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摘要：本文主要就储配站储罐区的布置和设计以及储罐区管道配管的设计做了初步分析。
关键词：储配站；储罐；工艺流程；管道配管；设计
Abstract: This paper mainly analyzes on the storage and distribution station storage area layout and design as well as the tank pipe piping design makes preliminary.
Key words: storage and distribution station; storage tank; process piping design; pipeline;
中图分类号: S611
液化石油气储配站是气源厂接收液化石油气，储存在站内的固定储罐中，并通过各种转售给各种用户.为了保证不间断供气，特别是在用气高峰季节也能保证正常供应，储配站中应储存一定数量的液化石油气，目前广泛采用的储存方式是利用储罐储存。本文主要就储配站储罐区的布置和设计以及储罐区管道配管的设计做初步分析。
一、储罐的选型考虑
确定储罐型式应充分考虑占地面积、施工技术和生产流程等因素。相同总容积储罐，若单罐容积小，则数量多，占地面积大，土地利用率低，卧罐为小容积储罐，最小罐容积10m3；若单罐容积大，则数量少，占地面积小，土地利用率高；但单罐容积越大，一方面对施工技术要求就越高，目前最大的单罐容积是5000m3的球罐[1]。另一方面对生产作业也存在着不利影响，例如在装槽车和灌瓶时，系统要求的作业量很小，过大的储罐，储罐内气相空间较大，尤其当罐内仅有少量LPG时，则气相空间更大，这时采用LPG压缩机加压该储罐时，不仅开机时间长，而且升压速度慢，浪费大量能源，在节能降耗的方面，大罐不如小罐。综上所述，为便于施工安装和营运管理，储罐规格种类应尽可能少。故LPG储配站宜选用相同规格的大储罐，再配以若干小储罐，可减少储罐规格。以大罐为主，可减少占地面积，提高土地利用率；辅以小罐，可便于装槽车和灌瓶，节能降耗。
（1）储配站储罐设计容积可按下式计算：
式中V——总储存容积
n——储存天数，n取3d
K——月高峰系数（K=1.2—1.4）
G——年平均日用气量(kg/d)
——最高工作温度下的液化石油气密度
——最高工作温度下储罐允许充装率，一般取=90%
标准状态下液化石油气的密度
液化石油气的分子量M=50%*44+50%*58=51
时液化石油气的密度
（2）储罐附件的选择
为了保证储罐的正常安全运行，应在储罐上安装必要的附件。除了需要安装压力表温度计外，还需要设置液面指示计、安全阀、安全回流阀及防冻排污阀等[2]。阀门及附件的配置应按液化石油气系统设计压力提高一级。
为防止由于储罐附近发生火灾或其他操作错误而使储罐的压力突然提高，在储罐上必须设置安全阀，须选用全启封闭弹簧式安全阀，安全阀的开启压力应取储罐最高工作压力的1.10--1.15倍。属于重大危险源的储罐应设置两个安全阀。另外，储罐上应装设放散管，其管径应不小于安发阀的管径，放散管的管口高出储罐操作平台2m以上，且高出地面5m以上。
二、储配站的工艺流程
储配站的规模大小不同，液化石油气的运输方式、装卸方法以及灌装方法也不同，储配站的工艺流程也不同。一般可以采用泵-压缩机联合工作的方式。采用机械化、自动化的灌装和运输设备的储配站，为了完成卸火车槽车、灌瓶和灌装汽车槽车等任务，火车槽车卸车栈桥的液相干管与储罐的液相进口相连；泵的入口管与储罐的液相出口管相连，而泵的出口管与灌瓶车间的液相管汽车槽车装卸台的液相管相连。储配站的所有液相管道相互连通，形成统一的液相管道系统。
