液化石油气球形储罐及附属设施设计规定

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设计规定FORMTEXTDesignSpecificationof

LiquefiedPetroleumGasSphericalTanksandAuxiliaryFacilitiesFORMTEXT2023-FORMTEXT07-FORMTEXT01发布FORMTEXT2023-FORMTEXT08-FORMTEXT01实行发布目次TOC\h\z\t"前言、引言标题,1,参考文献、索引标题,1,章标题,1,参考文献,1,附录标记,1,一级条标题,3"前言 III引言 IV1范围 12规范性引用文献 13术语和定义 14球罐的设计 24.1基本规定 24.2球壳及其受压元件的材料 24.3球罐的结构 24.4球罐的开口 34.5球罐的制造与组焊 35安全附件 45.1总体规定 45.2安全阀 45.3压力检测仪表 45.4液位检测仪表 45.5温度计 45.6梯子平台 56阀门及工艺管线 56.1设计原则 56.2进口工艺管线 56.3出口工艺管线 56.4切水工艺管线 56.5注水工艺管线 56.6气相平衡工艺管线 56.7放空工艺管线 66.8取样口 66.9其它 67控制系统 68厂区布置及消防系统 68.1设计依据 68.2厂区布置 68.3球罐区布置 78.4防护墙 78.5消防系统 88.6检测系统和静电释放 89装卸栈台的规定 8附录A（资料性附录）液化石油气球罐及附件流程图 9前言本标准依据GB/T1.1-2023规定的起草规则编制。本标准由塔里木油田公司标准化技术委员会提出。本标准由质量安全环保处归口。本标准起草单位：中国石油塔里木油田公司、兰州石油机械研究所。本标准重要起草人：李循迹、陈东风、邹应勇、雷霆、任天树、寇国、宣培传、赵现如、刘福录、朱保国、王万磊。引言为规范中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司液化石油气球罐及附属设施的设计，提高液化石油气球罐及附属设施的使用安全性，避免或减少事故的发生，特制定本标准。本标准重要内容涉及液化石油气球罐的设计条件、材料选择、结构设计及设计对制造、安装的技术规定以及与球罐相连的安全附件、阀门、仪表、管线、消防等相关附属设施的设计。液化石油气球形储罐及附属设施

