液化石油气储配充装站改扩建工程的设计

福建省龙海市燃气管理站 许物王

为了满足市场的需求和区域能源应急储配，液化石油气储配充装单位改扩建工程建设也不断增加。液化石油气充装站改扩建工程主要是针对站场原址扩大规划扩建或对生产设施设备进一步改动进行优化的设计，其设计必需基于原有现状的基础上进行。因站场多数属于老站场，而且设计中又要符合现有一些规范标准，所以有必要对液化石油气储配充装站改扩建工程的设计进行探讨。

1 液化石油气储配充装站改扩建工程类型

液化石油气储配充装站改扩建工程可按照站场内外的不同范围分为站内改扩建工程和站外改扩建工程。站内改扩建工程又可分为设施改动工程和储配增容工程；站外改扩工程也可分为场站扩大增容工程和输配改扩建工程，站扩大增容工程主要是场站扩大、储配容量扩大的工程，而输配改扩建工程主要是输配供气管道的位置变动、管线增加或供气量增加的工程。常见的改扩建工程主要是站内燃气设施变动、改动、增容工程和站场扩建工程。

2 工程实例

2.1 设计依据原则

液化石油气储配充装站改扩建工程设计主要应遵循以下四大原则。

2.1.1 依法审批原则

对行业类型的改扩建工程，应依法取得审批后，方可进行设计实施。《城镇燃气管理条例》(国务院令第 583号)规定对燃气发展规划范围内的燃气设施建设工程是否符合燃气发展规划、选址意见均要通过燃气主管部门的同意，特别是扩大场站、储配容量方面应依法取得审批。

2.1.2 依最新规范设计原则

近十年来，由于我国各行业出台和修订的规范标准速度快、变化多、数量大，工业生产改扩建工程设计，应依据新修订、新制定国家规范和行业规范标准。对于液化石油气储配场站建设，主要是《城镇燃气设计规范》(GB 50028—2006)、《建筑设计防火规范》(GB 50016—2006)、《工业金属管道设计规范》(GB 50316—2008)、《城镇燃气技术规范》(GB 50494—2009)、《城镇燃气输配工程施工及验收规范》(CJJ 33—2005)，以及涉及新管材的规范等等，所以在设计中，应及时跟踪，避免与新的规范标准相冲突。

2.1.3 依现状评估设计原则

做好现状评价，是液化石油气储配场站改扩建工程设计的前提。其现状评估主要有三大类：

(1)自然灾害方面的评估，根据危化产品、易燃易爆品的生产建设选址特性，多数场站建在远离城市中心而近山靠水的位置，因不同地区的地理位置、气候和地质性质引起自然灾害如台风、洪水、泥石流、地基沉降等破坏生产设施、造成生产安全事故或环境安全事故的情况，应对自然灾害方面影响进行评估，着重对地质灾害影响方面进行评估；

(2)环境影响方面的评估，目前我国重视环境保护，对于工业项目建设和工业生产影响环境质量方面极为重视，改、扩、建的建设项目，强化要求环境影响评价，因此环境影响成为项目工艺设计、施工设计的重要依据；

(3)安全生产方面评估，对于危化产品、易燃易爆品的安全生产方面评估为必需进行的内容，液化石油气储配站的改、扩建工程设计，既要考虑对现有场站生产进行安全现状评估，同时也要考虑工艺改造或扩建后的工程安全生产的预评估，以能保证设计及施工达到安全生产的要求。

近年来，因自然灾害、环境影响、安全影响造成生产事故多有发生，并引起社会广泛关注。如，2010年漳州市龙文区郭坑华星液化石油气储配场站因山体塌方造成储罐区破坏而中断生产；2011年8月上旬，因台风“梅花”冲毁海岸防波堤所的大连福佳大化PX项目出现环境安全问题，引起了公众的关注，被迫迁址；2009年漳州市东山县大同液化石油气储配场站与相邻工业项目安全间距不够问题，引起经营许可审批矛盾。因此，在液化石油气储配场站改扩建项目的设计中，不只要考虑使用面积的内的平面布置和工艺系统，设计前应综合依据相关评估后才进行设计，避免设计的无效性所造成的人力、财力的损失。

