大會報告5：王金良老師--液化烴儲罐區設計技術要點.pdf

1、液化涇儲罐區設計技術要點時間：2020.08.27主講人：王金良#page#目錄（一）液化經定義（二）石油天然氣工程設計防火規范GB50183-2015發布公告到暫緩實施（三）球罐設計壓力、設計溫度如何正確選?。ㄋ模O度、高度危害性介質球罐區注意事項（以PO為例）（五）極度、高度危害性介質球罐區火炬排放系統（以PO為例）（六）覆土式液化怪儲罐（七）液化涇裝卸站液化涇氣體管道阻火器討論#page#（一）、液化經定義1石油化工企業設計防火規范GB50160-2008定義2.0.19液化經一liquefied hydrocarbon在15時，蒸氣壓大于0.1MPa的經類液體及其他類似的液休，不包括液

2、化天然氣。GB50160-20082.0.20液化石油氣liquefied petroleum gas(LPG）在常溫常壓下為氣態，經壓縮或冷卻后為液態的C、C及其混合物2石油化工企業設計防火標準GB50160-2008（2018版）定義2.0.19液化經liqucfied hydrocarbon在15C時，張液體。GB50160-2008（2018版）2.0.20液化石油氣liquefied pet在常溫常壓下為氣態，經壓縮或冷卻后為液態的C、C.及其混合物。#page#（一）液化怪定義3石油天然氣工程設計防火規范GB50183-2004定義液化石油”元態，經壓縮或冷卻后液態的丙燒燒及其混合

3、物。穩定輕擇中油品：凡終沸點充許含B面190，在規定的蒸廠燒。也稱天然汽油2004GB50142.1.未穩定從凝析氣中分離出的未經穩定的經類液體穩定凝析油車費成分的油品。2.1.8和其他成分。4根據液化豎定義，液化天然氣（LNG）屬于液化堅2019年4月1日石油化工企業設計防火標準GB50160-2008（2018版）實施后，如果石化廠有LNG儲運設施，執行GB50160-2008（2018）相關規定。#page#職革密屬質導了業STOZ-88tOS+事工與必甲址（二）發布石油天然氣工程設計防火規范GB50183-2015公告住房城鄉建設部關于發布國家標準石油天然氣工程設計防火規范的公告中華人

4、民共和國住房和城鄉建設部公告第858號其中，第3.1.13.1.2（1、2、3）、3.2.2、3.23、40.8、5.21、5.22、5.3.1、6.11、6.3.8、6.6.5、6.6.7、6.6.10（4）、6.7.3、6.7.8、6.8.1、6.8.9（4）.6.8.12、6.9.7、7.3.2、8.3.1、8.4.3（1）、8.4.6(1）.8.4.8.8.4.9.8.5.4.8.6.1、9.2.3、10.1.4、10.2.5.10.2.9、10.3.8、10.4.3、10.4.4條（款）為強制性條文，必須嚴格執行，原國家標準（石油天然氣工程設計防火規范GB50183-2004同時度止

5、本規范由我部標準定額研究所組織中國計劃出版社出版發行。中華人民共和國住房和城鄉建設部2015年年6月26日#page#（二）石油天然氣工程設計防火規范GB50183-2015發布公告到暫緩實施2016年2月住建部第一次發布調整GB50183-2015實施日期通知住房和城鄉建設部標準定額司關于調整國家標準石油天然氣工程設計防火規范實施日期的通天口住房城鄉建設部標準定額司！建標標函2016130號各有關單位：為貫徹落實國務院安全生產相關要求，進一步完善國家標準石油天然氣工程設計防火規范GB50183-2015的內容，經研究，現將國家標準石油天然氣工程設計防火規范GB50183-2015實施日期由原

6、2016年3月1日調整為2016年7月1日，請遵照執行。#page#（二）石油天然氣工程設計防火規范GB50183-2015發布公告到暫緩實施2016年6月住建部第二次發布暫緩實施GB50183-2015通知住房城設部司函有油天然工程設GU60183-2015的通知各有關單位：為貫御落實國務院安全生產相關要求，進一步完著國家標準g有油天然氣工程設計防火規范CB50183-2015的內容工程建設標準化信息網（cn）上公布，在新版規范實施日期未公市前，仍按石油天然氣工程設計防火3店住房城鄉建設部標準定額司2016年6月24日#page#職飛屬質導業買SOz-88tosa+事工與彩甲址（二）2020

