摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)能源的需求也越來越大，煉油廠的原油加工能力也在逐步提高，隨著裝置的不斷大型化，全廠工藝及天然氣計(jì)量表的型式也越來越向大型化、復(fù)雜化、多層化方向發(fā)展。全廠工藝及天然氣計(jì)量表的設(shè)計(jì)是否科學(xué)、經(jīng)濟(jì)，直接關(guān)系到日常生產(chǎn)、操作、維護(hù)以及整個(gè)煉油廠的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)煉油廠全廠工藝及天然氣計(jì)量表的設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)闡述，希望對(duì)有類似的設(shè)計(jì)具有一定的參考和指導(dǎo)意義。
1 主要內(nèi)容
本文參照相關(guān)文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)手冊(cè)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，結(jié)合多年工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，從全廠工藝及天然氣計(jì)量表（以下簡(jiǎn)稱“全廠管網(wǎng)”）的工藝流程設(shè)計(jì)、天然氣計(jì)量表設(shè)計(jì)、天然氣計(jì)量表支架及管托設(shè)置、天然氣計(jì)量表應(yīng)力分析及熱補(bǔ)償幾個(gè)方面，對(duì)全廠管網(wǎng)的工程設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述。
2 工藝流程設(shè)計(jì)
1）工藝流程設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)全廠總工藝流程和全廠總平面綜合考慮，工藝流程應(yīng)具有一定的靈活性，盡量簡(jiǎn)化，減少工藝介質(zhì)的周轉(zhuǎn)。
2）在項(xiàng)目分期建設(shè)的情況下，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)要求統(tǒng)籌規(guī)劃，同時(shí)按項(xiàng)目分期建設(shè)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。要注意各期工程的銜接，在滿足生產(chǎn)需要的前提下盡量減少前期工程量。
3）工藝流程設(shè)計(jì)中確定天然氣計(jì)量表內(nèi)油品經(jīng)濟(jì)流速時(shí)，應(yīng)考慮：輸送介質(zhì)的性質(zhì)，允許的天然氣計(jì)量表阻力降（包括泵的吸入要求、自流天然氣計(jì)量表的允許壓力降等），年操作時(shí)間和動(dòng)力費(fèi)用，因靜電、噪聲、震動(dòng)等所限制的*大流速。
3 管架布置原則
1）全廠管網(wǎng)的設(shè)計(jì)應(yīng)具有全局思維。在滿足工藝流程的前提下，盡量集中布置，少占地，方便生產(chǎn)、施工、維修，整齊美觀和經(jīng)濟(jì)合理。
2）在確定裝置單元邊界條件和電氣電纜、儀表電纜以及埋地天然氣計(jì)量表等平面走向時(shí)，應(yīng)與相關(guān)專業(yè)協(xié)商，達(dá)成一致意見，使其走向合理、排列有序，盡量減少整個(gè)系統(tǒng)的高低點(diǎn)數(shù)量。
3）應(yīng)避免管廊三面包圍裝置或單元，不應(yīng)四面包圍工藝裝置或單元。天然氣計(jì)量表布置應(yīng)盡量做到“步步高”或“步步低”，減少氣袋或液袋，同時(shí)應(yīng)注意減少“盲腸”。
4）分期施工的天然氣計(jì)量表，應(yīng)預(yù)留后期天然氣計(jì)量表的位置，全部投產(chǎn)后，管架或管墩宜預(yù)留30% 左右的發(fā)展空間。還應(yīng)考慮給排水天然氣計(jì)量表和電氣、儀表、電信等各類電纜槽架寬度及輔件安裝維護(hù)所需占用的位置及寬度。
