【摘 要】本文以基礎(chǔ)液體化工產(chǎn)品為論述載體，從操作和安全管理方面，簡述了液體化工產(chǎn)品貯運(yùn)罐區(qū)的工藝設(shè)計(jì)，例如貯罐選址、布置、配管等主要方法。

前言

罐區(qū)是化工行業(yè)的液體產(chǎn)品用來貯運(yùn)的主要設(shè)施，它的設(shè)計(jì)和使用涉及到地址選擇、資金預(yù)算、操作的節(jié)能、運(yùn)行的安全性、環(huán)保、操作的可實(shí)施性、工程施工、后期的維護(hù)，以及日后擴(kuò)建、變更規(guī)劃等諸多方面。因此，在設(shè)計(jì)過程中，作為設(shè)計(jì)者，需要考慮到建造工藝、外部管道、土工建設(shè)、電氣建設(shè)、自控設(shè)施、環(huán)境保護(hù)、消防措施等一系列的專業(yè)分工和配合。

綜合目前行業(yè)內(nèi)的具體情況來看，國內(nèi)化工行業(yè)液體貯運(yùn)罐的設(shè)計(jì)布置，因設(shè)計(jì)人的不同大都各有差異；其中重要原因，便是當(dāng)前行業(yè)內(nèi)的設(shè)計(jì)工作，缺乏一個成熟而規(guī)范的例循依據(jù)，各類相關(guān)條款在普遍程度上都缺乏整合性。比如現(xiàn)行的《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，其中對安全方面給予了充分的重視肯定，但是針對于涉及到具體操作時人的因素，卻沒有一個全面的規(guī)范；而且，對于科學(xué)技術(shù)發(fā)展，而產(chǎn)生的相應(yīng)最新成果，比如自動滅火裝置、自動報警配置，都沒有一個肯定的說明?；仡^再看看國外發(fā)達(dá)國家的罐區(qū)、加油站等，有很多都位于人員密集區(qū)域，但是因?yàn)槠湓O(shè)計(jì)、運(yùn)行、管理的科學(xué)性，其安全系數(shù)普遍很高。再比如國內(nèi)，幾十年來就矗立在馬路旁邊，安全運(yùn)行了半個世紀(jì)的上海市區(qū)煤氣公司大煤氣柜，其安全性亦是來自于規(guī)范科學(xué)的管理操作。分析平常我們所看到的眾多惡性事故，不少都來源于不科學(xué)、不規(guī)范的設(shè)計(jì)，和像違規(guī)操作、擅離職守等人為因素等人為因素而造成。本著共同研討，安全有效提高罐區(qū)設(shè)計(jì)綜合水平的目的，筆者在下文中，就日常設(shè)計(jì)工作中一些代表性問題，總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)和看法，以便和大家共同學(xué)習(xí)進(jìn)步。

一、罐區(qū)的選址

我們都知道，罐區(qū)設(shè)計(jì)工作的第一個問題是選址；位置合適， 對于客戶的便利性是不言而喻的；同時對于運(yùn)營方來說：合適的位置選擇，也可以減少運(yùn)輸費(fèi)用的支出、節(jié)省施工中管道材料的應(yīng)用，像其它占地和資金投入，工作泵的能量消耗、建成后的管理經(jīng)營等，都是可以讓經(jīng)濟(jì)效益得到顯著提升的。

設(shè)計(jì)罐區(qū)時，其位置的選定，應(yīng)該遵循幾個主要的要點(diǎn)：

1、地理、地形、地質(zhì)和氣象條件。

2、工藝物料性質(zhì)、吞吐量、危險等級。

3、鐵路、公路、物料方向， 水、電、氣、公用工程配套條件。

4、建筑物、廠房周圍的外部環(huán)境條件。

5、防火、防雷、防爆、三廢處理等。

6、安全環(huán)保消防要求。

罐區(qū)所選地址的地域位置、相關(guān)地質(zhì)的情況、日常的氣象氣候條件等，都應(yīng)得到重點(diǎn)的考慮。比如出現(xiàn)洪澇災(zāi)害時，罐區(qū)所在如果是低洼地段，其危險性不言而喻；而罐區(qū)的地質(zhì)情況，如承壓性不達(dá)標(biāo)的話，一旦罐內(nèi)承重，則存在罐區(qū)下沉的危險；同時，我們對于氣象氣候變化所帶來的負(fù)面影響，亦要引起足夠的重視，像管道設(shè)備因冬季低溫、夏季陽光高溫、曝曬等，而引起的損壞乃至泄漏，都需要我們加以綜合的評定。

二、基于安全的設(shè)計(jì)和布置要貫穿整個設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行過程

所設(shè)計(jì)罐區(qū)盡量定位于工藝裝置一側(cè)，這樣對于安全和最大程度的使用安全措施，有著根本性的意義，同時，也可以為將來該罐區(qū)和相關(guān)工藝裝置的發(fā)展提升留下可行性的空間。

裝卸棧中應(yīng)建設(shè)于罐區(qū)內(nèi)非工藝裝置的其它區(qū)域，須必免在發(fā)生事故的時候危脅到工藝裝置系統(tǒng)的安全。

安全通道必須互相聯(lián)通，并根據(jù)實(shí)際情況，科學(xué)的設(shè)置于罐區(qū)周圍。要保證做到當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，即使其中一條或以上發(fā)生堵塞時，其它的安全通道也可暢通無阻的使用。

