目录
第1章 绪论 -------------------------------------------------------------------------------------- 3
1.1设计项目概述 --------------------------------------------------------------------------- 3
1.1.1 课程设计的目的和要求 ------------------------------------------------------ 4 1.1.2 课程设计内容 ------------------------------------------------------------------ 4 1.2 沥青的概述及储存工艺条件 -------------------------------------------------------- 4
1.2.1 沥青的概述 --------------------------------------------------------------------- 4 1.2.2沥青的储存工艺条件 ---------------------------------------------------------- 5
第2章 沥青储罐的选型及安全设计 ------------------------------------------------------ 6
2.1沥青储罐的选择 ------------------------------------------------------------------------ 6
2.1.1钢材的选择 ---------------------------------------------------------------------- 6 2.1.2壁厚的计算 ---------------------------------------------------------------------- 7 2.1.3 5000m3拱顶罐液压顶升倒装施工 ------------------------------------------- 9 2.1.4油罐附件 ----------------------------------------------------------------------- 10 2.1.4安全附件 ----------------------------------------------------------------------- 12 2.2加热及保温措施 ---------------------------------------------------------------------- 13
2.2.1 搅拌器-------------------------------------------------------------------------- 13 2.2.2保温加热系统 ----------------------------------------------------------------- 15
第3章 沥青储罐区平面布置 --------------------------------------------------------------- 17
3.1 沥青储罐区防火间距 --------------------------------------------------------------- 19 3.2防火堤及隔堤的安全设计 ---------------------------------------------------------- 19
3.2.1防火堤的选型与构造 -------------------------------------------------------- 20 3.2.2防火堤参数设计 -------------------------------------------------------------- 22 3.3消防设计 ------------------------------------------------------------------------------- 24
3.3.1消防车道设计 ----------------------------------------------------------------- 24 3.3.2 消防用水规范要求 ---------------------------------------------------------- 25 3.3.3 消防用水计算内容 ---------------------------------------------------------- 26 3.3.4消防水池 ----------------------------------------------------------------------- 28 3.3.5消防给水管道及消防栓设计 ----------------------------------------------- 29 3.3.6 灭火器材的选择 ------------------------------------------------------------- 30 3.4罐区防雷、防静电设计 ------------------------------------------------------------- 31
3.4.1罐区防雷设计 ----------------------------------------------------------------- 31 3.4.2静电防护措施 ----------------------------------------------------------------- 31
第4章 危险有害因素分析 ------------------------------------------------------------------ 34
4.1沥青储罐区物质危险性分析 ------------------------------------------------------- 34
4.1.1物料固有危险性分析 -------------------------------------------------------- 35 4.1.2储运过程危险性分析 -------------------------------------------------------- 36 4.1.3自然灾害因素分析 ----------------------------------------------------------- 40 4.1.4其它危险有害因素分析 ----------------------------------------------------- 40 4.1.5沥青储罐区危险有害因素辨识汇总 -------------------------------------- 41 4.2罐区事故树分析 ---------------------------------------------------------------------- 45
4.2.1罐区事故树分析步骤 -------------------------------------------------------- 45 4.2.2事故树定性分析 -------------------------------------------------------------- 46
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第5章 安全对策与管理 ------------------------------------------------------------------- 49