储配站内的气相干管，通过两条管道接向压缩机的吸排气干管。压缩机的吸排气干管又与火车槽车、卸车栈桥、汽车槽车、卸装台储罐、残液罐以及残液倒空架的气相管相通。这样不仅形成统一的气相系统，而且能使所有气相管道既能做吸气管用，又能做排气管用，利用压缩机可以从任何储罐中抽出气相，送入其他储罐和火车槽车、汽车槽车中去。
利用上述液相和气相管路系统及操作阀门，可以完成以下作业：火车槽车和汽车槽车的装卸，储罐的充装和倒灌，钢瓶的倒灌以及钢瓶中残液的倒出。
利用泵灌装时，不允许泵内液相多次循环，在系统内设安全回流阀，可自动地将多余的液相排入回流管，流回储罐。
由于气相管道在变化的温度和压力下运行，管内可能产生冷凝液，为了防止液相以及液化石油气中的杂质、水分进入压缩机气缸，在压缩机入口管上应设气液分离器，并在压缩机管上装设油气分离器，以免将汽缸中润滑油随气相带出而污染其他设备。
三、储配站的平面布置
根据液化石油气储配站生产工艺过程的需要，站内应设置下列建筑物。
当液化石油气由铁路运输时，应设有铁路专用线，火车槽车卸车栈桥及卸车附属设备。
用于接收和储存液化石油气的储罐。
用于压送液化石油气的压缩机间。
灌瓶间。
汽车槽车装卸台
修理间（包括机修间，瓶修间）
车库（包括汽车槽车 运瓶汽车）
消防水池和消防水泵房
其他辅助用房（包括配电室，仪表间，空压机室化验室）
行政管理及生活用房
液化石油气储配站平面布置设计,可以用于初步设计,也可用于施工图设计;可以用于一个建筑物的内部平面布置,也可以用于工厂总平面布置。液化石油储配站平面布置区域一般分为罐区、灌装区和辅助区。罐区、灌装区和辅助区宜呈一字形排列,灌装区居中,因为:
(1)罐区与灌装区工艺联系密切,便于工人的操作和生产管理。
(2)灌装区的工人休息室一般设在辅助区，辅助区的车队、机修等都与灌装区联系密切,不宜远离。
(3)辅助区内既有锅炉房、电气焊等明火或散发火花地点，又有办公、休息等民用建筑。罐区与这些建筑物的防火间距均大于灌装区。灌装区处于罐区和辅助区之间, 有利于满足国家安全防火间距要求,有效利用厂区土地。
下面分别介绍一下罐区、灌装区和辅助区的平面布置。罐区宜布置在本站全年最小频率风向的上风侧或平行上风侧,选择通风良好的地段；罐区应布置在站内铁路装卸线—侧,并且留有发展余地。灌装区包括灌瓶车间、压缩机室、仪表间、汽车槽车库、汽车装卸台等。仪表间不宜远离罐区,应布置在灌装区邻近罐区和压缩机室。仪表间可与生产区的配电室、压缩机室连建。汽车槽车应与辅助区的普通车分开,单独布置在灌装区靠近汽车装卸台的地方。
辅助区包括生产、生活管理及生产辅助建,构筑物。在布置辅助区时,带明火的建筑应布置在离甲类生产区较远处。生产管理、生活用房可集中设计成一幢综合楼，布置在靠近辅助区对外出入口处。维修车间和辅助区车库宜建在一起，形成统一的室外操作场地。同时兼顾同生产区的运输联系。动力设施布置在负荷中心,距出人口较远,人员活动较少的地方。其中水泵房应布置在远离罐区并处于罐区上风向的地方避免受到罐区发生事故的影响。变配电室应设在全站用电负荷中心,并便于进线的地方。站外电源引入线应选择在远离罐区的上风侧。空压机室的压缩空气主要用于罐区仪表、气动灌瓶秤及其它用气设备使用，但是灌装区空气易受污染,空压机室中的再生器干燥系统多采用电加热方式,如果布置在灌装区，再生器难以满足防爆要求，所以空压机室宜设在辅助区，邻近灌装区。
