液化石油气储配站工程设计

1、液化石油气储配站工程设计李 十（中冶京诚工程技术有限公司，北京100176）【摘 要】从主要设备选型、储配站接收和储存液化石油气、液化石油气汽化、调压工艺流程及站内设备、总图布置等方面介绍了液化石油气储配站的设计特点，并根据液化石油气的危险性特点，阐述了在设计过程中应注意的总图布置、建筑设计、工艺设备布置、工艺管道设计、电气设备设计、可燃气体检测、消防等安全问题。【关键词】液化石油气储配站；设计；设备选型；工艺流程；设备布置；安全1前言液化石油气是一种石油产品，来源于炼油厂石油气和油田伴生气，主要成分是含有三或四个碳原子的碳氢化合物。可作为化工基本原料被广泛地应用于化工生产中。由于其具有燃烧热

2、值高、无烟尘、无炭渣，操作使用方便等特点，近年来在钢铁企业中也常作为一种高效能燃料，用于金属切割和加热炉的焙烧。与焦炉煤气相比，每立方米气态液化石油气的低发热量为10104kj/m3，相当于每立方米焦炉煤气发热量的5倍，而毒性远低于焦炉煤气对人体的伤害。在目前许多钢铁企业中广泛存在焦炉煤气生产量不能满足实际生产需求量的情况下，可考虑建设液化石油气储配站作为高热值燃料的补充。现以某公司的液化石油气储配站为例，从主要设备选型、储配站工艺流程、设备布置及安全设计等方面对液化石油气储配站进行介绍。2主要设备选型2.1储罐某公司内液化石油气的主要用户为连铸及轧钢车间。储配站每小时需稳定输出气态液化石油气

3、600 kg/h，压力为0.15 mpa。结合当地的供应及运输情况，确定储配站储存液体天数为6天。根据公式经计算圆整后，v=200 m3。因一个储配站内至少有两台储罐的设计要求规定，故选择2台100 m3的卧式液化石油气储罐。2.2气化器根据经验，气化器的设备能力取小时气化量的1.21.5倍，根据用户需求的小时气化量为260m3/h，经计算，选择小时气化能力为1 t的气化器两台，一用一备。3站内工艺流程储配站的生产设备有液化石油气储罐、烃泵、压缩机、汽化器和调压器等。储配站的主要生产任务是：（1）接收和储存液态液化石油气；（2）液态液化石油气被加热汽化、调压后输送给用户。以下将结合储配站的生产

4、任务对工艺流程进行描述。3.1接收和储存液态液化石油气装满液化石油气的槽车停放在卸车点处，使用压缩机或烃泵，将槽车内的液体充装到待液储罐中，每次只能充装一台储罐。卸车流程如图 1 所示。压缩机装卸法的特点是流程简单，卸车速度快，并能最大限度地卸净槽车中的液体，但耗电量大，且对环境温度有要求，一般为不低于0 。在冬季，寒冷地区可结合烃泵进行卸车作业。卸车泵装卸法的特点是，工艺系统简单，管理方便，但槽车内液体不能完全排空，液化石油气有一定损失。3.2液态液化石油气被加热汽化，调压后输送用户该过程原理是：利用外加热源将储罐中送出的液态液化石油气进行加热，使其由液态转变为气态，并通过调压阀的调节作用，

5、将汽化后的气体压力调节到用户需要的设定值。汽化流程图如图2。液化石油气进液阀门2、4及蒸汽入口阀门6、8为气动调节阀，阀门2、4的开度大小是根据汽化器内液化石油气的液位高度反馈信号来进行调节；阀门6、8的开度大小是根据汽化器内液态液化石油气的温度高低值的反馈信号来进行调节。通过控制进入汽化器的蒸汽量，使得换热过程稳态、连续。阀门3、5为液化石油气安全回流阀，当出口阀门出现故障或下游的用气量突然大幅度减小时，汽化器压力会急剧升高，当压力值高到回流阀设定值时，安全回流阀开启，部分液态液化石油气回流至储罐，汽化器压力下降。4站内设备、总图布置某公司液化石油气储配站设计为一个独立的区域，在站区周围设置

