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乙烯罐區(qū)技術(shù)匯總

發(fā)布時(shí)間：

2025-03-05 10:03

液化烴是指在15℃時(shí)，蒸氣壓大于0.1MPa 的烴類(lèi)液體及其他類(lèi)似液體，具有易燃、易爆等危險(xiǎn)特性。液化乙烯儲(chǔ)存罐區(qū)就是屬于重大危險(xiǎn)源區(qū)域，在日常檢查中屬于重點(diǎn)檢查對(duì)象，也是液化烴類(lèi)安全專(zhuān)項(xiàng)整治的重點(diǎn)對(duì)象。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程、面對(duì)各項(xiàng)檢查及異常工況時(shí)，生產(chǎn)技術(shù)人員對(duì)于乙烯罐區(qū)的專(zhuān)業(yè)性、系統(tǒng)性、針對(duì)性，能夠降低各種風(fēng)險(xiǎn)并確保重大危險(xiǎn)源區(qū)域內(nèi)的安全可靠。

1. 乙烯儲(chǔ)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(chǔ)存方式主要有兩種，加壓法和低溫法。

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

低溫法儲(chǔ)存是在常壓低溫的條件下用低溫儲(chǔ)罐儲(chǔ)存液態(tài)乙烯，此儲(chǔ)存法適用于成品儲(chǔ)罐，儲(chǔ)存的液態(tài)乙烯密度大，相同重量條件下相對(duì)加壓法的儲(chǔ)存體積小，有利于遠(yuǎn)洋海運(yùn)的商運(yùn)銷(xiāo)售。

2. 乙烯加壓法儲(chǔ)存的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？

優(yōu)點(diǎn)：

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(duì)較少

④配套設(shè)備少，維護(hù)簡(jiǎn)單

⑤土建工程小

缺點(diǎn)：

①設(shè)備材質(zhì)要求高

②整體熱處理復(fù)雜

③現(xiàn)場(chǎng)安裝焊接要求高

3. 乙烯低溫法儲(chǔ)存的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？

優(yōu)點(diǎn)：

①常壓儲(chǔ)存

②單臺(tái)容積較大

③有利于乙烯物料的大規(guī)模長(zhǎng)途運(yùn)輸、裝卸，進(jìn)行乙烯貿(mào)易

④儲(chǔ)存大型化，從而降低儲(chǔ)存成本

⑤儲(chǔ)運(yùn)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(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，并結(jié)合企業(yè)現(xiàn)有的實(shí)際情況，為滿(mǎn)足開(kāi)工、停產(chǎn)和在生產(chǎn)裝置不平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)的調(diào)整需要，乙烯產(chǎn)品作為中間儲(chǔ)罐供企業(yè)內(nèi)部下游裝置使用時(shí)，一般總儲(chǔ)存量為3～5天的下游裝置用量。

當(dāng)前，單臺(tái)乙烯球罐儲(chǔ)存容積在1000～3000m³，對(duì)于150kt/a乙烯裝置為例，為保證乙烯產(chǎn)品3天的緩存時(shí)間，需要2000m³的球罐17臺(tái)。

5. 乙烯的物化性質(zhì)？

乙烯的物化性質(zhì)：無(wú)色氣體，略具烴類(lèi)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(jī)溶劑。空氣中最高容許濃度為100mg/m3。

外觀與性狀：無(wú)色氣體，略具烴類(lèi)特有的臭味。少量乙烯具有淡淡的甜味。

熔點(diǎn)(℃)： -169.4

沸點(diǎn)(℃)： -103.9

密度： 0.42

相對(duì)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(lèi)，具有較強(qiáng)的麻醉作用。吸入高濃度乙烯可立即引起意識(shí)喪失，無(wú)明顯的興奮期，但吸入新鮮空氣后，可很快蘇醒。對(duì)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(zhǎng)期接觸，可引起頭昏、全身不適、乏力、思維不集中。個(gè)別人有胃腸道功能紊亂癥狀。

乙烯泄漏對(duì)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(xiǎn)性是哪一種？

乙烯的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類(lèi)為甲A類(lèi)。

8. 乙烯球罐的操作參數(shù)分類(lèi)？

乙烯球罐設(shè)計(jì)參數(shù)主要取決于所儲(chǔ)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(lèi)：一類(lèi)操作溫度約-30℃，設(shè)計(jì)溫度一般為-40℃，設(shè)計(jì)壓力2.2MPa；另一類(lèi)多為操作溫度-40℃，設(shè)計(jì)溫度一般為-45～50℃，設(shè)計(jì)壓力1.55-1.9MPa，需要選用-50℃級(jí)別的低溫高強(qiáng)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(jìn)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(shí)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(cè)量選用哪種類(lèi)型液位計(jì)？

