对石油化工装置公用工程软管站设计的几点思考

朱 玥

(中石化广州工程有限公司，广东 广州 510000)

公用工程软管站(简称软管站)是石油化工装置必不可少的组成部分；是装置中为吹扫、清洁、维修和置换等实际需要而设置的；也是工艺安全操作、保证产品质量和产量的必备设施。特别是蒸汽接口，当装置发生小型火灾时，也是有效的消防措施[1]。正确地设置和使用软管站，具有缩短开停工处理时间、提高工效及安全可靠性等方面的优点。

1 软管站的常规设计思路

公用工程软管站设置的使用介质一般包括蒸汽、新鲜水、压缩空气和氮气，不同类型的介质有不同的用途，可以根据装置的工艺特点及要求来增减软管站的介质种类[1]。软管站介质的一般用途是清洗、吹扫、置换和初期小范围灭火等，不同介质的用途总结如下：

蒸汽：初期小范围灭火、管道或设备的半固定吹扫接口、油污清洗等；

新鲜水：平台或设备外表冲洗、清洗、连接管道或设备的半固定清洗接口等；

压缩空气：分为仪表风和非净化风。非净化风用于风动工具气源、管道或设备空气置换等；仪表风用于气动仪表阀或仪表用；

氮气：管道或设备的半固定吹扫接口、管道或设备氮气置换等。

公用工程软管站的设置应根据装置各区域的操作、检修、吹扫、灭火等用途设置，应能覆盖整个装置，通常选用15m长的软管，每个软管站服务的范围为30m直径的圆。公用工程软管站的设置不应影响正常的通行、维修和操作，一般设置在管廊的柱子附近、平台边缘的栏杆处、塔壁旁边等位置。

在通常的公用工程软管站的设置中，在地面层通过直径30 m的覆盖圆来确保所有地面设备、管道等区域被软管站覆盖住，通常包括蒸汽、新鲜水、压缩空气和氮气四种介质；在构架平台、塔及容器等平台处根据需要设置软管站，氮气介质只根据需要设置。塔附近的软管站可设置在地面和人孔的操作平台上；通常每两层设置一处软管站，塔顶平台上设置一处。泵、定型设备、压缩机等设备应布置足够的软管站以确保覆盖范围。

每组公用工程软管站应配上快速接头，以便接上软管，快速接头应朝下，为便于操作以及考虑安全，快速接头离地面或平台面应为0.8～1.2 m。

2 对软管站设计的几点思考

在国内外的不同类型装置中，根据业主要求和装置类型的不同，对于软管站的位置、数量等有不同的要求。部分业主出于便捷的考虑通常要求设置尽可能多的软管站，但考虑到经济性以及全厂公用工程系统的平衡，应对不同地面或平台软管站的需求进行细致的分析，在保证日常的操作、检修等行为以及完整的覆盖范围之外，通过合理、优化的方案布置软管站。

本文以中东地区某加氢装置为例，结合业主要求和深入的思考，对公用工程软管站设置的几个难点和争议点进行深入探讨如下：

2.1 空冷电机平台及空冷走道是否设置软管站

业主要求空冷电机平台及空冷过道均设置软管站并需要保证平台的所有区域均被覆盖住，并要求蒸汽、新鲜水、压缩空气、氮气四种介质均设置。

考虑到在空冷电机平台处需进行检修操作，同时电机平台会放置部分安全阀组或调节阀组，因此空冷电机平台按照业主要求设置了软管站，但考虑到没有氮气置换的需要此处的软管站仅需设置蒸汽、新鲜水、压缩空气三种介质。对于空冷过道，仅进行日常的巡检，并未有较高频率的操作或检修行为，且空冷过道与空冷电机平台通过直梯或斜梯有足够多的通道，必要时可引入空冷电机平台的软管站，因此空冷过道最终并未设置软管站。

图1 空冷过道示意

Fig.1 Typical arrangement of air cooler walking way

2.2 加热炉及余热回收系统平台是否设置软管站

业主要求在加热炉及余热回收系统的所有平台处均设置软管站，确保所有加热炉本体管嘴、仪表等全部被覆盖住。

图2 加热炉炉体平台示意

Fig.2 Typical platform arrangement of Furnace Auxiliary equipment

考虑到加热炉进入口管嘴处法兰较多，存在较多可拆卸短节、烧焦接口、仪表、盲板等设施，因此加热炉进出管嘴及拆卸法兰所在的平台处需设置软管站，设置蒸汽、新鲜水、压缩空气三种介质。对于加热炉、烟囱、余热回收等部位的辅助平台处，通常没有较高频率的操作或检修等动作，且不存在大口径的法兰、螺栓等需要风动工具，因此对于这些辅助平台未设置公用工程软管站。

