楊 濤，湯玉敏

(中海油石化工程有限公司，山東 青島 266101)

隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保要求的提高，很多石油化工企業(yè)尤其在新建石油化工裝置時(shí)均對(duì)設(shè)計(jì)單位提出了"氣不上天，油不落地"的設(shè)計(jì)要求。為此，在設(shè)計(jì)時(shí)為了收集石油化工企業(yè)生產(chǎn)以及開(kāi)停工過(guò)程中產(chǎn)生的輕重污油、含油污水等而設(shè)置了污油密閉排放系統(tǒng)。本文主要介紹了污油密閉排放系統(tǒng)的組成，詳細(xì)闡述了地下污油罐和地下污油罐罐池的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

1 密閉排放系統(tǒng)組成

密閉排放系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)詳見(jiàn)圖1。系統(tǒng)主要包括地下污油罐、罐池及污油泵。

自裝置內(nèi)各密閉排放點(diǎn)來(lái)的污油在自身重力作用下進(jìn)入地下污油罐。地下污油罐頂部和火炬分液罐頂部設(shè)置有平衡管線1，用于保證地下罐和火炬分液罐壓力平衡，火炬分液罐內(nèi)的凝液可自流到地下污油罐中。地下污油罐中的污油則通過(guò)與污油泵相連的管線2泵送至裝置外。此外，地下污油罐還設(shè)置了氮?dú)庋a(bǔ)入管線3，用于給罐充壓以避免污油泵將地下污油罐抽空。

圖1 污油密閉排放系統(tǒng)

由于正常生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的污油量并不多，污油泵為間歇操作，地下污油罐設(shè)置了液位控制和報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)?shù)叵挛塾凸拗械囊何簧仙揭欢ǜ叨冗_(dá)到設(shè)定值時(shí)污油泵自動(dòng)啟動(dòng)，液位低于設(shè)定值時(shí)關(guān)閉污油泵。另外，為防止地下污油罐超壓，在罐頂部設(shè)置了安全閥，安全閥放空線與火炬分液罐入口管線相連。

2 地下污油罐的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

由于地下污油罐布置在地下，有其自身的特殊性，在設(shè)計(jì)時(shí)與普通緩沖罐存在較大區(qū)別，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)詳見(jiàn)如下介紹。

2.1 地下污油罐尺寸的確定

地下污油罐的作用是收集裝置密閉排放而來(lái)的污油，主要還是起緩沖作用。因此，設(shè)計(jì)時(shí)依據(jù)流進(jìn)罐內(nèi)液體的流量和停留時(shí)間來(lái)確定罐體尺寸的大小[1-2]。在確定罐體尺寸時(shí)需要避免設(shè)計(jì)得過(guò)大而造成開(kāi)停工過(guò)程時(shí)污油泵頻繁啟動(dòng)和關(guān)閉，同時(shí)也需避免選擇的尺寸過(guò)小而造成滿(mǎn)罐。通過(guò)對(duì)地下污油罐的工作狀態(tài)進(jìn)行分析可知，在裝置正常運(yùn)行時(shí)，裝置內(nèi)需要密閉排放到罐內(nèi)的污油量較少，主要考慮采樣器、管道低點(diǎn)、調(diào)節(jié)閥前后、泵體等位置的排凝所產(chǎn)生的污油以及火炬分液罐內(nèi)冷凝的液體即可；而在開(kāi)停工時(shí)產(chǎn)生的污油以及開(kāi)工線或停工線中沒(méi)有收集和處理掉的不合格油均需密閉排放至地下污油罐中，分析對(duì)比上述兩種工況，顯然開(kāi)停工時(shí)污油量大，此過(guò)程產(chǎn)生的污油量根據(jù)開(kāi)工或停工過(guò)程中需要排放的開(kāi)工油量即可確定。確定了液體體積并選擇合適的裝料系數(shù)和停留時(shí)間即可計(jì)算出地下污油罐的體積。然后可參考HG/T 20570.8-95中規(guī)定：長(zhǎng)徑比L/D=2～4,選擇合適的長(zhǎng)徑比，一般推薦值為2.5。確定體積和長(zhǎng)徑比后可計(jì)算得到罐體的長(zhǎng)度和直徑。

