浅析全压力液化石油气储罐的安全设计

浅析全压力液化石油气储罐的安全设计
简介：液化石髑气储罐设计在满足设施的功能要求下≯其设计的安奎性是人们最为关注的。

本文对液化石油气储罐的管道压力确定、管道柔性、安全泄放、控制仪表设置、注水管设置、平台设置等多方面进行分析，并针对掘蕴同题...
关键字：浅析全压力液化石油气储罐的安全设计
液化石髑气储罐设计在满足设施的功能要求
下≯其设计的安全性是人们最为关注的。

本
文对液化石油气储罐的管道压力确定、管道
柔性、安全泄放、控制仪表设置、注水管
设置、平台设置等多方面进行分析，并针对
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奎压力液化石油气储罐；安全性；管道压为；管道
桑槛x安釜泄放
液化石油气具有易燃、易爆的性质，
在常温下储存称全压力储存，其储罐系统
的安全性是设计中的首要问题。

固定式液
化石油气储罐的设计压力应按不低于50~C
时混合组分实际饱和蒸气压来确定，((压
力容器安全技术监察规程)规定，液化石
油气50~C饱和蒸汽压大于1．6MPa，储罐设
计压力为2．16MPa，其余情况设计压力为1．
77M Pa。

一
，管道压力确定
因为输送泵的扬程及储罐的液柱均会
使管道压力大于储罐压力，液化石油气管道
设计压力要求大于设备的设计压力。

管道
设计压力应是储罐设计压力与泵的输送扬
程之和。

液化石油气50℃饱和蒸汽压大于1．
6MPa，储罐设计压力为2．16MPa，管道器材
压力等级应选用4．0、5．OMPa或300LB；
液化石油气储罐设计压力为1．77MPa，管道
器材压力等级应选用2．5、4．0、5．OMPa或
300LB。

即液化石油气的管道设计压力均
应大于或等于2．5MPa或300LB。

《石油化工企业设计防火规定
GB50160—92中第5．3．16规定“液化烃储
罐开口接管的阀门及管件的管道等级不应
低于2．OMPa，其垫片应采用缠绕式垫片”。

该条可能会引起一些误解，液化烃是指常温
倾斜(也许在安全范围内)，该种沉降对管
道与储罐接口的法兰密封不利；平原地区
建设储罐，可能由于地耐力不够，储罐基础
．⋯一
一般发生均匀沉降；管道负荷不大，安装后
一⋯’ 不下沉，如果管道柔性大，较易发生变形，
减少储罐接口与管道连接处受力及偏心矩，
下呈液态的烃类，不仅指液化石油气，包含常储罐接口处法兰密封被保护。

填海造地建温下饱和蒸汽压较低的液化烃类，该条是设储罐，一般发生均匀沉降，~tilti计一般设液化烃设计中的基本要求。

现在我国法兰{计为沉台式，继续沉降量较大，由于设备和标准较多，化工行业(H G)欧洲系列、管道连接法兰均安装在沉台上，下沉是同
机械行业标准(JB／T)是沿用德国标准，步的，对管柔性要求不在接管处，而在基础
其法兰均指在IO0~C最高无冲击工作压力达边缘处的管道。

到公称压力；化工行业(H G)美洲系1 柔性连接的方式有以下几种：压力低
列、中石化(SH)是沿用美国标准，其于2．5MPa，选用金属软管；压力高于2．
法兰不一定在100℃最高无冲击工作压力达5MPa，进行应力分分析，增大管道柔性。

到公称压力。

化工行业(H G)美洲系三、注水管设置
列、中石化(SH)PN2．0MPa在100℃为方便液化石油气储罐底部或接管泄
最高无冲击工作压力见表1。

漏时抢修，储罐底部接管要求安装注水
从表1可以看出前五种材质法兰的最i管。

因此《石油化工企业设计防火规定》
高压力无冲击工作压力小于2．0MPa，常用GB50160-92中第5．3．16规定“全压力式管道材料20号钢在IOOE最高无冲击工作储罐，应安装为储罐注水用的管道及阀
压力是1．42MPa，比化工行业(HG)欧洲l门。

” 由于储罐内压力可能较大，安装好
系列、机械行业标准(JB／T)的PN1．6 ：注水管也可能因水压不够而不能进水，液
还低。

化石油气会进入水管系统，建议采用罐区
垫片采用缠绕式垫片，是为能承受较大的稳高压消防水。

注水管上装设二道球
的螺柱预紧力，增加法兰连接及密封可靠1阀，二道球阀之间装一放净阀(此阀常
性。

开)，二道球阀后(按水流向确定)装
二管道柔性止回阀，阀组二端装现场压力表。

石油化工企业设计防火规定四安全设施及放空气利用
GB50160-92中第5．2．24规定“储罐在使全压力液化石油气储罐均设有安全泄
用过程中，基础有可能继续下沉时，其进放设施(安全阀)，设备设计压力是按50
出口管道应采用金属软管连接或其它柔性l℃的饱和蒸汽压设计，夏季会因为汽化量
连接。

