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1、液化石油油气球罐罐区的安安全设计计设计题目目610000mm3液化石石油气球球罐区安安全设计计学 院城建学院院专 业安全工程程班 级安全10003起讫日期期20133.6.2720112.77.100指导教师师鲍静姓名张凯奇学号1905510003299目录1液化石石油气球球罐设计计1234567811.1 液化石石油气储储存方式式及比较较11.2液液化石油油气储存存的工艺艺条件221.3液液化石油油气球罐罐罐体的的基本设设计31.3.1罐体体材料的的选择331.3.2球罐罐的结构构设计551.3.3球罐罐的强度度设计1101.3.4球罐罐的支座座结构1121.3.5球罐罐加工工工艺要求求12
2、1.4球球罐的附附件131.4.1人孔孔和开孔孔131.4.2梯子子和平台台141.4.3液位位计141.4.4压力力表151.4.5温度度计151.5安安全附件件及水喷喷淋装置置151.5.1安全全阀151.5.2水喷喷淋装置置172 总平平面布置置及罐区区安全设设计222.1 功能分分区222.2合合理划分分储LPPG罐区区222.2.1球罐罐间和球球罐与防防火堤间间的防火火间距52222.3防防火堤的的选型与与构造2232.3.1选型型6232.3.2防火火堤参数数设计642242.4 隔堤的的设计2252.5 消防设设计262.5.1 消消防车道道5262.5.2 消消防水池池4527
3、2.5.3 消消防给水水设计4592282.6 厂区其其余建筑筑设计43302.7 LPGG球罐区区布置说说明及平平面图3313 LPPG罐区区重大危危险源辨辨识及危危险性分分析323.1 LPGG罐区重重大危险险源辨10323.2 LPGG的危险险特性分分析323.3LLPG罐罐区的危危险性分分析343.3.1 液液化石油油气球罐罐区的危危险性分分析1123343.3.2 泄泄漏引起起的蒸汽汽云爆炸炸危害分分析403.2.4 泄泄漏引起起的其他他危害分分析1114444 LPPG罐区区安全措措施及安安全管理理制度4444.1 安全措措施444.1.1 防防超压措措施444.1.2 防防泄漏措
4、措施454.1.3 防防火灾措措施454.1.4 防防液位过过低过高高措施4454.1.5 防防爆措施施464.1.6 防防雷、防防静电措措施464.2 LPGG罐区安安全管理理制度4464.2.1 人人员与机机构配置置464.2.2 安安全管理理制度4465 LPPG罐区区安全设设施与自自动化控控制485.1罐罐区安全全设施4485.1.1 工工艺设备备485.1.2 电电气设备备4188485.1.3 自自动化安安全仪表表设备4485.1.4 安安全泄压压设备4495.1.5 事事故注水水设备4495.1.6 消消防设备备495.2 自动化化控制设设计495.2.1 高高危储运运设施辨辨识
5、495.2.2 自自动化控控制要求求166505.2.3 温温度、压压力、液液位的超超限报警警装置5505.2.4 可可燃和有有毒气体体泄漏检检测报警警505.2.5 火火灾报警警系统5505.2.6 罐罐区自动动控制系系统构成成17751液化石油气球罐区的安全设计设计背景景：本部部分设计计主要完完成球罐罐体的机机械强度度设计计计算以及及安全附附件的设设计。1液化石石油气球球罐设计计12345678针对10000mm3液化化石油气气大型球球罐设计计中的几几个关键键部分：球罐选选材、结结构设计计、安全全附件等等方面进进行了研研究。（1）阅阅读查找找大量国国内外文文献，在在系统了了解球罐罐结构设设
