①. 對于防火堤、隔堤的設置,兩者均明確為防止事故狀態下的溢流,隔離蔓流,保護儲罐鄰近設施。對防火堤內有效容積的要求是一致的。均不應小于1個最大儲罐的容積(假設是滿罐)。對隔堤內有效容積的要求也是一致的,均不應小于隔堤內1個最大儲罐的容積(假設是滿罐)。
②. 對于隔堤的設置,GB50160是根據我國石化企業的罐組布置情況及我國儲罐通用罐型而制定的,明確到隔堤內總容積和不同品種液體儲罐分隔之間的具體劃分;而NFPA30在儲罐布置時并不強調罐組的概念,更多的是針對單個儲罐容積要求來設置隔堤。
工程應用:按NFPA 30隔堤設計實例
某工程設有4座50000m3原油浮頂儲罐,中間儲罐組(非沸溢性液體)設有4座5000m3拱頂儲罐,基于NFPA 30與GB50160,平面布置對比如下。
按NFPA 30,如單罐容積超過10000bbl(1590m3)但總量不超過15000bbl(2385m3)時的原油儲罐,單罐容積超過2380bbl(380m3)或是單罐容量不超過2380bbl(380m3),總儲量不超過3750bbl(570m3)的除原油外的其他穩定液體儲罐均應考慮隔堤設置。因此,每個50000m3原油浮頂儲罐和每個5000m3拱頂儲罐,均需要每罐一隔。
工程應用:PX裝置與其他設施的間距
(1)防火間距《石油化工企業設計防火規范》(GB50160)規定,PX裝置與居住區的防火間距不小于100m。美國規范《易燃和可燃液體規范》(NFPA 30)規定,對處理各種易燃和可燃液體裝置的設施最大防火間距為90m。
(2)衛生防護距離《石油化工企業衛生防護距離》(SH 3093)規定,PX裝置與居住區之間的衛生防護距離一般不應小于150m,當小于150m時應根據環境影響報告書的結論確定。
(3)環境影響距離《環境影響評價技術導則 大氣環境》(HJ2.2)中,PX裝置的環境影響距離要求沒有定值,需要根據每個項目污染物無組織排放的強度,根據推薦的計算模式單獨計算。
(4)PX事故下的隔離與疏散 當發生PX泄漏時,應根據液體流動和蒸氣擴散的影響區域劃定警戒區。美國、加拿大、墨西哥等國家運輸部聯合發布的《2008應急響應指南》(《2008 Emergency Response Guidebook》)建議:當發生泄漏時,周圍至少隔離50m;如果發生大量泄漏(大于200L),下風向至少疏散300m;如果發生火災且火場內有儲罐,周圍隔離800m,周圍至少疏散800m。
工程應用:裝置設備布置設計過程
1. 收集新裝置區域附近現場資料
①. 工程設計資料(包括新裝置區域現場平面圖,地上或地下設施。水、電、汽等公用工程條件,選用的防火規范、安全距離、噪聲控制的標準等)。
②. 常年最小頻率風向。
③. 裝置所有進出管線建議的位置。
④. 電纜進出口位置。
⑤. 新裝置與已有裝置的凈距要求,工程規定的安全距離,如從裝置邊界至鐵路、道路及其他建筑時的距離。
⑥. 新裝置區附近的道路、鐵路等交通條件及其詳圖。
⑦. 裝置的基準點位置。
⑧. 裝置的指北向。
⑨. 檢修用吊車的能力和尺寸。
⑩. 消防要求、方式和消防車通道。
2. 從其他專業得到下列設計條件
①. 流程圖或管道-儀表流程圖。
②. 設備表及設備尺寸,例如,大型儲罐的直徑、高度或容量;加熱爐的外形尺寸、形式,煙囪是獨立的還是安裝在加熱爐頂部,煙囪尺寸;壓縮機的形式、外形尺寸,其密封油、潤滑油系統的布置,輔助設備的布置;泵的形式、外形尺寸,驅動機的形式和要求;各種非定型設備的規格,包括塔器、換熱器、容器等。
③. 設備安裝和檢修要求,例如,塔的最小安裝高度(從地面至塔底封頭切線處);有重力流或固體卸料的立式或臥式容器的安裝標高要求。立式的指底部封頭切線處至地面的距離,臥式的指儲槽底部至地面的距離;換熱器管束抽芯所需空間;壓縮機、泵或其他回轉設備拆卸和更換零部件的要求。
④. 空冷器形式和外形尺寸需要和工藝組協商,因為空冷器通常安裝在管廊的上方,管廊的尺寸要和空冷器的規格相適應。
通常在管廊的下方布置泵,需要泵的型號、規格、外形尺寸及泵的吸入口和排出口管線連接尺寸,如能提供樣本更好。用蒸汽驅動的泵應確定驅動蒸汽的壓力。
