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石油和化學(xué)工業(yè)是我國的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)之一，為國民經(jīng)濟(jì)中的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、能源工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、電子電器工業(yè)、紡織工業(yè)、輕電家電工業(yè)、建筑行業(yè)和包裝行業(yè)等提供基礎(chǔ)材料和配套產(chǎn)品。長期以來，由于我國石化工業(yè)基礎(chǔ)落后、生產(chǎn)水平不高，無論從化工原料的數(shù)量和質(zhì)量還是產(chǎn)品的種類，均不能滿足國內(nèi)市場的需求，大量的化工原料需要依賴進(jìn)口來彌補(bǔ)國內(nèi)的不足。目前，我國需要使用液體化工品原料的企業(yè)中，除了少數(shù)大型石化企業(yè)有自建罐區(qū)外，其它企業(yè)一般通過租用液體化工品商業(yè)罐區(qū)的儲罐來解決大宗原料的儲運(yùn)問題，因此，近年來包括荷蘭皇家孚寶、BP、泰山石化、中化格力、恒基達(dá)鑫、百安石化等國內(nèi)外大型石油化工倉儲企業(yè)紛紛在我國沿海地區(qū)投資建設(shè)液體化工品商業(yè)罐區(qū)及其配套碼頭，為化工園區(qū)和周邊地區(qū)的化工廠及化工貿(mào)易商提供倉儲、中轉(zhuǎn)服務(wù)。

1液體化工商業(yè)罐區(qū)配套碼頭主要工藝過程

液體化工品商業(yè)罐區(qū)配套碼頭的主要工藝過程包括：卸船進(jìn)罐、裝船、船-船直取和吹掃作業(yè)。

1）卸船進(jìn)罐作業(yè)：主要是利用液體化工品船上的卸船泵，通過管道把液體化工品輸送到罐區(qū)的相應(yīng)儲罐中進(jìn)行儲存。

2）裝船作業(yè)：利用罐區(qū)內(nèi)相應(yīng)的液體化工品裝船泵，把儲罐內(nèi)的物料通過管道輸送至船艙進(jìn)行外輸。

3）船-船直取作業(yè)：由于航道及碼頭噸級的限制，需將大船中的液體化工品輸送到小船中進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，或者利用大船上的卸船泵，通過泊位間的轉(zhuǎn)運(yùn)管道將液體化工品輸送到小船上進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。

4）吹掃作業(yè)：裝卸船完畢后，把裝卸臂或收發(fā)球筒及金屬軟管內(nèi)殘留的液體化工品利用壓縮空氣、惰性氣體等介質(zhì)掃至船艙和利用清管器把管道內(nèi)的液體化工品掃至船艙或罐區(qū)儲罐。

2液體化工商業(yè)罐區(qū)獨(dú)有的特點(diǎn)

1）貨種多。

液體化工品商業(yè)罐區(qū)主要為周邊地區(qū)的化工廠及化工貿(mào)易商提供倉儲、中轉(zhuǎn)服務(wù)，其存儲的品種一般都有幾十種到上百種之多，主要有燒堿、硫酸、鹽酸、苯類、醇類、酯類、酮類、苯乙烯、苯酚和冰醋酸等。

2）單一貨種年周轉(zhuǎn)量少。

液體化工品往往具有品種多、市場用量小、周轉(zhuǎn)快等特點(diǎn)，絕大部分貨種年周轉(zhuǎn)量在幾千噸到十幾萬噸之間。

3）增加和更換貨種頻繁。

液體化工商業(yè)罐區(qū)需根據(jù)市場需求不斷調(diào)整化工品的儲運(yùn)量，要經(jīng)常增加和更換化工品的存儲品種。

4）存儲要求高。

化工品對純度的要求一般都比較高，大部分物料都具有一定的毒性、可燃性和腐蝕性等，部分不飽和烴還有較強(qiáng)的自聚性，因此化工品對存儲的要求比較高。

3工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)

液體化工商業(yè)罐區(qū)配套碼頭工藝設(shè)計(jì)，應(yīng)緊抓商業(yè)罐區(qū)的存儲特點(diǎn)，著重從如何優(yōu)化工藝流程和管道布置，合理選擇管道材料等方面考慮，以提高碼頭裝卸貨種的適應(yīng)性和操作的靈活性，降低碼頭水工結(jié)構(gòu)和工藝管道的一次性投資及日后的運(yùn)營費(fèi)用。