6、计及制制造方法法的基础础上，并并对比国国内和国国外球罐罐技术和和发展趋趋势，完完成绪论论的撰写写。（2）对对球罐选选材进行行分析比比较，对对球罐进进行工艺艺结构设设计和尺尺寸计算算；根据据GB1123337-119988钢制制球形储储罐对对球罐进进行结构构与强度度设计计计算。根根据球罐罐的要求求选出相相关附件件，并根根据技术术要求对对球罐进进行制造造安装。（3）进进行球罐罐图纸绘绘制，完完成球罐罐装配图图及各主主要零部部件图1.1液液化石油油气储存存方式及及比较液化石油油气储存存方式分分为常温温高压、低低温压力力、低温温常压三种种。（1）常常温高压压法此工艺较较简单也也较成熟熟,目前前为我国国
7、主要储储存方式式。由于于常温下下LPGG的压力力较大,储罐为为高压容容器(设设计压力力为1.8 MMPa),目前前国内常常用的有有圆筒型型卧罐和和球罐两两种。由由于球罐罐用料省省、受力力好、用用地少、造造价低,所以大大多数储储罐为球球型罐。但但即便是是球型罐罐同样存存在罐壁壁越厚,焊接应应力消除除越困难难的问题题。因此此,在“球型储储罐设计计规定”等规定定中作了了壁厚小小于或等等于500 mmm的规定定。这样样就限制制了球罐罐的容积积。要增增大储量量就要增增加罐数数,由于于消防间间距的要要求,相相应就得得增加占占地,增增大投资资,从而而限制了了大规模模的储存存和发展展。（2）低低温压力力法为减
8、小储储罐壁厚厚、增大大罐容,只有适适当降低低罐内的的压力。但但储罐内内压力降降低,就就会使罐罐内的LLPG饱饱和温度度低于当当地环境境温度,需增设设一套制制冷系统统以满足足要求。但但如果选选择一个个适当的的压力工工作点,使罐内内的LPPG饱和和温度保保持一个个合适的的值,就就会既降降低了储储罐的压压力、减减少了壁壁厚、增增大了罐罐容,又又减少了了制冷系系统的运运行天数数,降低低了全年年制冷开开支,从从而提高高了经济济效益。尤尤其是对对那些四四季分明明,年平平均气温温与夏季季最高气气温相差差很大的的地区就就更显示示出其优优越性。（3）低低温常压压法1由于我国国沿海经经济发达达地区普普遍能源源紧张
9、,全年温温度又较较高,低低温压力力储存中中转LPPG仍无无法大幅幅度地增增大储罐罐容积,因此用用低温压压力法大大规模地地储存中中转LPPG显然然不是最最经济的的方式。只只有把储储罐内压压力再降降低,使使储罐容容积大幅幅度地增增大,减减少占用用土地、降降低耗钢钢量,才才能使大大规模地地储存中中转LPPG经济济可行。低低温常压压法就是是指罐内内工作压压力略高高于常压压,基本本维持在在0110 kkPa,对应的的LPGG饱和温温度虽较较低(丙丙烷为-45左右,丁烷为为-5左右),但由由于储罐罐耐压低低,容积积不受太太多限制制,储罐罐容积可可大幅度度地增大大,单罐罐容积可可达十几几万立方方米。这这样在
10、这这些地区区采取低低温常压压法储存存中转液液化石油油气便具具有占地地少、投投资省、经经济效益益好的优优点。通过比较较可以看看到:常常温压力力储存LLPG方方式由于于受材料料焊接、加加工组装装等因素素限制,单个储储罐容量量仅为22 0000 mm3。无法法大规模模化,而而且投资资大,经经济效益益较低。低低温储存存LPGG法由于于罐内压压力降低低,使罐罐容积增增大变为为可能。尤尤其是低低温常压压法,单单罐容积积可达十十几万立立方米,虽增设设了制冷冷等系统统,但可可大幅度度增大储储量、节节约用地地、减少少耗钢量量、从而而降低了了投资、提提高了经经济效益益。综上上所述，选选用低温温压力储储存方式式。1
11、.2液液化石油油气储存存的工艺艺条件按照TSSG RR00004-20009固定式式压力容容器安全全技术监监察规程程6中的的相关规规定，压力选选取原则则为工作作压力应应当不低低于500饱和蒸蒸汽压力力。丙烯烯、丙烷烷和异丁丁烷500饱和蒸蒸汽压力力分别为为2.005 MMPa、11.711 MPPa和00.699MPaa。因此,根根据介质质种类以以及最高高工作温温度,选选取球罐罐的设计计压力为为1.66 MPPa。设设计温度度考虑为为-200400。表1-11混合液液化石油油气的设设计压力力混合液化化石油气气50饱和蒸蒸气压力力，MPPa设计压力力，MPPa无保冷措措施有可靠保保冷措施施异丁烷
