乙烯罐区技术汇总
液化烃是指在15℃时，蒸气压大于0.1MPa 的烃类液体及其他类似液体，具有易燃、易爆等危险特性。液化乙烯储存罐区就是属于重大危险源区域，在日常检查中属于重点检查对象，也是液化烃类安全专项整治的重点对象。在实际生产过程、面对各项检查及异常工况时，生产技术人员对于乙烯罐区的专业性、系统性、针对性， 能够降低各种风险并确保重大危险源区域内的安全可靠。
1. 乙烯储存方式有哪些？
乙烯装置生产的乙烯产品大都呈低温液态，储存方式主要有两种，加压法和低温法。
加压法储存是在加压条件下用球罐储存液态乙烯，此种储存方法适用于中间储罐，储存的液态乙烯回乙烯装置汽化后进入下游装置。
低温法储存是在常压低温的条件下用低温储罐储存液态乙烯，此储存法适用于成品储罐，储存的液态乙烯密度大，相同重量条件下相对加压法的储存体积小，有利于远洋海运的商运销售。
2. 乙烯加压法储存的优缺点有哪些？
优点：
①可以耐受高压
②在相同的压力和直径下，球罐内应力最小，钢材消耗少
③占地相对较少
④配套设备少，维护简单
⑤土建工程小
缺点：
①设备材质要求高
②整体热处理复杂
③现场安装焊接要求高
3. 乙烯低温法储存的优缺点有哪些？
优点：
①常压储存
②单台容积较大
③有利于乙烯物料的大规模长途运输、装卸，进行乙烯贸易
④储存大型化，从而降低储存成本
⑤储运安全可靠
4. 乙烯球罐设置数量如何选定？
根据SH 3007《石油化工企业储运系统罐区设计规范》规定，并结合企业现有的实际情况，为满足开工、停产和在生产装置不平稳运行时的调整需要，乙烯产品作为中间储罐供企业内部下游装置使用时，一般总储存量为3～5天的下游装置用量。
当前，单台乙烯球罐储存容积在1000～3000m³，对于150kt/a乙烯装置为例，为保证乙烯产品3天的缓存时间，需要2000m³的球罐17台。
5. 乙烯的物化性质？
乙烯的物化性质：无色气体，略具烃类特有的臭味。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，溶于四氯化碳等有机溶剂。空气中最高容许浓度为100mg/m3。
外观与性状： 无色气体，略具烃类特有的臭味。 少量乙烯具有淡淡的甜味。
熔点(℃)： -169.4
沸点(℃)： -103.9
密度： 0.42
相对蒸气密度(空气=1)： 0.98
饱和蒸气压(kPa)： 4083.40(0℃)
燃烧热(kJ/mol)：1411.0
临界温度(℃)： 9.2
临界压力(MPa)： 5.04
引燃温度(℃)： 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？
乙烯属于属低毒类，具有较强的麻醉作用。吸入高浓度乙烯可立即引起意识丧失，无明显的兴奋期，但吸入新鲜空气后，可很快苏醒。对眼及呼吸道粘膜有轻微刺激性，液态乙烯可致皮肤冻伤。
长期接触，可引起头昏、全身不适、乏力、思维不集中。个别人有胃肠道功能紊乱症状。
乙烯泄漏对水体、土壤和大气可造成污染。与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。
7. 乙烯的火灾危险性是哪一种？
乙烯的火灾危险性分类为甲A类。
8. 乙烯球罐的操作参数分类？
乙烯球罐设计参数主要取决于所储乙烯介质的工作状态。目前乙烯球罐操作参数主要分为两类：一类操作温度约-30℃，设计温度一般为-40℃，设计压力2.2MPa；另一类多为操作温度-40℃，设计温度一般为-45～50℃，设计压力1.55-1.9MPa，需要选用-50℃级别的低温高强钢。
9. 乙烯球罐为什么要采用保冷层，选用什么材质？
乙烯在操作压力下的温度为-34℃，为了防止乙烯的温度升高而导致其饱和蒸气压升高，乙烯球罐采用聚氨酯保冷层或者泡沫玻璃进行隔热。