3.1工藝流程的確定

確定液體化工品商業(yè)罐區(qū)配套碼頭的工藝流程，應(yīng)在保證各種化工品質(zhì)量和生產(chǎn)操作安全的前提下，力求流程短，裝卸方便、快捷，降低液體化工品在裝卸過程中的損耗和能耗。在流程設(shè)計(jì)過程中，工藝專業(yè)設(shè)計(jì)人員應(yīng)首先了解各種化工品年通過碼頭的裝卸船量，查詢出各種化工品的物料特性，包括熔點(diǎn)、凝點(diǎn)、閃點(diǎn)、飽和蒸汽壓、黏度、腐蝕性和毒性等，然后對同類的及物性相近的品種進(jìn)行歸類，以便合理地規(guī)劃工藝流程。對于年裝卸量大的液體化工品，應(yīng)采用專用的裝卸臂和管道進(jìn)行裝卸船作業(yè)，作業(yè)完畢后不需對管道進(jìn)行吹掃，這樣不但可以減少物料之間交叉污染的風(fēng)險(xiǎn)，而且減少了壓縮空氣或者氮?dú)獾氖褂昧浚档土瞬僮鞴と说膭趧訌?qiáng)度。對于年裝卸量較少的液體化工品，同類的和物性相近的貨種宜采用共用管道進(jìn)行裝卸，以減少碼頭工藝管道數(shù)量，提高管道的使用率，也減少了碼頭操作平臺和引橋管廊的占地面積，從而降低碼頭水工結(jié)構(gòu)和工藝管道的一次性投資。這種工藝流程需在每次作業(yè)完畢后采用氮?dú)饣蛘邏嚎s空氣推動清管器把管道內(nèi)的物料掃回相應(yīng)的儲罐或者船艙，可為下次接卸其他品種的化工品做好準(zhǔn)備，并減少了化工品由于溫度上升產(chǎn)生汽化使管道處于不充滿的狀態(tài)，造成裝卸船完畢后量罐和量船艙得出的裝卸量不一致，而引起計(jì)量的糾紛，而且降低了伴熱和保冷而產(chǎn)生的能耗，降低了運(yùn)營成本。由于這種工藝流程操作靈活、一次性投資低，隨時(shí)可以根據(jù)市場需求增加或者更換品種等優(yōu)點(diǎn)，因此近年來被國內(nèi)外大型石油化工倉儲企業(yè)廣泛應(yīng)用于液體化工品商業(yè)罐區(qū)及其配套碼頭上。其典型流程如圖1所示。對于棧橋式兩側(cè)靠船和同時(shí)兼有多個(gè)大小泊位的液體化工品碼頭，應(yīng)增加將大船中的貨物輸送到小船中進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)的裝卸流程。由于船-船直取的貨種和轉(zhuǎn)運(yùn)量均具有不確定性，因此這種作業(yè)過程也應(yīng)采用共用轉(zhuǎn)運(yùn)管道的裝卸流程。該作業(yè)過程減少了液體化工品先在罐區(qū)儲存再進(jìn)行裝船外輸?shù)闹虚g環(huán)節(jié)，不僅可以提高碼頭的泊位利用率，縮短了貨物的在港時(shí)間，而且減少了貨物對港口及庫區(qū)設(shè)施的占用，降低了能耗和工人的勞動強(qiáng)度。船-船過駁轉(zhuǎn)運(yùn)典型流程如圖2所示。過程減少了液體化工品先在罐區(qū)儲存再進(jìn)行裝船外輸?shù)闹虚g環(huán)節(jié)，不僅可以提高碼頭的泊位利用率，縮短了貨物的在港時(shí)間，而且減少了貨物對港口及庫區(qū)設(shè)施的占用，降低了能耗和工人的勞動強(qiáng)度。船-船過駁轉(zhuǎn)運(yùn)典型流程如圖2所示。液體化工品一般有一定的毒性，為減小裝卸過程中對人體及環(huán)境的影響，液體化工品配套碼頭應(yīng)配置相應(yīng)公共回氣管道，以保證裝卸船過程中的密閉，減少有害介質(zhì)的排放。液體化工品商業(yè)罐區(qū)存在儲貨種多，不同貨種對吹掃介質(zhì)要求不同及個(gè)別物料需要伴熱輸送等特點(diǎn)，需通過管道把壓縮空氣、氮?dú)夂驼羝葟墓迏^(qū)引至碼頭上，因此其配套碼頭的工藝設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)考慮設(shè)計(jì)這些公用工程管道的流程。

