??????? 3 4 2爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的范圍確定爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的范圍確定應(yīng)綜合考慮釋放源的級(jí)別和位置,易燃物質(zhì)的性質(zhì),空氣流通狀況,障礙物及生產(chǎn)條件,運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),技經(jīng)比較等諸多因素。正常操作時(shí),甲醇這種甲類易燃液體,其蒸氣的擴(kuò)散范圍約3ｍ;泄漏后其蒸氣的擴(kuò)散范圍在10～15ｍ。因此,甲醇罐區(qū)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的范圍取15ｍ為宜。
??????? 3 4 3爆炸性混合物的分類、分級(jí)和分組爆炸性氣體應(yīng)按其最大試驗(yàn)安全間隙(ＭＥＳＧ)或最小點(diǎn)燃電流(ＭＩＣＲ)及引燃溫度(℃)進(jìn)行分類、分級(jí)和分組。甲醇蒸氣應(yīng)劃為ＩＡ類(級(jí))、Ｔ1組。
??????? 3 4 4甲醇罐區(qū)的電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)：甲醇罐區(qū)的電氣設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求:(1)宜將正常運(yùn)行時(shí)易產(chǎn)生火花的電氣設(shè)備,如變配電設(shè)備、開(kāi)關(guān)柜、事故發(fā)電機(jī)等布置在遠(yuǎn)離甲醇儲(chǔ)罐的爆炸危險(xiǎn)性較小或沒(méi)有爆炸危險(xiǎn)的區(qū)域內(nèi);(2)在滿足罐區(qū)工藝及安全前提下,應(yīng)減少防爆電氣設(shè)備的數(shù)量;(3)設(shè)置的防爆電氣設(shè)備必須是符合現(xiàn)行國(guó)家或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品;(4)不宜設(shè)置攜帶式電氣設(shè)備;(5)應(yīng)根據(jù)罐區(qū)內(nèi)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的分區(qū)、爆炸性甲醇蒸氣混合物的級(jí)別和組別,選擇相應(yīng)的電氣設(shè)備;(6)防爆電氣設(shè)備的級(jí)別和組別不應(yīng)低于甲醇蒸氣混合物的級(jí)別和組別(ＩＡ級(jí)、Ｔ1組)。
??????? 3 5控制甲醇蒸氣與空氣混合物的濃度：甲醇罐區(qū)發(fā)生起火爆炸的條件之一,是有濃度合適的甲醇蒸氣與空氣混合物。雖然罐區(qū)中受設(shè)備和操作條件限制,完全消除甲醇蒸氣混合物是不可能的,但是通過(guò)合理布置、減少蒸氣排放、通風(fēng)、惰化和設(shè)置甲醇蒸氣濃度監(jiān)測(cè)等措施,盡量減少甲醇蒸氣與空氣混合物的存在范圍,控制混合氣濃度,使之達(dá)不到爆炸極限是完全可以做到的。
??????? 3 5 1減少蒸氣排放：減少蒸氣排放是罐區(qū)防火防爆的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)上應(yīng)做好下列幾點(diǎn):(1)選擇合適的罐型,減少“呼吸”引起的蒸氣外泄;(2)采用密封性能良好的閥門(mén)、泵、法蘭、墊片等;(3)設(shè)置正確的防火堤、污水收集池等。
??????? 3 5 2通風(fēng)：罐區(qū)內(nèi)的建筑物(如配電、控制室等)應(yīng)設(shè)有通風(fēng)設(shè)施(自然或強(qiáng)制)。
??????? 3 5 3惰化：向甲醇蒸氣空氣混合物中充入惰性氣體,可以減少甚至消除爆炸危險(xiǎn)和制止火焰蔓延。當(dāng)混合氣中氧含量降到一定值時(shí),即使已著火的火焰也會(huì)熄滅,這種不能使物質(zhì)燃燒的最大氧含量稱為最高允許含氧量。對(duì)于甲醇蒸氣而言,當(dāng)用Ｎ2氣惰化時(shí),最高允許含氧濃度為10%;當(dāng)用ＣＯ2時(shí),則為13 5%[3]。甲醇罐區(qū)適用的惰性氣體有Ｎ2、ＣＯ2和煙道氣,但需注意這些惰性氣體本身的氧含量一般不得超過(guò)2%[3]。
??????? 3 6設(shè)置阻火器：阻火器能有效地阻止外界火源進(jìn)入儲(chǔ)罐。根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定,儲(chǔ)存像甲醇這種甲類易燃液體的固定頂儲(chǔ)罐,頂部與大氣相通的呼吸管道上必須設(shè)置阻火器,且應(yīng)安裝在呼吸閥的下部。
