外浮頂罐氮封防雷方案研究

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1、外浮頂罐氮封防雷方案研究外浮頂罐二次密封的結(jié)構(gòu)有效減少了汕品的蒸發(fā)損耗量，卻易在一、二次密封ZI'可的空腔內(nèi)積聚高濃度油氣，當(dāng)浮盤遭受雷擊，產(chǎn)綸火花吋，浮盤密封處的油氣可能會(huì)引起爆炸。冃前，國(guó)內(nèi)外已發(fā)生多起雷擊起火事件。氮?dú)鉁缁鹣到y(tǒng)的引入將有效降低外浮頂罐發(fā)生火災(zāi)、爆炸等危險(xiǎn)事故的幾率，其原理是，在一、二次密封空腔內(nèi)充入氮?dú)?，降低空腔?nèi)氧氣的濃度，從而不能支持汕氣的燃燒。氮?dú)獠坏黔h(huán)境友好氣體，還不與其它物質(zhì)或混合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不會(huì)造成物質(zhì)的二次污染。外浮頂罐充氮防雷系統(tǒng)一般主要山三部分組成，見(jiàn)圖仁一是制氮儲(chǔ)存；二是

2、信號(hào)處理控制；三是充氮管網(wǎng)，該部分有惰化防雷充氮和滅火充氮兩種流程⑴。高壓儲(chǔ)罐圖1系統(tǒng)組成示意制氮機(jī)氣體壓縮機(jī)1充氮系統(tǒng)1.1氮封用氣量的確定《氮?dú)?IG-100)火火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》⑵推薦了火火或惰化用氮量的計(jì)算公式:100100-CS二0.7997+0.00293T(2)式中：W——全淹沒(méi)滅火設(shè)計(jì)用量或惰化設(shè)計(jì)用量，單位為公斤(kg)；Kb—開(kāi)口補(bǔ)償系數(shù)，是個(gè)可變數(shù)對(duì)氣體、液體、電氣火災(zāi)和固體表面火災(zāi)，在滅火劑噴放詢不能自動(dòng)關(guān)閉的開(kāi)口，其而積不應(yīng)大于防護(hù)區(qū)總內(nèi)表而積的3%,在計(jì)算滅火劑用量吋，應(yīng)考慮開(kāi)口補(bǔ)償量。開(kāi)口補(bǔ)

3、償系數(shù)Kb的計(jì)算公式：位=1+30心bAAo—開(kāi)口總而積，單位為平方米（m'）；A—防護(hù)區(qū)的內(nèi)側(cè)而、底面、頂面（包括其中的開(kāi)口）的總面積，單位為平方米（mb；V—防護(hù)區(qū)凈容積。（m3,即封閉空間容積減去不會(huì)吸收滅火劑的固定結(jié)構(gòu)），單位為立方米（m3）；K—防護(hù)區(qū)海拔高度修正系數(shù)（按附錄E的規(guī)定取值），是個(gè)可變數(shù)；S—滅火劑氣體在101kPa大氣壓和防護(hù)區(qū)最低環(huán)境溫度下的質(zhì)量體積，單位為立方米每公斤（n?/kg）；T—防護(hù)區(qū)最低環(huán)境溫度，單位為攝氏度（°C）；C—防護(hù)區(qū)滅火設(shè)計(jì)濃度或惰化設(shè)計(jì)濃度，單位為百分?jǐn)?shù)（％）；海拔

4、高度修正系數(shù)如表E.1所示。表E.1海拔高度修正系數(shù)海拔高度m修正系數(shù)（K）「0001.1101.010000.89015000.83520000.78025000.72530000.67035000.61540000.56045000.505氮?dú)釯G-100的火火濃度和最小設(shè)計(jì)滅火濃度如表C.1所示。表C.1氮?dú)釯G-100的滅火濃度和最小設(shè)計(jì)滅火濃度可燃物名稱滅火濃度（體積％）最小設(shè)計(jì)滅火濃度（體積％）丙酮29.938.9乙睛26.734.7100#航空汽汕35.846.5航空渦輪用煤油36.247.1仁丁醇37.

