液化烃储罐注水工艺方案分析

1 概述

LNG液化工厂制冷剂储存系统设有丙烷储罐、异戊烷储罐等，液化烃储罐出液口根部阀门泄漏，会给安全生产带来隐患。因此，应考虑当液化烃储罐泄漏时，给液化烃储罐注水，防止液化烃进一步泄漏，为操作人员争取处理紧急事故的时间。本文结合实际工程案例，阐述注水的原理以及工艺方案。

7套试卷知识点来源于高等数学专业知识与高中数学知识，包括极限，一元函数微积分，级数收敛，矩阵及其变换，概率与统计，空间直线方程，平面方程，曲线方程，简易逻辑，算法框图，数列，函数等等.重视大学本科数学专业知识，考察最基本、常用知识点、性质及其相关定理的应用，仅考查中学数学知识点的题目少；若仅考查中学知识点，一般为概率与统计模块，利用分类加法与分步乘法原理确定随机事件的概率，且题目载体相似.

2 注水原理与工艺流程

① 规范要求

根据GB 50160—2008《石油化工企业设计防火标准》(2018年版)第6.3.16条，全压力式储罐应采取防止液化烃泄漏的注水措施。

根据SH 3136—2018《液化烃球形储罐安全设计规范》第7.4节，丙烯、丙烷、混合C4、抽余C4及液化石油气的球形储罐应设注水设施。注水管道宜采用半固定连接方式。

根据SH/T 3007—2014《石油化工储运系统罐区设计规范》第6.4.6条，常温液化烃储罐应采取防止液化烃泄漏的注水措施。

根据CJJ 51—2016《城镇燃气设施运行、维护和抢修安全技术规程》第7.2.1条第5款，罐区配备高压注水设施的，注水管道应与独立的消防水泵相连接。消防水泵的出口压力应大于储罐的最高工作压力。正常情况下，注水口的控制阀门保持关闭状态。

在本文中，液化烃(或丙烷)液位、水液柱高度均以储罐根部管口断面为基准计算。

——水液柱高度，m

d.注水泵流量计算

注水方式有3种，直接注水、设置注水泵注水、用工艺泵注水。目前，常用的注水方式为直接注水和设置注水泵注水。如果消防管网给水压力较高，可以满足液化烃储罐注水压力，则采用直接注水。如果消防管网给水压力较低，无法满足液化烃储罐注水压力，则需要设置注水泵进行注水。

③ 工艺流程

以某工程为例，给丙烷、异戊烷储罐注水。厂区消防水管工作压力为0.7 MPa；丙烷储罐工作压力1.6 MPa，设计压力2.2 MPa；异戊烷储罐工作压力0.4 MPa，设计压力0.8 MPa。由于丙烷储罐工作压力高，需要设置注水泵注水；异戊烷储罐工作压力低，可以直接依靠消防水管的压力注水。

当储罐工作压力与储罐设计压力接近时，建议设置液位调节阀连锁储罐液位，防止注水时溢罐，因注水压力过高导致储罐破裂。本项目，丙烷储罐、异戊烷储罐均设置注水液位联锁，丙烷储罐、异戊烷储罐的液位分别与各自的液位调节阀联锁。注水液位可以取储罐最高液位，也可以取发生泄漏时液位保持值。注水工艺流程见图1。

3 注水工艺方案

① 注水点位置选择

作为腐乳行业的领头羊，为了保证产品质量、提升产品形象，“王致和”不断自主创新，提升生产线的自动化、机械化水平，拥有4项发明专利，9项实用新型专利。企业建立并逐年提升质量管理体系、食品安全管理及诚信管理体系等多项标准化管理体系，真正实现标准化生产，提升企业核心竞争力。2016年又引入卓越绩效管理模式，并于2017年荣获“第二届北京市人民政府质量管理奖提名奖”。

注水点尽量选在储罐出液口阀门之前。如果LNG液化工厂已建成投运，后期改造增设液化烃储罐注水设计，考虑到项目正在运营期间，注水点选在储罐出液口阀门之前存在困难，只能接至储罐出液口阀门之后。对于新建的LNG液化工厂，在设计之初就应考虑注水设计，将注水点设置在储罐出液口阀门之前。为保障操作人员的安全，注水作业点应远离罐区泄漏点。注水点位置见图2。

储罐出液口阀门平时是开启状态，当储罐出液口阀门法兰垫片泄漏时，通过注水泵向储罐内注入水。注水时，工作人员难以靠近储罐及时关闭出液口阀门，出液口阀门仍然是开启状态，此时，可关闭去混合制冷剂系统管道上其他自动阀门及手动阀门进行切断。

护理后,观察组焦虑、抑郁情绪改善较对照组明显,评分均较对照组低,两组差异有统计学意义(P<0.05),见表1:

