酸性水汽提裝置密閉排放管線配管問題探討

紀(jì)星橋，鄭 怡

(海工英派爾工程有限公司，山東 青島 266101)

煉油廠酸性水汽提裝置的原料中含有大量酸性有毒、有害物質(zhì)，這部分原料經(jīng)過汽提處理后，分離出酸性氣(主要成分為H2S、NH3等)和凈化污水，分離出的H2S和NH3等可以作為硫磺回收及氨氣回收等配套裝置的原料，而凈化后脫除了有毒有害物質(zhì)的污水可以送污水處理廠繼續(xù)處理至無害清潔后排出。由于該裝置的原料特性為有毒有害，在檢修和開停工過程中清洗管道排出的廢液里殘存有很多酸性污染物質(zhì)，所以需要專門設(shè)置密閉排放系統(tǒng)將這部分廢液統(tǒng)一回收處理。本文以某煉油廠酸性水汽提裝置密閉排放系統(tǒng)的配管設(shè)計為例，對配管及施工過程中出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行探討并找出合適的解決思路。

1 某煉廠酸性水汽提裝置平面布置的特點(diǎn)

某廠酸性水汽提裝置、硫磺回收裝置和溶劑再生裝置構(gòu)成聯(lián)合裝置，各裝置同開同停。其中酸性水汽提裝置、溶劑再生裝置東西長263.5 m，南北寬130.5 m，占地約3.44 ha。酸性水汽提裝置、溶劑再生裝置共用一座機(jī)柜室和配電間，布置在溶劑再生裝置界區(qū)內(nèi)。兩個裝置所有儲罐集中布置在酸性水汽提裝置界區(qū)內(nèi)。儲罐區(qū)與酸性水汽提裝置主生產(chǎn)區(qū)、酸性水汽提裝置與溶劑再生裝置、溶劑再生裝置與配電間機(jī)柜室均用貫通南北的檢修道路隔開。同時與聯(lián)合裝置南北兩側(cè)的廠區(qū)道路相連，形成環(huán)形通道。

酸性水汽提裝置屬甲類生產(chǎn)裝置，主要火災(zāi)危險介質(zhì)為甲類可燃?xì)怏w硫化氫、乙類可燃?xì)怏w氨和甲B類可燃液體輕污油等。裝置位于第八聯(lián)合裝置的西北側(cè)，東西長142 m，南北寬130.5 m，占地約1.85 ha。裝置東側(cè)緊鄰溶劑再生裝置，南側(cè)為系統(tǒng)管廊。裝置主管廊南北向布置在兩條設(shè)備帶之間。兩個系列的主要設(shè)備布置在管廊的東側(cè)，其余設(shè)備布置于管廊西側(cè)，儲罐組布置在裝置西側(cè)，與主生產(chǎn)區(qū)由消防通道隔開。

酸性水汽提裝置南北高差約1 m，北高南低，東西高差約0.5 m，東高西低；裝置的地勢特點(diǎn)是南北高差大，形成由東北坡向西南的格局。見圖1。

2 裝置地下密閉排放管線的設(shè)置及介質(zhì)特點(diǎn)

裝置地下密閉排放管線的介質(zhì)分兩類：一類是酸性污水，含有大量的酸性物質(zhì)，排入酸性水汽提裝置的地下廢水收集罐；另一類是廢胺液(甲基二乙醇胺等)，排入溶劑再生裝置的廢胺液收集罐，兩罐都是臥式地下罐，管道需埋地經(jīng)過一定的坡度，自流入罐內(nèi)。

