針對煉油廠現有裝置常壓污油污水系統改造的技術探討

洪梅(南京金凌石化工程設計有限公司，南京 210042)

1 火炬連通線設置止回閥

在污油污水緩沖罐罐頂設置火炬連通線，設置常開的閘閥，保證罐頂排放氣能順利進入火炬系統，避免污染大氣。同時設置止回閥，保證火炬氣不會倒串至緩沖罐。

2 緩沖罐設計壓力的選擇

緩沖罐氣相與火炬總管連通，罐子操作壓力應為火炬線背壓，但一般大型石油化工廠火炬系統背壓不穩定，大致在0.05-0.1MPa(G)范圍，故緩沖罐操作壓力設置不應低于0.1MPa(G)。

由于緩沖罐操作經常處于間歇操作，而氣相線與火炬總管設置止回閥后，罐體排液時會因氣相空間變大而導致罐內可能產生負壓，為避免罐子抽空，罐體設計時需考慮負壓工況。

在工程運用中，緩沖罐一般按設計壓力0.35MPa(G)/-0.1MPa(G)進行設計，此設計壓力的選擇可避免罐頂設置復雜的壓力控制系統及補氮措施等。

3 介質毒性程度及管道級別的劃分、管道系統選材

硫化氫屬于高度危害介質。當氣相介質中H2S含量大于等于5%時，介質毒性及可劃分為高度危害介質了，并應劃分為GC1第一類管道。其主要設計文件需進行設計、校對、審核、審定4級簽署。

根據《特種設備安全技術規范》(TSG D0001-2009)，我們常用的《輸送流體用無縫鋼管》(GB/T8163-2008)的無縫鋼管及其對焊接管件不得用于GC1級管道。除非逐根進行超聲檢測，并且不低于GB/T5777-2008《無縫鋼管超聲波探傷檢驗方法》L2.5級要求，允許用于設計壓力不大于4.0MPa的GC1第一類管道。在實際操作中，僅針對該部分管道做特殊檢驗要求不易操作，施工過程中容易混淆。故盡量避免選用。而選用《石油裂化用無縫鋼管》(GB9948-2013)代替。

4 設置罐頂安全閥

4.1 安全閥泄放量的確定

《煉油裝置工藝設計規范》7.1.2條規定，安全閥的泄放量應按火災、動力故障或操作故障等事故中的最大一種情況考慮。

針對本系統，可能存在容器出口關閉、緩沖罐過滿、自動控制故障、火災等突發狀況。應分別計算其泄放量，選取其中最大值作為安全閥選型的依據。

對于容器出口關閉、緩沖罐過滿、自動控制故障三個突發狀況，均為液體泄放，可按液體進入量作為泄放量。

4.2 火災工況泄放量

火災工況泄放量可根據《石油化工裝置工藝管道安裝設計手冊第一篇設計與計算》進行計算。

對于無保溫層的容器:

Gv＝25.5X104F·A0.82/Hv

其中F——系數，容器設在地面下用砂土覆蓋時，取F=0.3；容器在地面上時，取F=1；容器設置在大于101/m2·min噴淋設施下時，取F=0.6。

A——容器的受熱面積(m2)

Hv——在泄放壓力下液體的蒸發潛熱，kJ/kg。(低于93 kJ/kg不能用)。

對有完善保溫層的容器:

G＝9.4(650-t)λ·A0.82/δ·Hv

其中G——容器的安全泄放量，kg/h；

t——泄放壓力下的飽和溫度，℃；

λ——常溫下隔熱材料的導熱系數，W/m·K

δ——保溫層厚度，m；

關于外部隔熱，在《泄壓和減壓系統指南》(SY/T10043-2002)3.15.5中有詳細闡述，需要注意的是:

完善隔熱層是指保溫材料在火災中有良好的耐熱性和機械強度:

①隔熱層應能承受暴露溫度為904℃且長達2h的情況；

②安裝好的裝置應該確保防火隔熱層在經受了消防的高壓水流，如來自手提消防帶或監測孔(若安裝的話)的液流沖擊后，仍不致脫落。

4.3 安全閥配管的相關注意事項

4.3.1 安全閥的安裝位置應靠近被保護的設備或管道。應安裝于易于調節、檢查、檢修和拆卸的位置，周圍要有足夠的檢修空間。

4.3.2 安全閥的進出口管道上設有切斷閥時，切斷閥上應標注鉛封開(C.S.O)，設有副線閥時，副線閥上應標注鉛封關(C.S.C)。安全閥切斷閥應選用閘閥，閥桿應水平安裝，不可朝上，以免閥桿和法辦連接的銷釘腐蝕或松動時，滑板下落。

4.3.3 安全閥入口管道布置成能自排泄到被保護的設備或管道主管內，如圖所示:

4.3.4 本文涉及的安全閥出口介質應排入密閉系統，安全閥出口管道高于放空總管時，由安全閥出口至放空總管應有向下的坡度，并應順流向45度斜接到放空總管的頂部，DN小于等于40的管子可以90度垂直連接，放空管不得從下部接入放空總管。

4.3.5 安全閥出口管道低于放空總管并可能有凝液存在時，應在安全閥出口管道上的低點易于接近的地方設排液管及閥門，并應將排液管引至安全地區或凝液收集罐，假如放液閥不易接近時，可設雙閥，即在安全閥出口靠近低點處設一常開閥門，閥后接一段排液管至容易接近處再設一操作閥。

4.3.6 考慮到安全閥出口反力，安全閥出口需妥善設置支架。

[1]TSG D0001-2009《特種設備安全技術規范》

[2]HG/T20570.2-95《安全閥的設置和選用》

[3]《石油化工裝置工藝管道安裝設計手冊第一篇設計與計算》(第三版)