② 注水原理

a.泄漏量计算

电极阵列作为微流控芯片的核心,要根据使用环境设计适宜的尺寸及结构。本文设计的多电极阵列微流控芯片需要考虑如下方面:微流控芯片要保持内部多相流的流动性以满足不同细胞的混合;实现多个截面的电阻抗成像检测;芯片与测量仪器接口的设计;芯片的固定。

由于液化烃储罐的泄漏和起火部位通常是进出口管道阀门，而阀门阀体本身泄漏和破坏的可能性非常小，因此设计中一般考虑阀门法兰密封破损引起的泄漏。可以把法兰密封破损引起的泄漏近似看作容器壁上开孔，把此种泄漏近似看作孔口出流。泄漏量按某企业给出的公式计算：

(1)

式中

——泄漏量，m

/h

——流量系数，取0.62

——泄漏面积，m

——液化烃饱和蒸气压，Pa

——环境压力，Pa，取101 000 Pa

贝多芬的创作手法，在和声、调性、节奏等方面在创作方面突破传统，力求新颖，具有别具一格的创作手法。他的创作使音乐更加细腻，较有浪漫气息。对和声进行大胆地尝试，制造出不同以往的音响效果。这些都充分的体现了浪漫主义的气息。

——工作温度下液化烃密度，kg/m

——重力加速度，m/s

，取9.8 m/s

——液化烃液柱高度，m

——工作温度下水密度，kg/m

此外，麻类研究所科研人员在红麻饲料化研究方面也开展了有效探索。他们利用红麻易种植、耐逆性强的优势，配套播种、收割全程机械化，通过收获时间的优化，实现了红麻的全秆利用。由于其全秆粗蛋白质含量高达8%至13%，如果配以豆粕、玉米粉等其他原料调制，可替代50%的精饲料，每天每头牲畜可节约饲料成本2至3元。而且，以红麻青贮饲料饲养的生猪肉质更加鲜嫩。

当液化烃储罐泄漏时，一般为根部阀泄漏，从液化烃储罐根部阀之前注水，由于液化烃的密度比水的密度小，注入储罐的水将液化烃托起来，防止液化烃进一步泄漏。

Δ

——进罐压差，Pa，取12 000 Pa

b.泄漏面积计算

垫片破损处见图3。

实际破损处为缠绕式垫片的破损裂缝，裂缝弧长一般不会超过圆周的1/7，即：

(2)

破损处长度计算式为：

(3)

泄漏面积计算式为：

=

(4)

式中

——圆心角，rad

One day the old woman said，“I will make something to eat. I will make a gingerbread man.”

——破损处长度，m

——泄漏管内直径，m

——垫片厚度，m

基因阳性表型阴性组(G+/P-组)共60例，其中男23例、女37例，年龄(37±14)岁。经基因一代验证，携带肌小节类蛋白基因主要为MYH 7基因 28 例(46.7%)、MYBPC3基因21例(35%)，其他肌小节基因(TNNT 2、TNNI 3、MYL 2、MYL 3、TPM 2、ACTC 1)11 例(18.5%)；基因阴性表型阴性组(G-/P-组)的亲属73例为对照组，其中男43例、女30例，年龄(37±12)岁。两组的年龄、性别匹配。

c.注入液化烃储罐水流量计算

结合工程实例，以某已建工厂注水改造项目为例，注水点取在储罐出液口阀门之后，见图4。

为分析方便，忽略三通局部阻力，认为E-E、B-B断面压力相等。将E-E断面记为进罐断面。

应用管嘴出流理论，忽略高度差、沿程阻力，在A-A断面与B-B断面之间列伯努利方程，见式(5)：

——储罐根部管口A-A断面压力，Pa

(5)

式中

——注水点B-B断面压力，Pa

——注水点B-B断面的流速，m/s

随着过腔的出现，昆曲曲牌唱调出现了以字为单位的“字腔+（或0）过腔”单字唱调，单字唱调也就成为昆曲曲牌唱调的最小基本结构单位，我国主流性的传统曲牌唱调的结构、唱调基本结构单位以及唱调创作方法等由此发生全面质变。昆曲曲牌唱调的一切变化就蕴藉于单字唱调之中，这是个大千世界。

——储罐根部管口A-A断面的流速，m/s

——三通与储罐根部管口之间各阀门的局部阻力系数之和，取6.0

由于A-A断面、B-B断面截面积相等，所以

=

，存在：

(6)

(7)

式中

——注入液化烃储罐水流量，m

/s

后来，杨小水的表姐也有了小孩，正好是大水之后第二年，她给两个女儿分别取名李峤汝、李碧汝。杨小水解释说，峤字是表姐在字典里找的，指尖而高的山。碧不用说，下面有石头。人如山或石头立在那儿，看你大水还能奈何得了我？这是后话，是杨小水叙述到表姐的两个女儿时才讲到的。类似的还有李石磨，都是能镇得住水的意思。

患者接受治疗之前，FMA评分和BI评分没有显著差异，接受六个月的康复治疗之后，相关患者的评分都有提升，康复组的提升幅度更高，和对照组情况对比，差异有统计学意义（P＜0.01）。见表1。