??????? 3 7管道與閥門(mén)：在甲醇罐區(qū)的管道安全設(shè)計(jì)時(shí),工藝物料管道應(yīng)符合下列基本要求:(1)采用無(wú)縫管道,管道之間除必須用法蘭或螺紋連接外,其余均應(yīng)采用焊接;(2)管道應(yīng)架空或沿地面敷設(shè)。必須采用管溝敷設(shè)時(shí),應(yīng)采取措施防止物料在管溝內(nèi)積聚,并在進(jìn)、出罐群及建(構(gòu))筑物處密封隔離,管溝內(nèi)的污水應(yīng)經(jīng)水封井排入污水管網(wǎng);(3)管道不得穿越與其無(wú)關(guān)的建(構(gòu))筑物的上方或地下。如必須跨越鐵路或道路,應(yīng)敷設(shè)在管涵或套管內(nèi),且保持足夠的凈高度(分別為≥5ｍ、5.5ｍ);(4)跨越鐵路、道路或建(構(gòu))筑物的管道上不應(yīng)設(shè)置閥門(mén)、法蘭、螺紋接頭和補(bǔ)償器等,以免漏料著火;(5)進(jìn)、出儲(chǔ)罐的主管道根部宜設(shè)雙重閥門(mén);(6)進(jìn)、出儲(chǔ)罐群的主管道,在罐群的邊界處應(yīng)設(shè)隔斷閥和“8”字盲板。
??????? 3 8噴淋冷卻：甲醇具有較強(qiáng)的揮發(fā)性,甲醇罐在夏季操作時(shí),固定頂儲(chǔ)罐由于“小呼吸”作用造成的甲醇蒸氣外逸損失是十分明顯的,因此,有必要設(shè)置水噴淋冷卻設(shè)施,以減少物料損失,并保證安全。
??????? 3 9防止靜電與雷擊：
??????? 3 9 1防止靜電甲醇罐區(qū)內(nèi)可能引起燃燒、爆炸的靜電火源主要來(lái)自物料輸送、人員行走、穿脫衣服以及其它物體摩擦產(chǎn)生的靜電。因此,與罐區(qū)安全設(shè)計(jì)密切相關(guān)的則是防止和減少物料輸送產(chǎn)生的靜電,其主要內(nèi)容包括:(1)控制物料流速：液體物料在管道中的流速越高,接近管壁處的速度梯度就越高,因而產(chǎn)生的靜電量也越大。 (2)控制進(jìn)料方式：甲醇液體經(jīng)管道進(jìn)入儲(chǔ)罐時(shí)應(yīng)設(shè)防沖擊檔板。如甲醇從頂部進(jìn)入儲(chǔ)罐,進(jìn)料管應(yīng)伸至罐底部,距底不大于100ｍｍ,以減少靜電產(chǎn)生;(3)防止水等雜質(zhì)混入甲醇物料：由于不同物質(zhì)間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)要產(chǎn)生靜電,因此,應(yīng)盡力防止水等雜質(zhì)進(jìn)入物料系統(tǒng);(4)管道、儲(chǔ)罐等的接地與跨接：靜電荷的產(chǎn)生并不危險(xiǎn),實(shí)際的危險(xiǎn)在于電荷的積聚,一旦儲(chǔ)備到足夠的能量,就會(huì)放電產(chǎn)生火花將可燃?xì)怏w引燃引爆。故為了加速靜電荷的釋放,甲醇罐區(qū)內(nèi)的管道、儲(chǔ)罐上的導(dǎo)電不連續(xù)處應(yīng)采用金屬導(dǎo)體跨接,并進(jìn)行靜電接地處理;(5)其它防靜電設(shè)施：除采取上述措施外,對(duì)大型甲醇罐區(qū),在甲醇物料管線上還可設(shè)置靜電緩和器、靜電消除器等防止和減少靜電荷積聚的設(shè)施。
??????? 3 9 2防止雷擊：由于雷電在極短時(shí)間內(nèi)放出巨大的能量,如果甲醇罐區(qū)內(nèi)的易燃易爆區(qū)域遭受雷擊,就易造成火災(zāi)、爆炸事故。為抑制和減少雷電的危害,應(yīng)設(shè)置防雷裝置,常見(jiàn)的有避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶、避雷器。針對(duì)甲醇罐區(qū)不同的儲(chǔ)罐型式（如固定頂、浮頂）,防雷設(shè)施的設(shè)置也各異。
??????? 3 10消防設(shè)施
??????? 3 10 1可燃?xì)怏w報(bào)警及聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)在甲醇罐區(qū)內(nèi)存在著大量的可燃液體甲醇,當(dāng)其蒸氣在空氣中的濃度達(dá)到爆炸下限時(shí)(6.7%),遇火源就會(huì)著火甚至爆炸。因此,在易泄漏的部位(如人孔、法蘭、閥門(mén)、機(jī)泵的密封點(diǎn)等)通常都設(shè)置固定式可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器,以隨時(shí)監(jiān)測(cè)泄漏情況。當(dāng)甲醇蒸氣在空氣中的濃度達(dá)其爆炸下限的20%～25%時(shí)(即濃度為～1.5%),便發(fā)出聲光信號(hào)報(bào)警,以提示盡快進(jìn)行排險(xiǎn)處理; 當(dāng)濃度達(dá)爆炸下限的40%～50%時(shí)(即濃度為～3%),報(bào)警的同時(shí),應(yīng)與消防水泵、噴淋冷卻水、固定滅火系統(tǒng)、進(jìn)入罐區(qū)的物料閥和通訊/廣播等設(shè)施聯(lián)動(dòng)。
