儲運系統設備及管道布置的優化

嚴朝陽，孫 嬌，李 鑫

（1.吉林石化乙二醇廠，吉林吉林 132000；2.吉林石化建修公司，吉林吉林 132000）

化工企業在使用儲運系統時，首先要意識到油氣儲運系統不是單純的一個設備部件，而是從內部壓力到系統控溫再到系統整體維護的一個整體系統。任何環節和過程的疏忽，都會使得儲運系統在使用過程中出現問題，不能正常發揮安全儲運和裝卸的作用，甚至會導致化工產品的泄漏，造成嚴重的安全隱患。

1 儲運系統中儲罐的選用

1.1 如何選用儲罐

化工企業儲運系統中的儲罐有固定頂罐、浮頂罐、內浮頂罐、臥罐及球罐五種類型，在選擇儲罐時要考慮所要儲存介質的易燃性以及飽和蒸氣壓的性質[1]，常見的儲存介質的特征及其常用的儲罐如表1所示。

表1 液化烴、可燃液體的火災危險性分類

該化工企業主要有甲醇和乙二醇兩種介質存放在成品罐區，根據表1標準甲醇的火災危險性類別是甲B，乙二醇的類別是丙A。根據我國關于化工企業春運系統中對于罐區儲罐的規范規定，儲運系統中用來儲存甲醇的儲罐可以選用內浮頂罐和浮頂罐兩種，儲存乙二醇時可以使用固定頂罐。因此，該成品罐區甲醇應當選用內浮頂罐，乙二醇應當選擇固定頂罐[2]。通常情況下，儲罐的個數在兩個以上，結合該化工企業的氣候條件，儲罐起碼要滿足30d 的介質儲存需求。該化工企業日產甲醇3 900m3，乙二醇1 100m3，按照30d 的儲量計算，甲醇儲罐的容積要大于120 000m3，乙二醇的容積要大于40 000m3。經過計算，成品罐區甲醇需要3臺有效容積40 000m3/臺的內浮頂罐，乙二醇需要2臺有效容積30 000m3/臺的固定頂罐。

1.2 如何布置儲罐

化工企業在布置甲醇與乙二醇儲罐時，要滿足我國有關化工企業的防火設計標準和安全管理的要求規定，除了要成組布置儲罐外，還要保證同一組儲罐要有相同或者相近的火災危險類別[3]，按照此項防火設計的標準要求，該化工企業的儲罐設置應當分成甲醇儲罐和乙二醇儲罐兩個罐組，甲醇儲罐應當將直徑設置為45m，而儲存乙二醇的儲罐適宜45m。同一罐組出關的防火間距除了滿足GB50160的規定要求外，還應符合地上出關的距離不小于現行國家、行業標準規范規定下限兩倍的要求[4]，該化工企業儲罐防火間距設置為0.8D。

儲存罐組設置防火堤時，容積要大于最大儲罐容積，根據規定，介質儲存罐組必須單罐單堤。儲罐防火堤高應設置為1～2.2m，罐組內隔堤高度要大于0.5m，綜上所述，甲醇罐組和乙二醇罐組防火堤高度設置為2m，隔堤高度為0.8m。在儲存罐組防火堤的外部，要布置相應配套的泵房，防火間距要符合國家防火及安監局的相關要求，化工企業在安置泵房時，要充分考慮和衡量所儲存的甲醇、乙二醇情況，結合儲罐的有效容積綜合考慮。甲醇儲罐配套的泵房位置要距離儲罐14m以上，乙二醇儲罐配套的泵房位置要距離乙二醇儲罐10m以上。

