蘇國(guó)東，王興龍

(中海油石化工程有限公司，山東 濟(jì)南 250101)

二硝基甲苯化學(xué)式C6H3CH3(NO2)2，簡(jiǎn)稱(chēng)DNT，常溫下是淡黃色固態(tài)物質(zhì),是重要的化工原料和中間體，是生產(chǎn)TDT的主要原料[1]。為保證裝置生產(chǎn)的連續(xù)性，需設(shè)置物料儲(chǔ)存中間罐區(qū)。本文以某化工廠15萬(wàn)t/a TDI 生產(chǎn)項(xiàng)目為例，探討DNT儲(chǔ)罐罐區(qū)平面布置。

1 基本參數(shù)

罐區(qū)布置需根據(jù)儲(chǔ)存物料的相關(guān)理化性質(zhì)，火災(zāi)危險(xiǎn)類(lèi)別，毒物危害程度等進(jìn)行確定，本文中儲(chǔ)存物料DNT相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 儲(chǔ)存物料相關(guān)參數(shù)

注：表中毒性分級(jí)，根據(jù)GBZ 230-2010《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級(jí)》[2]的規(guī)定，火災(zāi)類(lèi)別根據(jù)GB50160-2008《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》(2018版)[3]的規(guī)定分類(lèi)，表中火災(zāi)類(lèi)別中DNT物料狀態(tài)為液態(tài)。

2 罐區(qū)設(shè)備

DNT儲(chǔ)罐采取內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐。內(nèi)浮頂罐具有獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)：一是能有效地防止風(fēng)、砂、雨雪或灰塵的侵入，絕對(duì)保證儲(chǔ)液的質(zhì)量。同時(shí)減少空氣污染，減少著火爆炸危險(xiǎn)，發(fā)生火災(zāi)一般不會(huì)造成大面積燃燒，易于保證儲(chǔ)液質(zhì)量；二是在密封相同情況下，與浮頂相比可以進(jìn)一步降低蒸發(fā)損耗。本項(xiàng)目DNT罐區(qū)共有兩臺(tái)DNT儲(chǔ)罐，全容積2×200 m3，罐體直徑8000 mm，罐壁高度4200 mm，正常存儲(chǔ)量不應(yīng)超過(guò)儲(chǔ)罐80%，設(shè)計(jì)周轉(zhuǎn)時(shí)間24 h。儲(chǔ)罐材質(zhì)316 L，罐壁高度4 m。DNT罐區(qū)的主要設(shè)備有DNT儲(chǔ)罐、DNT供料泵(3臺(tái))、DNT罐浮水泵、DNT正壓防止罐、DNT負(fù)壓防止罐、DNT浮水緩沖罐等組成。

3 罐區(qū)的平面布置

DNT罐的布置符合GB50160-2008《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》(2018版)對(duì)于丙類(lèi)流體與其他火災(zāi)危險(xiǎn)流體儲(chǔ)罐的間距要求和丙類(lèi)流體與辦公場(chǎng)所的距離要求，符合單罐單堤要求。排水溝的設(shè)置符合《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》中7.3.2的規(guī)定。防火堤與儲(chǔ)罐的間距符合《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》中6.2的規(guī)定。供料泵設(shè)置在罐區(qū)南側(cè)，并以圍堰防止事故液體擴(kuò)散。

由于DNT凝固會(huì)產(chǎn)生爆炸風(fēng)險(xiǎn)，本項(xiàng)目參考了建筑設(shè)計(jì)防爆手冊(cè)和爆炸的破壞作用與傷害分區(qū)[4]等文獻(xiàn)，結(jié)合本項(xiàng)目特點(diǎn)，在DNT儲(chǔ)罐外周設(shè)置厚度為500 mm、高度為4.3 m的鋼筋混凝土防護(hù)墻，雙面配筋，混凝土等級(jí)C35，基礎(chǔ)埋深2.3 m。兩個(gè)儲(chǔ)罐間的隔墻為3.8 m高，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。在防護(hù)墻四周用回填土護(hù)坡防護(hù)。

儲(chǔ)罐四周設(shè)置4.3 m高的防護(hù)墻，為了方便操作人員檢維修地面管線和儲(chǔ)罐頂部管線，為滿足消防要求，本項(xiàng)目在防火墻四周設(shè)置了一周高度為EL3.300 m的消防平臺(tái)，并通過(guò)平臺(tái)與儲(chǔ)罐頂部連同，操作人員不僅可以從EL3.300 m平臺(tái)觀察罐區(qū)內(nèi)設(shè)施，還可以通過(guò)EL4.300 m平臺(tái)去儲(chǔ)罐頂部檢修相關(guān)儀表和管線等。操作人員可以從罐區(qū)內(nèi)地面，通過(guò)爬梯上到EL3.300平臺(tái)，增加了逃生通道，讓罐區(qū)的通道布置滿足了規(guī)范[5]對(duì)于同一罐區(qū)兩個(gè)方位均有通道的要求。

淋浴洗眼器、軟管站作為操作常用裝置，應(yīng)根據(jù)其功能就近設(shè)置，方便了操作。本罐區(qū)設(shè)置了三臺(tái)淋浴洗眼器和三臺(tái)軟管站，罐區(qū)防火墻內(nèi)各設(shè)置一臺(tái)，泵區(qū)設(shè)置一臺(tái)。軟管站按照輻射范圍15 m半徑布置。

DNT儲(chǔ)罐四周設(shè)置了4.3 m高的防護(hù)墻，可能造成可燃?xì)怏w集聚，同時(shí)會(huì)造成氧氣不足。氧氣不足會(huì)導(dǎo)致檢維修人員呼吸困難，而可燃?xì)怏w集聚，會(huì)有爆炸危險(xiǎn)，一旦有明火或者電火花等，可能會(huì)瞬時(shí)引爆罐區(qū)，造成嚴(yán)重的人身財(cái)產(chǎn)損失。為滿足通風(fēng)要求，本項(xiàng)目在每個(gè)儲(chǔ)罐隔堤內(nèi)均設(shè)置了一臺(tái)風(fēng)機(jī)(6000 m3/h)，進(jìn)風(fēng)管進(jìn)口成90°L型布置，保證覆蓋到每個(gè)隔堤內(nèi)的兩個(gè)方位，排風(fēng)管沿內(nèi)管廊梁底通往防護(hù)墻外。罐區(qū)平面布置見(jiàn)圖1(見(jiàn)下頁(yè))。

4 總結(jié)

本文總結(jié)了DNT罐區(qū)平面布置設(shè)計(jì)過(guò)程中的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，綜合考慮介質(zhì)的特性，在滿足裝置的工藝要求和檢維修需求的情況下，充分考慮了裝置和人身的安全，具體分析項(xiàng)目特殊性，進(jìn)行了相應(yīng)的平面優(yōu)化設(shè)計(jì)，為類(lèi)似物料平面布置提供了參考。