2.1.4 依改扩工艺系统可行性原则

在液化石油气储配场站改扩建项目设计中，场站生产工艺系统设计是实质内容，因要对原址扩大规划扩建和生产设施设备进一步改动进行优化的设计的客观原因，工艺设计要有可行性，能改则改、能扩则扩、能变则变、能换则换，不得随意，以避免设计缺陷而造成安全生产事故隐患。液化石油气储配场站改扩工艺系统设计主要包含储配输配充装系统、消防安全系统、运行设施设备系统、报警监控应急系统四大块，工艺系统设计应保持流畅、协调，设施设备配置应具有可靠性、可操作性。

2.2 案例设计分析

2.2.1 灌装间增设灌装秤的工艺系统改动设计

2.2.1.1 工程设计概况和工艺要求

漳州天城液化气有限公司龙海林前液化石油气储配站，储气容量200 m3，分3个50 m3储罐和1个50 m3残液罐储存。2009年12月，项目工程要求在该原设计的液化石油气储配站装置进行技术改造，利用原 V101C(3#储罐)、V102(残液罐)储罐储存处增设输入管，同时利用原空瓶间改为灌装间，增设必要的管线、设备，安装4台充装电子秤，形成单独的液化气储运灌装系统。

2.2.1.2 设计实现条件

设计实现条件主要是总储气容量不变，场站可另设空瓶间，场站生产区空间增加液态烃泵、真空泵设备，增设的进、出输气管线可通畅安装，水消防系统不变。

2.2.1.3 工艺流程

本案工艺系统的变化是根据现有输配管线进行改建，主要有：

一是总体增加2台液态烃泵和1台真空泵，以便与增加的4台充装电子秤和原V101C(3#储罐)、V102(残液罐)形成进出输配系统；

二是主要工艺为从 V102(残液罐)出液口接液态烃泵，通过烃泵输送至充装电子秤充装，同时与原 V101C(3#储罐)、V102(残液罐)的回流管相接形成回流系统，回流系统增设必要的回流阀、放散阀、安全截止阀；

三是对原 V101C(3#储罐)、V102(残液罐)进液管进行连接，并与倒残系统相连，相连接处增设必要的安全截止阀。

2.2.1.4 系统设计说明

工艺系统中利用原设计输配管线不变的前提下，根据设计实现条件要求进行实地论证可以进行改动设计。

制图时，一般是采用粗、细线将增加的管线与原有管线进行区别，对于增加的设备如安全阀、烃泵、压力表、倒残架等，应标注说明；新增加的管线操作压力、设计压力、安全阀的整定压力，也一并标注明确，在改动管线中，操作压力应少于安全阀的整定压力，安全阀的整定压力少于设计压力，设计压力一般等同原设计压力。

由于在原有空间上改动管线及增加设备，对于土建方面设计可不调整，同时基于罐容不变的情况下，水消防系统可保持原有配置，但原空瓶间改为灌装间应配套燃气泄漏报警系统和消防灭火器具。

新增管架作法参照原管架，位置可根据现场情况作具体调整，灌装设备电气防电、防雷设计及位置安排参照规范补充。

2.2.1.5 设备材料及施工说明

设计应对材料名称、规格、标准、材质、性能等级、数量、试验要求说明，主要是管材、阀门(球阀、截止阀、安全阀、回流阀)、管件(弯头、三通)、法兰设备、防腐材料方面的设计说明，对于压力管材应同时标明压力管道分类和使用介质设计的各种参数；施工图说明上应对工程概况、设计依据、设备说明、管道安装说明、管道焊接检验、管道压力试验、防腐处理、安装验收进行具体表述。

2.2.2 储灌区增容改扩的工艺系统设计

2.2.2.1 工程设计概况和工艺要求

龙海市龟仔山石油气有限公司榜山液化石油气储配站，原储气容量130 m3，分2个50 m3储罐和1个30 m3残液罐储存。2010年8月，项目工程要求在原有的液化气储配站装置进行储罐扩容技术改造，拆除V102(30 m3残液罐)，增加2个50 m3的储罐V101C、V101D(3#、4#储罐，4#储罐作为残液罐)，同时增加1处卸气台，增设必要的管线、设备，形成另可单独的液化气储运卸装储气系统。