四、液化石油气储罐区管道配管设计
液化石油气通常采用压缩机、升压器或烃泵进行装卸。用压缩机不但可以装车，而且也可以卸车，但是由于槽车储罐通常小于地面储罐，卸车升压较快，节省能量。在储罐气相空间较大时，装车用压缩机就比较慢。LPG压缩机一般为活塞式压缩机，可将LPG气相加压而不使其液化，是储配站的辅助装卸设施。压缩机进口应设气液分离器，避免液体进入压缩机；出口应设油气分离器和安全阀，可消除压缩机出口压力的脉动。压缩机具有改善泵吸入工况和保护泵的作用。若泵吸入管路较长，管件阀门较多，则吸入管路的水力摩擦阻力会较大，对泵的吸入不利，压缩机也可单独装槽车或灌瓶。在不开泵的情况下，可用压缩机向储罐加入气相LPG，将储罐内液相LPG压出，直接装车或灌瓶，尤其在夏季，该作业流程可消除开压缩机时必须开泵的弊端，达到节能降耗的效果，若储罐较小，则灌装速度更快，更显压缩机单独作业的优越性。
采用泵装卸液化石油气方法比较简单，只需液相管。LPG泵多采用专用的液态烃泵，例如滑片泵、转子泵等。LPG泵出口管上除應安装止回阀外，回流型安全阀也是必不可少的，该阀的排出管道应接至储罐。当灌瓶、装车或装卸突然停止而泵还在工作时，回流型安全阀启跳，将泵输出的LPG导流至储罐，避免泵和管道因憋压而损坏。槽车宜每车位配1台装槽车泵，每台9.5吨的槽车宜在40分钟左右装满。灌瓶泵一般设2台，一用一备，单泵排量可根据日灌瓶量来确定。
参考文献：
[1]赵钊,申龙涉,赵志刚等.铁岭原油商业储备库工艺管网设计方案[J].石油库与加油站,2009,18(4):37-38.DOI:10.3969/j.issn.1008-2263.2009.04.013.
[2]柴业森,王兵文.石油库储油罐设计[J].石油库与加油站,2008,17(3):42-44.DOI:10.3969/j.issn.1008-2263.2008.03.014.
关键词：储配站；储罐；工艺流程；管道配管；设计
Abstract: This paper mainly analyzes on the storage and distribution station storage area layout and design as well as the tank pipe piping design makes preliminary.
Key words: storage and distribution station; storage tank; process piping design; pipeline;
中图分类号: S611
液化石油气储配站是气源厂接收液化石油气，储存在站内的固定储罐中，并通过各种转售给各种用户.为了保证不间断供气，特别是在用气高峰季节也能保证正常供应，储配站中应储存一定数量的液化石油气，目前广泛采用的储存方式是利用储罐储存。本文主要就储配站储罐区的布置和设计以及储罐区管道配管的设计做初步分析。
一、储罐的选型考虑
确定储罐型式应充分考虑占地面积、施工技术和生产流程等因素。相同总容积储罐，若单罐容积小，则数量多，占地面积大，土地利用率低，卧罐为小容积储罐，最小罐容积10m3；若单罐容积大，则数量少，占地面积小，土地利用率高；但单罐容积越大，一方面对施工技术要求就越高，目前最大的单罐容积是5000m3的球罐[1]。另一方面对生产作业也存在着不利影响，例如在装槽车和灌瓶时，系统要求的作业量很小，过大的储罐，储罐内气相空间较大，尤其当罐内仅有少量LPG时，则气相空间更大，这时采用LPG压缩机加压该储罐时，不仅开机时间长，而且升压速度慢，浪费大量能源，在节能降耗的方面，大罐不如小罐。综上所述，为便于施工安装和营运管理，储罐规格种类应尽可能少。故LPG储配站宜选用相同规格的大储罐，再配以若干小储罐，可减少储罐规格。以大罐为主，可减少占地面积，提高土地利用率；辅以小罐，可便于装槽车和灌瓶，节能降耗。
