①. 对于防火堤、隔堤的设置,两者均明确为防止事故状态下的溢流,隔离蔓流,保护储罐邻近设施。对防火堤内有效容积的要求是一致的。均不应小于1个最大储罐的容积(假设是满罐)。对隔堤内有效容积的要求也是一致的,均不应小于隔堤内1个最大储罐的容积(假设是满罐)。


  ②. 对于隔堤的设置,GB50160是根据我国石化企业的罐组布置情况及我国储罐通用罐型而制定的,明确到隔堤内总容积和不同品种液体储罐分隔之间的具体划分;而NFPA30在储罐布置时并不强调罐组的概念,更多的是针对单个储罐容积要求来设置隔堤。



工程应用:按NFPA 30隔堤设计实例


  某工程设有4座50000m3原油浮顶储罐,中间储罐组(非沸溢性液体)设有4座5000m3拱顶储罐,基于NFPA 30与GB50160,平面布置对比如下。


  按NFPA 30,如单罐容积超过10000bbl(1590m3)但总量不超过15000bbl(2385m3)时的原油储罐,单罐容积超过2380bbl(380m3)或是单罐容量不超过2380bbl(380m3),总储量不超过3750bbl(570m3)的除原油外的其他稳定液体储罐均应考虑隔堤设置。因此,每个50000m3原油浮顶储罐和每个5000m3拱顶储罐,均需要每罐一隔。



工程应用:PX装置与其他设施的间距


(1)防火间距《石油化工企业设计防火规范》(GB50160)规定,PX装置与居住区的防火间距不小于100m。美国规范《易燃和可燃液体规范》(NFPA 30)规定,对处理各种易燃和可燃液体装置的设施最大防火间距为90m。


(2)卫生防护距离《石油化工企业卫生防护距离》(SH 3093)规定,PX装置与居住区之间的卫生防护距离一般不应小于150m,当小于150m时应根据环境影响报告书的结论确定。


(3)环境影响距离《环境影响评价技术导则 大气环境》(HJ2.2)中,PX装置的环境影响距离要求没有定值,需要根据每个项目污染物无组织排放的强度,根据推荐的计算模式单独计算。


(4)PX事故下的隔离与疏散 当发生PX泄漏时,应根据液体流动和蒸气扩散的影响区域划定警戒区。美国、加拿大、墨西哥等国家运输部联合发布的《2008应急响应指南》(《2008 Emergency Response Guidebook》)建议:当发生泄漏时,周围至少隔离50m;如果发生大量泄漏(大于200L),下风向至少疏散300m;如果发生火灾且火场内有储罐,周围隔离800m,周围至少疏散800m。



工程应用:装置设备布置设计过程


 1. 收集新装置区域附近现场资料


     ①. 工程设计资料(包括新装置区域现场平面图,地上或地下设施。水、电、汽等公用工程条件,选用的防火规范、安全距离、噪声控制的标准等)。


     ②. 常年最小频率风向。


     ③. 装置所有进出管线建议的位置。


     ④. 电缆进出口位置。


     ⑤. 新装置与已有装置的净距要求,工程规定的安全距离,如从装置边界至铁路、道路及其他建筑时的距离。


     ⑥. 新装置区附近的道路、铁路等交通条件及其详图。


     ⑦. 装置的基准点位置。


     ⑧. 装置的指北向。


     ⑨. 检修用吊车的能力和尺寸。


     ⑩. 消防要求、方式和消防车通道。


 2. 从其他专业得到下列设计条件


     ①. 流程图或管道-仪表流程图。


     ②. 设备表及设备尺寸,例如,大型储罐的直径、高度或容量;加热炉的外形尺寸、形式,烟囱是独立的还是安装在加热炉顶部,烟囱尺寸;压缩机的形式、外形尺寸,其密封油、润滑油系统的布置,辅助设备的布置;泵的形式、外形尺寸,驱动机的形式和要求;各种非定型设备的规格,包括塔器、换热器、容器等。


     ③. 设备安装和检修要求,例如,塔的最小安装高度(从地面至塔底封头切线处);有重力流或固体卸料的立式或卧式容器的安装标高要求。立式的指底部封头切线处至地面的距离,卧式的指储槽底部至地面的距离;换热器管束抽芯所需空间;压缩机、泵或其他回转设备拆卸和更换零部件的要求。


     ④. 空冷器形式和外形尺寸需要和工艺组协商,因为空冷器通常安装在管廊的上方,管廊的尺寸要和空冷器的规格相适应。


       通常在管廊的下方布置泵,需要泵的型号、规格、外形尺寸及泵的吸入口和排出口管线连接尺寸,如能提供样本更好。用蒸汽驱动的泵应确定驱动蒸汽的压力。


3. 区域的平面布置规划 装置设备布置设计人应对收到的资料进行分析。


  根据装置附近的管廊、道路、铁路和检修通道等实际情况及新装置的工艺和设备情况,构思出布置方案。此时设计者去有关现场参观是很有必要的,或者参考一些有关现场的典型照片或视频也是非常有帮助的。


