液化石油气储配站工程设计.pdf

翟 ％z著‰ ‰ 盏 盔 ，5总第150期M E TA L LU R G I C A L阳w E R1， 液 化 石 油 气 储 配 站 工 程 设 计 李 十 中冶京诚工程技术有限公司，北京100176 【摘要】从主要设备选型、储配站接收和储存液化石油气、液化石油气汽化、调压工艺流程及站内设备、 总图布置等方面介绍了液化石油气储配站的设计特点，并根据液化石油气的危险性特点，阐述了在设计过程中 应注意的总图布置、建筑设计、工艺设备布置、工艺管道设计、电气设备设计、可燃气体检测、消防等安全问题。 【关键词】液化石油气储配站；设计；设备选型；工艺流程；设备布置；安全 【中图分类号】。IE41【文献标识码】B【文章编号】100667“C20120猢015讲 Desigll of St or age andD i str i buti onSt at i onProj ectof Li quef i ed Pet rol el 珊G嬲 UShi 似CC 鲫删E蟛聊e矗粥＆RⅢ矾k叩D膨如n玩， 妒抛JDD J砸蕊叫 【Abst腑ct】，nlede8i 斟cham cteri st ic8 oft he 8tor age柚d di8t ri but i onst出on0f l i quefi ed p曲_oleumgaLsUGare i nh-oduced缸啪∞kct ion0fm ai n equi pm ent ，r ecei “ng a11d st orage 0f I』 G ，v叩耐zati on硼dpress ure regul at i onprocess of LPG equi Pm 曲t 锄dgeneralpl锄layout of出est om ge锄ddistrib“onstati∞．In咖s0fLPGh蹈莉，tl les也t，issues in general pl aIlhyo此const m ct i ondesi口，equi pm enthyout，pi pi ngdesi 印，el ect ri calequi pm ent desi 口， detect i∞0fcom bustible g∞，鹳w eU 酗f i re con的l ar eem ph鹊ized． 【K eyw ord虹】IPGst orage锄d di stri buti on stat ion；design；s electi蚰0fecIui pm ent ；t ech nol ogi cpm cess；equipm entlayout；8afet， 1前言 液化石油气是一种石油产品，来源于炼油厂石 油气和油田伴生气，主要成分是含有三或四个碳原 子的碳氢化合物。可作为化工基本原料被广泛地应 用于化工生产中。 由于其具有燃烧热值高、无烟尘、无炭渣，操作 使用方便等特点，近年来在钢铁企业中也常作为一 种高效能燃料，用于金属切割和加热炉的焙烧。与焦 炉煤气相比，每立方米气态液化石油气的低发热量 为10104kJ／m 3，相当于每立方米焦炉煤气发热量 的5倍，而毒性远低于焦炉煤气对人体的伤害。在目 前许多钢铁企业中广泛存在焦炉煤气生产量不能满 足实际生产需求量的情况下，可考虑建设液化石油 气储配站作为高热值燃料的补充。 现以某公司的液化石油气储配站为例，从主要 设备选型、储配站工艺流程、设备布置及安全设计等 方面对液化石油气储配站进行介绍。 2主要设备选型 2．1储罐 某公司内液化石油气的主要用户为连铸及轧钢 车间。储配站每小时需稳定输出气态液化石油气 600k跏，压力为0．15M Pa。结合当地的供应及运输 情况，确定储配站储存液体天数为6天。 根据公式 y华 式中，卜总储存容积，m，； n储存天数 日，取凡6； G广供气量，kg／Il； I旷允许充装密度，按丙烷，取妒422k∥； K一高峰系数，因持续用气，取Kl。 经计算圆整后，y-200m ，。因一个储配站内至 少有两台储罐的设计要求规定，故选择2台100m 3 的卧式液化石油气储罐。 2．2气化器 根据经验，气化器的设备能力取小时气化量的 1．21．5倍，根用户需求的小时气化量为260 m 讹，经计算，选择小时气化能力为lt 的气化器两 冶金动 力 2012年第2期 16旧A I．LURG IcA LPowER总第150期 台，一用一备。 