液氨区设计说明书

目录TOC\o"1-1"\h\z\u1项目概述 22工艺设计说明 33设备布置设计说明 64管道布置设计说明 65管道施工技术要求 86管道试验与工程验收 107其它 111项目概述1.1项目简介随着我国经济的发展，在能源消费中带来的环境污染也越来越严重。其中，大气烟尘、酸雨、温室效应和臭氧层的破坏已成为危害人民生存的四大杀手。燃煤烟气所含的烟尘、二氧化硫、氮氧化物等有害物质是造成大气污染、酸雨和温室效应的主要根源。脱硝装置是电厂为了降低NOX排放量，减少对当地的环境影响，实现向社会提供清洁能源，建设绿色环保电厂的目标，按照国家“十二五”期间加大对氮氧化物排放控制要求，落实《火电厂氮氧化物防治技术政策》采取的工程措施。脱硝工程实施后，NOX排放量将控制在100mg/Nm3水平，达到GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》要求水平。1.2建设地点1.3设计参数液氨储罐液氨消耗量液氨设计蒸发量储存周期氨气产量2工艺设计说明2.1设计依据1、建设单位提供的工程地质、水文地质勘察报告，厂区地形测量图以及有关水文、气象等设计基础资料和数据；与项目有关的会议纪要。现行的国家及部颁行业有关规程、规定和规范。HJ562-2010《火电厂烟气脱硝工程技术规范：选择性催化还原法》GBZ230-2010《职业性接触毒物危害程度分级》GB50219-1995《水喷雾灭火系统设计规范》GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》GB50016-2006《建筑设计防火规范》GB/T20801-2006《压力管道规范》GB18218-2009《危险化学品重大危险源辨识》GB536-1988《液体无水氨》GB12268-2005《危险货物品名表》GB50093-2002《自动化仪表工程施工及验收规范》SH/T3007-2007《石油化工储运系统罐区设计规范》GB50493-2009《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》SH3094-1999《石油化工排雨水明沟设计规范》SH3505-1999《石油化工施工安全技术规程》HG20660-2000《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》HG/T20570.6-1995《管径选择》2.2工艺及系统说明2.2.1工艺流程概述脱硝装置氨站系统以液氨为原料，采用液氨气化制备气氨工艺。氨站工艺系统组成主要包括：液氨卸料、贮存系统、液氨蒸发系统和吸收部分；具体流程见附页工艺流程框图。（1）液氨卸料、储罐部分汽运进场的液氨，通过万向节氨卸载装置，由压缩机卸载到液氨贮罐中。（2）蒸发工序贮罐中液氨通过管道送至蒸发器中蒸发产生气态氨，经缓冲稳压后送用户。（3）吸收装置生产过程中放散的气氨或液氨经吸收槽用水吸收后排入污水池，经泵送入厂内污水系统。2.2.2装置开、停车说明1、开车1）接到开车通知后，首先开启各调节阀后的手动阀。2）缓缓开启蒸发器蒸汽进口调节阀，待蒸发器有微热时，开启液氨储槽液氨出口阀、蒸发器液氨进口调节阀，缓慢的进液氨，控制液位至规定值。3）蒸发器压力达到0.4MPa（表压）时，开启缓冲罐气氨进口调节阀，缓冲罐压力升至0.3MPa（表压），接到送气氨指令后开启缓冲罐出口阀，向SCR工段送气氨。4）液氨蒸发器压力、液位和气氨缓冲罐压力达到规定值并保持稳定。2、计划停车1）接到指令后，将自调回路倒向手动，关闭液氨储槽出口阀、蒸发器液氨进口调节阀和手动阀，停止往蒸发器进液氨。2）待蒸发器液氨完全蒸发后，关闭蒸汽手动阀和调节阀。