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乙烯罐區(qū)技術(shù)匯總

發(fā)布時間：

2025-03-05 10:03

液化烴是指在15℃時，蒸氣壓大于0.1MPa 的烴類液體及其他類似液體，具有易燃、易爆等危險特性。液化乙烯儲存罐區(qū)就是屬于重大危險源區(qū)域，在日常檢查中屬于重點檢查對象，也是液化烴類安全專項整治的重點對象。在實際生產(chǎn)過程、面對各項檢查及異常工況時，生產(chǎn)技術(shù)人員對于乙烯罐區(qū)的專業(yè)性、系統(tǒng)性、針對性， 能夠降低各種風(fēng)險并確保重大危險源區(qū)域內(nèi)的安全可靠。

                               

1. 乙烯儲存方式有哪些？

乙烯裝置生產(chǎn)的乙烯產(chǎn)品大都呈低溫液態(tài)，儲存方式主要有兩種，加壓法和低溫法。

加壓法儲存是在加壓條件下用球罐儲存液態(tài)乙烯，此種儲存方法適用于中間儲罐，儲存的液態(tài)乙烯回乙烯裝置汽化后進入下游裝置。

低溫法儲存是在常壓低溫的條件下用低溫儲罐儲存液態(tài)乙烯，此儲存法適用于成品儲罐，儲存的液態(tài)乙烯密度大，相同重量條件下相對加壓法的儲存體積小，有利于遠洋海運的商運銷售。

 

2. 乙烯加壓法儲存的優(yōu)缺點有哪些？

優(yōu)點：

①可以耐受高壓

②在相同的壓力和直徑下，球罐內(nèi)應(yīng)力最小，鋼材消耗少

③占地相對較少

④配套設(shè)備少，維護簡單

⑤土建工程小

缺點：

①設(shè)備材質(zhì)要求高

②整體熱處理復(fù)雜

③現(xiàn)場安裝焊接要求高

 

3. 乙烯低溫法儲存的優(yōu)缺點有哪些？

優(yōu)點：

①常壓儲存

②單臺容積較大

③有利于乙烯物料的大規(guī)模長途運輸、裝卸，進行乙烯貿(mào)易

④儲存大型化，從而降低儲存成本

⑤儲運安全可靠

 

4. 乙烯球罐設(shè)置數(shù)量如何選定？

根據(jù)SH 3007《石油化工企業(yè)儲運系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，并結(jié)合企業(yè)現(xiàn)有的實際情況，為滿足開工、停產(chǎn)和在生產(chǎn)裝置不平穩(wěn)運行時的調(diào)整需要，乙烯產(chǎn)品作為中間儲罐供企業(yè)內(nèi)部下游裝置使用時，一般總儲存量為3～5天的下游裝置用量。

當(dāng)前，單臺乙烯球罐儲存容積在1000～3000m³，對于150kt/a乙烯裝置為例，為保證乙烯產(chǎn)品3天的緩存時間，需要2000m³的球罐17臺。

 

5. 乙烯的物化性質(zhì)？

乙烯的物化性質(zhì)：無色氣體，略具烴類特有的臭味。少量乙烯具有淡淡的甜味。不溶于水，微溶于乙醇、酮、苯，溶于醚，溶于四氯化碳等有機溶劑?？諝庵凶罡呷菰S濃度為100mg/m3。

外觀與性狀： 無色氣體，略具烴類特有的臭味。 少量乙烯具有淡淡的甜味。 

熔點(℃)： -169.4 

沸點(℃)： -103.9 

密度： 0.42

相對蒸氣密度(空氣=1)： 0.98 

飽和蒸氣壓(kPa)： 4083.40(0℃) 

燃燒熱(kJ/mol)：1411.0 

臨界溫度(℃)： 9.2 

臨界壓力(MPa)： 5.04 

引燃溫度(℃)： 425 

爆炸上限%(V/V)： 36.0 

爆炸下限%(V/V)： 2.7 

 

6. 乙烯的危害性有哪些？

乙烯屬于屬低毒類，具有較強的麻醉作用。吸入高濃度乙烯可立即引起意識喪失，無明顯的興奮期，但吸入新鮮空氣后，可很快蘇醒。對眼及呼吸道粘膜有輕微刺激性，液態(tài)乙烯可致皮膚凍傷。

