對石油化工裝置公用工程軟管站設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)思考

朱 玥

(中石化廣州工程有限公司，廣東 廣州 510000)

公用工程軟管站(簡稱軟管站)是石油化工裝置必不可少的組成部分；是裝置中為吹掃、清潔、維修和置換等實(shí)際需要而設(shè)置的；也是工藝安全操作、保證產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的必備設(shè)施。特別是蒸汽接口，當(dāng)裝置發(fā)生小型火災(zāi)時(shí)，也是有效的消防措施[1]。正確地設(shè)置和使用軟管站，具有縮短開停工處理時(shí)間、提高工效及安全可靠性等方面的優(yōu)點(diǎn)。

1 軟管站的常規(guī)設(shè)計(jì)思路

公用工程軟管站設(shè)置的使用介質(zhì)一般包括蒸汽、新鮮水、壓縮空氣和氮?dú)?，不同類型的介質(zhì)有不同的用途，可以根據(jù)裝置的工藝特點(diǎn)及要求來增減軟管站的介質(zhì)種類[1]。軟管站介質(zhì)的一般用途是清洗、吹掃、置換和初期小范圍滅火等，不同介質(zhì)的用途總結(jié)如下：

蒸汽：初期小范圍滅火、管道或設(shè)備的半固定吹掃接口、油污清洗等；

新鮮水：平臺或設(shè)備外表沖洗、清洗、連接管道或設(shè)備的半固定清洗接口等；

壓縮空氣：分為儀表風(fēng)和非凈化風(fēng)。非凈化風(fēng)用于風(fēng)動工具氣源、管道或設(shè)備空氣置換等；儀表風(fēng)用于氣動儀表閥或儀表用；

氮?dú)猓汗艿阑蛟O(shè)備的半固定吹掃接口、管道或設(shè)備氮?dú)庵脫Q等。

公用工程軟管站的設(shè)置應(yīng)根據(jù)裝置各區(qū)域的操作、檢修、吹掃、滅火等用途設(shè)置，應(yīng)能覆蓋整個(gè)裝置，通常選用15m長的軟管，每個(gè)軟管站服務(wù)的范圍為30m直徑的圓。公用工程軟管站的設(shè)置不應(yīng)影響正常的通行、維修和操作，一般設(shè)置在管廊的柱子附近、平臺邊緣的欄桿處、塔壁旁邊等位置。

在通常的公用工程軟管站的設(shè)置中，在地面層通過直徑30 m的覆蓋圓來確保所有地面設(shè)備、管道等區(qū)域被軟管站覆蓋住，通常包括蒸汽、新鮮水、壓縮空氣和氮?dú)馑姆N介質(zhì)；在構(gòu)架平臺、塔及容器等平臺處根據(jù)需要設(shè)置軟管站，氮?dú)饨橘|(zhì)只根據(jù)需要設(shè)置。塔附近的軟管站可設(shè)置在地面和人孔的操作平臺上；通常每兩層設(shè)置一處軟管站，塔頂平臺上設(shè)置一處。泵、定型設(shè)備、壓縮機(jī)等設(shè)備應(yīng)布置足夠的軟管站以確保覆蓋范圍。

每組公用工程軟管站應(yīng)配上快速接頭，以便接上軟管，快速接頭應(yīng)朝下，為便于操作以及考慮安全，快速接頭離地面或平臺面應(yīng)為0.8～1.2 m。

2 對軟管站設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)思考

在國內(nèi)外的不同類型裝置中，根據(jù)業(yè)主要求和裝置類型的不同，對于軟管站的位置、數(shù)量等有不同的要求。部分業(yè)主出于便捷的考慮通常要求設(shè)置盡可能多的軟管站，但考慮到經(jīng)濟(jì)性以及全廠公用工程系統(tǒng)的平衡，應(yīng)對不同地面或平臺軟管站的需求進(jìn)行細(xì)致的分析，在保證日常的操作、檢修等行為以及完整的覆蓋范圍之外，通過合理、優(yōu)化的方案布置軟管站。

本文以中東地區(qū)某加氫裝置為例，結(jié)合業(yè)主要求和深入的思考，對公用工程軟管站設(shè)置的幾個(gè)難點(diǎn)和爭議點(diǎn)進(jìn)行深入探討如下：

