新建10萬方原油儲罐工程設(shè)計總結(jié)

-PAGE9-中國石油華北石化分公司新建10×104設(shè)計總結(jié)中國石油集團工程設(shè)計有限責任公司華北分公司二〇〇八年三月中國石油華北石化分公司新建10×104設(shè)計總結(jié)編寫人：項目經(jīng)理：總經(jīng)理：目錄TOC\o"1-2"第一章概述 3第一節(jié)設(shè)計概況和依據(jù) 3第二節(jié)設(shè)計指導(dǎo)思想 4第三節(jié)設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計進度 5第二章設(shè)計特點 6第一節(jié)工藝技術(shù)與流程 6第二節(jié)平面布置 7第三節(jié)工藝安裝 8第一章概述第一節(jié)設(shè)計概況和依據(jù)1．設(shè)計概況工程名稱：中國石油華北石化分公司新建10×104建設(shè)地點：河北省任丘市東部華北石化公司原油罐區(qū)，屬于擴建項目。2．項目建設(shè)背景華北石化分公司加工的大部分原料油均是通過管線輸送的華北油田和冀東油田原油，只有一少部分來自火車裝車場。公司現(xiàn)有的4座原油儲罐均為50000m3儲罐，總計算罐容為22.01×104m3，有效罐容為20.24×104m3，約17.21×104t。首先在原油儲存操作彈性3天的情況下，為保證生產(chǎn)安全平穩(wěn)運行，華北石化分公司的最低原油儲存為5.76×104t/d，最高原油儲存為9.65×104t/d，當前的原有罐容僅僅能夠維持原料需求。其次，由于不同油品硫含量的差別，為保證汽油產(chǎn)品出廠合格，必須考慮對冀東油田原油、華北油田北部和南部原油實行分輸分儲分煉。再次，500×104t/a煉油裝置設(shè)計每年操作時間為8400小時（350天），按照平均加工量計算，檢修期間三條進廠輸油線的原油最小啟輸量合計約為1.62×104m3/d，所以停工時最低輸油量將達到24.3×104m3。因此，為保證3．設(shè)計依據(jù)1）中國石油天然氣股份有限公司規(guī)劃計劃部《關(guān)于遼河油田等五家地區(qū)公司新建原油儲罐的批復(fù)意見》，油計函字[2007]65號，2007年62）中國石油天然氣股份有限公司華北石化分公司關(guān)于《10萬方原油罐可研預(yù)審查會議紀要》，2007年83）中國石油天然氣股份有限公司華北石化分公司科技信息處關(guān)于《中國石油天然氣股份有限公司華北石化分公司新建10×104m3原油儲罐》的設(shè)計委托書4）中國石油天然氣總公司煉油與銷售分公司《關(guān)于華北石化新增原油儲罐工程開展下步工作的通知》，2007年10月22日（附件4）5）中國石油集團工程設(shè)計有限責任公司華北分公司編制的《中國石油華北石化分公司新建10×104m3原油儲罐可行性研究報告》，2007年第二節(jié)設(shè)計指導(dǎo)思想1．設(shè)計原則1）貫徹集團公司“安全第一、環(huán)保優(yōu)先、以人為本”理念，堅決把安全、環(huán)保放在重要位置。2）充分結(jié)合儲運系統(tǒng)的實際情況，考慮工程建設(shè)、管理需要，便于油品儲存、調(diào)運。3）貫徹節(jié)約用地原則，因地制宜，優(yōu)化布局，盡量減少用地，不占或少占耕地。4）依托已建站場的配套系統(tǒng)，充分利用現(xiàn)有設(shè)施，節(jié)約建設(shè)投資。6）儲罐的建設(shè)統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局，并為今后發(fā)展留有一定的擴建余地。7）嚴格執(zhí)行國家及行業(yè)的有關(guān)標準、規(guī)范和規(guī)定，采用先進的成熟的工藝技術(shù)和設(shè)備，簡化工藝流程，力求運行安全可靠。2．設(shè)計中采用的主要標準規(guī)范《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》GB50160-92（1999年版）《石油化工企業(yè)儲運系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范》SH3007-1999《鋼制焊接油罐》 APl650《鋼制焊接油罐結(jié)構(gòu)》 JISB850l《石油化工鋼制設(shè)備抗震設(shè)計規(guī)范》 SH3048-1999《儲罐區(qū)防火堤設(shè)計規(guī)范》 GB50351-2005《石油天然氣工程總圖設(shè)計規(guī)范》SY/T0048-2000《原油處理容器內(nèi)部陰極保護系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》 SY/T0047-99《鋼質(zhì)儲罐罐底外壁陰極保護技術(shù)標準》 SY/T0088-2006《站內(nèi)區(qū)域性陰極保護設(shè)計規(guī)范》 Q/GD0199-96《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》 GB50007-2002《構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范》 