1.概述
1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)
(1)工程設(shè)計(jì)、施工有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)
(2)甲方委托資料
1.2工程范圍
工程范圍包括5×104m3/d天然氣脫烴脫水回收系統(tǒng),CNG壓縮系統(tǒng)和燃?xì)獍l(fā)電系統(tǒng)。包括所需的工藝主體裝置及配套的變配電系統(tǒng)。
1.3設(shè)計(jì)原則
。1)采用成熟可靠的工藝技術(shù),流程盡可能簡(jiǎn)化,做到投資少,見效快。
。2)選用可靠耐用的工藝設(shè)備,使裝置適應(yīng)性強(qiáng),操作安全、簡(jiǎn)便、可靠,確保長(zhǎng)期平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。
。3)合理布置裝置平面,達(dá)到既滿足安全生產(chǎn),又能節(jié)省占地的目的。
(4)嚴(yán)格按現(xiàn)行的國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì),滿足環(huán)境保護(hù)的要求,滿足安全及工業(yè)衛(wèi)生的要求。
1.4工程概況
本工程主要對(duì)管輸天然氣進(jìn)行脫水和脫除雜質(zhì),脫烴后的干氣經(jīng)CNG壓縮外運(yùn),該工程設(shè)計(jì)產(chǎn)品是CNG。
裝置設(shè)計(jì)額定處理能力為5×104m3/d、±20%。
。1)工藝技術(shù)特點(diǎn)
裝置采用分子篩吸附、分子篩再生干燥脫水、脫烴。干氣采用CNG壓縮機(jī)壓縮回收,其特點(diǎn)是所有設(shè)備橇裝化,設(shè)備管道布置緊湊,節(jié)省占地。
(2)原料氣組分
不詳。甲烷約為95%。
(3)界區(qū)條件
本工程設(shè)計(jì)邊界條件如下:
溫度(℃) 壓力(Mpa.G)
1) 原料氣進(jìn)裝置 25 1.0-2.0
2) 干氣出裝置 30 23
3) 含油污水出裝置 常溫 常壓
4) 放空氣出裝置 常溫 常壓
。4)公用工程條件如下:
1) 供電(燃?xì)獍l(fā)電)
電壓: 380V/220V(波動(dòng)范圍±10%)
相數(shù): 3相/單相
頻率: 50±2Hz
2) 供水
無外管路供水。
。5)年開工時(shí)間
裝置設(shè)計(jì)年開工時(shí)間為8000h(330天)。
2.工藝流程說明
2.1 工藝流程簡(jiǎn)介
工藝流程簡(jiǎn)圖。
2.2 設(shè)計(jì)執(zhí)行的主要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
1) 《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 (GB50183-2004)
2) 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 (GBJ16?87,2006年版)
3) 《天然氣凝液回收設(shè)計(jì)規(guī)范》 (SY/T0077-2003)
4) 《油田油氣集輸設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB50350-2005)
5) 《油氣田液化石油氣》 (GB9052.1-1998)
6) 《穩(wěn)定輕烴》 (GB9053-1998)
7) 《天然氣》 (GB17820-1999)
2.3 工藝方案說明
工藝方案主要從脫水工藝、CNG壓縮工藝二個(gè)方面考慮。
2.3.1 脫水工藝
目前常用的天然氣脫水工藝主要有兩種:一種是甘醇脫水工藝,另一種是分子篩脫水工藝,兩種工藝相比各具特點(diǎn)。
甘醇脫水工藝流程較長(zhǎng)、脫水深度較淺,生產(chǎn)過程中排污量較大,生產(chǎn)操作較繁瑣;而分子篩脫水則流程短、設(shè)備少、脫水深度深,生產(chǎn)過程中排污量小,而兩者投資相差不大。綜合考慮,本方案采用分子篩脫水工藝。
原料氣(1.0-2.0MPa,25℃)經(jīng)過過濾后進(jìn)入高效分離裝置和雙塔分子篩脫水裝置。分離掉其中夾帶的少量輕烴、水和鐵銹等雜質(zhì)。
原料氣進(jìn)入脫水裝置的其中一個(gè)原料氣干燥塔進(jìn)行分子篩吸附脫水,經(jīng)脫水后的原料氣含水量小于10PPH(V),水露點(diǎn)<-50℃。脫水裝置其中一臺(tái)干燥塔進(jìn)行吸附時(shí),則另一臺(tái)進(jìn)行再生和冷卻,兩臺(tái)干燥塔每8小時(shí)切換一次。
為了簡(jiǎn)化流程,降低工程投資,干燥系統(tǒng)的冷吹氣和再生氣采用脫水后的原料氣。冷吹是利用冷吹氣對(duì)剛進(jìn)行完再生的高溫分子篩床層進(jìn)行降溫,再生是利用經(jīng)再生氣加熱爐(H-101)加熱至240~280℃的再生氣通過已吸附飽和的分子篩床層,將其中的水帶出,隨后經(jīng)廢再生氣冷卻器(E-107)冷卻并經(jīng)廢再生氣分水罐(V-104)分水后,匯入燃料氣管線。
脫烴和脫水后的干氣經(jīng)CNG壓縮機(jī)壓縮,由槽車外運(yùn)。
2. 4 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)
2.4.1 天然氣
產(chǎn)品符合GB18047(車用壓縮天然氣),水露點(diǎn)不高于-13℃,在環(huán)境溫度低于-8℃時(shí),應(yīng)比環(huán)境溫度低-5℃.