设计规定 范围本标准在GB12337的基础上规定了液化石油气钢制球形储罐（以下简称球罐）设计的特殊规定。本标准合用于中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司油气储运及炼化设施中液化石油气球罐及附属设施的设计。规范性引用文献下列文献对于本文献的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文献，仅所注日期的版本合用于本文献。凡是不注日期的引用文献，其最新版本（涉及所有的修改单）合用于本文献。GB150钢制压力容器GB713锅炉和压力容器用钢板GB6479高压化肥设备用无缝钢管GB9948石油裂化用无缝钢管GB12337钢制球形储罐GB50094球形储罐施工及验收规范GB50116火灾自动报警系统设计规范GB50160石油化工公司设计防火规范GB50183石油天然气工程设计防火规范GB50219水喷雾灭火系统设计规范GB/T985.1气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口GB/T985.2埋弧焊的推荐坡口GB/T8163输送流体用无缝钢管GB/T17261JB4726压力容器用碳素钢和低合金钢锻件JB4727低温压力容器用碳素钢和低合金钢锻件SY5985液化石油气安全管理规程TSGR0004固定式压力容器安全技术监察规程术语和定义GB12337界定的以及下列术语和定义合用于本文献。液化石油气一种低碳数的烃类混合物，其组成重要有丙烷、丙烯、丁烷等。在常温常压下为气体，只有在加压和降温条件下，才转化为液体。装量系数液化石油气球罐规定的设计储存量与球罐几何容积的比值。液化石油气球罐的装量系数不得大于0.9。球罐的设计基本规定设计压力的拟定球罐的设计压力，取工作压力的1.05~1.15倍。球罐的工作压力，按照不低于50℃时混合液化石油气组分的实际饱和蒸气压来拟定，设计单位在设计图样上注明限定的组分和相应的压力；若无实际组分数据或者不做组分分析，其规定温度下的工作压力不得低于表1的规定。表1常温储存混合液化石油气球罐规定温度下的工作压力混合液化石油气50℃规定温度下的工作压力无保冷设施有保冷设施小于或者等于异丁烷50℃0.68MPa也许达成的最高工作温度下异丁烷饱和蒸气压力大于异丁烷50℃饱和蒸气压力，小于或者等于丙烷501.70MPa也许达成的最高工作温度下丙烷饱和蒸气压力大于丙烷50℃2.04MPa也许达成的最高工作温度下丙烯饱和蒸气压力设计温度的拟定球罐的设计温度必须考虑环境温度对球壳金属温度的影响，设计温度不应低于球壳在工作状态下也许达成的最高温度。对于0℃以下的金属温度，设计温度不应球壳及其受压元件的材料4.2.1球壳及其受压元件用材料的选择应考虑球罐的使用条件（如设计温度、设计压力、介质特性等)、材料的焊接性能、球罐的制造工艺和组焊规定以及经济合理性。4.2.2液化石油气球罐应考虑H2S应力腐蚀的影响。介质中H2S含量不得超过80mg/m3，超过时，应选用抗H2S应力腐蚀的钢材。4.2.3球壳用钢板Q245R、Q345R和Q370R应符合GB713的相关规定，且应在正火状态下使用。4.2.4球罐用锻件应符合JB4726或JB4727的相关规定。人孔锻件为Ⅳ级，大于或等于DN200的接管和法兰锻件应不低于Ⅲ级，其余接管和法兰锻件应不低于Ⅱ级。球罐的接管及法兰宜采用低温钢锻件。4.2.5球罐用无缝钢管（10、20、Q345）应符合GB6479、GB/T8163和GB9948的相关规定。4.2.6球罐受压元件材料除应符合相应的材料标准外，还应符合GB150、GB12337和TSGR0004的规定，当有其它特殊规定期，应在设计文献中注明。球罐的结构4.3.1球罐的结构及尺寸应参照GB/T17264.3.2球壳由各带及上、下极组成。球壳板最小宽度应不小于500mm。4.3.3球壳板坡口形式可参照GB12337附录C或按GB/T985.1、GB/T985.2规定拟定。4.3.4球罐应设立隔热层。4.3.5支柱与球壳的连接为赤道正切式或相割式。支柱与球壳连接处应优先采用U形托板结构型式。如图1所示。图1U形托板结构型式4.3.6每个支柱均应设立通气孔，通气孔端部开口应垂直向下。4.3.7支柱需设立防火层，其耐火极限应不低于3h。4.3.8支柱上接地装置数量应不少于支柱数量的一半。接地电阻应不大于10Ω。球罐的开口4.4.1在满足工艺规定的情况下，尽也许减少球罐底部的开口数量。4.4.2球罐第一道密封面应采用法兰连接，不得采用螺纹连接。4.4.3球罐应设有安全阀、液位计、压力表及温度计等安全附件。4.4.4人孔应分别布置于上、下两极，气体放空接管应设立在罐顶。4.4.5球壳与接管的焊缝应采用全焊透结构。4.4.6球罐用法兰应采用带颈对焊凹凸面法兰，压力等级不应低于2.5MPa。4.4.7球罐用垫片应采用带加强环的金属缠绕式垫片，不得使用石棉橡胶垫片。4.4.8螺柱、螺母应选用专用级高强度组合。球罐的制造与组焊4.5.1球罐的制造与组焊应符合GB150、GB12337、GB50094、TSGR0004和设计文献的规定。4.5.2球壳的焊接接头以及直接与球壳焊接的焊接接头，应选用低氢型焊条。安全附件总体规定球罐应根据工艺的规定，采用技术先进、性能可靠的计量、数据采集、安全泄放、监控、报警等安全附件对球罐进行监控及管理。所选安全附件应合用于球罐的设计压力及设计温度，并能满足液化石油气的使用规定。当安全附件必须安装在罐顶时，应布置在罐顶操作平台内。安全阀5.2.15.2.25.2.35.2.4假如5.2.55.2.6压力检测仪表5.35.3.25.35.35.3.5压力表盘刻度极限值应为设计压力的1.5~3.0倍，表盘直径不得小于液位检测仪表5.4.15.4.2就地液位计应采用磁翻板液位计，不得采用玻璃板式液位计。磁翻板液位计根阀宜采用双截断阀（简称5.4.35.4.45.4.55.4.6温度计5.5.15.5.2温度计应安装在球罐底部，应保证在最低液位时仍能测量液相的温度且便于观测和维护。

