磁性浮子翻板液位计是指罐区及装卸站，是不发生化学反应的装置。罐区按照用途分为原料罐区、中间罐区和成品罐区;装卸站按照类型分为汽车装卸站、火车装卸站、码头装卸站。储罐又分为常压罐和压力罐。本文主要利用PDS软件对荣信化工40万吨/年乙二醇项目的成品罐区和汽车装车站的设备及管道布置进行优化总结。

 

1储罐的布置

1.1储罐

1.1.1储罐形式的选择

常用的储罐类型有固定顶罐、浮顶罐、内浮顶罐、球罐和卧罐。选择储罐的型式，需要根据所贮存的介质的火灾危险性类别及介质的饱和蒸汽压性质选择不同的型式。［1］不同介质的火灾危险性类别及其常用储罐型式见表1。

荣信化工项目成品罐区存储的介质有甲醇和乙二醇，甲醇火灾危险性类别为甲B、乙二醇为火灾危险性类别丙A。按照《石油化工磁性浮子翻板液位计罐区设计规范》(SH/T3007－2018)的要求，储存温度下饱和蒸气压低于大气压的甲B和乙A类液体，应选用浮顶罐或内浮顶罐;乙B和丙类液体，可选用固定顶罐［3］。因此甲醇储罐选用内浮顶罐，乙二醇储罐选用固定顶罐。

 

 1.1.2贮存容积的确定

SH/T3007中推荐，产品储罐个数一般不宜少于2个［3］，考虑内蒙地区冬季极端气候，成品罐区至少应满足30天储存要求。荣信化工日产乙二醇1200m3、甲醇3800m3，如满足至少30天的储存要求，甲醇储罐总有效容积不应小于120000m3，乙二醇储罐总有效容积不应小于40000m3。一般容积≥1000m3的固定顶罐贮存系数取0.9，浮顶罐或内浮顶罐贮存系数取0.85。按照以上计算，罐区储罐设置如下:甲醇储罐3台，40000m3/台;乙二醇储罐2台，30000m3/台。

 

1.2布置

1.2.1储罐成组布置

储罐的布置应符合《石油化工企业设计防火标准》(GB50160－2018)以及《国家安全监管总局关于进一步加强化学品罐区安全管理的通知》(安监总管三〔2014〕68号)的规定。标准规定储罐应成组布置，并需满足:在同一罐组内，宜布置火灾危险性类别相同或相近的储罐［4］;按照以上规定，本项目甲醇罐和乙二醇罐按照两个罐组布置，甲醇储罐直径为48m，乙二醇储罐直径为46m。

 

1.2.2储罐的防火间距

GB50160中规定，同一罐组内相邻储罐的防火间距应满足表2要求［2］。

 

 

另外内蒙古自治区安监局下发的《关于加大危险化学品储罐间距的通知》(内安监管三字〔2014〕104号)对于危险化学品储罐距离的提出明确要求:地上立式储罐之间的距离，按不小于现行国家、行业有关标准规范规定下限的两倍确定［5］。

因此，本项目储罐防火间距按0.8D设置。

 

1.2.3防火堤的设置

按照规范要求，罐组内应设防火堤并且防火堤内的有效容积不应小于罐组内1个zui大储罐的容积。同时国家安监总局下发的《国家安全监管总局关于进一步加强化学品罐区安全管理的通知》还要求，罐组还应满足单罐单堤的要求。

立式储罐防火堤的高度应为计算高度加0.2m，但不应该低于1.0m，且不宜高于2.2m;立式储罐组内隔堤的高度不应低于0.5m。

根据以上要求，本项目两个罐组防火堤高度均为2.2m、隔堤的高度均为0.8m。

 

1.2.4罐区泵房的布置

罐组的配套的泵房应布置在防火堤外，与储罐的防火间距应满足GB50160－2018中相关条款要求，根据本项目储存介质以及储罐容积，泵房的布置应满足以下要求:

(1)甲醇泵房距离甲醇储罐不小于15m;

(2)乙二醇泵房距离乙二醇储罐不应小于10m。

综上所述，成品罐区的布置必须满足上面的规范。但是仅仅满足规范是表面文章，对于一个大型的罐组，储罐的设置、位置及泵房的位置、泵的位置都是可以“精细化”到非常好的。

布置时要熟悉PID，掌握流程、储罐特性、管道特性、材料和伴热保温要求。本项目具体讨论布置如下:

