浅谈某石化工程罐区的管道布置

王 海

(广东寰球广业工程有限公司，广东 广州 510655)

罐区是石油化工装置中物料储存和运输的重要组成部分，罐区去储罐的布置，以及罐区的管道布置需要满足工艺要求，又要遵循防火规范。在管道布置过程中，要全面的考虑各方面的因素，控制维修空间、管道布置的合理性。罐区的配管要做到不影响消防车辆从两侧到达罐区围堰外及考虑消防车的停放位置等要求[1]。石油化工工程项目辅助设施及公用工程罐区一般情况下，按照储罐压力分为：压力罐区和常压罐区两大类；项目不同而罐区种类也有所不同，笔者根据自身设计经验，对压力和常压罐区管道设计要点进行详细剖析，希望能为同类型罐区管道设计提供一定的参考。

1 常压罐区

一般来说，常压罐区所储存的主要介质量有加氢汽油、裂解汽油、石脑油、加氢尾油、苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等常温常压状态下为液态的物料。这些物料有些易燃易爆，有些是剧毒类介质，常压罐区的管道布置是否合理，对以后的操作和检查维修来说是非常重要的。

1.1 罐区围堰内管道布置

由于储罐出料口管线进泵不宜形成袋形，出料管线从储罐到泵进口布置在地面上，不形成袋形即可。这里主要说下进料管线、辅助及公用工程管线的布置，这些管线基本上都是从管廊上引过来，而设备管口除氮封管口外，大都在储罐下部，储罐的进料管线、辅助及公用工程管线在围堰内架空设置应该是比较合理的一种选择。

(1)同类介质储罐，横向布置时必须核对，竖向对正布置的其他介质储罐出料管线与该介质出料管线是否满足布置要求。如果不能，尤其是出料管线口径比较大时，建议同类介质储罐竖向布置。

(2)尽量避免跨越出料管线踏步设置在高管架下方，这样会使高管架的标高很高。条件允许的情况下，出料管线与其它管线尽量分开布置在储罐的两侧。

1.2 污油罐的布置

常压罐区所有介质基本都是在常压状态下进行排放，所以污油罐应该布置在比较低的位置，以保证整个罐区的重力流排污顺畅进入污油罐。污油罐布置在地下，污油罐所在围堰里的排水方案及顶部是否需要设置遮雨棚都需要与业主尽早确认。

1.3 罐区管廊的布置

由于罐区工艺系统的特殊性，一般情况罐区管廊上管线数量变化比较大，为了使管廊的设置更加合理，如果在罐区的尾部，除了必要的公用工程管线外，工艺管线比较少的情况下，我们可以根据实际需要减少管廊的层数，这样既经济又合理。

2 压力罐区

以石化项目中辅助设施及公用工程部分的压力球罐区为例，尽管各工程规模有所不同，但压力罐区所储存的介质主要还是乙烯、丙烯、丁二烯等烯烃类为主，这些介质共同特点就是：易燃、易爆。特别提醒的是丁二烯容易发生自聚，对运输该介质的管道布置有很高要求。常见问题如下：

2.1 泵的布置

通常，泵在工艺设计条件允许情况下均应布置在管廊外侧，但由于罐区围堰外通常设置了用于支撑用的管墩，加上必须的操作及维修通道，泵只能布置在管廊下方，在这种情况下，泵的安装及维修净空就需要我们考虑预留足够的空间。在执行项目过程中，设计阶段是很难接收到泵厂家最终版本资料的，当泵体整体长度大于管廊低层净空的时候该怎么办，如何考虑安装及检查维修。以下几点必须注意：

