凝析油、輕烴罐區(qū)及裝車區(qū)工藝安裝

李 靜，楊 晟，沈秋玉，王克良，杜廷召

（1. 六盤水師范學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程系，貴州 六盤水 553004；2.中國石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司華北分公司，河北 任丘 062552）

設(shè)備與自控

凝析油、輕烴罐區(qū)及裝車區(qū)工藝安裝

李 靜1，楊 晟1，沈秋玉1，王克良1，杜廷召2

（1. 六盤水師范學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程系，貴州 六盤水 553004；2.中國石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司華北分公司，河北 任丘 062552）

某儲(chǔ)氣庫集注站內(nèi)設(shè)置低壓油氣水處理系統(tǒng)，處理采氣期生產(chǎn)運(yùn)行中產(chǎn)生的凝析油、污水、烴水露點(diǎn)控制過程中產(chǎn)生的輕烴和凝析油處理過程產(chǎn)生的低壓氣。站內(nèi)設(shè)置凝析油穩(wěn)定裝置，處理站內(nèi)凝析油，處理后的凝析油采用內(nèi)浮頂罐儲(chǔ)存，裝車外運(yùn)。輕烴采用球罐儲(chǔ)存，裝車外運(yùn)。

凝析油；輕烴；罐區(qū)；裝車

1 基本定義

天然氣凝液：從天然氣中回收的液體烴類混合物的總稱，一般含有乙烷、液化石油氣和天然汽油。也稱混合輕烴[1]。

穩(wěn)定輕烴：從天然氣凝液中提取的，以戊烷及更重的烴類為主要成分的油品，其終沸點(diǎn)不高于190℃，在規(guī)定的蒸氣壓下，允許含少量丁烷。也稱天然汽油[2]。

未穩(wěn)定凝析油：從凝析氣中分離出的未經(jīng)穩(wěn)定的烴類液體。

穩(wěn)定凝析油：從未穩(wěn)定凝析油中提取的，以戊烷及更重的烴類為主要成分的油品。

2 流程描述

集注站內(nèi)經(jīng)過穩(wěn)定處理的凝析油采用常壓內(nèi)浮頂罐進(jìn)行存儲(chǔ)。正常工況下，凝析油經(jīng)泵增壓后通過匯管，依次進(jìn)入儲(chǔ)罐存儲(chǔ)。當(dāng)管內(nèi)液位超高時(shí)，會(huì)發(fā)生報(bào)警，并關(guān)閉入口閥門。

由于儲(chǔ)罐不可避免存在水以及其他雜質(zhì)，罐底裝有切水閥，水位達(dá)到一定高度時(shí)需要將水放出來，進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)污水回注。

凝析油外輸時(shí)，通過凝析油裝車泵進(jìn)行增壓。凝析油裝車泵共6臺(tái)（Qv=38m3·h-1，揚(yáng)程H=60m），相對應(yīng)的裝車口有6個(gè)。采用非金屬軟管裝車，每個(gè)裝車口配一根裝車放空軟管。

不穩(wěn)定輕烴采用帶壓球罐進(jìn)行存儲(chǔ)。正常工況下，不穩(wěn)定輕烴經(jīng)泵增壓后通過匯管，進(jìn)入儲(chǔ)罐存儲(chǔ)。當(dāng)罐內(nèi)液位超高時(shí)，會(huì)發(fā)生報(bào)警，并關(guān)閉入口閥門。同時(shí)，球罐設(shè)有溫度控制系統(tǒng)，當(dāng)罐內(nèi)或者罐體溫度超高時(shí)，會(huì)啟動(dòng)消防系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)噴淋冷卻。同樣，球罐底部也設(shè)有切水閥門，當(dāng)罐底水位達(dá)到一定高度時(shí)進(jìn)行切水操作。

不穩(wěn)定輕烴外輸時(shí)，通過輕烴裝車泵進(jìn)行增壓。輕烴增壓泵選擇3臺(tái)輕烴裝車泵，設(shè)置3個(gè)裝車口，裝車采用下裝鶴管。

穩(wěn)定凝析油及不穩(wěn)定輕烴均采用定量裝車系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)裝車、外輸。定量裝車系統(tǒng)中，只需要設(shè)置好裝車的體積，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝車控制，計(jì)量方便，而且減少了人工計(jì)量的誤差。

3 工藝安裝總結(jié)

