液化石油气罐区设计

液化石油气罐区设计摘要：介绍了液化石油气的球罐的设计、泵的选择和罐区的消防设计等进行了分析，提出了液化石油气罐区设计中的一些问题和建议。主题词：液化石油气；球罐；消防安全前言随着石油化工工业的发展，液化石油气作为一种化工生产的基本原料和新型燃料，已愈来愈受到人们的重视。所谓液化石油气是指在15r时蒸汽压大于0.1Mpa的C3、C4、烃类混合物，通常也包括通过加压或降温，使在标准状态下呈气态的碳氢化物变成液态的烃类。例如乙烯、丙烯等，或通称为液态烃。液化石油气储存的几种方式液化石油气的储存方式，按工艺分目前有三种，常温压力式储存、低温压力式储存和低温常压储存。按储存方式又可分为储罐储存、地层储存和固态储存。立式筒袋泵的应用由于液化石油气在球罐储存中处于饱和状态，因此其有效气蚀余量为：(NPSH)a=-(Hu+h)式中Hu---泵实际几何安装高度。即进口侧容器的最低液面全泵中心线的垂直距离(最高差)；灌注时为负值，吸上时为正值；h-?--泵入口阻力降。一般的离心泵必须气蚀余量是相对固定的，而且根据相关规范，液态烃泵房地面必须高于室外地坪0.25m，所以泵和罐最低液面之间的相对高度是不会发生很大变化的，用一般的离心泵输送液化气时易产生汽蚀现象，常用的解决方法有以下几种。3.1采用增压器增压。将球罐内的液相液化石油气经增压器加热气化后，由气相线返回全球罐内，以提高球罐内压力，使之高于饱和蒸汽压，由于增压器需用蒸汽作为热源，因此运行费用高，冬季需采取相应的防冻措施而且操作控制比较麻烦。3.2利用压缩机升压。用压缩机将气体从一球罐内抽出，压入另一个球罐内，使另一罐内压力增高，操作比较麻烦。3.3留置较高的最低液位或抬高球罐支腿，但给球罐设计者提出了难题，而且降低了罐的利用率或增加了投资。这些解决方法都可以提高有效气蚀余量，在操作和经济上都有一定的缺点，如果能降低泵的必须汽蚀余量，就能很好地解决此问题。立式筒袋泵多为多级、经向剖分式泵，由于叶轮的位置在下端，因此可以在气蚀性能要求苛刻的条件下运行，非常适合液化气的输送。立式筒袋泵的气蚀余量的计算方法为：（NPSH）a+K-（NPSH）r=安全余量>0.6m式中（NPSH）a---有效气蚀余量，（NPSH）r---必须汽蚀余量，K---安装基础面到首级叶轮叶片最低点的距离。可以通过改变外壳的长度以及泵的安装深度，来满足对气蚀性能的要求。立式筒袋式泵除气蚀余量小外，还有效率高、性能稳定的特点。炼化公司现使用的液化气、丙烯泵全部为立式筒袋泵。液化石油气罐区的安全设计4.1球罐的设计设计盛装石油液化气的储存容器应参照行业标准《HG20592-20635》的规定。选取压力等级高于设计压力的管法兰、垫片和紧固件，使用法兰连接的第一个法兰密封面应采用高颈对焊法兰、金属缠绕垫片和高强度螺栓组合。液化石油气50°。饱和蒸汽压大于1.6Mpa时设计压力为2.16Mpa，其余情况设计压力1.77Mpa，正（异）丁烷设计压力为0.79Mpa。4.2管道设计压力及采用材料液化石油气管道的法兰、管件、阀门的最低公称压力为PN2.5Mpa，而国外一般为300（ib/in2）；最低管壁厚度为Sch30，而国外则为Sch40，一般DN<2"为Sch80，DN>10〃应通过计算确定。一般液化石油气管道，常用低碳钢无缝钢管。当介质温度等于或高于-20°C，应采用10号钢或20号钢无缝钢管；介质温度低于-20〜-40C时，应采用16Mn无缝钢管。如仍用10号或20号钢应降低材料的许用应力至少40%，并按有关规定作低温冲击实验。介质温度低于-40C时，应采用低温用无缝钢管。液化气管道的分支管连接件必须采用无缝或锻件。当支管公称直径差超过三级时，支管连接件应按管道的压力等级采用不同的加强管接头。4.3密封设施作为易燃易爆产品，液化石油气的火灾危险性都很大，液化石油气罐区的安全设计至关重要。近年来液化气站的事故大多数是由于法兰或其它接头的密封失效，介质泄露而造成的。采用密封性能优良的金属石墨缠绕垫，可以有效地防止液化石油气的泄露，减少爆炸混合气体聚集的机率，确保正常工况下的安全。4.4安全泄压设施球罐作为三类压力容器，为了防止因火灾、操作失误等原因造成罐内压力超过其设计压力而发生爆炸事故，需要设置安全泄压设施。安全阀的计算按《压力容器安全技术监察规程》中火灾情况下的最大泄放量考虑。为方便安全阀的校验和检修，满足火灾状态下最大泄放时的要求，球罐宜设两个安全阀。安全阀的开启压力不得大于（定压）储罐的设计压力。液化石油气放空采用密闭式，并将气体排放至低压瓦斯系统。当排入管接至火炬系统管网时，其管道系统的压力降不应大于安全阀定压的0.2倍，并不大于生产装置安全泄放系统的允许背压；管道中气体的流速不宜大于40m/s。安全阀排放时喷嘴处气速极大，管道中的气体流速也很大，所以排放管道支承应牢固；放空立管应设阻火器、防雷接地；排放系统必须始终保持畅通。液化气管道设计时在两面都有可能关闭且因外界影响可能导致升压的液化气管道上，应设隔热层和安全阀，安全阀出口应接至低压瓦斯放空系统。4.5检测及报警设施根据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92的要求，液化烃的储罐应设液位计、压力表和安全阀以及高液位报警装置或高液位自动联锁切断进料装置。对于全冷冻式液化烃储罐还设真空泄放设施。罐区设可燃气体报警设施和火灾报警设施，万一发生泄露，可及早发现，防止事故的扩大。4.6注水防漏设施当球罐发生泄露时，向罐内注水，使液化气液面升高，将破损点置于水面以下，可以减少或防止液化石油气的泄露，为堵漏赢得时间和创造便利条件