注水泵的流量等于注入液化烃储罐水流量加上泄漏量。

4 计算实例

以20 m

立式丙烷储罐为例进行计算。

① 泄漏量计算

已知参数：

=50 mm，

=4.5 mm。根据式(2)～(4)，计算得出

=9.76×10

m

。

a.工况1：丙烷处于液位低限

②补偿政策和项目缺乏长效性。国家对汉江中下游的补偿政策大多以规划、项目和工程的方式组织实施，主要补偿建设资金，有明确的时限，因此，补偿缺乏长效性。在由湖北省社会科学院、湖北省环境科学院和武汉理工大学等单位开展的《南水北调中线工程对汉江中下游生态环境影响及生态补偿研究》中估算生态环境和经济社会发展的总损失，一次性损失197.73亿元，年度性的损失达到65.35亿元，发展权限损失(2020年值)156.50亿元。这些损失反映出两个问题：第一，目前所实施的生态补偿政策与地方生态环境建设的需求之间还存在一定的差距和矛盾；第二，汉江中下游的生态补偿政策必须用动态的眼光和思维来加以考虑。

根据设备厂家提供的资料，丙烷储罐液位高限为5.10 m。现假设丙烷处于液位低限，液柱高度为0.6 m，注水后水液柱高度为4.5 m。

查文献[1]，工作温度20 ℃下，

=834.18 kPa；极端温度(火灾工况)50 ℃下，

=1 709.52 kPa。取二者中的较大值，即

=1 709.52 kPa。50 ℃时，

=448.78 kg/m

。

=0.6 m，

=1 000 kg/m

，

=4.5 m。

根据式(1)，计算得出

=12.59 m

/h。进罐断面压力为1.67 MPa。

b.工况2：丙烷液位低于液位高限0.6 m

② 注水泵流量计算

根据设备厂家提供的资料，丙烷储罐液位高限为5.10 m。现假设丙烷液位低于液位高限0.6 m，液柱高度为4.5 m，注水后水液柱高度为0.6 m。

已知参数：

=4.5 m，

=0.6 m。其他参数与上面相同。

根据式(1)，计算得出

=12.51 m

/h。进罐断面压力为1.65 MPa。

激光雷达作为一种新兴的探测手段在大气环境监测方面得到了广泛的应用，但由于其技术实现难度高，在实际应用中仍然存在一些缺点。例如：受大气的光传输效应影响(包括光速、折射率的变化和散射现象)，会使激光光束发生抖动、畸变，直接影响激光雷达的测量精度，因而不能全天候工作；激光一般在晴朗的天气里衰减较小，传播距离较远，而在大雨、浓烟、浓雾等坏天气里，衰减急剧加大，传播距离大受影响；由于激光雷达的波束极窄，在空间搜索目标非常困难，只能在较小的范围内搜索、捕获目标，直接影响探测效率等。

② 注水泵流量计算

对于工况1、2，注入液化烃储罐水流量相同。将相关参数代入式(6)、(7),得出

=14.13 m

/h。

工况1、工况2进罐断面流量分别为26.72、26.64 m

/h。

③ 注水泵扬程的计算

注水泵的扬程可根据文献[2]得出，也可通过软件Aspen HYSYS V11模拟计算。本项目用软件Aspen HYSYS V11进行模拟，以工况1为例，具体过程如下。

输入基础数据为：水流量为26.72 m

/h，温度为20 ℃，进罐断面压力约1.67 MPa。设置管道公称直径为50 mm，管道长50 m；设有公称直径为50 mm的止回阀2个、截止阀2个、调节阀1个、弯头6个。

模拟得出局部阻力和沿程阻力之和为0.47 MPa，进一步得出注水泵出口压力为2.14 MPa。根据前文，厂区消防水管工作压力为0.7 MPa，即注水泵进口压力为0.7 MPa，因此，注水泵扬程为147.1 m。对于工况1，注水泵的工作点是流量26.72 m

/h、扬程147.1 m。

同理，对于工况2，注水泵的工作点是流量26.64 m

/h、扬程145.0 m。

④ 小结

根据计算实例，丙烷储罐内丙烷在液位上限和下限时，计算的进罐断面流量差异不大。因此，丙烷储罐存液量对注水泵流量、扬程影响不大。原因是丙烷饱和蒸气压是影响进罐断面流量、压力的主要因素。

需要说明的是，在注水泵选型时，还应考虑其他工况丙烷饱和蒸气压对注水泵工作点即流量、扬程的影响。

5 结论

影响注水泵流量、扬程的主要因素是液化烃饱和蒸气压，液化烃液位的影响较小。

[1] 王汉松. 石油化工设计手册 第1卷 石油化工基础数据[M]. 北京：化学工业出版社，2001：483-484.

[2] 柴诚敬. 化工原理 上册[M]. 北京：高等教育出版社，2005：82-83.