GB5019l-93《石油化工鋼儲罐地基處理技術(shù)規(guī)范》 SH/T3083-97《石油化工企業(yè)鋼儲罐地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》 SH/T3068-95《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》 GB50116-98《低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(2000年版) GB50151-92《建筑照明設(shè)計標準》 GB50034-2004《10kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范》 GB50053-94《石油化工企業(yè)可燃氣體和有毒氣體檢測報警設(shè)計規(guī)范》 SH3063-1999《油氣廠、站、庫給水排水設(shè)計規(guī)范》 SY/T0089-2006《建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范》 GB50140-2005《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》 質(zhì)技監(jiān)局鍋發(fā)[1999]154號《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》 GB50058-92《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》 GB50052-95《低壓配電設(shè)計規(guī)范》 GB50054-95《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（2000年版） GB50057-94《埋地鋼質(zhì)管道犧牲陽極陰極保護設(shè)計規(guī)范》 SY/T0019-97《鋼質(zhì)管道及儲罐防腐蝕工程設(shè)計規(guī)范》 SY0007-1999《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 GB50009-2001《石油設(shè)施電氣裝置場所分類》 SY/T0025-95《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》 GB50217-94《油田防靜電接地設(shè)計規(guī)定》 SY/T0060-92第三節(jié)設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計進度1．華北石化新建10×1041）新建罐區(qū)的總平面布置及總圖豎向布置；2）儲運工藝設(shè)計；3）500004）儲罐基礎(chǔ)及地基處理設(shè)計；5）儀表自控、供配電、通信、消防、給排水、暖通、建筑結(jié)構(gòu)等配套系統(tǒng)設(shè)計；6）環(huán)境保護、勞動安全衛(wèi)生、防火、節(jié)能、組織機構(gòu)及勞動定員；7）工程概算。2．交付圖紙進度于2007年6月22日收到設(shè)計委托書，按委托要求開展可行性研究、初步設(shè)計和施工圖設(shè)計?？尚行匝芯浚?007年7月15日～2007年10月10日完成，同期完成工程的估算算編制，2007年9月？？日華北石化公司完成可行性研究審查。初步設(shè)計：2007年9月19日～2007年11月9日完成，同期完成工程的概算編制，2007年12月？？日華北石化公司完成初步設(shè)計方案審查。施工圖：2007年11月10日～2007年12月26日，完成第一版施工圖圖紙；經(jīng)華北石化公司審查后最終于2月4日交付藍圖。第二章設(shè)計特點第一節(jié)工藝技術(shù)與流程工藝流程簡述新建儲罐主要的配套系統(tǒng)均依托于已建罐區(qū)，其中一座用于儲存華北油田原油，另一座專門儲存秦京管線來油。其主要工藝流程包括以下幾種：（1）收油流程罐區(qū)收油流程示意如下：華北石化原油交接站來油（北部）——————————→已建罐區(qū)華北石化原油交接站來油（南部）———→帶壓開孔閥門→罐前閥組→儲油罐TK-1102A秦京輸油管線任丘末站來油→計量閥組→罐前閥組→儲油罐1102B（2）發(fā)油流程罐區(qū)發(fā)油流程示意如下：儲油罐TK-1102A→罐前閥組—→裝置泵（已建）→去石化常減壓裝置儲油罐TK-1102B→罐前閥組—→裝置泵（新建）→去石化常減壓裝置（3）循環(huán)升溫流程儲油罐TK-1102A→罐前閥組→循環(huán)泵（已建）→換熱器E-1301/E-1302→儲罐TK-1102A儲油罐TK-1102B→罐前閥組→循環(huán)泵（新建）→換熱器E-1303/E-1304→儲罐TK-1102B（4）倒罐流程儲油罐A→罐前閥組→循環(huán)泵→儲罐B流程特點和技術(shù)難點（1）新建罐區(qū)兼顧公司煉化裝置和三條輸油干線運行，既可儲存華北油田南部及北部來油，也可儲存任京輸油管線來油；在華北油田輸油管線發(fā)生事故時，新建罐區(qū)及老罐區(qū)可以保證華北石化公司的原油供應(yīng)不會中斷；當華北石化煉化裝置大修和發(fā)生事故時，新建罐區(qū)及老罐區(qū)有能力儲存來自華北油田和任京輸油管線來的原油，不影響三條輸油干線的連續(xù)運行。（2）新建儲罐的收、發(fā)油、倒罐和循環(huán)升溫流程均與老罐組銜接，當其中任何一座儲罐發(fā)生事故時，都可以通過閥門切換將原油導(dǎo)入其他安全的儲罐，避免更大的危害和經(jīng)濟損失，同時保證輸油干線暢通。（3）實際生產(chǎn)過程中，罐區(qū)原油儲存溫度設(shè)置在42～47℃，當儲罐內(nèi)原油溫度降至42℃以下時，需將罐內(nèi)原油抽出，通過體外循環(huán)加熱的方式，對罐內(nèi)原油升溫。（4）在泵出口設(shè)限流孔板以及蒸汽吹掃流程。限流孔板在工程設(shè)計可以起到一下作用：①保證離心泵安全啟動和正常工作