對(duì)于中間產(chǎn)品罐的乙烯球罐的液位測(cè)量采用控制級(jí)的雷達(dá)液位計(jì)和伺服式液位計(jì)。若是作為成品及原料的乙烯球罐則采用計(jì)量級(jí)的雷達(dá)液位計(jì)和伺服式液位計(jì)進(jìn)行測(cè)量。其測(cè)量精度應(yīng)符合下表的規(guī)定：

12. 乙烯球罐的裝填容積及液位報(bào)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(bào)警設(shè)定為2645mm，液位低低報(bào)警設(shè)定為1500mm，液位高報(bào)警設(shè)置為11957mm，液位高高報(bào)警設(shè)置為12622mm。參與液位聯(lián)鎖的液位開(kāi)關(guān)安裝高度為12622mm。

對(duì)于2000m³的乙烯球罐，其裝填液位高報(bào)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(bào)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(shí)際裝填容積比值是不相同的。

13. 低溫乙烯儲(chǔ)罐的類(lèi)型有哪些？

低溫法儲(chǔ)存是在接近常壓（正常操作壓力102-112KPa）下和略低于乙烯沸點(diǎn)儲(chǔ)存。低溫儲(chǔ)罐分為地上儲(chǔ)罐和地下儲(chǔ)罐兩種類(lèi)型；地上儲(chǔ)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(chǔ)罐主要有薄膜罐。

14. 乙烯球罐區(qū)域選用什么類(lèi)型現(xiàn)場(chǎng)儀表？

目前新建項(xiàng)目中現(xiàn)場(chǎng)儀表選用電子式儀表（智能型）。模擬量信號(hào)的儀表采用FF總線信號(hào)或4-20mA DC標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)疊加HART協(xié)議。氣信號(hào)采用20-100kPa標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。選用的電子式儀表根據(jù)危險(xiǎn)區(qū)域的等級(jí)劃分，符合IEC60079標(biāo)準(zhǔn)或GB3836標(biāo)準(zhǔn)，并具有國(guó)家權(quán)威的機(jī)構(gòu)認(rèn)證的符合國(guó)家防爆標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。

15. 裝置內(nèi)設(shè)置擴(kuò)音對(duì)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(kuò)音對(duì)講系統(tǒng)，此系統(tǒng)為無(wú)主機(jī)分散放大式，每臺(tái)擴(kuò)音對(duì)講話(huà)站均具有電源、通話(huà)及功放電路，所有擴(kuò)音對(duì)講話(huà)站均并聯(lián)在一根多芯專(zhuān)用電纜上。

16. 乙烯罐區(qū)集成過(guò)程控制系統(tǒng)（PCS）包含哪些？

①分散控制系統(tǒng)/現(xiàn)場(chǎng)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(bào)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(chǔ)存原理？

乙烯在接近常壓和略低于沸點(diǎn)的溫度下儲(chǔ)存。儲(chǔ)存低溫乙烯采用壓縮、撤熱和節(jié)流膨脹制冷原理，以達(dá)到保溫的目的。具體工藝是：儲(chǔ)罐頂部揮發(fā)的乙烯氣體經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮、循環(huán)水冷卻、冷凝器冷凝后，再經(jīng)過(guò)節(jié)流膨脹制冷，以達(dá)到對(duì)儲(chǔ)罐中低溫液態(tài)乙烯的保溫。保溫冷量的調(diào)節(jié)是通過(guò)對(duì)低溫液態(tài)乙烯儲(chǔ)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(jìn)行冷卻。噴頭的噴灑角度宜為120°。球罐區(qū)周?chē)O(shè)置水炮和消火栓進(jìn)行輔助冷卻和移動(dòng)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(jì)？

