液化石油氣儲配站工程設(shè)計(jì)

1、液化石油氣儲配站工程設(shè)計(jì)李 十（中冶京誠工程技術(shù)有限公司，北京100176）【摘 要】從主要設(shè)備選型、儲配站接收和儲存液化石油氣、液化石油氣汽化、調(diào)壓工藝流程及站內(nèi)設(shè)備、總圖布置等方面介紹了液化石油氣儲配站的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，并根據(jù)液化石油氣的危險(xiǎn)性特點(diǎn)，闡述了在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意的總圖布置、建筑設(shè)計(jì)、工藝設(shè)備布置、工藝管道設(shè)計(jì)、電氣設(shè)備設(shè)計(jì)、可燃?xì)怏w檢測、消防等安全問題?！娟P(guān)鍵詞】液化石油氣儲配站；設(shè)計(jì)；設(shè)備選型；工藝流程；設(shè)備布置；安全1前言液化石油氣是一種石油產(chǎn)品，來源于煉油廠石油氣和油田伴生氣，主要成分是含有三或四個(gè)碳原子的碳?xì)浠衔铩？勺鳛榛せ驹媳粡V泛地應(yīng)用于化工生產(chǎn)中。由于其具有燃燒熱

2、值高、無煙塵、無炭渣，操作使用方便等特點(diǎn)，近年來在鋼鐵企業(yè)中也常作為一種高效能燃料，用于金屬切割和加熱爐的焙燒。與焦?fàn)t煤氣相比，每立方米氣態(tài)液化石油氣的低發(fā)熱量為10104kj/m3，相當(dāng)于每立方米焦?fàn)t煤氣發(fā)熱量的5倍，而毒性遠(yuǎn)低于焦?fàn)t煤氣對人體的傷害。在目前許多鋼鐵企業(yè)中廣泛存在焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)量不能滿足實(shí)際生產(chǎn)需求量的情況下，可考慮建設(shè)液化石油氣儲配站作為高熱值燃料的補(bǔ)充?，F(xiàn)以某公司的液化石油氣儲配站為例，從主要設(shè)備選型、儲配站工藝流程、設(shè)備布置及安全設(shè)計(jì)等方面對液化石油氣儲配站進(jìn)行介紹。2主要設(shè)備選型2.1儲罐某公司內(nèi)液化石油氣的主要用戶為連鑄及軋鋼車間。儲配站每小時(shí)需穩(wěn)定輸出氣態(tài)液化石油氣

3、600 kg/h，壓力為0.15 mpa。結(jié)合當(dāng)?shù)氐墓?yīng)及運(yùn)輸情況，確定儲配站儲存液體天數(shù)為6天。根據(jù)公式經(jīng)計(jì)算圓整后，v=200 m3。因一個(gè)儲配站內(nèi)至少有兩臺儲罐的設(shè)計(jì)要求規(guī)定，故選擇2臺100 m3的臥式液化石油氣儲罐。2.2氣化器根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，氣化器的設(shè)備能力取小時(shí)氣化量的1.21.5倍，根據(jù)用戶需求的小時(shí)氣化量為260m3/h，經(jīng)計(jì)算，選擇小時(shí)氣化能力為1 t的氣化器兩臺，一用一備。3站內(nèi)工藝流程儲配站的生產(chǎn)設(shè)備有液化石油氣儲罐、烴泵、壓縮機(jī)、汽化器和調(diào)壓器等。儲配站的主要生產(chǎn)任務(wù)是：（1）接收和儲存液態(tài)液化石油氣；（2）液態(tài)液化石油氣被加熱汽化、調(diào)壓后輸送給用戶。以下將結(jié)合儲配站的生產(chǎn)

4、任務(wù)對工藝流程進(jìn)行描述。3.1接收和儲存液態(tài)液化石油氣裝滿液化石油氣的槽車停放在卸車點(diǎn)處，使用壓縮機(jī)或烴泵，將槽車內(nèi)的液體充裝到待液儲罐中，每次只能充裝一臺儲罐。卸車流程如圖 1 所示。壓縮機(jī)裝卸法的特點(diǎn)是流程簡單，卸車速度快，并能最大限度地卸凈槽車中的液體，但耗電量大，且對環(huán)境溫度有要求，一般為不低于0 。在冬季，寒冷地區(qū)可結(jié)合烴泵進(jìn)行卸車作業(yè)。卸車泵裝卸法的特點(diǎn)是，工藝系統(tǒng)簡單，管理方便，但槽車內(nèi)液體不能完全排空，液化石油氣有一定損失。3.2液態(tài)液化石油氣被加熱汽化，調(diào)壓后輸送用戶該過程原理是：利用外加熱源將儲罐中送出的液態(tài)液化石油氣進(jìn)行加熱，使其由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，并通過調(diào)壓閥的調(diào)節(jié)作用，

5、將汽化后的氣體壓力調(diào)節(jié)到用戶需要的設(shè)定值。汽化流程圖如圖2。液化石油氣進(jìn)液閥門2、4及蒸汽入口閥門6、8為氣動調(diào)節(jié)閥，閥門2、4的開度大小是根據(jù)汽化器內(nèi)液化石油氣的液位高度反饋信號來進(jìn)行調(diào)節(jié)；閥門6、8的開度大小是根據(jù)汽化器內(nèi)液態(tài)液化石油氣的溫度高低值的反饋信號來進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過控制進(jìn)入汽化器的蒸汽量，使得換熱過程穩(wěn)態(tài)、連續(xù)。閥門3、5為液化石油氣安全回流閥，當(dāng)出口閥門出現(xiàn)故障或下游的用氣量突然大幅度減小時(shí)，汽化器壓力會急劇升高，當(dāng)壓力值高到回流閥設(shè)定值時(shí)，安全回流閥開啟，部分液態(tài)液化石油氣回流至儲罐，汽化器壓力下降。4站內(nèi)設(shè)備、總圖布置某公司液化石油氣儲配站設(shè)計(jì)為一個(gè)獨(dú)立的區(qū)域，在站區(qū)周圍設(shè)置

