浅谈二甲醚灌装站总图布置设计理念

摘要：二甲醚作为清洁燃料和新型能源在替代电力、石油、液化石油气、天然气等能源方面有着良好的应用前景，目前由于国家相关规范和标准出台的滞后，在具体的设计中存在很多模糊问题。本文作者针对二甲醚灌装站设计中遇到的有关问题做了探讨，并提出了相应的措施和建议。

关键词：二甲醚灌装站安全设计

二甲醚早在25年前就被我国列入常用化学制品。二甲醚组分单一，燃烧性能良好，热值高，燃烧后无黑烟、无残液，是继石油、液化石油气之后的一种新型清洁燃料。液化二甲醚的性质与液化石油气（lpg）的相似，可用承压钢制气瓶盛装，储运安全，使用方便，可替代lpg作为瓶装民用燃气。2008年1月1日，住建部发布实施《城镇燃气用二甲醚》行业标准后，二甲醚作为城镇燃气的组成部分，替代液化石油气供应城镇居民使用就具有了合法身份。

本文就一个具体的城镇民用二甲醚灌装站设计中遇到的问题进行了探讨。

一、项目背景

本次项目性质为民用二甲醚灌装站设计，项目所在地区为河南省鹤壁市，项目设计存储规模为102立方米。本项目所在区域周边情况为：站区西侧临农田；北侧为二期建设二甲醚钢瓶检验站预留用地；东侧、南侧临市政道路，站区东边马路对面为生产二甲醚的化工厂，本站灌装所用的二甲醚由该化工厂生产后，通过管道输送至本项目的二甲醚储罐中，输送压力为0.7mpa。

经实地考察以及甲方提供的相关设计参数，项目所用气源满足《城镇燃气用二甲醚》的要求，项目所在地块不管是从经济、运输还是从安全上考虑都满足国家相关建设规范和规定。

二、总图设计以及相关工艺、安全设计

目前国内尚无具体的二甲醚场站设计、施工的相关规范，因此在实际设计中存在多个规范选用冲突的情况。目前设计中主要参考依据为《城镇燃气设计规范》gb 50028—2006，《石油化工企业设计规范》gb 50160—2008，《建筑设计防火规范》gb 50016-2006等相关国家规范。

液化二甲醚从性质上和液化石油气相近，在使用和设计上可以参照《城镇燃气设计规范》gb 50028—2006中关于液化石油气的相关规定。但是依据《石油化工企业设计防火规范》gb 50160—2008中关于液化烃、可燃液体的火灾危险性质分类，液化二甲醚被明确定为具有甲a类危险性的产品。

以上两本规范在具体的规定上存在很多冲突，如：依据《城镇燃气设计规范》gb 50028—2006，二甲醚储罐距围墙应为20m；依据《石油化工企业设计防火规范》gb 50160—2008二甲醚储罐距围墙应为30m。

国家目前已经把二甲醚划归为城镇燃气供应序列，因此在实际设计二甲醚场站时，如二甲醚供应对象为城镇居民使用，则遵循《城镇燃气设计规范》gb 50028—2006，如二甲醚供应对象为车辆或工业使用，则应遵循《石油化工企业设计防火规范》gb 50160—2008。

结合本次项目实际供应对象为城镇居民，本站站内、外的安全间距在距离充足的情况下依据《石油化工企业设计防火规范》gb 50160—2008来确定，如距离存在不足则依据《城镇燃气设计规范》gb 50028—2006。这样既满足了国家相关规范要求，又尽可能的保证了站内、外的安全要求。

1、二甲醚灌装站总平面布置

根据实地勘察和站区用地规划图。考虑到本项目场地面积情况，本次设计首先依据《石油化工企业设计防火规范》gb 50160—2008中表4.2.12来布置总平面图。储罐距围墙或道路红线30m，储罐距二甲醚灌装机（甲类工艺装置）40m，而本站地块面积概况为南北宽