2.5 用電負(fù)荷
工程計(jì)算負(fù)荷:745 kW,年用電量488x104kWh,詳見用電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表。
用電負(fù)荷等級(jí)按三級(jí)考慮。
2.5.1 供電
在天然氣處理裝置內(nèi)設(shè)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組一套,(600kW)。變、配電室一間。
為提高功率因數(shù),在低壓母線上設(shè)電容集中補(bǔ)償裝置,使補(bǔ)償后功率因數(shù)達(dá)0.92以上。
2.5.2 動(dòng)力、照明、接地
所有機(jī)泵均采用放射式配電,其配線采用沿充砂電纜溝或穿鋼管埋地敷設(shè)等方式。
根據(jù)環(huán)境特征,操作要求等選用合適的燈具照明,并滿足照度要求。
所有正常情況下的不帶電的電氣設(shè)備金屬外殼需可靠接地,工藝設(shè)備、管線做防靜電接地。
電氣設(shè)備工作接地、保護(hù)接地以及工藝防靜電接地、防雷接地均采用同一接地網(wǎng)。接地裝置接地電阻不大于4Ω。
3.工藝設(shè)備
3.1 設(shè)備選型原則
1)選用設(shè)備必須是經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐證明質(zhì)量好、效率高的產(chǎn)品,對(duì)分子篩脫水塔,選用高效填料,設(shè)計(jì)高效分布器,提高分離效率。
2)選用生產(chǎn)運(yùn)行安全可靠的回轉(zhuǎn)設(shè)備(壓縮機(jī)及泵),同時(shí)考慮到投資及生產(chǎn)成本的因素。
3.2 主要工藝設(shè)備清單
4.自動(dòng)控制水平
4.1 自動(dòng)控制總體水平
根據(jù)檢測(cè)儀表、控制手段、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展,結(jié)合油田實(shí)際情況,自動(dòng)控制采用DCS控制系統(tǒng)。
其特點(diǎn)是:基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù),完全開放,采用先進(jìn)的軟、硬件技術(shù),結(jié)構(gòu)靈活、擴(kuò)展方便、安全可靠、安裝便利、維護(hù)簡(jiǎn)單,大幅度節(jié)約使用成本,便于管理和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,工藝參數(shù)及過程控制均在中心控制室集中顯示、控制、管理,實(shí)時(shí)打印各種所需的參數(shù)、報(bào)表,且設(shè)置了聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng),事故狀態(tài)下,能夠?qū)崿F(xiàn)各種保證生產(chǎn)和安全的措施,對(duì)裝置的可靠運(yùn)行提供良好的保證。
4.2 設(shè)計(jì)執(zhí)行的主要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
1)《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 (GB50183-2004)
2)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(99年版) (GB50160-92)
3)《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB50058-92)
4)《石油化工自動(dòng)化儀表選型設(shè)計(jì)規(guī)范》 (SH3005-1999)
5)《石油化工控制室和自動(dòng)分析器室設(shè)計(jì)規(guī)范》 (SH3006-1999)
6)《石油化工安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (SH3018/T-2003)
7)《石油化工儀表管道線路設(shè)計(jì)規(guī)范》 (SH3019/T-2003)
8)《石油化工企業(yè)儀表供氣設(shè)計(jì)規(guī)范》 (SH3020-2001)
9)《石油化工企業(yè)儀表及管道隔離和吹洗設(shè)計(jì)規(guī)范》 (SH3021-2001)
10)《石油化工企業(yè)儀表及管道伴熱和隔熱設(shè)計(jì)規(guī)范》 (SH3126-2001)
11)《石油化工企業(yè)可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范》
(SH3063-1999)
12)《石油化工儀表接地設(shè)計(jì)規(guī)范》 (SH3081/T-2003)
13)《石油化工儀表供電設(shè)計(jì)規(guī)范》 (SH3082/T-2003)
14)《石油化工靜電接地設(shè)計(jì)規(guī)范》 (SH3097-2000)
15)《石油化工分散控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (SH/T3092-1999)
4.3 選型原則
儀表及控制系統(tǒng)選型應(yīng)技術(shù)先進(jìn)、成熟可靠、性能優(yōu)良、價(jià)格合理、服務(wù)及時(shí)、滿足工藝裝置的需求。
根據(jù)全站防爆區(qū)域的劃分,合理選用符合相應(yīng)防爆等級(jí)要求的儀表,按易燃、有毒,易泄露點(diǎn)設(shè)置可燃、有毒氣體檢測(cè)報(bào)警儀表,以確保裝置及人員的安全。根據(jù)區(qū)域特點(diǎn)及環(huán)境情況,合理選擇耐介質(zhì)腐蝕及耐一定環(huán)境腐蝕的儀表及儀表外殼,合理選擇適合環(huán)境要求的儀表配管及安裝材料。
