可燃液體儲(chǔ)罐區(qū)的總圖布置優(yōu)化

代丹 閆曉梅 何川（洛陽(yáng)瑞澤石化工程有限公司，河南 洛陽(yáng)471000）

0 引言

可燃液體儲(chǔ)罐區(qū)主要包括罐區(qū)和裝卸站，也就是在可燃液體儲(chǔ)罐區(qū)中，并不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，只是起到儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)墓δ埽鶕?jù)罐區(qū)和裝卸站的功能和地點(diǎn)不同有著不同的分類(lèi)。本文選擇的研究對(duì)象為某化工公司40萬(wàn)噸/年乙二醇項(xiàng)目的成品罐區(qū)以及汽車(chē)途徑裝卸站，對(duì)這一儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備與管道布置進(jìn)行優(yōu)化分析處理，具體闡述其布置方案和優(yōu)化方案。

1 概述

石油庫(kù)的總圖規(guī)劃就是根據(jù)油庫(kù)的地理位置、罐容、工藝流程、輸送方式、防火、安全、衛(wèi)生等要求，將外部依托條件、業(yè)主生產(chǎn)習(xí)慣、投資等因素結(jié)合在一起，優(yōu)化整頓和部署油庫(kù)生產(chǎn)設(shè)備、輔助設(shè)備、辦公用房等設(shè)施。集中式緊湊布局是石油庫(kù)整體平面設(shè)計(jì)的重要原則。因此，總平面布置應(yīng)在滿(mǎn)足流程需要、防火間距的前提下，最大限度地提高土地利用率，以節(jié)約土地資源。

石油庫(kù)一般分為儲(chǔ)罐區(qū)、裝卸區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)和行政管理區(qū)，而儲(chǔ)罐區(qū)是總平面布置主體，本文主要通過(guò)介紹如何合理的布置儲(chǔ)罐區(qū)達(dá)到節(jié)省用地、提高經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的目的。

2 總平面布置要求

在石油庫(kù)總圖布置過(guò)程中需要考慮的因素很多，總圖布置是一項(xiàng)政策性、技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性和目的性很強(qiáng)的綜合性工作，總圖設(shè)計(jì)具有綜合性、復(fù)雜性、系統(tǒng)性等特點(diǎn)?？倛D設(shè)計(jì)必須結(jié)合石油庫(kù)所在地的自然環(huán)境和外部依托等條件，與公路、鐵路、排水等周邊設(shè)施相結(jié)合?？倛D設(shè)計(jì)必須了解整個(gè)石油庫(kù)范圍內(nèi)的不同專(zhuān)業(yè)的要求，需要所有專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)師的共同支持和合作，如果不同的專(zhuān)業(yè)要求沖突，無(wú)法同時(shí)滿(mǎn)足，則必須協(xié)調(diào)每個(gè)專(zhuān)業(yè)，根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)最終達(dá)到總體優(yōu)化設(shè)計(jì)。

石油庫(kù)內(nèi)的相關(guān)設(shè)備、設(shè)施、建（構(gòu)）物功能不同，火災(zāi)危險(xiǎn)性也存在差異，為了確保生產(chǎn)安全、方便操作管理、合理設(shè)置消防設(shè)施，在總平面布置設(shè)計(jì)中，一般功能類(lèi)似的生產(chǎn)設(shè)施可以盡可能集中地布置、火災(zāi)危險(xiǎn)性差異不大的建筑物可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)整合。在符合相關(guān)法律、規(guī)范的前提下，通過(guò)最小化建筑結(jié)構(gòu)之間的間距，可以節(jié)省油庫(kù)整個(gè)建筑物平面的占地面積。對(duì)于不適合合并的結(jié)構(gòu)，可以設(shè)置防火墻或設(shè)置防火門(mén)窗以減少建筑物之間的間距。庫(kù)區(qū)的儲(chǔ)罐通過(guò)消防道路分成多個(gè)罐組，罐組的大小取決于單罐罐容。如果單罐罐容小，則需要的罐組多，消防道路的占地面積會(huì)增加，反之亦然。隨著鋼板的加工水平和設(shè)計(jì)、建設(shè)水平的提高，油罐生產(chǎn)的大型化已經(jīng)是必然的趨勢(shì)。

3 儲(chǔ)罐區(qū)總平面布置

石油庫(kù)的儲(chǔ)罐區(qū)一般規(guī)模比較大，占用70%以上的用地面積，因此合理布置儲(chǔ)罐區(qū)對(duì)節(jié)約用地起到?jīng)Q定性的作用。儲(chǔ)罐區(qū)的布置一般遵循以下幾個(gè)大原則。

3.1 按物料性質(zhì)分區(qū)布置

對(duì)于儲(chǔ)存有原油、成品油及其他易燃和可燃液體化學(xué)品的石油庫(kù)，應(yīng)按物料性質(zhì)分區(qū)布置，有利于減少各區(qū)域內(nèi)罐與罐之間的間距，有利于管網(wǎng)的布置，有利于節(jié)約用地和方便管理。

3.2 合理布置庫(kù)區(qū)外圍罐組

石油庫(kù)庫(kù)外有居住區(qū)、公共建筑物、工礦企業(yè)、交通性時(shí)，應(yīng)盡量將儲(chǔ)存火災(zāi)危險(xiǎn)性較低的液體的儲(chǔ)罐與上述單位相鄰以較少安全間距。