7、年1月住建部發布工程建設規范標準編制及相關工作計劃關于GB50183-2004修編計劃，目前征求意見稿已出來適用于新退、擴泡和改建的陸上油氣圍工程、海洋油氣田陸上絲確工程、液化天然氣站場工程，油氣管道站場及線降酸斷問（室）工程的防火設計，不適用于浮動式液化天氣設施、按填國家能退局、淡化天然氣供應站工程、管輸獨立石油庫工程和原油儲量大于12000002站場。石油天然氣工程設計防火標準主要修訂內容：調整適用范圍，擴大到法氣管道缺路截斷閱（室）：對天然氣站場規很進行置中國石治天然氣集團有中國石油天然氣股份有限公司規劃總院應色管理部。修訂2020.12新劃分：加污水排水設施的要求：明確原油稅庭裝量區消

8、防要求取消石油天然氣站場全將住房和城鄉|限公司8B50183-2004設部凍式儲鍵的相關要求：提出液化天然氣站場區域布量具體的防火間退要求場工藝設施以及火災自助報警和氣他振測系統的要求，游減化天然氣站場的一級規定和附動與其他章節合井：增加了減化天然氣站場液化天然氣油潤量計算等。#page#（三）球罐設計壓力、設計溫度如何正確選取設計壓力特種設備安全技術規范TSG21-20163.1.9壓力3.1.9.1設計壓力和計算壓力（1）設計壓力，是指設定的壓力容器頂部的最高壓力，與相應的設計溫度一起作為設計載荷條件，其值不低于工作壓力；3.1.9.3常溫儲存液化氣體壓力容器的設計壓力常溫儲存液化氣體壓力

9、容器的設計壓力，應當以規定溫度下的工作壓力為基礎確定：TSG21-2016規定表3-1常溫儲存液化氣體壓力容器規定溫度下的工作壓力規定溫度下的工作壓力液化氣體有保冷設施臨界溫度無保冷設施無試驗有試驗實測最高工作溫度實測溫度并且能保證低于臨界溫度D.0S50飽和蒸壓力可能達到的最高工作溫度下的飽和蒸氣壓力在設計所規定的最大充裝量下為試驗實測最高工作溫度下的0.osv50的氣體壓力#page#（三）球罐設計壓力、設計溫度如何正確選?。?）常溫儲存混合液化石油氣壓力容器規定溫度下的工作壓力，按照不低于50時混合液化石油氣組分的實際飽和蒸氣壓來確定，設計單位在設計圖樣上注明限定的組分和對應的壓力；若無

10、實際組分數據或者不做組分分析，其規定溫度下的工作壓力不得低于表3-2的規定。TSG21-2016規定表3-2規定溫度下的工作壓力（MPa）混合液化石油氣50飽和蒸氣壓力（MPa）無保冷設施有保冷設施小于或者等于異丁燒等于50異丁燒的可能達到的最高工作溫度下50飽和蒸氣壓力飽和蒸氣壓力異丁燒的飽和蒸氣壓力大于異丁燒50飽和蒸氣壓等于50丙燒的可能達到的最高工作溫度下力、小于或者等于丙烷飽和蒸氣壓力丙燒的飽和蒸氣壓力50飽和蒸氣壓力大于丙燒等于50丙烯的可能達到的最高工作溫度下50飽和蒸氣壓力飽和蒸氣壓力丙烯的飽和蒸氣壓力#page#（三）球罐設計壓力、設計溫度如何正確選取設計溫度TSG21-20