2.2 地下污油罐的管嘴設(shè)計(jì)

地下污油罐由于安裝在地面以下，不方便維修操作，并且罐體開(kāi)口處有泄露也不易被發(fā)現(xiàn)，因此，建議罐體上盡量少設(shè)置管嘴，以盡可能的減少由于混凝土或者地底其它雜質(zhì)對(duì)焊縫腐蝕而引起泄露，同時(shí)將管嘴集中放置也方便安裝專(zhuān)業(yè)配管設(shè)計(jì)[3-4]。針對(duì)以上特點(diǎn)和要求，在設(shè)計(jì)時(shí)可以采取以下原則：①地下污油罐入口管嘴不采用法蘭連接形式，而選擇對(duì)焊形式將管子直接和管嘴相連；②在地下污油罐罐體上設(shè)置兩個(gè)較大的人孔，將罐體上的管嘴集中設(shè)置在兩個(gè)人孔蓋上，其中把需要伸進(jìn)罐內(nèi)接近罐體底部的管嘴集中布置在其中一個(gè)人孔蓋板上，不需要深入罐體內(nèi)部的則布置在另一個(gè)人孔蓋上，保證檢修時(shí)至少能打開(kāi)一個(gè)人孔蓋使人員進(jìn)入罐體內(nèi)部進(jìn)行檢修和維護(hù)。同時(shí)，為了防止混凝土對(duì)人孔蓋螺栓和蓋板上接管焊縫的腐蝕，建議人孔伸出長(zhǎng)度高出混凝土地面150～200mm左右。此外，為了防止雨水在人孔伸出地面位置聚集而引起腐蝕，要求地下污油罐頂部的混凝土從人孔伸出位置向四周設(shè)置1%的坡度。下圖2給出了某工程項(xiàng)目地下污油罐的管嘴設(shè)計(jì)實(shí)例以供讀者參考。

1.進(jìn)料管嘴;2～6.其它管嘴;7.出料管嘴;8～9.設(shè)備入孔

圖2 某項(xiàng)目地下污油罐管嘴設(shè)計(jì)圖

3 地下罐池的設(shè)計(jì)

地下污油罐因埋在地下凍土層以下，發(fā)生泄露不易發(fā)現(xiàn)。為避免地下污油罐發(fā)生泄漏污染土壤和地下水建議為地下污油罐設(shè)計(jì)罐池。地下罐池主要是起到防滲作用，地下污油罐則采用罐池充砂方式埋設(shè)在罐池內(nèi)。地下罐池在設(shè)計(jì)時(shí)可以參考GB50156-2012《汽車(chē)加油站加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》相關(guān)內(nèi)容[5]，讀者在設(shè)計(jì)時(shí)可以參考以下幾條原則：①地下罐池的大小應(yīng)保證地下污油罐埋設(shè)后罐頂在凍土層以下；②地下罐池頂應(yīng)高于池內(nèi)罐頂標(biāo)高，建議高于地面200mm，為便于安裝建議罐池墻面與罐壁之間的凈距不小于800mm；③罐池內(nèi)空間宜用中性沙回填；④罐池一角應(yīng)設(shè)檢漏立管。檢漏立管在設(shè)置時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：①立管直徑宜為100mm，壁厚不應(yīng)小于4mm，立管材質(zhì)應(yīng)根據(jù)污油罐內(nèi)的介質(zhì)特點(diǎn)選擇合適的材料；②檢漏立管的下端應(yīng)在罐池的最低處，建議比罐池底部低200mm，罐池底部宜采取1%的坡度坡向檢漏立管；③檢漏立管在罐頂以下為過(guò)濾管段，允許罐池內(nèi)部任何層面的滲漏液體(污油或水)進(jìn)入立管，并應(yīng)阻止泥沙侵入；④檢漏立管周?chē)畛?0～30mm的礫石；⑤檢漏立管上端檢測(cè)口應(yīng)高出地面且設(shè)有防止雨水、油污等雜物掉入的設(shè)施。⑥地下污油總管與地下罐進(jìn)口焊接時(shí)須穿過(guò)罐池，罐池應(yīng)預(yù)埋防水套管，防護(hù)套管型號(hào)規(guī)格可以參考中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)院出版的防水套管圖集[6]。在設(shè)計(jì)罐池時(shí)應(yīng)仔細(xì)核對(duì)各尺寸的準(zhǔn)確性，否則易造成施工過(guò)程中管道和管嘴存在偏差，給施工帶來(lái)不必要的麻煩。