12、烷50饱和蒸蒸气压力力等于500异丁烷烷饱和蒸蒸气压力力可能达到到的最高高工作温温度下异异丁烷的的饱和蒸蒸气压异丁烷烷50饱和蒸蒸气压力力，丙丙烷500饱和蒸蒸气压力力等于500丙烷饱饱和蒸气气压力可能达到到的最高高工作温温度下丙丙烷的饱饱和蒸气气压丙烷550饱和蒸蒸气压力力等于500丙烯饱饱和蒸气气压力可能达到到的最高高工作温温度下丙丙烯的饱饱和蒸气气压1.3液液化石油油气球罐罐罐体的的基本设设计罐体球壳壳分为三三层，内内层为合合金钢材材料，夹夹层为保保温材料料，外层层为防腐腐材料。夹夹层一般般采用聚聚氨酯泡泡沫塑料料，外层层采用喷喷砂除锈锈（石英英砂）。因因时间关关系，下下面重点点设计球球
13、壳内层层。1.3.1罐体体材料的的选择（1）球球罐用钢钢的选择择原则是是在满足足强度要要求的前前提下，应应保证有有良好的的成型性性、优良良的焊接接性能、足足够好的的缺口韧韧性值和和长期可可靠的使使用性能能。球罐罐用钢是是球罐制制造和设设计的主主要参数数，对其其质量优优劣具有有举足轻轻重的影影响。选选材时需需综合考考虑钢材材的抗拉拉强度、屈屈服点、刚刚性、韧韧性、可可焊性以以及其可可靠性和和经济性性。其次次考虑到到在我国国，由于于液化石石油气产产品中所所含的HH2S量量较高，因因此在选选用盛装装液化石石油气球球罐的材材质时，除除要求具具有足够够的强度度外，钢钢材的抗抗应力腐腐蚀性能能也是不不可忽
14、视视的因素素。综合考虑虑，选用用16MMnR。（2）116MnnR钢板板是我国国目前使使用最多多、最普普遍的一一种低合合金高强强度压力力容器用用钢。钢钢材的焊焊接性能能较好，抗抗腐蚀性性能较好好，具有有良好的的综合力力学性能能和制造造工艺性性能，广广泛用于于建造各各类压力力容器和和中小型型球罐，对对于166MnRR钢板制制造的球球罐无论论是技术术还是经经验更加加成熟，且且价钱相相对于其其它钢板板更便宜宜且能满满足液化化石油气气储存的的要求。表1-22化学成成分如下下表（GGB66654-19996、GGB1550-119988） 钢号号 CC SSi MMn V WW Nii S P16Mnn
15、R0.220.2000.551.200 11.600 _ _ _0.00200.0030表1-33力学性性能和工工艺性能能如下表表（GBB66554-119966）钢号交货状态态钢板厚度度拉伸试验验冲击试验验冷弯试验验抗拉强度度屈服点伸长率温度V形冲击击功Akv/jb=2aa16MnnR热轧或正正火616651054003455212031d=2aa16364906200325536604706000305560100046059002855201000122045058002755注：表中中b为试试样宽度度，d旁旁心直径径,a钢钢板厚度度表1-44许用应应力：钢号钢板标准准使用状态态厚度常温
16、强度度指标在下列温温度下的的许用应应力，MMPab /MPaas /MPaa2010015020016MnnRGB 666544热轧，正正火616651034517017017017016364003251631631631593660470305157157157150601000460285153153150141100012204502751501501471381.3.2球罐罐的结构构设计球壳结构构采用三三带八支支柱混合合式结构构（图11）。该该结构的的极板尺尺寸大,赤道板板数量少少,充分分利用了了板材的的长度与与宽度,因而减减少了焊焊缝长度度。图1-11符号：RR-球球罐半径径615
