100m3液化石油气储罐范文第1篇
液化石油气作为现代化工企业的新型能源和重要燃料,越来越多的被应用在单位生产和居民生活中,需求量逐渐增大。为保障液化石油气的稳定供给,维持在市场中良好的经济效益和社会效益,储罐装备建设得到了迅速发展。然而由于液化石油气具有易燃易爆的特点,在储存的过程中容易发生泄漏,当遇到明火时会引起火灾,严重时出现爆炸,造成重大经济损失[1],引起严重的环境污染,事故后果非常严重。如1998年3月5日,西安煤气公司一台400m3的储罐排污阀上的法兰处发生泄漏,造成爆炸及大火事故,致13人死亡,30多人受伤[2]。因此,对液化石油气储罐泄漏火灾事故进行数值模拟,对发生事故时人员的安全具有重要意义。
2 数值模拟
本文采用FDS进行数值模拟,FDS(Fire Dynamics Simulator)是由美国国家标准技术局(NIST)开发的一种火灾动力学模拟软件,由于其准确、方便、费用较省等优点,FDS已得到国际间的广泛认可,并被大量应用于火灾动力学模拟。模拟储罐为圆柱形,通过多个长方体组合获得,半径为20m,高度为15m,模拟区域为150m×150m×50m,地面设置为inert,其它面均为open。由于人体特征高度为2m,因此在距地面上方2m处布置一列热电偶,测点间隔为2m,第一个测点距火源中心为5m,如图1。由于模拟中是否考虑外部环境会对模拟结果有一定影响[3],则环境温度设置为20℃。
3 结果与讨论
由图2可知,地面2m高处温度随着距火源距离增大而降低,并且在距火源较近处温度降低较快,距离火源越远温度降低变缓,在距离火源40m处温度逐渐趋于稳定。因此,液化石油气发生火灾时对周围环境温度影响范围较广,火源热量通过热辐射和热对流以及烟气蔓延等方式向周围释放热量,火源中心温度更是高达1000℃,此时人员要尽量与火源保持较远距离。由图3可知,地面上方2m处温度随着距火源距离增加呈指数衰减,衰减公式为 通过该公式可知,在火灾发生时,可通过距着火点的距离判断人员所处地点的温度变化。
4 结语
通过对液化石油气泄漏引起的火灾事故模拟的分析可以得出,在火灾发生时,火源附近温度较高并且热量传递较远,周围人员要尽量远离火灾发生地点,避免由于高温及热辐射带来的伤害。由温度衰减公式图1 数值模拟图 可以估算火灾发生时距火源不同距离处人员安全高度的温度变化,对发生火灾时人员安置的安全地点选择有重要作用。
摘要：对液化石油气储罐泄漏火灾进行数值模拟,结果表明,在火灾发生时,火源附近温度较高并对周围环境温度影响范围较广,距火源较近处温度下降较快,随着距火源距离增大,温度下降变缓最后趋于稳定;得到人员安全高度温度衰减公式∆T/∆T0=e(-0.113x+0.141)可以估算火灾发生时距火源不同距离处人员安全高度的温度变化,对发生火灾时人员安置的安全地点选择有重要作用。
关键词：液化石油气,火灾,数值模拟
参考文献
[1] 丁扬发.液化石油气储罐泄漏的危害与防范[J].安徽消防,1994,(08):6-7.
[2] 陶莉玲.液化石油气储罐泄漏火灾爆炸事故后果模拟分析[J].广州化工,2012,(13):208-210.