（1）储配站储罐设计容积可按下式计算：
式中V——总储存容积
n——储存天数，n取3d
K——月高峰系数（K=1.2—1.4）
G——年平均日用气量(kg/d)
——最高工作温度下的液化石油气密度
——最高工作温度下储罐允许充装率，一般取=90%
标准状态下液化石油气的密度
液化石油气的分子量M=50%*44+50%*58=51
时液化石油气的密度
（2）储罐附件的选择
为了保证储罐的正常安全运行，应在储罐上安装必要的附件。除了需要安装压力表温度计外，还需要设置液面指示计、安全阀、安全回流阀及防冻排污阀等[2]。阀门及附件的配置应按液化石油气系统设计压力提高一级。
为防止由于储罐附近发生火灾或其他操作错误而使储罐的压力突然提高，在储罐上必须设置安全阀，须选用全启封闭弹簧式安全阀，安全阀的开启压力应取储罐最高工作压力的1.10--1.15倍。属于重大危险源的储罐应设置两个安全阀。另外，储罐上应装设放散管，其管径应不小于安发阀的管径，放散管的管口高出储罐操作平台2m以上，且高出地面5m以上。
二、储配站的工艺流程
储配站的规模大小不同，液化石油气的运输方式、装卸方法以及灌装方法也不同，储配站的工艺流程也不同。一般可以采用泵-压缩机联合工作的方式。采用机械化、自动化的灌装和运输设备的储配站，为了完成卸火车槽车、灌瓶和灌装汽车槽车等任务，火车槽车卸车栈桥的液相干管与储罐的液相进口相连；泵的入口管与储罐的液相出口管相连，而泵的出口管与灌瓶车间的液相管汽车槽车装卸台的液相管相连。储配站的所有液相管道相互连通，形成统一的液相管道系统。
储配站内的气相干管，通过两条管道接向压缩机的吸排气干管。压缩机的吸排气干管又与火车槽车、卸车栈桥、汽车槽车、卸装台储罐、残液罐以及残液倒空架的气相管相通。这样不仅形成统一的气相系统，而且能使所有气相管道既能做吸气管用，又能做排气管用，利用压缩机可以从任何储罐中抽出气相，送入其他储罐和火车槽车、汽车槽车中去。
利用上述液相和气相管路系统及操作阀门，可以完成以下作业：火车槽车和汽车槽车的装卸，储罐的充装和倒灌，钢瓶的倒灌以及钢瓶中残液的倒出。
利用泵灌装时，不允许泵内液相多次循环，在系统内设安全回流阀，可自动地将多余的液相排入回流管，流回储罐。
由于气相管道在变化的温度和压力下运行，管内可能产生冷凝液，为了防止液相以及液化石油气中的杂质、水分进入压缩机气缸，在压缩机入口管上应设气液分离器，并在压缩机管上装设油气分离器，以免将汽缸中润滑油随气相带出而污染其他设备。
三、储配站的平面布置
根据液化石油气储配站生产工艺过程的需要，站内应设置下列建筑物。
当液化石油气由铁路运输时，应设有铁路专用线，火车槽车卸车栈桥及卸车附属设备。
用于接收和储存液化石油气的储罐。
用于压送液化石油气的压缩机间。
灌瓶间。
汽车槽车装卸台
修理间（包括机修间，瓶修间）
车库（包括汽车槽车 运瓶汽车）
消防水池和消防水泵房
其他辅助用房（包括配电室，仪表间，空压机室化验室）
行政管理及生活用房
液化石油气储配站平面布置设计,可以用于初步设计,也可用于施工图设计;可以用于一个建筑物的内部平面布置,也可以用于工厂总平面布置。液化石油储配站平面布置区域一般分为罐区、灌装区和辅助区。罐区、灌装区和辅助区宜呈一字形排列,灌装区居中,因为:
