摘 要

本文主要根据丙烯腈的相关理化性质及储存工艺过程对4x200m²丙烯腈储罐区进行防火防爆设计。设计第一步，需要根据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2018分析确认丙烯腈生产环节和储存场所的火灾危险类别。第二，根据《化工设备设计全书——球罐和大型储罐》分析确定丙烯腈储罐的选型。第三步，依照《石油化工企业设计防火规范》和《建筑物防火设计规范》GB50016-2014（2018年版）来规划丙烯腈储罐区内各构建筑物的安全间距，消防用水量和消火栓布置，之后对丙烯腈储罐区进行区域设计规划并绘制总平面布置简图。第四步，根据《建筑物防雷设计规范》对丙烯腈储罐区防雷装置进行设计。之后，按照国家相关规范对本次设计的储罐区可燃或有毒气体（蒸汽）报警仪绘制分布图。最后，依据《危险化学品重大危险源辨识》对本次设计的储罐区做重大危险源的辨识工作。

关键词：丙烯腈储罐区、平面布置、防火堤、消防设计、报警仪、防雷设施、危险源辨识

Abstract

In this paper, the fire protection and explosion-proof design of the 4x200m2 acrylonitrile storage tank area is mainly based on the relevant physical and chemical properties of acrylonitrile and the storage process. In the first step of design, it is necessary to analyze and confirm the fire hazard category of acrylonitrile production and storage sites according to the “Code for Fire Protection Design of Petrochemical Enterprises” GB50160-2018. Second, according to the "chemical equipment design book - spherical tanks and large storage tanks" analysis to determine the selection of acrylonitrile storage tanks. The third step is to plan the safety spacing of the various buildings in the acrylonitrile storage tank area according to the “Design Rules for Fire Protection of Petrochemical Enterprises” and the Code for Design of Building Fire Protection GB50016-2014 (2018 edition). Fire water consumption and fire hydrant arrangement Then, the regional design of the acrylonitrile storage tank area is planned and the general layout plan is drawn. The fourth step is to design the lightning protection device for the acrylonitrile storage tank area according to the Code for Lightning Protection of Buildings. After that, according to the relevant national regulations, the distribution map of the flammable or toxic gas (steam) alarm device in the tank area designed this time is drawn. Finally, according to the “Identification of Major Hazardous Sources of Hazardous Chemicals”, the identification of major hazard sources in the tank area of this design is done.

Key words: acrylonitrile storage tank area；plane layout；fire dam；fire protection design；alarm device；lightning protection facilities；hazard identification

目录

第一章 绪论 1

1.1 丙烯腈的理化性质 1

1.2 危险性分析 2

1.2.1液体危险性 2

1.2.2 罐区诱能失控危险源（火源危险源） 2

1.3 研究目的 3

1.4研究内容 3

第二章 丙烯腈储罐设计 4

2.1 储罐的选型 4

2.2 储罐高度及直径设计 5

第三章 罐区总平面布置 6

3.1法律法规 6

3.2 具体距离 7

第四章 防火堤与防火间距 8

4.1确定防火间距 8

4.1.1 储罐间的防火间距 8

4.1.2 储罐区与相邻构筑物的防火间距 8

4.2 防火堤的确定 10

4.3 防火堤选型标准 11

第五章 储罐区消防设计 13

5.1 消防车道设计 13

5.2 防雷防静电设计 13

5.2.1 防雷 13

5.2.2 防静电 14

5.3 火灾自动报警系统 15

5.3.1 选择与安装 15

5.3.2 系统供电 15

5.4 罐区有毒气体（蒸汽）报警仪布置 15

5.4.1 有毒气体报警仪选型 16

5.4.2 报警仪布置 17

5.4.3 罐区有毒气体报警仪布置图 17

5.5 消防用水量设计 17

5.5.1 消防冷却用水量 18

5.5.2 泡沫灭火系统用水 19

5.6 消防栓的设计 20

5.6.1 消防栓的布置 20

5.6.2 消火栓的数量 21

5.6.3 消火栓的用水量 21

第六章 火灾危险性分析 22

6.1 储罐区重大危险源辨识 22

6.2 火灾爆炸危险区域划分 23

6.2.1 影响因素 23

6.2.2 危险区域划分 23

第七章 总结与展望 25

7.1 总结 25

7.2 展望 25

参考文献 26

第一章 绪论

1.1 丙烯腈的理化性质

丙烯腈(ACN),在温度0^oC,压强101千帕下为无色、易燃、有毒、易挥发性液体，具有特殊的苦杏仁气味,微溶于水，易溶于多数有机溶剂。具体理化性质如下表1-1。

表1-1 丙烯腈理化性质

ACN与强酸、强碱、胺类、氧化剂及溴反应剧烈。ACN极易燃烧，ACN蒸气与空气结合会形成爆炸性的混合物，如果遇明火及高温极易引起燃烧，同时会释放有毒气体，在高温燃烧下，能发生聚合放热，使容器破裂。^[2]CAN现如今在以下领域扮演着主要角色：合成橡胶、合成纤维、合成树脂等高分子材料领域，是有机合成工业中的重要单体，也被拿来制作食品包装袋和医用材料，如高渗透性渗析管、胰岛移植膜、假肢软材料等。

研究表明，ACN具有多器官毒性，急性毒性主要表现为非特异性的中枢神经系统、呼吸系统、循环系统和消化系统受损，以及皮肤接触性皮炎等。还有研究报道ACN对动物有致畸效应，人群慢性中毒目前尚无定论。当人们触碰到ACN时会出现神经衰弱的症状，同时伴有失眠多梦、头晕脑胀等症状。体征方面发现有低血压倾向，未见对肝损伤效应。^[3]现如今，工业废水、食品包装物、汽车尾气、烟草和职业环境中都可以检测到ACN。从事ACN生产和以ACN为主要原料生产腈纶纤维、丁腈橡胶、ABS塑料等作业的化工、检修工、清理工、装卸工、分析工等有机会接触其蒸气或液体而引起急性或慢性ACN中毒。^[4]