3）待蒸发器和缓冲罐压力降至0.1MPa（表压）后，关闭蒸发器至缓冲罐管路调节阀和手动阀，关闭缓冲罐出口调节阀和手动阀。3、临时停车关闭缓冲罐出口气氨阀门，关闭蒸发器的蒸汽调节阀，关闭蒸发器液氨进口阀门。2.2.3设计范围本装置采用液氨水浴加热气化制备氨气工艺。设计范围为氨制备界区红线内工艺、电气、仪表、安全、给排水消防、和紧急停车系统、安全监控系统各专业内容的全套工程设计，不包括建筑、结构、设备、道路等其他工程。3设备布置设计说明3.1概述氨区依据GB50160和GB50016进行布置，装置与外部及装置之间的防火间距满足规范要求。3.2设计依据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008《建筑设计防火规范》GB50016-20063.3设备安装注意事项1、对氨区的下列设备须检查合格证：液氨罐、氨吸收罐、液氨泵、缓冲罐、液氨气化器、压缩机、配套仪表、阀门，并检查设备主要参数、主要尺寸与设计是否相符。2、无论是机械设备或电器设备，都要做到想好后再安装，不想好不动手。避免盲目安装，多次返工。3、安装工作应符合《化工设备安装质量检验评定标准》HG20236-1993各项有关规定。如基础设计为二次灌浆方式，则设备就位前和设备就位后应仔细检查标高及定位尺寸。本工程罐区地面标高见有关图，压缩机及气化器的地面标高见图。设备就位前应仔细测量底脚（座）外形尺寸，孔位和孔尺寸并和基础相应尺寸核对，只有全部尺寸都吻合时，方可就位安装。仔细检查地脚螺栓预留孔所有相关尺寸,并检查模板、定位木板等的牢固性，确认可靠后方可灌浆。仔细阅读设备供应商提供的设备安装使用等相关技术资料（压缩机安装资料等），安装工作必须满足该资料提出的安装要求。氨区的接地网应牢固、有效，并和全厂主接地网相连，地上和接地网相连的任一测点，接地电阻≤4Ω。测定记录应制表存档，以备今后复查对照。氨区的任何金属设备（罐、槽、管道等）都要可靠接地，法兰均应进行跨接。氨区设备管道安装完毕后，所有设备主要管道、阀门、控制柜的表面至少测两点接地电阻并记录在案。安装顺序应根据现场具体情况决定。通常总是使大型主要设备先就位，然后依次把其他各项设备就位，再通过测量，逐步使设备正确座落在应有位置上，再进行灌浆或拧紧螺栓。对于灌浆的地脚螺栓，应在灌浆一个月后才能拧紧。所有单机设备安装完工后，必须按图进行最终设备定位测量，确认各定位尺寸正确无误后才能进行管道安装。管路安装按设计图纸进行，也可根据现场实际情况进行调整，并避免从电动机、配电柜、仪表柜上空经过。液氨管道安装布置时应避免产生“气袋”。管道布置通常力求直线，少拐弯、少交叉，横平、竖直，尽量做到整齐美观。管路敷设应有坡度（一般取5‰）；管路上的仪表用的根部元件（如三通、仪表座等）应在管路安装时同步装好。在管路安装过程中要严防焊渣、药皮、金属丝、杂物等落入管中。已落入管中的任何杂物应仔细取出或通过吹扫从排出口排出。管路安装完毕后应按相应的规定进行密封性试验。试验通过后应先用压缩空气再吹扫一遍，再用氮气吹扫除尽空气才能通氨。氨区所有管路敷设均为明装。原则上均为沿设备架空敷设，亦可视情况沿地面敷设，但管路最低点应比地面高出200mm。液氨管路应低位布置，气氨管路应高于液氨管路。两平行管路之间最小净距离应＞100mm。所有管路阀门、仪表的安装应便于维修人员观察、调整和更换。金属弯管可视直径大小采用冷弯、热弯等方式。管路的最高点应设放气阀，最低点设排液阀。管路中可能积聚液体的部位也应设排液阀。排放管直径应按标准选用。管道的安装应充分注意避免在管道上产生静电荷积聚从而引发火花放电。蒸汽管路敷设应细致地考虑热膨胀引起的变形，选择好伸缩器、固定点位置和疏水点。所有容器顶部的冷却水喷头，应按规定与容器表面保持合适的距离。