長期接觸，可引起頭昏、全身不適、乏力、思維不集中。個別人有胃腸道功能紊亂癥狀。

乙烯泄漏對水體、土壤和大氣可造成污染。與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。

 

7. 乙烯的火災(zāi)危險性是哪一種？

乙烯的火災(zāi)危險性分類為甲A類。

 

8. 乙烯球罐的操作參數(shù)分類？

乙烯球罐設(shè)計參數(shù)主要取決于所儲乙烯介質(zhì)的工作狀態(tài)。目前乙烯球罐操作參數(shù)主要分為兩類：一類操作溫度約-30℃，設(shè)計溫度一般為-40℃，設(shè)計壓力2.2MPa；另一類多為操作溫度-40℃，設(shè)計溫度一般為-45～50℃，設(shè)計壓力1.55-1.9MPa，需要選用-50℃級別的低溫高強鋼。

 

9. 乙烯球罐為什么要采用保冷層，選用什么材質(zhì)？

乙烯在操作壓力下的溫度為-34℃，為了防止乙烯的溫度升高而導(dǎo)致其飽和蒸氣壓升高，乙烯球罐采用聚氨酯保冷層或者泡沫玻璃進行隔熱。

 

10. 乙烯罐區(qū)為什么要設(shè)置制冷設(shè)施？

乙烯罐區(qū)設(shè)置制冷設(shè)施一套，用于當(dāng)裝置停工時維持乙烯低溫罐內(nèi)的溫度和壓力，減少氣體向火炬排放。

 

11. 乙烯球罐的液位測量選用哪種類型液位計？

對于中間產(chǎn)品罐的乙烯球罐的液位測量采用控制級的雷達液位計和伺服式液位計。若是作為成品及原料的乙烯球罐則采用計量級的雷達液位計和伺服式液位計進行測量。其測量精度應(yīng)符合下表的規(guī)定：

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12. 乙烯球罐的裝填容積及液位報警設(shè)置？

根據(jù)TSG21的規(guī)定，裝填系數(shù)正常宜取0.9。以2000m³的乙烯球罐為例，其內(nèi)徑為15700mm，液位低報警設(shè)定為2645mm，液位低低報警設(shè)定為1500mm，液位高報警設(shè)置為11957mm，液位高高報警設(shè)置為12622mm。參與液位聯(lián)鎖的液位開關(guān)安裝高度為12622mm。

對于2000m³的乙烯球罐，其裝填液位高報值為11957mm，為其直徑的76%，裝填液相容積為1735m³，占總?cè)莘e的86.7%；其裝填液位高報值為12622mm，為其直徑的80%，裝填液相容積為1823m³，占總?cè)莘e的91%。

注：裝填液位高度比值與實際裝填容積比值是不相同的。

 

13. 低溫乙烯儲罐的類型有哪些？

低溫法儲存是在接近常壓（正常操作壓力102-112KPa）下和略低于乙烯沸點儲存。低溫儲罐分為地上儲罐和地下儲罐兩種類型；地上儲罐根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式不同又分為單包容罐、雙包容罐、全包容罐三種罐體形式，而地下儲罐主要有薄膜罐。

 

14. 乙烯球罐區(qū)域選用什么類型現(xiàn)場儀表？

目前新建項目中現(xiàn)場儀表選用電子式儀表（智能型）。模擬量信號的儀表采用FF總線信號或4-20mA DC標準信號疊加HART協(xié)議。氣信號采用20-100kPa標準信號。選用的電子式儀表根據(jù)危險區(qū)域的等級劃分，符合IEC60079標準或GB3836標準，并具有國家權(quán)威的機構(gòu)認證的符合國家防爆標準的產(chǎn)品。

 

15. 裝置內(nèi)設(shè)置擴音對講系統(tǒng)有什么作用？

為解決在高噪聲環(huán)境下罐區(qū)崗位與控制室之間的通信聯(lián)系，在本罐區(qū)設(shè)置擴音對講系統(tǒng)，此系統(tǒng)為無主機分散放大式，每臺擴音對講話站均具有電源、通話及功放電路，所有擴音對講話站均并聯(lián)在一根多芯專用電纜上。