3.1 罐區(qū)工藝安裝

凝析油采用常壓內(nèi)浮頂罐進(jìn)行存儲(chǔ)。輕烴采用帶壓球罐進(jìn)行存儲(chǔ)。

儲(chǔ)罐管底標(biāo)高應(yīng)滿足：(1)滿足泵的吸入要求；(2)滿足罐前支管道與主管道連接所需安裝尺寸的要求。

內(nèi)浮頂罐應(yīng)設(shè)置量油孔、人孔、排污孔和放水管。

儲(chǔ)罐的主要進(jìn)出口管道，應(yīng)采用撓性或彈性連接方式，并應(yīng)滿足地基沉降和抗震要求[3]。在此，采用金屬軟管連接儲(chǔ)罐與管線。金屬軟管在安裝設(shè)計(jì)時(shí)主要滿足柔性管件的橫向位移（即垂直于軟管長度方向上的位移），而柔性管件的軸向位移（即軟管長度方向上的位移）是由管道補(bǔ)償設(shè)計(jì)來吸收，對于金屬軟管引起的軸向變形應(yīng)限制在允許范圍內(nèi)。

球罐應(yīng)設(shè)置2個(gè)人孔，1個(gè)安裝在罐體上部頂端，另1個(gè)安裝在罐體下部方便檢修人員進(jìn)出儲(chǔ)罐的位置。

凝析油罐和輕烴球罐出來的排污管線由于是依靠高差排污，為了防止管線內(nèi)超壓時(shí)污水反向沖進(jìn)罐內(nèi)，設(shè)置了大于排污管管徑的金屬短節(jié)。這樣就可以避免污水進(jìn)入罐內(nèi)的情況發(fā)生。

泵的吸入管道是確保泵能處于正常工作狀態(tài)的關(guān)鍵。根據(jù)《石油化工管道裝置設(shè)計(jì)通則》（SH 3012-2000）規(guī)定：對于水平吸入的離心泵，當(dāng)入口管變徑時(shí)，應(yīng)在靠近泵的入口處設(shè)置偏心異徑管。當(dāng)管道從下向上進(jìn)泵時(shí)，應(yīng)采用頂平安裝，當(dāng)管道從上向下進(jìn)泵時(shí)，宜采用底平安裝[4]。

泵進(jìn)口前的偏心異徑接頭頂平安裝，是為了防止管道內(nèi)氣相在泵口積聚，形成氣泡進(jìn)入泵腔，損壞泵。

華北地區(qū)凍土層深度為0.7m，插過凍土層的管線部分要加電伴熱（管內(nèi)為液相介質(zhì)，氣相介質(zhì)時(shí)不用伴熱及保溫）。

管道布置與安裝：(1) 壓力儲(chǔ)罐液相進(jìn)出口接合管宜安裝在儲(chǔ)罐底部；(2) 放水管管徑宜為DN50，并安裝在罐體最低部位；(3) 當(dāng)儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)壓力相同、儲(chǔ)存物料性質(zhì)接近或相近，其氣相混合后不影響物料質(zhì)量時(shí)，儲(chǔ)罐之間宜設(shè)氣相平衡管。

儲(chǔ)罐儀表選用與安裝：(1) 壓力儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置液位計(jì)、溫度計(jì)、壓力表、低液位報(bào)警器、高高液位自動(dòng)連鎖切斷進(jìn)料裝置；(2) 液位計(jì)、溫度計(jì)、壓力表應(yīng)能就地指示，并應(yīng)傳送至控制室集中顯示；(3) 低液位報(bào)警的設(shè)定高度，應(yīng)滿足報(bào)警開始10～15min內(nèi)泵不會(huì)抽空的要求；(4) 罐頂?shù)膬x表或儀表元件盡量設(shè)置在罐頂梯子平臺(tái)附近。

3.2 裝車區(qū)安裝

裝車區(qū)共設(shè)置7個(gè)裝車島。根據(jù)罐區(qū)管網(wǎng)布置，西側(cè)3個(gè)島為輕烴裝車島，采用下裝鶴管裝車。因?yàn)橐合卵b車可減少液體之間的沖撞摩擦，大大降低油氣揮發(fā)和靜電積聚，減少爆炸及火災(zāi)危險(xiǎn)性。東側(cè)4個(gè)島為凝析油裝車島，采用非金屬軟管裝車。裝車島上采用質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量。裝車島基礎(chǔ)高于地坪300mm，防止周圍雨水漏入基礎(chǔ)內(nèi)。裝車罩棚寬度為21m，裝車島的立柱間距為12m。裝車區(qū)宜設(shè)在道路一側(cè)，并盡量靠近儲(chǔ)油區(qū)。汽車發(fā)油島上的油氣接管采用軟管。

采用下裝鶴管系統(tǒng)時(shí)，2個(gè)發(fā)油島之間距離為9m。下裝鶴管應(yīng)位于汽車副駕駛一側(cè)，車頭應(yīng)指向調(diào)度室一側(cè)。這種類型下裝鶴管，一般上為氣相，下為液相，配快速關(guān)斷閥，專用快速接頭直接與槽車相連。

3.3 管件選擇及布置

本工程設(shè)計(jì)壓力≤12MPa，管件執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為《鋼制對焊無縫管件》(GB 12459-2005)，管件材質(zhì)與主管材相同。管件壓力等級計(jì)算公式[5]：