離心泵在啟動時，為了使出口壓力達到一定值，減少電動機啟動電流，要求在出口閥關(guān)閉或部分關(guān)閉下啟動。但是，對于某些離心泵，如高揚程離心泵及輸送揮發(fā)性液體的離心泵，由于泵內(nèi)葉輪與泵體間隙很小，流體易于氣化，這類離心泵在啟動和運轉(zhuǎn)時要求必須有一定流量。如果這類離心泵在沒有液體流出的情況下運轉(zhuǎn)(即密閉運轉(zhuǎn))，泵內(nèi)液體將產(chǎn)生渦流，使其發(fā)熱汽化而發(fā)生氣蝕或憋壓，易造成泵損壞。為了保證這類離心泵安全啟動和正常運轉(zhuǎn)，要求泵有最小排出流量，此值稱為離心泵的最小流量。通常最小流量由泵制造廠規(guī)定。為了保證最小流量，在離心泵出口管道上加一條返回線，稱為最小流量線。在最小流量線上使用限流孔板，即使在發(fā)生誤操作將泵出口閥門關(guān)閉時，也能保證離心泵安全運轉(zhuǎn)，不致造成泵損壞。②代替流量調(diào)節(jié)閥限定最大流量

在工藝操作中，在流量不需調(diào)節(jié)，僅要求限定最大流量的場合，可使用限流孔板代替流量調(diào)節(jié)回路防止超流量，節(jié)約投資。這也是限流孔板最常見的用途之一。③防止各支管偏流

在某種情況下，工藝要求各分支管道流量相同。但是由于各支管阻力降很難完全相等，所以其流量存在差別。使用限流孔板可以調(diào)節(jié)各支管的壓力降，使各支管的流量保持一致。在本工程中限流孔板主要是起到了保護離心泵安全啟動和正常工作的作用。主要工藝設(shè)備序號設(shè)備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量150000m3內(nèi)浮頂原油儲座22裝置泵qv=287m3/hh=270mP=400kW臺13裝置泵qv=168m3/hh=260mP=250k臺14循環(huán)泵qv=320m3/hh=100mP=110k臺25自動切水器套2第二節(jié)平面布置平面布置簡述（1）平面布置原則在滿足生產(chǎn)、工藝流程要求的條件下，充分利用原有地形、地質(zhì)等自然條件以及現(xiàn)有可以利用的條件，能利舊者利舊，使拆除工程量、土方工程量最小，節(jié)省工程投資。（2）平面布置設(shè)計內(nèi)容新建油罐位于原有罐區(qū)的北側(cè)預(yù)留地，緊鄰原有罐區(qū)。罐區(qū)周圍設(shè)置防火堤。另外在原生產(chǎn)輔助用房增建1間陰極保護間，在已建的聯(lián)合泵房北側(cè)新建計量循環(huán)泵房1座。平面布置的特點本工程為擴建工程，充分利用地石化公司已經(jīng)征用的空地，在滿足《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》要求的前提下，將已建罐區(qū)與新建罐區(qū)合建為一個罐區(qū)，原罐區(qū)北側(cè)的防火堤改為隔堤，這樣布置雖然需要改建一部分消防管網(wǎng)，但是減少了用地面積，方便新老罐區(qū)的工藝流程銜接，同時擴大的罐區(qū)總的有效容積，提高了火災(zāi)、溢流等事故狀態(tài)下的安全系數(shù)。第三節(jié)工藝安裝罐區(qū)內(nèi)室外管線采用地上管墩敷設(shè)的方式。由于原油進出口管徑較大，考慮到因地質(zhì)條件造成的沉降，在罐前主要管線設(shè)波紋管補償器。罐前地面管網(wǎng)的蒸汽管線在每個滑動管墩之間每隔2米增設(shè)一處滑動支撐，并設(shè)置2處放空。場區(qū)管網(wǎng)采用埋地敷設(shè)的方式與老管網(wǎng)連接。在設(shè)計泵的安裝時，為了便于檢修，兩臺泵之間的凈距應(yīng)不宜小于0.75mm，泵端或泵側(cè)與墻或柱子之間的凈距不宜小于1.5m，泵進出閥門手輪到離近泵的最突出部分或柱子的凈距最少為750mm，，電動機之間的距離為1500~2000mm。泵的基礎(chǔ)尺寸由泵制造廠提供，可按地腳螺栓中心線到基礎(chǔ)邊200mm~250mm估計，而且給土建提委托資料時要提供螺栓大小和數(shù)目，土建做基礎(chǔ)時預(yù)留孔，現(xiàn)場施工需待泵到貨后核實尺寸方可施工，泵的基礎(chǔ)一比地面高出200mm，大型泵可高出100mm。在泵進出口管線設(shè)計時，由于泵吸入管道是確保泵經(jīng)常處于正常工作狀態(tài)的關(guān)鍵，所以在設(shè)計上采取了一些防止汽蝕的措施，比如為了減少管道系統(tǒng)的阻力，在入口處盡可能縮短管道長度，減少彎頭，在泵入口管線最高處設(shè)置了排氣管，為了防止誤操作時空氣進入泵內(nèi)，泵附近吸入管一般不設(shè)排液管，但是，如果是易凝易堵流