4.4 控制系統(tǒng)選型
集散控制系統(tǒng)(DCS)與常規(guī)儀表構(gòu)成的控制系統(tǒng)相比,具有更先進(jìn)的算數(shù)運(yùn)算及控制功能、邏輯運(yùn)算及控制功能和數(shù)據(jù)處理功能。它可對(duì)工藝過程參數(shù)、電氣參數(shù)及機(jī)泵運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、控制、聯(lián)鎖、報(bào)警和報(bào)表打印等,并可對(duì)全廠生產(chǎn)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理。由于集散控制系統(tǒng)主要設(shè)備采用了冗余技術(shù),其供電采用不間斷供電裝置(UPS),系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠。
集散控制系統(tǒng)具有先進(jìn)而完善的回路控制、邏輯控制、順序控制、聯(lián)鎖控制、指示、報(bào)警等功能,以及趨勢(shì)記錄、動(dòng)態(tài)流程圖畫面顯示、即時(shí)報(bào)表、日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表等功能。操作人員在中央控制室內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)全廠生產(chǎn)過程的監(jiān)控和管理。
1) 顯示功能:總貌顯示、分組顯示、單點(diǎn)顯示、趨勢(shì)顯示、報(bào)警顯示、動(dòng)態(tài)模擬流程圖畫面顯示和系統(tǒng)故障顯示等。
2) 操作功能:可通過專用鍵盤進(jìn)行操作,也可以用鼠標(biāo)器進(jìn)行操作。操作人員可以方便地調(diào)出和處理各種信息。
3) 控制功能:可實(shí)現(xiàn)各種先進(jìn)的控制功能、復(fù)雜的算法和順控功能。
4) 報(bào)警功能:可實(shí)現(xiàn)過程報(bào)警、故障報(bào)警,可根據(jù)報(bào)警優(yōu)先權(quán)和報(bào)警時(shí)間的先后順序進(jìn)行報(bào)警。
5) 制表打印功能:具有各種報(bào)表和信息打印功能,可定時(shí)打印,也可即時(shí)打印。
6) 自診斷功能:可進(jìn)行各種故障診斷,顯示出故障原因,并進(jìn)行報(bào)警。
7) 各種信號(hào)輸入/輸出及其處理功能。
4.5 儀表選型
現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表選用符合工藝防爆等級(jí)要求的本安型或防爆型儀表,與腐蝕介質(zhì)接觸的測(cè)量元件選用耐腐蝕材質(zhì)。選用的現(xiàn)場(chǎng)儀表應(yīng)滿足現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件要求,根據(jù)需要可采取加保護(hù)箱或保溫箱等措施。
1) 溫度測(cè)量?jī)x表選型:就地溫度指示選用雙金屬溫度計(jì);遠(yuǎn)傳溫度指示或控制選用熱電阻或熱電偶。
2) 壓力測(cè)量?jī)x表選型:就地壓力儀表選用壓力表,遠(yuǎn)傳壓力指示和控制選用智能壓力變送器,聯(lián)鎖報(bào)警選用壓力開關(guān)。
3) 流量測(cè)量?jī)x表選型:清潔介質(zhì)、小管徑工況的液體流量測(cè)量選用金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì);氣體流量測(cè)量采用旋進(jìn)旋渦流量計(jì)。
4) 液位測(cè)量?jī)x表選型:就地液位指示選用玻璃板液位計(jì),低溫介質(zhì)測(cè)量選用防霜式玻璃板液位計(jì);需液位信號(hào)遠(yuǎn)傳則選用雙法蘭液位變送器,測(cè)量范圍小于1.2m時(shí)選用浮筒液位變送器。
5) 在可燃、有毒氣體可能泄露的地方設(shè)置可燃、有毒氣體報(bào)警器。
6) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要選用氣動(dòng)簿膜調(diào)節(jié)閥。
7) 安全柵選用隔離式安全柵。溫度信號(hào)均采用毫伏信號(hào)、RTD信號(hào)經(jīng)隔離式安全柵進(jìn)入DCS的方式。
4.6 主要控制方案
工藝裝置中控制回路均采用單回路PID控制。
5.勞動(dòng)安全衛(wèi)生與消防
5.1 危害分析
本項(xiàng)目所涉及的危險(xiǎn)物質(zhì)主要是原料天然氣,原料和產(chǎn)品中各組分的理化性能參數(shù)見表5.1。
從表5.1的數(shù)據(jù)可以看出,原料及產(chǎn)品中各組分的閃點(diǎn)和爆炸下限均很低,一旦泄漏,遇點(diǎn)火源,就會(huì)發(fā)生火災(zāi)和爆炸事故。根據(jù)現(xiàn)有資料和以往同類原料及產(chǎn)品的性能,對(duì)各種物質(zhì)的火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)性類分析如下:
1)天然氣(包括:原料氣、外輸天然氣和燃料氣)
代表組分為甲烷。根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50160-92)(1999年版),甲烷屬于甲類危險(xiǎn)性可燃?xì)怏w。與空氣可形成爆炸性混合氣體,遇點(diǎn)火源(明火、電器火花、靜電火花、機(jī)械火花、汽車排氣火花以及雷擊等),可發(fā)生火災(zāi)、爆炸。
原料、產(chǎn)品及使用化學(xué)品中各組分的健康危害性見表5.2。