5、248.4環(huán)己酮42.154.72號(hào)柴油35.846.5二乙讎33.843.9乙烷29.538.4乙醇34.544.9乙基醋酸脂32.742.5己烷34.444.7C烯42.154.7異丙基醇31.340.7甲烷30.039.0甲醇41.253.6丁酮35.846.5甲基異丁酗32.342.0辛烷35.846.5戊烷32.442.1石汕讎35.045.5丙烷32.342.0標(biāo)準(zhǔn)汽汕35.846.5甲苯28.036.4聚乙烯醋酸鹽34.444.7真空管道油32.442.1氮?dú)釯G-100的惰化濃度和最小設(shè)計(jì)惰化濃度如表D

6、.1。表D.1氮?dú)釯G-100的惰化濃度和最小設(shè)計(jì)惰化濃度可燃物名稱惰化濃度（％）最小設(shè)計(jì)惰化濃度（％）甲烷43.047.3丙烷49.053.91.2氧含量限值未找到相關(guān)規(guī)范明確油罐防雷所需氧含量限定值，認(rèn)為可根據(jù)氮?dú)釯G-100的設(shè)計(jì)濃度反算，女口，對(duì)甲烷的氮?dú)庾钚≡O(shè)計(jì)惰化濃度為47.3%,則空氣的所占體積不得人于52.7%,即氧含量不得人于52.7%*0.21=11%o文獻(xiàn)⑶中將8%的氧含量設(shè)置為不會(huì)發(fā)牛爆燃的安全值。1.3密封腔分段根據(jù)《氮?dú)猓↖G-100）滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》，將氮?dú)庥米鞅Ｗo(hù)氣體時(shí),其保護(hù)半徑為7

7、.5m,故汕罐上需布宜的噴射頭個(gè)數(shù)n：n二ttD/7.5（個(gè)）（3）1.4供氣管網(wǎng)壓力氮?dú)釯G/OO氣體滅火系統(tǒng)的噴嘴入口平均工作壓力（絕對(duì)壓力）的計(jì)算結(jié)果應(yīng)符合下列規(guī)定：對(duì)于工業(yè)管網(wǎng)供氣系統(tǒng)，應(yīng)不小于0.5MPa。1.5充氮速度李恩III等⑷対外浮頂罐油氣充氮惰化現(xiàn)象進(jìn)行了模擬，考察了氮?dú)饬髁吭?7Nm3/h下，不同流速對(duì)罐內(nèi)油氣濃度分布的影響，發(fā)現(xiàn)氮?dú)饬魉賹?duì)空間內(nèi)油氣濃度分布影響不人?，F(xiàn)搜索到的資料，未冇充氮速度的推薦值。2控制系統(tǒng)根據(jù)氧氣濃度控制氮?dú)獾某淙肓繒?huì)人大降低氮?dú)獬杀?。鼻氣濃度極限(LOC)安全冗余干擾上

8、限干擾下限23時(shí)間圖1釆用基于氧氣濃度的調(diào)節(jié)方式常規(guī)控制惰性化工藝中的02工藝詳解如下：防止氧氣濃度超過(guò)所謂氧氣濃度限制(LOC),出于安全起見(jiàn)，確定有兩個(gè)閾值，它們均低于LOCo這兩個(gè)閾值均屬于控制氮?dú)鉀_洗的設(shè)定點(diǎn)。當(dāng)氧氣濃度達(dá)到T預(yù)下限時(shí)，氮?dú)饬鲿?huì)中斷。當(dāng)超過(guò)干預(yù)上限時(shí)，恢復(fù)充入氮?dú)狻＿@意味著在安全操作得到保證的同吋，該惰性系