11、16、GB/T12377-2014、GB/T150-2011關于設計溫度定義TSG-2016規定3.1.10溫度TSG21-2016規定（1）設計溫度，是指壓力容器在正常工作條件下，設定的元件溫度（沿元件截面的溫度平均值），設計溫度與設計壓力一起作為設計載荷條件；（2）常溫儲存壓力容器，當正常工作條件下大氣環境溫度對壓力容器殼體金屬溫度有影響時，其最低設計金屬溫度不得高于歷年來月平均最低氣溫（當月各天的最低氣溫值相加后除以當月的天數）的最低值。GB/T12337-2014規定3.7.7GB/T12337-2014規定球罐在正常工作情況下，設定的元件的金屬溫度（沿元件金屬截而的溫度平均值）。設計

12、溫度與設計壓力一起作為設計載荷條件。設計溫度不得低于元件金屬在工作狀態下可能達到的最高溫度。對于0以下的金屬溫度，設計溫度不得高于元件金屬可能達到的最低溫度標志在銘牌上的設計溫度應是球殼設計溫度的最高值或最低值。元件的金屬溫度可用傳熱計算求得，或在已使用的同類球上測定，或按內部介質溫度并結合外部條件確定。#page#（三）球罐設計壓力、設計溫度如何正確選取GB/T12337-2014規定GB/T12337-2014規定1的低值GB/T150-2011規定GB/T150-2011規定設計溫度的計溫分別設定每部分的設計溫度在已使用的度并結合外部條件確定3）部介質定體金園在確當范分溫度的影#page

13、#（三）球罐設計壓力、設計溫度如何正確選取問題1-9：GB150.1中3.1.9條，最低設計金屬溫度如何確定：是否包括環境溫度影響？是否包含鞍座等非受壓元件？【3.1.9】答：最低設計金屬溫度是指設計時，容器在運行過程中預期的各種可能條件下各元件金GB/T150-2011問題解答及案例GB150-2011壓力容器問題解答及算例屬溫度的最低值。這里所說的“各種可能條件”包括正常工作情況，還應考慮可能出現的最低工作溫度、工作中的不正常工況、自動制冷、大氣環境溫度以及其他制冷因素，臺容器的各個受壓元件可能具有不同的最低設計金屬溫度。最低設計金屬溫度是考慮，材料的選用除應滿足容容器及元件可以承受的最低

14、溫度，是設計選材的重要依據之器各設計工況條件下的使用要求外，還應確保在最低設計金屬溫度下對材料及其焊接接頭的低溫韌性要求。鞍座等非受壓元件的材料選擇應按其相應的產品標準規定，不在本條考慮。#page#（三）球罐設計壓力、設計溫度如何正確選取常見丙烷、丙烯、乙烷、乙烯液化經介質設計溫度確定丙烷、丙烯、乙烷、乙烯球罐設計溫度，按照國內標準要求最高取50；根據GB/T150-2011規定，根據最低金屬設計溫度，丙烷、丙烯最低溫度應該取沸點溫度，丙烷沸點-42.09，丙烯沸點-47.4。因此丙烷、丙烯球罐設計溫度最低值在容器表中寫的是-45或者-50。乙烷球罐最低設計溫度，為了本質安全，沸點-88.6

15、，在容器表中寫的是-94壓之容器首臺08Ni3DR鋼制3000m乙烷球罐的設計和制造洛陽河南#page#（三）球罐設計壓力、設計溫度如何正確選取乙烷球罐最低設計溫度燒球罐的設計國內外均設有設計建造過項目：考慮到系統中的工藝和座裝容積的要求基子本質安車的理念將二燒球罐的公稱容積定為3000設計溫康球罐的縣體設計參數如36-表所示表13NOa燒球腦生題設計Tale修安項日停色物料名稱已城公稱容機m3000UUD容期佳歐健直程m焊接接頭系效1.0413介質窗度k冰壓中裝市數口號壓力試驗設計壓力Pa1.73最高工作壓力小f1.50最南工作度20地震設防幫度7度CO.#page#（三）球罐設計壓力、設計