考慮到酸性水汽提裝置的地勢特點(diǎn)北高南低，地下廢水收集罐設(shè)置在裝置南側(cè)的生產(chǎn)區(qū)和罐區(qū)之間。

3 地下密閉排放管線的規(guī)劃

圖1 裝置布置及密閉排放主線鋪設(shè)示意圖

管道安裝專業(yè)在水專業(yè)地下主管線位置基本確定之后，進(jìn)行了地下密閉排放管線的主管規(guī)劃，主管分兩條：一條靠近西側(cè)操作區(qū)，由北向南以3‰的坡度在主管廊下鋪設(shè)；另一條靠近東側(cè)操作區(qū)，由北向南以3‰的坡度在主管廊東側(cè)鋪設(shè)。兩條密排主管在管廊南側(cè)匯合后以3‰的坡度進(jìn)入地下廢水收集罐。地下廢胺液密閉排放線也安排在主管廊下鋪設(shè)，擬從酸性水汽提框架-1和酸性水汽提框架-2之間的空地轉(zhuǎn)入溶劑再生裝置的地下廢胺液收集總管(參見圖1)。

4 地下密排管線的配管特點(diǎn)及專業(yè)銜接

考慮到近年來的新建裝置環(huán)保要求越來越高，設(shè)計中對于裝置的明排、密排作了集中處理，最大程度地保持了裝置清潔，裝置不設(shè)管溝，所有的排液(較為清潔，基本不含有害物質(zhì)的廢水)均通過“明排”排入水專業(yè)的地下污水系統(tǒng)和通過“密排”(含有較多污染物和少量污油)排入地下廢水收集罐以及地下廢胺液罐。

為了方便地下密排管道的清掃，在設(shè)計地下密排主管時，分段設(shè)置了露出地面的清掃口，采用法蘭+法蘭蓋的形式(如圖2所示)，平時這些清掃口通過法蘭蓋封住，避免廢液中可能產(chǎn)生的氣體或污物外溢。當(dāng)?shù)叵鹿艿烙卸氯麜r，可以打開清掃口，通過蒸汽吹掃等辦法疏通管系。對于裝置內(nèi)的管道或設(shè)備排液點(diǎn)，采用三閥組的形式防止液體內(nèi)漏，排出的污水通過法蘭連接主管(如圖3所示)，即方便了拆卸清洗，又保證了污水及廢胺液都能順暢排入密閉排污系統(tǒng)。

圖2 密閉排放清掃口示意圖

圖3 密閉排放地上接點(diǎn)示意圖

5 后期配管設(shè)計及施工中遇到的困難及解決方案

5.1 埋地管道穿越檢修道路埋地深度問題

在規(guī)劃罐區(qū)地下密排管線的時候，由于規(guī)劃時間較晚，水專業(yè)的罐區(qū)主管已布置完畢，并已提交業(yè)主采購材料，所以不能做大的變動。從罐區(qū)接出的地下水管線較多，且管徑較大，經(jīng)過罐區(qū)的重力流含油污水管道(DN200)、重力流污染雨水管道(DN400)、消防給水管道(DN400)以及清凈雨水管道(DN450)四條較大的管道在生產(chǎn)區(qū)和罐區(qū)之間的消防通道(6米寬)東側(cè)呈不同標(biāo)高排開。密排管道要想橫穿這四條水專業(yè)主管之間的空隙從罐區(qū)引出比較難以找到合適的地方，牽涉到本專業(yè)的地下含酸廢水密排主管的埋地深度與水專業(yè)重力流含油污水管道的埋地深度相近。所以最后只能繞開重力流含油污水總管，從布置在裝置北端的氨壓機(jī)廠房南側(cè)接管匯入密排主管。由于管道由北向南有3‰的坡度，主管在實(shí)際配管的時候又為了躲開設(shè)備地下基礎(chǔ)和水專業(yè)貫穿東西的地下水管道抬高了高度，所以從罐區(qū)接過來的密排管線在從西向東橫穿貫穿南北的消防通道時，埋地深度不夠。根據(jù)SH3012的規(guī)定“管道穿越廠內(nèi)的鐵路和道路時，套管頂距道路路面不應(yīng)小于0.7 m，否則應(yīng)核算套管強(qiáng)度”。而實(shí)際配管的套管管頂距離檢修道路的距離只有0.68 m，套管跨越的道路為裝置內(nèi)部檢修道路，寬度為4 m，僅考慮通行小型檢修車輛，所以在充分考慮了管道受力及其它情況之后，為了確保安全，在穿越道路的地方，核算了套管強(qiáng)度并根據(jù)核算結(jié)果選擇了加厚級過路套管。