10. 乙烯罐区为什么要设置制冷设施？
乙烯罐区设置制冷设施一套，用于当装置停工时维持乙烯低温罐内的温度和压力，减少气体向火炬排放。
11. 乙烯球罐的液位测量选用哪种类型液位计？
对于中间产品罐的乙烯球罐的液位测量采用控制级的雷达液位计和伺服式液位计。若是作为成品及原料的乙烯球罐则采用计量级的雷达液位计和伺服式液位计进行测量。其测量精度应符合下表的规定：
12. 乙烯球罐的装填容积及液位报警设置？
根据TSG21的规定，装填系数正常宜取0.9。以2000m³的乙烯球罐为例，其内径为15700mm，液位低报警设定为2645mm，液位低低报警设定为1500mm，液位高报警设置为11957mm，液位高高报警设置为12622mm。参与液位联锁的液位开关安装高度为12622mm。
对于2000m³的乙烯球罐，其装填液位高报值为11957mm，为其直径的76%，装填液相容积为1735m³，占总容积的86.7%；其装填液位高报值为12622mm，为其直径的80%，装填液相容积为1823m³，占总容积的91%。
注：装填液位高度比值与实际装填容积比值是不相同的。
13. 低温乙烯储罐的类型有哪些？
低温法储存是在接近常压（正常操作压力102-112KPa）下和略低于乙烯沸点储存。低温储罐分为地上储罐和地下储罐两种类型；地上储罐根据其结构形式不同又分为单包容罐、双包容罐、全包容罐三种罐体形式，而地下储罐主要有薄膜罐。
14. 乙烯球罐区域选用什么类型现场仪表？
目前新建项目中现场仪表选用电子式仪表（智能型）。模拟量信号的仪表采用FF总线信号或4-20mA DC标准信号叠加HART协议。气信号采用20-100kPa标准信号。选用的电子式仪表根据危险区域的等级划分，符合IEC60079标准或GB3836标准，并具有国家权威的机构认证的符合国家防爆标准的产品。
15. 装置内设置扩音对讲系统有什么作用？
为解决在高噪声环境下罐区岗位与控制室之间的通信联系，在本罐区设置扩音对讲系统，此系统为无主机分散放大式，每台扩音对讲话站均具有电源、通话及功放电路，所有扩音对讲话站均并联在一根多芯专用电缆上。
16. 乙烯罐区集成过程控制系统（PCS）包含哪些？
①分散控制系统/现场总线控制系统（Distribution Control System / Field bus Control System - DCS/FCS）
②安全仪表系统（Safety Instrumented System - SIS）
③可燃/有毒气体报警系统（Gas Detection System - GDS）
④智能设备管理系统（Intelligent Devise Manager - IDM）
17. 乙烯低温储存原理？
乙烯在接近常压和略低于沸点的温度下储存。储存低温乙烯采用压缩、撤热和节流膨胀制冷原理，以达到保温的目的。具体工艺是：储罐顶部挥发的乙烯气体经过压缩机压缩、循环水冷却、冷凝器冷凝后，再经过节流膨胀制冷，以达到对储罐中低温液态乙烯的保温。保温冷量的调节是通过对低温液态乙烯储罐顶部的气相乙烯的抽吸、压缩而得到自控调节。
18. 乙烯罐区消防型式如何选择？
单罐容积≥1000m3 的球罐采用固定式水喷雾灭火系统进行冷却。喷头的喷洒角度宜为120°。球罐区周围设置水炮和消火栓进行辅助冷却和移动冷却。
19. 乙烯罐区水喷雾灭火系统消防水量如何设计？
根据规范GB50219-2014《水喷雾灭火系统设计规范》，单罐容积≥1000m3的球罐采用固定式水喷雾灭火系统进行冷却。消防水供给强度采用 10.2L/min.m2，火灾延续供水时间按 6 小时设计，系统响应时间不大于 120s。水喷雾灭火系统由喷雾喷头、管道、过滤器、雨淋阀组、报警系统等组成。雨淋阀组设置距被保护对象 15 米以外，雨淋阀按防爆设计。雨淋阀组可自动、远控和现场手动开停。所需水源由稳高压消防给水管道供给，供水压力 0.8~ 1.2MPa(G)，水温为常温。