2.2.2.2 设计实现条件

设计实现主要条件：一是原规划审批的总储气容量为200 m3，原设计罐区为50 m3×4贮罐，符合在罐区增容；二是生产区域内有空间另卸装站台，且能满足槽车停放、不影响消防通道；三是改扩设计时可利用原液态烃泵、真空泵设备，增设的进、出输气管线可通畅安装；四是水消防系统可不变，原消防水池 500 m3水容量和与改扩储罐间距满足消防用水要求。

2.2.2.3 工艺流程

本案工艺系统并不复杂，均可按照正常液化石油储配站工艺系统进行设计，其工艺变化主要是3#储罐、4#残液罐如何与原有进出输管相衔接的问题。本案主要工艺系统变化有：

一是3#储罐出气管线连接原有压缩阀门组件；输出管线三通接原泵进口管，连接原泵前增加1台泵接灌装间的一根灌装管；残液输出分管线三通接4#残液罐和原出口总管；进口管、回流管分别接原进口总管和回流总管。

二是 4#残液罐出口管三通分别接原压缩机出口气相阀门组和原压缩机进口气相阀门组，两处均增加阀门；残液出口接原残液管至装卸液相管。2.2.2.4 系统设计说明及设备材料及施工说明

系统设计说明和设备材料及施工说明与前案类同，不再作具体表述。对于土建方面设计主要是增加两个储罐基座应按建筑要求设计，增设的卸装台及管线应配套燃气泄漏报警系统和消防灭火器具，新增管架设计、电气防电设计和防雷设计，位置同样可根据现场情况作具体调整。

2.2.3 储配站增容扩建的项目设计

2.2.3.1 工程设计概况和工艺要求

漳州市常山常凯液化气有限公司常山工业区液化石油气储配站，原储气容量300 m3，分2个100 m3储罐和1个100 m3残液罐储存。2009年10月，项目工程要求在该原设计的液化石油气储配站进行扩建，扩建工程主要增加6个50 m3储罐(其中1个为残液罐)，将储罐扩容到总容量 600 m3。工艺的主要要求是扩建的 300 m3储配充装系统与原有系统分开运行，独立设置烃泵棚、装卸台、压缩机房、灌装间和装卸栈台。

2.2.3.2 设计实现条件

设计实现主要条件：一是经主管部门规划审批的储气容量增加300 m3，使总储气容量达600 m3；二是扩建工程选址与平面规划设计符合厂站安全设计要求，特别扩大建设项目的设备设施与相邻构建物、道路和相关设施符合液化石油气储配站生产的安全间距；三是生产区域内有空间另设独立的整体储配充装系统，且能满足槽车停放、不影响消防通道；四是可整合原厂站的水消防系统，将原消防水池500 m3水容量扩大至1 000 m3，并与扩建储罐间距满足消防用水要求，同时可增加设置消防栓。2.2.3.3 设计工艺系统

本案设计工艺系统因是独立的，可按照新建液化石油储配站工艺系统进行设计，生产区域内相关设备设施按照新建场站配置，其工艺变化主要是原水消防系统增量及配套，不影响原厂站生产，因此本文对于正常设计不再作具体叙述。

2.2.3.4 相关系统设计及施工说明

本案系统设计上，设置的烃泵棚、装卸台、压缩机房、灌装间和装卸栈台土建方面另行设，应按建筑设计规范标准；应增设配套燃气泄漏报警系统和消防灭火器具和管架设计、电气防电设计和防雷设计，在条件允许下，可与原系统联合改造设计作具体调整。

施工方面主要考虑扩建项目施工时对原生产运行的影响，特别是安全上的影响，因此，有必要对原有厂站进行停产再进行工程施工或在采取相关安全措施的前提下进行施工。

3 结语

液化石油气充装站改扩建工程具有多样性，在设计前应着重考虑改扩的可行性和施工的安全性。但是，系统工艺设计上与原有系统却有等同性，所以改扩建设计时，重点是考虑新增设备、设施与原有系统的衔接，以确保今后投产后的安全运行和管理。