5.2 地下廢胺液管線跨裝置遇到的問題

由于酸性水汽提裝置(136單元)與溶劑再生裝置(135單元)共用罐區(qū)，罐區(qū)在酸性水汽提裝置內(nèi)，兩裝置之間有一條貫通南北的6 m寬消防通道。溶劑再生裝置的胺液儲罐、以及配套的貧胺液泵排出的廢胺液都要通過地下密排管道送至溶劑再生裝置的地下廢胺液收集罐，在布置這條管道的時候，雖然進(jìn)行了預(yù)先規(guī)劃，但需要等到溶劑再生裝置地下配管部分基本完成后才能最終確定銜接位置和埋設(shè)深度。在配管最后完成時，發(fā)現(xiàn)這條地下密排胺液總管與裝置東側(cè)的循環(huán)水主管(DN300)相碰，最后由水專業(yè)出具變更，將已施工的埋地循環(huán)水管道下調(diào)了200 mm，解決了這個問題。

5.3 實(shí)際施工中出現(xiàn)的問題

在本裝置實(shí)際地下管線的施工中，由于水專業(yè)先出圖，工期要求又較緊，所以在施工的過程中先鋪排了地下水管線，包括埋地主管和分支管。待管道安裝專業(yè)的地下密閉排放管線施工時，出現(xiàn)了一系列密排管線與地下水管線相碰的問題，在現(xiàn)場處理過程中，確定了盡量保持主管和次主管位置、標(biāo)高不動，優(yōu)先調(diào)整分支管的原則；在最大程度節(jié)約資源和減少改動量的同時保證了工期。

6 結(jié)論

通過本裝置的地下配管設(shè)計，得出如下結(jié)論：

1)配管過程中應(yīng)注意專業(yè)之間的溝通，特別是對于這類地面高差大，需跨裝置鋪設(shè)管線，以及地下管系錯綜復(fù)雜的裝置，要提前跟給排水等相關(guān)專業(yè)協(xié)商，做好事先規(guī)劃及確定配管原則，避免不必要的返工及浪費(fèi)。

2)做埋地管線的設(shè)計，前期工作一定要細(xì)化，除了本專業(yè)的規(guī)劃之外，還要搜集比較完整的相關(guān)專業(yè)與本專業(yè)配管有關(guān)的信息，比如必須落實(shí)結(jié)構(gòu)專業(yè)地下基礎(chǔ)的深度及大小，避免管道碰到地下基礎(chǔ)，給排水專業(yè)的閥門井位置、大小以及相關(guān)專業(yè)哪些埋地管線的標(biāo)高和位置不能改動等。

3)對于密排點(diǎn)較多的地方，可以將密排線集中起來在地面以上不阻礙通行并不容易絆腳的地方連接起來再匯入地下總管，以減少地下分支。對于從高處引至地面的密排管線，盡量沿著設(shè)備或者其它較粗的管線敷設(shè)，以便就近支撐。

4)配管時要考慮地下密排管道的清掃方便，合理設(shè)置清掃口，高出地面的清掃口，盡量靠近管墩、設(shè)備的基礎(chǔ)、圍堰以及操作時不經(jīng)常通過的閥門集中區(qū)背后安排，以防止絆腳。

5)跨裝置鋪設(shè)的埋地管道，根據(jù)總圖豎向，合理選擇穿越地點(diǎn)，盡量保證管道的埋設(shè)深度，必要時采用加厚套管。穿越罐區(qū)隔堤的管道要預(yù)先規(guī)劃，提前給結(jié)構(gòu)專業(yè)提供穿越位置及管道信息。

6)由于裝置設(shè)有蒸汽、氮?dú)?、新鮮水等服務(wù)點(diǎn)，本次埋地密閉排放管線的設(shè)計過程中沒有留固定式蒸汽和氮?dú)獯祾呓宇^，在以后的設(shè)計中，如有需要，考慮到使操作更加方便，可以在合

適位置設(shè)置固定式蒸汽、氮?dú)獯祾呓宇^。