(1)泵的驱动机通常情况下是可以拆卸的，必须满足机械密封和桶体的安装维修高度。

(2)泵的管道设计必须符合工艺流程图的设计要求，做到安全可靠、经济合理，并能满足施工、操作、维修的要求。

(3)管道布置必须遵守安全及环保的法规，对防火、防爆、安全防护、环保要求等条件进行检查，以便管道布置能满足安全生产的要求[2]。

(4)与泵的制造厂确认，是否有厂家现场服务要求，泵的机械密封与泵体是否可以现场组装及检测；以及制造厂家建议的日常维修方案。

2.2 管道应力支撑

对于成排布置的球罐，为了方便检修维护，顶部宜设置联合平台，设置与之配套的梯子。球罐的进出料管线一般为上进下出，球罐顶部一般设置有进料、安全泄放装置、气相平衡等管线，其支撑可生根在平台上，根据项目要求，超出一定范围的集中载荷需要提条件给设备专业。但对于从球罐顶部平台下到火炬总管的安全阀出口管线、从地面上到球罐顶部平台的进料管线来说，球罐上的管架支撑需要注意以下几点：

(1)斜管上管架支撑的设置方位：如果是垂直于地面，该管架需要在管线径向方向加限位；如果是垂直于支撑管线，该管架需要在管线径向和轴向方向都加限位。

(2)根据管架设置的具体位置，确定焊接贴板的具体方位、标高及载荷。

(3)需要注明与设备设计方或制造方的工作界限及供货范围。

2.3 消防环管的布置

消防喷淋环管是消防安全专业按固定要求设置的，对于相同规格的罐，消防环管的布置是一致的，由于各个罐顶管口布置有所不同，为了避开工艺管线、旋梯、顶部平台通道，同规格的球罐上消防环管布置也有所不同。

(1)根据工艺设计条件，按照管道布置和平台标高确定同规格球罐消防环管布置立面图，该图为典型管道布置图，适用于所有球罐。

(2)根据上述立面图，绘制出该规格球罐消防环管在理想状态下的平面布置图及材料表。

(3)以立面图和平面图为模版，根据各个球罐工艺管线、梯子平台的具体情况，局部调整消防环管及喷头的布置。并最终完成消防喷淋环管布置的设计。

2.4 火炬管线的布置

压力罐区一般情况下会有两根火炬总管：冷火炬与热火炬。乙烯、丙烯泄压排放进入冷火炬系统，丁二烯等介质的泄压排放进入热火炬系统；冷火炬液经过冷火炬加热汽化装置与热火炬缓冲罐出来的热火炬管线汇在一起，进入全厂性的火炬总管系统。火炬管线的布置不能形成袋形，在满足工艺要求的前提下，尽量做到经济合理。球罐顶部安全阀出口管线应顺向斜接进入该罐组的火炬总管。各罐组火炬总管之间的连接也应该顺向斜接，一般为45°斜接。

(1)火炬总管的标高在满足无袋形及净高要求的前提下，尽可能降低标高。

(2)火炬管线的管架设置需要应力分析工程师确定，尤其是冷火炬管线。布置在管廊的火炬管如果需要设置波纹膨胀节，膨胀节需要热水伴热；需要考虑膨胀节的安装空间。

(3)在初步设计阶段就需要将整个罐区火炬管线的布置方案提交应力分析工程师作应力分析计算，以便能及时指导管道设计，以免后期因管口应力或火炬管支架载荷过大造成大量的修改工作。

2.5 压力罐区管线的整体布置

压力罐区所储存的介质一般是由上游装置或槽车装车站输送来的，经泵再输送到下游装置或槽车装车站；所以对于管道布置来说，设备布置图一旦确定，相应附属的管线的整体布置也就定了。在满足工艺设计要求的前提下，尽可能的将管线整体布置、阀门集中布置、管道设计无袋形、不同向管线错落有致，使其操作及检维修方便。

3 结束语

在对石油化工装置罐区进行合理的布置设计之后，再进一步完善配管、平台、罐区管道支架之间的设计，就可以更好的完善石油化工装置的重要生产设备。在罐区管道设计进行修整的同时也要做到布局合理、减少投资以及节约材料，遵循罐区的配管原则和设计标准，这样才能在安全经济合理的基础上，使罐区管道更加长久的平稳运行下去。