17、50mmm N-赤道道分瓣数数16 -赤赤道带周周向球角角22.50-赤赤道带球球心角667.551-极中板板球心角角22.52-极极侧板球球心角222.553-极边板板球心角角22.51 赤道道板尺寸寸计算：图1-22弧长 （1-1）弦长 （1-2）弧长（11-3）弦长（11-4）弧长（11-5）弦长 （11-6）弦长:（1-77）弧长 （11-8）1. 极板尺寸寸计算：图1-33对角线弧弧长与弦弦长最大大间距： （1-9）弦长: （11-100）弧长: （1-11）弦长 （11-122）弧长（11-133）弦长 （1-14）弧长 （1-15）2. 极中板尺尺寸计算算：图1-44对角线弦弦长
18、与弧弧长的最最大间距距： （1-16）弧长 （1-17）弦长 （1-18）弧长 （1-19）弦长 （11-200）弦长（1-221）弧长 （1-22）弦长 （1-23）弧长 （1-24）弦长 （11-255）弧长 （11-266）3. 侧极板尺尺寸计算算：图1-55弦长: （1-27）弧长 （1-28）弦长（11-299）弧长:（1-330）（1-331）式中 AA 、HH 同前前 （1-32）弧长: （11-333）弦长 （11-344）弧长 （1-35）弦长 （1-36）弦长 （1-37）弧长 （1-38）4. 极边板尺尺寸计算算：图1-66弧长 （1-39）弦长 （1-40）弦长 （1-
19、41）弧长 （1-42）弧长 （11-433）弦长（11-444）式中 : （1-45）（1-446）（1-447）（1-448）弧长（11-499）弦长 （1-50）弦长 （1-51）弧长 （11-522）弧长 （1-53）弦长 （1-54）1.3.3球罐罐的强度度设计1. 液液化油气气在平衡衡状态时时的饱和和蒸汽压压随温度度的升高高而增大大，其液液体的膨膨胀性较较强，因因此储存存液化石石油气的的球罐必必须留有有一定的的气相空空间，以以防止由由于温度度升高而而导致球球罐内的的压力剧剧增。球球罐的储储存量直直接影响响到球罐罐的工作作压力，关关系到球球罐的设设计和安安全使用用。按照TSSG RR
20、0000420009，固固定式压压力容器器安全技技术监察察规程第第3.113条款款的规定定，储存存液化石石油气的的压力容容器应当当规定设设计储存存量，装装量系数数不得大大于0.95。根根据经验验，盛装装液化石石油气球球罐的装装量系数数一般为为0.99。表1-55系数KK1 与与装量系系数关系 0.60 0.665 0.70 00.755 0.80 0.885 0.90 0.95 11.0K1 1.113411 1.20228 11.27735 1.34773 1/42557 11.51112 1.660844 1.772933 2.0000002. 壁壁厚计算算选取充装装系数为为0.99,计算
21、算出的球球罐充液液高度为为,自上上而下每每带的液液柱高度度分别是是3255 mmm、71158 mm、998922 mmm。液化石油油气密度度，16MnnR常温温下许用用应力为为，取焊缝系系数，腐蚀裕量量（腐蚀蚀性较强强），钢钢板负偏偏差，附加壁厚厚,，。 (11-555) (1-56) (1-57) (11-588)圆整后可可取344mm (1-59)圆整后可可取344mm (1-60)圆整后可可取366mm (1-661)圆整后可可取366mm表1-66球壳各各带壁厚厚计算值值分带号（自自上而下下）1234各带有效效壁厚32.776mmm32.778mmm33553mmm33.882mmm