所有仪表应按随机带来的安装说明书中提出的安装要求进行安装。不允许离开说明书随意安装。在安装仪表时，应把表面朝向观察者最易观察的方向。各仪表安装位置应使工作人员易于接触、调整和维修。在外来液氨槽车卸氨点，应设置槽车接地夹头。接地夹头一端引至接地网，另一端为一夹头，中间用多芯铜导线相连，铜导线总截面积不小于30mm2。夹头在工作时夹在槽车上适当位置。在槽车卸氨点附近上空应无任何电缆或易然液体、气体管道经过，也不允许与氨区无关的管道通过。根据现场情况妥善安装水清洗、水冲洗系统，工作人员应能很方便的使用这些水。以上安装工作结束后应按规定进行详细检查并记录在案。检查合格后，方可进行调试。3.4设备维修设备、管道周围均留有不小于0.8m的检修通道，氨罐设有检修平台，能检修罐体顶部的所有法兰。4管道布置设计说明4.1管材选择本工程中所用管道均采用输送流体用无缝钢管，16Mn，20#，304,制管标准为《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-2008。接触氨管道连接处采用带颈对焊法兰、填充改性聚四氟乙烯垫和专用级螺栓紧固的组合。管材、管件、管道附件及其他材料应具有产品质量证明书、出厂合格证、说明书，在使用前应核对其规格、材质、型号进行核实。4.2壁厚计算本工程钢管强度计算采用《工业金属管道设计规范》（GB/T20801-2006）中的壁厚计算公式计算，计算公式如下：经计算本工程钢管强度根据《钢制对焊无缝管件》GB/T12459-2005标准及《压力管道规范-工业管道》GB50316-2000规定，确定本次设计中管道选择φ89×5.0mm，φ32×3.0mm，φ57×3.2mm，φ108×5.0mm无缝钢管。4.3支、吊架设计本设计管道系统管道支架、管卡选自03S402-91、03S402-34（03S402《室内管道支架及吊架图集》），现场可根据实际情况增设管架。4.4管道防腐氨区管道均为地上管道，按一般防腐刷一层底漆二层面漆，底漆采用铁红醇酸防锈漆，面漆采用醇酸清漆。管道表面应进行清洗、除锈，手工除锈质量不得低于St3级，喷砂除锈不得低于Sa2.5。4.5管道保温氨区氨气管道做保温，保温层厚度40mm，蒸汽管道做绝热，厚度20mm，水管道的保温层依照全厂水管保温厚度做。暴露在地面上的水管施工时现场定位设低点放净以防管道冻裂，必要时按需做伴热处理。4.6防静电设计3.6.1氨区入口处人体静电导除装置宜采用不锈钢管配空心球型式，地面以上部分高度为1.0m，底座应与氨区接地网干线可靠连接。3.6.2氨区及氨输送管道所有法兰、阀门的连接处均应设金属跨接线，跨接线宜采用4×25mm镀锌扁钢，或不小于φ8的镀锌圆钢。3.6.3液氨罐体扶梯入口处应设置人体静电导除装置。3.6.4液氨卸料区应设置用于槽车接地的端子箱，端子箱应布置在装卸作业区的最小频率风向的下风侧，并配置专用接地线。3.6.5万向充装系统两端均应可靠接地。3.6.6氨区所有电气设备、远传仪表、执行机构、热控盘柜等均应选用相应等级的防爆设备，防爆结构选用隔爆型（Ex-d），防爆等级不低于dIIBT4。5管道施工技术要求5.1管道施工技术应满足以下要求5.1.1承担有毒、可燃介质管道施工的单位，必须持有质量技术监督行政部门颁发的相应的压力管道安装许可证。进行施工的单位，必须具有与工程规模相适应的施工资质；进行工程监理的单位，必须具有相应的监理资质。工程项目必须取得建设行政主管部门批准的施工许可文件后方可开工。5.1.2承担管道焊接的人员，必须具有锅炉压力容器压力管道特种设备操作人员资格证（焊接）焊工合格证书，且在证书的有效期及合格范围内从事焊接工作。5.1.3工程施工及验收除应遵守2.1要求的标准和规范外，尚应遵守国家现行的有关强制性标准的规定。