從表5.2可以看出,甲烷為窒息性氣體,大量吸入會(huì)造成窒息;其它組分具有低毒或微毒,長(zhǎng)期吸入對(duì)人體有害。
工藝裝置和儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類見表5.3。
從表中可以看出,防火、防爆是工廠勞動(dòng)衛(wèi)生防護(hù)的主要內(nèi)容。
噪聲主要來源于CNG壓縮機(jī)機(jī)組。
工藝裝置生產(chǎn)過程中高溫部位較多,雖然采取了隔熱保溫或防燙保溫措施,但不可避免的存在灼傷的可能。
塔、爐和立式容器平臺(tái)和多層框架上,操作點(diǎn)較多,也不可避免地存在墜落的可能。
除防雷設(shè)計(jì)、電氣設(shè)備帶電裸露部分與人行道、欄桿、管道等保證最小安全凈距設(shè)計(jì)外,對(duì)重要建筑物主要出入口、通道、樓梯處設(shè)置事故照明應(yīng)急燈;電器設(shè)備采取防誤操作措施。
5.2 職業(yè)危害因素的防范及治理
5.2.1 工業(yè)安全設(shè)計(jì)的主要原則
1)對(duì)生產(chǎn)中產(chǎn)生和存在可燃、有害氣體的裝置必須加強(qiáng)管理,防止泄漏,設(shè)計(jì)必須符合規(guī)范、規(guī)定,對(duì)這類設(shè)備要設(shè)置防范措施,并實(shí)施有效的控制,防止事故發(fā)生。
2)對(duì)產(chǎn)生可燃、有害氣體的場(chǎng)所,設(shè)有安全監(jiān)測(cè),以保證生產(chǎn)的指揮、調(diào)度、操作有一個(gè)良好的條件及環(huán)境。
3)在生產(chǎn)過程中對(duì)產(chǎn)生可燃、有害氣體的環(huán)節(jié),設(shè)有各種測(cè)量、控制、防護(hù)、聯(lián)鎖、泄壓、隔絕的儀器、儀表設(shè)施及必要而可靠的手段,以保障在萬一事故發(fā)生時(shí)能及時(shí)處理與補(bǔ)救,并在處理過程中能夠控制事故的影響及擴(kuò)大,同時(shí)又要便于事故后恢復(fù)生產(chǎn)。
4)嚴(yán)格執(zhí)行國家各項(xiàng)抗震防災(zāi)技術(shù)規(guī)定和行政法規(guī),貫徹"預(yù)防為主,平震結(jié)合,常備不懈"的方針,切實(shí)采取各種有效的防范措施,使其具有較高的綜合抗震能力。
5)在安全第一的前提下,設(shè)計(jì)對(duì)安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理三者作綜合性的統(tǒng)籌考慮。
6)工業(yè)安全設(shè)計(jì)在工程設(shè)計(jì)中統(tǒng)一考慮,和工程同步實(shí)施。
5.2.2 工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計(jì)的主要原則
1)生產(chǎn)裝置的工藝設(shè)計(jì),應(yīng)盡量使操作人員,巡檢人員不接觸職業(yè)危害因素,力求做到一級(jí)預(yù)防。改進(jìn)工藝參數(shù)及流程,改善生產(chǎn)過程,使生產(chǎn)環(huán)境達(dá)到工業(yè)企業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2)在工藝流程設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量考慮選用無毒或低毒介質(zhì)作為原料及中間產(chǎn)品,盡量不使用有毒介質(zhì),以減少工藝過程對(duì)操作人員的職業(yè)危害,使作業(yè)環(huán)境達(dá)到工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。
3)工藝生產(chǎn)過程中應(yīng)盡量采用機(jī)械化、自動(dòng)化、密閉化、連續(xù)化作業(yè)。
4)工藝流程設(shè)計(jì)盡量采用先進(jìn)技術(shù)和合理的工藝流程,盡量減少操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
5)工廠和生產(chǎn)裝置中的生活設(shè)施設(shè)計(jì),應(yīng)保證操作人員的作業(yè)和生活環(huán)境的衛(wèi)生要求。
5.2.3 設(shè)計(jì)采用的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范
1)中華人民共和國勞動(dòng)部令第3號(hào)《建設(shè)項(xiàng)目(工程)勞動(dòng)安全衛(wèi)生監(jiān)察規(guī)定》(1998年1月1日起實(shí)施)
2)勞動(dòng)部關(guān)于"建設(shè)項(xiàng)目(工程)職業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)施和技術(shù)措施驗(yàn)收辦法"(勞安字[1992]1號(hào))
3)《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 (TJ36-79)
4)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 (GBJ16-87,2006年版)
5)《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級(jí)》 (GB5044-85)
6)《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB50058-92)
7)《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GBJ87-85)
8)《化工企業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)定》 (HG20571-95)
