石油化工产品安全排放技术措施
2020-06-15杨仁杰武汉炼化工程设计有限责任公司湖北武汉430070
杨仁杰（武汉炼化工程设计有限责任公司，湖北武汉430070）
1 简要分析储运系统在罐区中采取的典型安全排放措施
1.1 压力储罐
1.1.1 罐顶的安全阀
通常压力储罐的型式采用球罐，其中球罐一般在罐顶设置安全阀，安全阀分为在线和备用以及1个安全阀副线。且安全阀的类型选用全启式，安全阀的的泄放量和泄放面积按照GB150的有关规定计算确认。
图1所示为典型的球罐罐顶安全阀流程。
图1 球罐罐顶安全阀流程示意图
上述项目中球罐储存的介质为商品液化气，操作温度：40℃，操作压力为1.1MPa，最高操作压力为：1.35MPa。
1）确定安全阀的定压值：
其中：定压安全阀开启的压力。安全阀定压必须等于或稍小于设备的设计压力；一般投备可根据不同工艺操作压力按设备设计压力的要求确定其安全阀的定压，当安全阀定压等于设备设计压力时，定压Ps：
当P≤1.8MPa时，Ps=P+0.18+0.1
P为设备（或管道）最高操作压力，MPa(G)
Ps为安全阀定压，MPa(A)
可以确定安全阀的定压值Ps 为1.63MPa（A）,表压为1.53MPa（G）。
2）确定安全阀的泄放量：
对有完善的保温层的液化气体容器
式中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;
可得本球罐的泄放量为：67600Kg/h。
1.1.2 管线上的安全阀：
按照规定：在两端有可能关闭且因外界影响可能导致升压的液化烃管线上，应该采用安全措施。在罐区中两端具有阀门的液态烃管线上，需要增加管路安全阀。
图2所示为典型的安全阀流程。
图2 所示为典型的安全阀流程示意图
上述管路的介质为液化气，操作温度：40℃，最高操作压力为：2.31MPa。
1）确定安全阀的定压值：
可以确定安全阀的定压值Ps 为2.59MPa（A）,表压为2.49MPa（G）。
2）确定安全阀的泄放量：
液体膨胀，即充满液体的容器或长管道由于液体受热膨胀而要求的泄放量。
式中Q—传入热量，W;
Cp—液体比热容，kJ/kg·℃；
ω—液体每升高1℃体积膨胀系数，对于水为0.00018;对于轻烃为0.0018;对于汽油为0.00144;对于馏分油为0.00108;对于渣油为0.00072。
经上述计算可得管路的泄放量（热膨胀）为：250Kg/h。
图3为储罐及安全阀系统流程示意图。
1.2 常压储罐
储存甲B、乙类液体的固定顶储罐和地上卧式储罐及采用氯气或其他惰性气体密封保护系统的储罐通向大气的通气管上应设呼吸阀。
其中呼吸阔的排气压力应小于储罐的设计正压力，呼吸阀的进气压力应高于储罐的设计负压力。
通常呼吸阀的通气量应该为下列呼出量之和或吸入量之和：
（1)液体出罐时的最大出液量所造成的空气吸入量，应按液体最大出液量考虑：
（2) 液体进入固定顶储罐时所造成的罐内液体气体呼出量，当液体闪点（闭口）高于45 ℃时，应按最大进液量的1.07 倍考虑：当液体闪点（闭口）低于或等于45 ℃时，应按最大进液量的2.14 倍考虑。液体进入采用氮气或其他惰性气体密封保护系统的内浮顶储罐时所造成的罐内气体呼出量，应按最大进液量考虑：
（3)因大气最大温降导致罐内气体收缩所造成储罐吸入的空气量和因大气最大温升导致罐内气体膨胀而呼出的气体。
呼吸阀的数量：
通气管或呼吸阀的规格应按确定的通气量和通气管或呼吸阔的通气量曲线来选定。通常呼吸阀的数量按照储罐的容量和进（出）储罐的最大液体量选择。具体见SH/T 3007-2014中表5.1.7。
图3 储罐及安全阀系统流程示意图
2 简析相关安全排放技术要求
2.1 可燃蒸汽与气体
第一，应严格控制排出可燃蒸汽与气体环境中的热源与火源，最大限度防止由于电火花、明火等易发火灾因素，从而将在排放可燃蒸汽与气体过程中所造成的爆炸和火灾隐患降到最低。但我们也需要明确很多危险源是具有藏匿性的，并且也无法实现完全规避。基于此，在实际排放中应严格控制可燃蒸汽与气体浓度，防止浓度逼近爆炸临界值，避免形成爆炸条件。
第二，对放空管高度进行科学控制，其也是控制排放气体浓度控制的关键所在，应以控制排放气体浓度作为设计放空管高度设计的主要依据，需依据实际需要提高计算确保气体安全浓度能处在最小高度值，但是在实际排放过程中应将放空管高度控制在这一数值之下[2]。此外，还应时刻注意放空管道内部的气体流量变化情况，因为流量情况不同对可燃气体安全浓度会造成不同程度的影响，在此基础上对放空管高度加以调整，可以降低发生安全事故的概率。
2.2 可燃液体
对存液池进行科学设计与建设，首先应以现实安全需要为依据，设计合理的存液池位置以及存液池间距，一般情况下，出于确保液体安全排放，应该严格依据有关要求或保证在其与配套导液沟周边小于等于30m的范围内没有明火，关于不同的存液池各自间距需大于30m，而各个罐组的间距应控制在25m作用[3]。此外，出于提高消防救援工作及时性，应将消防空地预留高度设计在7m以上。
3 结语
对于石油化工产品而言，若想确保储运系统在实际运行中气体排放的安全性，应该深入研究并加大技术改进力度，以此提高技术应用水平。