根據(jù)規(guī)范GB50219-2014《水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jìn)行冷卻。消防水供給強(qiáng)度采用 10.2L/min.m2，火災(zāi)延續(xù)供水時(shí)間按 6 小時(shí)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間不大于 120s。水噴霧滅火系統(tǒng)由噴霧噴頭、管道、過(guò)濾器、雨淋閥組、報(bào)警系統(tǒng)等組成。雨淋閥組設(shè)置距被保護(hù)對(duì)象 15 米以外，雨淋閥按防爆設(shè)計(jì)。雨淋閥組可自動(dòng)、遠(yuǎn)控和現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)開(kāi)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(dòng)？

自動(dòng)控制方案：當(dāng)任一發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火災(zāi)探測(cè)報(bào)警器動(dòng)作或巡檢人員按下手動(dòng)報(bào)警按鈕，將火災(zāi)信號(hào)發(fā)送至控制室內(nèi)的火災(zāi)報(bào)警控制盤(pán)，控制盤(pán)接到信號(hào)后自動(dòng)聯(lián)鎖雨淋閥組上的電磁閥開(kāi)啟雨淋閥，向著火罐供水。待滅火完畢后，現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)關(guān)閉雨淋閥組。

控制室手動(dòng)啟動(dòng)方案：火災(zāi)報(bào)警控制盤(pán)上設(shè)置手動(dòng)操作按鈕，當(dāng)控制盤(pán)接到火災(zāi)報(bào)警信號(hào)后，經(jīng)人工確認(rèn)，值班人員可手動(dòng)操作按鈕開(kāi)啟雨淋閥組上的電磁閥，實(shí)現(xiàn)上述滅火過(guò)程。

現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)啟動(dòng)方案：發(fā)生火災(zāi)時(shí)，操作人員可直接在現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)打開(kāi)雨淋閥組，實(shí)現(xiàn)上述滅火過(guò)程。

21. 乙烯罐區(qū)小型滅火器都有哪些類(lèi)型？

根據(jù)規(guī)范GB50140-2005建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范及《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)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(chē)式磷酸銨鹽干粉滅火器，可及時(shí)撲救初起火災(zāi)，減少火災(zāi)損失，保護(hù)人身和財(cái)產(chǎn)的安全。

22. 乙烯球罐初次進(jìn)物料時(shí)為什么需要預(yù)冷？

乙烯球罐初次引入乙烯時(shí)，是從生產(chǎn)裝置或者外購(gòu)的低溫乙烯，當(dāng)乙烯液體直接送入壓力較低的乙烯罐時(shí)，液相乙烯會(huì)大量吸熱，導(dǎo)致乙烯罐瞬間溫差劇增，乙烯罐的溫度會(huì)急劇下降，可能會(huì)超過(guò)乙烯罐的極限溫度，從而損壞乙烯罐。因此，乙烯罐進(jìn)料前必須進(jìn)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(mǎn)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(biāo)準(zhǔn)的火災(zāi)安全（fire-safe）型閥門(mén)。位于火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)并用于驅(qū)動(dòng)和控制緊急切斷閥的電源電纜和信號(hào)電纜應(yīng)選用符合GB/T 19666標(biāo)準(zhǔn)的耐火型電纜。緊急切斷閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)及其附件應(yīng)有防火措施，首選安裝防火保護(hù)罩，防火保護(hù)罩應(yīng)符合UL1709標(biāo)準(zhǔn)，能夠在1093℃下，抵抗烴類(lèi)火災(zāi)30分鐘。

24. 乙烯球罐設(shè)計(jì)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(shí)，切斷通向圍堤外部的自流管道閥門(mén)（雨水/含油污水），把消防事故水儲(chǔ)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(wú)法就地消納時(shí)，除一部分儲(chǔ)存在圍堰內(nèi)外，其余通過(guò)全廠雨水系統(tǒng)匯集后送往事故水儲(chǔ)存池儲(chǔ)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(lèi)容器？

乙烯球罐屬于Ⅲ類(lèi)容器。

26. 乙烯球罐需要檢驗(yàn)?zāi)男╉?xiàng)目？

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

27. 乙烯球罐檢驗(yàn)前需要哪些資料？

乙烯球罐檢驗(yàn)前，需要的主要資料有：

①設(shè)計(jì)、制造資料：

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

②安裝檢驗(yàn)資料、記錄：

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

③球罐運(yùn)行、檢驗(yàn)記錄：

球罐運(yùn)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(bào)告。

28. 乙烯罐區(qū)屬于幾級(jí)重大危險(xiǎn)源？

乙烯罐區(qū)屬于一級(jí)重大危險(xiǎn)源。

來(lái)源：石化工程筆記