常温常压储存液化石油气球罐的工艺设计.pdf

3 6 石油 规划设计 第1 8 卷第1 期 ■ 设 计 ● 孟庆萍．常温常压储存液化石油气球罐的工艺设计．石油规划设计，2 0 0 7 ，i 81，3 63 7 摘要常温常压储存是目前液化石油气的主要储存方式。介绍了常温常压储存液化石油气 球罐的工艺设计方法。时设计参数的选择以及球罐附件 、仪表、脱水系统和安全系统的设计原理 进 行 了详 细的讨论 。 关键词液化石油气储存常温压力球罐参数 附件安全防护设计 目前液化石油气应用球罐储存的方式有 3种 低温压力储存、常压低温储存和常温压力储存。低 温压力储存是将降到某一适当温度下储存，储存压 力比常温储存压力低；常压低温储存是储罐内工作 压力略高于常压， 储存温度为其对应的饱和温度 丙 烷约为一 4 5 ℃．丁烷约为一 5 C ’ ；常温压力储存 是指储存温度为常温，储存压力为其对应的饱和蒸 气压。常温压力储存工艺简单并且已发展成熟，目 前为液化石油气的主要储存方式。在常温压力储存 液化石油气球罐的工艺设计中。需要对球罐基本设 计参数、附件、仪表系统 、切水系统 、安全防护系 统 5个方而进行考虑。 1 设计参数的选择 常温压力储存液化石油气球罐的设计参数主要 包括压力 、温度 、罐容、安装高度。 I 液化石油气球型储罐设汁压力应按不低于 5 0 ℃时的实际饱和蒸气压来确定 ．若无实际组分的 数据或不做组分分析。其设计压力应不低于标准规 范 S H 3 1 3 8 2 0 0 3 、S H 3 0 7 4 --1 9 9 5规定的压力 ’ 见表 1 。 2 球罐设计温度由液化石油气的实际运行温 度确定， 当受储罐放置地区的环境温度影响较大时． 应综合考虑后确定。 表 1 混台液化石油气压力容器的设计压 力 混台 豫化石 油气 5 0 ℃ 设 计 力 饱和蒸气压力 M P a 绝 M P a 表 异丁媲5 0 ℃饱和蒸气压力 ’异丁烷5 O 饱和燕气雎力 烷 5 O ℃饱和蒸 气压力 丙烷5 0 E 饱和蒸气压力 等于5 fl C 异丁烷的饱和蒸 t 压 等于 5 0 ℃丙烷的饱 和蒸气 鹾 等于5 0 t丙烯的饱和蒸气压力 3 球罐储存量的计算公式为 ≯ 1 式中 储存量，t ； 一一 装量系数，一般取0 ．9 ，对容器容积经 实际测定者．可取大于0 ．9 ，但不得大 于0 ．9 5； 压力容器的容积，m ； 设计温度下的饱和液体密度 ，l ／ m 。 4 球罐的安装高度必须满足液化气输送泵I驶 入要求，并且要满足罐前支管道与主管道连接所需 的安装尺寸要求。 2 球罐附件设计 液化石油气球罐应设置人 L 、放水管、气体放 空接合管、液化石油气进出口接合管 、梯子及操作 平台。液化气球罐的人孔为两个，一个应设置在罐 体顶部；另一个应设置在罐体下部进出罐方便的位 盂废 萍．女．1 9 7 0 年生． 助理 1‘ 挫师。2 0 0 5年毕业于中罔石油大 学 北前 石油天然 气储逗专业． 1艘硼士学位． 现在西安长庆科技T程有限贵 任公 司 1 作 通信地 址西安市来央路长 庆必 盛固小区长庆 科拉 l 程公司石油所． 7 I I12 l 维普资讯 一 设 计 一 置。气体放空接合管应设置在罐体顶部 ，管径不应 小于安全阀人 口管的管径 ，梯子及操作平台应设置 在便于操作和检修的地方 ’ 。液化石油气球管进 出口结合管设在罐体下侧 ，进出口可合为一个结合 管，进出口接合管可设在人孔盖上。进出口管线的 设计压力应不小于球罐的设计压力。在进出口管线 上，除设置手动切断阀外 ，还应安装能远距离操作 的事故紧急切断阀。 3 球罐仪表设计 液化石油气球罐应设置液位计、温度计、压力 表、高液位和高高液位报警 ，必要时应加设低液位 报警器 。高液位报警器的安装高度，应满足从 报警开始 1 O 一1 5 ra i n 内液体不会超过规定的最高液 位的要求。