22、各带圆整整壁厚34mmm34mmm36mmm36mmm1.3.4球罐罐的支座座结构支座是球球形储罐罐中用以以支承本本体重量量和储存存物料重重量的结结构部件件。本设设计中，1000m3液化石油气的球形储罐确定采用赤道正切U形柱结构,支柱与球壳连接端部采用半球式结构。1.3.5球罐罐加工工工艺要求求（1）接接管补强强球壳接管管补强常常采用的的结构型型式有厚厚壁管补补强结构构和锻制制凸缘。锻锻制凸缘缘可大大大降低应应力集中中部位的的峰值应应力,所所以人孔孔和直径径不小于于DN880mmm的接管管采用锻锻制凸缘缘进行补补强,小小于DNN80mmm的接接管采用用厚壁管管进行补补强。为为了降低低边缘处处的
23、应力力集中系系数,适适当增加加了接管管壁厚,加大了了过渡圆圆弧半径径。球壳壳板S、PP杂质的的含量钢钢材中除除了含有有铁、碳碳与合金金元素外外,不可可避免地地要带入入一些杂杂质,如如M、SSi、SS、P、非非金属夹夹杂物以以及某些些气体,这些杂杂质对钢钢的质量量有很大大影响,其中SS、P的的有害性性最大。降降低球壳壳板中的的S含量量,可有有效防止止热裂纹纹;降低低钢板中中的P含含量,可可有效防防止冷裂裂纹。但但降低钢钢板中的的S、PP含量会会使钢板板冶炼成成本增加加。（2）球球壳板超超声检测测通过球壳壳板超声声检测可可发现钢钢板中的的裂纹和和气孔等等有害缺缺陷,避避免将有有缺陷的的钢板用用到球
24、罐罐上。由由于极带带板和与与支柱焊焊接的赤赤道板受受力更加加复杂,是事故故多发的的地方,另外液液化石油油气的球球形储罐罐容积较较大,一一旦出事事后果不不堪设想想,应适适当提高高要求,以提高高球罐的的安全性性,但也也要考虑虑经济因因素。因因此球壳壳板按JJB47730-9455压力容容器无损损检测66逐张进进行1000%超超声检测测,其中中40%的钢板板为I级级合格,其余为为II级级合格。II级板用用于受力力复杂的的极带中中板和与与支柱焊焊接的赤赤道板。（3）锻锻件锻件全部部采用116Mnn钢锻件件,人孔孔凸缘、人人孔法兰兰、开口口接管等等受压元元件符合合JB447266-2000055压力容容
25、器用碳碳素钢和和低合金金钢锻件件6的规规定,合合格级别别人孔凸凸缘、人人孔法兰兰为IVV级,其其余为IIII级级。（4）焊焊接材料料焊接采用用电弧焊焊。当采采用手工工电弧焊焊时,采采用规格格为f3312mmm,ff4100mm的的碱性低低氢焊条条,禁止止采用ff5100mm的的焊条。（5）检检测要求求球壳上上所有对对接焊接接接头均均按JBB47330进行行1000%射线线检测,II级级为合格格;并应应局部超超声检测测复验,复验长长度不得得少于焊焊缝总长长度的550%,复验部部位应包包括球壳壳全部环环焊缝和和距环焊焊缝5000mmm内的交交叉焊缝缝、上下下极带YY形焊缝缝及射线线检测有有缺陷和和
26、疑问的的部位,超声检检测以II级合格格。无损损检测应应在焊接接完毕后后至少224h后后进行。球罐热热处理前前,按JJB47730-94对对球壳所所有对接接焊接接接头的内内外表面面,人孔孔、接管管与球壳壳对接焊焊接接头头的内外外表面,人孔及及接管对对接焊接接接头的的内外表表面,垫垫板、支支柱与球球壳角接接接头的的外表面面,工卡卡具拆除除处的痕痕迹打磨磨表面、缺缺陷修补补和打磨磨后的表表面进行行1000 %磁磁粉检测测,合格格级别均均为I级级。球罐罐水压试试验后,气密性性试验之之前对以以上所规规定的所所有焊接接接头的的表面、工工卡具焊焊迹打磨磨和壳体体缺陷焊焊接修补补和打磨磨后的部部位按JJB47
27、730-94进进行了1100%磁粉检检测复验验,合格格级别为为I级。（6）焊焊后整体体热处理理球罐热处处理前后后分别进进行了硬硬度测定定,测定定部位为为每带纵纵焊缝测测3条各各1处; 2条条大环焊焊缝各测测3处;上下人人孔环焊焊缝各11处。每每处包括括焊缝金金属1点点、热影影响区和和母材每每侧各11点,共共5点。热热处理后后的硬度度以小于于或等于于HB2200为为合格,硬度的的测定在在接触介介质的一一侧。1.4球球罐的附附件1.4.1人孔孔和开孔孔1. 球球罐的人人孔是操操作人员员进出球球罐进行行检验及及维修用用的，在在现场组组焊需要要进行焊焊后整体体热处理理的球罐罐，人孔孔又成为为进风、燃燃