60m、东西宽94m，若将储罐设为地上储罐，安全间距不足，无法建站，因此将储罐设置为地下储罐，依据相关条文，地下储罐的安全间距取表中数据的50%，使得该站区面积能够满足设计要求。对于一些在《石油化工企业设计防火规范》gb 50160—2008中没有规定的部分则选用《城镇燃气设计规范》gb 50028—2006中相关规定。

总平面具体布置概况为：储罐地下罐池设置在站区西南侧，距离东侧化工厂较远，能够保证生产安全。罐池北侧从东往西依次放置二甲醚专用泵、真空泵、加臭装置；根据甲方的需求，在整个站区的东侧设置一个长12米，宽10米的灌装平台，将灌装机安装在了灌装平台上，灌装平台上设置罩棚。大门设置在站区东侧，大门北侧设门卫室，其它办公用房设在检验站中。因为在以后的管理中，门卫室要同时监管北边的检验站和南边的灌装站，因此门卫室的四周设置为玻璃，建筑耐火等级为2级，便于值班人员工作管理。

在本次项目总图布置中，采取了以下措施来处理一些设计中遇到的问题：

（1）考虑到场地面积问题，依据《城镇燃气设计规范》gb 50028—2006和《石油化工企业设计防火规范》gb 50160—2008都无法满足地上储罐建设的要求，本次设计中采用地下储罐设置，以减少相关安全间距要求。

（2）根据甲方运营管理的要求，本次设计中不采用常规的灌瓶间和压缩机房。而是采用加气站模式的灌装平台以及灌装区罩棚。这样在运行管理上更为方便，同时灌装区通风效果良好，安全能够确保。因为在《城镇燃气设计规范》gb 50028—2006和《石油化工企业设计防火规范》gb 50160—2008都没有对灌装平台有明确的规定和要求，因此本次设计中依据的是《汽车加油加气站设计规范》中关于液化石油气加气站加气区的相关安全间距规定。

（3）在二甲醚工艺装置的安全间距选择中，依据《城镇燃气设计规范》gb 50028—2006中相关规定进行考虑，如没有明确规定的则依据《石油化工企业设计防火规范》gb 50160—2008中有关规定执行。

2、二甲醚灌装站设备的选用

由二甲醚的性质中得知，二甲醚属于甲类易燃易爆物质，由于它的氧化作用，能引起橡胶分子断裂、解聚以及配合剂的分解、溶解、溶出等现象，造成橡胶的腐蚀或引起橡胶的溶胀，从而失去密封性能。为了保证灌装站的安全平稳运行，必须选用性能优良、安全可靠的设备。因此在选用泵、灌装机、阀门等关键设备时，必须考虑二甲醚对橡胶等材料的腐蚀特性。因此在二甲醚场站的设备选择中应选用二甲醚专用设备，而不应使用液化石油气场站上的设备。本次设计中主要设备配置为：50m3储罐2台，二甲醚专用充装泵3台，加臭装置1个，二甲醚灌装机6台。

(1) 二甲醚储罐主要性能参数为：容积50m3，设计压力为 1.77mpa，设计温度为-10~50oc，充装系数为90%。

(2) 二甲醚充装泵3台，2开1备。泵的主要参数为：最大流量60l/min，最小流量5l/min，最大工作压力：2.5mpa，工作温度：-10~55oc，介质为二甲醚。泵组设旁通管、液相回流管、安全回流阀，泵出口设压力表。

(3) 二甲醚灌装机选用的是智能电脑灌装机。灌装完毕后能够声、光报警，具有超装、欠装报警功能，灌装过程中对违章操作具有自动检测功能。灌装机设电子显示装置，同时配有电脑监控软件，实现远程、动能监控，并可形成各种报表。

三结论

(1) 在相关二甲醚场站设计具体标准出台之前，设计主要根据实际情况来选择合适的国家规范进行相关设计。

(2) 灌装站总平面布置应根据可用地的大小，整体考虑、合理规划，不仅要美观大方更要操作方便，布局合理。

(3) 站内的各中设备以及报警探头需要根据二甲醚的性质来选择。