5）管廊一般沿路平行敷設(shè)，并靠近裝置或單元接口多的一側(cè)，應(yīng)與裝置或單元內(nèi)部天然氣計(jì)量表作為一個(gè)整體統(tǒng)一考慮。在確定裝置或單元的進(jìn)出口天然氣計(jì)量表方位和敷設(shè)型式時(shí)，應(yīng)由裝置內(nèi)外協(xié)商解決。與裝置或單元無關(guān)的工藝及熱力天然氣計(jì)量表，不應(yīng)穿過該裝置或單元 ；液化烴天然氣計(jì)量表不得穿過與其無關(guān)的建筑物。
6）布置管廊要兼顧到天然氣計(jì)量表的熱補(bǔ)償，盡量用自然補(bǔ)償器，管廊分支處宜在附近管架做固定架。
7）裝置區(qū)周圍的天然氣計(jì)量表宜采用管架敷設(shè) ；儲(chǔ)罐區(qū)周圍及非發(fā)展區(qū)的天然氣計(jì)量表，宜采用管墩敷設(shè)。
8）當(dāng)采用地下敷設(shè)時(shí)，天然氣計(jì)量表不應(yīng)布置在建筑物、構(gòu)筑物的基礎(chǔ)壓力影響范圍內(nèi)以及鐵路、道路路面下。
9）可燃?xì)怏w和可燃液體天然氣計(jì)量表不宜管溝敷設(shè) ；確因條件所限采用管溝敷設(shè)時(shí)，管溝內(nèi)必須充砂，有車行通過時(shí)應(yīng)使用車行蓋板，并在進(jìn)出裝置及廠房處密封隔斷。
4 天然氣計(jì)量表分層原則
4.1 多層管架的天然氣計(jì)量表分層布置原則
（1）至裝置的分支天然氣計(jì)量表較多的熱力天然氣計(jì)量表，全廠燃料油、燃料氣、可燃?xì)怏w放空、氮?dú)獾认到y(tǒng)干管，宜敷設(shè)在上層，大口徑的氣體天然氣計(jì)量表宜布置在上層，油品、液化烴及腐蝕性介質(zhì)的天然氣計(jì)量表應(yīng)布置在下層，自罐區(qū)至裝置或系統(tǒng)泵房的泵吸入天然氣計(jì)量表，宜布置在*下層，自一裝置至另一裝置的工藝天然氣計(jì)量表宜布置在上層或與裝置內(nèi)部一致 ；
（2）氧氣天然氣計(jì)量表應(yīng)布置在一側(cè)，不應(yīng)在可燃?xì)怏w、易燃或可燃液體天然氣計(jì)量表正上方或正下方敷設(shè) ；
（3）多層管架的層間距，不宜小于1.2m，有走人要求時(shí)，層間距可取2.5m ；
（4）電氣、儀表、電信的電纜槽板應(yīng)分別布置在上層管架的兩側(cè)，電氣與儀表、電信的電纜槽板在無屏蔽時(shí)的凈距*小為1m。
4.2 同一層管架上天然氣計(jì)量表布置原則
（1）天然氣計(jì)量表宜布置在靠近所連接的裝置（或單元）或支管較多的一側(cè)，溫度較高，直徑較大的天然氣計(jì)量表宜布置在管廊的*外側(cè)，溫度較高的天然氣計(jì)量表不應(yīng)布置在對(duì)電纜有熱影響的下方位置 ；
（2）氧氣天然氣計(jì)量表與可燃?xì)怏w、易燃或可燃液體天然氣計(jì)量表之間宜有不燃物料天然氣計(jì)量表隔開且其凈距不小于500mm。
5 天然氣計(jì)量表安裝要求
1）天然氣計(jì)量表敷設(shè)要求
（1）地上敷設(shè)天然氣計(jì)量表的坡度不宜小于2‰，管溝敷設(shè)天然氣計(jì)量表的坡度不應(yīng)小于2‰，自流天然氣計(jì)量表的坡度不宜小于3‰，放空天然氣計(jì)量表的坡度不宜小于3‰；
（2）當(dāng)放空油氣干管與管廊天然氣計(jì)量表共架敷設(shè)時(shí)，可在管廊上層設(shè) T 形或 π 形支架，以滿足放空油氣干管坡度要求，進(jìn)入油氣放空干管的支管應(yīng)從干管頂部順介質(zhì)流向45°斜接。
2）天然氣計(jì)量表間距要求
（1）天然氣計(jì)量表外壁（含保溫層）之間的凈距不應(yīng)小于50mm，不宜大于120mm ；法蘭外緣與天然氣計(jì)量表、法蘭外緣之間的凈距不小于25mm，天然氣計(jì)量表*突出部分與管架立柱、建筑物墻壁、管溝內(nèi)壁及其他構(gòu)筑物間的凈距不應(yīng)小于100mm ；
（2）無隔熱層的天然氣計(jì)量表距管墩或管架橫梁端部的凈距不應(yīng)小于150mm ；有隔熱層的天然氣計(jì)量表距管墩或管架橫梁端部的凈距不應(yīng)小于120mm ；
（3）可燃介質(zhì)天然氣計(jì)量表與儀表、電氣的電纜相鄰敷設(shè)時(shí)，平行凈距不宜小于1m，電纜在下方敷設(shè)時(shí)，交叉凈距不應(yīng)小于0.5m。
