對石油化工裝置公用工程軟管站設計的幾點思考

朱 玥

(中石化廣州工程有限公司，廣東 廣州 510000)

公用工程軟管站(簡稱軟管站)是石油化工裝置必不可少的組成部分；是裝置中為吹掃、清潔、維修和置換等實際需要而設置的；也是工藝安全操作、保證產品質量和產量的必備設施。特別是蒸汽接口，當裝置發生小型火災時，也是有效的消防措施[1]。正確地設置和使用軟管站，具有縮短開停工處理時間、提高工效及安全可靠性等方面的優點。

1 軟管站的常規設計思路

公用工程軟管站設置的使用介質一般包括蒸汽、新鮮水、壓縮空氣和氮氣，不同類型的介質有不同的用途，可以根據裝置的工藝特點及要求來增減軟管站的介質種類[1]。軟管站介質的一般用途是清洗、吹掃、置換和初期小范圍滅火等，不同介質的用途總結如下：

蒸汽：初期小范圍滅火、管道或設備的半固定吹掃接口、油污清洗等；

新鮮水：平臺或設備外表沖洗、清洗、連接管道或設備的半固定清洗接口等；

壓縮空氣：分為儀表風和非凈化風。非凈化風用于風動工具氣源、管道或設備空氣置換等；儀表風用于氣動儀表閥或儀表用；

氮氣：管道或設備的半固定吹掃接口、管道或設備氮氣置換等。

公用工程軟管站的設置應根據裝置各區域的操作、檢修、吹掃、滅火等用途設置，應能覆蓋整個裝置，通常選用15m長的軟管，每個軟管站服務的范圍為30m直徑的圓。公用工程軟管站的設置不應影響正常的通行、維修和操作，一般設置在管廊的柱子附近、平臺邊緣的欄桿處、塔壁旁邊等位置。

在通常的公用工程軟管站的設置中，在地面層通過直徑30 m的覆蓋圓來確保所有地面設備、管道等區域被軟管站覆蓋住，通常包括蒸汽、新鮮水、壓縮空氣和氮氣四種介質；在構架平臺、塔及容器等平臺處根據需要設置軟管站，氮氣介質只根據需要設置。塔附近的軟管站可設置在地面和人孔的操作平臺上；通常每兩層設置一處軟管站，塔頂平臺上設置一處。泵、定型設備、壓縮機等設備應布置足夠的軟管站以確保覆蓋范圍。

每組公用工程軟管站應配上快速接頭，以便接上軟管，快速接頭應朝下，為便于操作以及考慮安全，快速接頭離地面或平臺面應為0.8～1.2 m。

2 對軟管站設計的幾點思考

在國內外的不同類型裝置中，根據業主要求和裝置類型的不同，對于軟管站的位置、數量等有不同的要求。部分業主出于便捷的考慮通常要求設置盡可能多的軟管站，但考慮到經濟性以及全廠公用工程系統的平衡，應對不同地面或平臺軟管站的需求進行細致的分析，在保證日常的操作、檢修等行為以及完整的覆蓋范圍之外，通過合理、優化的方案布置軟管站。

本文以中東地區某加氫裝置為例，結合業主要求和深入的思考，對公用工程軟管站設置的幾個難點和爭議點進行深入探討如下：

2.1 空冷電機平臺及空冷走道是否設置軟管站

業主要求空冷電機平臺及空冷過道均設置軟管站并需要保證平臺的所有區域均被覆蓋住，并要求蒸汽、新鮮水、壓縮空氣、氮氣四種介質均設置。

考慮到在空冷電機平臺處需進行檢修操作，同時電機平臺會放置部分安全閥組或調節閥組，因此空冷電機平臺按照業主要求設置了軟管站，但考慮到沒有氮氣置換的需要此處的軟管站僅需設置蒸汽、新鮮水、壓縮空氣三種介質。對于空冷過道，僅進行日常的巡檢，并未有較高頻率的操作或檢修行為，且空冷過道與空冷電機平臺通過直梯或斜梯有足夠多的通道，必要時可引入空冷電機平臺的軟管站，因此空冷過道最終并未設置軟管站。

圖1 空冷過道示意

Fig.1 Typical arrangement of air cooler walking way

2.2 加熱爐及余熱回收系統平臺是否設置軟管站

業主要求在加熱爐及余熱回收系統的所有平臺處均設置軟管站，確保所有加熱爐本體管嘴、儀表等全部被覆蓋住。

圖2 加熱爐爐體平臺示意

Fig.2 Typical platform arrangement of Furnace Auxiliary equipment

考慮到加熱爐進入口管嘴處法蘭較多，存在較多可拆卸短節、燒焦接口、儀表、盲板等設施，因此加熱爐進出管嘴及拆卸法蘭所在的平臺處需設置軟管站，設置蒸汽、新鮮水、壓縮空氣三種介質。對于加熱爐、煙囪、余熱回收等部位的輔助平臺處，通常沒有較高頻率的操作或檢修等動作，且不存在大口徑的法蘭、螺栓等需要風動工具，因此對于這些輔助平臺未設置公用工程軟管站。

