磁性浮子翻板液位計是指罐區(qū)及裝卸站，是不發(fā)生化學反應的裝置。罐區(qū)按照用途分為原料罐區(qū)、中間罐區(qū)和成品罐區(qū);裝卸站按照類型分為汽車裝卸站、火車裝卸站、碼頭裝卸站。儲罐又分為常壓罐和壓力罐。本文主要利用PDS軟件對榮信化工40萬噸/年乙二醇項目的成品罐區(qū)和汽車裝車站的設備及管道布置進行優(yōu)化總結。

 

1儲罐的布置

1.1儲罐

1.1.1儲罐形式的選擇

常用的儲罐類型有固定頂罐、浮頂罐、內浮頂罐、球罐和臥罐。選擇儲罐的型式，需要根據(jù)所貯存的介質的火災危險性類別及介質的飽和蒸汽壓性質選擇不同的型式。［1］不同介質的火災危險性類別及其常用儲罐型式見表1。

榮信化工項目成品罐區(qū)存儲的介質有甲醇和乙二醇，甲醇火災危險性類別為甲B、乙二醇為火災危險性類別丙A。按照《石油化工磁性浮子翻板液位計罐區(qū)設計規(guī)范》(SH/T3007－2018)的要求，儲存溫度下飽和蒸氣壓低于大氣壓的甲B和乙A類液體，應選用浮頂罐或內浮頂罐;乙B和丙類液體，可選用固定頂罐［3］。因此甲醇儲罐選用內浮頂罐，乙二醇儲罐選用固定頂罐。

 

 1.1.2貯存容積的確定

SH/T3007中推薦，產(chǎn)品儲罐個數(shù)一般不宜少于2個［3］，考慮內蒙地區(qū)冬季極端氣候，成品罐區(qū)至少應滿足30天儲存要求。榮信化工日產(chǎn)乙二醇1200m3、甲醇3800m3，如滿足至少30天的儲存要求，甲醇儲罐總有效容積不應小于120000m3，乙二醇儲罐總有效容積不應小于40000m3。一般容積≥1000m3的固定頂罐貯存系數(shù)取0.9，浮頂罐或內浮頂罐貯存系數(shù)取0.85。按照以上計算，罐區(qū)儲罐設置如下:甲醇儲罐3臺，40000m3/臺;乙二醇儲罐2臺，30000m3/臺。

 

1.2布置

1.2.1儲罐成組布置

儲罐的布置應符合《石油化工企業(yè)設計防火標準》(GB50160－2018)以及《國家安全監(jiān)管總局關于進一步加強化學品罐區(qū)安全管理的通知》(安監(jiān)總管三〔2014〕68號)的規(guī)定。標準規(guī)定儲罐應成組布置，并需滿足:在同一罐組內，宜布置火災危險性類別相同或相近的儲罐［4］;按照以上規(guī)定，本項目甲醇罐和乙二醇罐按照兩個罐組布置，甲醇儲罐直徑為48m，乙二醇儲罐直徑為46m。

 

1.2.2儲罐的防火間距

GB50160中規(guī)定，同一罐組內相鄰儲罐的防火間距應滿足表2要求［2］。

 

 

另外內蒙古自治區(qū)安監(jiān)局下發(fā)的《關于加大危險化學品儲罐間距的通知》(內安監(jiān)管三字〔2014〕104號)對于危險化學品儲罐距離的提出明確要求:地上立式儲罐之間的距離，按不小于現(xiàn)行國家、行業(yè)有關標準規(guī)范規(guī)定下限的兩倍確定［5］。

因此，本項目儲罐防火間距按0.8D設置。

 

1.2.3防火堤的設置

按照規(guī)范要求，罐組內應設防火堤并且防火堤內的有效容積不應小于罐組內1個zui大儲罐的容積。同時國家安監(jiān)總局下發(fā)的《國家安全監(jiān)管總局關于進一步加強化學品罐區(qū)安全管理的通知》還要求，罐組還應滿足單罐單堤的要求。

立式儲罐防火堤的高度應為計算高度加0.2m，但不應該低于1.0m，且不宜高于2.2m;立式儲罐組內隔堤的高度不應低于0.5m。

根據(jù)以上要求，本項目兩個罐組防火堤高度均為2.2m、隔堤的高度均為0.8m。

 

1.2.4罐區(qū)泵房的布置

罐組的配套的泵房應布置在防火堤外，與儲罐的防火間距應滿足GB50160－2018中相關條款要求，根據(jù)本項目儲存介質以及儲罐容積，泵房的布置應滿足以下要求:

(1)甲醇泵房距離甲醇儲罐不小于15m;

(2)乙二醇泵房距離乙二醇儲罐不應小于10m。

綜上所述，成品罐區(qū)的布置必須滿足上面的規(guī)范。但是僅僅滿足規(guī)范是表面文章，對于一個大型的罐組，儲罐的設置、位置及泵房的位置、泵的位置都是可以“精細化”到非常好的。

布置時要熟悉PID，掌握流程、儲罐特性、管道特性、材料和伴熱保溫要求。本項目具體討論布置如下:

①按照儲槽用途以及儲存介質火災危險性，分兩個罐組布置，東側為甲醇罐組，共3臺，容積為40000m3/臺;西側為乙二醇罐組，共2個，容積為30000m3/臺。這樣布置既滿足火災危險性類別不同儲罐的布置要求，管道布置較為簡單、美觀整齊，將乙二醇罐組放在西側靠近預留用地位置，滿足項目擴建的需要。 ②甲醇罐組內管廊設置在防火堤內側;乙二醇罐組管廊一部分設置在甲醇罐組防火堤與道路之間的空間，一部分設置在防火堤內側。這樣既滿足規(guī)范要求，簡化了管道布置，又減少了管道耗材，方便了施工安裝，避免了操作困難。

③泵房的具體位置的確定需要考慮總圖要求、外管廊位置、內管廊位置及與儲罐的防火間距等。根據(jù)介質特性、設備作用、進口管道、出口管道分兩個泵區(qū)布置。裝車站在罐區(qū)正上方，外管廊在罐組的右側。以上布置是考慮規(guī)范防火間距要求、工藝流程、管道布置而定的。從外管廊過來的介質，經(jīng)外管廊到了罐組內的管廊，存入各自的儲罐。從罐區(qū)需要裝車的介質，管道從儲罐上內管廊，然后到泵房，進入各自的泵，加壓后從泵出口出來，經(jīng)外管廊進入裝車站，汽車裝車后，上汽車衡，然后出廠區(qū)。綜合考慮后布置如圖1所示。

 

 

2 罐區(qū)的管道布置

2.1儲罐管口的布置

儲罐的管口布置需注意幾個問題:

幾個儲罐的物料管口宜集中布置或對稱布置，這樣易于操作、檢修。

儲罐上人孔與透光孔要對稱布置，這樣光線比較均勻充足。

立式儲罐的液位計口的布置需要考慮靠近頂部人孔，同時還要遠離物料進出口。以便于儀表安裝檢修及測量的準確性。

立式儲罐的底部排液管的布置應考慮靠近排液總管的一側，儲罐一般容積比較大，儲罐檢修時罐底剩余物料量比較多，靠近排液總管可以利用總管排凈。消防泡沫液的管口方位宜均勻對稱分布。

2.2罐區(qū)管道的布置

2.2.1罐區(qū)管道的布置

罐區(qū)內管道的敷設需要綜合考慮裝置外管廊、泵房的位置，以及各個儲罐的進出口管口的集中布置。這樣不僅外形美觀、緊湊，同時也便于檢修、操作。

本項目防火堤及隔堤均按照標準計算，防火堤高2.2m，隔堤高0.8m。內管廊鋼梁頂標高定為950mm，這樣管廊上的管道加100mm高的管托，管底標高就是1050mm。儲罐的基礎高度是1000mm，管口高度距罐底為250～500mm高，這樣管道標高一般為1250mm，可通過彎頭調節(jié)高度到底標高為1050mm。泵入口管道出防火堤到泵房時，管道需要穿過防火堤，其余管道跨過防火提布置。穿過防火堤的管道需要增加剛性套管。管道出防火堤后到泵房，去各個泵的管道降低標高，泵出口去裝車站的管道升高標高。這樣既滿足工藝要求，更利于操作集中簡便，還便于管道布置時調整方向而不干擾且滿足各個泵出口管道的標高。如圖2所示。

 

 

標準要求儲罐的進出口管口應設置金屬軟管滿足其柔性，主要作用是減輕儲罐的地震破壞，補償儲罐的地基下沉，管線的熱脹冷縮及施工時的安裝偏差等，金屬軟管的設置如圖3所示。

 

 

2. 2. 2 內管廊的管道布置

 

 

管廊上的管道應利用管道走向的改變吸收管道的熱膨脹。不能滿足時設置膨脹彎或補償器。根據(jù)應力公式計算，本罐區(qū)需隔55m設置一個膨脹彎，如圖4所示。

管道布置時考慮儀表電纜及電氣電纜橋架的所需空間。管道布置時，留有10%～30%的空位，并考慮空位荷載。集中布置的閥門應錯位布置，以保證管道布置緊湊。其實對于一些公用管道，一直走到管廊末端設置盲法蘭的管道，伸出去的長度也應該錯位布置，如圖5所示。

 

 

3 結論

本文就磁性浮子翻板液位計中成品罐區(qū)及裝車站的布置、管道的布置在設計過程中的一些想法做了詳細的介紹，由于罐區(qū)在化工生產(chǎn)過程中起著重要的作用，且罐區(qū)內化工原料產(chǎn)品多是可燃、有毒、易爆的，所以罐區(qū)的安全顯得尤為重要。這就要求在設計過程中應該采取有針對性的措施確定合理的布置，針對不同的物料，結合各種生產(chǎn)工況進行綜合的安全考慮，追求更優(yōu)化的布置。合理的罐區(qū)布置，除了考慮以上因素以外，還要充分考慮操作和檢修空間以及后續(xù)的擴建要求，同時布置還應滿足事故狀態(tài)下的緊急疏散要求。