28、烧口及及烟气排排出烟囱囱用。因因此人孔孔直径的的选定必必须考虑虑操作人人员携带带工具进进出球罐罐方便（在在北方还还要考虑虑冬天作作业时操操作人员员穿棉工工作服能能进出），以以及热处处理时工工艺气流流对截面面的要求求。一般般选用DDN5000mmm较适宜宜。通常常球罐上上应设有有两个人人孔，分分别在上上、下极极带上（若若球罐必必须焊后后整体热热处理，则则人孔应应设置在在上、下下极带的的中心）。人人孔与球球壳相焊焊部分应应选用与与球壳相相同或相相当的材材质。人人孔结构构在球罐罐上最好好采用回回转盖及及水平吊吊盖两种种。补强强可采用用整体锻锻件凸缘缘补强及及补强板板补强两两种。2. 球球罐开孔孔应尽
29、量量设计在在上、下下极带上上，便于于集中控控制，并并使接管管焊接能能在制造造厂完成成，便于于进行焊焊后消除除应力热热处理，保保证接管管焊接部部位的质质量。开开孔应与与焊缝错错开，其其间距应应大于33倍的板板厚，并并且必须须大于1100mmm。在在球罐焊焊缝上不不应开孔孔，如不不得不在在焊缝上上开孔时时，则被被开孔中中心两侧侧，各不不少于11.5倍倍开孔直直径的焊焊缝长度度必须经经1000%检测测合格。1.4.2梯子子和平台台大型球罐罐，一般般采用每每一台球球罐一个个单独的的梯子。梯梯子结构构分成：上部盘盘梯和下下部斜梯梯两部分分（也有有把下部部梯子做做成圆柱柱面螺线线盘梯或或其他形形式梯子子）
30、。上上部盘梯梯的较好好形式是是把它造造成近似似于球面面螺线形形。因为为近似于于球面螺螺线型盘盘梯具有有以下特特点：第第一，由由赤道处处中转平平台可以以一直连连接到容容器顶部部的圆形形平台，中中间不再再需要增增加中转转平台，行行程较短短行走舒舒适，没没有陡升升陡降的的感觉；第二，耗耗用钢材材较少；第三，梯梯子与球球面的距距离始终终保持不不变。这这样，不不仅梯子子与球面面曲率协协调一致致，美观观大方，还还有利于于保温工工程的施施工。图1-771.4.3液位位计储存液体体和液化化气体的的球罐中中应装液液位计。目目前，球球罐中采采用的液液位计主主要有浮浮子-齿齿带液位位计（又又称浮子子-钢带带液位计计
31、）、玻玻璃式液液位计、雷雷达液位位计、超超生波液液位计等等多种。国国内球罐罐常用连连通管式式液位计计，它的的特点是是采用连连通管把把多个玻玻璃式液液位计装装设在连连通管上上可以测测量全液液位。连连通管要要求采用用大于DDN400mm的的钢管制制成，并并与球罐罐操作用用梯子平平台配合合装设，便便能较易易观测液液位情况况。它的的优点是是可使球球壳上液液位计的的开孔减减少至最最少数量量，且节节省配管管材料。液液位计设设置时要要在高、低低液位线线有报警警装置，防防止装载载过量、抽抽空，以以免发生生事故，特特别在装装载液化化气时更更要慎重重。1.4.4压力力表为了测量量容器内内压力，球球罐应设设置压力力
32、表。考考虑到压压力表由由于某种种原因而而发生故故障，或或由于仪仪表检查查而取出出等情况况，应在在球壳的的上部和和下部各各设一个个以上的的压力表表。压力力表的最最大刻度度为正常常运转压压力的11.5倍倍以上（不不要超过过3倍）。为为使压力力表读数数尽可能能正确，压压力表的的表面直直径应大大于1550mmm。压力力表前应应安装截截止阀，以以便在仪仪表标校校时可以以取下压压力表。1.4.5温度度计 （1）在在球罐上上安装11个以上上的温度度计，此此温度计计可以测测量比最最低使用用温度低低10的温度度。（2）温温度计的的保护管管 保护管的的强度，应应能承受受设计压压力1.5倍以以上的外外压，并并能充分
