DNT储罐罐区平面布置分析
2019-06-26苏国东王兴龙
苏国东,王兴龙
(中海油石化工程有限公司,山东 济南 250101)
二硝基甲苯化学式C6H3CH3(NO2)2,简称DNT,常温下是淡黄色固态物质,是重要的化工原料和中间体,是生产TDT的主要原料[1]。为保证装置生产的连续性,需设置物料储存中间罐区。本文以某化工厂15万t/a TDI 生产项目为例,探讨DNT储罐罐区平面布置。
1 基本参数
罐区布置需根据储存物料的相关理化性质,火灾危险类别,毒物危害程度等进行确定,本文中储存物料DNT相关参数见表1。
表1 储存物料相关参数
注:表中毒性分级,根据GBZ 230-2010《职业性接触毒物危害程度分级》[2]的规定,火灾类别根据GB50160-2008《石油化工企业设计防火标准》(2018版)[3]的规定分类,表中火灾类别中DNT物料状态为液态。
2 罐区设备
DNT储罐采取内浮顶储罐。內浮顶罐具有独特优点:一是能有效地防止风、砂、雨雪或灰尘的侵入,绝对保证储液的质量。同时减少空气污染,减少着火爆炸危险,发生火灾一般不会造成大面积燃烧,易于保证储液质量;二是在密封相同情况下,与浮顶相比可以进一步降低蒸发损耗。本项目DNT罐区共有两台DNT储罐,全容积2×200 m3,罐体直径8000 mm,罐壁高度4200 mm,正常存储量不应超过储罐80%,设计周转时间24 h。储罐材质316 L,罐壁高度4 m。DNT罐区的主要设备有DNT储罐、DNT供料泵(3台)、DNT罐浮水泵、DNT正压防止罐、DNT负压防止罐、DNT浮水缓冲罐等组成。
3 罐区的平面布置
DNT罐的布置符合GB50160-2008《石油化工企业设计防火标准》(2018版)对于丙类流体与其他火灾危险流体储罐的间距要求和丙类流体与办公场所的距离要求,符合单罐单堤要求。排水沟的设置符合《石油化工企业设计防火标准》中7.3.2的规定。防火堤与储罐的间距符合《石油化工企业设计防火标准》中6.2的规定。供料泵设置在罐区南侧,并以围堰防止事故液体扩散。
由于DNT凝固会产生爆炸风险,本项目参考了建筑设计防爆手册和爆炸的破坏作用与伤害分区[4]等文献,结合本项目特点,在DNT储罐外周设置厚度为500 mm、高度为4.3 m的钢筋混凝土防护墙,双面配筋,混凝土等级C35,基础埋深2.3 m。两个储罐间的隔墙为3.8 m高,钢筋混凝土结构。在防护墙四周用回填土护坡防护。
储罐四周设置4.3 m高的防护墙,为了方便操作人员检维修地面管线和储罐顶部管线,为满足消防要求,本项目在防火墙四周设置了一周高度为EL3.300 m的消防平台,并通过平台与储罐顶部连同,操作人员不仅可以从EL3.300 m平台观察罐区内设施,还可以通过EL4.300 m平台去储罐顶部检修相关仪表和管线等。操作人员可以从罐区内地面,通过爬梯上到EL3.300平台,增加了逃生通道,让罐区的通道布置满足了规范[5]对于同一罐区两个方位均有通道的要求。
淋浴洗眼器、软管站作为操作常用装置,应根据其功能就近设置,方便了操作。本罐区设置了三台淋浴洗眼器和三台软管站,罐区防火墙内各设置一台,泵区设置一台。软管站按照辐射范围15 m半径布置。
DNT储罐四周设置了4.3 m高的防护墙,可能造成可燃气体集聚,同时会造成氧气不足。氧气不足会导致检维修人员呼吸困难,而可燃气体集聚,会有爆炸危险,一旦有明火或者电火花等,可能会瞬时引爆罐区,造成严重的人身财产损失。为满足通风要求,本项目在每个储罐隔堤内均设置了一台风机(6000 m3/h),进风管进口成90°L型布置,保证覆盖到每个隔堤内的两个方位,排风管沿内管廊梁底通往防护墙外。罐区平面布置见图1(见下页)。
4 总结
本文总结了DNT罐区平面布置设计过程中的设计要点,综合考虑介质的特性,在满足装置的工艺要求和检维修需求的情况下,充分考虑了装置和人身的安全,具体分析项目特殊性,进行了相应的平面优化设计,为类似物料平面布置提供了参考。