6、有高度2 m的不燃烧体实体围墙与站外其他建、构筑物隔开，并在储配站门口醒目位置处设安全警示标志。根据现行国家标准 建筑设计防火规范gb50016- 2006和 城 镇 燃 气 设 计 规 范 gb50028- 2006的相关规定，生产区域与辅助生产区域的建、构筑物、站区围墙及道路有着严格的防火间距要求，并且各生产区域之间、各生产设备之间也有防火安全距离要求。表1列出了站内主要生产区域和辅助生产区域各建、构筑物之间的防火安全距离。图3为某公司液化石油气储配站工艺平面布置示意图。由图3看出，储罐区由平行排列的两台储罐和储罐区围墙构成；卸车、汽化区由卸车点和汽化间构成。储罐区和卸车、汽化区呈一字形排

7、列，这种布置方式即有利于以后新建储罐扩建的需要，又减少了两者之间连接管路的长度，也方便了装卸作业的操作配合。辅助生产区的布置与卸车、汽化区相对，使得在布局上符合防火距离要求的同时，也节约了土地使用面积。根据企业内总图及道路的实际情况，将大门设在汽化区一侧的两端，不但方便了管理人员对站区进出车辆的管理，也减少了正常情况下来往车辆对罐区的影响。在站区道路的设计上，考虑到汽车槽车车身较长，设计了较大的回转半径。并将为储罐区设置的环形消防通道与站区道路相贯通，减少了站区道路面积，使得整体布局紧凑，提高了土地使用率。5工程设计中应采取的主要安全措施根据我国对危险化学品危险等级的划分，液化石油气属危险化学

8、品名录（2002版） 中第2类第1项，为易燃气体。其闪点、爆炸下限低，爆炸范围宽，极易发生燃爆事故，且燃爆事故一旦发生，造成的人身伤害和财产损失都极为巨大。根据危险化学品重大危险源辨识gb 18218- 2009 中规定，液化石油气储存量超过50 t为重大危险源，因此在设计和使用上应严格按照规章、规范执行。在工程设计中应采取的主要安全措施要求如下：5.1总图布置要求液化石油气储配站为甲类火灾危险场所，在总图布置上应严格执行现行国家标准建筑设计防火规范及城镇燃气设计规范的要求。5.2建筑设计要求站内场地应平整，不应有地下或半地下建筑物，生产区的封闭房间应设置强制机械通风设施，生产厂房的屋顶易采用

9、轻型结构。5.3工艺设备布置要求工艺设备宜单排布置，且留足操作、检修通道。5.4工艺管道设计要求液化石油气管道材质应选用无缝钢管；管件及阀门耐压等级不应低于2.5 mpa；管道阀门应尽量集中布置；在生产中能形成封闭液体的管段上应设置管道安全阀。5.5电气设计要求储罐区、卸车、汽化区的的电气防爆等级应按 1区爆炸危险场所设计。储罐区防雷设计按第二类考虑。5.6液化石油气浓度检漏报警仪表设计要求在液化石油气储罐区和卸车、汽化区的设备及管道阀门集中处应设置液化石油气浓度检漏报警，传感器的安装高度一般应装在低处，距地面0.30.6m处，距离释放源的距离本工程取5 m。5.7消防设计要求储配站的消防方式是由水喷淋消防和灭火器材两种方式组成。水喷淋消防主要包括有地上式消火栓和储罐区消防用水。在保证有充足消防水源的条件下，消防给水管网应布置成环状，且向环状管网供水的干管不应少于两根。本工程选用的液化石油气储罐容积为100 m3，根据规范要求需设置固定喷水冷却装置。储罐区的消防用水量应按储罐固定喷水冷却