33、分承受使使用过程程中所加加的最大大载荷（流流体阻力力或外部部冲击）。 保护管外外径，由由于强度度所限而而不能太太大。保保护管的的插入长长度应对对温度计计的敏感感元件是是足够的的。 低温球罐罐或在寒寒冷地区区装设的的球罐，必必须防止止雨水、湿湿气等流流入测温温保护管管内而结结冰，从从而影响响正确的的温度测测定。1.5安安全附件件及水喷喷淋装置置1.5.1安全全阀安全阀的的选用应应根据压压力容器器的工作作压力、工工作温度度、介质质特性（毒毒性、腐腐蚀性、粘粘性、和和清洁程程度等）及及容器有有无震动动等综合合考虑。1.安全全阀的选选用（1）阀阀型的选选定压力容器器所用安安全阀的的类型，取取决于压压力
34、容器器的工艺艺条件及及工作介介质的特特性，可可根据安安全阀的的结构、排排气方式式等选取取。按安全全阀的加加载机构构选用。一一般压力力容器宜宜选用弹弹簧式安安全阀，因因其结构构紧凑、轻轻便，也也可比较较灵敏可可靠;压压力较低低、温度度较高且且无振动动的压力力容器可可采用重重锤杠杆杆式安全全阀。按安全全阀的排排放方式式选用。对对有毒、易易燃或如如制冷剂剂等对大大气造成成污染和和危害的的工作介介质的压压力容器器，应选选用封闭闭式安全全阀，对对压缩空空气、蒸蒸汽或如如氧气、氮氮气等不不会污染染环境的的气体，采采用开放放式或半半开放式式安全阀阀。按安全全阀的封封闭机构构选用。高高压容器器以及安安全阀泄泄
35、放量较较大而壁壁厚又不不太富裕裕的中、低低压容器器，最好好采用全全启式安安全阀。对对于安全全泄放量量较小或或操作压压力要求求平稳的的压力容容器，宜宜采用微微启式安安全阀。在在两者均均可选取取时，应应首选全全启式安安全阀，因因为同样样的排量量，全启启式安全全阀的直直径比微微启式的的直径要要小得多多，故采采用全启启式安全全阀可以以减小容容器的开开孔尺寸寸。（2）规规格的确确定安全阀是是根据公公称压力力标准系系列进行行设计制制造的。公公称压力力有1.6MPPa、22.5MMPa、44.0MMPa、66.4MMPa、110MPPa、116MPPa和332MPPa。公公称压力力表示安安全阀在在常温状状态
36、下的的最高许许用应力力，因此此高温容容器选用用安全阀阀时还应应考虑高高温下材材料许用用应力的的降低。安安全阀的的公称压压力只表表明安全全阀阀体体所能承承受的强强度，并并不代表表安全阀阀的排气气压力，排排气压力力必须在在公称压压力范围围内，不不同的压压力容器器对安全全阀的排排气压力力有不同同的要求求。综上所述述，选择择弹簧全全启式安安全阀（图图1-88），公公称压力力为1.6MPPa。图1-882.安全全泄放量量和额定定泄放量量的计算算压力容器器的安全全泄放量量是指当当压力容容器出现现超压时时，为了了保证其其压力不不再继续续升高而而在单位位时间内内所泄放放的气量量。（1）安安全泄放放量的计计算公
37、式式：（1-662）（2）额额定泄放放量的计计算公式式：（介介质为气气体）（1-663）1.5.2水喷喷淋装置置（1）球球罐上装装设水喷喷淋装置置是为了了内盛的的液化石石油气、可可燃性气气体及毒毒性气体体（氧、氮氮除外）的的隔热需需要，同同时也可可起消防防的保护护作用。但但是隔热热和消防防有不同同的要求求，一般般淋水装装置的构构造为环环形冷却却水管或或导流式式淋水装装置。隔热用用淋水装装置的要要求 液化化石油气气或可燃燃性液化化气的球球罐本体体采用淋淋水装置置进行隔隔热时，要要求淋水水装置可可以向球球罐整个个表面均均匀淋水水，其淋淋水量按按球罐本本体表面面积每平平方米淋淋水2LL/miin进行
