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文献综述
一、 前言
苯乙烯是合成高分子材料的重要原料,也是石油化学工业行业的基础原料。主要用于制造聚苯乙烯、合成橡胶、离子交换树脂等[1]。苯乙烯是用苯取代乙烯的一个氢原子形成的有机化合物，其单体的化学性能十分活泼，在不存在任何阻聚剂的情况下很容易的发生自聚反应，该反应是放热反应，不加以控制会导致温度持续上升甚至引发储罐爆炸[2]，苯乙烯暴露空气中会逐渐发生聚合和氧化作用，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热或与氧化剂接触,也会有引起燃烧爆炸的危险[1]。另外，苯乙烯对人体有较严重的危害，因此，苯乙烯的储存必须要有严格的化学、物理和管理条件。鉴于苯乙烯的特殊物化学性质,有必要对苯乙烯储罐进行设计以及对苯乙烯储罐区的进行合理的规划布置。
二、 有关苯乙烯储罐的文献回顾
2.1苯乙烯储罐以及压力容器的设计
目前，国内外对苯乙烯的的研究主要集中在苯乙烯的加工工艺方面，对苯乙烯储罐这种压力容器的设计、制造、防腐方面研究的较多。苯乙烯作为一种乙A类液体[3]，由于其特殊的理化性质，在储存过程中可能发生的质量问题主要是聚合物、色度、杂质等问题，可以相应的的采取了一些方法，如在苯乙烯中加入阻聚剂来防止苯乙烯的聚合反应，控制苯乙烯的温度，采用冷却系统，采用氮气保护等[4]。在苯乙烯的存储设备方面，2005年，蔡祥通在《有地脚螺栓的苯乙烯储罐的设计》中，指出了罐体壁厚计算、罐顶厚度计算，空罐时的风载荷的算方法[5]，有很强的借鉴意义。除此之外，我们还应该研究对苯乙烯储罐的结构设计的其他参数进行设计：（1）选材,罐体的选材要满足苯乙烯的理化性质，要充分考虑力金属材料的力学性能与加工工艺性能。（2）选型，储罐所储存的介质性质不同需要选用不同型式。其结构型式主要有: 固定顶罐、浮顶罐、内浮顶罐、球罐和卧罐等。具体确定储罐的型式，首先应明确储罐所储存的介质的火灾危险性类别，然后根据介质的火灾危险性类别来确定储罐型式[1]。（3）安全附件的选用，常见的安全附件主要有防爆孔或防爆片，呼吸阀、安全阀、阻火器、安全连锁装置等[6]。（4）强度设计，还应包括开孔补强，压力容器的开孔补强，从设计方法区分大致下述几种： 等面积补强法、极限补强法、 安定性分析、其它方法，如试验应力分析法、采用增量塑性理论方法研究容器开孔及补强等。从补强结构区分，其基本结构大致分为两大类：补强圈搭焊结构、 整体补强结构[7]。国内对苯乙烯罐体的改良方法提出了一些具体措施，在储罐的容积，内部结构的设计，气体密封保护系统的设计方面研究的较深入，在方案投用后去的了良好的效果[8]。
2.2苯乙烯罐区平面布置
罐区的平面布置主要参考《石油库设计规范》[9]，《石油化工企业设计防火规范》[10]，《储罐区防火堤设计规范》[11]中的相关规定，根据罐区储存物质的特点、性质、储存要求、储罐的型式、容量、数量确定罐区相应的平面布置。防火堤、防火墙的设计，应在满足各项技术要求的基础上，因地制宜，合理选型，达到安全耐久、经济合理的效果。在7度及7度以上地区，应进行地震作用效应和其他载荷效应的基本组合计算[10]。
2.3苯乙烯储罐区的消防设计
可燃液体化工品、油品的特性是易燃、易爆、有毒，有害，如果出现火灾事故,将对人身、财产和环境造成极大的危害。由于火灾危险性大,贮罐区除了必要的安全布置、保证防火间距等措施外,消防系统设施的配置尤为重要[12]。苯乙烯储罐区主要采用泡沫灭火系统和喷淋冷却系统。泡沫是扑救苯乙烯火灾的主要灭火剂,灭火泡沫是由泡沫灭火剂的水溶液通过化学、物理的作用, 充填大量气体后形成的无数小气泡。比重在0.001～0.5之间。由于泡沫的比重远远小于一般可燃液体的比重，因而可以漂浮于液体的表面，形成一个泡沫覆盖层。同时，泡沫又具有一定的粘性，可以粘附于一般可燃固体的表面。泡沫灭火系统主要通过以下手段起作用：(1)覆盖作用 (2)封闭作用(3)冷却作用（4)窒息作用[13]。苯乙烯储罐还采用了喷淋冷却装置。固定喷淋冷却水装置是油罐上装设的一种水冷却降温设施。在夏天气温高的时候，对地面油罐不断均匀地进行喷淋水冷却，水由罐顶经罐壁流下，使冷却水带走油罐所吸收的太阳辐射热，降低油罐气体空间温度，使昼夜油面温度变化幅度减小，大大减少油罐的呼吸损耗。
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