對液氨罐區(qū)設(shè)備布置和配管設(shè)計(jì)分析

摘 要：液氨罐區(qū)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作與液氨儲存安全、生產(chǎn)效率等存在密切關(guān)聯(lián)。基于此，本文主要針對液氨罐區(qū)的設(shè)備布置設(shè)計(jì)進(jìn)行分析;并細(xì)化闡述了液氨罐區(qū)配管的調(diào)節(jié)閥組管道設(shè)計(jì)、安全閥組管道設(shè)計(jì)，以期為液氨罐區(qū)設(shè)備及配管設(shè)計(jì)工作提供良好的理論參照。

關(guān)鍵詞：液氨罐區(qū);設(shè)備布置;配管

近年來，我國化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展使得人們對生產(chǎn)安全的要求不斷升高。氨作為一種常用化工原料，其多以液氨狀態(tài)于低溫下儲存。在工業(yè)生產(chǎn)中，液氨罐區(qū)的設(shè)備、配管設(shè)計(jì)狀況與其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用狀況存在密切關(guān)聯(lián)。因此，分析液氨罐區(qū)的設(shè)備布置及配管設(shè)計(jì)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 液氨罐區(qū)設(shè)備布置設(shè)計(jì)分析

這里主要從以下幾方面入手，針對液氨罐區(qū)設(shè)備布置進(jìn)行分析和研究：

1.1 防火堤方面

防火堤布設(shè)是降低液氨罐區(qū)火災(zāi)事故發(fā)生風(fēng)險的關(guān)鍵所在。這一要點(diǎn)的布設(shè)工作應(yīng)完全按照液氨罐區(qū)布置相關(guān)制度的要求完成。常見布置要求包含以下幾種：第一，防火堤內(nèi)地坪標(biāo)高要求。為保障防火堤防火功能的正常發(fā)揮，應(yīng)將其內(nèi)地坪標(biāo)高參數(shù)控制于地面標(biāo)高參數(shù)以下。第二，有效容積要求。防火堤的有效容積參數(shù)也與其防火作用密切關(guān)聯(lián)。目前液氨罐區(qū)防火堤布設(shè)制度對有效容積標(biāo)準(zhǔn)的要求為：確保有效容積水平≥液氨罐組中最大儲罐的容積[1]。例如，某化工企業(yè)液氨罐組中最大儲罐容積參數(shù)為2500m3，在設(shè)計(jì)其防火堤有效容積參數(shù)時，應(yīng)保證有效容積參數(shù)高于前者。第三，防火堤周圍通行設(shè)計(jì)要求。遵循人性化原則，分別于防火堤四周（2處以上）設(shè)置坡道或人行臺階。在布設(shè)臺階或坡道時，應(yīng)確保相同方位上的相鄰?fù)ㄐ新窂街g的間距低于60m水平。第四，高度要求。按照液氨罐區(qū)防火堤計(jì)算高度低于設(shè)計(jì)高度0.2m標(biāo)準(zhǔn)，合理設(shè)置防火堤的高度水平。如經(jīng)計(jì)算確認(rèn)液氨罐區(qū)防火堤計(jì)算高度參數(shù)為2.1m，則應(yīng)將其設(shè)計(jì)高度確定為2.3m。

1.2 防火間距方面

液氨罐區(qū)范圍內(nèi)，如相鄰液氨球罐之間的間距未達(dá)到防火標(biāo)準(zhǔn)，一旦罐區(qū)出現(xiàn)火災(zāi)，著火罐區(qū)周圍液氨球罐可快速出現(xiàn)火情，導(dǎo)致災(zāi)害范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大。為了避免上述狀況，《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》對相鄰液氨球罐之間的防火間距作出了明確規(guī)定。以2008年版的標(biāo)準(zhǔn)為例：該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定在無事故排放至火炬措施條件下，防火間距≥1倍液氨球罐直徑;而如罐區(qū)現(xiàn)場設(shè)置火情吸收處理裝置或事故排放至火炬，則按防火間距≥0.5倍液氨球罐直徑標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1.3 儲罐布置方面

