃料的途径的阀门处于火焰中，则要考虑消防人员关闭此阀门时 需要用水雾和防护服保护的可能性；对漏出的 LPG 进行

51、有控制的燃烧，是消防 业务中通常采用的办法。采用足够的水冷却容器和配管，一允许火焰将罐内的油 品烧尽而杜绝破裂的危险。采用干粉移动灭火器，对小的LPG火灾的扑救是有 效的。如果没有足够的水使容器冷却下来，由于火焰体积增加和噪音增大，可以 使视为压力增高的警告，可考虑发出所有人员撤离到安全地区的信号。只有在容 器的油气空间内部分金属表面过热，使金属强度降低而不能承受油品压力，才可 能造成油罐破裂。通常不考虑将包围在火中的容器搬出，但如果在特殊条件下需 要这样做，则容器必须以着的位置，而不能以任何其他位置进行搬动。参考文献1 中华人民共和国石油化工行业标准SH/T352820052 城镇燃气设计规范 GB50028-20063 建筑设计防火规范GBJ16-87 （2001版）4 炼油化工企业设计防火规定 YHS01-785 蔡凤英，谈宗山.化工安全工程M北京：科学出版社，2009.106 李国庭，陈焕章，黄文焕化工设计概论M北京：化学工业出版社，2008.9