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1、浅析全压力液化石油气储罐的安全设计 简介：液化石髑气储罐设计在满足设施的功能要求下≯其设计的安奎性是人们最为关注的。本文对液化石油气储罐的管道压力确定、管道柔性、安全泄放、控制仪表设置、注水管设置、平台设置等多方面进行分析，并针对掘蕴同题 ... 关键字：浅析全压力液化石油气储罐的安全设计 液化石髑气储罐设计在满足设施的功能要求 下≯其设计的安全性是人们最为关注的。本 文对液化石油气储罐的管道压力确定、管道 柔性、安全泄放、控制仪表设置、注水管 设置、平台设置等多方面进行分析，并针对 掘蕴同题捷电皋取的撩巍 奎压力液化石油气储罐；安全性；管道压为；管道 桑槛x安釜泄放
2、液化石油气具有易燃、易爆的性质， 在常温下储存称全压力储存，其储罐系统 的安全性是设计中的首要问题。固定式液 化石油气储罐的设计压力应按不低于50~C 时混合组分实际饱和蒸气压来确定，((压 力容器安全技术监察规程)规定，液化石 油气50~C饱和蒸汽压大于1．6MPa，储罐设 计压力为2．16MPa，其余情况设计压力为1． 77M Pa。 一 ， 管道压力确定 因为输送泵的扬程及储罐的液柱均会 使管道压力大于储罐压力，液化石油气管道 设计压力要求大于设备的设计压力。管道 设计压力应是储罐设计压力与泵的输送扬 程之和。 液化石油气50℃饱和蒸汽压大于1． 6MP
3、a，储罐设计压力为2．16MPa，管道器材 压力等级应选用4．0、5．OMPa或300LB； 液化石油气储罐设计压力为1．77MPa，管道 器材压力等级应选用2．5、4．0、5．OMPa或 300LB。即液化石油气的管道设计压力均 应大于或等于2．5MPa或300LB。 《石油化工企业设计防火规定 GB50160—92中第5．3．16规定“液化烃储 罐开口接管的阀门及管件的管道等级不应 低于2．OMPa，其垫片应采用缠绕式垫片”。 该条可能会引起一些误解，液化烃是指常温 倾斜(也许在安全范围内)，该种沉降对管 道与储罐接口的法兰密封不利；平原地区 建设储罐，可能由于地
4、耐力不够，储罐基础 ． ⋯ 一 一般发生均匀沉降；管道负荷不大，安装后 一⋯ ’ 不下沉，如果管道柔性大，较易发生变形， 减少储罐接口与管道连接处受力及偏心矩， 下呈液态的烃类，不仅指液化石油气，包含常 储罐接口处法兰密封被保护。填海造地建 温下饱和蒸汽压较低的液化烃类，该条是 设储罐，一般发生均匀沉降，~tilti计一般设 液化烃设计中的基本要求。现在我国法兰{计为沉台式，继续沉降量较大，由于设备和 标准较多，化工行业(H G)欧洲系列、 管道连接法兰均安装在沉台上，下沉是同 机械行业标准(JB／T)是沿用德国标准， 步的，对管柔性要求不在接管处，而在基础 其法兰均指在I
5、O0~C最高无冲击工作压力达 边缘处的管道。 到公称压力；化工行业(H G)美洲系1 柔性连接的方式有以下几种：压力低 列、中石化(SH)是沿用美国标准， 其 于2．5MPa，选用金属软管；压力高于2． 法兰不一定在100℃最高无冲击工作压力达 5MPa，进行应力分分析，增大管道柔性。 到公称压力。化工行业(H G)美洲系 三、注水管设置 列、中石化(SH)PN2．0MPa在100℃ 为方便液化石油气储罐底部或接管泄 最高无冲击工作压力见表1。 漏时抢修，储罐底部接管要求安装注水 从表1可以看出前五种材质法兰的最i管。因此《石油化工企业设计防火规定》 高压力无冲击工作压力小于2
6、．0MPa，常用 GB50160-92中第5．3．16规定“全压力式 管道材料20号钢在IOOE最高无冲击工作 储罐，应安装为储罐注水用的管道及阀 压力是1．42MPa，比化工行业(HG)欧洲l门。” 由于储罐内压力可能较大，安装好 系列、机械行业标准(JB／T)的PN1．6 ：注水管也可能因水压不够而不能进水，液 还低。 化石油气会进入水管系统，建议采用罐区 垫片采用缠绕式垫片，是为能承受较大 的稳高压消防水。注水管上装设二道球 的螺柱预紧力，增加法兰连接及密封可靠1阀，二道球阀之间装一放净阀(此阀常 性。 开)，二道球阀后(按水流向确定)装 二 管道柔性 止回阀，阀组二端装
