天津辰力工程设计有限公司工艺管道室
摘要：本文主要介绍了化工储罐区的储罐分类，设备布置方法，储罐和泵的选型，罐区配管注意事项。
关键词：储罐；闪点；防火堤；隔堤；防火间距
1、概述
化工生产装置可分为主生产装置区和罐区，罐区是用来储备生产所需原料或储存成品的区域，属于中转环节，起着呈上起下的作用，罐区的运转情况正常与否影响着整个化工装置系统的正常运转。因此，在化工工程设计中对罐区的工艺及配管设计一定要引起重视。
2、储罐区设备布置的实施步骤
2.1储罐区的设备布置应符合下列现行的国家规范中的相关具体条文：
1）建筑设计防火规范：GBJ16-2001GBJ16-97
2）石油化工企业设计防火规范：GB50160-99GB50160-92（99 年版）
3）石油库设计规范：GBT74-84 及局部修改条文 GBJ74-84
及局部修订条文
4）爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50058-92
2.2 储罐区布置设计所需要接受的条件：
1）总平面布置图（初步）
2）工艺流程图
3）设备一览表：给出储罐的型式及尺寸。
4）物料特性表：给出火灾的危险性分类，以及闪点、爆炸、界限等性质。
2.3 储罐区设备布置图的设计
（1）先根据物料特性确定出所储存的物料的火灾危险性分类的类别，共分为以下几个类别：
甲A 类：15℃时的蒸汽压力>0.1MPa 的烃类液体及其它类似的液体；
甲B 类：甲 A 类以外，闪点<28℃的可燃液体。
乙A 类：闪点≥28℃至≤45℃的可燃液体。
B 类：闪点>45℃至<60℃的可燃液体。丙 A 类：闪点≥60℃至≤120℃的可燃液体。丙 B 类：闪点>120℃的可燃液体。非可燃性液体：如循环水或消防水等物质。另外：根据物料的性质：确定所储存的物料是沸溢性液体或非沸溢性液体。
沸溢性液体的概念是在储罐着火的情况下由于热波的作用，使罐底水层急速汽化，而会发生沸溢现象的粘性烃类混合物。
（2）根据所储存物料的类别和相应规范确定每个储罐组的总容积及相应的储罐个数，应符合下列规定：
1）同一罐组内，宜布置火灾危险性类别相同或相近的储罐。
2）沸溢性液体的储罐、不应与非沸溢性液体储罐同组布置。
3）液化烃的储罐，不应与可燃液体储罐同组布置。
4）固定顶罐组的总容积大于120000m3。
5）浮顶，内浮顶罐组的总容积，不应大于 600000m3。
6）罐组内的单罐容积大于或等于 10000m3 的储罐个数不应多于 12 个，单罐容积小于 10000m3 的储罐个数不应多于 16 个，但单罐容积均小于 1000m3 的储罐，以及丙B 类液体储罐个数不受此限制。
（3）根据同一罐组内的储罐个数及所储存物料的类别，按下列规定确定相邻储罐的防火间距：
1）罐组内相邻可燃液体地上储罐的防火间距：
（4）确定储罐的防火间距后，对于可燃液体储罐应根据物料类别和储罐的容量确定防火堤和隔堤的尺寸和高度，具体规定如下：
（1）防火堤内的有效容积应符合下列规定：
（a）固定顶罐，不应小于罐组内1个最大储罐的容积：
（b）浮顶罐，内浮顶罐不应小于罐组内浮顶罐，内浮顶罐不应小于罐组内1个最大储罐容积的一半。
（c）当固定顶罐与浮顶罐，内浮顶罐同组布置时，应取上述a）、b）中规定的较大值。
（2）立式储罐至防火堤内提脚线的距离，不应小于罐壁高度的一半，卧式储罐至防火堤内提脚线的距离，不应小于3m。
（3）设有防火堤的罐组内，应按下列要求设置隔堤：
（a）单罐容积小于或等于5000m3 时，隔堤所分隔的储罐容积之和不应大于20000 m3。
（b）单罐容积大于5000 m3至小于20000 m3时可每4个一隔。
（c）单罐容积20000 m3至50000 m3时，可每2个一隔。
（d）单罐容积大于50000 m3时，应每1个一隔。
（e）隔堤所分隔的沸溢性液体储罐，不应超过2个。
4）多品种液体的罐组内，应按下列要求设置隔堤：