9)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 (GB50160-92,2002年版)
10)中華人民共和國消防法
11)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB50016-98)
12)《化工企業(yè)靜電接地設(shè)計(jì)規(guī)定》 (HGJ28-90)
13)《石油化工企業(yè)職業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)范》 (SH3047-93)
14)《化工企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范》(試行) (HGJ1-85)
15)《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 (GB50183-2004)
16)《石油化工企業(yè)可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范》 (SH3063-1999)
17)《石油化工企業(yè)采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(SH3004-1999)
18)《固定式鋼直梯、鋼斜梯、工業(yè)固定式防護(hù)欄桿、鋼平臺(tái)》(GB4053.1~4-93)
19)《石油化工儀表接地設(shè)計(jì)規(guī)范》 (SH3081-1997)
20)《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)范》(質(zhì)技監(jiān)局鍋發(fā)[1999]154號(hào))
5.2.4 主要安全措施
5.2.4.1 平面布置
工廠平面布置嚴(yán)格遵守有關(guān)防火、防爆安全規(guī)范。針對(duì)裝置特點(diǎn),按流程式集中布置,以利安全操作;工藝設(shè)備、建筑物間的距離,符合防火及通風(fēng)、采光有關(guān)規(guī)定。
工程平面布置嚴(yán)格執(zhí)行《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50183-2004)、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GBJ16-87,2006年版),滿足《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50058-92)、《石油化工企業(yè)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》(SHJ17-90)、《石油化工企業(yè)工藝裝置設(shè)備布置設(shè)計(jì)通則》(SH3011-2000)、《石油化工企業(yè)衛(wèi)生防護(hù)距離》(SH3093-1999)等標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求。
1)本工程劃分為二個(gè)功能區(qū)域:工藝裝置區(qū)、和CNG充裝區(qū),功能區(qū)域內(nèi)部的設(shè)備平面布置以及功能區(qū)域相互之間的平面布置充分考慮了防火間距和安全衛(wèi)生距離。
2)工廠的工藝裝置區(qū)、CNG充裝區(qū)設(shè)置了環(huán)形消防通道,并與外部連通,保證消防車和急救車能順利通往可能出現(xiàn)事故的地方。
3)裝置內(nèi)工藝設(shè)備、設(shè)施主要采用露天布置,少量的采用半露天布置。
4)放空火炬在裝置下風(fēng)方向。
5.2.4.2 工藝技術(shù)及設(shè)備
1)采用成熟可靠的工藝技術(shù)和合理的工藝流程,并考慮必要的裕度及操作彈性,適應(yīng)操作運(yùn)行中上下波動(dòng)的需要。
2)壓力容器的設(shè)計(jì)和選型嚴(yán)格執(zhí)行《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(質(zhì)技監(jiān)局鍋發(fā)[1999]154號(hào))、《鋼制壓力容器》(GB150?1998)等規(guī)范,凡不正常條件下可能超壓的設(shè)備均設(shè)有安全閥。
3)公用工程管線與易燃、易爆介質(zhì)管線相連時(shí),設(shè)置三閥組或止回閥或盲板,以防止易燃、易爆介質(zhì)串入公用工程系統(tǒng)。
4)在進(jìn)、出工廠的天然氣總管上安裝了緊急切斷閥,并在緊急切斷閥之前安裝了越站旁路。另外,在緊急切斷閥靠裝置的一側(cè)設(shè)置了"8"字盲板。
5)安全閥入口管線上安裝了與安全閥入口直徑相同的閘閥,工廠正常生產(chǎn)時(shí),該閘閥全開并打鉛封,絕不允許隨意開關(guān)。
6)工藝設(shè)備、管道的絕熱材料均選用非燃燒材料或阻燃材料。
7)原料氣、天然氣管線橫穿道路時(shí),采用敷設(shè)套管的措施。
8)選用低噪聲的運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備,對(duì)噪聲較高的聲源采取消聲降噪聲措施。
9)工廠從原料天然氣中分出的含油污水,通過管線壓力密閉輸送至污水罐后外運(yùn)集中處理。
5.2.4.3 消防與安全設(shè)施
1)本工程消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)嚴(yán)格執(zhí)行《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50183-2004)及《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GBJ16-87,2006年版)。根據(jù)生產(chǎn)性質(zhì)和生產(chǎn)需要配備相應(yīng)手提式干粉滅火器、手提式二氧化碳滅火器、推車式干粉滅火器、滅火毯等小型滅火設(shè)施。