 

16. 乙烯罐區(qū)集成過程控制系統(tǒng)（PCS）包含哪些？

①分散控制系統(tǒng)/現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（Distribution Control System / Field bus Control System - DCS/FCS）

②安全儀表系統(tǒng)（Safety Instrumented System - SIS）

③可燃/有毒氣體報警系統(tǒng)（Gas Detection System - GDS）

④智能設(shè)備管理系統(tǒng)（Intelligent Devise Manager - IDM）

 

17. 乙烯低溫儲存原理？

乙烯在接近常壓和略低于沸點的溫度下儲存。儲存低溫乙烯采用壓縮、撤熱和節(jié)流膨脹制冷原理，以達到保溫的目的。具體工藝是：儲罐頂部揮發(fā)的乙烯氣體經(jīng)過壓縮機壓縮、循環(huán)水冷卻、冷凝器冷凝后，再經(jīng)過節(jié)流膨脹制冷，以達到對儲罐中低溫液態(tài)乙烯的保溫。保溫冷量的調(diào)節(jié)是通過對低溫液態(tài)乙烯儲罐頂部的氣相乙烯的抽吸、壓縮而得到自控調(diào)節(jié)。

 

18. 乙烯罐區(qū)消防型式如何選擇？

單罐容積≥1000m3 的球罐采用固定式水噴霧滅火系統(tǒng)進行冷卻。噴頭的噴灑角度宜為120°。球罐區(qū)周圍設(shè)置水炮和消火栓進行輔助冷卻和移動冷卻。

 

19. 乙烯罐區(qū)水噴霧滅火系統(tǒng)消防水量如何設(shè)計？

根據(jù)規(guī)范GB50219-2014《水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》，單罐容積≥1000m3的球罐采用固定式水噴霧滅火系統(tǒng)進行冷卻。消防水供給強度采用 10.2L/min.m2，火災(zāi)延續(xù)供水時間按 6 小時設(shè)計，系統(tǒng)響應(yīng)時間不大于 120s。水噴霧滅火系統(tǒng)由噴霧噴頭、管道、過濾器、雨淋閥組、報警系統(tǒng)等組成。雨淋閥組設(shè)置距被保護對象 15 米以外，雨淋閥按防爆設(shè)計。雨淋閥組可自動、遠控和現(xiàn)場手動開停。所需水源由穩(wěn)高壓消防給水管道供給，供水壓力 0.8~ 1.2MPa(G)，水溫為常溫。

 

20. 乙烯罐區(qū)水噴霧滅火系統(tǒng)如何啟動？

自動控制方案：當(dāng)任一發(fā)生火災(zāi)時，火災(zāi)探測報警器動作或巡檢人員按下手動報警按鈕，將火災(zāi)信號發(fā)送至控制室內(nèi)的火災(zāi)報警控制盤，控制盤接到信號后自動聯(lián)鎖雨淋閥組上的電磁閥開啟雨淋閥，向著火罐供水。待滅火完畢后，現(xiàn)場手動關(guān)閉雨淋閥組。 

控制室手動啟動方案：火災(zāi)報警控制盤上設(shè)置手動操作按鈕，當(dāng)控制盤接到火災(zāi)報警信號后，經(jīng)人工確認，值班人員可手動操作按鈕開啟雨淋閥組上的電磁閥，實現(xiàn)上述滅火過程。 

現(xiàn)場手動啟動方案：發(fā)生火災(zāi)時，操作人員可直接在現(xiàn)場手動打開雨淋閥組，實現(xiàn)上述滅火過程。

 

21. 乙烯罐區(qū)小型滅火器都有哪些類型？

根據(jù)規(guī)范GB50140-2005建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范及《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》GB50160-2008 要求，罐區(qū)及工藝泵棚設(shè)置有手提式或推車式磷酸銨鹽干粉滅火器，可及時撲救初起火災(zāi)，減少火災(zāi)損失，保護人身和財產(chǎn)的安全。