低液位报警器的安装高度，应满足从报 警开始 1 O 一2 0 ra i n内泵不会抽空的要求。球罐上的 温度计安装位置，应保证在最低液位时能测量液相 的温度并便于观察和维修。压力储罐上压力表的安 装位置 ，应保证在最高液位时能测量气相的压力， 并便于观察和维修。 4 球罐脱水系统设计 液化气在储存过程中，会有部分游离水分离出 来，因此需要定期地将这部分水从罐中排出。目前 液化气球罐的脱水有两种方式 一种是采用切水装 置进行二次脱水后，将水排放到密闭的水处理系统 中⋯；另一种是在切水管道上设置两个钢闸阀，直 接在罐区排放。二次脱水的方法可以防止液化石油 气由于人工操作失误溢出，遇明火发生火灾爆炸事 故。但是由于切水器本身体积较小，同时还要为其 安装安全阀和伴热管线 ，使切水系统的安装变得较 为复杂。因此 ，目前的工艺设计中，如果没有选到 合适的简便易操作的切水装置 ，应采用直接排放的 方式脱水。 5 球罐安全防护系统设计 由于液化石油气为易燃、易爆类的化学物质， 在球罐的工艺设计中，必须考虑其安全性的要求， 配备可靠适用的安全防护系统和必要的安全防护措 施，以防球罐发生重大的火灾、爆炸事故。 1 液化石油气球罐必须安装安全阀对球罐进 行超压保护 ， 实现球罐事故状态下紧急泄放的要求 。 液化石油气球罐一般应设置两个全启式安全阀，每 个都应满足在事故状态下最大释放量的要求 ，安全 阀的开启压力 定压 不得大于球形储罐的设计压 力。安全阀应垂直安装在球形储罐的气相空间，安 全阀与压力容器之间一般不易装设截止阀门，如果考 虑安全阀检修、清洗和更换的需要设置截断阀，正 常运行时，该阀必须保持全开并加铅封 ，闸阀的直 径不应小于安全阀的人口直径。安全阀的出口应接 至火炬系统， 当受到条件限制时， 可就地排人大气， 但其排放口应高出相邻平台或最高建筑物 3 m以上。 2 当储罐内液化石油气储存温度有可能超过 设计规定的最高温度时，应设置水喷淋或隔热防晒 设施。 3 球罐底部出人口管线应设防爆型遥控电动 或气动紧急切断阀，人 口紧急切断阀与球罐高高液 位报警进行联锁。 4 球罐应设注水设施，一旦球罐底部和法兰 垫片出现破裂能及时注入消防水，用于隔离液化石 油气外泄。注水管道宜采用半固定连接方式。 5 球罐设有小钢瓶密闭取样装置，可以防止 液化石油气气体外泄。 6 球罐采用固定式水喷淋消防技术，并设有 手提式和推车式干粉灭火器。 7 球罐必须设防雷接地，其接地点不应少于 两处，接地点沿球罐周长的间距不宜大于 3 0 m，接 地电阻应小于 1 O Q。 8 球罐应做防静电接地，球形储罐的防雷接 地设施可间做防静电设施 ，每组防静电接地电阻应 小于 1 0 0 Q 9 球形储罐的支柱外壁应用耐火材料做保护层。 1 O 球罐采用内、外防腐涂层进行防腐，内防 腐采用 WH环氧漆两底一中一面结构 ，底漆厚度为 1 2 0 m， 中间漆厚度为5 O m， 面漆厚度为5 O m ， 表面处理等级为 S a 2 ；外防腐采用凉凉隔热胶两底 一 中 3面结构，底胶厚度为 1 0 0 m，中间胶厚度 为 5 O m，面胶厚度为 9 O m，表面处理等级为 S a 2 I ／ 2 。 参考文献 [ 1 】 赵琦． 浅谈大型低温液化石油气储罐设计方案的选 择． 化肥设计，2 0 0 3 ，4 1 [ 2 】 刘 占卿． 低温液化石油气储存工艺探讨． 石油规划设 计 。1 9 9 8 ，9 23 94 1 [ 3 】 液化烃球形储罐安全设计规范． S H 3 1 3 8 --2 0 0 3 [ 4 】 石油化丁钢制压力容器． s H 3 0 7 4 1 9 9 5 [ 5 】 石油化工储运系统罐区设计规范． S H 3 0 0 7 --1 9 9 9 [ 6 ] 孙旭达． 液化气球罐区设计中易疏漏 的几个问题． 石油 化工设计 ，2 0 0 4 ，2 1 1 4 8 ～ 5 0 收稿 日期 2 0 0 6 - 0 2 - 0 4 编辑 郭洁敏 维普资讯