3站内工艺流程 储配站的生产设备有液化石油气储罐、烃泵、压 缩机、汽化器和调压器等。 储配站的主要生产任务是 1接收和储存液态液化石油气； 2液态液化石油气被加热汽化、调压后输送给 槽车 骣 用户。 以下将结合储配站的生产任务对工艺流程进行 描述。 3．1接收和储存液态液化石油气 装满液化石油气的槽车停放在卸车点处，使用 压缩机或烃泵，将槽车内的液体充装到待液储罐中， 每次只能充装一台储罐。卸车流程如图1所示。 液管 液管 流管 图1储配站工艺流程图 压缩机装卸法的特点是流程简单，卸车速度快，3．2液态液化石油气被加热汽化，调压后输送给用 并能最大限度地卸净槽车中的液体，但耗电量大，且户 对环境温度有要求，一般为不低于0℃。在冬季，寒 冷地区可结合烃泵进行卸车作业。 卸车泵装卸法的特点是，工艺系统简单，管理方 便，但槽车内液体不能完全排空，液化石油气有一定 损失。 气相 出口 蒸汽 入口 该过程原理是利用外加热源将储罐中送出的 液态液化石油气进行加热，使其由液态转变为气态， 并通过调压阀的调节作用，将汽化后的气体压力调 节到用户需要的设定值。 汽化流程图如图2。 圈2汽化流程图 回流管 进液管 冷凝水 排出管 翟黑 翥赫 念研c袭勰17总第150期M ET A L LU R G T C A LPow E R17 液化石油气进液阀门2、4及蒸汽入口阀门6、8布局上符合防火距离要求的同时，也节约了土地使 为气动调节阀，阀门2、4的开度大小是根据汽化器 用面积。根据企业内总图及道路的实际情况，将大门 内液化石油气的液位高度反馈信号来进行调节；阀设在汽化区一侧的两端，不但方便了管理人员对站 门6、8的开度大小是根据汽化器内液态液化石油气区进出车辆的管理，也减少了正常情况下来往车辆 的温度高低值的反馈信号来进行调节。通过控制进 对罐区的影响。在站区道路的设计上，考虑到汽车槽 人汽化器的蒸汽量，使得换热过程稳态、连续。阀门 车车身较长，设计了较大的回转半径。并将为储罐区 3、5为液化石油气安全回流阀，当出口阀门出现故设置的环形消防通道与站区道路相贯通，减少了站 障或下游的用气量突然大幅度减小时，汽化器压力区道路面积，使得整体布局紧凑，提高了土地使用 会急剧升高，当压力值高到回流阀设定值时，安全回 率。 流阀开启，部分液态液化石油气回流至储罐，汽化器 压力下降。 4站内设备、总图布置 某公司液化石油气储配站设计为一个独立的区 域，在站区周围设置有高度2m 的不燃烧体实体围 墙与站外其他建、构筑物隔开，并在储配站门口醒目 位置处设安全警示标志。 根据现行国家标准建筑设计防火规范 G B 50016- 2006和城镇燃气设计规范 G B 500282006的相关规定，生产区域与辅助生产 区域的建、构筑物、站区围墙及道路有着严格的防火 间距要求，并且各生产区域之间、各生产设备之间也 有防火安全距离要求。 ． 表l 列出了站内主要生产区域和辅助生产区域 各建、构筑物之间的防火安全距离。 表1站内主要建、钩筑物的防火安全距离表 m 地点冀卷豁镳瞥瓣譬毳罴围墙 注l汽车槽车装卸桂可设置在汽化问山墙一侧，其山墙应是无门、 窗洞口的防火墙。 图3为某公司液化石油气储配站工艺平面布置 示意图。 由图3看出，储罐区由平行排列的两台储罐和 储罐区围墙构成；卸车、汽化区由卸车点和汽化间构 成。储罐区和卸车、汽化区呈一字形排列，这种布置 方式即有利于以后新建储罐扩建的需要，又减少了 两者之间连接管路的长度，也方便了装卸作业的操 作配合。 辅助生产区的布置与卸车、汽化区相对，使得在 图3某公司液化石油气储配站工艺平面布置示意图 5工程设计中应采取的主要安全措施 根据我国对危险化学品危险等级的划分，液化 石油气属危险化学品名录 2002版 中第2类第l 项，为易燃气体。其闪点、爆炸下限低，爆炸范围宽， 极易发生燃爆事故，且燃爆事故一旦发生，造成的人 身伤害和财产损失都极为巨大。根据危险化学品重 大危险源辨识G B182182009中规定，液化石油 气储存量超过50t 为重大危险源，因此在设计和使 用上应严格按照规章、规范执行。在工程设计中应采 取的主要安全措施要求如下 5．1总图布置要求 液化石油气储配站为甲类火灾危险场所，在总 图布置上应严格执行现行国家标准建筑设计防火 规范及城镇燃气设计规范的要求。 5．2建筑设计要求 站内场地应平整，不应有地下或半地下建筑物， 生产区的封闭房间应设置强制机械通风设施，生产 厂房的屋顶易采用轻型结构。 