”为应对基础可能的下沉，保证液过多造成储罐压力累积升高，不放空则储
化石油气储罐不至造成管道或阀门泄漏，：罐利用率降低，一般要放空。

储罐的进出口管需要一定柔性。

安全阀必需选用弹簧封闭全启式，其
储罐在设备试水后，基础是否继续下开启压力应不大于储罐设计压力。

安全阀
表1 化工行业(HG)美洲系列中石化(SH)PN2．OMPa最高无冲击工作压力
的最小排气截面积的计算应符合国家现行
《压力容器安全技术监察规程的要求。

容积为100m 或以上的储罐应设2个或以上
的安全阀。

地上储罐安全阀放散管管口应
高出储罐平台2m以上，且高出地面5m以
上。

石化企业全压力液化石油气储罐，放
空气(手动或主动)应引入瓦斯系统或火炬
系统，进行能源利用或安全燃烧排放；商用(远离石化企业)的全压力液化石油气储罐
一般不设置火炬系统(规范没有强制要求设置)，如果设有液化石油气燃气主管网，放空气降压进入主管网即可，如果无燃气管网，建议增设连通供附近用户的燃气管网(气态液化石油气)，以消耗夏季的放空气，无论从安全或经济这都是合适的。

对独立的商用全压力液化石油气储罐
安全阀放空气，规范只规定放空高度，以降低其扩散浓度，这种处理方法可能过多地考虑节约建设投资，对罐区规模(有关泄压频率及泄放量)及符合现行安全要求距离
的人口密度(对多少人口影响)没有作出具
体要求，在储罐超压及火灾(受热罐压力升高，需泄压)事故状态下，大量可燃气体排放，可能影响罐区及周围人群的安全。

五控制仪表
全压力液化石油气储罐应设置液位
计、温度计、压力表，以及高液位报警
装置或高液位自动连锁切断进料装置。

报警液位高度满足从报警开始10～15分钟内液体不会超过规定的最高液位的要求；温度计的安装位置应在最低液位时能测量液相的温度，并便于观察和维修；压力表的安装位置应在最高液位时能测量气相的压力，并便于观察和维修。

可燃气体报警器设置于可能泄漏之处。

六、梯子设置
液化石油气储罐梯子形式从理论上讲
有多种，但实际中采用多为二种，一种是沿罐体设螺旋状爬梯，在罐体有多处焊接f 埋件，该种爬梯坡度较大，对操作人员不安全，且不利液位计设置；一种是二罐(储罐大小一致)或多罐设置联合爬梯，
爬梯设置于两罐之间，现场液位计设置在爬梯立柱上，操作人员上梯一次可就近准确读出多罐液位，并对多罐进行操作，减轻了劳动强度。

推荐第二种做法。

七、储罐外防腐J
液化石油气储罐布置于露天，由于阳
光、风沙、潮湿、喷淋(消防和夏季冷
却)等作用，一段时间之后，外壁防腐
层脱落，出现斑点、锈蚀，对设备安全
运行不利。

关键是选用合适的防腐涂料，防腐涂料应是附着力强、耐候性好、具有自洁功能，根据笔者的设计经验，凉凉隔热胶基本具有上述三个特点，还能反射阳光达到隔热效果。

八、泵的选择
一般采油泵输送液化石油气，但从物
性及实际效果看可行，不能减少泵的泄漏点。

现在屏蔽泵比一般油泵价格已高不出许多，建议采用离心式屏蔽泵，以减少泵的泄漏点，做到本质安全。

结束语
液化石油气是一种清洁能源，随人们
物质生活水平提高，其使用量越来越大，设计是关系设施本质安全的第一步。

对全压力液化石油气储罐的设计，应针对其特点、参数、结构、附件等进行全面的分析，作出合理的选择，优化设计，满足
不断提高的规范要求，为和谐社会提供一个安全的设施。

，1，城镆然气瑾观茫~GB50028-2006 [2】石油化工企业设计放火规范．
GB501 60— 1 99皂
[5]压力容器安全技术监察规程．质技
监局锅发．[】999]】54号
[4]钢制管法兰垫片紧固件HG
20592～皂0635-97
[5]石油化工钢靠1管法兰。

SH 5406-96
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