式中：P—設(shè)計(jì)壓力，MPa；δ—許用應(yīng)力。

管件材質(zhì)與主材一致。常用的管件主要是等徑三通、異徑三通，同心異徑接頭、偏心異徑接頭，90°無縫彎頭、45°無縫彎頭、管帽等，所選管件尺寸要和所接的工藝管線保持一致。

管道焊縫位置應(yīng)符合下列規(guī)定[6]：(1) 直管段上兩對接焊口中心面的距離，當(dāng)公稱直徑大于或等于100mm時(shí)，不應(yīng)小于管子外徑；當(dāng)公稱直徑小于100mm時(shí)不應(yīng)小于100mm；(2) 焊縫距彎管起彎點(diǎn)不得小于100mm，且不得小于管子外徑；(3) 環(huán)焊縫距支吊架凈距不得小于50mm，需熱處理的焊縫距支吊架不得小于焊縫寬度的5倍，且不得小于100mm；不宜在管道焊縫及其邊緣開孔。

支吊架：本工程DN500以下的管線支/吊架設(shè)計(jì)按《石油化工裝置工藝管道安裝設(shè)計(jì)施工圖冊：第3分冊 管道支吊架》執(zhí)行。

4 向其他專業(yè)提委托

4.1 結(jié)構(gòu)專業(yè)

（1）球罐基礎(chǔ)、凝析油罐基礎(chǔ)在平面中的位置坐標(biāo)，以及每個(gè)罐的充水保溫重量，需要結(jié)構(gòu)專業(yè)做基礎(chǔ)的高度，地坪標(biāo)高。

（2） 防火堤高度（一定要提清堤內(nèi)高度和堤外高度），防火堤的轉(zhuǎn)彎半徑。當(dāng)工藝管線要穿過防火堤時(shí)，要將管線的中心標(biāo)高及位置、管徑提供給結(jié)構(gòu)。

（3） 地面敷設(shè)的工藝管線需要管墩支撐時(shí)，要提供給結(jié)構(gòu)專業(yè)管墩的位置、大小、管墩頂標(biāo)高以及垂直荷載。

（4）輕烴球罐頂工藝管線需要結(jié)構(gòu)專業(yè)做吊架固定，將管線充水保溫重量以及管線允許跨距、水平推力 結(jié)構(gòu)。

（5）裝車島數(shù)量、位置、尺寸以及每個(gè)島的承重，基礎(chǔ)頂標(biāo)高，地坪標(biāo)高。

4.2 電氣專業(yè)

(1) 管線需要電伴熱時(shí)，將所需功率、電源接線盒的位置提供給電氣專業(yè)。

(2) 裝車泵以及電動(dòng)閥的所需配電功率提供給電氣。

4.3 機(jī)制專業(yè)

球罐頂需要焊接墊板以固定管托支撐工藝管線，將墊板位置、承重及尺寸提供給機(jī)制專業(yè)。

5 結(jié)語

油品儲(chǔ)裝區(qū)是集注站內(nèi)最重要的防火區(qū)域，該區(qū)域的工藝安裝對整個(gè)站場布局尤為重要。本文是對目前儲(chǔ)氣庫項(xiàng)目集注站內(nèi)罐區(qū)和裝車區(qū)的工藝安裝總結(jié)，同時(shí)對在施工圖階段工藝專業(yè)和其它主干專業(yè)的配合進(jìn)行了概述。

[1] GB 50350-2005，油氣集輸設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] GB 50183-2004，石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].

[3] SH/T 3007-2007，石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4] SH 3012-2000，石油化工管道裝置設(shè)計(jì)通則[S].

[5] GB 12459-2005，鋼制對焊無縫管件[S].

[6] 張德姜.石油化工裝置工藝管道安裝設(shè)計(jì)施工圖冊:第3分冊 管道支吊架[M].北京：中國石化出版社，2005.

Installation of Condensate Oil /light Hydrocarbon Tanks Region and Loading Region

LI-Jing1, YANG Sheng1, SHEN Qiu-yu1, WANG Ke-liang1, DU Ting-zhao2
(1.Department of Chemistry and Chemical Engineering, Liupanshui Normal University, Liupanshui 553004, China; 2.North China Company, China Petroleum Engineering Co.,LTD.,Renqiu 062552, China)

TE 83

B

1671-9905(2014)01-0054-03

貴州省聯(lián)合基金項(xiàng)目資助（黔科合J字LKLS[2013]27號(hào)），貴州省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目資助（201310977002），貴州省聯(lián)合基金項(xiàng)目資助（黔科合J字LKLS[2013]28號(hào)）

李靜（1986-），女，工學(xué)碩士。主要從事能源高效利用技術(shù)研究。Email:woxinfeiyang1986@163.com

2013-10-31