1.3 該化工企業儲罐的精細布置

根據儲罐用途和甲醇、乙二醇的火災危險性，將介質儲罐分為兩個儲罐組。成品罐區的東側設3臺容積為40 000m3/臺的甲醇罐組，西側設2個容積為30 000m3/臺的乙二醇罐組，這樣的儲罐布置能夠很好地達到類別不同的儲罐的規定要求，管道整齊美觀，而且利于儲罐后期擴張改建的需求。在防火堤內部設置甲醇罐組內管廊，乙二醇罐組管廊分設防火堤內側和甲醇防火堤與道路之間兩個地方，不但符合規定要求，管道布置得到簡化還能降低耗材，施工安裝也比較方便，易于操作。

根據總圖的要求、儲罐外管廊位置、內管廊位置和儲罐放火間距的情況確定泵房的安置位置，根據甲醇和乙二醇的特征、儲存系統設備的用途，進出管道分別布置兩個泵區。在罐區的正上方位置安設裝車站，在罐組的右側位置安置外管廊，這些布置都是根據有關防火間距要求，以及化工企業的各個工藝流程和管道的要求設置的。甲醇和乙二醇通過外 管廊流入管組內管廊存儲在儲罐里。甲醇成品和乙二醇成品需要裝車時，儲罐內管廊的管道將化工產品輸送到相配的泵房，化工產品在配套磅房中進行泵加壓，加壓后的甲醇或乙二醇通過泵出口的外管廊，到達裝車站，裝運化工產品的汽車完成裝車業務后駛上汽車衡，駛出廠區。

2 管道的布置

在布置儲罐管口時，應當集中或者對稱布置各個儲罐的物料管口，這樣操作簡單且有利于后期儲罐管口的檢修。儲罐入孔要保持與透光孔對稱，這樣能保證足夠充足的光線，而且保障光線的均勻。在設計儲罐的液位計口時，要與物料進出口保持一定的距離，并且要靠近頂部入孔處，這樣能夠提高儀表的精確度。在布置底部排液管時，要安排在排液總管的一側，檢修儲罐時通常罐底還留有較多的物料，接近排液總管能夠排放地比較干凈。除此之外，消防泡沫液的管口布置時應呈對稱狀態。

罐區內管道布置要結合外管廊和泵房以及儲罐的進出口管的位置，前文可知，該化工企業的成品罐區防火堤高2m，隔堤高0.8m，內管廊鋼梁頂高設定為98cm，加上10公分的管托，這樣管底高度為108cm。儲罐的基本高度為100cm，管口距離罐底的距離為30cm，管道的高度為130cm，利用彎頭可以將高度調整為110cm。泵入口管道穿過防火堤時，穿過防火堤的部分必須進行套管處理，在防火堤至泵房這段距離，要適當降低泵管道的標準高度，對于泵出口到裝車站距離的管道的標準要適當提高。如此，不僅符合工藝要求，而且整個過程易于操作，能夠不斷調整管道布置時各個泵出口管道的標高。

應在儲罐的進出口管安裝金屬軟管，能夠很好地發揮進出口管的柔性，發揮防止儲罐遭到地震破壞，對儲罐地基下沉進行補償等作用。內管廊的管道可以通過改變管道的走向，來完成管道熱膨脹的吸收，如果不能及時很好地吸收管道熱膨脹，就需要在管道上設置膨脹彎和補償器來滿足需要。在布置管道時，需要給儀表電纜和電氣電纜留有足夠的空間，在布置管道時通常要留有20%左右的位置，在設計管道時要將空位荷載問題考慮進去。集中布置閥門時要選用錯位的布置方式，這樣能夠保障錯位布置的管道整齊美觀還不浪費空間，在管廊末端的部分公用管道布置時進行錯位。

3 結束語

在化工產品生產過程中，罐區占有重要的不可替代的作用，因為很多化工原料具有易燃易爆的特性且具有一定程度的毒性，如何保證罐區的安全是首先考慮的問題。本文詳細介紹了某化工企業儲運系統成品罐區和管道的布置，如何采取科學的計算方法和布置手段來進行設計有關重要，并且要結合罐區實際的存儲介質加以綜合考慮，以便能合理進行儲運系統和管道的布置。