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论石油化工企业总平面布局设计
作者:郎相红
来源:《中国科技博览》2018年第02期
[摘 要]石油化工企业为以石油、天然气及其产品原料,生产、储运各种石油化工产品的炼油厂、石油化工厂、石油化纤厂或其联合组成的工厂。为了防止和减少石油化工火灾危害、保护人身和财产的危害,国家制定了《石油化工企业设计防火规范》,但实际布置中有些设施的布置,本规范中并未明确的规定其防火间距,在新建及改造化工企业时如遇到类似情况,我们该如何去考虑及布置呢?本文将结合几个工程实例探讨下在实际设计工作中对于规范的灵活运用。
[关键词]石油化工,企业,总平面布置
中图分类号:S513 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)02-0035-01 1、总平面设计的任务
根据建设场地的自然条件和工厂的生产特点或建筑物的使用功能要求、合理的综合布置出建筑物、构筑物、交通运输线路、绿化、管线等设施,使其在平面和立面上各得其所,相互协调,成为统一的有机整体。以达节约用地、减少基建投资,加快建设进度、方便运营管理、美化环境和安全生产之目的,以获得最佳的总平面布置系统。 2、正确理解规范以完成总平面设计的任务
总图布置包括平面布置和竖向布置,而平面布置的主要依据除了满足工艺流程、安全生产和运输外,还要符合国家相关防火规范要求。在石油化工项目设计过程中,《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008),以下简称《石化规》是总图专业应遵循的重要规范之一。如何在总图布置中既能做到符合法律法规,又能合理有效的利用土地,关键在于正确理解规范的目的和意图,真正做到因地制宜,灵活运用。本文主要针对《石化规》,通过实例分析,理解和应用有关防火间距的规定。 3、工程实例
3.1 规范中没有的一些设施的平面布置
在石油化工企业总图布置设计工作中偶尔会遇到一些撬块或者设施,如油气回收设施、罐顶气VOCs设施、氮气设施等的平面布置,而《石化规》中并未明确规定这些设施的防火间距,我们如何布置呢?本人认为:首先要理解其各个设施的工艺特点;二、要对各个设施进行定性;三、按照定性找到与规范中相近的参照设施;四、严格按照规范中要求的防火间距合理的进行总平面布置。下面结合工程实例和大家进行一下探析:
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3.1.1 油气回收设施的平面布置
对于石油化工企业汽车或者火车装卸栈台的油气回收设施总平面布置可以参照《油品装载系统设计规范》GB50759-2012中防火间距进行布置,可是对于储罐区的油气回收设施上述规范并不适用,且《石化规》中也未提及该设施,我们应该如何布置呢?根据了解其工艺特点:该撬块主要是通过“吸收——加膜——吸附”将油品储罐挥发的油气进行回收,处理后达到非甲烷总烃浓度≤80mg/3,苯≤4mg/3,甲苯≤15mg/3,二甲苯≤20mg/3。工艺原理如图1所示: 其主要是回收储罐的油气,如按照甲类装置考虑,将其与储罐拉开距离,工艺管线会加长,投资将增加,用地方面也会浪费。因此参照罐区的泵区来布置,既满足工艺要求,又节约用地。
3.1.2 罐顶气VOCs设施的平面布置
随着国内环境污染形势日益严峻,区域性大气污染问题突出,储罐油气的环保排放问题越来越受关注。2014年8月1日开始实施的天津市《工业企业挥发性有机物排放控制标准》(DB12/524-2014)有关规定:VOCs有组织排放源排放限值自2016年1月1日开始达到80mg/m3(焚烧处理达到20mg/m3)。
目前,石油化工企业的油品有些储罐已经实施了碱洗脱臭治理措施,硫化氢恶臭气治理效果较为明显,但是挥发性有机物(VOCs)和有机硫化物等污染物没有得到有效控制,经监测排放的VOCs浓度可达103~105mg/m3,有机硫化物浓度更高。为了满足天津市地标的排放要求,罐顶气VOCs设施作为储罐配套设施陆续在企业内建设。该设施在规范中也未论述,根据其工艺流程:各储罐罐顶油气→油气管道→气液分离罐→增压风机→可燃性气体排放管网现有甩头处。本套设施其主要设备为一个几立方米的分液罐和一个增压风机。其可以定性为储罐的配套设施,参照《石化规》表4.2.12中罐区甲、乙类泵(房)、全冷冻式液化烃储存的压缩机这项来布置。 3.1.3 氮气设施
对于一些小的化工企业其生产工艺中需要少量氮气,但建一套空压制氮设施投资巨大,周边又无公用氮气管线供其使用,为了节约投资,其一般会选择建氮气储罐及配套设施,外购氮气通过汽运至厂,卸载后储存至其储罐内供生产或配套使用。《石化规》中罗列的公用和辅助生产设施中有空压站、空分站,但为提及氮气设施。且对于氮气储罐布置《石化规》中也未讲述,如何布置呢。鄙人认为如本设施仅为装置提供氮气,其平面布置时满足工艺使用要求,可紧凑布置在装置边缘,装置与周边的安全距离则按规范合理布置即可;其如既为装置服务,又为储罐做氮封提供氮气,那么氮气设施发生火灾时会影响装置和储罐区,就是一个区域性的设施,其与周边的间距应严格的按照二类的区域性重要性设施来考虑。 3.2 规范中规定的一些设施的平面布置
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对于规范中虽然规定了一些建、构筑物设施的布置,但因个人理解不同,平面布置时也会存在一些分歧。如消防泵房及消防水罐的平面布置,有人会认为:循环水场与周边的安全距离起算点《石化规》中列出了冷却塔,其它设施并未提及;污水处理厂与周边的安全距离主要列出了污油罐及隔油池;而消防泵房(站)中并未提及消防水罐。那么其布置消防泵房及消防水罐与周边的安全距离时则只考虑了消防泵房与周边的安全距离,其认为水罐也无危害性。而另一些人则认为:消防水罐如果被破坏了,单留消防泵房也无法满足灭火的功能,因其水源切断了。因而消防泵房与消防水罐均应按照二类的重要性设施来进行平面布置。本人同意后者。 4.结语
在设计中对规范的理解非常重要,《石化规》的适用面很广,某些条文难免存在局限性,当对规范条文的理解不确定时应随时向相关标准编制单位咨询,具体问题具体分析。只有正确理解规范条文的限制因素,才能在满足规范要求的基础上,尽可能节约土地资源,节省投资,同时,使得总体布局更合理、紧凑、美观。 参考文献
[1] 浅谈南充炼油厂技改工程总图设计[J].黎云英.天然气与石油.1994(03). [2] 总图设计纵横谈[J].舒石陵.石油规划设计.1994(04).