    ①. 首先绘出装置设备布置区域规划图,包括如下内容。


       a. 已有的道路,标注道路中心坐标。


       b. 已有的管廊,表示出走向、宽度和连接点位置。


       c. 规划区域以内的其他情况,如已有的建筑物,包括需要拆除的建筑物,已有的地下管线或其他设施。


       d. 附近的河流、围墙等情况。


       e. 指北箭头和常年最小频率风向。


    ②. 区域规划


       a. 规划新装置区周围的道路,使新老道路形成环形道路,标注坐标。


       b. 确定装置设备布置区域,画出装置边界线(东、南、西、北),标注坐标。


       c. 确定基准点位置和坐标。


4. 对工艺流程图的研究


     ①. 做平面布置图时,工艺流程图或管道-仪表流程图已准备好。请工艺设计人介绍装置的工艺流程。并研究出直接影响设备布置的若干结论。


    ②. 设备布置要考虑配管要求。


5. 平面布置图的编制


    ①. 在完成流程图的研究后,进一步检查新收到的各专业的资料是否有其他的要求。开始平面布置图的设计。


    ②. 如工程没有特殊的要求,装置的操作通道、检修通道及平台的设置等均按设计规范确定。


    ③. 确定装置检修时,需汽车(吊车)通过的主要检修通道上方最小净空要求。


    ④. 确定装置四周环形道路上方最小净空要求。


6. 要有正式提出的装置边界处进出口管线接点图。


7. 进行初步的设备布置


    用方块的形式绘出管廊、加热炉、蒸馏塔、框架、控制室等的位置。这张布置图讨论通过,即可开始正式的平面布置图。


8. 绘制平面布置图的步骤


      ①. 在装置设备布置区域内确定管廊的布置。


      ②. 加热炉的布置。


      ③. 控制室的位置(有的设计单位由总图专业负责)。


      ④. 塔、空冷器、大型容器、压缩机、泵等主要设备的布置。


9. 全部设备布置做完后,经校验,并适当调整,绘出正式平面布置图。


10. 装置管廊的具体布置。装置管廊的位置必须优先考虑,因为它会影响设备的布置。


      ①. 首先应与土建结构专业协商确定:使用钢筋混凝土的或钢结构的。钢筋混凝土的较为经济,但施工周期长;钢结构的柱子施工周期短,可能成本高。


      ②. 管廊的柱距是按6m、9m还是桁架式?例如,6m的柱距,可满足DN80以上的管线不需要中间支承。管廊下两个柱距之间可布置两台中型泵。


      ③. 管廊的宽度,首先应明确管廊上是否安装空冷器。若安装空冷器,管廊的宽度由空冷器的管长决定。若管廊上没有空冷器,则作完管线走向草图后,根据管子排列宽度,再预留20%~30%的裕量[全厂性管廊或管墩上(包括穿越涵洞)应留有10%~30%的裕量,装置主管廊宜留有10%~20%的裕量],并考虑管廊下设备检修的最小通道,确定管廊的宽度。


      ④. 为了避免碰撞邻近区域内的基础,管廊的第一个柱子设在装置边界线以内1m。


      ⑤. 根据已有管廊的位置,新装置管廊东、西向布置较为合理。


11. 加热炉、塔、换热器、压缩机、空冷器、泵等主要设备的布置。按照设备布置的原则,例如,加热炉的布置应考虑放在常年最小频率风向的下风侧,加热炉周围保持15m的安全距离;为便于施工安装,加热炉应位于主要道路旁。控制室布置时应考虑安全性,控制室应离逸出可燃性气体的设备有15m的距离。另一种方法是为控制室提供正压通风。


    在正式画平面布置图以前,先画一张草图,研究所有设备安装和检修是否可行。


12. 管线走向研究图。设备平面布置图提交给各有关专业前,应根据管道和仪表流程图画管线走向图以校验平面布置图。管线走向图的用途:决定管廊的宽度和层数,校核设备布置和物料流向,协助工艺专业完成公用工程系统流程图。


13. 结合各有关专业返回的建议,修改并完成建议的设备平面布置图。为了保证装置检修时吊车能吊装各种负荷,要校核吊车的载荷能否达到要求。需要与业主及施工单位结合,进一步验证通道等检修条件是否满足要求。


    完善建、构筑物的尺寸、坐标标注,柱号标注及相对尺寸等内容。