為罐體和周圍其它設(shè)施科學(xué)的設(shè)置間距；這一點(diǎn)，主要根據(jù)所針對的液化化工產(chǎn)品，其性質(zhì)品種和實(shí)際危險等級而定。根據(jù)目前常見的液體化工產(chǎn)品危險等級來看，一般分為以下幾個等級：產(chǎn)品的閃點(diǎn)低于23℃為A級，閃點(diǎn)23℃至66℃為B級，閃點(diǎn)高于66℃為C級。間距設(shè)置的同時，要綜合考慮到設(shè)計(jì)總圖和場內(nèi)電氣設(shè)計(jì)的防燃防爆規(guī)范等因素。

針對易燃類液體化工產(chǎn)品，其罐體區(qū)應(yīng)設(shè)計(jì)合適的圍堤，以便于發(fā)生泄漏時的控制，標(biāo)準(zhǔn)情況下，控制圍堤的最低容積須≥最大罐體容積的110%，同時，控制圍堤之外應(yīng)建立控制閥或者切斷閥。

罐體一般情況下采取編列成組的排列方式。但有時考慮到不同罐體貯有不同液體化工產(chǎn)品時，可能會發(fā)生熱化學(xué)反應(yīng)，此時，則應(yīng)當(dāng)將其分開編列，避免集中一處。同時編列一起的罐體之間，要設(shè)置一個或多個公用道路，具體可以考慮到貯罐的數(shù)量，保證兩種以上的安全撤離方式。需要注意的是，在單個控制圍堤內(nèi)，貯罐所列總數(shù)量不要多于6個。

同一場內(nèi)滅火器材的配置，對于普通類型的非易燃易爆產(chǎn)品，比如酸堿類型產(chǎn)品的罐體，可以不設(shè)置控制圍堤，但針對于該產(chǎn)品類型所必須的沖洗急救設(shè)施，和急救裝備，則必須設(shè)置。

此外，在設(shè)計(jì)大型石油化工類罐區(qū)時，由于其占地面積較大，品種較多，故多運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)的自動化儀表，以及安全、報警類設(shè)施。

三、罐區(qū)的管道設(shè)計(jì)

罐區(qū)管道設(shè)計(jì)有四種方式：埋地、管溝、沿地及架空設(shè)立。

水體管道埋地鋪設(shè)需要埋設(shè)于冰凍線之下，其深度最低為距地面750mm，以最大程度的防止低溫冰凍；消防栓用水管，應(yīng)按環(huán)狀總管埋設(shè)以使總管各處壓力均一；煤氣管道的埋地鋪設(shè)不可涉及塑料材料和接近于飲用水管道。

如果沒有低溫凍或易燃?xì)怏w的安全隱患，則可設(shè)計(jì)管溝為敞開式，這樣可方便的沿道路鋪設(shè)，而且對于后期的維護(hù)安裝，都十分的便利。

沿地鋪設(shè)的方式較為常見，其設(shè)計(jì)施工都很經(jīng)濟(jì)，也便于檢修；但是須要注意占地大，而且容易和人行通道部份發(fā)生沖突，故一般都輔以跨梯設(shè)施。

架空鋪設(shè)有占地面積小、不會和通道發(fā)生沖突、管道配置的走向有很大的自由度、空間利用率也高等優(yōu)點(diǎn)。這種設(shè)計(jì)施工方式相對于較緊湊的安全物料管道非常合適。同時，管廊下方的空間，則可用來布置泵類和其它設(shè)備，可以省去泵房的設(shè)立。而且施工中，管架的設(shè)置相對經(jīng)濟(jì)節(jié)省，也有利于通道的通暢。此種方式的缺點(diǎn)是，容易受到罐區(qū)設(shè)計(jì)布置的限制，對于那些設(shè)計(jì)布置很松散的罐區(qū)類型，則外架管道的投資，可能會較高，這樣便利管道拉長反而增加成本。

罐體基礎(chǔ)的沉降度可能性分析，也是我們在設(shè)計(jì)中須要特別注意的。針對這一點(diǎn)，當(dāng)前通行的方案是用柔韌性達(dá)標(biāo)的軟性管道進(jìn)行連接。

泵設(shè)備需要盡量靠近罐體，泵吸入管線的任何變小都要用偏心大小頭。泵自上方吸入時，大小頭平的部分放在底部。泵自下方吸入時，大小頭平的部份放在頂部。所有位于泵上方的吸入管線應(yīng)安排自設(shè)備直接朝向泵而排凈，不要有凹穴。

四、罐區(qū)環(huán)保設(shè)計(jì)

根據(jù)當(dāng)前我國工業(yè)衛(wèi)生的具體要求，設(shè)計(jì)合理規(guī)范的罐區(qū)污水、廢氣、以及含毒介質(zhì)排放和揮發(fā)系統(tǒng)。

通常情況下，罐區(qū)除了清洗罐體時，一般是不經(jīng)常排污排放的；所以，設(shè)計(jì)罐區(qū)排污系統(tǒng)時，主要需要解決的是其產(chǎn)生的有害氣體時，對空氣環(huán)境的有害影響。日常我們的設(shè)計(jì)工藝中，液體化工類貯罐，較多的采用了水封槽密封的措施；而油類罐體多為設(shè)置呼吸閥和防火器。在針對包裝和從其它地方所泄漏氣的隱患時，則多用水力噴射泵抽真空噴射吸收。

結(jié)語

作為設(shè)計(jì)者，我們必須清楚而深刻的認(rèn)識到罐區(qū)安全和科學(xué)設(shè)計(jì)的重要性，一旦發(fā)生事故，其帶來的損失和影響是無法預(yù)估的；所以，伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我們只有不斷學(xué)習(xí)和探索，對罐區(qū)預(yù)防保護(hù)措施精準(zhǔn)的定位與設(shè)計(jì)， 認(rèn)真考慮設(shè)計(jì)工作中的每一個步驟，才能無愧于我們設(shè)計(jì)工作者的職責(zé)。