5．3工艺设备布置要求 工艺设备宜单排布置，且留足操作、检修通道。 5．4工艺管道设计要求 液化石油气管道材质应选用无缝钢管；管件及 阀门耐压等级不应低于2．5M Pa；管道阀门应尽量 集中布置；在生产中能形成封闭液体的管段上应设 冶金 动力2012年第2期 18 M 畦TA LLU R G I C A LPo、ⅣER总第150期 置管道安全阀。 5．5电气设计要求 储罐区、卸车、汽化区的的电气防爆等级应按1 区爆炸危险场所设计。储罐区防雷设计按第二类考 虑。 5．6液化石油气浓度检漏报警仪表设计要求 在液化石油气储罐区和卸车、汽化区的设备及 管道阀门集中处应设置液化石油气浓度检漏报警， 传感器的安装高度一般应装在低处，距地面0。30．6 m 处，距离释放源的距离本工程取5m 。 5．7消防设计要求 储配站的消防方式是由水喷淋消防和灭火器材 两种方式组成。 水喷淋消防主要包括有地上式消火栓和储罐区 消防用水。在保证有充足消防水源的条件下，消防给 水管网应布置成环状，且向环状管网供水的干管不 上接第9页 5光纤温度在线监测在唐钢供电系统中的 应用 2011年7月29日唐钢220kV变电站在线监 测监控主机发出声光报警，经查看电脑监控画面得 知，报警点为变电站552线路电缆在大约493 m 处，温度达到了74℃，电缆运行报警值设定为70 ℃，工作人员根据工控机监控画面报警位置，确定了 电缆的实际报警位置，发现在552电缆450～510m 处的附近新构建了一热水管道，在490m 处电缆和 管道的距离只有50cm ，加之天气炎热电缆暴露在 烈日下使其温度达到了74℃，所采取的措施为将 桥架加装防热隔板并要求负责管道的有关部门将其 与运行电缆的距离改为符合安全运行的距离。经过 这样处理后此处电缆保持在60℃以下，报警消失 运行正常稳定。通过上述事例可以看出，由于日常的 点检电缆线路太长一般每天只能检查一次，而且每 次检查也是固定的点。这样既不能做到监测的实时 性，也做不到连续性。根据电力事故分析，由于电缆 故障引发的火灾事故占相当大比例，火灾一旦发生， 会导致大面积电缆坏毁，机组被迫停机，造成重大直 接经济损失。光纤的温度检测可以做到监测实时性 和连续性，在发生隐患时提前预警，以便及时采取有 效措施，避免了以计的财产和经济损失。 2011年10月19日唐钢220kV变电站在线监 应少于两根。 本工程选用的液化石油气储罐容积为100m 3， 根据规范要求需设置固定喷水冷却装置。储罐区的 消防用水量应按储罐固定喷水冷却装置用水量和水 枪用水量之和计算，固定喷水冷却装置冷却水的供 水强度不应小于o．15M 辞，水枪用水量取20 弘。 6结束语 液化石油气是一种高效的清洁能源，已被广泛 地应用于国民生产的许多领域中。在目前大力推行 环保、节约、高效的社会倡议下，液化石油气应用于 钢铁企业中作为高热值燃料的补充已成为趋势。 收稿日期20111115 作者简介李十1973一，女，l _995年毕业于西j E大学有机化工专 业。高级工程师，现从事燃气专』k技术工作。 测监控主机发出声光报警，经查看电脑监控主画面， 报警地点为220kV 变电站10kV 高配室554下刀 闸处，温度达到了79℃，而开关柜设定的报警值为 75℃，报警后温度还在继续上升，所采取的措施为 立即将554停电检修，发现报警处下刀闸C 相静触 头接触压片与动触头刀子接触不实，调整压片的压 簧使动静触头接触牢固，重新送电后，报警消失，554 开关稳定运行在55℃左右。通过实例二的应用分 析得知由于现在的高压开关柜大部分都采用铠装， 封闭式柜内的一些点在巡视时测量不到，而光纤温 度监测，监测区域不受限制，可以对电力系统的所有 关键区域进行检测，从而避免了由监测区域限制所 引发的电气事故。 6结语 光纤温度在线监测实现了电力系统一次运行设 备的实时在线监测，对正在运行的电力设备进行在 线监测并进行安全预测，防止事故的发生，真正起到 防患于未然的作用。 【参考文献l [ 1】贾力，方肇洪，钱兴华．高等传热学嗍．北京高等教育出版社， 20D 3． 【2】唐志平．供配电技术嗍．北京电子工业出版杜，2005． 收稿日期2011一0829 收到修改稿日期20111221 作者简介王海超 1984一 ，男，200r7年毕业于天津工业大学电气专 业．电气助理工程师．现从事高压变电站技术工作。