2)采取相應(yīng)的密封措施,加強(qiáng)管道、設(shè)備密封,防止介質(zhì)泄漏,工廠內(nèi)帶壓設(shè)備設(shè)有緊急事故泄壓排放系統(tǒng),安全閥泄放氣體密閉排入放空系統(tǒng),保證事故狀態(tài)下的人身安全和設(shè)備安全。
3)工廠設(shè)置了可燃?xì)怏w報(bào)警器系統(tǒng),隨時(shí)檢測(cè)報(bào)警裝置區(qū)、儲(chǔ)罐區(qū)及裝車設(shè)施區(qū)可燃?xì)怏w的泄露情況,以便及時(shí)排除危險(xiǎn)源,滿足《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范》(SH3063?1999)規(guī)范的要求。
4)根據(jù)《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50058-92)的規(guī)定,對(duì)裝置區(qū)、儲(chǔ)罐及裝車區(qū)進(jìn)行爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分。
5)從工藝和自動(dòng)控制方面確保安全。裝置全部設(shè)計(jì)為密閉式,使易燃、易爆物料在生產(chǎn)過程中全部置于密閉的管道和設(shè)備內(nèi),設(shè)備管線的連接處采用相應(yīng)的密封措施。
6)可燃?xì)怏w的排放進(jìn)入密閉火炬放空系統(tǒng)。
7)生產(chǎn)中操作參數(shù)變化可能導(dǎo)致的不安全,如液面、溫度、壓力等,設(shè)置了高、低限報(bào)警;對(duì)可能導(dǎo)致生產(chǎn)重大事故的關(guān)鍵環(huán)節(jié)設(shè)置了事故報(bào)警、聯(lián)鎖、緊急停車系統(tǒng)(ESD)。如再生氣流量低低報(bào)警聯(lián)鎖停再生氣加熱爐等,確保工廠的安全。
8)對(duì)工廠內(nèi)高溫管線(表面溫度>60℃)選用適當(dāng)?shù)谋夭牧细魺崽幚恚谏a(chǎn)中可能引起操作人員燙傷的高溫設(shè)備,采取隔熱保溫措施。
9)安全色及安全標(biāo)志:工廠內(nèi)危險(xiǎn)部位設(shè)置警示牌,提醒操作人員注意。
10)裝車設(shè)施設(shè)置了汽車罐車防靜電專用接地線,并與全站接地網(wǎng)相連接。
11)所有的建筑物均設(shè)安全梯、安全門,操作平臺(tái)根據(jù)生產(chǎn)和維修的需要設(shè)置了走梯、扶手、圍欄和護(hù)欄。
5.2.4.4 電氣、電信與儀表
1)工廠爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的所有壓縮機(jī)、泵等回轉(zhuǎn)設(shè)備所配帶的電機(jī)均選用隔爆型,防爆等級(jí)為dIIBT4、防護(hù)等級(jí)為IP54。爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的照明均采用防爆燈具。
2)工廠采用DCS控制,提高裝置自動(dòng)化控制水平,以提高生產(chǎn)運(yùn)行的可靠性。
3)接地系統(tǒng)
低壓配電系統(tǒng)采用TN-S系統(tǒng)接地型式。
● 電氣設(shè)備的正常不帶電的金屬外殼、電纜金屬外皮、電纜支架等均做保護(hù)接地。
● 在生產(chǎn)、運(yùn)輸過程中會(huì)產(chǎn)生靜電積聚的管道及設(shè)備等均做防靜電接地。
● 輸送可燃?xì)怏w、可燃液體的管道在其進(jìn)出各單元處、爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所邊界處、分支處及直線段每隔200m~300m處設(shè)靜電接地設(shè)施。
● 工廠設(shè)統(tǒng)一的靜電接地網(wǎng),各單元的靜電接地設(shè)施與接地網(wǎng)相連,接地網(wǎng)接地電阻不大于1?。
4)防雷
根據(jù)生產(chǎn)性質(zhì)、發(fā)生雷電可能性和后果,站區(qū)內(nèi)生產(chǎn)和輔助設(shè)施中的工業(yè)建筑物屬于第二類防雷等級(jí),采用裝設(shè)在被保護(hù)物上的避雷網(wǎng)防止雷擊。
5)工廠設(shè)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)一套,火災(zāi)報(bào)警控制器安裝在值班室,設(shè)火災(zāi)報(bào)警電話一臺(tái)。另外在配電室設(shè)感煙探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕。
6)所有機(jī)泵均采用放射式配電,其配線采用沿充砂電纜溝或穿鋼管埋地敷設(shè)等方式。
7)儀表自控系統(tǒng)設(shè)有UPS不間斷電源。
8)配電室設(shè)有事故照明,其連續(xù)供電可達(dá)30min。
5.2.4.5 建、構(gòu)筑物
1)裝置內(nèi)建、構(gòu)筑物的耐火等級(jí)均按二級(jí)設(shè)計(jì)。
2)中心控制室、變配電室及值班室的室內(nèi)地坪比室外地坪高出0.6m;門均向外開啟;面向裝置的一側(cè)不設(shè)門、窗。
3)產(chǎn)品裝車場(chǎng)地采用混凝土現(xiàn)澆地面。
4)梯子、平臺(tái)的踏面均采用防滑、防積水設(shè)計(jì)。
