石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)配管設(shè)計分析

瞿世妮

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，對石油資源的需求不斷增加，石油化工行業(yè)的安全平穩(wěn)運行對于我國經(jīng)濟的穩(wěn)定至關(guān)重要。儲運系統(tǒng)罐區(qū)是石油化工行業(yè)重要的組成部分，儲運系統(tǒng)罐區(qū)配管設(shè)計效果會對整個儲存系統(tǒng)的正常運行產(chǎn)生直接影響，配管設(shè)計問題一直受到行業(yè)人士的普遍關(guān)注。因此，本文對石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)配管設(shè)計進行了深入的分析與研究。

關(guān)鍵詞：石油化工;儲運系統(tǒng);罐區(qū)配管設(shè)計

0 引言

在石油化工行業(yè)中儲運系統(tǒng)罐區(qū)在整個石油化工生產(chǎn)過程中具有十分重要的地位。儲運系統(tǒng)直接連接著石油產(chǎn)品的生產(chǎn)與銷售兩個環(huán)節(jié)，可以說起到了承上啟下的連接作用。對于石油化工企業(yè)而言，行業(yè)本身具有技術(shù)復(fù)雜、投資規(guī)模大、高風(fēng)險的特點，儲運系統(tǒng)罐區(qū)配管設(shè)計的實際效果直接影響著石油化工企業(yè)的安全生產(chǎn)，因此對其罐區(qū)配管設(shè)計進行研究具有重要的意義。

1 儲罐配置及罐區(qū)配管內(nèi)容

1.1 火災(zāi)危險性辨別

火災(zāi)危險性辨別要按照國家規(guī)定GB50160-2008《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》辨別并分類，對儲罐介質(zhì)按照危險性科學(xué)分類。其中甲類危險中A級別的是15℃時蒸汽壓力>0.1MPa的烴類液體。除甲類A級，閃點<28℃的，稱為甲類B級別火災(zāi)危險。閃點在28℃～45℃的為乙類A級，閃點>45℃，小于60℃的為乙類B級;閃點在60～120℃，稱為丙類A級，閃點>120℃的為丙類B級。

1.2 儲罐配置

1.2.1 防火距離控制

防火距離控制要按照《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》確定，按照組形式布置，注重不同儲罐之間的安全距離。按照介質(zhì)不同，其儲罐分為可燃?xì)怏w儲罐、液化烴儲罐、助燃?xì)怏w儲罐等。儲罐配置必須嚴(yán)格按照防火間距配置：固定頂罐≤1000m3的，甲B和乙類物質(zhì)防火間距0.75D（D為相鄰較大罐直徑，對于罐單體容積大于1000m3的，其罐取直徑/高度的最大值）、丙A類0.4D、丙B類保持2m以上;固定頂罐>1000m3的，甲B和乙類物質(zhì)防火間距0.6D、丙A類0.4D、丙B類保持2m以上;浮頂、內(nèi)浮頂罐的防火間距統(tǒng)一為0.4D;臥罐防火間距都為0.8m。

1.2.2 防火堤配置

防火堤配置也要按照《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》科學(xué)配置，按照式（1）計算。

V=AHj-（V1+V2+V3+V4）（1）

計算參照GB50351-2005《儲罐區(qū)防火堤設(shè)計規(guī)范》，其中，V為防火堤實際容積（單位為m3）;A為防火堤中心線圍成水平投影區(qū)域（單位為m2）;Hj為設(shè)計的實際液面高度（單位為m）;V1為防火堤內(nèi)液面高度最大油罐基礎(chǔ)體積（單位為m3）;V2為防火堤內(nèi)除去最大油罐后，其他油罐設(shè)計液面高度內(nèi)液體體積及油罐基礎(chǔ)面積總和（單位為m3）;V3為防火堤中心線內(nèi)設(shè)計液面高度內(nèi)防火堤體積及內(nèi)培土體積總和（單位為m3）;V4為防火堤內(nèi)設(shè)計液面高度隔堤及配管、設(shè)備等體積總和（單位為m3）。

1.3 儲罐管口配置

管口配置中常壓立式儲罐下部人孔應(yīng)在斜梯下，頂部人孔應(yīng)與下部人孔以180°配置，置于頂平臺附近。較高側(cè)向人孔，方位應(yīng)考慮斜梯接近人孔工作需要。球形儲罐頂部、底部各設(shè)一人孔，根據(jù)平臺配管合理配置。常壓立式儲罐浮子式液位指示計接口要設(shè)置在頂部人孔周圍，若加裝液位控制裝置、報警裝置或非浮子式液位計，應(yīng)設(shè)置液位計聯(lián)箱管，避免對設(shè)備造成較大破壞。聯(lián)箱管對應(yīng)設(shè)備接口要遠(yuǎn)離物料出入傳送處，可位于平臺及梯子附近，便于儀表安裝維修。立式儲槽底部設(shè)立配備集液槽的排液管，在其基礎(chǔ)上提前設(shè)置溝槽。排液口設(shè)置靠排液總管一側(cè)，液化石油氣儲罐底部接管距地坪距離不宜過小，要確?？諝饬魍?。

