论文总字数：24772字

摘 要

最近几年来，为了抓住经济社会和国家工业化进程迅速发展所带来的巨大机遇，化工厂的生产规模和生产效率变得越来越高。对那些需氧量巨大的工厂来说，以高压氧气钢瓶供氧的方式已经显得有点落后，严重制约企业的快速发展。为了改善现状，提高生产效率，大型用氧工厂都开始自建液氧气化站。液氧密度极大，1m³的液态氧可气化成约800m³的气态氧，因此，氧气以液态方式存储可以大幅地增加储运能力，有效克服传统氧气钢瓶运输效率低、劳动强度大等缺点^[5]。而在另一方面，由于现在没有专门针对液氧气化站的设计规范，现行的设计规范和标准尚有一些不能被完全覆盖的地方，或者有些老的液氧气化站未能按照设计标准来进行设计，从而使得液氧气化站存在着一些安全隐患和不规范之处，再加上液氧及液氧气化站的危险性很大，一旦发生意外事故，后果不堪设想。本文主要通过查阅大量文献资料，对液氧储罐进行安全设计，包括罐体的结构设计和强度设计、安全附件的设计；对液氧气化站进行总平面布局设计；利用合适的分析评价方法对液氧气化站进行风险分析；系统地制定液氧气化站安全管理措施。

关键词：液氧储罐 平面布局 风险分析

Safety design of liquid oxygen gasification station

Abstract

In recent years, in order to seize the huge opportunities brought by the rapid development of economic society and national industrialization process, the production scale and efficiency of chemical plants have become increasingly high. For those factories with huge oxygen demand, the way of supplying oxygen by high-pressure oxygen cylinders has become a little backward, which seriously restricts the rapid development of enterprises. In order to improve the current situation and production efficiency, large-scale oxygen plants have started to build their own liquid oxygen gasification stations. The density of liquid oxygen is very high. 1m3 of liquid oxygen can be gasified into 800m3 of gaseous oxygen. Therefore, the storage of oxygen in liquid mode can greatly increase the storage and transportation capacity, and effectively overcome the disadvantages of low transportation efficiency and high labor intensity of traditional oxygen cylinders. On the other hand, because there is no design specification for the liquid oxygen gasification station, there are still some places that cannot be completely covered by the current design specifications and standards, or some old liquid oxygen gasification stations cannot be designed according to the design standards, so there are some hidden dangers and irregularities in the liquid oxygen gasification station, plus the dangers of the liquid oxygen and the liquid oxygen gasification station It is very dangerous. Once an accident happens, the consequences are unimaginable. In this paper, the safety design of liquid oxygen storage tank, including tank structure design, strength design and safety accessories design, general layout design of liquid oxygen gasification station, risk analysis of liquid oxygen gasification station by using appropriate analysis and evaluation methods, and safety management measures of liquid oxygen gasification station are systematically formulated.

Key Words：Liquid oxygen tanks；Plane layout；risk analysis

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 概述 1

1.1背景 1

1.2液氧 1

第二章 液氧气化站的总平面设计 4

2.1一般原则 4

2.2一般防护设施 4

2.3消防通道 4

2.4设置卸车区 5

2.5防火间距 5

2.6小结 6

第三章 液氧储罐设计 7

3.1液氧储罐结构设计及强度设计 7

3.1.1设计要求 7

3.1.2液氧储罐材质选择 8

3.1.3封头形式选择 8

3.1.4内胆厚度选择 9

3.1.5保冷设计 10

3.2安全附件设计 11

3.2.1安全阀 11

3.2.2检查孔 13

3.2.3透光孔 14

3.2.4液位计 14

3.3小结 14

第四章 液氧气化站的安全设计 16

4.1灭火器材的配置 16

4.2安全监控系统 19

4.3防雷设计和导除静电设计 19

4.4小结 19

第五章 液氧气化站风险分析 20

5.1风险识别 20

5.1.1物质危险性识别 20

5.1.2生产过程潜在危险性识别 20

5.2危险与可操作性分析（HAZOP） 21

5.2.1HAZOP分析 21

5.3小结 29

第六章 液氧气化站安全管理措施 30

6.1安全管理一般原则 30

6.2充灌过程的安全管理 30

6.3运行过程中的安全管理 31

6.4检维修过程中的安全管理 31

6.5操作人员的安全管理 32

6.6应急处理措施 32

6.6.1泄漏 33

6.6.2火灾 33

6.6.3爆炸 33

6.7小结 33

参考文献 34

第一章 概述

1.1背景

近年来，随着国家工业化进程的飞速发展，我国经济发展也呈现出稳定的发展态势，在此背景下我国氧气的需求量也同样呈现出迅速增长的情况。但由于传统高压氧气钢瓶供氧的方式已经无法满足工业化发展的需求，越来越多的工厂开始自建液氧气化站。液氧气化站主要原料是液氧，潜在的危险性很高，极容易发生火灾爆炸事故，后果不堪设想。

2019年7月19日，河南省煤气有限责任公司义马气化厂C套空分装置发生爆炸着火事故，造成15人死亡，16人重伤。事故原因是空气分离装置冷箱泄漏处理不当，发生“砂爆”，引发冷箱倒塌，导致附近500m³氧贮槽破裂，周围可燃物在液氧泄漏的条件下发生爆炸、燃烧。大量的液氧事故案例使我们深刻的认识到此类事故的严重性。为了提高液氧储罐的安全性及液氧气化站的本质安全，必须对液氧气化站进行合理有效的设计，并开展安全评价来优化安全设计。

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