石油化工輸運系統罐區配管設計分析

崔俊杰 柴明 代月

摘 要：石油化工行業是我國工業和經濟發展的重要前提和保障。罐區是石油化工行業發展過程中不可或缺的重要組成部分。罐區種類繁多，其各自具有不同的功能。近年來，隨著石油化工行業的快速發展，其應用最普遍的罐區，主要包括安全消防設置、輔助生產區和罐組等。筆者著重對儲罐布置及罐區布置和泵的布置和配管進行論述，以提高整體配管設計水平。

關鍵詞：石油化工輸運系統；罐區；泵；配管設計

1 引言

罐區在石油化工行業中占據舉足輕重的地位，其配管設計過程中所包含的設計要素也比較多。設計人員在對罐區進行設計的過程中，要結合儲備介質的不同需求，對其安全性和經濟性進行綜合考慮。比如，氣象空間和儲罐內物質性質在一定程度上都會影響儲罐的安全性。設計人員要結合石油化工輸運系統的實際訴求，對儲罐型式進行設置，并結合危險介質等級對其進行合理選擇和配置，從設備布置和配管兩方面入手，提高整體配管質量。

2 儲罐布置及罐區配管

2.1 火災危險等級

如表1所示，為儲罐介質的火災危險性分類。

表1 液化烴和可燃液體的火災危險性分類

2.2 儲罐布置

首先，防火間距。設計人員要結合相關設計防火規范對儲罐進行成組布置。不同種類的儲罐，其介質也有所不同。儲罐包括地上儲罐和液化烴、可燃氣體、助燃氣體的地上儲罐兩類。技術人員在對儲罐進行布置的過程中，要依據其實際需要，對防火間距進行設置。如表2所示，為其防火間距要求。

其次，防火堤布置。設計人員在對防火堤進行布置的過程中要注重其有效容積，確保其有效容積與相關防火規范相契合，避免其布置不合理引發安全隱患。同時，設計人員要參考相關公式規范，對防火堤的有效容積進行計算。

防火堤的容積用V表示，防火堤中心線圍成的水平投影面積用A表示，Hj表示設計液面高度，V1、V2、V3、和V4分別表示：防火堤內設計液面高度內的最大油罐基礎體積；最大油罐之外，防火堤設計液面高度之內的液體體積和油罐基礎體積之和；中心線內設計液面高速內防火堤體積和內培土體積之和；防火堤內設計液面高度內的隔堤、配管、設備和其他物體之和[1]。

表2 罐組內相鄰可燃液體地上儲罐的防火間距

2.3 管口布置

在對儲罐管口進行布置的過程中，要注重對其上部人孔和下部人孔進行綜合考慮。技術人員要將下部人孔布置在斜梯下面。同時，其要與頂部人孔呈水平方向，并接近頂平臺。針對相對較高的側向人孔，要注重其方位布置，確保其與人孔接近。設計人員在對球形儲罐進行布置的過程中，要結合平臺上的配管對其方位進行協調布置，并在其頂部和底部各設置一個人孔。

設計人員在常壓立式儲罐浮子式液位指示計布置過程中，要讓其接近頂部人孔。同時，設計人員要結合其功能訴求，對液位控制器、液位報警器和非浮子式液位計時進行設置。比如，其可以根據實際需求對液位計聯箱管進行設置，以減少不必要的設備開口，降低工程量。部分設備接口需要與聯箱管進行連接，設計人員也要避免其與物料進出口過近，并注重其周圍的平臺和梯子設置，為儀表的安裝和維修提供便利。

設計人員在對立式儲槽底部進行排液管設計的過程中，要在基礎部位進行溝槽預留。同時，要根據排液總管位置進行排液口方位設置。設計人員在石油化工輸運系統罐區配管設計過程中，要在液化石油氣儲罐底部預留出空間，以便于空氣流通[2]。

2.4 儲罐區配管

設計人員要對罐區內管道進行集中布置，進行管墩敷設的過程中，要確保墩頂與底面的高度保持在30cm左右。管墩的間距設置要考慮管徑因素，并減少其通往各罐之間的管道交叉。結合管道具體情況對跨橋進行設置，確保管頂與橋底面最低處高度不小于80mm。