5.1安全技术对策 ------------------------------------------------------------------------- 49
5.1.1设备选型控制 ----------------------------------------------------------------- 49 5.1.2工艺安全条件控制 ----------------------------------------------------------- 49 5.1.3建筑消防措施 ----------------------------------------------------------------- 49 5.1.4职业卫生及劳动防护 -------------------------------------------------------- 50 5.1.5区域位置及总平面布置安全对策措施 ----------------------------------- 50 5.1.6工艺设备安全对策措施 ----------------------------------------------------- 52 5.2安全管理对策 ------------------------------------------------------------------------- 59
5.2.1安全管理 ----------------------------------------------------------------------- 59 5.2.2员工培训 ----------------------------------------------------------------------- 59 5.2.3作业班次及劳动定员 -------------------------------------------------------- 60 参考文献 ------------------------------------------------------------------------------ 60
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南京工业大学本科生课程设计
第1章 绪论
1.1设计项目概述
化工安全设计课程设计是安全工程专业基础课程教学的综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实践的桥梁，是使学生体会工程实际问题复杂性的重要尝试。通过化工安全设计的课程设计，要求学生能够运用相关课程的基本知识，独立思考、活学活用，在规定的时间内完成给定的化工安全设计任务，从而加强对化学工业企业安全生产过程的深化和整体认识。通过课程设计，要求学生了解工程设计的基本内容，掌握化工安全设计的主要程序和方法，培养学生分析和解决工程实际问题的能力。同时，通过课程设计，还可以使学生树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真、积极主动和高度负责的学习和工作作风。
课程设计的要求高于平时的作业，是对整个课程及相关知识的一个综合运用。设计要求学生自己查取相关资料、确定设计方案、通过计算选择工艺，并对自己的选择做出论证和校核，经过分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计。所以，课程设计是培养提高学生独立思考和工作能力的有益实践。
通过课程设计，应该训练学生提高以下几个方面的能力：
（1）根据课程设计的题目，熟悉物料，设计系统；查阅文献资料、收集有关数据、正确选用公式。当缺乏必要数据时，尚需自己通过实验测定或到生产现场进行实际查证。
（2）在兼顾技术上先进性、可行性，经济上合理性的前提下，综合分析设计任务要求，确定设计方案，进行选择、布置，并提出保证过程正常、安全运行所需要的手段和措施，同时还要考虑火灾爆炸事故发生后的有效处理措施？。
（3）用精炼的语言、简洁的文字、清晰的图表来表达自己的设计思想和计算结果。
（4）绘制相关图纸。有关图形的绘制必须采用CAD绘制；图表插入要合适、清晰。
（5）规范撰写设计报告。
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绪论 第1章
1.1.1 课程设计的目的和要求 1.项目名称
5000m3×10沥青储罐区防安全设计 2. 设计内容
1) 根据国家相关规范，结合罐区的防火间距，合理确定罐区的形状、大小、面积等客观情况，进行总平面布置的设计；
2) 根据储存的条件，对储罐进行选材、型号、安装方式及安全附件（安全阀、避雷针、静电接地等）的设计；
3) 防火堤的安全设计；
4) 针对沥青储罐的特点，精心储罐保温加热系统级储罐搅拌器的设计； 5) 进行罐区消防系统的设计；
6) 进行储罐区物质危险性分析及储运过程危险性分析，划分火灾危险等级； 7) 安全管理对策措施。 1.1.2 课程设计内容
1) 熟悉相关设计规范；
2) 查阅有关书籍、手册、文献资料，了解目前沥青储存的状况，比较各种储存方式的优劣，选择合适的储存方式和容器；
3) 确定总平面布置及防火间距，绘制总平面布置图；
4) 根据所选的储存容器的种类，进行罐体的基本设计，查阅相关的手册确定罐体的材料、结构、型号及安全附件的选型；
5) 针对设计出来的罐区，进行消防系统的设计，包括消防通道、消防等级的确定、灭火剂（灭火器材）的选型、防雷电静电措施设计等；
6) 完成工程的安全技术及管理制度设计。
1.2 沥青的概述及储存工艺条件
1.2.1 沥青的概述
沥青以完全溶于二硫化碳的天然的或火成的或天然的与火成的烃类混合物
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南京工业大学本科生课程设计
为主要成分的黑色液体、半固体或固体物质。不溶于水。主要成分是沥青质
和树脂。沥青质不溶于低沸点烷烃，却能被低沸点烷烃沉淀。关于其理化特性可见下表。
表1-1 理化特性
pH值: 无资料 沸点(℃): <470
相对蒸气密度(空气=1): 无资料 辛醇/水分配系数: 无资料 引燃温度(℃): 485
熔点(℃): 无资料
相对密度(水=1): 1.15-1.25 临界压力(MPa): 无资料 闪点(℃): 204.4
爆炸下限[％(V/V)]: 30(g/m3)
最小点火能(mJ): 20 最大爆炸压力(MPa): 0.61 溶解性：不溶于水，溶于溶于二硫化碳、四氯
导电性能：绝缘体(常温下)
化碳、氢氧化钠等
沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种，在其应用方面，在矿质材料中掺入路用沥青材料铺筑的各种类型的路面。沥青结合料提高了铺路用粒料抵抗行车和自然因素对路面损害的能力，使路面平整少尘、不透水、经久耐用。
根据《建筑设计防火规范》 GB50016-2006[1]和《石油化工企业设计防火规范》GB50160-20008[2]，可确定沥青分别为丙1类和丙B类。
1.2.2沥青的储存工艺条件
根据沥青的理化性质，对于5000㎡×10的沥青罐区中沥青储存，可选定路面沥青储存进行安全设计。道路石油沥青基本不具有挥发性，高温下（150℃以上）与空气中的氧气反应，180℃以上与元素硫反应迅速，会与卤素发生取代反应。闪点180℃以上，相对密度1.04左右。
沥青的储存条件：除长期不使用的沥青可放在自然温度下存贮外，沥青在混合料拌合场地贮罐中的贮存温度不宜低于130℃，并不得高于170℃。
本次设计选取路面沥青为储存物质，储存温度设定为150℃。因为沥青基本无挥发性，闪点较高，在常压下即可保存，且化学性质稳定，腐蚀性很低，具有很高的安全性，所以可选用固定拱顶罐，并采用导热油加热保温在150℃，常压下储存。
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