石油库罐区管道设计与布置优化

石油库罐区管道设计与布置优化

李旭阳1盛金辉2

洛阳石化工程设计有限公司 河南洛阳 471012

摘要：石油库是储存和分配石油及其产品的独立设施，而库内罐区是石油储存和运输的重要环节，罐区内管道设计的合理性直接影响到石油库的安全性能和运行效率，否则会导致安全风险的提高和建设、运行成本的增加等。因此，对石油库罐区管道设计与布置进行优化研究，以提高其安全性能和运行效率。

关键词：石油库罐区；管道；设计

1石油库罐区概述

石油库作为收发、储存原油、成品油及其他易燃、可燃液体化学品的独立设施，主要包括油品储罐、管道、装卸区等设施，起到了保障民生、促进经济发展以及石油储备的重要作用。库内管道作为连接储罐与装卸区的纽带，起着至关重要的作用，管道规划的合理性直接关系到库区的安全稳定运行及运输效率。

目前国内油库容量逐年攀升，尤其成品油库分布范围之广，几乎覆盖了全国地区，保证了国内成品油的供应安全；但是罐区作为炼油化工品的储存场所，具有储罐密集、储存量偏大、易燃易爆等特性，具有较高的危险性和安全隐患，将储罐区介质安全有效的输送则具有十分重大的意义。

2罐区管道设计

2.1 管道布置需求分析

在管道布置的过程中，需充分考虑以下几个方面的需求：需要考虑石油库罐区的布局结构以及各个储油罐之间的距离和位置关系。不同的布局结构和储油罐位置会对管道布置提出不同的需求，例如，在布局结构较为复杂的情况下，需要更加灵活的管道布置方案以确保输油的高效性。还需要考虑石油输送的安全性和环保性需求。管道布置需要符合相关的安全标准和环保法规，以确保输油过程中不会发生泄漏或污染环境的情况。因此，在管道布置优化中，需充分考虑安全防护和环保设施的设置，以满足安全和环保的需求。另外，还需要考虑管道布置的经济性和可行性需求。优化的管道布置方案应当在满足输油效率和安全性的前提下，尽可能减少成本，并且要符合实际的施工和运营条件。因此，在需求分析阶段，需对不同的管道布置方案进行经济性和可行性评估，以找到最优的布置方案。

2.2配管工艺设计

大型储罐区配管工艺是按国标将大型化工储罐区管道进行配给工艺，用直管、管件把相关设备连接起来。这个技术要求较高，需要达到无泄露、无静电、无安全隐患的标准。在特殊的地方，一体化流程达不到的时候，就需要用到配管工艺。在工艺流程图的基础上，选型配置相应管道、阀门、输送泵等。优化主要设备的方位，设计管道的口径及走向，设计管道的安装位置、长度、坡度等。为工艺操作、设备维修、物流通道等做完整布局。

根据不同的输油量和输油方式，可以确定所需的管道数量和规格，以满足石油库罐区的实际需求。

2.3储罐管道设计

进出储罐的工艺管道一般安装在储罐下方，当工艺有特殊要求时，进料管可从储罐上方进料。为避免可燃液体喷洒进料而产生静电,引起储罐液面上方爆燃,从储罐上方进料的可燃液体必须采用内插管型式，插入管道必须插至储罐底部，距离储罐底部200mm。进出储罐的管道一般以管墩形式敷设，管墩取300~500mm高，管墩坡向宜与所在地坪坡向一直，且宜坡向泵区；采用管墩支撑的优点是节省投资，且有利于储罐到泵之间配管，可尽量避免泵入口管道出现液袋或气袋现象。罐组内管道敷设至防火堤或隔堤附近，不要利用防火堤或隔堤进行支撑，因为管道在运行过程中有变形或振动，会影响防火堤或隔堤的密封效果。管道穿过防火堤时，应在防火堤内预埋套管，套管与管道之间应采用不燃材料严实密封。罐组内主管道集中布置，考虑到罐组内通行需要，可以在集中布置的主管道上方做局部跨桥以使人员通行。

考虑到储罐的沉降对接管的影响，储罐进出口管道需要考虑柔性布置，通常的做法是利用管道走向，采用自然补偿，或设置Π型补偿弯，或增加一小段金属软管或补偿器。在设计储罐的基础时，也需要结合配管规划的情况，确定储罐的基础高度及管墩高度。否则会造成配管困难，或造成泵入口阻力过大，从而影响泵的正常工作。

2.4 管道防腐与维护

需要对管道材质和输油介质进行分析，确定不同部位管道的防腐要求。不同的管道材质和介质温度会对管道的防腐要求提出不同的要求，例如，对于容易受到腐蚀的部位，需采取更加严格的防腐措施，以确保管道的使用寿命和安全性。还需要对管道进行定期的维护。定期的维护工作可以有效地延长管道的使用寿命，保障输油的安全性。管道防腐与维护是管道设计的重要内容，需要考虑管道材质和输油介质操作条件等多个方面的因素，以确保最终的管道防腐布置方案能够满足石油库罐区的实际需求和运营要求。

3 安全与环保考虑

3.1 火灾与爆炸防护措施

石油库罐区作为石油储存和分配系统中的核心组成部分，其安全性至关重要。火灾与爆炸是石油库罐区面临的重要安全隐患之一。为了有效预防和控制火灾与爆炸，采取了一系列防护措施。针对火灾，我们在石油库罐区设置了自动火灾报警系统和自动喷水灭火系统，以及手动灭火器等设施，以确保对火灾的及时发现和扑灭。对于爆炸防护，我们在石油库罐区周边的建筑设施采用了防爆设计，以减少爆炸造成的人员和设备的损失。

3.2 环境影响评价与控制

石油库罐区的建设和运营可能对周边环境产生一定的影响，因此在设计阶段，进行了环境影响评价，并采取了一系列控制措施，以减少对环境的影响。其次，在设计阶段，针对石油库罐区的排放物进行了详细的排放清单和排放途径的评估，确保排放物在合理范围内，并设置了相应的治理设施，如增设油气管道及油气回收、处理设施，将油气回收或者处理合格，达到排放标准之后再进行排放，以减少排放对环境的影响。

结束语

总之，石油库罐区设计与管道布置优化是一个复杂而重要的任务，需要设计人员充分了解罐区管道设计原则和优化方法，并结合实际情况进行合理设计。希望通过本文的探讨，能为石油库罐区设计与管道布置提供有益的参考和启示。在今后的实践中，我们还需不断总结经验，探索更加高效、安全的管道，为我国石油库事业的发展贡献力量。

参考文献

[1]王瑞杰, 李佳琳, 陈亚南. 浅谈石油化工管廊及其管道的布置[J]. 中国石油和化工标准与质量, 2023, 43 (01): 104-106.

[2]陈亚南, 王瑞杰, 李佳琳. 关于装置管廊及其管道布置的讨论[J]. 中国石油和化工标准与质量, 2022, 42 (24): 102-104.

[3]魏思达. 石油化工多层管廊管道布置的配管设计方案研究[J]. 化工设计通讯, 2022, 48 (09): 23-25+37.

[4]代丹, 闫晓梅, 何川. 可燃液体储罐区的总图布置优化[J]. 化工管理, 2020, (17): 167-168.