38、行计算。消防用用淋水装装置的要要求 作作为球罐罐消防喷喷淋保护护时，要要求淋水水装置也也能向球球罐整个个表面均均匀淋水水，其淋淋水量按按球罐本本体表面面积每平平方米淋淋水大于于9L/minn。消防防用的淋淋水装置置要求设设置有能能保证连连续喷射射20mmin以以上的水水源，并并能在55m以上上距离外外的安全全位置进进行操作作。（2） 淋水管管的设计计 淋水管管原则上上要求采采用镀锌锌水管或或具有同同等以上上耐热性性、耐腐腐蚀性及及强度的的钢管。淋淋水管的的洒水孔孔口径为为4mmm以上，以以防止水水垢灰尘尘堵塞洒洒水孔。淋淋水环形形管洒水水孔的个个数按下下式确定定： (1-664)（3） 消防喷
39、淋淋的设计计 （1-65）式中,qqv为球罐罐消防喷喷淋冷却却用水的的总体积积流量,L/mmin;S为球球罐的外外表面积积,m22;pi为球罐罐消防冷冷却水供供给强度度, LL/(mminm2),其其值应不不小于99 L/(miinm2);DDi为球罐罐内直径径,为球壳壳钢板的的名义厚厚度,mmm。 (1-66)式中,qqV1为水水雾喷头头体积流流量,LL/miin;KK为水雾雾喷头平平均特性性系数,由生产产厂家提提供;pp为水雾雾喷头工工作压力力,MPPa,其其值应不不小于00.355 MPPa。水雾喷头头喷雾保保护面积积范围可可近似等等效为以以喷头为为顶点,喷头与与球罐外外表面间间距为高高
40、的圆锥锥（图1-99）图1-99（1-667）式中,ss为水雾雾喷头喷喷雾的保保护面积积,m22;A为为水雾喷喷头的喷喷雾锥角角,(),一一般可选选=1225的中速速水雾喷喷头;RR为喷雾雾锥底半半径,hh为水雾雾喷头距距离球罐罐外表面面的距离离,mmm。水雾喷头头与液态态烃储罐罐之间的的距离不不应大于于0.77 m。体体积在11 0000 mm3以上上的球罐罐,间距距以0.500.6 m为宜宜。环管圈间间距 根据几何何关系计计算,相相邻层喷喷淋环管管圈在球球罐经线线方向的的间距值值应是略略大2RR,但不不超过其其值的55%，因因此,工工程上相相邻层喷喷淋环管管圈间距距可以按按2R计计算:（1
41、-668）式中,HH为球罐罐经线方方向相邻邻层喷淋淋环管圈圈的间距距,R为为喷雾锥锥底半径径,mmm,其值值按式（88-2）计计算。环管圈层层数（1-669）式中,NN为环管管圈的计计算层数数;HVV为环管管圈的垂垂直间距距,mmm。为保保证各层层环管圈圈的压力力平衡环环管圈应应尽量按按球罐赤赤道线对对称布置置,圆整整后取NN=7。沿经线方方向各相相邻层喷喷淋环管管圈与球球心形成成的夹角角（图1-10）,用下下式表示示:（1-770）式中,为相邻邻层喷淋淋环管圈圈与球心心形成的的夹角,();NN为圆整整后的环环管圈计计算层数数。图1-110各层喷喷淋环管管圈喷头头数量根据GBB 5002199
42、-955,水喷喷雾灭火火系统设设计规范范S的规定定,水雾雾锥线沿沿经线方方向应相相交,则则每圈喷喷淋管喷喷头的数数量n用用下式表表示:(1-771)式中 Hv为各层层喷淋环环管圈与与球罐赤赤道线的的垂直距距离,mmm。将各数值值代入式式（8-7）可可计算出出球罐赤赤道线及及其自上上而下各各层环管管圈布置置的喷头头数量依依次为226个、226个、224个、222个、116个,整台球球罐的喷喷头共计计1500个。表 1-7 喷喷淋环管管圈喷头头数量分分布球罐赤道道线及其其自上而而下各层层环管圈圈布置的的喷头数数量总计2626242216150供水竖竖管直径径为保证各各层环管管圈喷头头的工作作压力均均衡,罐罐表面积积的冷却却水强度度相同,供水竖竖管应选选用2条条对称布布置。单根供水水竖管的的直径用用下式表表示:（1-772）式中Dsst为单单根供水水竖管的的直径,mm;v为供供水竖管管内水的的流速,m/ss,一般般取不小小于2.0 mm/s。各层喷喷淋环管管圈直径径根据各层层上水雾雾喷头的的数量及及流量确确定环管管直径。同同时考虑虑现场煨煨弯制作作的问题题,各层层喷淋环环管的公公称直径径不宜大大于1000 m