100m3液化石油气储罐范文第2篇
1 注水原理
根据《石油化工企业设计防火规范》, 液化烃是指在15℃时, 饱和蒸气压大于0.1MPa的烃类液体及其它类似的液体, 但值得注意的是液化天然气并不包含其中。液化烃无色透明, 在常温常压下呈气态, 当压力升高或温度降低时, 又容易液化。气化后其密度约为空气的两倍左右, 故易于积存在地面低洼处。其液态密度比水轻, 约550kg/m3。由于其饱和蒸气压随温度升高而急剧增加, 膨胀系数较大, 故气化后体积膨胀迅速膨胀300倍以上。因此液化烃泄漏至空气中后, 会周围吸收巨大热量, 并在低洼处积聚, 形成具有爆炸危险的混合气体。此时, 如遇明火将造成非常严重的火灾或爆炸事故。
由于液化烃的特殊性质, 如需常温储存需要选用压力容器。因为罐体和管道破损原因而引起液化烃泄漏的事故为数不多, 发生泄漏可能性最大的位置是在储罐物料进出口线的各个连接处。因此, 当液化烃压力储罐发生泄漏时, 向储罐内注水当水面液位高于破损点时, 即可阻止液化烃从储罐溢出, 这样可以减少液化烃向周围泄漏, 为到达的抢修人员提供便利维修条件, 避免更大的灾害发生[1]。
2 注水条件
注水系统是液化烃储存过程中一个行之有效的措施和保证。但注水系统并非普适所有液化烃工况, 亦有其适用范围。通过对液化烃的性质、泄漏点的位置、水源状况等进行综合分析, 可确定液化烃储罐泄漏事故处置是否适用用注水系统。注水系统能否发挥作用的关键因素为, 如何使储罐内水面液位高度超过泄漏部位, 因此采用注水系统应具备以下先决条件:
(1) 液化烃储存温度大于0℃, 小于50℃;
(2) 液化烃不溶于水或微溶于水且不与水发生化学反应, 同时其相对水的密度宜小于0.85;
(3) 储罐泄漏位置必须为罐底或者罐底的管道连接处;
(4) 罐区附近应有容量足够的水源, 水源特性 (如温度, 压力, 水质等) 应符合注水系统的要求。
3 注水系统设计
3.1 注水水源
注水系统在选择水源时应特别注意, 首先水源有足够的容量, 其次, 水源特性应符合注水系统的要求。一般情况下, 注水系统水源宜选用消防给水, 如果消防水源容量不能满足需求时, 可选用其他水源, 但应特别注意所选水源温度。避免温度过高, 造成液化烃气化使险情加剧。
3.2 注水压力
因为液化烃储罐为压力储罐, 向压力储罐内注水需要比常压储罐注水大的多的压力, 才能使水顺利注入储罐内。经理论分析, 注水系统的最小注水压力需要参考以下因素:
(1) 液化烃储罐内操作压力 (即罐顶饱和蒸汽压) ;
(2) 液化烃罐内液位静压力;
(3) 管道系统输送液体摩阻压力损失。
液化烃成分对注水系统的压力起到了决定性作用, 因为种类的液化烃储罐操作压力差别较大, 故在进行注水压力计算之前应明确液化烃储罐物料组成。
2.3注水流量
依据常识分析, 注水量必须大于液化烃泄漏量才能达到封堵液化烃泄漏的目的。为方便数学建模, 假设注水流量至少等于泄漏点的泄漏量, 同时将泄漏点近似为容器管嘴。
2.4注水位置
注水位置选择一般有三种方式, 为专用注水线、脱水线注水和物料线注水[3]。
(1) 专用注水线。采用此方式, 罐区内敷设注水管道, 支管接至每台储罐。当需要进行注水时, 打开注水管道阀门, 实现注水操作。该方案操作简单, 不影响罐组其它储罐的物料进出和倒罐流程, 适合新建储罐。
(2) 脱水线注水。采用此方式, 罐区内敷设注水管道, 支管接至每台储罐脱水管线根部阀与切断阀之间。当需要进行注水时, 关闭脱水线切断阀, 打开注水管道阀门, 实现注水操作。该方案适用于已建成装置的改造, 优点在于无需清空储罐即可进行施工。但由于脱水线管径一般较小, 易导致注水流速较过快, 不利于水与液化烃的分层。
(3) 物料线注水。采用此方式, 设在球罐物料进出口管线上的注水方式有两种选择。①设置专用注水泵, 罐区内敷设注水管道, 支管接至每台储罐物料进出管道的根部阀与切断阀之间。当需要进行注水时, 关闭注水罐进出物料管道上的切断阀, 打开注水管道阀门, 实现注水操作。该作业流程有点在于切换简单, 不与工艺流程冲突。②利用物料泵兼作注水泵, 该方案流程切换较复杂。注水时, 将罐区工艺流程切换到向注水罐倒罐的流程。此时需要关闭其它储罐的倒罐阀门, 致使罐区其它储罐的倒罐流程被占用。此方案优点在于节省注水泵成本。
4 结语
为液化烃压力储罐设置注水系统, 是处置液化烃泄漏事故的有效手段之一, 虽然该系统不能从根本上解决液化烃储罐泄漏问题, 但它却可以起到减少或者暂时切断液化烃泄露的作用, 不仅可以降低泄露事故的危险程度, 也能为救灾处置赢得时间。
摘要：液化烃储罐底部增加注水装置是应对液化烃储罐发生泄露事故的一种有效途径。本文对液化烃储罐设置注水系统的方案进行了探讨, 阐述了液化烃储罐注水设施的机理、注水条件和系统设计等问题, 同时论述了如何更好地完成液化烃储罐注水措施设计的注意事项。
关键词：液化烃,注水工艺,切水罐
参考文献
[1] 石油化工企业设计防火规范.GB50160-2008.
[2] 林爱光, 阴金香.化学工程.清华大学出版社, 2008.