石油化工儲運系統罐區配管設計分析

瞿世妮

摘 要：隨著我國經濟的快速發展，對石油資源的需求不斷增加，石油化工行業的安全平穩運行對于我國經濟的穩定至關重要。儲運系統罐區是石油化工行業重要的組成部分，儲運系統罐區配管設計效果會對整個儲存系統的正常運行產生直接影響，配管設計問題一直受到行業人士的普遍關注。因此，本文對石油化工儲運系統罐區配管設計進行了深入的分析與研究。

關鍵詞：石油化工;儲運系統;罐區配管設計

0 引言

在石油化工行業中儲運系統罐區在整個石油化工生產過程中具有十分重要的地位。儲運系統直接連接著石油產品的生產與銷售兩個環節，可以說起到了承上啟下的連接作用。對于石油化工企業而言，行業本身具有技術復雜、投資規模大、高風險的特點，儲運系統罐區配管設計的實際效果直接影響著石油化工企業的安全生產，因此對其罐區配管設計進行研究具有重要的意義。

1 儲罐配置及罐區配管內容

1.1 火災危險性辨別

火災危險性辨別要按照國家規定GB50160-2008《石油化工企業設計防火規范》辨別并分類，對儲罐介質按照危險性科學分類。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《石油化工企業設計防火規范》確定，按照組形式布置，注重不同儲罐之間的安全距離。按照介質不同，其儲罐分為可燃氣體儲罐、液化烴儲罐、助燃氣體儲罐等。儲罐配置必須嚴格按照防火間距配置：固定頂罐≤1000m3的，甲B和乙類物質防火間距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和乙類物質防火間距0.6D、丙A類0.4D、丙B類保持2m以上;浮頂、內浮頂罐的防火間距統一為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《石油化工企業設計防火規范》科學配置，按照式（1）計算。

V=AHj-（V1+V2+V3+V4）（1）

計算參照GB50351-2005《儲罐區防火堤設計規范》，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域（單位為m2）;Hj為設計的實際液面高度（單位為m）;V1為防火堤內液面高度最大油罐基礎體積（單位為m3）;V2為防火堤內除去最大油罐后，其他油罐設計液面高度內液體體積及油罐基礎面積總和（單位為m3）;V3為防火堤中心線內設計液面高度內防火堤體積及內培土體積總和（單位為m3）;V4為防火堤內設計液面高度隔堤及配管、設備等體積總和（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在斜梯下，頂部人孔應與下部人孔以180°配置，置于頂平臺附近。較高側向人孔，方位應考慮斜梯接近人孔工作需要。球形儲罐頂部、底部各設一人孔，根據平臺配管合理配置。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，應設置液位計聯箱管，避免對設備造成較大破壞。聯箱管對應設備接口要遠離物料出入傳送處，可位于平臺及梯子附近，便于儀表安裝維修。立式儲槽底部設立配備集液槽的排液管，在其基礎上提前設置溝槽。排液口設置靠排液總管一側，液化石油氣儲罐底部接管距地坪距離不宜過小，要確保空氣流通。

1.4 儲罐區配管

罐區管道集中配置，管墩鋪設需高出地面≥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。管帶適當位置設置跨橋，橋底面最低處距管頂≥80mm。各物料總管在進出區域處設置閥門、插板，防火堤外容易接近處集中設置。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置。罐區防火堤外管廊呈T形布置，采用不同標高。對特殊介質，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，排放口垂直設置，在排放管低點設置放凈口，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，泵布置在管廊內側，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，泵出口中心線對齊，伸出管廊距柱中心線0.6m，泵的驅動機在管廊內側;如泵的操作溫度等于或高于340℃，則泵布置在管廊外側，泵出口中心線對齊，距管廊柱中心線3m，泵的驅動機也在管廊外側。

2.1.2 半露天布置

這種方式適用于多雨地區。一般在管廊下方布置泵，在上方管道上部設頂棚。可根據與泵相關的設備布置要求，將泵布置成單排、雙排或多排。

2.1.3 室內布置

在寒冷或多風沙地區或根據工藝要求，泵布置在室內。泵房、泵棚和露天泵站地面高出周圍地坪不小于200mm，泵的基礎不應低于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;輸送腐蝕性介質的管道，不應布置在泵和電機上方;應留有檢修、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，手輪方位應便于操作。在考慮管道柔性時，應注意備用管道溫度不同的工況。在任何工況下，管道柔性均應滿足要求。泵口承受的反力必須在允許范圍內。輸送高溫或低溫介質時，泵的管道布置要經應力分析，并在熱應力允許范圍內，管道布置形狀盡量簡單。設計時應考慮到，不需要設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）應設可調支架。泵出口的第1個彎頭處或彎頭附近宜設吊架或彈簧支架。當操作溫度高于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，宜設彈簧吊架。在缺乏制造廠提供的數據時，離心泵接管管151上的允許最大荷載應符合API610的規定。

3 化工儲運系統罐區的配管設計注意的問題

在石油化工管道設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置切斷閥，同時還需要采用8字符標注，但是在實際的操作中，8字符的標注存在很多的誤區，在標注后也缺乏保護措施，導致一些管道沒有受到應用的保護措施，對工作人員帶來很大的安全隱患。在管道設計過程中對于--些容易出現安全隱患的區域需要重點關注，針對高發區域，需要設置報警器，保證工作人員能夠在第一時間進行維修工作。

管道安全閥的設計中安全閥需要設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，在設計中需要助于采用LO或者是CSO進行標識，在不經允許情況下禁止關閉安全閥。這些標識都是一些比較簡單好記的措施，能夠在日常生產中為工作人員帶來極大的便利，減少安全事故的發生。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，一般設計為10%～20%，這個范圍并不是固定不變的，隨著管道設計技術的不斷提高。

4 結束語

綜上所述，本文主要研究化工儲運系統罐區的配管設計。石化工藝的罐區配管是重要的公共工程管道，近些年罐區管道的直徑隨著規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，對于罐區管道而言，除了需要考慮到經濟性以及美觀性之外，更重要的是需要滿足管道的應力計算要求。

參考文獻：

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