液化石油氣儲配充裝站改擴建工程的設計

福建省龍海市燃氣管理站 許物王

為了滿足市場的需求和區(qū)域能源應急儲配，液化石油氣儲配充裝單位改擴建工程建設也不斷增加。液化石油氣充裝站改擴建工程主要是針對站場原址擴大規(guī)劃擴建或對生產(chǎn)設施設備進一步改動進行優(yōu)化的設計，其設計必需基于原有現(xiàn)狀的基礎上進行。因站場多數(shù)屬于老站場，而且設計中又要符合現(xiàn)有一些規(guī)范標準，所以有必要對液化石油氣儲配充裝站改擴建工程的設計進行探討。

1 液化石油氣儲配充裝站改擴建工程類型

液化石油氣儲配充裝站改擴建工程可按照站場內外的不同范圍分為站內改擴建工程和站外改擴建工程。站內改擴建工程又可分為設施改動工程和儲配增容工程；站外改擴工程也可分為場站擴大增容工程和輸配改擴建工程，站擴大增容工程主要是場站擴大、儲配容量擴大的工程，而輸配改擴建工程主要是輸配供氣管道的位置變動、管線增加或供氣量增加的工程。常見的改擴建工程主要是站內燃氣設施變動、改動、增容工程和站場擴建工程。

2 工程實例

2.1 設計依據(jù)原則

液化石油氣儲配充裝站改擴建工程設計主要應遵循以下四大原則。

2.1.1 依法審批原則

對行業(yè)類型的改擴建工程，應依法取得審批后，方可進行設計實施?！冻擎?zhèn)燃氣管理條例》(國務院令第 583號)規(guī)定對燃氣發(fā)展規(guī)劃范圍內的燃氣設施建設工程是否符合燃氣發(fā)展規(guī)劃、選址意見均要通過燃氣主管部門的同意，特別是擴大場站、儲配容量方面應依法取得審批。

2.1.2 依最新規(guī)范設計原則

近十年來，由于我國各行業(yè)出臺和修訂的規(guī)范標準速度快、變化多、數(shù)量大，工業(yè)生產(chǎn)改擴建工程設計，應依據(jù)新修訂、新制定國家規(guī)范和行業(yè)規(guī)范標準。對于液化石油氣儲配場站建設，主要是《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》(GB 50028—2006)、《建筑設計防火規(guī)范》(GB 50016—2006)、《工業(yè)金屬管道設計規(guī)范》(GB 50316—2008)、《城鎮(zhèn)燃氣技術規(guī)范》(GB 50494—2009)、《城鎮(zhèn)燃氣輸配工程施工及驗收規(guī)范》(CJJ 33—2005)，以及涉及新管材的規(guī)范等等，所以在設計中，應及時跟蹤，避免與新的規(guī)范標準相沖突。

2.1.3 依現(xiàn)狀評估設計原則

做好現(xiàn)狀評價，是液化石油氣儲配場站改擴建工程設計的前提。其現(xiàn)狀評估主要有三大類：

(1)自然災害方面的評估，根據(jù)?；a(chǎn)品、易燃易爆品的生產(chǎn)建設選址特性，多數(shù)場站建在遠離城市中心而近山靠水的位置，因不同地區(qū)的地理位置、氣候和地質性質引起自然災害如臺風、洪水、泥石流、地基沉降等破壞生產(chǎn)設施、造成生產(chǎn)安全事故或環(huán)境安全事故的情況，應對自然災害方面影響進行評估，著重對地質災害影響方面進行評估；

(2)環(huán)境影響方面的評估，目前我國重視環(huán)境保護，對于工業(yè)項目建設和工業(yè)生產(chǎn)影響環(huán)境質量方面極為重視，改、擴、建的建設項目，強化要求環(huán)境影響評價，因此環(huán)境影響成為項目工藝設計、施工設計的重要依據(jù)；

(3)安全生產(chǎn)方面評估，對于危化產(chǎn)品、易燃易爆品的安全生產(chǎn)方面評估為必需進行的內容，液化石油氣儲配站的改、擴建工程設計，既要考慮對現(xiàn)有場站生產(chǎn)進行安全現(xiàn)狀評估，同時也要考慮工藝改造或擴建后的工程安全生產(chǎn)的預評估，以能保證設計及施工達到安全生產(chǎn)的要求。

近年來，因自然災害、環(huán)境影響、安全影響造成生產(chǎn)事故多有發(fā)生，并引起社會廣泛關注。如，2010年漳州市龍文區(qū)郭坑華星液化石油氣儲配場站因山體塌方造成儲罐區(qū)破壞而中斷生產(chǎn)；2011年8月上旬，因臺風“梅花”沖毀海岸防波堤所的大連福佳大化PX項目出現(xiàn)環(huán)境安全問題，引起了公眾的關注，被迫遷址；2009年漳州市東山縣大同液化石油氣儲配場站與相鄰工業(yè)項目安全間距不夠問題，引起經(jīng)營許可審批矛盾。因此，在液化石油氣儲配場站改擴建項目的設計中，不只要考慮使用面積的內的平面布置和工藝系統(tǒng)，設計前應綜合依據(jù)相關評估后才進行設計，避免設計的無效性所造成的人力、財力的損失。