16、溫度如何正確選取乙烯球罐最低設計溫度乙烯沸點-103.7，按照前面原則，乙烯球罐最低設計溫度取-104，目前國內乙烯球罐最低設計溫度取值有兩個數據，-48，-67取值-45主要是球罐平時工作儲存溫度在-35左右取值-67,考慮了本質安全第51卷第1期Vol.51 No.12014年2月Fcb.201409MnNiDR制2000m乙烯球罐的分析設計黃金國，陳永東，陳崇剛，緩平”，耿永豐，郭春光（1.合肥通用機械研究院，合肥230031：2.中石化洛陽工程有限公司，河南洛陽471003）介紹了國內首臺設計溫度-67C的2000m乙烯球罐設計參數的確定、球殼用鋼板的選取過程。對09MnNiDR制造2

17、000球罐的結構設計、有限元應力分析、制造和安裝過程中的技術要求進行了詳細分析和評價。#page#（三）球罐設計壓力、設計溫度如何正確選取乙烯球罐最低設計溫度乙烯球罐的設計以前，車次低為-50C基于本質安全度定為計參數如表1所示表12000和車科1項日夢效項日發數物料名稱M密度15700公稱容積/m000球罐直徑/mm容祥美別1.0焊接接頭系數7度（量）0.9地重設防熱度充裝系數壓力試驗水壓腐蝕精度/mm1.0設計壓力商乙烯球罐體的最低設計金屬溫度（MDMT），根據API251液化石油氣設施的設計與建造“4.2.2條”的規定來確定。即按在殼體上產生的應個達到10%的抗拉強度時的壓力相對應的溫度

18、，作為最低設計金屬溫度。所選材料應在此最低設計金屬溫度下進行沖擊試驗。因此乙烯球罐最低設計金屬溫度（MDMT）取-670#page#（四）極度、高度危害性介質球罐區注意事項（以PO為例）球罐組平面布置符合下列要求由于環氧丙烷毒性類別屬于高度（II），根據儲罐區防火堤設計規范GB50351-2014第3.2.1條第7款“7儲存I級和級毒性液體的儲罐不應與其他易燃和可燃液體儲罐布置在同一防火堤內?！币幎?，環氧丙烷球罐組需要單獨成組根據石油化工儲運系統罐區設計規范SHT/T3007-2014第6.4.2規定6.4.2壓力儲罐的安全閥設置應符合下列規定：g）安全閥排出的氣體應排入火炬系統。排入火炬系統

19、確有困難時，除I級有毒氣體外，其他可燃氣體可直接排入大氣，但其排氣管口應高出8m范圍內儲罐罐頂平臺3m以上，也可將安全閥排出的氣體引至安全地點排放#page#（四）極度、高度危害性介質球罐區注意事項（以PO為例）工藝管道在環氧丙烷球罐上進上出問題解決根據鋼制球形儲罐GB12337-2014第5.6.5規定，見下5.6開孔及開孔補強5.6.1開孔及開孔補強應按GB150.3-2011中第6章（分析設計時按JB4732-1995）的規定5.6.2球殼與接管的焊縫應采用全焊透接頭。5.6.3球殼上、下極中板應各設置一個公稱直徑不小于500mm的人孔。5.6.4球罐人孔、接管法蘭應采用帶頸對焊法蘭。5

20、.6.5盛裝毒性程度為極度或高度危害介質的球罐，進出口應在上極開孔#page#（四）極度、高度危害性介質球罐區注意事項（以PO）由于工藝要求，目前在國內只能做到上進下出，無法做到上進上出為此事，工程公司（設計院）召開了技術委員會會議，進行了公司級評審，工藝及國家標準都要滿足。最后工藝管道出口采用下進下出方案，并報容委會備案。工藝管道出口開在下人孔蓋板上，人孔法法蘭用焊唇，接管直接焊接#page#（五）極度、高度危害性介質球罐區火炬排放系統（以PO為例）環氧丙烷球罐安全閥氣體排往地面火炬解決決依據SH3009-2013石油化工可燃性氣體排放系統設計規范，第10.1.2條地面火炬不得用于處理毒性為