物料管理人員要在進出口設置切斷閥和插板，并在防火堤外部進行集中設置。技術人員要對儲罐上應用比較普遍的閥門具有明確的了解，進而對其進行集中布置，以確保操作過程中的便利。工藝物料管道上的切斷閥與儲罐接口連接，對其進行布置的過程中，也要避免其距離儲罐過遠。

技術人員在對罐區防火堤外兩列管廊進行T形布置的過程中，要注重其標高的差異性。并對管廊上的膨脹彎管進行集中布置，以確保管架設置的合理性，為其提供便利。

技術人員要考慮液化石油氣儲罐氣相返回管道的相關情況，避免其形成下凹袋型，以免造成u型液封。部分液化石油氣儲罐排放口要垂直向上設計，為儲罐頂部安全閥出口提供便利，并在排放管最低點設置放凈口，并用管道對其進行合理引導[3]。

3 泵的布置及配管

3.1 泵的布置

首先，露天布置。對泵進行露天布置的過程中，要考慮管廊上方是否有空冷器，然后將泵布置在管廊內側，并將其出口線對齊，與管廊柱中心線之間的距離保持在60cm。如果管廊上方有冷空氣，以340℃為分界點，泵溫在340℃以下，要將泵布置在管廊外側，并將其出口中心線對齊。伸出的管廊距柱中心線60cm，泵驅動機設置在管廊內側。泵的操作溫度不低于340℃，將泵布置在管廊外側，泵出口中心線對齊，與管廊柱中心線距離保持在3m，泵的驅動機設置在管廊外側。

其次，半露天布置。降雨較多的地區一般采用半露天布置。設計人員會對氣候因素進行綜合考慮，在管廊上方對泵進行布置，并在上方管道的上部對頂棚進行設置。技術人員要對相關設備布置要求進行綜合考慮，進而結合實際需求對泵進行布置。其也可以結合實際需求分別將泵布置成單排、雙排或者多排，以滿足不同的設計需求。

第三，室內布置。寒冷地區或者風沙相對較大的地區，基于安全和性能的雙重考慮，一般將泵布置在室內。進行室內布置的過程中，設計人員要注重泵房、泵棚和露天泵站地面要高于周圍地面20cm，而泵基不低于10cm，以滿足石油化工輸運系統罐區配管設計需求[4]。

3.2 泵的配管

管道布置要避免對起重機造成干擾。比如，輸送腐蝕性介質的管道不要布置在泵和電機上方，避免對其造成破壞；布置過程中預留相應的空間，以確保后期的檢修和拆卸；閥門安裝高度保持一致，便于操作等。同時，設計人員要充分認識到溫度對管道柔性的影響，管道柔性要滿足相關設計要求。將泵口承受的作用力控制在一定范圍內。不同溫度介質下，要通過應力分析對泵管道布置進行設計，整體布局從簡處理。

設計人員要結合實際輸運需求對泵進行合理設置，以降低泵的維修難度。比如，在泵的水平吸入管和泵前管道彎頭處設可調支架。在泵出口第一個彎頭處設置吊架或者彈簧支架。在彈簧支架的設計過程中，要注重對相關溫度要素進行考慮。并結合相關廠商數據進行離心泵接管管口的設置[5]。

4 結語

石油化工輸運系統罐區配管設計比較復雜，需要專業的設計人員進行操作和執行。近年來，隨著社會需求的加大，石油化工輸運系統罐區配管設計難度也日益增加。設計人員要注重對管道進行合理選擇，從根本上提高其配管設計質量，為我國石油化工企業的快速發展提供物質保障。

參考文獻

[1]陳穎超，李肖斌.石油化工儲運系統罐區配管設計的研究[J].山西化工，2012，（01）：47-49.

[2]周月，周婷.化工廠配套丙烯原料罐區的儲運設計[J].山東化工，2013，（10）：197-200.

[3]康宏偉.淺談石油化工廠配套丙烯罐區的儲運設計[J].廣州化工，2014，（13）：157-159.

[4]張華莎.石油化工油品儲罐自動化儀表及工程設計[J].石油化工自動化，2015，（06）：6-13.

[5]陳雪梅，郝瑞梅，等.大型優酷儲油罐區的安全設計[J].石油庫與加油站，2011，（05）：13-17.