针对炼油厂现有装置常压污油污水系统改造的技术探讨

洪梅(南京金凌石化工程设计有限公司，南京 210042)

1 火炬连通线设置止回阀

在污油污水缓冲罐罐顶设置火炬连通线，设置常开的闸阀，保证罐顶排放气能顺利进入火炬系统，避免污染大气。同时设置止回阀，保证火炬气不会倒串至缓冲罐。

2 缓冲罐设计压力的选择

缓冲罐气相与火炬总管连通，罐子操作压力应为火炬线背压，但一般大型石油化工厂火炬系统背压不稳定，大致在0.05-0.1MPa(G)范围，故缓冲罐操作压力设置不应低于0.1MPa(G)。

由于缓冲罐操作经常处于间歇操作，而气相线与火炬总管设置止回阀后，罐体排液时会因气相空间变大而导致罐内可能产生负压，为避免罐子抽空，罐体设计时需考虑负压工况。

在工程运用中，缓冲罐一般按设计压力0.35MPa(G)/-0.1MPa(G)进行设计，此设计压力的选择可避免罐顶设置复杂的压力控制系统及补氮措施等。

3 介质毒性程度及管道级别的划分、管道系统选材

硫化氢属于高度危害介质。当气相介质中H2S含量大于等于5%时，介质毒性及可划分为高度危害介质了，并应划分为GC1第一类管道。其主要设计文件需进行设计、校对、审核、审定4级签署。

根据《特种设备安全技术规范》(TSG D0001-2009)，我们常用的《输送流体用无缝钢管》(GB/T8163-2008)的无缝钢管及其对焊接管件不得用于GC1级管道。除非逐根进行超声检测，并且不低于GB/T5777-2008《无缝钢管超声波探伤检验方法》L2.5级要求，允许用于设计压力不大于4.0MPa的GC1第一类管道。在实际操作中，仅针对该部分管道做特殊检验要求不易操作，施工过程中容易混淆。故尽量避免选用。而选用《石油裂化用无缝钢管》(GB9948-2013)代替。

4 设置罐顶安全阀

4.1 安全阀泄放量的确定

《炼油装置工艺设计规范》7.1.2条规定，安全阀的泄放量应按火灾、动力故障或操作故障等事故中的最大一种情况考虑。

针对本系统，可能存在容器出口关闭、缓冲罐过满、自动控制故障、火灾等突发状况。应分别计算其泄放量，选取其中最大值作为安全阀选型的依据。

对于容器出口关闭、缓冲罐过满、自动控制故障三个突发状况，均为液体泄放，可按液体进入量作为泄放量。

4.2 火灾工况泄放量

火灾工况泄放量可根据《石油化工装置工艺管道安装设计手册第一篇设计与计算》进行计算。

对于无保温层的容器:

Gv＝25.5X104F·A0.82/Hv

其中F——系数，容器设在地面下用砂土覆盖时，取F=0.3；容器在地面上时，取F=1；容器设置在大于101/m2·min喷淋设施下时，取F=0.6。

A——容器的受热面积(m2)

Hv——在泄放压力下液体的蒸发潜热，kJ/kg。(低于93 kJ/kg不能用)。

对有完善保温层的容器:

G＝9.4(650-t)λ·A0.82/δ·Hv

其中G——容器的安全泄放量，kg/h；

t——泄放压力下的饱和温度，℃；

λ——常温下隔热材料的导热系数，W/m·K

δ——保温层厚度，m；

关于外部隔热，在《泄压和减压系统指南》(SY/T10043-2002)3.15.5中有详细阐述，需要注意的是:

完善隔热层是指保温材料在火灾中有良好的耐热性和机械强度:

①隔热层应能承受暴露温度为904℃且长达2h的情况；

②安装好的装置应该确保防火隔热层在经受了消防的高压水流，如来自手提消防带或监测孔(若安装的话)的液流冲击后，仍不致脱落。

4.3 安全阀配管的相关注意事项

4.3.1 安全阀的安装位置应靠近被保护的设备或管道。应安装于易于调节、检查、检修和拆卸的位置，周围要有足够的检修空间。

4.3.2 安全阀的进出口管道上设有切断阀时，切断阀上应标注铅封开(C.S.O)，设有副线阀时，副线阀上应标注铅封关(C.S.C)。安全阀切断阀应选用闸阀，阀杆应水平安装，不可朝上，以免阀杆和法办连接的销钉腐蚀或松动时，滑板下落。

4.3.3 安全阀入口管道布置成能自排泄到被保护的设备或管道主管内，如图所示:

4.3.4 本文涉及的安全阀出口介质应排入密闭系统，安全阀出口管道高于放空总管时，由安全阀出口至放空总管应有向下的坡度，并应顺流向45度斜接到放空总管的顶部，DN小于等于40的管子可以90度垂直连接，放空管不得从下部接入放空总管。

4.3.5 安全阀出口管道低于放空总管并可能有凝液存在时，应在安全阀出口管道上的低点易于接近的地方设排液管及阀门，并应将排液管引至安全地区或凝液收集罐，假如放液阀不易接近时，可设双阀，即在安全阀出口靠近低点处设一常开阀门，阀后接一段排液管至容易接近处再设一操作阀。

4.3.6 考虑到安全阀出口反力，安全阀出口需妥善设置支架。

[1]TSG D0001-2009《特种设备安全技术规范》

[2]HG/T20570.2-95《安全阀的设置和选用》

[3]《石油化工装置工艺管道安装设计手册第一篇设计与计算》(第三版)