2.1.4 依改擴工藝系統(tǒng)可行性原則

在液化石油氣儲配場站改擴建項目設計中，場站生產(chǎn)工藝系統(tǒng)設計是實質內容，因要對原址擴大規(guī)劃擴建和生產(chǎn)設施設備進一步改動進行優(yōu)化的設計的客觀原因，工藝設計要有可行性，能改則改、能擴則擴、能變則變、能換則換，不得隨意，以避免設計缺陷而造成安全生產(chǎn)事故隱患。液化石油氣儲配場站改擴工藝系統(tǒng)設計主要包含儲配輸配充裝系統(tǒng)、消防安全系統(tǒng)、運行設施設備系統(tǒng)、報警監(jiān)控應急系統(tǒng)四大塊，工藝系統(tǒng)設計應保持流暢、協(xié)調，設施設備配置應具有可靠性、可操作性。

2.2 案例設計分析

2.2.1 灌裝間增設灌裝秤的工藝系統(tǒng)改動設計

2.2.1.1 工程設計概況和工藝要求

漳州天城液化氣有限公司龍海林前液化石油氣儲配站，儲氣容量200 m3，分3個50 m3儲罐和1個50 m3殘液罐儲存。2009年12月，項目工程要求在該原設計的液化石油氣儲配站裝置進行技術改造，利用原 V101C(3#儲罐)、V102(殘液罐)儲罐儲存處增設輸入管，同時利用原空瓶間改為灌裝間，增設必要的管線、設備，安裝4臺充裝電子秤，形成單獨的液化氣儲運灌裝系統(tǒng)。

2.2.1.2 設計實現(xiàn)條件

設計實現(xiàn)條件主要是總儲氣容量不變，場站可另設空瓶間，場站生產(chǎn)區(qū)空間增加液態(tài)烴泵、真空泵設備，增設的進、出輸氣管線可通暢安裝，水消防系統(tǒng)不變。

2.2.1.3 工藝流程

本案工藝系統(tǒng)的變化是根據(jù)現(xiàn)有輸配管線進行改建，主要有：

一是總體增加2臺液態(tài)烴泵和1臺真空泵，以便與增加的4臺充裝電子秤和原V101C(3#儲罐)、V102(殘液罐)形成進出輸配系統(tǒng)；

二是主要工藝為從 V102(殘液罐)出液口接液態(tài)烴泵，通過烴泵輸送至充裝電子秤充裝，同時與原 V101C(3#儲罐)、V102(殘液罐)的回流管相接形成回流系統(tǒng)，回流系統(tǒng)增設必要的回流閥、放散閥、安全截止閥；

三是對原 V101C(3#儲罐)、V102(殘液罐)進液管進行連接，并與倒殘系統(tǒng)相連，相連接處增設必要的安全截止閥。

2.2.1.4 系統(tǒng)設計說明

工藝系統(tǒng)中利用原設計輸配管線不變的前提下，根據(jù)設計實現(xiàn)條件要求進行實地論證可以進行改動設計。

制圖時，一般是采用粗、細線將增加的管線與原有管線進行區(qū)別，對于增加的設備如安全閥、烴泵、壓力表、倒殘架等，應標注說明；新增加的管線操作壓力、設計壓力、安全閥的整定壓力，也一并標注明確，在改動管線中，操作壓力應少于安全閥的整定壓力，安全閥的整定壓力少于設計壓力，設計壓力一般等同原設計壓力。

由于在原有空間上改動管線及增加設備，對于土建方面設計可不調整，同時基于罐容不變的情況下，水消防系統(tǒng)可保持原有配置，但原空瓶間改為灌裝間應配套燃氣泄漏報警系統(tǒng)和消防滅火器具。

新增管架作法參照原管架，位置可根據(jù)現(xiàn)場情況作具體調整，灌裝設備電氣防電、防雷設計及位置安排參照規(guī)范補充。

2.2.1.5 設備材料及施工說明

設計應對材料名稱、規(guī)格、標準、材質、性能等級、數(shù)量、試驗要求說明，主要是管材、閥門(球閥、截止閥、安全閥、回流閥)、管件(彎頭、三通)、法蘭設備、防腐材料方面的設計說明，對于壓力管材應同時標明壓力管道分類和使用介質設計的各種參數(shù)；施工圖說明上應對工程概況、設計依據(jù)、設備說明、管道安裝說明、管道焊接檢驗、管道壓力試驗、防腐處理、安裝驗收進行具體表述。

2.2.2 儲灌區(qū)增容改擴的工藝系統(tǒng)設計

2.2.2.1 工程設計概況和工藝要求

龍海市龜仔山石油氣有限公司榜山液化石油氣儲配站，原儲氣容量130 m3，分2個50 m3儲罐和1個30 m3殘液罐儲存。2010年8月，項目工程要求在原有的液化氣儲配站裝置進行儲罐擴容技術改造，拆除V102(30 m3殘液罐)，增加2個50 m3的儲罐V101C、V101D(3#、4#儲罐，4#儲罐作為殘液罐)，同時增加1處卸氣臺，增設必要的管線、設備，形成另可單獨的液化氣儲運卸裝儲氣系統(tǒng)。