21、極度或高度危害的有毒可燃性氣體。石油化工可燃性氣體排放系統設計規范這一條中的毒性類別是指急性毒性。對環氧丙烷急性毒性的計算如下：環氧丙烷的毒物危害指數分項指標見HG/T20660-2017表A.0.1中的序號107，LC50（急性吸入）級別是2級（積分制是2），LD50（急性經口）級別是1級（積分制是1），LD50（急性經皮）級別是1級（積分制是1）；積分制的含義見HG/T20660-2017表A.0.2內容，即積分制是1表示的是輕度危害，積分制是2表示的是中度危害。這個與GBZ230-2010標準是一致的；根據LC50（急性吸入）級別是2級（積分制是2），LD50（急性經口）級別是1級（積分

22、制是1），LD50（急性經皮）級別是1級（積分制是1）判讀，可以得知環氧丙烷的急性毒性屬于中度或者輕度危害，不屬于極度或者高度危害#page#（六）覆土式液化涇儲罐（子彈頭儲罐）#page#（六）覆土式液化涇儲罐2020年8月7日，廣州（洛陽）工程公司自主研發的“覆土式液化經儲罐成套技術”順利通過中國石油和化學工業聯合會組織的技術評審。公司總經理韓衛國和技術部、儲運工程室、設備室、土建室等部門相關負責人及專家參加了會議。該技術克服了地上儲罐占地面積大、容易受外部因素影響、火災風險高等缺點。所開發的覆土式液化經儲罐抗浮措施合理，研發的防腐方案可靠，采用了穩妥的基于基礎不均勻沉降的罐體力學模型和技

23、術措施。目前所開發的覆土式液化怪儲罐成套技術符合國家現行安全技術規范和相關技術標準的要求本次評審會邀請了合肥通用機械研究院陳學東院士、壓力容器標準化技術委員會壽比南教授等9位專家，與會專家對該成果給予了高度評價，認為該技術方案可行，相比傳統地上儲存方式更加安全可靠#page#（六）覆土式液化涇儲罐惠生公司在2015年完成了國外工程覆土式液化經儲罐區設計工作；#page#（六）覆土式液化涇儲罐惠生公司在2015年完成了國外工程覆土式液化燒儲罐區設計工作；#page#（六）覆土式液化涇儲罐CALCULATIONREPORTFOUNDATION FORV-1101A-J子彈罐V-1101A-計算書#

24、page#（七）液化燒裝卸站液化涇氣體管道阻火器討論現場檢查，經常碰到專家要求在液化燒裝卸站鶴管氣體支管上要求安裝阻火器，依據是移動式壓力容器充裝許可規則附件A3.1工藝設備、管道和設施第12條要求，充裝易燃易爆介質的管路系統，應當設置阻火器。從設計角度講，液化經裝卸站鶴管氣體支管上不需要安裝阻火器A3工藝設備、管道與設施43.1基本要求安全附件有關安全技術（1）選用的特種設手相應許的單位生規范及其相應標準規定并莊由取當按照要求理使用登記手續使用前（2）特種設備使用單位在投（3）具有一定定式儲存能力（4）充裝系合格：養和定期檢查安全附件和承E附件等應當進行家信（5）對特種及工技術規范的并且確保

25、按照有復求3日（6）建立特全技術檔案警裝置（7）儲鍵應裝（座壓液體或者充裝（低）（8）具備復核量介質為商壓力（介質為壓縮的能力與裝性：（9）有對超裝（10）充裝易燃、有監卷（11）充裝系統應當具有緊臺緊急停車功福中#page#（七）液化燒裝卸站液化涇氣體管道阻火器討論阻火器分為阻爆燃、阻爆轟阻火器兩大類，阻爆轟阻火器又分為穩態、非穩態型式；非穩態阻爆轟阻火器可以安裝到管道任何位置，而阻爆燃、穩態阻爆轟阻火器只能安裝到合適區域，阻爆燃適用于L/D50區域，但穩態阻爆轟阻火器位置在實際工程中無法預測（L/D120就是穩態阻爆轟阻火器位置觀點是不對的AY2爆燃區域穩態區域403015006201000非穩態區00S102030405010這條線是X市3，圖中沒有具體的LD數值am這張圖來白陽火器的選擇、應用和使用指南執行CENTR16793-2016第10頁，是標準正式#page#謝謝！#page#