液氨儲罐布置的重要性不言而喻。為保障工業(yè)生產(chǎn)的安全性，需嚴(yán)格參照《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中的要求，做好液氨儲罐的相關(guān)布設(shè)工作。其中，容積低于10000m3的儲罐數(shù)量≤16個（這一要求不涉及丙B類儲罐或容積不足1000m3的儲罐）;容積≥10000m3標(biāo)準(zhǔn)的儲罐數(shù)量≤12個;固定頂灌組總?cè)莘e參數(shù)≤12000m3;儲罐儲存系數(shù)≤0.9。

2 液氨罐區(qū)配管設(shè)計(jì)分析

液氨罐區(qū)配管設(shè)計(jì)工作應(yīng)按照如下標(biāo)準(zhǔn)完成：

2.1 調(diào)節(jié)閥組管道設(shè)計(jì)

這部分管道的設(shè)計(jì)工作宜選用臥式模式，于罐區(qū)調(diào)節(jié)閥入口前方管到最低點(diǎn)處設(shè)置閥門及排液口，并將排液口與平臺之間的距離控制于>150mm水平。處理調(diào)節(jié)閥組的入口及出口管道時，遵循底平安裝原則，以確保整個調(diào)節(jié)閥組的管道布設(shè)合理、無誤。

2.2 安全閥組管道設(shè)計(jì)

這部分管道的布置要求包含：第一，入口管道朝被保護(hù)區(qū)域坡向，且坡度需達(dá)到5%以上;第二，盡量縮短安全閥入口管道長度，將其壓力降參數(shù)控制為<3%定壓值水平，并于貼近管道處部位設(shè)置安全閥。第三，于安全閥主管側(cè)面方向或上部保持45度流向方向插入排放管，以減少安全閥管道系統(tǒng)壓力降降低、總管凝液異常排出等問題的發(fā)生。

2.3 其他管道設(shè)計(jì)

液氨罐區(qū)的管道系統(tǒng)較為復(fù)雜。在設(shè)計(jì)管道時，除了需要考慮安全閥管道以及調(diào)節(jié)閥組管道等主要管道外，還需要確保其他部位的管道設(shè)計(jì)合理、可靠。

其中，物料總管的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為：分別于液氨罐區(qū)的進(jìn)出界區(qū)部位，于物料總管上增設(shè)插板及切斷閥等設(shè)備，并確保防火堤外部易接近處的物料總管排布設(shè)計(jì)具有集中性特征。而球罐區(qū)管道的設(shè)計(jì)方法則為：盡量減少連接各液氨罐的支管交叉部位數(shù)量，確保管墩的墩頂位置較液氨罐區(qū)地面高出300mm以上。除了上述設(shè)計(jì)要點(diǎn)外，還應(yīng)重視液氨罐區(qū)儲罐的關(guān)鍵性進(jìn)出口管道的連接設(shè)計(jì)。為了避免因出現(xiàn)地震災(zāi)害或受地基沉降作用影響而導(dǎo)致進(jìn)出口處液氨泄露，在設(shè)計(jì)上述位置的連接方式時，盡量選用彈性連接方法或撓性連接方法，進(jìn)而提升特殊條件下儲罐關(guān)鍵進(jìn)出口管道連接的安全性水平。

綜上所述，做好液氨罐區(qū)的設(shè)備布設(shè)及配管設(shè)計(jì)具有一定的必要性。為了保障液氨儲存的安全性，同時確保化工生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行，可在充分了解相關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上，逐一做好液氨罐區(qū)相關(guān)設(shè)備及管道的設(shè)計(jì)工作，以降低液氨罐區(qū)的火災(zāi)事故發(fā)生風(fēng)險。此外，在后續(xù)設(shè)計(jì)工作中，還應(yīng)不斷總結(jié)液氨罐區(qū)設(shè)備及配管設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合不恰當(dāng)設(shè)計(jì)方案，優(yōu)化設(shè)計(jì)思路，以提高設(shè)備布置及配管設(shè)計(jì)的實(shí)用性價值。

參考文獻(xiàn)：

[1]戎楠.液氨罐區(qū)設(shè)備布置和配管設(shè)計(jì)[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2019，45（01）：3.

作者簡介：

馬曉路（1992- ），男，漢族，山西省朔州市人，大學(xué)本科學(xué)歷，助理工程師，研究方向：化學(xué)工程與工藝。