針對煉油廠現(xiàn)有裝置常壓污油污水系統(tǒng)改造的技術(shù)探討

洪梅(南京金凌石化工程設計有限公司，南京 210042)

1 火炬連通線設置止回閥

在污油污水緩沖罐罐頂設置火炬連通線，設置常開的閘閥，保證罐頂排放氣能順利進入火炬系統(tǒng)，避免污染大氣。同時設置止回閥，保證火炬氣不會倒串至緩沖罐。

2 緩沖罐設計壓力的選擇

緩沖罐氣相與火炬總管連通，罐子操作壓力應為火炬線背壓，但一般大型石油化工廠火炬系統(tǒng)背壓不穩(wěn)定，大致在0.05-0.1MPa(G)范圍，故緩沖罐操作壓力設置不應低于0.1MPa(G)。

由于緩沖罐操作經(jīng)常處于間歇操作，而氣相線與火炬總管設置止回閥后，罐體排液時會因氣相空間變大而導致罐內(nèi)可能產(chǎn)生負壓，為避免罐子抽空，罐體設計時需考慮負壓工況。

在工程運用中，緩沖罐一般按設計壓力0.35MPa(G)/-0.1MPa(G)進行設計，此設計壓力的選擇可避免罐頂設置復雜的壓力控制系統(tǒng)及補氮措施等。

3 介質(zhì)毒性程度及管道級別的劃分、管道系統(tǒng)選材

硫化氫屬于高度危害介質(zhì)。當氣相介質(zhì)中H2S含量大于等于5%時，介質(zhì)毒性及可劃分為高度危害介質(zhì)了，并應劃分為GC1第一類管道。其主要設計文件需進行設計、校對、審核、審定4級簽署。

根據(jù)《特種設備安全技術(shù)規(guī)范》(TSG D0001-2009)，我們常用的《輸送流體用無縫鋼管》(GB/T8163-2008)的無縫鋼管及其對焊接管件不得用于GC1級管道。除非逐根進行超聲檢測，并且不低于GB/T5777-2008《無縫鋼管超聲波探傷檢驗方法》L2.5級要求，允許用于設計壓力不大于4.0MPa的GC1第一類管道。在實際操作中，僅針對該部分管道做特殊檢驗要求不易操作，施工過程中容易混淆。故盡量避免選用。而選用《石油裂化用無縫鋼管》(GB9948-2013)代替。

4 設置罐頂安全閥

4.1 安全閥泄放量的確定

《煉油裝置工藝設計規(guī)范》7.1.2條規(guī)定，安全閥的泄放量應按火災、動力故障或操作故障等事故中的最大一種情況考慮。

針對本系統(tǒng)，可能存在容器出口關閉、緩沖罐過滿、自動控制故障、火災等突發(fā)狀況。應分別計算其泄放量，選取其中最大值作為安全閥選型的依據(jù)。

對于容器出口關閉、緩沖罐過滿、自動控制故障三個突發(fā)狀況，均為液體泄放，可按液體進入量作為泄放量。

4.2 火災工況泄放量

火災工況泄放量可根據(jù)《石油化工裝置工藝管道安裝設計手冊第一篇設計與計算》進行計算。

對于無保溫層的容器:

Gv＝25.5X104F·A0.82/Hv

其中F——系數(shù)，容器設在地面下用砂土覆蓋時，取F=0.3；容器在地面上時，取F=1；容器設置在大于101/m2·min噴淋設施下時，取F=0.6。

A——容器的受熱面積(m2)

Hv——在泄放壓力下液體的蒸發(fā)潛熱，kJ/kg。(低于93 kJ/kg不能用)。

對有完善保溫層的容器:

G＝9.4(650-t)λ·A0.82/δ·Hv

其中G——容器的安全泄放量，kg/h；

t——泄放壓力下的飽和溫度，℃；

λ——常溫下隔熱材料的導熱系數(shù)，W/m·K

δ——保溫層厚度，m；

關于外部隔熱，在《泄壓和減壓系統(tǒng)指南》(SY/T10043-2002)3.15.5中有詳細闡述，需要注意的是:

完善隔熱層是指保溫材料在火災中有良好的耐熱性和機械強度:

①隔熱層應能承受暴露溫度為904℃且長達2h的情況；

②安裝好的裝置應該確保防火隔熱層在經(jīng)受了消防的高壓水流，如來自手提消防帶或監(jiān)測孔(若安裝的話)的液流沖擊后，仍不致脫落。

4.3 安全閥配管的相關注意事項

4.3.1 安全閥的安裝位置應靠近被保護的設備或管道。應安裝于易于調(diào)節(jié)、檢查、檢修和拆卸的位置，周圍要有足夠的檢修空間。

4.3.2 安全閥的進出口管道上設有切斷閥時，切斷閥上應標注鉛封開(C.S.O)，設有副線閥時，副線閥上應標注鉛封關(C.S.C)。安全閥切斷閥應選用閘閥，閥桿應水平安裝，不可朝上，以免閥桿和法辦連接的銷釘腐蝕或松動時，滑板下落。

4.3.3 安全閥入口管道布置成能自排泄到被保護的設備或管道主管內(nèi)，如圖所示:

4.3.4 本文涉及的安全閥出口介質(zhì)應排入密閉系統(tǒng)，安全閥出口管道高于放空總管時，由安全閥出口至放空總管應有向下的坡度，并應順流向45度斜接到放空總管的頂部，DN小于等于40的管子可以90度垂直連接，放空管不得從下部接入放空總管。

4.3.5 安全閥出口管道低于放空總管并可能有凝液存在時，應在安全閥出口管道上的低點易于接近的地方設排液管及閥門，并應將排液管引至安全地區(qū)或凝液收集罐，假如放液閥不易接近時，可設雙閥，即在安全閥出口靠近低點處設一常開閥門，閥后接一段排液管至容易接近處再設一操作閥。

4.3.6 考慮到安全閥出口反力，安全閥出口需妥善設置支架。

[1]TSG D0001-2009《特種設備安全技術(shù)規(guī)范》

[2]HG/T20570.2-95《安全閥的設置和選用》

[3]《石油化工裝置工藝管道安裝設計手冊第一篇設計與計算》(第三版)