2.1 空冷電機(jī)平臺及空冷走道是否設(shè)置軟管站

業(yè)主要求空冷電機(jī)平臺及空冷過道均設(shè)置軟管站并需要保證平臺的所有區(qū)域均被覆蓋住，并要求蒸汽、新鮮水、壓縮空氣、氮?dú)馑姆N介質(zhì)均設(shè)置。

考慮到在空冷電機(jī)平臺處需進(jìn)行檢修操作，同時(shí)電機(jī)平臺會放置部分安全閥組或調(diào)節(jié)閥組，因此空冷電機(jī)平臺按照業(yè)主要求設(shè)置了軟管站，但考慮到?jīng)]有氮?dú)庵脫Q的需要此處的軟管站僅需設(shè)置蒸汽、新鮮水、壓縮空氣三種介質(zhì)。對于空冷過道，僅進(jìn)行日常的巡檢，并未有較高頻率的操作或檢修行為，且空冷過道與空冷電機(jī)平臺通過直梯或斜梯有足夠多的通道，必要時(shí)可引入空冷電機(jī)平臺的軟管站，因此空冷過道最終并未設(shè)置軟管站。

圖1 空冷過道示意

Fig.1 Typical arrangement of air cooler walking way

2.2 加熱爐及余熱回收系統(tǒng)平臺是否設(shè)置軟管站

業(yè)主要求在加熱爐及余熱回收系統(tǒng)的所有平臺處均設(shè)置軟管站，確保所有加熱爐本體管嘴、儀表等全部被覆蓋住。

圖2 加熱爐爐體平臺示意

Fig.2 Typical platform arrangement of Furnace Auxiliary equipment

考慮到加熱爐進(jìn)入口管嘴處法蘭較多，存在較多可拆卸短節(jié)、燒焦接口、儀表、盲板等設(shè)施，因此加熱爐進(jìn)出管嘴及拆卸法蘭所在的平臺處需設(shè)置軟管站，設(shè)置蒸汽、新鮮水、壓縮空氣三種介質(zhì)。對于加熱爐、煙囪、余熱回收等部位的輔助平臺處，通常沒有較高頻率的操作或檢修等動作，且不存在大口徑的法蘭、螺栓等需要風(fēng)動工具，因此對于這些輔助平臺未設(shè)置公用工程軟管站。

2.3 定型設(shè)備內(nèi)部平臺是否設(shè)置軟管站

對于定型設(shè)備，如加藥裝置、抽真空設(shè)施等，內(nèi)部也有部分操作或檢修平臺，業(yè)主要求定型設(shè)備內(nèi)每處平臺均設(shè)置軟管站，并要求蒸汽、新鮮水、壓縮空氣、氮?dú)馑姆N介質(zhì)均設(shè)置。

圖3 定型設(shè)備內(nèi)部平臺示意

Fig.3 Typical platform arrangement inside Package equipment

考慮到定型設(shè)備的操作或檢修平臺上存在一定頻率的操作或檢修行為，因此需綜合考慮定型設(shè)備周圍軟管站的布置以及其內(nèi)部平臺的位置。若定型周圍有合適的軟管，足夠長度的軟管通過斜梯可順利到達(dá)內(nèi)部平臺，則不在定型設(shè)備的內(nèi)部平臺處設(shè)置軟管站；若定型設(shè)備距周圍軟管站較遠(yuǎn)，且軟管需要通過直梯才能到達(dá)其內(nèi)部，則需要設(shè)置一定量的軟管站。但軟管站介質(zhì)根據(jù)情況設(shè)置蒸汽、新鮮水、壓縮空氣即可，部分情況下可僅設(shè)置一到兩種介質(zhì)。如加藥裝置頂平臺，僅有電機(jī)、放空口等，因此僅設(shè)置蒸汽、新鮮水介質(zhì)即可。

2.4 儀表件或法蘭連接口是否需要設(shè)置軟管站

業(yè)主要求所有儀表或法蘭接口所在平臺上均設(shè)置軟管站。

考慮具體的儀表和法蘭的操作檢修需要，若確實(shí)需要軟管站時(shí)，可根據(jù)需要設(shè)置軟管站，設(shè)置壓縮空氣等介質(zhì)，但并不需要對所有的儀表或法蘭接口所在平臺上設(shè)置軟管站。