2.3 定型設備內部平臺是否設置軟管站

對于定型設備，如加藥裝置、抽真空設施等，內部也有部分操作或檢修平臺，業主要求定型設備內每處平臺均設置軟管站，并要求蒸汽、新鮮水、壓縮空氣、氮氣四種介質均設置。

圖3 定型設備內部平臺示意

Fig.3 Typical platform arrangement inside Package equipment

考慮到定型設備的操作或檢修平臺上存在一定頻率的操作或檢修行為，因此需綜合考慮定型設備周圍軟管站的布置以及其內部平臺的位置。若定型周圍有合適的軟管，足夠長度的軟管通過斜梯可順利到達內部平臺，則不在定型設備的內部平臺處設置軟管站；若定型設備距周圍軟管站較遠，且軟管需要通過直梯才能到達其內部，則需要設置一定量的軟管站。但軟管站介質根據情況設置蒸汽、新鮮水、壓縮空氣即可，部分情況下可僅設置一到兩種介質。如加藥裝置頂平臺，僅有電機、放空口等，因此僅設置蒸汽、新鮮水介質即可。

2.4 儀表件或法蘭連接口是否需要設置軟管站

業主要求所有儀表或法蘭接口所在平臺上均設置軟管站。

考慮具體的儀表和法蘭的操作檢修需要，若確實需要軟管站時，可根據需要設置軟管站，設置壓縮空氣等介質，但并不需要對所有的儀表或法蘭接口所在平臺上設置軟管站。

2.5 構架內臥罐平臺是否設置軟管站

業主要求構架內臥罐的各層平臺均設置軟管站。

圖4 構架內臥罐頂平臺示意

Fig.4 Typical arrangement of Equipment top platform inside the structure

在綜合考慮構架平臺的軟管站布置后，在臥罐的頂平臺處設置軟管是較為合理的，且應設置蒸汽、新鮮水、壓縮空氣介質，對于其他較低平臺，可通過從頂平臺向下引軟管來實現。

3 公用工程軟管站的注意事項

(1)軟管站在計算覆蓋區域時應考慮軟管的實際路徑，特別是塔器及立式容器的環形平臺處應以圓弧的長度來考慮覆蓋區域；地面的軟管站也需要考慮軟管的實際路徑，不宜以最短距離作為評判標準。

圖5 軟管站保護范圍計算示意

Fig.5 Calculation example of Utility station protection scope

(2)軟管站在計算覆蓋區域時應考慮軟管應貼近地面或平臺面放置，即從半固定接頭向下應考慮1m左右的軟管立管段，同時在目標區域也應考慮軟管從地面或平臺面抬高時的立管段，因此覆蓋范圍不應以15 m來進行計算，應以12～13 m進行計算；

(3)當一個軟管站保護通過斜梯連接的不同層高的兩層平臺時，軟管站的保護范圍計算時應考慮軟管在斜梯上的長度；

(4)為保證安全，塔器或容器平臺盡量避免一個軟管站保護2層以上平臺的情況，若無法避免，應將軟管站布置在較高的平臺處，避免現場操作工或檢修工攜帶軟管攀爬直梯的情況；

(5)軟管站四種介質應使用不同的顏色加以區別，且必須使用不同的軟管，并有清晰的標識，避免誤用；軟管站應在合適的位置設置軟管架，以便吊掛軟管。

(6)對于高溫、高壓法蘭接口或閥門較多的區域，軟管站可適當集中布置，以保證發生小型火宅時有更多可以使用的滅火蒸汽接口；

(7)對于人孔周圍的軟管站，需要特別注意軟管站的覆蓋范圍計算時不能僅考慮軟管可到達人孔，需考慮軟管通過人孔進入設備內部的長度，如壓縮空氣軟管進入設備內部供應氣動工具等情況，軟管站覆蓋范圍的計算需覆蓋至設備的內件處；

(8)軟管站各介質的排列順序需與業主溝通達成一致，并保證全廠內一致的順序，這樣可避免在緊急情況下因接錯介質而擴大事故。

4 結論及建議

在石油化工裝置中，公用工程軟管站應根據裝置類型、被保護區域的特性、介質的特點，并結合業主的要求和合理性、經濟性的綜合考慮進行設置。應在設計期間與業主達成一致，并充分考慮到現場檢修和操作的要求，以達到服務現場，服務業主的真正作用。