(1)罐区与灌装区工艺联系密切,便于工人的操作和生产管理。
(2)灌装区的工人休息室一般设在辅助区，辅助区的车队、机修等都与灌装区联系密切,不宜远离。
(3)辅助区内既有锅炉房、电气焊等明火或散发火花地点，又有办公、休息等民用建筑。罐区与这些建筑物的防火间距均大于灌装区。灌装区处于罐区和辅助区之间, 有利于满足国家安全防火间距要求,有效利用厂区土地。
下面分别介绍一下罐区、灌装区和辅助区的平面布置。罐区宜布置在本站全年最小频率风向的上风侧或平行上风侧,选择通风良好的地段；罐区应布置在站内铁路装卸线—侧,并且留有发展余地。灌装区包括灌瓶车间、压缩机室、仪表间、汽车槽车库、汽车装卸台等。仪表间不宜远离罐区,应布置在灌装区邻近罐区和压缩机室。仪表间可与生产区的配电室、压缩机室连建。汽车槽车应与辅助区的普通车分开,单独布置在灌装区靠近汽车装卸台的地方。
辅助区包括生产、生活管理及生产辅助建,构筑物。在布置辅助区时,带明火的建筑应布置在离甲类生产区较远处。生产管理、生活用房可集中设计成一幢综合楼，布置在靠近辅助区对外出入口处。维修车间和辅助区车库宜建在一起，形成统一的室外操作场地。同时兼顾同生产区的运输联系。动力设施布置在负荷中心,距出人口较远,人员活动较少的地方。其中水泵房应布置在远离罐区并处于罐区上风向的地方避免受到罐区发生事故的影响。变配电室应设在全站用电负荷中心,并便于进线的地方。站外电源引入线应选择在远离罐区的上风侧。空压机室的压缩空气主要用于罐区仪表、气动灌瓶秤及其它用气设备使用，但是灌装区空气易受污染,空压机室中的再生器干燥系统多采用电加热方式,如果布置在灌装区，再生器难以满足防爆要求，所以空压机室宜设在辅助区，邻近灌装区。
四、液化石油气储罐区管道配管设计
液化石油气通常采用压缩机、升压器或烃泵进行装卸。用压缩机不但可以装车，而且也可以卸车，但是由于槽车储罐通常小于地面储罐，卸车升压较快，节省能量。在储罐气相空间较大时，装车用压缩机就比较慢。LPG压缩机一般为活塞式压缩机，可将LPG气相加压而不使其液化，是储配站的辅助装卸设施。压缩机进口应设气液分离器，避免液体进入压缩机；出口应设油气分离器和安全阀，可消除压缩机出口压力的脉动。压缩机具有改善泵吸入工况和保护泵的作用。若泵吸入管路较长，管件阀门较多，则吸入管路的水力摩擦阻力会较大，对泵的吸入不利，压缩机也可单独装槽车或灌瓶。在不开泵的情况下，可用压缩机向储罐加入气相LPG，将储罐内液相LPG压出，直接装车或灌瓶，尤其在夏季，该作业流程可消除开压缩机时必须开泵的弊端，达到节能降耗的效果，若储罐较小，则灌装速度更快，更显压缩机单独作业的优越性。
采用泵装卸液化石油气方法比较简单，只需液相管。LPG泵多采用专用的液态烃泵，例如滑片泵、转子泵等。LPG泵出口管上除應安装止回阀外，回流型安全阀也是必不可少的，该阀的排出管道应接至储罐。当灌瓶、装车或装卸突然停止而泵还在工作时，回流型安全阀启跳，将泵输出的LPG导流至储罐，避免泵和管道因憋压而损坏。槽车宜每车位配1台装槽车泵，每台9.5吨的槽车宜在40分钟左右装满。灌瓶泵一般设2台，一用一备，单泵排量可根据日灌瓶量来确定。
参考文献：
[1]赵钊,申龙涉,赵志刚等.铁岭原油商业储备库工艺管网设计方案[J].石油库与加油站,2009,18(4):37-38.DOI:10.3969/j.issn.1008-2263.2009.04.013.
[2]柴业森,王兵文.石油库储油罐设计[J].石油库与加油站,2008,17(3):42-44.DOI:10.3969/j.issn.1008-2263.2008.03.014.