5.2管道安装5.2.1管道施工应按《石油化工有毒可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2011标准规定执行。5.2.2与管道有关的土建工程应检验合格，满足安装要求，并应办理工序交接手续。5.2.3管道、管件内部应清理干净，无杂物。对管内有特殊要求的管道，其质量应符合设计文件的规定。5.2.4在管道焊接装前应对管口（10mm范围内）进行清理和修口，管口完好无损，无铁锈，油污等。5.2.5管道连接时，不得用强力对口进行组装。5.3管道焊接与焊口质量检查5.3.1管道焊接钢管在进行对口焊接组装前，均应进行焊接工艺评定（参考现行相关标准执行），在其评定合格后，施工单位才能进行现场组焊。5.3.2焊口质量检查5.3.2.1所有焊缝应进行外观检查；管道的焊缝，应对焊缝总数的25%进行X射线探伤检验，且每个焊工不得少于一个焊缝，抽查时应侧重抽查固定焊口。对穿越处的管道环向焊缝，弯头处的焊缝，接管处的焊缝，必须进行100%的X射线探伤检验。外观质量不低于《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-2011Ⅱ级质量要求，内部质量不低于《无损检测金属管道熔化焊环向对接接头射线照相检测方法》GB/T12605-2008Ⅱ级质量要求，焊缝探伤发现不合格的需根据规范GB50236-98的规定进行处理。5.3.2.2符合《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-2008，焊接时采用氩弧焊打底，E4315焊条填充和盖面。氩弧焊丝选用H10MnSi，焊条按说明书的要求进行烘烤，并在使用中保持干燥。若设计有其他具体要求，则按设计文件要求执行。6管道试验与工程验收6.1管道试压管道系统压力试验，应按设计文件要求，在管道安装完毕、热处理和无损检测合格后进行。液压试验一般使用洁净水，试验压力为设计压力的1.5倍，且不低于0.45MPa，本系统设计压力为2.5MPa，试验压力为3.75MPa。试压用压力表须经校验，并在有效期内，精度应不低于1.5级，表的量程应为被测压力（最大值）的1.5～2倍。压力表应不少于两块，分别置于管道两端。管道试压应在环境温度恒定时进行。强度试验应缓慢、逐级升压，待达到试验压力后，稳压10min，再将试验压力降至设计压力，保压30min，以压力不降、无渗漏为合格。试验时必须排净管道内的气体，试验过程中发现泄漏时不得带压处理，试验结束时需要防止形成负压。6.2管道吹扫管道系统压力试验合格后，应进行吹扫。吹扫应遵循《石油化工有毒可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2011中第8章的有关规定。6.2.1准备工作(1)吹扫前应与生产调度、公用工程车间等部门联系和协调，确保按时、按量供水、供电、供气；(2)每根管线、设备的吹扫应有专人负责质量检查和验收；(3)吹扫前应把所有孔板、调节阀、阻火器、疏水器、单向阀、过滤器滤芯等易产生节流的元件拆下或取出；(4)吹扫前应在排放点设置禁区；(5)吹扫人员做好安全保护措施；(6)管道吹扫时系统最高压力不得超过设备和管道系统的设计压力。6.2.2吹扫方法(1)管线的吹扫贯通原则是要顺流程走向，先主干后支线，由高向低吹扫。(2)为避免脏物吹入设备内，与其相连的管线尽可能由设备内向外，由高向低吹扫，吹扫进入设备处需将入口处法兰拆开排污，设备侧法兰要用铁皮遮盖，吹扫干净后才可接通。(3)联系仪表人员拆下压力表，将所有仪表引出线关闭。待吹扫干净后联系仪表人员吹扫仪表引出线。(4)吹扫需逐段进行，己扫好的管线和区域可隔离开，在吹扫时应加铁皮