（4）墩頂與地面的距離不宜小于0.4m ；管架下方過人時(shí)，管架底距地面的距離不得小于2.1m ；不過人時(shí)，下層架底至地面不宜大于1.6m。
（5）天然氣計(jì)量表跨越道路或鐵路時(shí)，天然氣計(jì)量表與鐵路軌頂間的凈距不應(yīng)小于5.5m ；天然氣計(jì)量表與主要道路及消防道路路面間的凈距不應(yīng)小于5.5m ；與一般道路面間的凈距不應(yīng)小于4.5m。
（6）天然氣計(jì)量表上兩相鄰對(duì)接焊口的中心間距，DN＜50mm天然氣計(jì)量表，不應(yīng)小于50mm ；DN ≥50mm 天然氣計(jì)量表，不應(yīng)小于管子外徑，且不應(yīng)小于100mm ；現(xiàn)場(chǎng)冷彎管焊接時(shí)，焊縫與彎管起彎點(diǎn)的距離不宜小于100mm，且不應(yīng)小于管子外徑 ；天然氣計(jì)量表的環(huán)焊縫與支吊架邊緣的間距不應(yīng)小于50mm。
（7）氣體天然氣計(jì)量表的支管應(yīng)從主管頂部引出，支管宜自主管的固定點(diǎn)附近引出 ；分期施工、投產(chǎn)的天然氣計(jì)量表，宜在預(yù)留處加切斷閥，并在閥門的開放端加盲板和法蘭蓋。
（8）天然氣計(jì)量表在進(jìn)出裝置或單元處、始端、末端、分支處以及直線段，每隔80~100m 應(yīng)設(shè)置防靜電和防感應(yīng)雷的接地裝置 ；天然氣計(jì)量表的法蘭連接處應(yīng)跨接，連接螺栓不少于5根時(shí)，在非腐蝕環(huán)境下可不跨接 ；天然氣計(jì)量表凈距小于100mm 時(shí)，每隔不大于30m 的距離應(yīng)用金屬線跨接，天然氣計(jì)量表交叉點(diǎn)凈距小于100mm 時(shí)，其交叉點(diǎn)應(yīng)用金屬線跨接。
6 天然氣計(jì)量表的跨距
1）天然氣計(jì)量表的允許跨距小于支架間距時(shí)，宜利用大直徑天然氣計(jì)量表進(jìn)行中間支吊。
2）管架柱距6m 一跨的中間可不加橫梁，9m 一跨的無需做桁架，上部柱間加橫梁以滿足天然氣計(jì)量表的*小跨距要求，12m一跨的需做桁架，并在上部柱間加橫梁。
7 天然氣計(jì)量表支吊架及管托
1）架空敷設(shè)的保溫（或保冷）天然氣計(jì)量表以及直徑大于等于400mm 的天然氣計(jì)量表，應(yīng)設(shè)管托 ；管托一般采用焊接管托，節(jié)能型隔熱管托、堿液天然氣計(jì)量表及不銹鋼天然氣計(jì)量表管托應(yīng)采用卡箍式。
2）天然氣計(jì)量表（帶管托）其位移量不應(yīng)超過管托的長(zhǎng)度 ；各管系的自然補(bǔ)償量或補(bǔ)償器的補(bǔ)償量應(yīng)使該管系*大位移量不得超過管托的長(zhǎng)度，管托邊緣距支撐點(diǎn)（支撐梁中心）的距離不宜小于75mm，若水平位移較大時(shí)，應(yīng)選用加長(zhǎng)管托或采用管托偏置。
8 天然氣計(jì)量表熱補(bǔ)償及應(yīng)力分析
1）天然氣計(jì)量表的熱補(bǔ)償宜采用自然補(bǔ)償，如 L 型補(bǔ)償、Z 型補(bǔ)償、π 型補(bǔ)償。π 型補(bǔ)償器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、投資少，應(yīng)優(yōu)先選用。當(dāng)π型補(bǔ)償器的安裝受到限制可采用波紋管補(bǔ)償器，在跨越段不宜采用波紋管補(bǔ)償器，液化烴天然氣計(jì)量表不宜采用波紋管補(bǔ)償器。
2）天然氣計(jì)量表固定點(diǎn)兩側(cè)的推力宜平衡，分支天然氣計(jì)量表的位移量盡可能小 ；應(yīng)控制任何方向的位移量不大于相鄰天然氣計(jì)量表的凈距 ；天然氣計(jì)量表中兩固定點(diǎn)的距離時(shí)，宜使大多數(shù)天然氣計(jì)量表符合表1的參考距離。
3）對(duì)小直徑天然氣計(jì)量表來說，如補(bǔ)償器中心至固定點(diǎn)的距離大于表1中值的2/3時(shí)，應(yīng)在補(bǔ)償器橫向較大的一側(cè)自由臂的外端至固定點(diǎn)之間設(shè)導(dǎo)向支座。