2.2.2.2 設計實現(xiàn)條件

設計實現(xiàn)主要條件：一是原規(guī)劃審批的總儲氣容量為200 m3，原設計罐區(qū)為50 m3×4貯罐，符合在罐區(qū)增容；二是生產(chǎn)區(qū)域內有空間另卸裝站臺，且能滿足槽車停放、不影響消防通道；三是改擴設計時可利用原液態(tài)烴泵、真空泵設備，增設的進、出輸氣管線可通暢安裝；四是水消防系統(tǒng)可不變，原消防水池 500 m3水容量和與改擴儲罐間距滿足消防用水要求。

2.2.2.3 工藝流程

本案工藝系統(tǒng)并不復雜，均可按照正常液化石油儲配站工藝系統(tǒng)進行設計，其工藝變化主要是3#儲罐、4#殘液罐如何與原有進出輸管相銜接的問題。本案主要工藝系統(tǒng)變化有：

一是3#儲罐出氣管線連接原有壓縮閥門組件；輸出管線三通接原泵進口管，連接原泵前增加1臺泵接灌裝間的一根灌裝管；殘液輸出分管線三通接4#殘液罐和原出口總管；進口管、回流管分別接原進口總管和回流總管。

二是 4#殘液罐出口管三通分別接原壓縮機出口氣相閥門組和原壓縮機進口氣相閥門組，兩處均增加閥門；殘液出口接原殘液管至裝卸液相管。2.2.2.4 系統(tǒng)設計說明及設備材料及施工說明

系統(tǒng)設計說明和設備材料及施工說明與前案類同，不再作具體表述。對于土建方面設計主要是增加兩個儲罐基座應按建筑要求設計，增設的卸裝臺及管線應配套燃氣泄漏報警系統(tǒng)和消防滅火器具，新增管架設計、電氣防電設計和防雷設計，位置同樣可根據(jù)現(xiàn)場情況作具體調整。

2.2.3 儲配站增容擴建的項目設計

2.2.3.1 工程設計概況和工藝要求

漳州市常山常凱液化氣有限公司常山工業(yè)區(qū)液化石油氣儲配站，原儲氣容量300 m3，分2個100 m3儲罐和1個100 m3殘液罐儲存。2009年10月，項目工程要求在該原設計的液化石油氣儲配站進行擴建，擴建工程主要增加6個50 m3儲罐(其中1個為殘液罐)，將儲罐擴容到總容量 600 m3。工藝的主要要求是擴建的 300 m3儲配充裝系統(tǒng)與原有系統(tǒng)分開運行，獨立設置烴泵棚、裝卸臺、壓縮機房、灌裝間和裝卸棧臺。

2.2.3.2 設計實現(xiàn)條件

設計實現(xiàn)主要條件：一是經(jīng)主管部門規(guī)劃審批的儲氣容量增加300 m3，使總儲氣容量達600 m3；二是擴建工程選址與平面規(guī)劃設計符合廠站安全設計要求，特別擴大建設項目的設備設施與相鄰構建物、道路和相關設施符合液化石油氣儲配站生產(chǎn)的安全間距；三是生產(chǎn)區(qū)域內有空間另設獨立的整體儲配充裝系統(tǒng)，且能滿足槽車停放、不影響消防通道；四是可整合原廠站的水消防系統(tǒng)，將原消防水池500 m3水容量擴大至1 000 m3，并與擴建儲罐間距滿足消防用水要求，同時可增加設置消防栓。2.2.3.3 設計工藝系統(tǒng)

本案設計工藝系統(tǒng)因是獨立的，可按照新建液化石油儲配站工藝系統(tǒng)進行設計，生產(chǎn)區(qū)域內相關設備設施按照新建場站配置，其工藝變化主要是原水消防系統(tǒng)增量及配套，不影響原廠站生產(chǎn)，因此本文對于正常設計不再作具體敘述。

2.2.3.4 相關系統(tǒng)設計及施工說明

本案系統(tǒng)設計上，設置的烴泵棚、裝卸臺、壓縮機房、灌裝間和裝卸棧臺土建方面另行設，應按建筑設計規(guī)范標準；應增設配套燃氣泄漏報警系統(tǒng)和消防滅火器具和管架設計、電氣防電設計和防雷設計，在條件允許下，可與原系統(tǒng)聯(lián)合改造設計作具體調整。

施工方面主要考慮擴建項目施工時對原生產(chǎn)運行的影響，特別是安全上的影響，因此，有必要對原有廠站進行停產(chǎn)再進行工程施工或在采取相關安全措施的前提下進行施工。

3 結語

液化石油氣充裝站改擴建工程具有多樣性，在設計前應著重考慮改擴的可行性和施工的安全性。但是，系統(tǒng)工藝設計上與原有系統(tǒng)卻有等同性，所以改擴建設計時，重點是考慮新增設備、設施與原有系統(tǒng)的銜接，以確保今后投產(chǎn)后的安全運行和管理。