7、现场压力表。 石油化工企业设计防火规定 四 安全设施及放空气利用 GB50160-92中第5．2．24规定“储罐在使 全压力液化石油气储罐均设有安全泄 用过程中，基础有可能继续下沉时，其进 放设施(安全阀)，设备设计压力是按50 出口管道应采用金属软管连接或其它柔性l℃的饱和蒸汽压设计，夏季会因为汽化量 连接。”为应对基础可能的下沉，保证液 过多造成储罐压力累积升高，不放空则储 化石油气储罐不至造成管道或阀门泄漏， ：罐利用率降低，一般要放空。 储罐的进出口管需要一定柔性。 安全阀必需选用弹簧封闭全启式，其 储罐在设备试水后，基础是否继续下 开启压力应不大于储罐设计压力。安全阀
8、 表1 化工行业(HG)美洲系列 中石化(SH)PN2．OMPa最高无冲击工作压力 的最小排气截面积的计算应符合国家现行 《压力容器安全技术监察规程 的要求。 容积为100m 或以上的储罐应设2个或以上 的安全阀。地上储罐安全阀放散管管口应 高出储罐平台2m以上，且高出地面5m以 上。 石化企业全压力液化石油气储罐，放 空气(手动或主动)应引入瓦斯系统或火炬 系统，进行能源利用或安全燃烧排放；商用 (远离石化企业)的全压力液化石油气储罐 一般不设置火炬系统(规范没有强制要求设 置)，如果设有液化石油气燃气主管网，放 空气降压进入主管网即可，如果无燃气管 网，建议增
9、设连通供附近用户的燃气管网 (气态液化石油气)，以消耗夏季的放空气， 无论从安全或经济这都是合适的。 对独立的商用全压力液化石油气储罐 安全阀放空气，规范只规定放空高度，以 降低其扩散浓度，这种处理方法可能过多地 考虑节约建设投资，对罐区规模(有关泄压 频率及泄放量)及符合现行安全要求距离 的人口密度(对多少人口影响)没有作出具 体要求，在储罐超压及火灾(受热罐压力升 高，需泄压)事故状态下，大量可燃气体排 放，可能影响罐区及周围人群的安全。 五 控制仪表 全压力液化石油气储罐应设置液位 计、温度计、压力表，以及高液位报警 装置或高液位自动连锁切断进料装置。报
10、警液位高度满足从报警开始10～15分钟内 液体不会超过规定的最高液位的要求；温 度计的安装位置应在最低液位时能测量液 相的温度，并便于观察和维修；压力表的 安装位置应在最高液位时能测量气相的压 力，并便于观察和维修。可燃气体报警器 设置于可能泄漏之处。 六、梯子设置 液化石油气储罐梯子形式从理论上讲 有多种，但实际中采用多为二种，一种是 沿罐体设螺旋状爬梯，在罐体有多处焊接f 埋件，该种爬梯坡度较大，对操作人员不 安全，且不利液位计设置； 一种是二罐 (储罐大小一致)或多罐设置联合爬梯， 爬梯设置于两罐之间，现场液位计设置在 爬梯立柱上，操作人员上梯一次可就近准
11、 确读出多罐液位，并对多罐进行操作，减 轻了劳动强度。推荐第二种做法。 七、储罐外防腐 J 液化石油气储罐布置于露天，由于阳 光、风沙、潮湿、喷淋(消防和夏季冷 却)等作用，一段时间之后，外壁防腐 层脱落，出现斑点、锈蚀，对设备安全 运行不利。关键是选用合适的防腐涂料， 防腐涂料应是附着力强、耐候性好、具有 自洁功能，根据笔者的设计经验，凉凉隔 热胶基本具有上述三个特点，还能反射阳 光达到隔热效果。 八、泵的选择 一般采油泵输送液化石油气，但从物 性及实际效果看可行，不能减少泵的泄漏 点。现在屏蔽泵比一般油泵价格已高不出 许多，建议采用离心式屏蔽泵，以减少泵的
12、 泄漏点，做到本质安全。 结束语 液化石油气是一种清洁能源，随人们 物质生活水平提高，其使用量越来越大， 设计是关系设施本质安全的第一步。对全 压力液化石油气储罐的设计，应针对其特 点、参数、结构、附件等进行全面的分 析，作出合理的选择，优化设计，满足 不断提高的规范要求，为和谐社会提供一 个安全的设施。 ，1，城镆然气瑾 观茫~GB50028-2006 [2】石油化工企业设计放火规范． GB501 60— 1 99皂 [5]压力容器安全技术监察规程．质技 监局锅发．[】999]】54号 [4]钢制管法兰垫片紧固件 HG 20592～皂0635-97 [5]石油化工钢靠1管法兰。SH 5406-96 鞠曛
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