埋地丙烷罐区的工程设计

蒋万忠，钱江枰（浙江省天正设计工程有限公司，浙江杭州310012）

埋地丙烷罐区的工程设计

蒋万忠，钱江枰
（浙江省天正设计工程有限公司，浙江杭州310012）

通过一个埋地丙烷罐区设计案例，介绍丙烷罐区的流程、布置、设备选型的设计要点，以及相关需要遵循的一些规范要求和安全措施。

丙烷；液化烃；LPG；设计；罐区；埋地

1 丙烷罐区概况

某丙烷罐区设计项目，丙烷通过槽车运到罐区，罐区共设4个50 m3丙烷罐，丙烷以压力式储存，丙烷再通过泵送到使用车间。一个丙烷罐区包括以下设施：丙烷储罐、丙烷输送泵、丙烷压缩机、泵房。丙烷的理化参数见表1。

表1 丙烷理化参数表

2 罐区的工作流程

2.1 卸车

丙烷通过槽车送到罐区边，通过丙烷卸料口，用丙烷槽车自带的卸料泵向丙烷罐卸料。但自带的卸料泵很难把槽车内的丙烷卸完，25℃时的饱和蒸汽压达0.93 MPa（A），这时用丙烷压缩机将丙烷从槽车抽到丙烷罐中，到槽车内压力为0.2 MPa时停止。丙烷压缩机也可通过四通阀，进出口反向，来加快卸料速度。对于是否要用压缩机，《汽车加油加气站设计与施工规范》7.2.1条规定如下：LPG（液化石油气）卸车宜选用卸车泵；PG储罐总容量＞30 m3时，卸车可选用LPG压缩机；LPG储罐总容量≤45 m3时，可由LPG槽车上的卸车泵卸车，槽车上的卸车泵宜由站内供电。丙烷的卸料不能用软管，而应用万向充装管道系统。国务院安委会办公室〔2008〕[1]26号文第16条中有“在危险化学品槽车充装环节，推广使用万向充装管道系统代替充装软管，禁止使用软管充装液氯、液氨、液化石油气、液化天然气等液化危险化学品”。

2.2 丙烷输送

通过屏蔽泵向使用点输送丙烷，本项目中丙烷的使用点压力较低，为0.3 MPa，输送过程不开放空阀。两台输送泵一开一备，进口连接四只丙烷储罐。

3 丙烷罐区的布置

3.1 丙烷罐区总体布置

罐区丙烷总储量200 m3，折合质量为116 t。根据《危险化学品重大危险源辨识》GB18218-2009[2]，丙烷的临界存储量为10 t。所以丙烷罐区的储量超过了临界存储量，该丙烷罐区属于重大危险源。浙安监管危化[3]〔2013〕135号文中规定“若项目存在具有爆炸危险性危险物质且数量达到重大危险源临界量的场所（车间、装置、储罐区或仓库），该场所与全厂性重要设施和其他民用设施、以及储罐区或仓库与其他建构（筑）物的防火间距至少满足GB50160的要求”。所以该丙烷罐区与周边其他设施的间距按《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008[4]（以下简称《石化规》）设计。

表2 丙烷罐区与其他设施间距表

因项目建设地块的场地有限，根据《石化规》表4.2.12《石油化工厂总平面布置的防火间距》中的注5“埋地储罐与其他设施的防火间距减少50%（火炬除外）”，所以考虑丙烷埋地储罐。但在《石化规》中没有液化烃埋地储罐的设计依据。汽车LPG加气站中LPG储罐是埋地的，而LPG中80%（w%）以上是丙烷，所以埋地丙烷罐区中丙烷罐的布置及管道设计参考《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2012[5]（以下简称《加油站规范》）中的LPG储罐。