2.5 構(gòu)架內(nèi)臥罐平臺是否設(shè)置軟管站

業(yè)主要求構(gòu)架內(nèi)臥罐的各層平臺均設(shè)置軟管站。

圖4 構(gòu)架內(nèi)臥罐頂平臺示意

Fig.4 Typical arrangement of Equipment top platform inside the structure

在綜合考慮構(gòu)架平臺的軟管站布置后，在臥罐的頂平臺處設(shè)置軟管是較為合理的，且應(yīng)設(shè)置蒸汽、新鮮水、壓縮空氣介質(zhì)，對于其他較低平臺，可通過從頂平臺向下引軟管來實(shí)現(xiàn)。

3 公用工程軟管站的注意事項(xiàng)

(1)軟管站在計(jì)算覆蓋區(qū)域時(shí)應(yīng)考慮軟管的實(shí)際路徑，特別是塔器及立式容器的環(huán)形平臺處應(yīng)以圓弧的長度來考慮覆蓋區(qū)域；地面的軟管站也需要考慮軟管的實(shí)際路徑，不宜以最短距離作為評判標(biāo)準(zhǔn)。

圖5 軟管站保護(hù)范圍計(jì)算示意

Fig.5 Calculation example of Utility station protection scope

(2)軟管站在計(jì)算覆蓋區(qū)域時(shí)應(yīng)考慮軟管應(yīng)貼近地面或平臺面放置，即從半固定接頭向下應(yīng)考慮1m左右的軟管立管段，同時(shí)在目標(biāo)區(qū)域也應(yīng)考慮軟管從地面或平臺面抬高時(shí)的立管段，因此覆蓋范圍不應(yīng)以15 m來進(jìn)行計(jì)算，應(yīng)以12～13 m進(jìn)行計(jì)算；

(3)當(dāng)一個(gè)軟管站保護(hù)通過斜梯連接的不同層高的兩層平臺時(shí)，軟管站的保護(hù)范圍計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮軟管在斜梯上的長度；

(4)為保證安全，塔器或容器平臺盡量避免一個(gè)軟管站保護(hù)2層以上平臺的情況，若無法避免，應(yīng)將軟管站布置在較高的平臺處，避免現(xiàn)場操作工或檢修工攜帶軟管攀爬直梯的情況；

(5)軟管站四種介質(zhì)應(yīng)使用不同的顏色加以區(qū)別，且必須使用不同的軟管，并有清晰的標(biāo)識，避免誤用；軟管站應(yīng)在合適的位置設(shè)置軟管架，以便吊掛軟管。

(6)對于高溫、高壓法蘭接口或閥門較多的區(qū)域，軟管站可適當(dāng)集中布置，以保證發(fā)生小型火宅時(shí)有更多可以使用的滅火蒸汽接口；

(7)對于人孔周圍的軟管站，需要特別注意軟管站的覆蓋范圍計(jì)算時(shí)不能僅考慮軟管可到達(dá)人孔，需考慮軟管通過人孔進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部的長度，如壓縮空氣軟管進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部供應(yīng)氣動工具等情況，軟管站覆蓋范圍的計(jì)算需覆蓋至設(shè)備的內(nèi)件處；

(8)軟管站各介質(zhì)的排列順序需與業(yè)主溝通達(dá)成一致，并保證全廠內(nèi)一致的順序，這樣可避免在緊急情況下因接錯(cuò)介質(zhì)而擴(kuò)大事故。

4 結(jié)論及建議

在石油化工裝置中，公用工程軟管站應(yīng)根據(jù)裝置類型、被保護(hù)區(qū)域的特性、介質(zhì)的特點(diǎn)，并結(jié)合業(yè)主的要求和合理性、經(jīng)濟(jì)性的綜合考慮進(jìn)行設(shè)置。應(yīng)在設(shè)計(jì)期間與業(yè)主達(dá)成一致，并充分考慮到現(xiàn)場檢修和操作的要求，以達(dá)到服務(wù)現(xiàn)場，服務(wù)業(yè)主的真正作用。