3. 區域的平面布置規劃 裝置設備布置設計人應對收到的資料進行分析。
根據裝置附近的管廊、道路、鐵路和檢修通道等實際情況及新裝置的工藝和設備情況,構思出布置方案。此時設計者去有關現場參觀是很有必要的,或者參考一些有關現場的典型照片或視頻也是非常有幫助的。
①. 首先繪出裝置設備布置區域規劃圖,包括如下內容。
a. 已有的道路,標注道路中心坐標。
b. 已有的管廊,表示出走向、寬度和連接點位置。
c. 規劃區域以內的其他情況,如已有的建筑物,包括需要拆除的建筑物,已有的地下管線或其他設施。
d. 附近的河流、圍墻等情況。
e. 指北箭頭和常年最小頻率風向。
②. 區域規劃
a. 規劃新裝置區周圍的道路,使新老道路形成環形道路,標注坐標。
b. 確定裝置設備布置區域,畫出裝置邊界線(東、南、西、北),標注坐標。
c. 確定基準點位置和坐標。
4. 對工藝流程圖的研究
①. 做平面布置圖時,工藝流程圖或管道-儀表流程圖已準備好。請工藝設計人介紹裝置的工藝流程。并研究出直接影響設備布置的若干結論。
②. 設備布置要考慮配管要求。
5. 平面布置圖的編制
①. 在完成流程圖的研究后,進一步檢查新收到的各專業的資料是否有其他的要求。開始平面布置圖的設計。
②. 如工程沒有特殊的要求,裝置的操作通道、檢修通道及平臺的設置等均按設計規范確定。
③. 確定裝置檢修時,需汽車(吊車)通過的主要檢修通道上方最小凈空要求。
④. 確定裝置四周環形道路上方最小凈空要求。
6. 要有正式提出的裝置邊界處進出口管線接點圖。
7. 進行初步的設備布置
用方塊的形式繪出管廊、加熱爐、蒸餾塔、框架、控制室等的位置。這張布置圖討論通過,即可開始正式的平面布置圖。
8. 繪制平面布置圖的步驟
①. 在裝置設備布置區域內確定管廊的布置。
②. 加熱爐的布置。
③. 控制室的位置(有的設計單位由總圖專業負責)。
④. 塔、空冷器、大型容器、壓縮機、泵等主要設備的布置。
9. 全部設備布置做完后,經校驗,并適當調整,繪出正式平面布置圖。
10. 裝置管廊的具體布置。裝置管廊的位置必須優先考慮,因為它會影響設備的布置。
①. 首先應與土建結構專業協商確定:使用鋼筋混凝土的或鋼結構的。鋼筋混凝土的較為經濟,但施工周期長;鋼結構的柱子施工周期短,可能成本高。
②. 管廊的柱距是按6m、9m還是桁架式?例如,6m的柱距,可滿足DN80以上的管線不需要中間支承。管廊下兩個柱距之間可布置兩臺中型泵。
③. 管廊的寬度,首先應明確管廊上是否安裝空冷器。若安裝空冷器,管廊的寬度由空冷器的管長決定。若管廊上沒有空冷器,則作完管線走向草圖后,根據管子排列寬度,再預留20%~30%的裕量[全廠性管廊或管墩上(包括穿越涵洞)應留有10%~30%的裕量,裝置主管廊宜留有10%~20%的裕量],并考慮管廊下設備檢修的最小通道,確定管廊的寬度。
④. 為了避免碰撞鄰近區域內的基礎,管廊的第一個柱子設在裝置邊界線以內1m。
⑤. 根據已有管廊的位置,新裝置管廊東、西向布置較為合理。
11. 加熱爐、塔、換熱器、壓縮機、空冷器、泵等主要設備的布置。按照設備布置的原則,例如,加熱爐的布置應考慮放在常年最小頻率風向的下風側,加熱爐周圍保持15m的安全距離;為便于施工安裝,加熱爐應位于主要道路旁。控制室布置時應考慮安全性,控制室應離逸出可燃性氣體的設備有15m的距離。另一種方法是為控制室提供正壓通風。
在正式畫平面布置圖以前,先畫一張草圖,研究所有設備安裝和檢修是否可行。
12. 管線走向研究圖。設備平面布置圖提交給各有關專業前,應根據管道和儀表流程圖畫管線走向圖以校驗平面布置圖。管線走向圖的用途:決定管廊的寬度和層數,校核設備布置和物料流向,協助工藝專業完成公用工程系統流程圖。
13. 結合各有關專業返回的建議,修改并完成建議的設備平面布置圖。為了保證裝置檢修時吊車能吊裝各種負荷,要校核吊車的載荷能否達到要求。需要與業主及施工單位結合,進一步驗證通道等檢修條件是否滿足要求。
完善建、構筑物的尺寸、坐標標注,柱號標注及相對尺寸等內容。