3.2 丙烷罐区各设施的布置要求

3.2.1 丙烷储罐布置要求

《加油站规范》中对埋地LPG储罐要求：

[7.1.7条]埋地LPG储罐的设置应符合下列规定：

（1）储罐之间不应小于2 m，且应采用防渗混凝土墙隔开。

（2）直接覆土埋设在地下的LPG储罐罐顶的覆土厚度不应小于0.5 m；罐周围应回填中性细沙，其厚度不应小于0.5 m。

（3）LPG储罐应采取抗浮措施。

[7.1.8条]埋地LPG储罐采用地下罐池时，应符合下列规定：

（1）罐池内壁与罐壁之间的净距不应小于1 m。

（2）罐池底和侧壁应采取防渗漏措施，池内应用中性细沙或沙包填实。

（3）罐顶的覆盖厚度（含盖板）不应小于0.5 m，周边填充厚度不应小于0.9 m。

（4）池底一侧应设排水沟，池底面坡度宜为3‰。抽水井内电气设备应符合防爆要求。

3.2.2 丙烷输送泵、丙烷压缩机、泵房布置要求

《加油站规范》中的要求：

[7.2.4条]设置在地面上的泵和压缩机，应设置防晒罩棚或泵房（压缩机间）

《石化规》的要求见《石化规》5.3节泵与压缩机，比较重要的强制条款为5.3.3条的（1）和（2）两点：

[5.3.3条]液化烃、可燃液体泵在泵房内布置时，应符合下列规定：

（1）液化烃泵、操作温度等于高于自燃点的可燃液体泵、操作温度低于自燃点的可燃液体泵应分别布置在不同房间内，各房间之间的隔墙应为防火墙；

（2）操作温度等于高于自燃点的可燃液体泵门窗与操作温度低于自燃点的甲B、乙A类液体泵房的门窗或液化烃泵房的门窗的距离不应小于4.5 m。

4 设备选型

4.1 丙烷储罐

《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG R0004第3.9.3条规定：常温储存液化气体压力容器的设计压力应以规定温度下的工作压力为基础确定；常温储存50℃丙烷的饱和蒸汽压为1.6 MPa（G），行业标准《石油化工钢制压力容器》SH/ T3074-2007第6.1.1.5条规定：工作压力PW≤1.8 MPa时，容器设计压力Pd=PW+0.18 MPa，所以丙烷储罐的设计压力为1.78 MPa。

4.2 丙烷输送泵

因丙烷为易汽化液体，丙烷输送泵宜选用逆循环型的屏蔽泵。

4.3 丙烷压缩机

丙烷压缩机可用液化石油气压缩机，结构为立式，单作用，风冷无油润滑，往复活塞式结构，由高效过滤器、气体分离器、两位四通阀、管路系统、隔爆电机等组成，保护系统由切断阀、浮子、安全阀等组成。它可实现如下作业：（1）丙烷槽车、槽船的装卸；（2）丙烷的装瓶、倒罐；（3）丙烷余气和残液的回收.

4.4 防爆要求

丙烷是易燃易爆气体，根据《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058-2014[6]附录C中的《可燃性气体或蒸汽爆炸性混合物分级、分组》，丙烷级别为ⅡA，引燃温度组别为T2。所以丙烷罐区的所有防爆电气设备都应按以上的级别和组别来选用。

5 安全措施

（1）如果一个丙烷罐出现异常时，可由丙烷输送泵和压缩机配合，把丙烷转到其他闲置的丙烷储罐内；

（2）丙烷储罐必须设置就地指示的液位计、压力表、温度计，以及液位上下限报警,仪表信号同时接入到远程控制系统中。当丙烷储罐超压或高液位时报警，高高压或高高液位时联锁打开放空阀，并且切断进料阀；

（3）丙烷储罐上设置全启封闭式弹簧安全阀，安全阀与储罐之间的管道设切断阀，切断阀在正常操作时处于铅封开启状态；

（4）管路系统的设计压力不小于2.5 MPa；

（5）丙烷管道两个切断阀之间必须设安全阀；

（6）连接槽车的液相管道和气相管道上应设置安全拉断阀；

（7）丙烷储罐的出液管道和连接槽车的液相管道上，设置紧急切断阀；

（8）丙烷罐区的设施应静电接地，包括槽车。管道系统有法兰的应做静电跨接。

[1]国务院安委会办公室.关于进一步加强危险化学品安全生产工作的指导意见[EB/OL].2012-08-09.

[2]http://www.chinasafety.gov.cn/newpage/Contents/Channel_ 4976/2012/0809/174959/content_174959.htm.

[3]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.GB18218-2009危险化学品重大危险源辨识[S].北京：中国标准出版社，2009-07.

[4]浙江省安全生产监管局.转发国家安全监管总局住房城乡建设部关于进一步加强危险化学品建设项目安全设计管理的通知[EB/OL].2013-07-29.http://www.zj.gov.cn/ art/2013/7/29/art_13118_814942.html.

[5]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50160-2008石油化工企业设计防火规范[S].北京：中国计划出版社，2008.

[6]中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB50156-2012汽车加油加气站设计与施工规范[S].中国计划出版社，2012-11.

[7]中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB50058-2014，爆炸危险环境电力装置设计规范[S].中国计划出版社，2014-10.

Engineering Design of Buried Propane Tank Farm

JIANG Wan-zhong,QIAN Jiang-ping
(Zhejiang TITAN Design&Engineering Co.,Ltd.,Hangzhou,Zhejiang 310012,China)

This paper presented the design points of the process,layout and equipment selection through a design of buried propane tank farm.In addition,several standard requirements and security measures need to follow during the design were introduced.

propane;liquefied hydrocarbon;LPG;design;tank farm;buried

1006-4184（2015）3-0051-03

2015-01-15

蒋万忠（1978-），男，大专，工程师，主要从事化工设计工作。E-mail:jiang-wz@zpcdi.com。