3.2管道平面的布置

管道布置應(yīng)在滿足工藝管道及儀表流程圖要求的前提下，管道布置應(yīng)力求規(guī)劃布局整齊美觀，生產(chǎn)操作、安裝及維修方便。液體化工品商業(yè)罐區(qū)配套碼頭在碼頭操作平臺上布置的管道數(shù)量較多，且需要預(yù)留一定的位置作為新增物料管道的安裝，因此碼頭操作平臺上的管道布置宜采用雙層管道的布置方式，以減少操作平臺的占地面積和水工結(jié)構(gòu)的投資。這樣的布置方式可縮小軟管吊機(jī)的包絡(luò)范圍及減短軟管船泊之間的連接長度，從而降低軟管吊機(jī)的投資和操作工人的勞動強(qiáng)度。其典型管道布置方式如圖3所示。管廊上的管道布置應(yīng)把大直徑管道靠近管廊柱子布置，小直徑管道、氣體管道、公用工程管道宜布置在管廊中間；需設(shè)置“∏”型補(bǔ)償器的高溫管道，應(yīng)布置在靠近柱子處，且“∏”型補(bǔ)償器宜集中布置；低溫介質(zhì)管道不應(yīng)靠近熱管道布置，也不要布置在熱管道的正上方；氣體管道、熱管道、公用工程管道、儀表和電氣電纜橋架宜布置在上層，劇毒、腐蝕性介質(zhì)管道、低溫管道等宜布置在下層[1]。在管廊上兩根平行布置的管道之間，任何突出部位至另一管子或突出部或隔熱層外壁的凈距不宜小于25mm，裸管的管壁與管壁間凈距小宜小于50mm，在熱（冷）位移后隔熱層外壁不應(yīng)相碰[2]。

3.3管道材料的選擇

管道材料的選擇涉及到管道器材標(biāo)準(zhǔn)體系的選用、材質(zhì)的選用、壓力等級的確定和管道及其元件形式的選用等。管道材料設(shè)計(jì)正確與否直接影響到壓力管道的可靠性和經(jīng)濟(jì)性[3]。我國壓力管道設(shè)計(jì)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)體系較多，而且各標(biāo)準(zhǔn)體系之間有些是不能配套使用的，在以往的工程實(shí)際中經(jīng)常遇到由于罐區(qū)設(shè)計(jì)院和碼頭設(shè)計(jì)院所選用的標(biāo)準(zhǔn)體系不一致而造成罐區(qū)管道和碼頭管道之間連接不上的情況出現(xiàn)，因此在液體化工品商業(yè)罐區(qū)配套碼頭的設(shè)計(jì)中首先要確認(rèn)與庫區(qū)設(shè)計(jì)院選用相同的標(biāo)準(zhǔn)系列，主要是要明確管子標(biāo)準(zhǔn)體系（英制管和公制管）和法蘭標(biāo)準(zhǔn)體系（歐標(biāo)法蘭和美標(biāo)法蘭）是否統(tǒng)一。液體化工品商業(yè)罐區(qū)配套碼頭裝卸的貨種繁多，在工藝設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按易燃易爆、腐蝕性、毒性等進(jìn)行分類，然后按照管道輸送介質(zhì)的設(shè)計(jì)溫度、設(shè)計(jì)壓力分成不同類別的等級編制管道等級表，明確每一等級所選用管子、管件、閥門、緊固件和墊片等的材質(zhì)和規(guī)格。對于需要清管的共用管道上的閥門應(yīng)選用全通徑閥門，選用的彎頭曲率半徑R不應(yīng)小于2.5D，所有的等徑三通及管道上開孔超過其直徑50%以上的都要在支管上設(shè)置遮擋蓖，以防止清管器卡位。

4結(jié)語

1）大原則安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)能清潔。

2）工藝流程設(shè)計(jì)要流程短，適應(yīng)性廣，裝卸便捷，易于增加和更換貨種。

3）管道布置要根據(jù)輸送介質(zhì)特性和管徑的大小合理布置，使操作、安裝及維修更為方便，布置整齊美觀，并預(yù)留適當(dāng)?shù)陌l(fā)展空間。

4）管道材料選擇要適應(yīng)物料特性、設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度和通清管器的要求，標(biāo)準(zhǔn)體系的選用要與庫區(qū)統(tǒng)一。遵循以上原則可使碼頭的工藝設(shè)計(jì)更為符合商業(yè)罐區(qū)市場化要求，裝卸作業(yè)更為方便靈活，并可減少水工結(jié)構(gòu)和工藝管道的一次性投資，降低化工品裝卸過程中的損耗和能耗。