下圖3為某項(xiàng)目地下罐池的設(shè)計(jì)實(shí)例以供讀者參考。

1.進(jìn)料嘴;2～6.其它管嘴;7.出料管嘴;8～9.設(shè)備人孔;10.檢漏立管;11.防水套管

圖3 某項(xiàng)目地下罐池設(shè)計(jì)圖

4 配管設(shè)計(jì)要點(diǎn)

地下污油罐在裝置正常生產(chǎn)時(shí)主要用來(lái)收集整個(gè)裝置密閉排放的有毒可燃易爆介質(zhì)，因此建議地下污油罐順地勢(shì)布置在裝置的低處，且宜布置在火炬分液罐附近，便于分液罐里分出的液體能自流到地下污油罐。

地下污油罐管道安裝設(shè)計(jì)時(shí)可以參考以下幾條原則：(1)地下污油罐進(jìn)口管道建議不小于3‰的坡度坡向罐，且為了減少法蘭泄露取消法蘭而采用對(duì)焊形式連接；(2)出口管道一般設(shè)置自吸泵將罐內(nèi)污油輸送出裝置，為提高自吸泵的真空度和吸程，出口管道布置建議減少?gòu)濐^閥門(mén)等管件，并盡量靠近自吸泵為宜。地下污油罐其它管道的配管比較常規(guī)，符合相關(guān)配管規(guī)范要求即可，在此就不一一贅述了。

5 結(jié)語(yǔ)

污油密閉排放系統(tǒng)主要收集裝置開(kāi)停工以及正常生產(chǎn)過(guò)程中排放的易燃易爆有毒的輕污油或者含油介質(zhì)，該系統(tǒng)對(duì)裝置能否環(huán)保達(dá)標(biāo)以及能否安全平穩(wěn)的運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。本文對(duì)密閉排放系統(tǒng)的組成及其關(guān)鍵設(shè)備地下污油罐及其罐池設(shè)計(jì)要點(diǎn)作了詳細(xì)闡述，為讀者在設(shè)計(jì)污油密閉排放系統(tǒng)或廢酸廢堿等化學(xué)試劑地下密排系統(tǒng)時(shí)提供參考。

[1] 化工部工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)中心站.HG/T 20570-1995,工藝系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定[S].北京：化工部工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)編制中心，1995.

[2] 石油工業(yè)部規(guī)劃設(shè)計(jì)總院.容器和液液混合器的工藝設(shè)計(jì)[M].北京：石化工業(yè)出版社，1979.

[3] 陜陳宇.關(guān)于埋地式儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)[J].技術(shù)研究，2015(2):101-102.

[4] 王立平.臥式埋地油罐設(shè)計(jì)[J].油氣田地面工程，2007(6):40-41.

[5] 住房城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB 50156-2012,汽車(chē)加油站加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，2012.

[6] 北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院.02S404,防水套管[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2002.

[7] 張德姜.石油化工裝置工藝管道安裝設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].5版.中國(guó)計(jì)劃出版社，2014.

[8] 中國(guó)石油化工集團(tuán)公司配管設(shè)計(jì)技術(shù)中心站.SH3012-2011,石油化工金屬管道布置設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)石化出版社，2011.