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液体罐区设计

  • wodedananhai
    2015/01/13
  • 私聊

石油化工检测

  • 最近公司部门培训了液体物料罐区的设计,我把会议纪要整理了下给发上来大家看看。

    在化工行业中罐是很常见的,它的作用主要是储存、装卸和运输(汽车、轮船、铁路)。下面讲一下我们部门储罐的常用情况,重点从四个方面来讲。

    一.设计依据

    1. 有多少介质归类在液体罐区范围里面;

    2. 甲方对罐的要求;

    3. 物料的进出口设计、计量方法;

    4. 物料的化学性质和物理性质,例如:沸点、凝固点、比重、雾点和粘度等等。

    5. 储罐的安全要依据设计规范和标准来设计,我们用的规范主要包括建筑设计防火规范(GB50016)和石油化工设计防火规范(GB50160)。

    6. 根据闪点划分,火灾危险等级划分,流体的性质,压力管道,流体的等级是有差别的。例如A1类流体=GC1对消防和安全要求都不一样。

    7. 物料的储存天数在不违反规范的情况下,以甲方的意见为主。

    8. 由汽车、轮船、管道和槽车为进出手段的,在总平面图中考虑物料的输入和输出。同时要根据《石油化工总图运输规范》,对罐区的位置、风向和地形,消防通道,消防设施,综合考虑。罐区一般放在总平面的最低处(有防火围堰),易燃易爆的罐放在下风向。

    9. 石油库规范(GB50074-2002,天然气设计规范(GB50489)石油化工罐区设计规范,(SH173007-2007

    二、罐区设计程序

    1. 制作罐区的两图一表,工艺流程图,布置图,设备一览表。同时根据罐的作用,包括输送、导罐、调和来选择和合适的罐,因为罐也是有差异的,例如有立式储罐有卧式储罐,压力储罐和常压储罐。

    2. 罐区的布置。罐区应该集中在厂区的边缘地区或相对独立的安全地带,并宜设置在城市(区域)全年最小频率风向的上风侧;置留预留空间,留有发展余地;远离明火(烟囱),不要布置在人员集中的地方,也不要靠近厂区重要设施(变电站、空压站、高压线);布置要灵活,因地制宜。

    3. 设备选型。罐的类型有很多,例如拱顶罐、浮顶罐、压力罐、常压罐、低压罐和气柜等等。我们用的最多的是拱顶罐,一般设计压力在-0.5~2KPa,设计温度-19~15℃,公称容积100~30000m3。一般地基不好的用矮罐,地基好的用高罐,高度/直径=0.8~1.2。平时选用的罐按照标准图去选(HG21502.1-1992)。一般情况下内浮顶罐比较瘦高,高度/直径=0.8~1内浮顶储罐,在其内部轴心线上安装一轴,以其剖面大小置放一个由特殊的轻质材料制作的顶盖,它可以随内部的物体的增多或减少而上下移动,起到限制作用。内浮盘浮于液面上,使得液相没有蒸发空间,可以减少蒸发损失达85%~90%;此外,通过浮盘阻隔了空气与储液,在减少空气污染的同时减少了火灾危险的程度;最后,由于液面上没有气体空间,减少了在运输过程中产生的振荡,防止储液对罐内壁产生撞击或内压力变大,减轻灌顶和灌壁的腐蚀,延长储罐使用寿命。低压储罐的特点是罐板厚,基础比较牢固。气柜需要保持压力恒定。罐的基础给结构提资料,按照罐的体积(物料)x1.1倍来提资,结构的允许沉降,在物料试验后要小于25mm,打桩后的地基沉降很小。罐的透气口按照进出最大流量选取,试验的时候把透气孔或者罐顶的人孔打开,防止鳖罐。

    4. 泵的选用。我们选用泵以离心泵为主,因为离心泵的流量大扬程高,操作简单,效率能达到80%,粘度大的物料不适合用离心泵,粘度大的物料可以用螺旋泵、流量泵,开式叶轮和闭式叶轮适合粘度高的物料。

    5. 罐的附件。罐附件包括透气孔、呼吸孔、透光孔、人孔、溢流孔等等。透气孔是100%有的,有的透气孔含有阻火器。甲b类,甲a类加阻火器,阻火器与进出口的大小有关,加氮封,外界直接连大气。常压拱顶罐的液压安全阀压力200mmH2O,有三档起跳压力,有氮封就有安全阀。爆破片的作用:突然泄压;介质粘度大,对安全阀有损害;一次性用,使用压力范围广。透光孔用于检修,停车清理。量油孔用于计量用,排污孔用于排净物料。泡沫发生器,不大于200m3,罐高不大于7m,是可以用移动式的。

    6. 罐区周边。罐区的雨水是如何处理的要考虑清楚,围堰旁边做明沟。仪表专业提供温度、液位计资料。根据物料进出最大15分钟的量,设置高位报警,罐的基础高度最小600mm,罐底部配管设计中罐出口管线的高度要高于泵中心线的高度,温度计要考虑到页面的波动,离开罐底部700~1000mm。金属软管最好在地基不好的时候使用。还要为罐设计扫线管,罐出口辅助阀,以防止压力太大时打不开。罐体的保温,当T>50℃,为了防止热量损失,保温材料用硅酸镁铝比较好,保温的目标是使物料不保温升温,详细的计算方法见化工工艺设计手册716页。
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