崔俊杰 柴明 代月
摘 要:石油化工行業(yè)是我國工業(yè)和經濟發(fā)展的重要前提和保障。罐區(qū)是石油化工行業(yè)發(fā)展過程中不可或缺的重要組成部分。罐區(qū)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(yè)的快速發(fā)展,其應用最普遍的罐區(qū),主要包括安全消防設置、輔助生產區(qū)和罐組等。筆者著重對儲罐布置及罐區(qū)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(qū);泵;配管設計
1 引言
罐區(qū)在石油化工行業(yè)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(qū)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(qū)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(guī)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(guī)范相契合,避免其布置不合理引發(fā)安全隱患。同時,設計人員要參考相關公式規(guī)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(qū)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(qū)配管
設計人員要對罐區(qū)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(qū)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(qū)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(qū)或者風沙相對較大的地區(qū),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(qū)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(qū)配管設計比較復雜,需要專業(yè)的設計人員進行操作和執(zhí)行。近年來,隨著社會需求的加大,石油化工輸運系統罐區(qū)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(yè)的快速發(fā)展提供物質保障。
參考文獻
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