6、有高度2 m的不燃燒體實(shí)體圍墻與站外其他建、構(gòu)筑物隔開，并在儲配站門口醒目位置處設(shè)安全警示標(biāo)志。根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范gb50016- 2006和 城 鎮(zhèn) 燃 氣 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 gb50028- 2006的相關(guān)規(guī)定，生產(chǎn)區(qū)域與輔助生產(chǎn)區(qū)域的建、構(gòu)筑物、站區(qū)圍墻及道路有著嚴(yán)格的防火間距要求，并且各生產(chǎn)區(qū)域之間、各生產(chǎn)設(shè)備之間也有防火安全距離要求。表1列出了站內(nèi)主要生產(chǎn)區(qū)域和輔助生產(chǎn)區(qū)域各建、構(gòu)筑物之間的防火安全距離。圖3為某公司液化石油氣儲配站工藝平面布置示意圖。由圖3看出，儲罐區(qū)由平行排列的兩臺儲罐和儲罐區(qū)圍墻構(gòu)成；卸車、汽化區(qū)由卸車點(diǎn)和汽化間構(gòu)成。儲罐區(qū)和卸車、汽化區(qū)呈一字形排

7、列，這種布置方式即有利于以后新建儲罐擴(kuò)建的需要，又減少了兩者之間連接管路的長度，也方便了裝卸作業(yè)的操作配合。輔助生產(chǎn)區(qū)的布置與卸車、汽化區(qū)相對，使得在布局上符合防火距離要求的同時(shí)，也節(jié)約了土地使用面積。根據(jù)企業(yè)內(nèi)總圖及道路的實(shí)際情況，將大門設(shè)在汽化區(qū)一側(cè)的兩端，不但方便了管理人員對站區(qū)進(jìn)出車輛的管理，也減少了正常情況下來往車輛對罐區(qū)的影響。在站區(qū)道路的設(shè)計(jì)上，考慮到汽車槽車車身較長，設(shè)計(jì)了較大的回轉(zhuǎn)半徑。并將為儲罐區(qū)設(shè)置的環(huán)形消防通道與站區(qū)道路相貫通，減少了站區(qū)道路面積，使得整體布局緊湊，提高了土地使用率。5工程設(shè)計(jì)中應(yīng)采取的主要安全措施根據(jù)我國對危險(xiǎn)化學(xué)品危險(xiǎn)等級的劃分，液化石油氣屬危險(xiǎn)化學(xué)

8、品名錄（2002版） 中第2類第1項(xiàng)，為易燃?xì)怏w。其閃點(diǎn)、爆炸下限低，爆炸范圍寬，極易發(fā)生燃爆事故，且燃爆事故一旦發(fā)生，造成的人身傷害和財(cái)產(chǎn)損失都極為巨大。根據(jù)危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識gb 18218- 2009 中規(guī)定，液化石油氣儲存量超過50 t為重大危險(xiǎn)源，因此在設(shè)計(jì)和使用上應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)章、規(guī)范執(zhí)行。在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)采取的主要安全措施要求如下：5.1總圖布置要求液化石油氣儲配站為甲類火災(zāi)危險(xiǎn)場所，在總圖布置上應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范及城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范的要求。5.2建筑設(shè)計(jì)要求站內(nèi)場地應(yīng)平整，不應(yīng)有地下或半地下建筑物，生產(chǎn)區(qū)的封閉房間應(yīng)設(shè)置強(qiáng)制機(jī)械通風(fēng)設(shè)施，生產(chǎn)廠房的屋頂易采用

9、輕型結(jié)構(gòu)。5.3工藝設(shè)備布置要求工藝設(shè)備宜單排布置，且留足操作、檢修通道。5.4工藝管道設(shè)計(jì)要求液化石油氣管道材質(zhì)應(yīng)選用無縫鋼管；管件及閥門耐壓等級不應(yīng)低于2.5 mpa；管道閥門應(yīng)盡量集中布置；在生產(chǎn)中能形成封閉液體的管段上應(yīng)設(shè)置管道安全閥。5.5電氣設(shè)計(jì)要求儲罐區(qū)、卸車、汽化區(qū)的的電氣防爆等級應(yīng)按 1區(qū)爆炸危險(xiǎn)場所設(shè)計(jì)。儲罐區(qū)防雷設(shè)計(jì)按第二類考慮。5.6液化石油氣濃度檢漏報(bào)警儀表設(shè)計(jì)要求在液化石油氣儲罐區(qū)和卸車、汽化區(qū)的設(shè)備及管道閥門集中處應(yīng)設(shè)置液化石油氣濃度檢漏報(bào)警，傳感器的安裝高度一般應(yīng)裝在低處，距地面0.30.6m處，距離釋放源的距離本工程取5 m。5.7消防設(shè)計(jì)要求儲配站的消防方式是由水噴淋消防和滅火器材兩種方式組成。水噴淋消防主要包括有地上式消火栓和儲罐區(qū)消防用水。在保證有充足消防水源的條件下，消防給水管網(wǎng)應(yīng)布置成環(huán)狀，且向環(huán)狀管網(wǎng)供水的干管不應(yīng)少于兩根。本工程選用的液化石油氣儲罐容積為100 m3，根據(jù)規(guī)范要求需設(shè)置固定噴水冷卻裝置。儲罐區(qū)的消防用水量應(yīng)按儲罐固定噴水冷卻