 

22. 乙烯球罐初次進物料時為什么需要預(yù)冷？

乙烯球罐初次引入乙烯時，是從生產(chǎn)裝置或者外購的低溫乙烯，當(dāng)乙烯液體直接送入壓力較低的乙烯罐時，液相乙烯會大量吸熱，導(dǎo)致乙烯罐瞬間溫差劇增，乙烯罐的溫度會急劇下降，可能會超過乙烯罐的極限溫度，從而損壞乙烯罐。因此，乙烯罐進料前必須進行預(yù)冷。預(yù)冷分為氣相預(yù)冷和液相預(yù)冷兩步，保證球罐下降溫度為5℃/h，防止由于劇烈溫變發(fā)生球罐脆裂現(xiàn)象。

 

23. 乙烯罐區(qū)的緊急切斷閥應(yīng)滿足什么防火要求？

乙烯球罐緊急切斷閥的防火要求應(yīng)符合GB50160的相關(guān)規(guī)定，緊急切斷閥應(yīng)符合API607或API6FA標準的火災(zāi)安全（fire-safe）型閥門。位于火災(zāi)危險區(qū)內(nèi)并用于驅(qū)動和控制緊急切斷閥的電源電纜和信號電纜應(yīng)選用符合GB/T 19666標準的耐火型電纜。緊急切斷閥的執(zhí)行機構(gòu)及其附件應(yīng)有防火措施，首選安裝防火保護罩，防火保護罩應(yīng)符合UL1709標準，能夠在1093℃下，抵抗烴類火災(zāi)30分鐘。

 

24. 乙烯球罐設(shè)計圍堰有什么作用？

乙烯罐區(qū)消防排水的收集原則上利用圍堤內(nèi)有效容積，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，切斷通向圍堤外部的自流管道閥門（雨水/含油污水），把消防事故水儲存在圍堤內(nèi)，待事故結(jié)束后再確定存液的去向。當(dāng)產(chǎn)生的事故水無法就地消納時，除一部分儲存在圍堰內(nèi)外，其余通過全廠雨水系統(tǒng)匯集后送往事故水儲存池儲存監(jiān)控。事故后根據(jù)水質(zhì)情況用泵提升送往污水處理廠或外排。

 

25. 乙烯球罐是幾類容器？

乙烯球罐屬于Ⅲ類容器。

 

26. 乙烯球罐需要檢驗?zāi)男╉椖浚?/strong>

根據(jù)TSG R7001-2013《壓力容器定期檢驗規(guī)則》，固定式壓力容器定期檢驗項目共計18項：壓力容器資料審查、宏觀檢驗、安全附件檢驗、壁厚測定、強度校核、射線檢測、超聲檢測、衍射時差法（TOFD）超聲波檢測、磁粉檢測、滲透檢測、聲發(fā)射檢測、材料成分分析、硬度檢測、金相分析、耐壓試驗、氣密性試驗、氨檢漏試驗、氦鹵素檢漏試驗。壓力容器在定期檢驗時根據(jù)壓力容器狀況，選擇需要做的檢測項目。

 

27. 乙烯球罐檢驗前需要哪些資料？

乙烯球罐檢驗前，需要的主要資料有：

①設(shè)計、制造資料：

球罐設(shè)計圖紙、強度計算書、制造廠提供的球殼板以及零部件的合格證、質(zhì)量證明書、制造竣工圖、監(jiān)督檢驗證書；

②安裝檢驗資料、記錄：

球罐組裝檢驗記錄、焊接記錄、產(chǎn)品試板報告、無損檢測報告、焊縫返修記錄及位置圖、焊后幾何尺寸檢查報告、整體熱處理報告、耐壓試驗報告、基礎(chǔ)沉降檢測報告、球罐支柱垂直度檢測報告、氣密性試驗報告；

③球罐運行、檢驗記錄：

球罐運行溫度、壓力、介質(zhì)含H2S雜質(zhì)情況、充裝量等、歷次年度檢查報告。

 

28. 乙烯罐區(qū)屬于幾級重大危險源？

乙烯罐區(qū)屬于一級重大危險源。

 

來源：石化工程筆記

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