梯子平台5.6.15.6.2踏步应采用斜格栅板，均匀布置，高度为200mm，宽度不小于700mm。梯子升角宜为455.6.3阀门及工艺管线设计原则球罐阀门及管线设计应根据工艺的规定，设立进口工艺管线、出口工艺管线、切水工艺管线、气相平衡管线、紧急放空管线以及与上述相配套的注水工艺管线、液相回流管线、取样管线等，参见附录A。球罐阀门与管件的压力等级不应低于2.5MPa，严禁选用铸铁阀门。进口工艺管线6.2.1球罐的进口工艺管线宜从罐底接入。若必须从罐顶接入时，应将接管延伸至距罐底6.2.26.2.36.2.46.2.5出口工艺管线6.3.16.3.26.3.3切水工艺管线6.4.16.4.2注水工艺管线6.5.16.5.26.5.3气相平衡工艺管线6.6.16.6.26.6.3

放空工艺管线6.7.16.7.2球罐放空管线应安装自动控制阀门（6.7.36.7.46.7.5取样口6.8.16.8.2取样管线设立双阀。6.8.36.8.46.8.5其它6.9.1封闭且容积大于2升6.9.26.9.3管线、阀门、仪表控制系统7.1ESD系统和DCS控制系统宜互相独立，根据现场情况全厂设立多个紧急停车按钮。7.2罐底进口、出口、切水、罐顶气相平衡管线的紧急切断阀均为事故关，罐顶紧急放空阀为事故开，参与安全联锁控制，以上五个气动紧急切断阀受ESD和DCS系统控制，ESD信号优先。7.3仅有一个可燃气体探测器检测到可燃气体浓度达成爆炸下限的20%时，ESD系统只报警，不联锁控制。当两个或两个以上可燃气体探测器检测到可燃气体浓度达成爆炸下限40%时，报警并立即启动安全联锁停车。7.4当罐内液化石油气充装量达成80%时，应高液位报警；当充装量达成85%时，进口紧急切断阀自动关闭。7.5当罐内液化石油气充装量降至10%时，应低液位报警；当充装量降至5%时，出口紧急切断阀自动关闭。7.6高低液位报警及联锁应考虑上下游工艺生产流程的规定。厂区布置及消防系统设计依据液化石油气球罐区(以下简称球罐区)布置及消防系统设计应按照GB50183、GB50160、GB50116、GB50219和SY5985的相关规定进行。厂区布置8.2.18.2.28.2.38.2.48.2.5仪表控制间应设立防爆仪表及电气设备，且仪表控制间室内地坪应比室外地坪高表2球罐与其他工艺装置的最小防火间距工艺装置液化石油气球罐（m）甲、乙类厂房和密闭工艺装置（设备）60有明火的密闭工艺设备及加热炉85有明火或散发火花地点（含锅炉房）100敞口容器和除油池（m3）≤3044＞3055全厂性重要设施85火车装卸鹤管45汽车装卸鹤管40辅助生产厂房及辅助生产设施6010kV及以下户外变压器65也许携带可燃液体的高架火炬90注1：全厂性重要设施时指集中控制室、马达控制中心、消防泵房和消防器材、35kV及以上的变电所、自备电站、化验室、总机房和厂部办公室，空压站和空分装置。注2：辅助生产厂房及辅助生产设施时指维修间、车间办公室、工具间、换热站、供注水泵房、深井泵房、排涝泵房、仪表控制间、应急发电设施、循环水泵房。球罐区布置8.3.1液化石油气球8.3.2成组布置的球罐区，相邻组与组之间的防火距离（罐壁至罐壁）不应小于8.3.3球罐成组布置时，不应超过两排。组内的球罐个数不应超过12个，总容积不得超过8.3.4液化石油气球罐组内的球罐总容积大于6000m38.3.58.3.6罐组周边应设立环形消防车道，道路宽度不应小于6m，路面上的净空高度不应低于防护墙8.4.18.4.28.4.38.4.48.4.5罐区的防护墙高度不应低于0.6m，隔墙高度不应低于8.4.68.4.78.4.88.4.9消防系统8.5.18.5.28.5.3着火罐冷却水供应强度不应小于0.15L/s•m2，保护面积按其表面积计算；距着火罐直径1.5倍范围内的邻近罐冷却水供应强度不应小于