2.3 定型设备内部平台是否设置软管站

对于定型设备，如加药装置、抽真空设施等，内部也有部分操作或检修平台，业主要求定型设备内每处平台均设置软管站，并要求蒸汽、新鲜水、压缩空气、氮气四种介质均设置。

图3 定型设备内部平台示意

Fig.3 Typical platform arrangement inside Package equipment

考虑到定型设备的操作或检修平台上存在一定频率的操作或检修行为，因此需综合考虑定型设备周围软管站的布置以及其内部平台的位置。若定型周围有合适的软管，足够长度的软管通过斜梯可顺利到达内部平台，则不在定型设备的内部平台处设置软管站；若定型设备距周围软管站较远，且软管需要通过直梯才能到达其内部，则需要设置一定量的软管站。但软管站介质根据情况设置蒸汽、新鲜水、压缩空气即可，部分情况下可仅设置一到两种介质。如加药装置顶平台，仅有电机、放空口等，因此仅设置蒸汽、新鲜水介质即可。

2.4 仪表件或法兰连接口是否需要设置软管站

业主要求所有仪表或法兰接口所在平台上均设置软管站。

考虑具体的仪表和法兰的操作检修需要，若确实需要软管站时，可根据需要设置软管站，设置压缩空气等介质，但并不需要对所有的仪表或法兰接口所在平台上设置软管站。

2.5 构架内卧罐平台是否设置软管站

业主要求构架内卧罐的各层平台均设置软管站。

图4 构架内卧罐顶平台示意

Fig.4 Typical arrangement of Equipment top platform inside the structure

在综合考虑构架平台的软管站布置后，在卧罐的顶平台处设置软管是较为合理的，且应设置蒸汽、新鲜水、压缩空气介质，对于其他较低平台，可通过从顶平台向下引软管来实现。

3 公用工程软管站的注意事项

(1)软管站在计算覆盖区域时应考虑软管的实际路径，特别是塔器及立式容器的环形平台处应以圆弧的长度来考虑覆盖区域；地面的软管站也需要考虑软管的实际路径，不宜以最短距离作为评判标准。

图5 软管站保护范围计算示意

Fig.5 Calculation example of Utility station protection scope

(2)软管站在计算覆盖区域时应考虑软管应贴近地面或平台面放置，即从半固定接头向下应考虑1m左右的软管立管段，同时在目标区域也应考虑软管从地面或平台面抬高时的立管段，因此覆盖范围不应以15 m来进行计算，应以12～13 m进行计算；

(3)当一个软管站保护通过斜梯连接的不同层高的两层平台时，软管站的保护范围计算时应考虑软管在斜梯上的长度；

(4)为保证安全，塔器或容器平台尽量避免一个软管站保护2层以上平台的情况，若无法避免，应将软管站布置在较高的平台处，避免现场操作工或检修工携带软管攀爬直梯的情况；

(5)软管站四种介质应使用不同的颜色加以区别，且必须使用不同的软管，并有清晰的标识，避免误用；软管站应在合适的位置设置软管架，以便吊挂软管。

(6)对于高温、高压法兰接口或阀门较多的区域，软管站可适当集中布置，以保证发生小型火宅时有更多可以使用的灭火蒸汽接口；

(7)对于人孔周围的软管站，需要特别注意软管站的覆盖范围计算时不能仅考虑软管可到达人孔，需考虑软管通过人孔进入设备内部的长度，如压缩空气软管进入设备内部供应气动工具等情况，软管站覆盖范围的计算需覆盖至设备的内件处；

(8)软管站各介质的排列顺序需与业主沟通达成一致，并保证全厂内一致的顺序，这样可避免在紧急情况下因接错介质而扩大事故。

4 结论及建议

在石油化工装置中，公用工程软管站应根据装置类型、被保护区域的特性、介质的特点，并结合业主的要求和合理性、经济性的综合考虑进行设置。应在设计期间与业主达成一致，并充分考虑到现场检修和操作的要求，以达到服务现场，服务业主的真正作用。