5)抗震設(shè)防。根據(jù)《中國地震裂度區(qū)劃圖》(1990),東營地區(qū)的基本裂度值為6度,在本工程土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,對(duì)廠區(qū)內(nèi)的建、構(gòu)筑物,根據(jù)工程地質(zhì)詳勘資料對(duì)場(chǎng)地地質(zhì)的揭示,按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求,進(jìn)行抗震設(shè)防,采取相應(yīng)的抗震措施。同時(shí)設(shè)備專業(yè)將根據(jù)地震烈度進(jìn)行設(shè)備計(jì)算設(shè)計(jì)。
5.2.5 主要的安全衛(wèi)生措施
5.2.5.1 防止有毒物質(zhì)泄露措施
在管線和設(shè)備連接處選用適當(dāng)墊片,加強(qiáng)密封,防止有毒物質(zhì)泄露,相應(yīng)崗位設(shè)置事故沖洗設(shè)施。
5.2.5.2 個(gè)人防護(hù)措施
1)該項(xiàng)目生產(chǎn)裝置雖屬甲A類生產(chǎn)裝置,工作介質(zhì)多為易燃、易爆氣體,但生產(chǎn)操作中均在密閉的管道和設(shè)備中,加上采用先進(jìn)控制、監(jiān)測(cè)報(bào)警與自然通風(fēng)相結(jié)合的措施,可有效地消除裝置內(nèi)易燃、易爆物質(zhì)的危險(xiǎn)性以及對(duì)職工健康傷害的可能性。
2)在可能泄漏有毒、可燃?xì)怏w的場(chǎng)所,設(shè)置了有毒、可燃?xì)怏w報(bào)警器。
3)據(jù)國內(nèi)天然氣處理工廠調(diào)查資料表明,在同類裝置中工作的操作人員及管理人員至今尚未發(fā)現(xiàn)患有職業(yè)病及其它特殊病癥,但為確保操作人員的身體健康,要求對(duì)操作人員及管理人員必須進(jìn)行定期體檢,以防患于未然。
5.2.5.3 防噪聲措施
對(duì)噪聲源采取選用低噪聲設(shè)備(如低噪聲壓縮機(jī)、泵等),來降低其噪聲強(qiáng)度,確保設(shè)備噪聲對(duì)環(huán)境的影響低于90dB(A)。
5.2.5.4 其它防護(hù)措施
1)工廠應(yīng)在關(guān)鍵部位和操作人員經(jīng)常通過的地點(diǎn)設(shè)置明顯的安全標(biāo)志,提醒操作人員注意人身和生產(chǎn)安全。
2)應(yīng)制定工廠正常運(yùn)行、開工、停工、事故處理等不同操作過程的操作規(guī)程。操作規(guī)程應(yīng)詳細(xì)、具體,必須充分考慮保護(hù)操作人員人身安全的措施。操作人員在實(shí)際操作中必須嚴(yán)格遵守操作規(guī)程,絕不允許不熟悉操作規(guī)程的人員上崗操作。
5.3 消防
5.3.1 執(zhí)行的主要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
5.3.1.1 消防設(shè)計(jì)貫徹的方針
1)貫徹"預(yù)防為主、防消結(jié)合"的方針,積極采取防火措施,設(shè)置必要的滅火設(shè)施,防止和減少火災(zāi)危害。
2)消防設(shè)施根據(jù)裝置的規(guī)模、火災(zāi)危險(xiǎn)性程度,原有消防力量及鄰近有關(guān)單位的消防協(xié)作條件等因素綜合考慮確定。
3)消防體制應(yīng)符合形勢(shì)發(fā)展的需要,采用專業(yè)消防和義務(wù)消防相結(jié)合的消防體制。
4)消防設(shè)施應(yīng)與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)。
5.3.1.2 遵循的法規(guī)
1)中華人民共和國消防法。
2)企事業(yè)單位專職消防隊(duì)組織條例。
3)中華人民共和國公安部令第30號(hào)(1996):《建筑工程消防監(jiān)督審核管理規(guī)定》。
4)地方政府下發(fā)的有關(guān)建筑防火規(guī)定。
5.3.1.3 設(shè)計(jì)執(zhí)行的主要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
1)《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 (GB50183-2004)
2)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 (GB50160?92,1999年版)
3)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 (GBJ16?87,2006年版)
4)《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB50058?92)
5)《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GBJ140?97,1997年版)
6)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB50057?94,含2000年局部修訂條文)
7)《工業(yè)與民用電力裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范》(試行)(GBJ65?83)
8)《石油化工采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (SH3004?1999)
9)《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范》 (SH3063?1999)
穩(wěn)定輕烴和液化石油氣儲(chǔ)罐采用固定式消防冷卻水系統(tǒng)。
6.環(huán)境保護(hù)與抗震設(shè)防
6.1 環(huán)境保護(hù)的設(shè)計(jì)原則
1)嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境保護(hù)法。