3.3 盡量選擇大型油罐

油罐有很多種類(lèi)，按其形狀可分為立式、臥式和球形儲(chǔ)罐;按容積有大型和小型。目前國(guó)內(nèi)施工中常見(jiàn)的10×104m3、12.5×104m3、5×104m3、2×104m3、1×104m3、0.5×104m3浮頂油罐以及0.5×104m3以下的拱頂油罐。浮頂儲(chǔ)罐的容積都比較大，國(guó)外已建成容積為20×104m3的大型儲(chǔ)罐，我國(guó)最大的儲(chǔ)罐容積為15×104m3，國(guó)內(nèi)最常見(jiàn)的10×104m3。在已確定總罐容、滿(mǎn)足使用要求、安全生產(chǎn)前提下，合理確定單罐罐容，可以提高土地利用率。

4 選擇合適的高徑比

油罐直徑與高度的合理確定（即油罐的高徑比），對(duì)總投資有較大影響。大的高徑比在罐體本身方面可節(jié)約罐體用材料，在總圖布置上可以節(jié)約土地，并且有利于提高油罐的有效容積;但大的高徑比提高對(duì)基礎(chǔ)的要求，基礎(chǔ)的投資會(huì)加大。從不同地區(qū)大型原油庫(kù)的投資構(gòu)成來(lái)看，地基處理費(fèi)用對(duì)總投資的影響極大。在軟土地基上建造大型石油庫(kù)，土地投資占總投資的35%左右;而在地基條件好的地區(qū)建造大型石油庫(kù)，土地投資僅占總投資的15%左右。所以，在確定油罐的高徑比時(shí)，應(yīng)綜合考慮各方面的因素，以節(jié)約投資、提高油罐的有效容積為原則。一般來(lái)說(shuō)，在軟弱地基條件的地區(qū)應(yīng)選用較小的高徑比，在地基條件好的地區(qū)應(yīng)選用較大的高徑比。

5 可燃液體儲(chǔ)罐區(qū)管道布置的優(yōu)化

5.1 儲(chǔ)罐管口布置

在儲(chǔ)罐的管口布置時(shí)，一般情況下，幾個(gè)儲(chǔ)罐的物料管口選擇集中布置方式，這樣在后續(xù)操作上更加便利，即使出現(xiàn)問(wèn)題，也方便專(zhuān)業(yè)人員的檢修和日常保養(yǎng)。儲(chǔ)罐上人孔于透光孔保持同一直線(xiàn)上，確保其光線(xiàn)充足。立式儲(chǔ)罐的液位計(jì)口應(yīng)該遠(yuǎn)離物料入口和出口，這樣在儀表檢修和測(cè)量時(shí)會(huì)更加準(zhǔn)確，其底部的排液管位置盡可能靠近總管，這樣檢修過(guò)程中剩余的部分物料可以借助總管排除。

5.2 罐區(qū)管道布置

罐區(qū)內(nèi)部的管道布置需要考慮到整個(gè)可燃液體儲(chǔ)罐區(qū)的各部分布置，這樣保證其整體的協(xié)調(diào)性，不會(huì)過(guò)于混亂，也方便在后續(xù)工作中進(jìn)行統(tǒng)一的日常維護(hù)和操作，檢修過(guò)程也極為方便。結(jié)合該公司的具體要求和項(xiàng)目忒安，按照標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算具體參數(shù)，防火堤2.3m，管底標(biāo)高1050mm。泵的日寇管道通過(guò)防火堤到達(dá)泵房，這就需要管道穿過(guò)防火堤，外部套有剛性套管;其余的管道跨過(guò)防火堤，降低去往各個(gè)泵管道的標(biāo)高，升高泵出口的管道標(biāo)高，在保證滿(mǎn)足正常生產(chǎn)的同時(shí)，也能實(shí)現(xiàn)集中操作，在管道布置時(shí)，調(diào)整各個(gè)管道的方向，不會(huì)影響到其他管道的布置，也不會(huì)超過(guò)泵出口管道的標(biāo)高要求。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，管道的布置需要在進(jìn)出口處社會(huì)組金屬軟管，避免儲(chǔ)罐地震破壞，也能盡可能的避免儲(chǔ)罐重量過(guò)大導(dǎo)致地基下沉和管線(xiàn)在工作時(shí)的溫度變化偏差等。

5.3 內(nèi)管廊的管道布置

管廊上的管道結(jié)合管道的具體走向，可以有所改變，這樣能避免管道出現(xiàn)熱膨脹，影響到后續(xù)的可燃液體儲(chǔ)罐區(qū)正常工作。結(jié)合本罐區(qū)的具體情況，需要每隔60m 設(shè)置一個(gè)膨脹彎，這樣更好的吸收管道熱膨脹。在管道布置之前，需要進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，充分考慮到可能出現(xiàn)的問(wèn)題，并且預(yù)留后續(xù)電纜橋架的空間，一般會(huì)留出20%左右的空位，并且計(jì)算空位荷載參數(shù)。管道集中布置，其閥門(mén)需要錯(cuò)位布置，這樣保證管道能集中而不需要預(yù)留足夠的閥門(mén)位置。一般來(lái)說(shuō)，一些公用管道氣伸出長(zhǎng)度也選擇錯(cuò)位布置方式。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，文章結(jié)合具體的可燃液體儲(chǔ)罐區(qū)展開(kāi)分析，確定了可燃液體儲(chǔ)罐區(qū)設(shè)備和管道的布置情況。罐區(qū)在正常生產(chǎn)過(guò)程中，其作用不言而喻，而且內(nèi)部的化工產(chǎn)品大多數(shù)都易燃易爆，甚至是一些毒性較大的化工產(chǎn)品，因此保證罐區(qū)安全極為重要。在設(shè)計(jì)階段，結(jié)合需要的要求，展開(kāi)相應(yīng)的分析，也能確保布置的合理性。在可燃液體儲(chǔ)罐區(qū)設(shè)備及其管道布置中，還需要保證在出現(xiàn)突發(fā)事件時(shí)，及時(shí)的逃離現(xiàn)場(chǎng)，保證人員安全。