①按照储槽用途以及储存介质火灾危险性，分两个罐组布置，东侧为甲醇罐组，共3台，容积为40000m3/台;西侧为乙二醇罐组，共2个，容积为30000m3/台。这样布置既满足火灾危险性类别不同储罐的布置要求，管道布置较为简单、美观整齐，将乙二醇罐组放在西侧靠近预留用地位置，满足项目扩建的需要。 ②甲醇罐组内管廊设置在防火堤内侧;乙二醇罐组管廊一部分设置在甲醇罐组防火堤与道路之间的空间，一部分设置在防火堤内侧。这样既满足规范要求，简化了管道布置，又减少了管道耗材，方便了施工安装，避免了操作困难。

③泵房的具体位置的确定需要考虑总图要求、外管廊位置、内管廊位置及与储罐的防火间距等。根据介质特性、设备作用、进口管道、出口管道分两个泵区布置。装车站在罐区正上方，外管廊在罐组的右侧。以上布置是考虑规范防火间距要求、工艺流程、管道布置而定的。从外管廊过来的介质，经外管廊到了罐组内的管廊，存入各自的储罐。从罐区需要装车的介质，管道从储罐上内管廊，然后到泵房，进入各自的泵，加压后从泵出口出来，经外管廊进入装车站，汽车装车后，上汽车衡，然后出厂区。综合考虑后布置如图1所示。

 

 

2 罐区的管道布置

2.1储罐管口的布置

储罐的管口布置需注意几个问题:

几个储罐的物料管口宜集中布置或对称布置，这样易于操作、检修。

储罐上人孔与透光孔要对称布置，这样光线比较均匀充足。

立式储罐的液位计口的布置需要考虑靠近顶部人孔，同时还要远离物料进出口。以便于仪表安装检修及测量的准确性。

立式储罐的底部排液管的布置应考虑靠近排液总管的一侧，储罐一般容积比较大，储罐检修时罐底剩余物料量比较多，靠近排液总管可以利用总管排净。消防泡沫液的管口方位宜均匀对称分布。

2.2罐区管道的布置

2.2.1罐区管道的布置

罐区内管道的敷设需要综合考虑装置外管廊、泵房的位置，以及各个储罐的进出口管口的集中布置。这样不仅外形美观、紧凑，同时也便于检修、操作。

本项目防火堤及隔堤均按照标准计算，防火堤高2.2m，隔堤高0.8m。内管廊钢梁顶标高定为950mm，这样管廊上的管道加100mm高的管托，管底标高就是1050mm。储罐的基础高度是1000mm，管口高度距罐底为250～500mm高，这样管道标高一般为1250mm，可通过弯头调节高度到底标高为1050mm。泵入口管道出防火堤到泵房时，管道需要穿过防火堤，其余管道跨过防火提布置。穿过防火堤的管道需要增加刚性套管。管道出防火堤后到泵房，去各个泵的管道降低标高，泵出口去装车站的管道升高标高。这样既满足工艺要求，更利于操作集中简便，还便于管道布置时调整方向而不干扰且满足各个泵出口管道的标高。如图2所示。

 

 

标准要求储罐的进出口管口应设置金属软管满足其柔性，主要作用是减轻储罐的地震破坏，补偿储罐的地基下沉，管线的热胀冷缩及施工时的安装偏差等，金属软管的设置如图3所示。

 

 

2. 2. 2 内管廊的管道布置

 

 

管廊上的管道应利用管道走向的改变吸收管道的热膨胀。不能满足时设置膨胀弯或补偿器。根据应力公式计算，本罐区需隔55m设置一个膨胀弯，如图4所示。

管道布置时考虑仪表电缆及电气电缆桥架的所需空间。管道布置时，留有10%～30%的空位，并考虑空位荷载。集中布置的阀门应错位布置，以保证管道布置紧凑。其实对于一些公用管道，一直走到管廊末端设置盲法兰的管道，伸出去的长度也应该错位布置，如图5所示。

 

 

3 结论

本文就磁性浮子翻板液位计中成品罐区及装车站的布置、管道的布置在设计过程中的一些想法做了详细的介绍，由于罐区在化工生产过程中起着重要的作用，且罐区内化工原料产品多是可燃、有毒、易爆的，所以罐区的安全显得尤为重要。这就要求在设计过程中应该采取有针对性的措施确定合理的布置，针对不同的物料，结合各种生产工况进行综合的安全考虑，追求更优化的布置。合理的罐区布置，除了考虑以上因素以外，还要充分考虑操作和检修空间以及后续的扩建要求，同时布置还应满足事故状态下的紧急疏散要求。