淺析精細(xì)化工廠甲類罐區(qū)設(shè)備布置設(shè)計(jì)

梁真強(qiáng) 張玉平

(1.河北英科石化工程有限公司江西分公司，江西南昌，330001； 2.南昌淦森環(huán)保有限公司，江西南昌，330001)

精細(xì)化工企業(yè)投資建設(shè)初期需要找相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計(jì)院進(jìn)行整個(gè)項(xiàng)目的初步設(shè)計(jì)，罐區(qū)是全廠總圖布局中極為重要的區(qū)域。其承擔(dān)著工廠生產(chǎn)中原料、產(chǎn)品、溶劑等物料的儲存、裝卸功能。而且甲類罐區(qū)的設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵，其危險(xiǎn)性較高與車間防火間距較大，導(dǎo)致罐區(qū)占地較大。由此合理的甲類罐區(qū)設(shè)備布置，可使工廠運(yùn)輸方便、操作安全、節(jié)約用地及減少投資。本文結(jié)合M廠的甲類罐區(qū)為分析對象，優(yōu)化罐區(qū)設(shè)備布置，為以后相關(guān)設(shè)計(jì)工作提供設(shè)計(jì)思路。

1 罐區(qū)物料性質(zhì)、類別及儲罐選型

罐區(qū)設(shè)備布置設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)明確需要存放在罐區(qū)的物料種類、性質(zhì)、儲罐數(shù)量及規(guī)格尺寸等參數(shù)以便確定罐區(qū)類別，查找相關(guān)規(guī)范進(jìn)行方案布置和優(yōu)化設(shè)計(jì)。

1.1 儲存物料性質(zhì)

M廠生產(chǎn)涉及的物料有：甲醇、乙醇、甲苯、30%甲醇鈉甲醇溶液、二氯甲烷、丙酮、丁烯二醇、氯乙酸甲酯、正己烷、二甲基亞砜、亞磷酸二乙酯等原輔材料，其中有部分存放倉庫的，有部分存儲罐區(qū)。該廠產(chǎn)品為固體形態(tài)存放于倉庫。本文列舉了存儲于罐區(qū)的物料種類見表1。根據(jù)《精細(xì)化工企業(yè)工程設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》(GB 51283-2020)可確定M廠的罐區(qū)火災(zāi)危險(xiǎn)性類別為甲類。

1.2 罐區(qū)物料消耗量及運(yùn)輸方式

根據(jù)M廠的產(chǎn)品年生產(chǎn)能力可進(jìn)行物料衡算得出原輔料年消耗量。罐區(qū)各原輔料采用公路槽車運(yùn)輸，運(yùn)送至罐區(qū)裝卸區(qū)利用鶴管卸料。罐區(qū)原輔料儲存天數(shù)7—10天[1]。表2列出罐區(qū)物料的消耗量及最大儲量等信息。

1.3 儲罐數(shù)量及規(guī)格尺寸

根據(jù)M廠的原輔料消耗量、相關(guān)儲存周期規(guī)定、單次采購及運(yùn)輸量，可以確定儲罐的容量。同時(shí)，儲罐尺寸及數(shù)量也需要考慮占地面積、儲罐運(yùn)輸及制造、維護(hù)等多方面的因素[2]。最后確定M廠的物料儲罐類型及容積，如表3所示。

表1 M廠罐區(qū)物料種類性質(zhì)

表2 M廠罐區(qū)物料消耗量及運(yùn)輸方式

表3 儲罐數(shù)量及規(guī)格尺寸

2 甲類罐區(qū)的布置設(shè)計(jì)分析

2.1 罐區(qū)總平面布置設(shè)計(jì)

罐區(qū)總平面設(shè)計(jì)需要考慮周邊環(huán)境、建構(gòu)筑物、道路等情況。本文M廠罐區(qū)周邊僅存在甲類車間及倉庫，東側(cè)為物流入口，南側(cè)道路及西側(cè)道路為主要道路。根據(jù)《精細(xì)化工企業(yè)工程設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定的防火間距進(jìn)行總平面設(shè)計(jì)。具體間距如表4[3,4]。

另外汽車裝卸鶴管與甲類泵房間距10米。裝卸車鶴位之間的距離不應(yīng)小于4m。

表4 罐區(qū)與周邊建構(gòu)筑物距離

2.2 罐區(qū)內(nèi)儲罐設(shè)備布置

依據(jù)HG/T20660規(guī)范M廠儲存物料硫酸屬于極度危害毒性液體；二氯甲烷屬于高度危害毒性液體[5]。根據(jù)GB51283第6.2.3條確定M廠甲類罐區(qū)應(yīng)分成兩個(gè)罐組：將硫酸、二氯甲烷儲罐設(shè)置成一個(gè)罐組，其他物料設(shè)置成一個(gè)罐組。另外相鄰儲罐(組)防火堤的外堤腳線之間應(yīng)留有寬度不小于7m的消防空地。

2.3 罐區(qū)內(nèi)儲罐與各項(xiàng)設(shè)施之間間距

(1)M廠儲罐容積30m3，因此儲罐組內(nèi)相鄰地上儲罐之間的防火間距不應(yīng)小于0.75D(相鄰較大罐的直徑)，計(jì)算得出儲罐之間間距≥1.95m。

(2)兩排直徑小于5m的立式儲罐及臥式儲罐的間距不應(yīng)小于3m，本罐區(qū)兩排儲罐間距設(shè)計(jì)為3.1m。

(3)可燃液體儲罐(組)應(yīng)設(shè)防火堤。立式儲罐防火堤的高度應(yīng)比計(jì)算值高出0.2m，且應(yīng)為1.0m—2.2m；立式儲罐組內(nèi)隔堤高度不應(yīng)低于0.5m。本罐區(qū)防火堤高1.0m，隔堤高0.8m，相對于室外0.00m地坪。

通過以上分析設(shè)計(jì)出甲類罐區(qū)設(shè)備布置初步方案如圖1，圖中標(biāo)注尺寸單位為m。下一步進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)還需考慮：地面防腐蝕、不發(fā)火；罐區(qū)內(nèi)地面坡度，地溝及集水坑；防火堤及隔堤踏步；罐區(qū)洗眼器及消防設(shè)施；儲罐靜電接地；罐區(qū)可燃/有毒氣體報(bào)警器等設(shè)計(jì)內(nèi)容。

3 結(jié)語

綜上所述，本文結(jié)合了M廠甲類罐區(qū)的特點(diǎn)展開分析，針對儲罐物料性質(zhì)、設(shè)備容量、防火間距和設(shè)備布置等方面，具體闡述了依據(jù)規(guī)范條文的設(shè)計(jì)思路。使得該罐區(qū)布局符合規(guī)范要求，滿足安全生產(chǎn)，保證整個(gè)化工裝置的運(yùn)行安全。精細(xì)化工廠存儲物料類型多樣、危險(xiǎn)性較大，因此罐區(qū)布置較為復(fù)雜，尤其是甲類罐區(qū)，應(yīng)作為一項(xiàng)綜合性工程進(jìn)行優(yōu)化分析。

圖1 M廠甲類罐區(qū)設(shè)備布置圖