20. 乙烯罐区水喷雾灭火系统如何启动？
自动控制方案：当任一发生火灾时，火灾探测报警器动作或巡检人员按下手动报警按钮，将火灾信号发送至控制室内的火灾报警控制盘，控制盘接到信号后自动联锁雨淋阀组上的电磁阀开启雨淋阀，向着火罐供水。待灭火完毕后，现场手动关闭雨淋阀组。
控制室手动启动方案：火灾报警控制盘上设置手动操作按钮，当控制盘接到火灾报警信号后，经人工确认，值班人员可手动操作按钮开启雨淋阀组上的电磁阀，实现上述灭火过程。
现场手动启动方案：发生火灾时，操作人员可直接在现场手动打开雨淋阀组，实现上述灭火过程。
21. 乙烯罐区小型灭火器都有哪些类型？
根据规范GB50140-2005建筑灭火器配置设计规范及《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008 要求，罐区及工艺泵棚设置有手提式或推车式磷酸铵盐干粉灭火器，可及时扑救初起火灾，减少火灾损失，保护人身和财产的安全。
22. 乙烯球罐初次进物料时为什么需要预冷？
乙烯球罐初次引入乙烯时，是从生产装置或者外购的低温乙烯，当乙烯液体直接送入压力较低的乙烯罐时，液相乙烯会大量吸热，导致乙烯罐瞬间温差剧增，乙烯罐的温度会急剧下降，可能会超过乙烯罐的极限温度，从而损坏乙烯罐。因此，乙烯罐进料前必须进行预冷。预冷分为气相预冷和液相预冷两步，保证球罐下降温度为5℃/h，防止由于剧烈温变发生球罐脆裂现象。
23. 乙烯罐区的紧急切断阀应满足什么防火要求？
乙烯球罐紧急切断阀的防火要求应符合GB50160的相关规定，紧急切断阀应符合API607或API6FA标准的火灾安全（fire-safe）型阀门。位于火灾危险区内并用于驱动和控制紧急切断阀的电源电缆和信号电缆应选用符合GB/T 19666标准的耐火型电缆。紧急切断阀的执行机构及其附件应有防火措施，首选安装防火保护罩，防火保护罩应符合UL1709标准，能够在1093℃下，抵抗烃类火灾30分钟。
24. 乙烯球罐设计围堰有什么作用？
乙烯罐区消防排水的收集原则上利用围堤内有效容积，当发生火灾时，切断通向围堤外部的自流管道阀门（雨水/含油污水），把消防事故水储存在围堤内，待事故结束后再确定存液的去向。当产生的事故水无法就地消纳时，除一部分储存在围堰内外，其余通过全厂雨水系统汇集后送往事故水储存池储存监控。事故后根据水质情况用泵提升送往污水处理厂或外排。
25. 乙烯球罐是几类容器？
乙烯球罐属于Ⅲ类容器。
26. 乙烯球罐需要检验哪些项目？
根据TSG R7001-2013《压力容器定期检验规则》，固定式压力容器定期检验项目共计18项：压力容器资料审查、宏观检验、安全附件检验、壁厚测定、强度校核、射线检测、超声检测、衍射时差法（TOFD）超声波检测、磁粉检测、渗透检测、声发射检测、材料成分分析、硬度检测、金相分析、耐压试验、气密性试验、氨检漏试验、氦卤素检漏试验。压力容器在定期检验时根据压力容器状况，选择需要做的检测项目。
27. 乙烯球罐检验前需要哪些资料？
乙烯球罐检验前，需要的主要资料有：
①设计、制造资料：
球罐设计图纸、强度计算书、制造厂提供的球壳板以及零部件的合格证、质量证明书、制造竣工图、监督检验证书；
②安装检验资料、记录：
球罐组装检验记录、焊接记录、产品试板报告、无损检测报告、焊缝返修记录及位置图、焊后几何尺寸检查报告、整体热处理报告、耐压试验报告、基础沉降检测报告、球罐支柱垂直度检测报告、气密性试验报告；
③球罐运行、检验记录：
球罐运行温度、压力、介质含H2S杂质情况、充装量等、历次年度检查报告。
28. 乙烯罐区属于几级重大危险源？
乙烯罐区属于一级重大危险源。
来源：石化工程笔记