1.4 儲罐區(qū)配管

罐區(qū)管道集中配置，管墩鋪設(shè)需高出地面≥300mm。管墩間距以最小管道允許快局配置，確保各管道交叉最少。管帶適當(dāng)位置設(shè)置跨橋，橋底面最低處距管頂≥80mm。各物料總管在進出區(qū)域處設(shè)置閥門、插板，防火堤外容易接近處集中設(shè)置。儲罐常用閥門也要集中安裝，連接儲罐接口管道閥門靠近出儲罐設(shè)置。罐區(qū)防火堤外管廊呈T形布置，采用不同標(biāo)高。對特殊介質(zhì)，例如液化石油氣儲罐，其返回管道不能為下凹狀，避免造成U形液封。液化石油氣儲罐頂部安全閥允許直接排放時，排放口垂直設(shè)置，在排放管低點設(shè)置放凈口，以管道引入安全位置。

2 泵的配置及配管

2.1 泵的配置

2.1.1 露天布置

在管廊上方無空冷器時，泵布置在管廊內(nèi)側(cè)，泵出口中心線對齊，距管廊柱中心線0.6m。在管廊上方有空冷器時，如泵的操作溫度為340℃以下，則泵布置在管廊外側(cè)，泵出口中心線對齊，伸出管廊距柱中心線0.6m，泵的驅(qū)動機在管廊內(nèi)側(cè);如泵的操作溫度等于或高于340℃，則泵布置在管廊外側(cè)，泵出口中心線對齊，距管廊柱中心線3m，泵的驅(qū)動機也在管廊外側(cè)。

2.1.2 半露天布置

這種方式適用于多雨地區(qū)。一般在管廊下方布置泵，在上方管道上部設(shè)頂棚?？筛鶕?jù)與泵相關(guān)的設(shè)備布置要求，將泵布置成單排、雙排或多排。

2.1.3 室內(nèi)布置

在寒冷或多風(fēng)沙地區(qū)或根據(jù)工藝要求，泵布置在室內(nèi)。泵房、泵棚和露天泵站地面高出周圍地坪不小于200mm，泵的基礎(chǔ)不應(yīng)低于100mm。

2.2 泵的配管

管道布置不得影響起重機的運行，它包括以下幾方面：吊有重物行走時，不受管道的阻礙;輸送腐蝕性介質(zhì)的管道，不應(yīng)布置在泵和電機上方;應(yīng)留有檢修、拆卸泵所需要的空間;泵進出口管線距地面凈空高度不小于200mm，架空線不小于2.2m;多臺并列布置的泵的進出口閥門，盡量采用相同的安裝高度;當(dāng)進出口閥門安裝在立管上時，閥門安裝高度宜為1.2m，手輪方位應(yīng)便于操作。在考慮管道柔性時，應(yīng)注意備用管道溫度不同的工況。在任何工況下，管道柔性均應(yīng)滿足要求。泵口承受的反力必須在允許范圍內(nèi)。輸送高溫或低溫介質(zhì)時，泵的管道布置要經(jīng)應(yīng)力分析，并在熱應(yīng)力允許范圍內(nèi)，管道布置形狀盡量簡單。設(shè)計時應(yīng)考慮到，不需要設(shè)臨時支架即可進行泵的維修。泵的水平吸人管或泵前管道彎頭處（垂直時）應(yīng)設(shè)可調(diào)支架。泵出口的第1個彎頭處或彎頭附近宜設(shè)吊架或彈簧支架。當(dāng)操作溫度高于120℃或附加于垂直的泵口上的管道荷載超過泵的允許荷載時，宜設(shè)彈簧吊架。在缺乏制造廠提供的數(shù)據(jù)時，離心泵接管管151上的允許最大荷載應(yīng)符合API610的規(guī)定。

3 化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)的配管設(shè)計注意的問題

在石油化工管道設(shè)計過程中需要注意以下幾方面的問題。所有進出裝置的管道都需要設(shè)置切斷閥，同時還需要采用8字符標(biāo)注，但是在實際的操作中，8字符的標(biāo)注存在很多的誤區(qū)，在標(biāo)注后也缺乏保護措施，導(dǎo)致一些管道沒有受到應(yīng)用的保護措施，對工作人員帶來很大的安全隱患。在管道設(shè)計過程中對于--些容易出現(xiàn)安全隱患的區(qū)域需要重點關(guān)注，針對高發(fā)區(qū)域，需要設(shè)置報警器，保證工作人員能夠在第一時間進行維修工作。

管道安全閥的設(shè)計中安全閥需要設(shè)置在旁通閥以及切斷閥旁邊，在正常工作情況下處在開啟狀態(tài)，在設(shè)計中需要助于采用LO或者是CSO進行標(biāo)識，在不經(jīng)允許情況下禁止關(guān)閉安全閥。這些標(biāo)識都是一些比較簡單好記的措施，能夠在日常生產(chǎn)中為工作人員帶來極大的便利，減少安全事故的發(fā)生。在石油化工管道不適中也需要綜合考慮幾方面的問題。在布置中需要注意管廊的附加余量，一般設(shè)計為10%～20%，這個范圍并不是固定不變的，隨著管道設(shè)計技術(shù)的不斷提高。

4 結(jié)束語

綜上所述，本文主要研究化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)的配管設(shè)計。石化工藝的罐區(qū)配管是重要的公共工程管道，近些年罐區(qū)管道的直徑隨著規(guī)模的不斷擴大也是逐漸加大，在管道的選選擇中也就有了更高的要求，對于罐區(qū)管道而言，除了需要考慮到經(jīng)濟性以及美觀性之外，更重要的是需要滿足管道的應(yīng)力計算要求。

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