a）甲 B、乙 A 类液体与其它类可燃液体储罐之间。
b）水溶性与非水溶性可燃液体储罐之间。
c）互相接触能引起化学反应的可燃液体储罐之间。
d）助燃剂，强氧化剂及具有腐蚀性液体储罐与可燃液体储罐之间。
5）防火提及隔堤，应符合下列规定。
a）防火堤及隔堤应能承受所容纳液体的静压且不应渗漏；
b）立式储罐防火堤的高度，应为计算高度加 0.2m，其高度应为 1.0m 至 2.2m之间，卧式储罐防火堤的高度，不应低于 0.5m。
c）隔堤应比防火堤顶低 0.2m 至0.3m。
d）管道穿堤处应采用非燃烧材料严密封闭。
e）防火堤的不同方位上应设置两个以上的人行台阶或坡道，隔堤应设人行台阶。
6）液化烃压力储罐宜设不高于 0.6m 的防火堤，防火堤距储罐的距离不应小于3m，堤内应采用现浇混凝土地面，并宜坡向四周，防火堤内的隔堤不宜高于 0.3m。
7）低温液氨储罐应设防火堤，堤内有效容积应为一个最大储罐容积的60%。
8）成组布置的全冷冻式液化烃储罐应设防火堤，并成符合下列规定：
a）全冷冻式液化烃储罐至防火堤内堤脚线的距离，应为储罐最高液位高度与防火堤高度之差，防火堤内的有效容积应为一个最大储罐的容积；
b）防火堤应设人行台阶和梯子；
c）防火堤和隔堤应为非燃烧实体防护结构，能承受所容纳液体的静压及温度变化的影响，且不渗漏。
（5）根据惯例：确定储罐及泵的基础标高
球罐：高于地坪 0.3m
卧罐：高于地坪 1.0~1.2m
立式罐：高于地坪 0.6m
泵：高于地坪 0.3m
综上所述，按以上几个步骤，可完成一个储罐组的设备布置图，但在具体实施时，应根据工厂性质的不同，首先确定适用的规范和相应的标准，再根据规范中的要求进行设计，特别应注意爆炸危险区域对设备及厂房布置的影响。
3、罐区内的管道布置要求
3.1 由于储罐区内面积较大，管道相比工艺装置较少，故其管道在布置时除应遵守管道布置的一般规定外。需注意以下几个方面：
（1）由于部分罐区的管线管径较大，在设计中应考虑温度对管道的影响，设置管道自然补偿。
（2）应考虑防止因基础下沉而引起的管道变型可选用金属软管连接或采取其它提高管道柔性的措施。
（3）液化烃储罐的安全阀出口管，应接至火炬系统，确有困难时，可就地放空，其排气口应高出相邻最高储罐平台 3.0m 以上。
（4）球型储罐顶部有管道时，由于管道较高，且四周无法支撑，可在球罐上由设备专业设计预焊件，做为管道支架的生根部位。
3.2 泵的配管
（1）泵的配管应符合下列要求：泵房、泵棚及露天泵站的管线宜采用地上敷设。泵吸入管和排出管的直径应经 计算确定，但吸入管直径不得小于泵进口接口管的直 径。泵进出口管线距地面净空高度不应小于 200mm，架 空线不应小于 2m。水平安装的泵进出口管线应由泵向 外坡，坡度宜取 3‰。
（2）在泵进口阀与泵之间的管线最高点应设排气阀。当 输送石油液化气、液氨等介质时泵进出口管线均应设排 气阀并接至放空系统。
（3）泵进口应设过滤器。对输送易凝介质的泵应设固定 式过滤器；对输送不易凝介质的泵应设临时过滤器。过 滤器安装在切断阀与泵入口接口管之间，应便于安装拆 卸。离心泵出口管线应设止回阀。离心泵进口管需要变 径时应选用偏心异径管，安装时下吸式应取顶平；上吸 式应取底平。
4、总结
在罐区的设计中，还有很多的细节问题和规范需要我们去注意和理解，并且多结合实际的设计项目总结经验，这样才能做到更好的完成罐区装置的设计，保证装置的平稳运行，达到工程用户的真正满意的方针。
参考文献
［1］《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008
［2］《建筑设计防火规范》 GB50016
［3］《压力管道设计及工程实例》
论文作者:张岩
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/24
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