2)本著全面規(guī)劃、預(yù)防為主的原則,盡量采用不產(chǎn)生或少產(chǎn)生環(huán)境污染的工藝方案,在有不可避免的污染物出現(xiàn)時(shí),首先考慮綜合利用,其次針對(duì)各種污染物采取必要的措施加以處理。
3)在噪音控制方面,首先采用低噪音設(shè)備,其次采取隔音、消音器等設(shè)施以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
6.2 環(huán)境保護(hù)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)
6.2.1 環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
1)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 (GB3095-1996) 二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
2)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 (GHZB1-1999) III類標(biāo)準(zhǔn)
3)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 (GB/T14848-93) III類標(biāo)準(zhǔn)
6.2.2 污染物排放標(biāo)準(zhǔn)
1)《大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB16297-1996) 二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
2)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB8978-1996) 二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
3)《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》 (GB12348-90) Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)
6.3項(xiàng)目生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響
6.3.1 生產(chǎn)過程產(chǎn)生的污染物
工廠在生產(chǎn)過程中,污染源包括以下幾個(gè)方面:廢水、廢氣、廢渣及噪音。
6.3.1.1 廢水
工廠生產(chǎn)過程中的廢水來自原料天然氣所攜帶的飽和水及游離水,這部分水量約0.1 t/d。
6.3.1.2 廢氣
工廠正常生產(chǎn)時(shí),廢氣的排放來自發(fā)電燃燒燃料氣所排放的氣體,其主要成份是CO2、H2O蒸汽和氮?dú)狻?br />
在工廠開、停工或由于系統(tǒng)超壓,安全閥排放的原因,工廠將通過放空管排放烴氣。
6.3.1.3 廢渣
工廠排放的廢渣是指每二年更換一次的廢分子篩,其主要成分是堿金屬硅鋁酸鹽,每次更換排放量約10.5m3。
6.3.1.4 噪音
噪音的來源主要是壓縮機(jī)。
6.4 環(huán)境保護(hù)措施方案
6.4.1 廢水
含油污水外運(yùn)輸送到聯(lián)合站內(nèi)污水處理場(chǎng)集中處理。
6.4.2 廢氣
加熱爐燃燒后的廢氣為CO2和H2O蒸汽,通過煙囪在高點(diǎn)排放,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。
開、停工時(shí)排放的少量烴氣通過放空管在高點(diǎn)放空。
6.4.3 廢渣
更換下的廢分子篩為粒狀或條狀,無有害成分,采用地下坑埋方式即可。
6.4.4 噪音
設(shè)計(jì)要求設(shè)備制造廠家保證在距設(shè)備一米處噪音≤90db(A),以滿足《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求。
6.5 抗震設(shè)防
根據(jù)《中國地震裂度區(qū)劃圖》(1990),東營地區(qū)的基本裂度值為6度,在本工程土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,對(duì)廠區(qū)內(nèi)的建、構(gòu)筑物,根據(jù)工程地質(zhì)詳勘資料對(duì)場(chǎng)地地質(zhì)的揭示,按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求,進(jìn)行抗震設(shè)防,采取相應(yīng)的抗震措施。同時(shí)設(shè)備專業(yè)將根據(jù)地震烈度進(jìn)行設(shè)備計(jì)算設(shè)計(jì)。
7.能耗分析與節(jié)能措施
工廠能耗主要集中在以下幾個(gè)方面:一是壓縮機(jī)、泵、儀表及照明等所需的電能;二是加熱爐所消耗的燃料氣;三是冷卻所需的循環(huán)冷卻水。
在節(jié)能降耗方面主要采取以下幾條措施:
1)優(yōu)化工藝流程設(shè)計(jì),并對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選,確保工廠能耗達(dá)到一個(gè)較低的水平。
2)為提高功率因數(shù),在低壓母線上設(shè)電容集中補(bǔ)償裝置,使補(bǔ)償后功率因數(shù)達(dá)0.92以上,同時(shí),選用節(jié)能電器設(shè)備,盡可能降低電力消耗。
3)設(shè)計(jì)高效的再生氣加熱爐和導(dǎo)熱油加熱爐,設(shè)備和管線采取絕熱措施,減少熱量和冷量損失,減少燃料氣消耗。
8.企業(yè)管理與崗位定員
天然氣處理裝置采取站、班組二級(jí)管理模式,定員見下表。