??????? 3 10 2滅火系統(tǒng)對(duì)于甲醇罐區(qū),主要的滅火設(shè)施有:(1)固定式雨淋噴水滅火系統(tǒng)　該系統(tǒng)由水噴頭、傳動(dòng)裝置、噴水管網(wǎng)、雨淋閥等組成。發(fā)生火災(zāi)時(shí),系統(tǒng)管道內(nèi)給水是通過(guò)火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)控制雨淋閥來(lái)實(shí)現(xiàn)的,并設(shè)有手動(dòng)開(kāi)啟閥門(mén)裝置。只要雨淋閥啟動(dòng)后,就可在它的保護(hù)區(qū)內(nèi)迅速地、大面積地噴水滅火,降溫和滅火效果十分顯著。在夏季時(shí),該系統(tǒng)也可作為噴水降溫、減少儲(chǔ)罐“小呼吸”損失之用;(2)固定式低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)　該系統(tǒng)由泡沫液儲(chǔ)罐、泡沫比例混合器、泡沫液混合液管線、消防泵、泡沫產(chǎn)生器、閥門(mén)以及水源和動(dòng)力源組成。對(duì)甲醇罐區(qū),應(yīng)選擇液上噴射泡沫滅火系統(tǒng),且泡沫液應(yīng)具有抗溶性。此外,該系統(tǒng)不宜與滅火水槍同時(shí)使用。(3)移動(dòng)式滅火系統(tǒng)　在甲醇罐區(qū),應(yīng)設(shè)置足夠的移動(dòng)式滅火器。當(dāng)發(fā)生局部小型火災(zāi)時(shí),工作人員能夠使用推車式、手提式滅火器將火災(zāi)迅速撲滅。常用的滅火藥劑有二氧化碳滅火劑、干粉滅火劑、鹵代烷滅火劑等;(4)完善的消防水管網(wǎng)　罐區(qū)內(nèi)應(yīng)按規(guī)范設(shè)置完善的消防水管網(wǎng)系統(tǒng),該系統(tǒng)包括消防水池(罐)、消防水泵、環(huán)狀管網(wǎng)、消防栓等。特別是消防泵應(yīng)采用能在斷電等緊急情況下迅速啟動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī),如柴油機(jī)。
??????? 4防火防爆設(shè)計(jì)審查：為做好安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì),在防火防爆設(shè)計(jì)工作以及對(duì)防火防爆設(shè)計(jì)的檢查和審核中,都應(yīng)根據(jù)甲醇儲(chǔ)存過(guò)程和設(shè)備的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性,以及發(fā)生著火爆炸危險(xiǎn)的各種條件逐項(xiàng)進(jìn)行分析、研究,建立可靠的防火防爆安全防護(hù)體系,確保罐區(qū)安全運(yùn)行。甲醇罐區(qū)的防火防爆設(shè)計(jì)檢查和審核的依據(jù)是相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,包括ＡＮＳＩ/ＮＦＰＡ30、《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》。現(xiàn)將其項(xiàng)目及要點(diǎn)歸納如下。
??????? 4 1罐區(qū)規(guī)劃：(1)廠址及總平面布置(2)安全距離及道路(3)建(構(gòu))筑物及附屬設(shè)備：①耐火等級(jí)與結(jié)構(gòu);②建造材料; ③排水、排氣及其它;④安全標(biāo)識(shí)。(4)滅火設(shè)施①滅火劑的選用;②消防水及滅火劑的用量;③滅火設(shè)施的配置。
??????? 4 2過(guò)程/設(shè)備設(shè)計(jì)：(1)泵的配置與密封方式(2)罐型與單罐容積(3)甲醇流速與進(jìn)料方式(4)管道、閥門(mén)的型式、位置、連接和布置(5)安全裝置的構(gòu)造與位置①呼吸閥與阻火器;②惰化與惰性氣體用量;③可燃?xì)怏w檢測(cè)系統(tǒng);④防止水等雜質(zhì)進(jìn)入物料的措施;⑤信號(hào)報(bào)警(報(bào)警值、聲光信號(hào)、報(bào)警按鈕、通訊/廣播等);⑥聯(lián)動(dòng)(鎖)裝置(噴淋/冷卻聯(lián)動(dòng)、物料聯(lián)鎖、泡沫滅火聯(lián)動(dòng)、消防水泵聯(lián)動(dòng));⑦水噴淋/冷卻系統(tǒng);⑧消防水系統(tǒng)(水池、泵、管網(wǎng)、消火栓、消防泵的驅(qū)動(dòng)機(jī));⑨防火防爆警示牌;(6)電氣設(shè)備①爆炸危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí)與范圍;②電氣(儀表)設(shè)備的選用;③電氣(儀表)線路的布置;④設(shè)備/管道的防靜電跨接與接地;⑤避雷設(shè)施;⑥事故電源。